人類發(fā)展*已經(jīng)發(fā)生過的三次技術(shù)革命，這三次技術(shù)革命主要都是從新的生產(chǎn)工具誕生和應(yīng)用開始的。近年來，一些專家學(xué)者提出，第四次技術(shù)革命正在來臨，而新能源技術(shù)革命將是第四次技術(shù)革命的突破口?；仡櫲祟惣夹g(shù)革命的發(fā)展脈絡(luò)，前瞻新的技術(shù)革命，吸取歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，抓住難得機(jī)遇，中國(guó)將走出一條新型現(xiàn)代化之路。

　　大趨勢(shì)：新能源主導(dǎo)第四次技術(shù)革命

　　技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命不能消除經(jīng)濟(jì)周期，但危機(jī)往往又是轉(zhuǎn)機(jī)。*院長(zhǎng)路甬祥在*2009年度工作會(huì)議上預(yù)言，人類的第四次科技革命已在金融危機(jī)中醞釀，而新能源革命將是這次科技革命的關(guān)鍵突破口。

　　在過去100年內(nèi)，人類消耗了地球歷經(jīng)數(shù)百萬年所集聚形成的碳?xì)浠衔锏囊话?，石油資源已過“供應(yīng)頂點(diǎn)”。與大量消耗煤炭、石油等化石能源不同的是，呼之欲出的新能源，將以可再生能源為主重組能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源利用方式，從而催生以新能源為主導(dǎo)的又一次新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)革命。

　　新能源是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署把新能源分為以下三大類：大中型水電；新可再生能源，包括小水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能；穿透生物質(zhì)能。雖然各國(guó)從國(guó)情出發(fā)，開發(fā)替代能源特別是開發(fā)可再生能源各有側(cè)重，但是，其中三大能源正成為大國(guó)著力開發(fā)的重點(diǎn)。

　　太陽(yáng)能有望成為替代能源

　　據(jù)*記者歐颯2006年11月報(bào)道，美國(guó)馬薩諸塞州普羅米修斯可持續(xù)發(fā)展學(xué)院院長(zhǎng)布拉德福德在新出版的《太陽(yáng)革命》一書中預(yù)言，太陽(yáng)能將在未來20年內(nèi)成為功效*、廉的替代能源。美國(guó)*國(guó)家安全太空辦公室（N SSO ）主持、有170多位海內(nèi)外專家參與提出的一項(xiàng)研究報(bào)告建議，美國(guó)應(yīng)在10年內(nèi)開始實(shí)驗(yàn)宇宙太陽(yáng)能發(fā)電。2007年10月日本共同社報(bào)道說，根據(jù)這一研究小組的報(bào)告，如果能建成宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站，一年內(nèi)采集的太陽(yáng)能相當(dāng)于地球上已探明儲(chǔ)量的常規(guī)能源總和。這項(xiàng)報(bào)告預(yù)測(cè)，2050年，宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站有望開始滿足地球上的能源需求。

　　據(jù)俄塔社2008年12月報(bào)道，世界上zui大的太陽(yáng)能電站已在葡萄牙投入使用，年發(fā)電量可達(dá)9300萬千萬瓦時(shí)，足以保證三萬個(gè)家庭的用電量。2009年4月美國(guó)《舊金山紀(jì)事報(bào)》介紹說，總部位于舊金山的太平洋天然氣和電氣公司計(jì)劃從2016年開始，向Solaren公司購(gòu)買源自太空太陽(yáng)能的電力，兩家公司已簽署為期15年的合同。根據(jù)計(jì)劃和合同，Solaren公司將利用發(fā)送到地球同步軌道上的衛(wèi)星太陽(yáng)能電池板收集太陽(yáng)能，將其轉(zhuǎn)換成射頻能并傳輸回位于加州的地面接收站，然后再將射頻能轉(zhuǎn)換成電能，zui終并入太平洋天然氣和電氣公司的電網(wǎng)用于商業(yè)化發(fā)電。日本政府將從2009年開始著手“宇宙太陽(yáng)能發(fā)電”項(xiàng)目的研究。此舉不僅有利于擴(kuò)大太空利用的范圍，而且有助于解決氣候變暖和能源問題。

　　世界太陽(yáng)能大會(huì)每?jī)赡昱e行一次，參會(huì)成員已發(fā)展到34個(gè)國(guó)家和地區(qū)，開發(fā)利用太陽(yáng)能，已引起越來越多國(guó)家的關(guān)注。據(jù)報(bào)道，迄今太陽(yáng)能發(fā)電僅占人類能源需求的不足0.1%。但是，利用太陽(yáng)能的支持者相信，在*為尋找石油替代能源以及阻止氣候變化而大舉投資的推動(dòng)下，一個(gè)太陽(yáng)能時(shí)代可能正曙光初現(xiàn)。

　　開發(fā)生物燃料前景廣闊

質(zhì)能作為一種化學(xué)態(tài)能，不僅能夠發(fā)電、供熱，而且能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)燃料和生物基產(chǎn)品，是能夠大規(guī)模替代化石燃料的可再生能源，因此，很多國(guó)家都在開發(fā)生物燃料，顯示廣闊前景。

　　目前，美國(guó)和巴西是世界上生物燃料乙醇的生產(chǎn)大國(guó)，兩國(guó)乙醇產(chǎn)量占乙醇總產(chǎn)量的70%以上。2007年，歐洲（主要是德國(guó)）的生物柴油生產(chǎn)能力已達(dá)500萬噸（約合58億升）。據(jù)能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2001年所產(chǎn)石油的57%用于交通領(lǐng)域，其中汽車是耗能大戶。截止2007年，汽車保有量已超過八億輛，每年汽車產(chǎn)量仍超過7000萬輛，預(yù)計(jì)到2020年汽車保有量將達(dá)到12億輛以上。所生產(chǎn)石油的62%將用于交通領(lǐng)域。巴西3/4的新汽車能夠使用從純乙醇到純汽油的混合燃料。美國(guó)提出，到2012年實(shí)現(xiàn)美國(guó)聯(lián)邦政府購(gòu)買車輛中的半數(shù)將是插電式混合動(dòng)力車或電動(dòng)汽車。瑞典提出，到2020年不再依賴進(jìn)口石油，主要利用森林廢棄物生產(chǎn)的乙醇燃料。生物燃料還將廣泛用于生產(chǎn)和居民日常需求。2004年5月，世界自然基金會(huì)和德國(guó)應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究所分別發(fā)表研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2020年，西方工業(yè)國(guó)家15%的電力源來自生物能發(fā)電，將有一億個(gè)家庭用生物燃料發(fā)電。

　　以玉米、大豆和甘蔗等糧食和油料作物等為主要原料生產(chǎn)乙醇燃料，不僅占用大量耕地與“與人爭(zhēng)糧”，而且可能會(huì)破壞森林、濕地和草原，造成新的環(huán)境和生態(tài)災(zāi)難。為了解決這些矛盾，第二代生物技術(shù)研發(fā)工作已經(jīng)取得了明顯進(jìn)展。開發(fā)第二次生物燃料的關(guān)鍵技術(shù)是催化酶技術(shù)，酶是一種生物催化劑，可使生物化學(xué)反應(yīng)在溫和的環(huán)境下進(jìn)行得更加迅速、效率更高。新型酶制劑能將植物中的纖維素分解成可發(fā)酵糖，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇。美國(guó)能源部通過資金支持國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)合作，對(duì)纖維素催化酶進(jìn)行優(yōu)化，使第二代生物技術(shù)有望于2010年投入產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。

　　第二代生物燃料具有如下優(yōu)勢(shì)：

　　首先，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不需要改造就可以直接使用摻入生物燃料乙醇的汽油或柴油；其次，第二代生物燃料乙醇的催化酶技術(shù)未來幾年成本還將快速下降，具有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的可行性；第三，秸稈等纖維素類農(nóng)業(yè)廢棄物資源豐富。2007年1月美國(guó)公布的一項(xiàng)報(bào)告指出，2027年，生物燃料乙醇將擁有20%汽油市場(chǎng)，創(chuàng)造1100億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，節(jié)約500億美元的石油進(jìn)口費(fèi)用和增加240萬個(gè)就業(yè)崗位。

　　核聚變解決性的能源問題

　　從1954年蘇聯(lián)建成世界*座核電站至今，已有核電站435個(gè)，核電年發(fā)電量已占*發(fā)電總量的17%，其中，法國(guó)80%的發(fā)電來自核能。專家們認(rèn)為，一旦解決了可控的核聚變難題，性能源問題將迎刃而解。

　　2005年6月，來自歐盟、美國(guó)、日本、俄羅斯、韓國(guó)和中國(guó)的代表在莫斯科達(dá)成協(xié)議，確定法國(guó)的卡達(dá)拉舍為熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆的建造地。當(dāng)今各地的核電站都是通過鈾、钚等重金屬元素的原子核發(fā)生裂變反應(yīng)來獲得巨大能量，而核聚變反應(yīng)主要是從海水中提取氫的同位素用于核聚變反應(yīng)，從而產(chǎn)生巨大能量。不僅海水中的氫在地球上幾乎用之不竭，而且聚變過程產(chǎn)生放射性微乎其微，不產(chǎn)生核廢料，對(duì)環(huán)境的污染很小?？茖W(xué)家從一升海水中可提煉1/6克氚，其聚變后放出的能量相當(dāng)于300升汽油燃燒釋放出的能量。浙江大學(xué)物理學(xué)教授盛正卯說，從海水中提煉氚技術(shù)已經(jīng)掌握，問題是核聚變過程中不能實(shí)現(xiàn)可控，從理論上講至少30年后可將海水聚變成能源。

　　幾個(gè)大國(guó)在參與開發(fā)核聚變技術(shù)和應(yīng)用的合作的同時(shí)，都在積極研究核聚變問題。美國(guó)科學(xué)家提出，通過模仿太陽(yáng)能中心核聚變發(fā)能原理，打造出微型“人造太陽(yáng)”，為將來探索新能源帶來希望。2008年12月，英國(guó)《每日電訊》報(bào)報(bào)道說，如果試驗(yàn)成功，科學(xué)家將向著建立現(xiàn)實(shí)核聚變發(fā)電站邁出*步。由于作為試驗(yàn)用燃料的氫在宇宙中普遍存在，“人造太陽(yáng)”將有助于科學(xué)家探索一種幾乎取之不竭的能源。

　　一些專家預(yù)測(cè)，人類有望在50年內(nèi)實(shí)現(xiàn)可控核聚變，從而解決*面臨的能源問題。“到2050年，我們將可以使用一種本質(zhì)上安全，可以提供可靠的、不排放碳的無限的燃料供應(yīng)———這就是核聚變發(fā)電。”