正文 第四十二章 智能自動化技術的展望(四)(2 / 3)

受控熱核聚變的實驗研究始自本世紀60年代,由於耗資很大和技術困難,在很長時期內被認為是基礎研究,轉變為應用高技術的前景渺茫。因此,發達國家對於人力、物力和財力的投入長期舉棋不定、時起時落,使人們對這項研究的應用前景產生了悲觀的論調。

自90年代以來受控熱核聚變的研究取得了突破性的進展。1991年11月9日,建在英國牛津郡卡拉姆實驗室的歐洲受控核聚變研究中心的歐洲大環02丁)在實驗中獲得了功率輸出,從實驗匕證明了熱核聚變能量可控、可利用的可能性。這次反應的溫度達到了2X1(10,為太陽表麵溫度的10倍,並且首次獲得了2兆瓦(2106瓦)的功率輸出。1993年12月10日美國普林斯頓大學等離子體物理實驗室又創造了5.6兆瓦的可控熱核聚變反應功率輸出的新世界紀錄。1994年1月5日普林斯頓實驗室再次創造了功率輸出10.7兆瓦的紀錄,這一輸出相當於一個小型電站的功率,輸出功率與輸入功率之比為2896,而且僅用了4億美元就達到了原來預計耗費18億美元才能達到的指標。

1997年10月31日夜,在歐洲受控核聚變研究中心的環狀受控核聚變實驗器一一歐洲大環丁)上做出了16.1兆瓦輸出功率的世界紀錄,更為重要的是輸出功率與輸入功率之比達到65,也創造了世界紀錄,在不到4年的時間內把世界紀錄翻了一番。因此完全有理由估計,在21世紀初可以達到正功率輸出,也就是輸出功率與輸入功率之比大於100%。就目前看來,原來估計受控熱核聚變於2050年商用,完全有可能提前到2020—2030年。

1997年8月日本科學技術廳發表《技術預測調查報告》估計

核聚變發電站可望在2025年建成,1997年由美國45位著名科學家組成的新興技術預測委員會預測2026年核聚變能將商用。據報道,中國學者的預測是2020年一2030年受控熱核聚變達到商用,其預測比1995年時的國際權威預測要準確。

這一係列的成功,不僅大大鼓舞了科學家,也鼓舞了政府。日本政府決定在土岐市建造新的大型受控核聚變裝置,地上高度40米,地下深度13米,長75米,壁厚達2米。美國政府也決定在著名的芬倫斯,利弗莫爾實驗室建設另一種約束方式激光器的受控熱核聚變點火裝置,預計2002年交付使用,全部工程費用達9億美元。建成後15年的運行費用達180億美元,還不包括每年0.6億美元的維修費。

研究開發進度比較

⑶太陽能太陽能的利用看起來簡單,通常說:“曬曬太陽”就是一種利用方式,但是把太陽能作為一種新能源大規模利用,則是非高技術所不能解決的了。以目前的技術轉化太陽能是沒有問題的,但1度太陽能電力貴達1美元,所以必須高效轉化,大大降低成本才能夠實際利用。日本製定的利用太陽能的“陽光計劃”很‘382‘

能說明這一問題,可從表3—3看出。

模塊成本千沉小時150000元700—1000日元170—210日元

電成本幹瓦小時(含運行費)120日元20日元

1995年澳大利亞的太陽能發電也達到150日元千瓦小時的水平。與當時的電力市場價格相比,當太陽電力價降低到10日元乂千瓦小時的時候,就可以與火電或水電競爭了。從目前看來,到2000年前後,太陽能發電就能進入實用階段,比較樂觀的估計,到2030年,太陽能發電就能達到全世界總發電量的2096—30。1此外,太陽能發電機也正在試製,由汽車汽缸頂部石英玻璃吸收陽光,轉化為熱能推動汽車前進,估計熱效率達到2596就有實用價值。目前估計,這也隻是下世紀初的事,因此,太陽能不僅能作為固定能源,還可以成為移動能源。尤其是在偏遠地區,太陽能電池能為高速公路上的急救電話和荒地上的信號裝置等供最經濟可靠的電源。

能源的國際觀在能源國際觀中產生的新變化,主要是從資源能源觀變化為高技術能源觀。自工業革命以來,一個國家是否富裕,是否發達,是否強大都和對能源的占有密切相關。工業革命能夠在英國起源和發展,英國有豐富的煤礦是一個重要的因素;美國後來發展成為世界上最強大的國家,和它的巨大石油儲量也是分不開的。甚至在當代,沙特阿拉伯和科威科等海灣國家也由於石油,在短短的幾年之中從窮國一躍為富國。然而,自新技術笮命以來,尤其是70年代以後高科技迅猛發展以來,這種觀念已經隨著肀實的變化而改變。

第一,新能源科學技術對綜合國力的作用日益重要。1770年丄業革命以前,人類利用的能源主要是雜草和木柴,1770年以後煤取代柴草成為第一能源,到1965年石油超過煤而成為第一能源。估計到2030年前後,核能(包括核裂變能和核聚變能廣太陽能、生物能、地熱能、潮汐能和風能等新能源和可再生能源在世界能源利用份額的總和將會超過石油、煤、天然氣和水利等傳統能源的總和。從某個國家來看,其傳統能源蘊藏量對綜合國力的影響將會相對降低,其新能源科學技術的水平將會起到日益重要的作用。換句話說,一個國家僅僅依靠對傳統能源儲量的開發,非但不會強大,連富足都很困難;“有了能源,就有了一切的時代”將會過忐。日本、新加坡、香港和韓國都是傳統能源匱乏的國家和地區,怛恰恰是60年代以來經濟發展最迅速,國力增強最快的國家和地區,能源匱乏也越來越不成為製約他們發展的重要因素。

50年代,甚至到60年代都有一些西方著名經濟學家認為,日本受其能源極端匱乏的製約不可能實現經濟持續高速發展,綜合國力不可能非常強大,始終是“貧血兒”。僅僅過了20年,事實已經證明用這種能源觀分折國際問題是錯誤的,其錯誤的根源就在亍不了解或不認識高科技的作用。

第二,“世界能源危機”。工業革命以來的國際和世界戰爭,甚至是大戰中的一1、戰役,許多都與能源密切相關。1870年普法戰爭和第一次世界大戰都與爭奪德國魯爾和法國裏爾的煤密切相關;第二次世界大戰中,希特勒在進攻前蘇聯莫斯科的戰役中轉而南下高加索,擔心能源危機,去奪取石油是重要原因之一;一直到90年代,海灣戰爭也與石油密切相關。

今天,世界麵臨著全球性的傳統能源危機(水利能除外夂聯合國巧糾年月24日公布的報告估計,按1991年的采量,按當時探明的儲量加上可能增加的儲量,石油還能開采75年,天然氣隻能維持56年,如果我們把沒有開采價值的煤儲量不算在內,煤大約也隻夠用180年。1997年1月的最新統計,石油還能開采42年。由此看來,半個世紀以後,人類將麵臨全麵的傳統能源危機。

這種危機是不是意味著全球局勢的緊張呢?如果按資源能源觀來看,這幾乎是無疑義的。日本從上個世紀末就圖謀中國的東北,在田中奏折中寫的很清楚,為的是那裏的資源,很重要的是能源。德國希特勒提出的“爭取生存空間”,很重要的也是能源。當今,如果我們按高技術能源觀來分析,得出的就會是另一種答案,不會發生全球局勢的緊張。因為將要發生的危機隻是“傳統能源危機”,而不是全麵能源危機,高科技可以開發新能源和可再生能源來替代已近於枯竭的傳統能源,估計到2040年,僅核能(包括核裂變能和受控熱核聚變能)加上太陽能就將占到世界能源總份額的5096以上,從而逐步解決全球性的能源危機。同時,高科技探礦方法還將為人類探明更多的新石油和煤的儲藏。由此可見,任何隻著眼於爭奪現有的石油儲藏,以備未來能源危機的國際政策都是短見的。應有的國際對策是國際合作,取長補短發展高科技,用高科技開發新能源來解決傳統能源危機。認為僅就未來能源危機而言世界戰爭就難以避免的觀點也是錯誤的,人類可以無窮地開發自己的智力,用高科技來無限度地利用地球上的富有能源來代替短缺能源,用戰爭來爭奪現有短缺能源無疑是絕不可取的。