石中元著《治理环境》、中国林业出版社2004年1月版。
阳光经济——走出世界文明的死胡同
——石中元《治理环境》摘录
一、可再生能源的利用前景看好
可再生能源是一类能源的统称，包括水能、太阳能、地热能、风能、海洋能和生物质能六个方面。它的优点是：①它是可再生、清洁的能源；②能源多元互补、组合利用，不光是单向利用。如天上的和地下的互补，太阳能和风能互补，海洋能和风能、太阳能互补与组合利用等等。③资源覆盖面比较宽，可以分散利用、因地制宜。
我国在短期内不可能用可再生能源等新能源全部替代煤、石油等石化能源。但是我们的国度比较大，可再生能源的发展以农村乡镇、边远地区、孤立岛屿以及国防事业为切入点，分层次、分阶段开发新能源利用技术，为替代石化能源奠定基础。可再生能源的利用是以创新为主，以开发新的技术为主。
①水能。水利发电是水能的一种主要利用形式。水利发电的技术包含坝式发电、引水式发电、混合式发电和抽水蓄能式发电四个方面。水利发电是利用水的位能来进行发电，水利发电的原理是通过水位的集中落差由高水位水流推动水轮发电机，将势能转换为电能。河流里面水的流量和落差的大小决定了水能的大小。
②太阳能。太阳以电磁辐射的形式发出能量。它的利用方式有两类，一是光能转变成热能，二是光能转变成电能。目前，还出现了一些直接利用太阳光的装置。
③风能。太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起大气层中的压力分布不均匀，在水平气压梯度力的作用下，空气在水平方向运动形成风，这种空气运动就产生了能量，这种能量就叫风能。我国现在比较大的风力发电厂有两个，一个在广东汕头，一个在新疆的达坂城。
④地热能。地热能是来自地球深处的可再生热能，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地核的温度4500度到6900度。虽然我们不能到地核中去利用地热能，但是在10公里以内地球表层的热能还是可以开采利用的。在地球表面10公里以内地热的热量，估计有1.2×1024千焦。相当于地球煤储量的2000倍。按照目前世界上所消耗的能量计算，如果人类完全依靠地热能，则在用了4000万年以后，地球的温度只降低1度。所以地热的开采利用不存在环境问题，关键是如何经济地、直接地利用地热能。我国首座地热发电厂在广东丰顺，300千瓦；西藏羊八井地热资源相当丰富，形成了一个地热喷泉，羊八井地热发电约2.5万千瓦。
⑤海洋能。常见的海洋能有潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能。这五种海洋能理论上的可再生总量大概是766亿千瓦。
⑥生物质能。生物质是光合作用产生的有机体。光合作用就是利用空气中的二氧化碳和土壤中的水将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气的过程。在所有的可再生能源中，生物质能是唯一能够把太阳能通过一个转变过程转变为固体、液体和气态燃料的一种可再生能源。生物质能是一种绿色能源，包含一些速生的能源植物、薪炭林、灌木林和各种农林废弃物等。我们可以通过种植大量的能源植物来改善生态环境，为国民经济提供清洁的燃料。生物质能不但可以弥补化石燃料供给的不足，同时也可以达到保护生态环境的目的。
二、国外太阳能的综合利用
太阳是一个巨大的能源宝库，尽管它向四面八方辐射的热量只有20亿分之一到达地球大气的最外层，但每秒钟到达地面的总能量仍然高达80万亿千瓦，相当于全世界发电总量的几万倍。与煤炭、石油等一次性能源相比，太阳能、风能、潮汐能、地热等可再生能源，具有清洁方便等诸多优势，且用途广泛。但风能、潮汐能、地热等利用往往受到地理环境等因素的限制。惟有太阳能，可以不分地域，辐射到地球每一个角落。据估算，太阳辐射到地面的能量为每平方米1000瓦。我国太阳能资源十分丰富，全国2/3以上地区的年日照大于2000小时，在青藏高原、内蒙古、宁夏、陕西等地，光照资源尤为丰富，年日照超过3000小时。利用太阳能发电，不产生污染和噪声，而且简单易行，只要有日照的地方就可以安装，容易实现无人化和自动化，是一种较理想的清洁能源。人类希望有一种不用燃料的取暖设备，或者不用燃料的交通工具，既能节省地球上宝贵的能源，又可以免除大气的污染，其实，它远在天边，近在眼前，这就是前途无量的太阳能。
英国著名建筑师、太阳能建筑规划专家理查德得·罗杰斯认为，不久的将来，太阳能化的时代终将取代目前的工业化时代，未来的城市应该是“太阳能的城市”。未来城市建筑的屋顶和墙壁的设计将充分考虑到周围的生态环境，以最大限度利用太阳能、风能和水能等可再生能源。美国太阳能设计协会从20世纪80年代就开始研制新型的太阳能节能住宅，这种建筑物不再采用在屋顶上安装笨重装置来收集太阳能的方法，而是将那些能把阳光转换成电能的半导体直接嵌入到墙壁和屋顶内。20年前，该协会的创始人史蒂文·斯特朗首先倡导这种“太阳能—建筑物一体化”的设计思想，只是由于光电池材料昂贵而无法实施。如今，太阳能电池的价格只有80年代价格的1/3，所以推广的可行性显着增加了。建筑承包商和住房拥有者喜欢这种一体化设计，太阳能电池能够在白天的高峰时间内产生过剩的电能，从而形成电能储备，可供电力公司随时使用。最近发达国家推出的 “窗帘式墙壁”产品的成本比大理石之类的高档建筑材料要低，而且它还能够发电，这使建筑商能比较容易地在其商品上打上环保标记，从而赢得良好的“绿色”形象。
有关专家预测，未来的世纪世界上不再依赖石油、煤等燃料，取而代之的是太阳能等可再生能源。未来的40年，太阳能将占据世界一半的能源市场。目前，许多国家已经尝试利用太阳能发电、照明、处理废水等。
用化学方法存储和输送太阳能的循环系统，在以色列魏茨曼研究所落成，该研究所在沙漠地区将太阳能收集后，再用化学形式输送到工业区。这种循环系统的主要部件是太阳能变换器。聚焦后的光线使变换器中的甲烷和二氧化碳发生反应，生成一氧化碳和氢气。这两种气体的混合物可以存储并通过管道运输到其他地方，且具有燃烧值比氢高、不污染环境、成本低等优点。
日本推出依靠太阳光源行驶的太阳能汽车。这种汽车长6米，装有1900个晶体太阳能电池，重量140公斤，最高时速120公里。它消耗的电能只相当于一般家用洗衣机的耗电量。太阳能汽车没有废气排出，不污染环境，听不到行车声音，被称为最有前途的交通工具。
德国卡塞尔市推出一个公共太阳能“充能站”，太阳能汽车可以在这里“充能”。这个“充能站”的设备包括一个太阳能发电机，每年可发650千瓦小时的电力，但其前提条件是，须每天平均接收3小时的阳光。汽车“充能”后余下的全部能量，可以提供给其他发电厂使用。
美国新墨西哥州的桑迪亚国立实验室的研究人员，建立了两套结构各不相同的太阳能废水处理系统。传统的废水处理方法只能过滤出有毒物质并留下一系列废物处理等问题，而新方法可把有机污染减少到最低程度。经过处理后的水，其清洁程度可直接饮用。
三、阳光经济：走出世界文明的死胡同
1999年10月，德国经济和社会学家赫尔曼·舍尔，因在环保领域的突出贡献荣获诺贝尔特别奖。赫尔曼·舍尔生于1944年，自1988年以来一直担任欧洲太阳能协会主席。他发起并主持了大量有关可再生能源的学术性会议，以及世界生物质会议和欧洲光伏会议。自1980年起，舍尔一直是德国联邦议会的议员。他的《阳光经济——生态的现代战略》作为有关可再生能源的经典著作，已经被翻译为多种文字。
赫尔曼·舍尔认为，世界经济的现代化，是建筑在生化能源基础之上的一幅没有未来的图景——这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速接近枯竭的边缘。生化能源和原料链条的束缚，导致世界经济危机和冲突的加剧。生化资源基础上的全球经济被迫走向一个全球性的集中化进程，最终葬送民主和市场经济。用可再生能源和原料全面取代生化资源，进行一场新的工业革命，并不仅仅是出于生存的原因。与之相连的是世界经济能否获得和平的、公平分配的惟一机会。在这种世界经济中，高新技术和生态可以承载的区域性经济形式将得以发展。在《阳光经济》一书中，赫尔曼·舍尔试图将必要的技术、经济、生态，以及政治的框架条件梳理出来，同时勾勒出一个彻底的社会结构转变的可能性。其主要观点如下：
①世界文明要摆脱其所面临的威胁，只有当机立断，尽可能快地转向可再生资源，全面消除经济活动对生化资源的依赖。
②阳光型能源和原料基础的确立与转换，对于全球社会的未来安全性具有开创性的重要意义，其在深度、广度和时间维度方面的影响，可以与工业革命相提并论。
③只有搁浅生化主流，提倡全新的阳光主流，才能使经济全球化在生态上具有一定的承载力；才能遏制住生化世界经济，以及经济结构和社会结构制度化所构成的破坏力，实现一种持久的、多样性的、公正的发展动力。
④阳光型能源和原料基础，使得确保人类社会存在必不可少的诸多反馈重新成为可能，也就是经济发展之于生态循环、区域经济结构、文化和公共机构的反馈。
⑤当我们认真考察生化能源的总体能源链条时，就会发现其所谓优越的节约性只是一个神话。可再生能源因其较短的利用链条，原则上具有更大的经济性。前提是，必须解除常规能源众多公开的特权，并且在阳光型资源技术发展潜力和发展战略方面，有目的地突出其原则上的节约优势。阳光型资源比之常规能源，具有更高的潜在效率，更便于用户使用，利用起来也更为经济。
⑥在经济秩序的制定过程中，不可放弃的、同时也是不可变更的自然规律必须置于可变的市场规律之上。由此可以得出这样一个结论，地区阳光型资源，包括食品，其利用与市场化，在市场规律方面应当享有优于其他同等价值经济产品的权利。
⑦只有发展阳光经济，才能满足全人类的物质需要，才能在未来真正承载人权平等的普遍理念，才能回复到世界文化多样性的图景。依靠“市场看不见的手”所无法实现的事业，将通过阳光看得见的手得以实现。
附文：赫尔曼·舍尔谈中国的可再生能源（摘编）
世界经济处于石油陷阱之中，同时被能源供应的链条束缚了手脚。基于生存的原因，迫切需要寻找其他的出路。像中国这样的国家，要满足急速增长的能源需求，保障必要的能源供应，现实的是选择可再生资源作为能源供应的基础。不必通过进口额外的能源，加重国民经济的负担，那么这种做法无疑是值得一试的。此外，还需要迫切地解除环境的负担。所有这些目标，只有通过利用可再生能源才能得以实现。
可再生能源可以很快地引进。建造一座新的常规发电站大约需要4年的时间。在建筑完工之前，一个千瓦时的电力也不能生产。此外，生化发电站和核能发电站，无论是使用煤炭还是核动力来驱动，都需要大量的水——用于蒸发过程或冷却系统。但是水的供应恰恰是最大的问题之一。水是非常珍贵的，如果将大量的水消耗在发电站，实在有些可惜。如果中国的电力生产采用风力发电设备，将会出现许多可喜的现象。一套风能发电设备可以在一天之内安装完毕，在几天之内就能完成与电网的连接。每一台独立的设备均可立即生产出电流。它不需要燃料，也不需要水。
中国拥有大约10万兆瓦的水力资源，因此可以组建一个主要由水力和风能组合的国家电力供应网络。其前提是，中国能够自己生产大量的风力发电设备，做到快速安装，当具备大批量的生产能力时，还可以大幅度地降低成本。每安装一组40万兆瓦的风力发电设备，就可以取代20万兆瓦的常规蒸汽动力发电站。如果一台风力发电机的功率为5兆瓦，大约需要30万台同类风力发电机。如果计划在10年内实现这一目标，那么年产量大约为3万台。其结果是，在10年内中国利用自己的力量，建立起一个运用水能和风能资源、无污染的、节水型的电力生产体制。与此同时，中国还有能力成为世界市场上风能设备最有力的竞争者。
第二个例子是，中国是世界上对分散型信息技术需求最大的一个国家，例如移动电话。它在微电子技术领域取得了巨大的进步。微电子技术是光伏电力生产技术最为重要的应用领域，其产品也是光伏设备的一个重要部件。人们由此揭开了一个无需电缆和电网的、无污染电力生产的新的工业篇章。无需国家进行投资，人们对发电站的电力需求就会急剧降低。迄今为止，还没有任何一个工业国家真正地认识到这一机遇。
为了满足对动力原料的需求，可再生能源同样提供了许多新的解决方案。最重要的解决办法是，借助可再生能源生产的电力生产生物酒精、生物甲醇和氢气。林木的利用由此将变得更为经济，植树造林并不仅仅是为了气候的保护，或是防范风沙和沙尘暴，而且可以作为动力原料的源泉。
所有这些可能，同时意味着可以在一种分散的状态下进行，即各个省份分别运作。由此可以避免能源运输过程中基础设施的费用，以及地区之间的经济发展落差。这种做法有助于社会的稳定，同时可以避免人口的内部迁徙。农业经济部门超越其原来粮食生产者的角色，获得新的意义。这也与中国的文化传统相适应，同时中国将先于传统的工业国家，步入现代化的一个更高阶段。中国可以结合其利用生物能源的经验，但是最为重要的是形式的拓展。
核能和生化能源代表了20世纪的工业现代化。它们把世界文明带入了一个生态的死胡同，现在又把世界文明引入一个经济的死胡同，同时摧毁了文化。可再生能源——阳光经济取代生化世界经济——代表了21世纪及未来的现代化。通过利用可再生能源，将引导人们走出20世纪的死胡同。可再生能源具有历史性的意义。人们的目光越长远，对可再生能源优势的认识就越深刻、越广泛。哪一个国家能够比中国更适于在短期内把握住这些长远的优势？世界上没有一个国家拥有像中国这样悠久的历史。因此中国需要具有进行长远思考的能力，并且根据这一思考立即行动起来。（摘编：赫尔曼·舍尔先生为其著作《阳光经济——生态的现代战略》一书中文版所作的序言。）
摘自：石中元著《治理环境》第六章生态工业与循环经济。
后记：2004年2月，中国林业出版社出版了石中元撰写的《了解环境》、《治理环境》、《生活环境》。此套书已过去了18年了，全球的生态环境发生了很大的变化，为此，本书作者正在重新改写中。现将旧版三册书中之一的《治理环境》摘录一部分，与读者分享。
