自然属性中的人类能源战略与可再生能源的战略地位

前言

1970年秋末，军旅生活的一件小事，使我萌生一个美好愿望。为了实现这个美好愿望，从那时起，我利用业余空余时间，进行精心有趣的创造实践。长期的艰难，很多的挫折和失败，我没有放弃。在党和祖国的哺育下，历经四十八年艰辛努力，我完成了一项可再生能源技术的发明创造──温差能发动机。

温差能发动机，是可再生能源技术中的一种低温热能、低温差温差能、冷资源冷能能量转换装置。它提供一种普遍适用的，以低沸点物质为气体工质，只需消耗自然时空条件下的可再生温差能，生产动力电力的温差能动力装置。目的是，深度开发利用地球自然时空条件下丰富存在的，温度≤60℃的( 温度>60℃的热资源，当然更加适用 )，甚至<-30℃的，热资源与冷资源之间温差≥10℃的地热、温泉、太阳能、昼夜温差能、海水温差能、季节性温差能、高温时空条件下的热资源热能、高寒时空条件下的冷资源冷能、极地冷能等，清洁，不用即失，可再生的温差能资源，以及大量的工业余热资源，生产有经济价值的动力电力。西藏羊八井、各地的温泉地热资源、海水温差能资源、热电厂(汽轮机)尾气的余热资源，是温差能发动机及其系列装置应用的首选资源。

非职务发明人没有经济能力，把温差能发动机制造成样机或验证机。时下，只能提交可手动操作，间接验证技术、经济可行性的温差能发动机模型;模型整机、各机构和各部件的照片图片;说明书和设计数据。但前行无懈，梦想如初。

弱冠从戎萌夙愿，银龄扬鞭向梦圆。在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，在以习近平同志为核心的党中央领导下，民族复兴，国成盛世的中国梦正在实现。我的温差能发动机的银龄之梦，也一定会有梦圆的一天。

中国应当对于人类有较大的贡献。

求知和贡献是正能量，是一种欲望，也是一种梦想。四十八年的求知实践，我还得到了一些关于人类能源获取与能源消耗的战略选择等，有关人与自然，属于自然科学或绝大部分属于自然科学方面的有趣认知──自然属性中的人类能源战略与可再生能源的战略地位。

一.能源(资源)是人类可持续生存与发展的物质基础。

㈠.能源(资源)是人类可持续生存与发展的物质基础。

地球和太阳，在地球上孕育了宇宙中的已知生命;进化了千姿百态，五彩缤纷的芸芸众生;催生了宇宙中已知的最美丽的花朵──具有超强认知能力，超大创造、改造能力和超大智慧的人类;创造了，并且公允地给予了众生(已知生命，下同)可自然生存，且可持续生存与发展的自然原始能源(资源)。地球、太阳和月亮是自然原始能源(资源)的主体。

能源(资源)是人类可持续生存与发展的物质基础。能源(资源)是众生可持续生存与发展的物质基础。人类能够利用到的，满足人类生存基本需求的能源(资源)，决定人类的生命历程(前程)。

依据自然规律：能够预测到的人类生命历程(前程)，可以最大限度地趋近于与地球，太阳同在;与人类能够利用到的，满足人类生存基本需求的能源(资源)同在。当然，宇宙“耕耘”的黑洞光临，毁灭地球的宇宙灾难除外。

㈡.“有度总量”的当时地球人口总和，是地球能源(资源)负载可行性的客观要求。

人类本身也是资源，是一种具有独特特性的资源。“有度总量”的人类个体：

1.是人类健康的可持续繁衍生息的资源。

2.是满足社会劳动力需求的资源。

3.是对自我(主观世界)，对客观世界都具有超强认知能力，超大创造、改造能力和超大智慧的生产力(智力)资源。

4.是创造和传承人类文明的资源。

5.是每时每刻都需要大量消耗包括能源在内的自然资源，才能获得可持续生存与发展的资源。

对于资源，一般来说是多多益善。但做为资源的人类本身，则不是多多益善，而必需是“有度总量”。

“有度总量”：是指以健康的，可持续繁衍生息的人口种群，人口数量为保障;以当时人类能够利用到的，满足人类生存与发展基本需求的，地球资源负载可行性允许为前提的，当时地球人口总和。因此，地球人口数量不能太多，也不能太少。做为资源的人类本身，就是指“有度总量”下的当时地球人口总和。

二.能源(资源)获取与能源(资源)消耗的战略选择。

能源(资源)的必要消耗、奢侈消耗在高速增长。还有霸权侵略、非正义战争消耗，恐怖动乱等消耗。地球能源(资源)负载的可行性问题，始终在检验着人类的智慧和行为。

㈠.能源(资源)获取与能源(资源)消耗的战略选择。

以大数据，远预期为作业平台，逐步实现人类可持续生存与发展的“能源(资源)日常消耗量”<地球自身日常所能提供的，宇宙(主要是太阳)日常所能提供的，且地球日常所能获得的，当时生产力和科学技术能够利用(实现)到的“日常能源(资源)量”。是人类智慧和人类使命的战略选择。是能源(资源)获取与能源(资源)消耗的战略选择。

人类可持续生存与发展的“能源(资源)日常消耗量”<{[地球自身日常所能提供的能源(资源)量+宇宙太阳日常所能提供的能源(资源)量×地球日常所能获得的能源(资源)获得率%]×当时生产力和科学技术能够利用到的能源(资源)利用率%｝“日常能源(资源)量”。

以一周年为计量的时间单位，以≥一百年为计量的人均寿命，以≥一百年或≥人均寿命为计量的时间周期。

上式可缩写为：人类可持续生存与发展的“能源(资源)日常消耗量”<当时生产力和科学技术能够利用(实现)到的“日常能源(资源)量”。

“能源(资源)日常消耗量”=人均消耗的“日常能源(资源)量”×地球日常人口总和

“日常能源(资源)量”=[地球自身日常所能提供的能源(资源)量+宇宙太阳日常所能提供的能源(资源)量×地球日常所能获得的能源(资源)获得率%]×当时生产力和科学技术能够利用(实现)到的能源(资源)利用率%

人均消耗的“日常能源(资源)量”=“日常能源(资源)量”÷地球日常人口总和

地球日常人口总和=“有度总量”

㈡.自然属性中的人类能源(资源)战略。

前面已经论述的能源(资源)获取与能源(资源)消耗的战略选择，实际上已经回答了自然属性中的人类能源(资源)战略。

人类可持续生存与发展的“能源(资源)日常消耗量”<当时生产力和科学技术能够利用(实现)到的“日常能源(资源)量”，是自然属性中的人类能源(资源)战略。

自然属性中的人类能源(资源)战略，必将成为人类社会能源(资源)获取与能源(资源)消耗的“智然常态”。

“智然常态”：是指人们的主观(思维、认知、智慧)，行为(作为)与客观(自然存在、社会存在及其相互关系和生存与发展的客观规律)三者之间，与时俱进、与是俱进地高度一致，且持之以恒的社会状态。在这个“智然常态”下：

⒈可再生能源的开发利用技术，将发展到前所未有的高度;自然时空条件下的可再生能源，将在生态文明和环境保护允许前提下，得到前所未有的普遍开发利用和深度开发利用。

⒉以健康的可持续繁衍生息的人口种群，人口数量为前提;以当时“日常能源(资源)量”为基础，选择当时地球日常人口总和，即“有度总量”，将成为人类“家园”的“园策”。

⒊节约和物尽其用，将同生产力发展和科技进步一样同等重要，并成为人类的自觉行为;浪费和暴殄天物，如同是在糟蹋、剥夺他人和子孙后代的生存基础一样，遭到人们的鄙视和唾弃。尤其是一次性能源(资源)的节约和物尽其用。

物欲(欲望)无尽头，能源(资源)诚有限。人类必须明智，且有智慧地拒绝那些甜蜜、醉人，但没有“日常能源(资源)量”可行性的陋习、浮躁、诱惑和极端私欲;节制那些没有“日常能源(资源)量”可行性的欲望和行为(作为)。

例如：为了霸权和利益集团的极端私欲而发动的，大量消耗能源(资源)的侵略、掠夺、殖民战争，不择手段地煽动、制造恐怖动乱和武力威胁;大量消耗一次性能源的非工作、非科研、非教学目的的星际、太空旅游等。

人类应以可持续生存与发展为宗旨，把物欲心态和行为(作为)，建立在“日常能源(资源)量”许可基础上。

三.能源分类与可再生能源的战略地位。

人类可持续生存与发展的物质基础是能源(资源)。那么，在地球上，什么样的自然原始能源(资源)才能满足人类可持续生存与发展?这是人类必须认真面对，清楚认知，正确回答，正确作为的战略性问题。

㈠.能源分类。

依据地球自然原始能源的客观存在和能源战略的分类需求，我把人类能够利用到的能源分为两种：

第一种，可再生能源。包含：

⒈原始可再生能源。如风能、水能、地热能、太阳能、海水温差能、高温时空条件下的热能、高寒时空条件下的冷能、极地冷能，植物、动物、微生物质能等。

⒉人工可再生能源。如动植物油脂提取的生物柴油，植物生化发酵提取的乙醇、沼气，用可再生能源生产的电力等。

第二种，一次性能源。包含：

⒈原始一次性能源。如煤炭，石油，天然气，可燃冰，核能矿产等矿化能源。

⒉人工一次性能源。如汽油，柴油，煤气，用一次性能源生产的电力等。

一次性能源，无论有多丰富，蕴藏量有多大，开采一点就少一点，用掉一点就少一点。终将在人类不间断，大规模地开采和必要消耗加奢侈等消耗中枯竭。

一次性能源，不能满足人类可持续生存与发展的特定需求。但为可再生能源的技术研发，资源开发利用，提供了充足的时间条件和丰富的技术、装备支持。因此，不是说一次性能源不重要，而是说它更精贵，更应珍惜，更应节约使用，物尽其用，用完了永不再来。

可持续生存与发展的中国智慧，使我们充分认识到，人类对于一次性能源：

⑴.只能依靠科技进步，有度开采，高效利用，节约使用来延长它的利用时间。

首先开采利用易于自然损耗的能源。如：露天煤矿、自燃煤矿等。

⑵.必需依靠科技进步，寻求和研发可替代能源，逐步实现能源结构转换。

⑶.必需依靠科技进步，开发利用地外天体能源梦想的实现。

㈡.可再生能源的战略地位。

依据自然规律和地球自然原始能源的客观存在，满足人类可持续生存与发展的能源，只能是可再生能源。只有可再生能源，才能源源不断地满足人类可持续生存与发展的特定需求，并与人类使命和人类生命历程的全程相伴。

可再生能源，事关人类生命历程的前程，具有极其重要的战略地位。它过去是，现在不是，但将来必定是人类可持续生存与发展的能源资源的主要来源。因此，是政策倾斜，资金支持，税收优惠，加快技术研发，资源开发利用的重点。包括其下游产业的储热储能、储冷储能、储电储能、蓄水储能电站、气候环保条件许可下的极地(南北极)──深海通道──赤道之间冷资源的北冷南调和南冷北调、极地冷资源的就地动力电力生产、电能高速快递──大区域智能电网等。

㈢.首先实现电力生产的能源消耗，基本依靠可再生能源。

一般情况下，可再生原始能源，数量巨大，清洁，无污染。但分散，不易收集，投资大，单位(质量、面积、体积、时长)资源的能量含量低，不用即失。随着时间流失，它会完全消失，十分可惜。时下，一方面是不可再生的一次性能源在一刻不停地巨量消耗着，日渐匮乏，日渐枯竭;另一方面是可再生能源也在一刻不停地巨量消失。这种状况是人类智慧不愿看到的，也是不能许可的。

具有超强认知能力，超大创造、改造能力和超大智慧的人类，自然有责任在一次性原始能源还非常丰富，可以无忧无虑，随心所欲地开采利用的时候，就能未雨绸缪，远见卓识地下大力研发可再生能源的开发利用技术，尽快实现可再生能源的普遍开发利用和深度开发利用。

力争首先实现电力生产的能源消耗，基本依靠可再生能源。让储藏于地下的一次性原始能源，为子孙后代多留存一些，留存的时间更长一些;让一次性原始能源中，那些具有多用途性能的原始能源，其多用途性能，能够得到充分利用。这是一件功德无量的大善之事。

我国可再生能源的技术研发和可再生能源的开发利用，已经取得了巨大成就。特别是水能、风能、太阳能(光伏能)的开发利用，已经取得巨大成就。但在电力生产的能源消耗和其它能源消耗中，主要还是依靠一次性能源。

因此，水能、风能、太阳能、地热能、海水温差能、极地冷能等，可再生能源的普遍开发利用和深度开发利用，不仅具有环保、资源、经济上的重大现实意义，而且还具有更深远的能源战略意义。

可再生能源的开发利用技术，即使某些技术时下还无需马上用到它，但作为能源开发利用技术，不仅有着现实的策略选择性，而且还有着长远的战略储备性。应该努力实现技术，装备的成熟化，使我国的可再生能源技术始终走在世界前列。

四.低沸点气体工质物性与物质的隐形资源。

低沸点气体工质是低温热能、低温差温差能、冷资源冷能能量转换成机械能的载体。低沸点气体工质和低沸点气体工质的选用，是低温热能、低温差温差能、冷资源冷能能量，在温差能发动机中转换成机械能的决定性条件之一。

㈠.低沸点气体工质物性与物质的隐形资源。

同种气体工质，在温度相同的时空条件下，具有相同的物性。包括状态(指固体、液体、气体)、压强P、体积V和焓;

不同气体工质，在温度相同的时空条件下，具有不同物性，而状态则不一定;同种气体工质，在温度不同的时空条件下，具有不同物性，而状态则不一定;

不同气体工质，在温度不同的时空条件下，具有不同物性，而状态则不一定。

同理，给予或创造并给予一定物质的一定时空条件，就能获得该物质在该时空条件下的状态和物性。

物质的上述物性，蕴含隐形资源(肉眼不易见到)，具有丰富多彩的用途和利用价值。它可为人类的生产生活需求提供资源。

一个直接在用的能源(资源)，往往是由多个间接能源(资源)和隐形能源(资源)，先后依次转换或共同作用下形成。例如水能：太阳能把水蒸发成水蒸气;水蒸气依据热升冷降规律上升到高空;高空上的水蒸气在地球自转、气流流动、温度不同、气压不同等条件下，形成位能移动;遇到高空冷空气时，在冷空气作用下凝结成水滴;水滴在水的重力和地球引力的作用下形成雨水落到地表;地表为雨水的集聚提供了庞大的收集器;相对高度不同的地表，地貌，如大山、平地、河流、水库等，在集聚雨水的同时，集聚了相对高度不同的雨水势能;海平面以上，相对高度不同的河水水能、水库水能，在水的重力，地球引力，水轮机和发电机性能的共同作用下，转换成机械能和电能。其它资源也一样，只不过在依次转换和共同作用的过程中，参予的间接资源和隐形资源量的多少，种类的多少，时间的先后、时间的长短不同而已。

地球自然时空条件下，温度≤60℃的可再生热资源，冷资源丰富，不用即失。在温度≤60℃的低温热资源中，如果继续选用水为气体工质，蒸汽机、汽轮机为其能量转换装置，即使有10℃的低温冷资源存在，那也是不能获得或很难获得有经济价值的动力电力。如果选用低沸点物质，比如氨、二氧化碳等为气体工质，选用温差能发动机为其能量转换装置，就能获得有经济价值的动力电力。

在温度≤60℃的低温热资源中，当热资源温度一定时，选用相应的低沸点气体工质，可以很容易地获得该气体工质的超临界物性。例如乙烯、乙烷、二氧化碳……它们的临界温度分别为9.5℃、32.1℃、31.0℃……。

低沸点物质的隐形资源(物性)，为低温热能、低温差温差能、冷资源冷能的普遍开发利用和深度开发利用，动力电力生产，提供了多个可选择的工质资源;

㈡.低沸点气体工质的特定选择条件。

低沸点气体工质液化还原，是温差能发动机运行的必要条件。

低沸点气体工质的“饱和汽继续压缩和降温可凝结成液体”。“对饱和汽，任意小的温降就可以使它液化”。“在有凝结核时，蒸汽压只需要超过饱和汽压的1%，液滴便可形成。带电粒子和离子都是很好的凝结核”。

“每一种气体都有自己的临界温度，只有在临界温度以下的气体，才能通过压缩，降温等方法使之液化”。因此，低沸点气体工质的选用，必需满足冷资源温度低于气体工质临界温度。

低沸点气体工质安全、高效、无污染运行，是温差能发动机和其它同性能装置运行的又一必要条件。因此，低沸点气体工质的选用，必需满足高温热资源温度远高于气体工质沸点温度，低于气体工质燃烧点、爆炸点温度。同时，还要选用对环境无污染，或极小污染，且可治理的气体工质。

低沸点气体工质的特定选择条件：

⑴.根据高、低温热资源温度的实际状况，选择相应的低沸点物质做气体工质。

⑵.低温冷资源温度必需低于低沸点气体工质临界点温度。

⑶.高温热资源温度必需远高于低沸点气体工质沸点温度，低于低沸点气体工质燃烧点、爆炸点温度。

⑷.选用的气体工质，必需是对环境无污染或极小污染，且可治理的气体工质。

五.温差能发动机性能与热资源、冷资源温度的相对性。

㈠.温差能发动机性能。

温差能发动机，是一种以低沸点物质为气体工质，在满足低沸点气体工质的特定选择条件、机体材料和附属材料的耐低温性能允许条件下，温度≤60℃的(温度>60℃的热资源，当然更加适用)，甚至<-30℃的，热资源与冷资源之间温差≥10℃的低温热资源、低温冷资源都可以被深度开发利用，生产动力电力的动力装置。

温差能发动机及其装置系列，为低温热能、低温差温差能、冷资源冷能的普遍开发利用和深度开发利用，动力电力生产，提供了多个可选择的装置资源。

㈡.热资源与冷资源温度的相对性。

温差能发动机性能与低沸点气体工质物性和特定选择条件相结合，决定了热资源与冷资源温度的相对性。

根据低沸点气体工质物性和温差能发动机性能，一个温度基本稳定的资源，当它满足低沸点气体工质的特定选择条件时，它可以是一个热资源，也可以是一个冷资源。当有“一定温差”，且温度比它低的冷资源可利用时，它可以是一个热资源;当有“一定温差”，且温度比它高的热资源可利用时，它又可以是一个冷资源。

以选用二氧化碳为气体工质，并以0℃资源为例：当有10℃可用热资源存在时，0℃资源可做为冷资源被利用。当有-10℃可用冷资源存在时，0℃资源又可做为热资源被利用。

“一定温差”：是指热资源与冷资源或冷资源与热资源之间的温差，必需具有一定度数，才能作为热资源或冷资源被利用。温差度数太小，如1℃、2℃、3℃等，是不能被开发利用或很难被开发利用的。当然，热资源或冷资源量太少，也是不能被开发利用的。在用途不同、时空条件不同、选用的装置和气体工质不同时，“一定温差”的度数要求也不尽相同。我给出的“一定温差”的度数为≥10℃，举例所说的热资源、冷资源均为可用资源。

在温差能发动机机体材料和其它附属材料的耐低温性能允许，低沸点气体工质的特定选择条件允许，热资源与冷资源之间的温差≥10℃的所有冷资源、热资源都可以被深度开发利用;即使是-30℃以下的低温热资源，低温冷资源，也可以被开发利用。因此，温差能发动机也可称之为冷能发动机。

㈢.热资源和冷资源，是热能能量和冷能能量转换成机械能的，缺一不可，相互依存的两个资源。

热资源是资源，冷资源也是资源。热资源，冷资源是热能能量和冷能能量转换成机械能的，缺一不可，相互依存的两个资源。只有热资源，没有冷资源不行;只有冷资源，没有热资源也不行。热资源因有冷资源存在而成为热资源，冷资源因有热资源存在而成为冷资源。在热资源传统认知中，人们更多的是把高温热资源，如煤炭、石油、天然气等，认知为能源资源或热资源，或许因为它不可再生，不易获得的缘故。并没有把冷凝器中，常温下的冷却空气、冷却水等冷资源，真正认知为是同等重要，缺一不可的(冷)资源，或许因为它可再生，易于获得，随手拿来的缘故。

㈣.冷资源的深度开发利用。

热资源具有能量，冷资源也具有能量。热资源中的热能能量，能够转换成机械能;冷资源中的冷能能量，也能够转换成机械能。

当有可利用的高寒时空条件时，利用高寒时空条件下的冷资源。采用产冰蓄冷能，储冰储冷能，恒冷量供冰供冷能，化冰取冷能的方法利用冷资源。这个方法，应该是季节性温差能开发利用的理想方法。也可以说，这个方法是在利用自然时空条件的同时，创造人工时空条件。因为，在赤道、在热带、在夏季，20℃~30℃的热资源现成丰富，地域广大，易于获得，随手拿来，可再生，不用即失。冰的溶解热是80卡/克。同理，冰的蓄冷量也是80卡/克。产冰蓄储冷能，如同是在生产可再生，低燃烧值的白色煤炭或石油，应该是一个令人着迷的产业。

当有可利用的，昼夜温差大的时空条件时，白天可利用水蓄储热能，晚上利用温差冷能转换能量;晚上可利用水蓄储冷能，白天利用温差热能转换能量。

我们的祖国，跨纬度大，高海拔地区广，季节性温差大、昼夜温差大的地区广。这是宝藏，是不可多得的自然时空条件和自然时空资源。

气候环保条件许可之下，极地(南北极)──深海通道──赤道之间的北冷南调、南冷北调;南北极冷资源的就地利用，动力电力生产，是深度开发利用冷资源的梦想。南北级，有可能成为人类重要的，自然时空条件下的冷能能源生产基地。

做智慧的永恒学生，向有智慧的人生迈进。

作者的阅历、知识有限，上述有趣认知，一定会有浮浅、片面、自以为是等错误之处，敬请导师、专家和读者批评指正。