2月29日下午，中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习。这是开年以来中央政治局的第二次集体学习，内容聚焦新能源高质量发展，释放出我国加快能源结构转型的积极信号。

本次集体学习将国家能源安全与新能源技术应用结合，既反映了百年未有大变局下能源安全的重要性，又指出了未来能源革命、应对气候变化工作的主要发力点。笔者认为，做好以太阳能为核心的新能源技术发展，对构建新型能源体系，争取国际形势的有利性和把握历史主动性具有重要指导意义。

笔者认为，从能源角度看，人类文明大体可划分为：生物（质）世、化石世和太阳世三个阶段。第一个阶段，受制于知识和技术的限制，人类走过了最为漫长的历史阶段；第二个阶段，即使从1620年算起，也不过400余年历史，相对于人类数百万年的发展而言，不过短暂一瞬，但对于整个人类文明的延续以及文明新形态的塑造，则具有历史性的重大影响。

当前，我们正处于能源革命的关键时期，随着国内外能源研究的深入以及新能源技术，特别是太阳能技术的成熟和广泛应用，未来能源革命前进的方向逐渐清晰，即构建以太阳能为主的新型能源体系。从能源文明的角度，可称之为“太阳世”。由此，我们新能源技术的前进方向就是如何优先利用好太阳这个最大的能量来源。从根本上讲，能源革命的核心目的就是让人类实现能量获取自由以及能量形式转换自由。所谓能量获取自由，就是我们能够在规定的时间和空间内能够自由地使用各种能量；能量转换形式的自由，就是发明各种具有经济性的能量转换装置，满足人们各种用能需要，比如照明、供暖、制冷、生产生活用能等。

2023年12月闭幕的《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会(COP28)，其最大的共识是“脱离化石能源”。这掀开了人类告别化石能源的新时代。国际社会的预期是，2050年左右完全实现能源类型的根本更迭。但这个预期挑战巨大，到目前为止，绝大部分国家的能源系统依然以化石能源为基础，世界一次能源结构中化石能源占比依然在80%以上。在短短的二十多年内实现新旧能源的全部更替，即使技术上可行，经济上恐怕也难以承受。

目前可供选择的新能源技术不少，但能够在未来发挥主导作用的不多。地球上一切能量均来自于太阳，既包括太阳每天给我们带来的即时流量，也包括地球在地质演化历史上储存下来的化石能量-煤炭、石油、天然气等。迈向碳中和，告别化石燃料，就意味着我们的生产生活用能要依靠太阳的即时流量。那么这个可再生能源年度即时流量是否够用？根据研究显示，太阳辐射能中约有30%被云层和地表反射回太空，到达生物圈时的总能量为120PW，即1200亿千瓦，相当于每秒钟向地球输送约500万吨标准煤，比全球化石燃料年消耗量多出近四个数量级。如果去掉土地吸收的25PW之后，它仍然是当前化石燃料开采量2000倍左右。排除日照最弱的极地和副极地地区以及难以进入的高山和湿地等地区，仍然至少有15PW的太阳辐射能，这相当于目前化石燃料消耗量的1000倍左右。根据国家气象局的评估，我国陆地表面每年接受太阳辐射能量相当于18000亿吨标准煤，且陆地60%的区域内光伏发电的效益很好。因此，理论上，仅太阳能光照流量一项就可以满足人类总能量的全部需求。

太阳能的平均功率密度到达陆地时为170W/平米。在大多数密集居住区，这一数值在100-200W之间/平米。在干旱和亚热带气候城市，功率密度高于200W/平米，比如洛杉矶是225W/平米，开罗为237W/平米。这些高功率密度的能量流，优于任何其他可再生能量流。对于太阳能供热和光伏发电而言，即使低的转换效率（10%-15%），也能输出较高的功率密度。相较之下，太阳能之外的其他可再生能源，比如风能和水能的开发潜力要小得多。比如大气环流的热量差为人类提供了风能，但风力发电功率密度最高不超过1W/平米。多风地区的小型风电项目功率密度可达10W/平米。另外，地表径流总的势能大概为11.75TW，约等于全球商业能源消费量的2/3，但大部分地表径流势能不会用于水力发电。

太阳能资源极其丰富，且环境友好。过去一些年光伏技术快速发展，太阳能应用成本极大降低，为人类创造了一种新的用能形态，使社会及人类能够进入节能减污的时代。当然，我们要承认太阳能利用目前存在其自身的缺陷，包括资源分布不均衡，存在间歇性、波动性的问题，但这些不足可通过其他手段弥补。在工业文明高度发达的今天，我们可以通过技术攻关和技术整合以及技术迭代，在现有基础上大幅提高太阳能生产的光电转换效率，提升光伏电传输的效率，借助其他能量转换装置和储能形式，实现太阳能的综合、高效、充分利用。

因此，我们要与国际社会友好力量一道，积极响应COP28达成的共识，持续集成人类科技的最先进成果，充分发挥国际科技合作平台作用。

（本文作者系欧美同学会北欧零碳委员会主任、北京碳中和学会副秘书长）

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