分布式能源這些資源不僅可以減少能源的消耗,還可以每年減少巨額二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體的排放。根據(jù)推算,如果能夠利用這相當(dāng)于1100億立方米天然氣的資源,可以減少4305萬(wàn)噸甲烷氣體的直接排放,這相當(dāng)于10.55億噸二氧化碳當(dāng)量,若減去這些甲烷自身燃燒所產(chǎn)生的1.58億噸二氧化碳,約減排近9億噸。如果將代替的3.388億噸原煤也計(jì)算在內(nèi),按原煤含碳55%計(jì)算,合計(jì)6.83億噸二氧化碳,總計(jì)減少排放15.8億噸的二氧化碳當(dāng)量。目前。承擔(dān)減排義務(wù)的西方發(fā)達(dá)國(guó)家如果不能降低排放,達(dá)不到規(guī)定的義務(wù)減排量,就需要到發(fā)展中國(guó)家購(gòu)買相應(yīng)的減排份額,再按照國(guó)際市場(chǎng)的平均價(jià)格計(jì)算,每噸二氧化碳每年排放量若為10美元,就可以銷售158億美元的碳基金。針對(duì)我們?yōu)槔眠@些甲烷氣體需要投入7521萬(wàn)kW的發(fā)電容量,每kW可以從發(fā)達(dá)國(guó)家得到1735元人民幣的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。而目前國(guó)內(nèi)主要廠家,例如勝動(dòng)集團(tuán)的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的單位kW價(jià)格也僅為2000元,也就是如果政策得當(dāng),使用者不需要投入大量資金,就可以將這些污染源物迅速轉(zhuǎn)化為電力和熱能。如果采用效率更高、更先進(jìn)的進(jìn)口機(jī)組,單位kW價(jià)格也不過(guò)增加一倍左右,用戶都可以在很短的時(shí)間收回投資,迅速產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
甲烷氣體減排量(萬(wàn)噸)
主要可燃性氣體
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甲烷含量平均值
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甲烷減排量
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焦化煤氣
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25%
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700
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煤層氣
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90%
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1417.5
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礦井瓦斯
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50%
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218.75
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沼氣
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60%
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1260
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石油伴生氣
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90%
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708.75
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總量
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4305
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分布式能源系統(tǒng)是利用廢棄可燃性氣體資源的最佳方式
煤層氣和礦井瓦斯主要是煤田的氣體資源,其主要成分是甲烷。去年我國(guó)煤礦事故導(dǎo)致6027名礦工喪生井下,今年第一季度又死了1113人,同比上升20.8%。國(guó)家已經(jīng)竭盡全力加以治理,但是5月份承德礦難又死了50名礦工。造成接連不斷礦難的最主要原因就是瓦斯爆炸,它已經(jīng)成為中國(guó)礦工的"第一號(hào)殺手"。其實(shí),再黑心的礦主也不會(huì)希望瓦斯在自己的礦井里爆炸,導(dǎo)致瓦斯爆炸的主要原因不能僅僅歸罪于各級(jí)政府疏于管理和企業(yè)利益熏心,根本的問(wèn)題是沒(méi)有建立一套"瓦斯治理的長(zhǎng)效盈利機(jī)制"。瓦斯爆炸問(wèn)題僅僅靠"堵",事實(shí)已經(jīng)證明是難以奏效的,更關(guān)鍵的方法是要"疏"。
最近,有關(guān)部門決定每噸煤提取2-10元的"瓦斯治理費(fèi)"。其實(shí),這是一個(gè)更加難以奏效的辦法。這些費(fèi)用收上來(lái),能不能有效使用在瓦斯治理上是一個(gè)更大的難題,就目前中國(guó)的煤炭管理體制而言,通過(guò)國(guó)家投放資金來(lái)解決問(wèn)題是非常困難的。到時(shí)候每一個(gè)礦井都會(huì)開(kāi)出一個(gè)天文數(shù)字來(lái)向政府索要"瓦斯治理費(fèi)",你不給錢,將來(lái)出了問(wèn)題就是上級(jí)政府的責(zé)任;你給了錢,誰(shuí)能保證基層政府主管機(jī)構(gòu)和企業(yè)就一定將這些資金用在瓦斯治理上。
我們能不能用一種更加智慧的方法來(lái)解決問(wèn)題,通過(guò)創(chuàng)造一種新型的"長(zhǎng)效盈利機(jī)制"來(lái)調(diào)動(dòng)企業(yè)和社會(huì)的積極性,利用社會(huì)的"自組織能力"來(lái)解決問(wèn)題??沙掷m(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素是創(chuàng)造一個(gè)符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的持續(xù)盈利模式,通過(guò)市場(chǎng)這只"看不見(jiàn)的手"來(lái)達(dá)到"不斷完善、不斷擴(kuò)展和不斷創(chuàng)新"的目的。若如我們換一種方式來(lái)解決問(wèn)題,對(duì)于利用礦井瓦斯所發(fā)電力允許并網(wǎng),并給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼,讓礦主們利用瓦斯發(fā)電比挖煤更賺錢時(shí),"利益"就可以幫助政府解決這個(gè)難題。
煤礦目前的生產(chǎn)用電平均電價(jià)在0.5元/kWh,如果政府給予0.3元/kWh的補(bǔ)貼,實(shí)際價(jià)值就達(dá)到0.8元/kWh,發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行折舊費(fèi)用平均0.25元/kWh,這樣其余的0.55元/kWh,就可以用于瓦斯抽放系統(tǒng)的投資,以及產(chǎn)生可觀的利潤(rùn)。每立方米礦井瓦斯可以發(fā)電2kWh,如果利用的100億立方米,相當(dāng)發(fā)電200億kWh,僅相當(dāng)補(bǔ)貼60億元。2004年全國(guó)發(fā)電量21390.76億kWh,國(guó)家電網(wǎng)的營(yíng)業(yè)收入高達(dá)55497.7億元,將這60億融入全國(guó)的電價(jià)之中,每度電不到3厘錢。今年國(guó)家電網(wǎng)公司通過(guò)上調(diào)電價(jià),僅4月份的利潤(rùn)增加了59.2%,銷售收入2125億元,利潤(rùn)超過(guò)40億。國(guó)網(wǎng)公司的利潤(rùn)從哪里來(lái)得,不正是這些礦工拼死拼活挖煤轉(zhuǎn)換成電能創(chuàng)造出來(lái)的嗎?通過(guò)"強(qiáng)制收購(gòu)"原則,由國(guó)家電網(wǎng)公司一家承擔(dān)這筆費(fèi)用也在情理之中,他們不僅有這個(gè)義務(wù),也完全有這個(gè)能力來(lái)承擔(dān)。這樣中央政府僅需面對(duì)自己所控制的國(guó)網(wǎng)公司一家就可以解決問(wèn)題,這比面對(duì)成千上萬(wàn)的小煤礦和地方基層政府有效的多。
由于發(fā)展階段的特性,大量高速公路、橋梁、機(jī)場(chǎng)、碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施需要建設(shè);以及城市化進(jìn)程的加速,661個(gè)城市中已經(jīng)居住了全國(guó)41.7%居民,而且這一指標(biāo)還將迅速擴(kuò)大;還有工業(yè)的重型化趨勢(shì)等,這些因素都增加了中國(guó)的鋼鐵需求。2004年中國(guó)的鋼產(chǎn)量2.73億噸,比上一年增加了21.6%,連續(xù)9年保持世界第一,產(chǎn)量超過(guò)了多個(gè)前"鋼鐵大國(guó)"的總合。除鋼鐵外,10種有色冶金都在快速擴(kuò)產(chǎn),產(chǎn)量增加了19.1%。鋼鐵和有色冶金工業(yè)產(chǎn)能的迅速增加,必然帶動(dòng)焦化行業(yè)的發(fā)展。2004年我國(guó)焦炭產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到2.2億噸,鋼鐵、有色冶金和焦炭的不斷擴(kuò)產(chǎn),進(jìn)一步造成焦化煤氣和高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣的大量排放。焦化煤氣分為冶金焦和化工焦,冶金焦煤氣平均熱值4000大卡/立方米,化工焦煤氣1500大卡/立方米,高爐和轉(zhuǎn)爐煤氣在700~800大卡/立方米,每生產(chǎn)一噸冶金焦炭可以釋放出400立方米煤氣,而生產(chǎn)一噸化工焦炭可以生產(chǎn)超過(guò)1000立方米的焦化煤氣。目前中國(guó)大量的高爐和焦?fàn)t主要是民營(yíng)企業(yè)投資,規(guī)模比較小,但又不可能在短期內(nèi)全部取締,我們必須采取有效的技術(shù)來(lái)加以利用,如果采用分布式能源技術(shù)將這些焦化煤氣回收發(fā)電,并將余熱供應(yīng)周邊地區(qū)城鄉(xiāng)居民采暖制冷,以及工業(yè)供熱,可以生產(chǎn)巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
中國(guó)人口世界之最,人多沼氣就多,垃圾、污水、糞便等等都可以產(chǎn)生大量的沼氣資源。同時(shí)人多的地方,也是電力和各種能源需求的負(fù)荷中心。此外,工業(yè)生產(chǎn)中,特別是食品工業(yè)和有機(jī)化工業(yè)都可以產(chǎn)生大量沼氣資源。根據(jù)清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究院顧樹華和王革華兩位老師2005年1月完成的《我國(guó)沼氣工程資源潛力及發(fā)展障礙》研究所述:中國(guó)每年可以產(chǎn)生工業(yè)沼氣有機(jī)廢水為25.1億噸(廢渣7378萬(wàn)噸),其中:酒精、制糖、啤酒、黃酒、白酒、淀粉、味精、飲料、造紙等輕工業(yè)產(chǎn)生8.46億噸(廢渣2444萬(wàn)噸);非輕工行業(yè)的制藥、屠宰、面粉、植物油、醬油、食品罐頭、石化、天然橡膠、糖醛等產(chǎn)生廢水16.74億噸(廢渣4934.02萬(wàn)噸),兩項(xiàng)合計(jì)可以生產(chǎn)107億立方米的沼氣。上述項(xiàng)目的生產(chǎn)過(guò)程,不僅需要大量電力,也需要大量熱能,是采用分布式能源技術(shù)就地解決將是最佳的辦法。
農(nóng)業(yè)沼氣主要來(lái)自養(yǎng)殖場(chǎng)糞便,2002年全國(guó)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量8241個(gè),總量達(dá)到18億噸,可產(chǎn)生沼氣27億立方米;小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣生產(chǎn)潛力為49億立方米,每一個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)都可以將生產(chǎn)的沼氣就地直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏蜔崮?,供?yīng)周邊居民和自身的需求。養(yǎng)殖場(chǎng)比較分散,場(chǎng)地空間大,可以利用發(fā)電之后的廢氣中的二氧化碳、余熱和水蒸氣供應(yīng)大棚的氣體肥料,以生產(chǎn)更多的植物飼料,減少溫室氣體排放。
到2020年中國(guó)將有潛力生產(chǎn)415億立方米沼氣,每立方米如果產(chǎn)生2.44kWh電力,可以轉(zhuǎn)換1013.43億kWh電能,按照年利用5000小時(shí)估算,可形成2027萬(wàn)kW發(fā)電能力和3040萬(wàn)kW供熱能力,承擔(dān)7000~8000萬(wàn)人口的采暖、制冷和生活熱水供應(yīng)。
這些資源的特性是:分散、規(guī)模小、穩(wěn)定性較差,需要采取更加適應(yīng)的利用方式,采用小型化、模塊化的分布式能源系統(tǒng)是最為合適的技術(shù)。分布式能源的一個(gè)主要的技術(shù)方向就是小型模塊化陣列技術(shù),澳大利亞能源公司是一個(gè)利用煤層氣和沼氣發(fā)電的公司,在20世紀(jì)80-90年代先后購(gòu)買了94臺(tái)1000kW美國(guó)卡特彼勒公司生產(chǎn)的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組,布置在各個(gè)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng),多則幾十臺(tái),少則幾臺(tái),根據(jù)每一個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)氣量的規(guī)模和周期性變化靈活配置,形成一個(gè)個(gè)坐落在氣
源現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。這一成功的經(jīng)營(yíng)方式對(duì)能源技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,它對(duì)資源和設(shè)備的利用效率都更加理想,投資效益比傳統(tǒng)方式明顯提高。美國(guó)卡伯斯通公司也將40~50臺(tái)60kW的微型燃?xì)廨啓C(jī)陣列布置在一個(gè)垃圾填埋廠,利用那里的沼氣發(fā)電。我國(guó)的勝動(dòng)集團(tuán)利用這種方式,在一個(gè)焦化廠現(xiàn)場(chǎng)布置了40臺(tái)500kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組,這種布置方式可以根據(jù)資源變化的特征,隨時(shí)增加或減少在現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)組,靈活而機(jī)動(dòng),始終保持運(yùn)行的機(jī)組處于最佳工況的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),模塊化也使制造業(yè)變的更加簡(jiǎn)單優(yōu)化,不僅提高了產(chǎn)品的供應(yīng)量,也達(dá)到降低產(chǎn)品價(jià)格的目的。
面臨的困難和努力的方向
發(fā)展分布式能源技術(shù)來(lái)利用廢棄可燃性氣體,同時(shí)解決資源和環(huán)境問(wèn)題,增加電力和熱能供應(yīng),提高和改善廣大人民群眾的生活品質(zhì),拯救礦工生命,無(wú)論從情理上,還是道義上,都是應(yīng)該積極支持和推廣的。但是,實(shí)際情況確實(shí)困難重重,我們不得不指出主要的阻力是來(lái)自電網(wǎng)系統(tǒng),盡管國(guó)家電網(wǎng)公司高層領(lǐng)導(dǎo)從未反對(duì)這一技術(shù)在中國(guó)的推廣,一些領(lǐng)導(dǎo)同志甚至多次明確表示了支持,但電力系統(tǒng)的一些機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)展分布式能源還是設(shè)置了不少的障礙,所有的阻力都冠以"技術(shù)安全"為名,刻意回避利益問(wèn)題。盡管分布式能源在國(guó)外也存在著類似的問(wèn)題,但沒(méi)有向中國(guó)遭遇到如此復(fù)雜的問(wèn)題,就根尋源,關(guān)鍵是利益格局。
中國(guó)的供電企業(yè)在現(xiàn)行《電力法》的保護(hù)下,是不需要承擔(dān)中斷電力供應(yīng)給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失的賠償責(zé)任,在信息不對(duì)等的條件下,隨時(shí)可以以保障供電系統(tǒng)安全為由切斷用戶的電力供應(yīng)。用戶必須從電力公司購(gòu)電也寫入了《電力法》,同時(shí)法律法規(guī)還規(guī)定用戶如果安裝發(fā)電設(shè)備必須得到供電企業(yè)的批準(zhǔn),否則視為"違法",供電企業(yè)不僅可以終止其電力供應(yīng),還可以追究其法律責(zé)任。在這樣一種利益構(gòu)架之下,除非供電公司覺(jué)悟高,否則它很難支持發(fā)展分布式能源。中國(guó)的壟斷企業(yè)從來(lái)將國(guó)家交給他們管理的公共利益視為自己企業(yè)的"囊中私物",熱衷于擴(kuò)大和強(qiáng)化壟斷利益格局,誰(shuí)在這個(gè)利益之中,屁股就可以決定腦袋,沒(méi)有什么原則道義可言。甚至部分政府官員也會(huì)認(rèn)為,這些公共資源理所當(dāng)然屬于壟斷企業(yè),所以我們常常會(huì)聽(tīng)到,電力系統(tǒng)的員工這樣說(shuō):你并我的網(wǎng),就得由我同意,給我補(bǔ)償不合適,我就的不能讓你并;還會(huì)聽(tīng)到一些官員說(shuō):現(xiàn)在是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),你要并人家的電網(wǎng),當(dāng)然得由人家同意。政府若將權(quán)利交給利益當(dāng)事一方,結(jié)局可想而知。
在這種情況下,一方面我們寄希望于《電力法》的修改,一方面寄希望各級(jí)政府貫徹落實(shí)"科學(xué)發(fā)展觀",樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念和"代表廣大人民群眾根本利益"的公共利益觀念,最終通過(guò)法律來(lái)徹底解決問(wèn)題。
應(yīng)該積極爭(zhēng)取早日制定中國(guó)的《資源綜合利益法》,給予資源綜合利用項(xiàng)目與可再生能源項(xiàng)目一樣的權(quán)利和待遇,保證資源浪費(fèi)的趨勢(shì)得到盡快轉(zhuǎn)變。
落實(shí)和建設(shè)實(shí)施7500萬(wàn)千瓦的發(fā)電系統(tǒng),需要建立一個(gè)符合市場(chǎng)化運(yùn)作方式的有效的執(zhí)行層,根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)和中國(guó)一些企業(yè)的實(shí)踐,大力發(fā)展一批兼?zhèn)漤?xiàng)目開(kāi)發(fā),投融資組織,施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理綜合能力的能源(節(jié)能)服務(wù)公司是必不可少的。山東勝利油田的勝動(dòng)集團(tuán)通過(guò)直接在用戶現(xiàn)場(chǎng)投資安裝燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,利用用戶的廢棄燃?xì)赓Y源發(fā)電,再供應(yīng)給用戶,并免費(fèi)利用廢熱向用戶供應(yīng)熱力及制冷,通過(guò)向用戶提供比電網(wǎng)更加低價(jià)的電力,在回收投資和支付運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí),與用戶一起分享通過(guò)節(jié)能和減少煙氣污染排放所帶來(lái)的效益。用戶不僅可以得到廉價(jià)的電力,免費(fèi)采暖或制冷,更重要的是不必再支付煙氣排放污染的罰款,一舉多得。勝動(dòng)集團(tuán)之所以可以成功操作,關(guān)鍵是建立了一只熟悉自己設(shè)備的運(yùn)行服務(wù)公司--能源服務(wù)公司,將用戶的擔(dān)憂全部化解,實(shí)現(xiàn)多贏的局面。
除了建立執(zhí)行系統(tǒng)外,一整套協(xié)議機(jī)制的建立也是十分重要。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,嚴(yán)格的協(xié)議關(guān)系是保障各方利益的基礎(chǔ)。國(guó)家發(fā)改委、世界銀行和全球環(huán)境基金中國(guó)節(jié)能促進(jìn)項(xiàng)目在中國(guó)推廣"合同能源管理(EMC)"機(jī)制多年,已經(jīng)成功實(shí)施的一系列項(xiàng)目,為中國(guó)企業(yè)實(shí)施類似項(xiàng)目奠定了可以參照的良好基礎(chǔ)。
在技術(shù)上,首先,氣體處理是一個(gè)需要進(jìn)一步提高的技術(shù),市場(chǎng)需要大量的模塊化的,能夠適應(yīng)各種惡劣條件的,廉價(jià)的現(xiàn)場(chǎng)氣體凈化處理系統(tǒng),能夠滿足對(duì)灰塵、焦油、奈、硫化氫等物質(zhì)的處理,保障發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,減少其他污染物的再排放;其次,我們需要提高發(fā)電機(jī)組對(duì)氫氣的適應(yīng)性,因?yàn)樵S多廢棄可燃性氣體大量含氫,其中焦化煤氣含氫可能高達(dá)60%,氫分子體積極小,可以穿透各種物質(zhì),甚至金屬。氫會(huì)加速橡膠制品老化,造成密封件失靈。此外,氫非常易燃易爆,所以發(fā)電設(shè)備提高對(duì)高氫燃料的適應(yīng)特性是必要的;其三是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電設(shè)備需要較強(qiáng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力,因?yàn)橐恍┈F(xiàn)場(chǎng)不可能留駐大量技術(shù)人員,系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力非常必要,可以提高系統(tǒng)的安全性和用戶能源供應(yīng)的穩(wěn)定性;第四,設(shè)備的維護(hù)頻率需要進(jìn)一步降低,隨著中國(guó)人民生活水平的提高,員工工資將不斷增加,特別是技術(shù)人員,低維護(hù)率將成為降低成本的重要因素;第五,還要進(jìn)一步提高設(shè)備的發(fā)電效率,目前國(guó)外燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的發(fā)電效率已經(jīng)達(dá)到43%,國(guó)產(chǎn)設(shè)備一般在32%左右。先進(jìn)國(guó)家的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率已經(jīng)超過(guò)40%,國(guó)內(nèi)目前不到30%,差距還比較大。需要國(guó)家有計(jì)劃的投入研究費(fèi)用支持企業(yè)提高技術(shù)層次,利用中國(guó)的市場(chǎng),催生一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè);第六,國(guó)外設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)需要完善中國(guó)的售后服務(wù)和技術(shù)支持系統(tǒng),讓中國(guó)企業(yè)承擔(dān)高額的維修和備件成本,以及長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)損失,終將失去中國(guó)的市場(chǎng)。
結(jié)束語(yǔ)
法國(guó)蘇伊士里昂水務(wù)公司董事長(zhǎng),法國(guó)政治革新基金會(huì)名譽(yù)主席熱羅母?莫諾2005年5月17日撰文中指出:中國(guó)注定要崛起,這是歷史的必然。中國(guó)崛起的軌跡是什么?中國(guó)真正需要什么?我們(西方人)知道嗎?中國(guó)自己知道嗎?每一個(gè)偉大文明國(guó)家都會(huì)給世界帶來(lái)一種理念,中國(guó)將代來(lái)什么樣的理念?
我想,這不僅是全世界在關(guān)注的問(wèn)題,也是我們每一個(gè)中國(guó)人都應(yīng)該認(rèn)真深入思考的,一個(gè)難以回避和不應(yīng)回避的問(wèn)題。
文章來(lái)自:http://www.ytebara.com.cn/index.php?catid=731/