朱頭山

無意邀眾賞,一心追殘陽
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中國一心一意發電

(2026-01-30 11:20:47) 下一個

新年以來,美國一時風頭無雙,一會抓了委內瑞拉總統,一會發了其新版美國領土意向圖,新美國包括格陵蘭,加拿大,委內瑞拉和古巴,而對格陵蘭的聲索已經走上實質性階段。另外,一場爭對伊朗,古巴的政權的更迭行動已經開始。雖然這些好像和中國無關,但背後都在劍指中國。

俄羅斯有著幾百年的帝國主義經驗,看在眼裏,憂在心裏。它已經有心無力,隻能指望準盟友中國能出手。俄國媒體稱中國幾百年都處於屈辱地位,沒有帝國主義經驗,如果現在再不出手,可能來不及了。伊朗,委內瑞拉,古巴可都是咱們一夥的,此時不救,更待何時?

但習大大似乎不為所動,一邊搞大清洗,一邊繼續悠哉遊哉。咱隻能揣摩大人物的心事,想他必定在下一盤大棋。關於大清洗,我寫過一篇博客,“習近平清洗走斯大林勝利之路”https://blog.wenxuecity.com/myblog/70246/202601/21134.html, 貌似能自圓其說。

關於他的不作為,我認為,他不是立足於地緣,而是立足於技術與能源結構,從長遠的背景下考慮大國角逐。

18世紀,中國和俄羅斯在歐亞草原上構建勢力範圍,大清獲取了1300萬平方公裏的領土,而沙俄建立了2500萬包括阿拉斯加的橫跨歐亞美三洲帝國,而英國還是通過完善蒸汽機贏得了那個世紀,它在頂峰時期的領土是3500萬平方公裏,橫跨五大洲,妥妥的日不落帝國。19世紀,歐洲人癡迷於瓜分殖民地,而美國則憑借電氣化和大規模製造實現了飛躍,成了無可爭議的超級大國,無論政治軍事經濟還是文化。這個曆史說明,技術在奪取霸權方麵,優於地緣!

如果說全球競爭與技術和能源密不可分,那麽各國的能源獲取方式或許能預示下一個世界秩序的形成形態。英國的霸權靠煤,美國的霸權靠石油,當美國現在還在癡迷於石油時,中國已經超越了這個時代。

過去一代人時間裏,中國政府堅定不移地追求替代能源,這反映出它不願再受製於華盛頓反複無常的暴力政治。如今的中國首先是一個化石能源巨頭——甩出第二名很遠的史上最大化石能源消費國。但它的主要化石能源來源是美國無法控製的煤炭。效法蘇聯,中國能源體係的支柱是工業電力——但現在是由電子科技驅動的電力。為最終取代燃煤發電廠,中國鼓勵民營企業家建立創新型電池和太陽能電池板工廠,這些產品如今已主導全球市場。地平線上隱約可見全球能源體係的新前景,這個體係不再依賴開采石油,而是耕耘太陽能。

馬斯克和黃仁勳兩位科技大佬都承認,未來屬於電,AI的勝利者首先是電力的勝利者。中國的太陽能,風能主要產自西部,而工業重心在東部,截至2024年,中國電網輸電線路總裏程達230萬公裏,是2000年的4.2倍,工業用電價格僅0.6-0.8元/度,遠低於印度的1.2元/度、越南的1.1元/度。相比之下,美國到2025年輸電線路總裏程隻有96萬公裏,電1.3元人民幣/度。而且這個差距還在拉大,馬斯克說了,芯片的差距不容易擴大,3nm和2nm, 差別不是3:2, 而隻是增加了10%不到,最後的差距就在電力,美國沒有那麽多電來驅動那些數據中心。

電不光能驅動AI中心。2025年,當世界科技界的目光還在被AI吸引時,在天津,發生了一件足以改變人類文明走向的大事。中國科學院天津工業生物技術研究所主導的“二氧化碳人工合成澱粉”項目,正式從實驗室克級試驗,邁向了噸級中試階段!就意味著,中國已經完成了從“0到1”的科學發現,正在跨越從“1到100”的工業實現。毫無疑問,一場關乎14億人飯碗、關乎全球地緣政治洗牌、關乎人類終極命運的革命,即將到來。

說到底,人類的進化過程,本質上是一個認識能量、轉化能量的過程。一開始,人類隻能通過狩獵、采摘野果,來獲得自然中已經轉化的能量。後來,人類學會了種莊稼,種下種子,最終收割那一顆顆充滿碳水化合物的糧食。也正是因為農業的出現,讓人類第一次把能量轉化掌握在了自己手裏,這是人類誕生文明的基礎。

但問題在於,這種能量轉化的效率,太低了。光合作用,本質上是一個極其複雜的生化過程。植物通過葉綠體,利用太陽能,將二氧化碳和水轉化成碳水化合物。這個過程涉及約60步代謝反應,能量轉化效率極低,通常不到2%。而且,植物需要幾個月的生長周期,需要大量的水、肥料、土地,還要在這個過程中合成纖維素、木質素等一大堆我們吃不了的“副產品”。

除此之外,這種合成方式,不確定性也很高。比如,雲層遮蔽的光能不能充分利用,病蟲害影響光合作用效率,水肥供應不足或過量會中斷能量轉化,還有旱澇災害引發的植物枯萎等等,等等等等。而針對不同國家,農業的條件也不同。中國的可耕地很少,而人口很多,農業是個比石油更大的瓶頸。特朗普上一次任期時,中國的農業進口很大程度上依靠美國,這一次中國分散了進口來源,但如果發生戰爭,還是容易被阻斷。比如巴西來的東西,把巴拿馬運河一斷,就全沒了!

如果能工業生產糧食,那就完全不同了。其實,這樣的例子在曆史上出現過,資源缺乏的德國在發起戰爭前,發展了用化工的方法,將德國豐富的煤變為石油,橡膠,衣物甚至黃油。德國的戰爭機器很大程度上依靠這些化工產業,開戰前還以此欺騙了對手。蘇聯在判斷德國不會進攻時的一個依據就是,德國未大量采購棉花,打仗了當兵沒衣服穿怎麽行?而事實上,德軍的軍衣已經大量依賴化纖產品,不靠棉花了。

說起來,這個二氧化碳合成澱粉技術,原理也並不複雜。首先需要電,電解水製成氫氣和氧氣,然後把二氧化碳和氫反應造出甲醇,最後通過工程化的酶,將這些一碳化合物像搭積木一樣,精準地拚接成澱粉。

按照目前天津所中試基地的數據測算:在能量供給充足的條件下,1立方米大小的生物反應器,其年產澱粉量,相當於5畝玉米地的年平均產量。請仔細品味這個換算關係:1立方米 = 5畝地。這意味著什麽?意味著如果建立一個標準化的工業車間,堆疊這些反應器,一個稍微大點的工廠,其產能就能抵得上一整個縣的耕地。

按照理論推算,如果未來這項技術成熟並大規模推廣,我們隻需要一個中等規模的化工園區,也許就能生產出全中國所需的工業澱粉。這將節約出數以億畝計的耕地!這些被解放出來的耕地,可以去種大豆,去種蔬菜,去恢複生態。那條勒在中國脖子上的“糧食進口鎖鏈”,將在這個工業奇跡麵前,寸寸斷裂。這不僅僅是生產力的提升,更是生存空間的物理拓展。我們不再需要在平原、山地裏和老天爺搶飯吃,我們是在向工業文明要空間。

如果澱粉可以合成,按化學原理,其它的營養物質,如蛋白質,脂肪也都可以工業合成。它們所需要的原料,就是空氣中到處都是的二氧化碳,氮氣,氧氣,和水。但其中,有樣東西是必需的,電!電的作用是電解水產生這些反應必須的氫,以及加熱。

如果有了足夠多,成本足夠低的電,那未來的農業將分為兩層:底層農業(能量與基礎營養):澱粉、糖、基礎蛋白,全部由工廠通過“空氣+電”大規模製造。底層農業成本極低,無限供應,用來做飼料、工業原料和基礎食品。頂層農業(風味與享受):天然的有機蔬菜、高品質水果、放養的牛羊。這些保留在土地上,提供給人類享受生活。

目前中國的發電量首次突破 10萬億千瓦時 (10,000 TWh),大約是美國的兩倍多,並且超過了歐盟、日本、俄羅斯和印度四大經濟體的總和。在發電來源中,煤電依然占55-60%,水電15%, 風光22-25%,核電<5%,垃圾發電1.5-2%。其中風光發電量在有的月份可以覆蓋全部用電量,而且這個部分增速明顯,預計到2030年,能占全部發電量的50%。而美國的增速不快,到2030年,中國的發電量大約是美國的3-4倍。

有了電,再加電動車普及,就不太需要石油,也許可以實現糧食自足,美國在戰略上就無法卡中國的脖子。而且,電動化帶來的技術革新,可以為中國帶來極大的價值增量,技術出口,和全球影響力。

當年汽車的發明,使得本來沒什麽價值的鐵礦石,石油,橡膠樹價值倍增,生產和技術的擁有國財富也倍增。電動化的普及,能使得相關技術大量出口,獲得壟斷利潤。如中國為非洲提供的太陽能-電池供電係統,一個非洲家庭隻要租用這個係統,就能保證其基本供電,這幾乎成為某些非洲國家的必須。像古巴這樣的國家,美國斷油就能將它逼死,如果中國提供足夠的這種係統,就能活下來,因此,就會成為很多缺油國的國家安全必備設備。再有,中國的垃圾處理係統,能完美處理二噁英,不但解決了中國的垃圾圍城現象,還提供了占全國總量約 2% 的清潔電力。其吸引了全世界各國的注意,目前已經大量出口,獲得了不菲的收入。更不用說中國的三大件,電動汽車,電池和光伏板了。這些技術,不但會讓中國獲得利潤,也會獲得影響力,就是霸權!

如果中國在電力方麵保持優勢,美國就算占了整個美洲也沒用,擁有再多的石油也沒用,因為那已經是落後的產業,也卡不到中國的脖子了。等到中國發電量是美國十倍時,它想不投降都難!

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yujing_hk 回複 悄悄話 點讚!
BeijingGirl1 回複 悄悄話 “研究人員是否已經親自食用過這種合成澱粉,證明它是可食用的?”, 沒有在網上查證過, 但應該是試過的。 隻要化學分子式一樣,就可以吃啊。 我們現在的替代糖等等, 還不是人工化學合成的。
BeijingGirl1 回複 悄悄話 “平均電費是每度35分人民幣,相當於7美分”, 相當於5美分。 誤差接近 30% 哦。 對於事實和數據, 不要心口胡咧咧。
西岸-影 回複 悄悄話 至於發電,中國目前是世界唯一擁有第四代核電站技術,釷鹽核電站的國家,這種核電站理論上不需要擔心核泄露,因此建造成本相對低,也就不需要太大型來節省建築費用。去年初美國媒體報道中國正在建造30座,計劃450座,讓中國電價達到平均每度電1美分多,基本可以忽略不計。所以目前中國有未來用電免費的說法。
中國目前發電量是美國的2.5倍,平均電費是每度35分人民幣,相當於7美分。
除了核電站,計劃中的被印度極力反對的雅魯藏布江水電站的發電量會是三峽的三倍。中國擁有特高壓直流輸電技術,遠距離輸電損耗很低,因此可以向沿海遠距離輸電。
總之,目前中國在農業和工業基礎上的發展似乎效率很高,不走彎路。
西岸-影 回複 悄悄話 中國人擅長計劃,尤其是長期計劃,最近五六年每年購買世界上的65%的糧食市場上的糧食,以至於烏克蘭戰爭爆發後因為失去糧倉,歐盟希望中國能吐出一些給歐盟,歐盟的不少發達國家的全球饑餓指數大於10。
全球饑餓指數GHI,最高的44,索馬裏什麽的,最低的小於5,有大致10個國家,中國是其中一個。
甚至美國都不敢把自己的數據放到GHI,是世界上不多的國家,GHI認為美國有13%的人有糧食危機,美國國會去年承認的比例是12%。GHI的標準是完全客觀的,計算卡路裏攝入量。
中國的短板是隻有全世界大致5%的可耕地,但糧食產量是擁有世界最大可耕地麵積的印度的兩倍,也比美國多20%左右,因此中國農業基本已經是發達到了極點,不太可能增產,除非新開發耕地。
中國目前自己可以滿足85%的糧食需求。
但這種需求在緊急狀態下是可以壓縮的,對比印度就知道了,印度與中國一樣的人口數量,產量隻有中國的一半,卻是世界上的糧食出口國。
隻能解釋為人均糧食實際占有量很低,不到中國人的一半,但也能活。
或者說中國人太能吃了,一旦需要過苦日子,糧食壓縮空間很大。一般的說法是中國的戰備儲量是五年,可以簡單理解為五年不生產也能養活大多數人,當然不是目前的消耗水平。
當然,這幾年的案子表明一些國家糧庫被貪官倒賣掏空。
隨著氣候變暖,中國在西北甘肅寧夏大量開發可耕地,成為新的糧倉。再有就是俄國普京已經宣布開始把自己視作是亞洲國家,大量出口糧食給中國。烏克蘭戰爭前中國擁有烏克蘭10%的可耕地,可以預期戰爭後這些地會回到中國控製,因為烏克蘭沒選擇。中國同時也擁有世界上最大的沿海養殖場滿足蛋白質需求,從去年小紅書對賬來看,中國人在食品可得性和種類上是遠遠超過美國人的,因此可以認為糧食安全在中國不是問題,即使在戰爭情況下。
YanbeiYin 回複 悄悄話 太多猜測了!研究人員是否已經親自食用過這種合成澱粉,證明它是可食用的?如果還沒有,就不要誤導公眾。
f2022f 回複 悄悄話 寫的好。有技術含量。
朱頭山 回複 悄悄話 回複 'yji1206' 的評論 : 綠氫目前唯一可行技術就是電解水,天然氫雖然存在,但其開采不易,成本肯定比電解氫高。電解氫的瓶頸就在於電費,如果太陽能技術大發展使得成本降低,還有考慮廢棄成本,就是如果不用來產氫,這些光電就得廢棄掉,因此這部分可算作負成本。把負成本算上去,電解氫還是合算的,也是一個儲能的手段。運輸和儲存氫氣不易,將之轉化為易轉運和儲存的甲醇,既可當燃料,也可成為合成澱粉之內的工業原料,也是一個可行的步驟。
Ggboy 回複 悄悄話 將來二氧化碳唄中國人吃光了,老美會不會收空氣稅?堪憂
yji1206 回複 悄悄話 目前人工合成澱粉的經濟可行性主要受限於生物酶的穩定性與製備成本,以及廉價氫能的獲取。隻有當可再生能源電價及氫能成本進一步下降,且生物酶壽命大幅延長時,該技術才能在商業上與每噸幾千元的農產品澱粉直接競爭.如果能得到廉價氫能,當前太陽能的采集技術就沒有多少優勢了.
FollowNature 回複 悄悄話 隨著中國人口的下降,製約中國發展的耕地及糧食問題或許不再是問題。當然,能源是發展的動力。老朱好文。
skyline荷9 回複 悄悄話 中國在綠色能源領域確實一馬當先。為中國點讚!
新林院 回複 悄悄話 【我們隻需要一個中等規模的化工園區,也許就能生產出全中國所需的工業澱粉。這將節約出數以億畝計的耕地!這些被解放出來的耕地,可以去種大豆,去種蔬菜,去恢複生態。那條勒在中國脖子上的“糧食進口鎖鏈”,將在這個工業奇跡麵前,寸寸斷裂。】
(1)這些被解放出來的耕地,我支持綠化、造林,恢複生態。其中一部分土地可以變成生態公園。另一部分可以劃成無人區,留給野生鳥獸。
(2)如果能人造澱粉,將來有戰爭,就不用擔心敵對國對中國禁運糧食的問題。
(3)如果能用再生能源發電,將來有戰爭,就不用擔心敵對國對中國禁運石油的問題。

rabbitzhang 回複 悄悄話 好文章,給博主點讚!
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