自然辩证法的观点看待新能源

用自然辩证法的观点看待新能源（电71李剑楠2007010890）摘要：随着新能源的兴起与发展，各种关于新能源的探讨也逐渐展开，除了从技术的角度对现有问题加以解释外，我们同样需要从哲学的角度看待相关问题。本文便结合自然观的发展回顾了新能源兴起与发展的过程，之后又以风电为例，分析了风电的发展历程，并探讨了风电领域中人们普遍关心的一系列问题，最后结合近期发生的福岛核电站事故，对如何看待新能源这一问题进行了一定探讨。关键词：自然辩证法，新能源，风电，核电0.引言在能源紧缺同时环境问题严重的大背景下，新能源自从登上历史舞台起就呈现出愈演愈烈的趋势，相关领域针对新能源的利用也早已展开了各种研究。但同时，关于新能源利弊的争论从未停歇，从风电是否为“垃圾电”的争论到如今福岛核电站事故引发的是否发展核电的争论，都并非哗众取宠，而是确实值得人们深入思考与研究的问题。为了正确地做出判断并采取相应措施，我们需要的不仅仅是科学技术方面的理论基础，同时还需要从哲学的层面上分析这些问题，采用自然辩证法的观点看待新能源的发展。1.自然观的发展与新能源的兴起1.1.自然观及其发展自然观，是人类对自然界总的观点，即人们关于自然界如何存在和演化的根本观点[1]。主要包括相互联系着的宇宙观、物质观、运动观、时空观、因果观、演化观等等，是人们对整个世界认识的基础。由于自然观是人对自然界及其人与自然关系认识的一种系统观点，因此，一个时代的自然观主要与两个关系有关。第一个关系是人与自然的关系，人类的自然观总是建立在当时的人与自然关系基础上的，有什么样的人与自然的关系，就会有什么样的自然观。第二个关系是人与科学技术的演化的关系，人类的自然观也总是建立在当时的科学技术水平基础上的。往往是有什么科学技术水平，就会有什么样的自然观[1]。在人与自然的关系中，人不只消极地适应而是积极地作用于自然界。就是在这一相互作用过程中，人们形成了对自然界本质的认识。因此，自然观既不像唯心主义所说的那样，只是人的思维的自由创造；也不像机械唯物主义所说的，只是思维对自然界的消极反映。构成自然观基础的是人所引起的自然界的变化，而不只是自然界本身。任何时代的自然观都是在一定的历史文化背景下形成的，尤其与当时的自然科学发展水平密切相关。总体看来，自然观的发展过程经历了从古代朴素自然观到近代机械唯物主义自然观，再到辩证唯物主义自然观的三个发展阶段。早期的自然观与神话密不可分，人们立足于对自然的整体考察，这时期的自然观具有直观性、思辨性和猜测性，人对自然的态度停留在认识和探索的阶段。受限于当时的社会发展程度，人们对自然的作用也十分有限，所以总体看来，早期人与自然仍保持一种和谐相处的状态。随着科学技术的发展，产生了近代机械唯物主义自然观，这一观念摒弃了古代朴素辩证法自然观的直观性、思辨性和猜测性，强调外在独立性，强调经验和实证的方法。但同时，在人与自然的关系方面，自然被当作可以被征服的对象来统治和压迫，人类甚至企图代替上帝的地位，充当宇宙的统治者和创造者，再加上科学技术的发展，人对自然的作用愈发明显，人类社会对自然的负面影响逐渐产生。最终，伴随着各个学科的快速全面发展，强调自然界普遍联系性和永恒演化性的辩证唯物主义自然观应运而生。这一自然观的产生使得人类自然观的发展开始了全新的篇章，尤其是在人与自然的关系方面，明确反对把自然当作可以征服的对象来统治和控制。虽然认为人可以发挥主观能动性，改造自然，改造世界，但对自然的改造应该按照自然规律进行，强调在实践基础上人的受动性与能动性的辩证统一。这一时期，人们开始逐渐意识到环境问题，其中，《寂静的春天》是标志着人类首次关注环境问题的著作，虽然曾受到某些部门的强烈抨击，但却给全世界人民敲响了警钟。进入当代社会，源于解决生态危机的迫切需要，进一步发展产生了生态自然观，从某种意义上说，生态自然观可以看成是辩证唯物主义自然观在生态方面的具体化，它强调人与自然的和谐统一，传承了一种“天人合一”的思想。1.2.新能源的兴起回顾自然观的发展过程，我们也可以从另外一个角度看到，随着经济的发展，能源生产和消费的矛盾、能源与环境的矛盾日益凸显，能源形势越来越严峻。基于对人与自然关系方面逐渐清醒的认识，面对环境污染和即将到来的能源危机，全世界认识到必须加快对新能源的开发利用。新能源又称非常规能源，是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。它的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。根据目前的发展状况来看，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW[2]。风力发电是风能利用最重要的形式，也是当今世界新能源开发利用中技术最成熟、最具商业化开发前景的领域之一[3]。而太阳能的利用主要采用光伏发电的形式，其除了具有清洁可再生等基本特点外，在建设安装、能源质量等方面具有一定优势，但受能源密度小、天气状况干扰严重等问题所限，目前的光伏发电的发展相对于风力发电较慢。除了上述两种近几年发展迅速的新能源发电方式外，核电技术则相对更为成熟，而核电的发电量也远大于风力、光伏发电量，但是由于核泄露、核废料处理等问题，核电仍然不能替代火电的地位，但仍具有良好的发展前景。除了上述几种新能源外，还有许多如地热能、生物质能等新兴能源也渐渐走入人们的视野，但目前技术仍很不成熟，暂不具有大规模开发的潜力。总体看来，发展新能源成为现在的不二选择，而新能源的兴起，除了受当代环境恶化、能源短缺问题推动外，与人类自然观的发展更是具有密不可分的关系。伴随着自然观从原始的认识、改造自然发展到最终的人与自然和谐相处，我们看到的是人类从开发、滥用化石能源到如今的发展新能源，反映了人类发展历程中从无知到盲目再到最后逐渐成熟的变化过程。2.最具代表性的新能源——风电风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。尤其是低碳思想提出后，风能更是成为了低碳能源的首选。虽然比国外风电发展起步晚，但我国的风电在近几年呈现出迅猛发展的态势，然而，在看到其优势的同时，我们也要看到国内外风电发展的弊端，以及我国在风电方面的特殊性，只有站在辩证的角度对待风电问题，才能保证其健康、有序地发展。2.1.风电发展历程马克思主义认为，人与自然既不是征服与被征服、控制与被控制的关系，也不是敬畏与被敬畏关系，而是一种对象性关系[1]。人不能离开自然而存在，自然也因为人的活动而发生了改变。社会经历了漫长的发展过程，关于自然的概念已经从原始的“天然自然”，逐渐产生了“人化自然”，发展到现在常见的“人工自然”，这样一个发展过程与人的能动性的快速发展密不可分。人通过对象化的劳动作用于自然，按照自己的目的控制、改造自然。早期，人类在作用于自然的过程中仅仅从利己的角度出发，比如人利用火力发电将人无法直接利用的一次能源转化为各行各业中大规模使用的电能，但忽略了这一过程对不可再生能源的大量消耗以及对温室气体CO2的大量排放，随着环境问题的凸显与自然观的进步，人们开始转向于探索可再生、无污染的各种新能源，但对于这些能源的利用并不是不作用于自然，而是仍然按照人的目的去控制、改造自然，只是目标、手段与以前不同了，现在是为了在尽可能减小对自然影响的前提下最大限度地造福人类，而风电恰恰就是在能源利用方面能够达到人们上述要求的一种发电形式。风力发电在可再生能源发电技术中成本最接近于常规能源，因而成为产业化发展最快的清洁能源技术。进入21世纪，全球可再生能源不断发展，其中风能始终保持最快的增长态势，并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心能源，目前世界风电装机容量以每年32％的增长速度在发展。如今在全球的风能发展中，欧洲风能发电的发展速度很快。欧洲风能利用协会将在欧洲的近海岸地区进行风能的开发利用，希望在2020年风能发电能够满足欧洲居民的全部用电需求。在欧洲，丹麦在19世纪末首先研制成功了风力发电机组，并建成了世界第一座风力发电站，目前丹麦的风能发电已经可以满足18%的用电需求，风力发电产能占全国用电量的21％；另外，德国的风电发展也处于领先地位，其中风电设备制造业已经取代汽车制造业和造船业，在2007年德国制定的风电发展长远规划中指出，到2025年风电要实现占电力总用量的25%，到2050年实现占总用量的50%的目标；法国也在制定风能发电的长远发展规划。同时，亚洲的风电也保持较快的发展势头。其中印度政府积极推动风能的发展，鼓励大型企业进行投资发展风电，并实施优惠政策激励风能制造基地。我国利用风能并网发电始于20世纪70年代末，至今已经历时30年。纵观30年的发展，我国风电产业的发展从最早期的实验研究、示范阶段发展到中期的商业开发阶段，最后到今天的大规模竞争开发阶段，呈现跨越式发展的特点。在一系列利好政策促进下，我国风电开发仍然保持一种持续快速升温态势。截至2010年底，我国新增风电装机容量1893万千瓦，累计装机容量达到4473万千瓦，双居全球第一位[4]。2.2.风电发展存在问题前文已经提到，人类发展新能源仍然是改造自然的一种手段，为了满足当今社会快速发展的需要，人类无法避免对自然的作用，所以便给自然带来一定的负面影响。在新能源的发展过程中，我们应当从辩证的角度出发，在看到新能源的优势的同时，也不能忽略那些目前还不突出的问题。根据量变到质变的理论，质变是量变的必然结果，所以，随着新能源的快速发展，当各种新能源发电规模增大到一定程度后，某些潜在的问题会逐渐凸显出来，而且可能与新能源优势的主次地位发生转变，再继续发展这些新能源就会背离人们的初衷，这时，人们便被迫再去寻找其他能够满足人类需求的能源。风电作为近几年大规模兴起的一种新能源发电形式，受到了各个方面的追捧，各种制造企业及开发研究部门对风电趋之若鹜。然而，只有从辩证的角度看待风电发展问题，才能够做到理性投资，保证风电的健康发展。2.2.1.风电大规模发展与系统有限接纳能力的矛盾风电场输出功率取决于风速，具有不可控性和不可预期性[5]。风电开发初期，由于风场规模较小，这种出力的波动性对系统的影响甚微，仅仅被看作一种小的扰动因素，运行控制中直接忽略，仅利用系统本身的能力耐受这些扰动。但随着风电的飞速发展，风场规模不断扩大，风电穿透功率大幅提升，风场出力的随机性成为不可忽略的因素，需要在运行过程中对其进行充分考虑，并采取相应的控制措施。于是，在风电规划、运行、调度等方面产生了许多亟待解决的问题。根据自然辩证法的理论，现有的这些问题基本都可以归类到“生产技术手段不能满足社会需要而产生的问题”，因为涉及生产实际的问题主要是为人们需求服务的，而不仅仅停留在理论的层面上。另外，科学问题的产生是与当时的科学实践水平和知识背景密切相关的，而科学研究也总是在特定时代的知识背景下进行的，所以，不难理解，风电问题的产生与风电的发展规模有密切联系，同时，也受到整个电力系统自身的特点影响，可以推测，随着技术以及整个电力系统的发展，目前的许多问题都将迎刃而解，但同时，随着用户对电能质量要求的提高以及风电规模的进一步发展，还会逐渐出现许多有待研究的新问题。电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统的一次侧主要负责将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户，而电力系统的二次侧主要负责对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。所以，电力系统是一个庞大而有序的网络，覆盖面广，涉及环节多，任何一个环节的故障都可能对整个系统的安全造成影响。而风电作为系统的一个重要环节，往往分布于系统比较薄弱的末端，这给整个系统安全稳定运行提出了新的挑战。从理论层面看，整个电力系统的各个环节处于普遍联系