应对气候变化,发展低碳经济

2022-05-09 12:55:02 | 浏览次数:

目前,中国正处于工业化及城市化的快速发展阶段,以煤为主的能源结构已经使中国的二氧化碳排放量处于世界前列。我们必须正视的是,中国的人均二氧化碳排放量仍大大低于发达国家,因此,中国应该承担共同但有区别的减排责任。在此前提之下,发展循环经济、依靠技术进步以大力节能减排,成为了降低二氧化碳排放量的当务之急。针对为了保证中国东部沿海地区经济快速增长而对能源及环境改善提出的新需求,我们还要加大核电发展的力度。

因此,大力发展可再生能源,走向绿色、低碳经济,是中国实现现代化的必由之路,亦将是一个人口最多的发展中国家对人类社会进步的责任与贡献。

气候变化关系到发展问题

气候变化,在大气物理界曾经有争议。但现在来看,这确实是一个不争的事实。

全球近百年的气候确实是显著上升,而中国上升得更显著。中国曾有两轮上升的变化,只是在解放战争和文革两段时间内的气候没有上升,因为室内活动和生产生活都受到了影响,其后就是急骤的上升了。

人类影响的因素在最近20年非常明显。全球气候变化的原因有自然的原因,也有人类活动的原因。自然的原因包括火山活动、太阳活动;人类的活动则是多方面的,有温室气体、二氧化碳排放等,也有气溶胶,还有土地利用变化造成的影响以及城市化的影响。

温室气体并不仅仅是二氧化碳,还有甲烷、氮氧化物以及其它的碳氢化合物,但主要是二氧化碳,它占了溫室气体的63%,而且在大气里要维持数十年才能自然地被其它物体分解。甲烷主要来自反刍动物,牛羊吃了草以后,要反刍、排气,排出的就是甲烷,其在大气里大概占18%,通过十几年就能化解掉。

现在,中国二氧化碳排放的形势比较严峻。2003-2006年的4年间,中国能源消耗超过了之前25年的总和。2007年,中国的二氧化碳排放量为59.6亿吨,超过了美国的58.2亿吨,居世界第一。有人认为温室气体是外国人遏制中国的手段,但我们更应该看到的是:全球碳排放量在过去8年里增长了三分之一,其中三分之二来自中国。2006年中国人均二氧化碳排放是4.32吨,到2008年已经接近5吨了,超过世界平均值4.18吨,是印度的3.7倍。因此,中国确实碰到了非常严峻的形势。

胡锦涛总书记说,气候变化既是环境问题,也是发展问题,但归根到底还是个发展问题。现在的问题是,因为生产发展、生活提高,家庭的用电飞速增长,在这种情况下,我们应对气候变化的原则有四条:第一,从工业革命前期开始,一直到上个世纪中期,主要是OECD(经合组织)国家发展阶段,他们在这个时期排放的二氧化碳总量占世界总量的95%,到了2006年,这些国家的排放仍占80%。第二,中国在高速发展过程中的二氧化碳排放总量增长比较快,但人均仍大大低于美国和日本。第三,中国将在可持续发展的框架下应对气候变化,遵守《联合国气候变化框架公约》,承担“共同但有区别的责任”。关于这个框架,我认为应该明确一个观点,发达国家要以1990年为标准,现有消耗的大大高于这个标准,每年要完成自我保护,现有标准要往下定。而中国这些发展中国家,每增加GDP1000美元所消耗的能源程度要从过去的程度每年递减2%。第四,依靠科技进步,大力节能减排,积极参与国际合作,努力发展低碳经济。实际上,这些都是我们科学发展观的核心,绝不是受了外国的压力。

节能减排和循环经济是当务之急

节能减排,发展循环经济,是走向低碳经济的第一步。很多学者、媒体在报道低碳经济时都说,我们过去的经济都不要,过去的设备都不要,其实不是这样。节能减排降低了能耗,减少排放以后得到的结果是降低了碳的排放。人类活动造成温室气体增排具有阶段性,第一阶段是工业化起步阶段,主要是轻纺工业,因为它能源强度很低。第二阶段是工业化加速发展阶段,能源强度持续增长,主要指重化工工业、冶金、石油化工。第三阶段是工业化成熟的阶段,以最后的产品设计、产品组装、深加工为主导,能源强度慢慢下降。最后到了后工业化阶段,IT,服务业等能耗比较低。

世界的现代化建立在物质的基础上,要现代化就要造新房子、新铁路公路、新交通设备,这些都要靠材料,这是有历史事实可以证明的:英国是第一个工业化国家,在其能源强度最高的时候,能源消耗的增长和GDP经济发展是1:1,这时是靠蒸汽机烧煤来维持发展的。到了1900年左右美国工业化的时候,已经靠内燃机和电动机了,能耗高峰也就零点几,到德国时就更低了。现在到了发展中国家,我们下一步怎么发展取决于我们工程技术的发展和进步。我们可以预测,如果从2005年以后不控制,能源强度就要到2.0以上,如果维持2005年的能耗不变,我们也要赶。中国采取节能减排措施的目标是要控制在0.5—0.8之间,现在看来是完全有可能实现的。

1995年,我国煤炭占能源的比例接近75%,到2007年已经达到70%,石油、天然气、水、电和核电的比例增加,使得碳的排放能源强度都可以减少。中国的二氧化碳排放主要从能耗而来,包括工业、交通运输、建筑等行业,在80年代的时候,工业占60%多,2007年时工业占50%多。所以,我们的低碳能源发展战略首先是要节能、提效、减排,所有的行业都要节能提效,其次是煤的洁净化燃烧,减少环境的污染,最后是发展核能和可再生能源。

中国高耗能工业节能技术已经有了很大的进步。在本世纪的头几年,300兆瓦以上电机组占总电机组的比例只有40%多,现在接近60%以上,这类机组每一度电煤消耗是300—340个标准煤,而一些小机组,现在淘汰的最高的达到了500多个标准煤。2000年时,钢铁业中所谓的连铸比从钢水到坯,由80%提高到98.9‰去年我到美国工科院演讲的时候,美国人都感到很惊讶,中国大多数钢铁企业的能耗居然比美国还要低2个百分点,其实因为我们都是90年代后期建的。中国的电解铝技术在世界上也达到了前列,大型电解槽的比重达到80%以上,这和传统的电解方式相比可以节能5%。

我们工程院和发改委联合搞循环经济院士行,其中一个点设在平朔矿区,这也是美国石油大王哈默得到邓小平同志邀请后投资的一个大型露天矿区项目,年产煤接近1亿吨,全部是露天开采。它现在最大的变化在于:选煤以后,精煤运到北京、上海的市场上卖;中煤和煤干石就地发电,供应给开矿和选煤场区,粉煤灰做白炭硅,粉煤灰其它部分除掉硅就是氧化铝,进入电厂后变成电解铝,电解铝以后可以做水泥,一部分水泥加上灰渣直接做产品,铝和硅出来以后还可以做硅铝合金。在这整个过程中所有产能都不往外排出废物,使废物全部内部循环利用。

所以,循环经济、再生资源是非常有

潜力可挖的。农业也有类似的情况,就是把生活和生产的粪便、污水进行液氧分解,分解成甲烷,用于生产生活,同时,高级的废渣废料统统转化为农业的生产资料。另外还有太阳能利用,也使得农业得到帮助。

生产和生活方式方面,终端节能的“放大效应”还在于正确引导消费者行为。比如发电厂发电,煤矿开采需要返还能源,运输需要返还能源,真正有效地处理30‰到传输的时候还需要输配电,所以真的传到用户那里的只有四分之一到五分之一。

再说汽车燃料。汽车燃料用在汽车里,真正用于牵引的只有13%,70%—80%都损失于汽缸和待车的时候。再比如建筑节能,技术先进的新办公楼建筑单位面积能耗比老建筑高出10倍以上,所以,我们不能光追求建筑外观的美丽而不注意节能,因为建筑能耗的迅速增长对建筑节能非常重要。如果我们不加控制,按照现在的趋势发展,到2030年我国建筑能耗总量将是26亿标准煤,而现在全国总共的能耗是27亿吨标准煤。

重点节能的途径还有半导体LED照明。如果LED照明占有1/3的照明市场,每年将节约用电1680亿度(约两座三峡水电站发电量),因此我们认为,解决路灯是新照明技术的突破口。今年欧盟已经通过决定,从9月1日开始市场上不许再卖白炽灯泡,只能卖节能灯。

加大核电发展的力度

节能减排是我们走低碳经济的第一步,也是当务之急,这其中有很大空间。如果都向先进水平看齐,我们可以降低20%,所以我们承诺节能减耗没有什么太大难度,只要上下同心,是可以做到的。因此我们必须加快发展核电,保证我国东部地区近期能耗增长及改善环境的需求。

不同能源发电的碳耗大概是这样的:褐煤最高,核能最低。大家可能会说了,水利、生物、风电为什么还这么耗能啊?要知道,尤其是风电和太阳能,由于其不稳定和间歇性的特点,所以要调整、要转化,转化过程就要耗电。而核能是最稳定的,从核能在各国能源结构中的比例上看,世界OECD国家是22.2%,全世界是16%,中国是百分之一点几,最高的是法国,核能比例达到80%。

所以,中国的核电应该在比较短的时间内发展成为我国能源的重要组成部分之一。2007年发展到9.1GW,2020年发展到70GW,占到总体能源的5%,到2030年,这个比例能够达到10%,但还是远远低于国际化水平。参考国际动向,结合我国实际,我国的核电技术路线图应该为:2代反应堆为主,到2020年以3代热堆为主体,到2035年是4代,从热堆到快堆,到2050年,核能聚变能够有所突破,那个时侯就可以为人类提供永不枯竭的清洁能源了。

加快可再生能源,走向绿色低碳经济

欧盟各国高度重视可再生能源开发,特别是北欧国家。27个欧盟国家总计到2020年可再生能源达到25%。中国的煤电是由煤炭来提供火力发电,在上世纪80年代,太阳能发电需要80—160个美分,现在已经降低到28个美分。风电发电已经占到10个美分以下,这只是说发电的成本,还没有包括制造的成本,其实制造的成本还是很高的。

中国的太阳能资源区划图中,第一部分是青藏高原和内蒙古西部,第二部分是新疆和北部地区,太阳能资源丰富地区占国土面积的96%以上,每年地表吸收的太阳能相当于1.7万亿tce的能量。已经建设的屋顶面积总计100亿平方米,如果用20%的面积安装太阳能热水器,可替代煤炭3.2亿tce;如果用20%的面积可安装约20亿平方米太阳能光伏系统。发电装机潜力大概是22亿千瓦,所谓的潜力是指我们有2%的戈壁和荒漠面积,大概2万平方公里,还有20%屋顶面积达0.2万平方公里。

生物质能资源保障方面,中国现有生物质能资源总量5.4亿tce,实际可用于能源的2.9亿tce,利用方式是发电燃料和民用沼气等。水能资源保障方面,地热能资源方面,这里说的地热是指在4000米深度以内,高温大于150度以上的可以发电,中温是90—150度,可用于取暖,低温是小于90度,可以用于温泉等等,现在已经发现的地热显示区有3200多处,其中热储温度大于150度,可用于发电的有255处。

对我国可再生能源的发展,工程院和发改委规划了一个路线图。到2010年,可再生能源只是补充能源,如果仅仅太阳能、风能这些占2%,如果含水可再生能源大概是10%。到2020年,可以成为一部分替代能源,非水再生能源是5%—10%,含水再生能源是16%-23%。到2030年,主流能源、非水再生能源是9%—19%,含水再生能源是20%—31%。到2050年的時候,它可能成为一个主导的能源,非水再生能源是17%—34%,含水再生能源是27%—45%。另外,硅是高耗能产品,一吨多晶硅是16万度电,做成集成电路以后在实验室可以用十年,这十年是省电,不用燃料,但是做的过程中,如果摊到十年里就跟火电差不多。所以现在的结果是,中国生产多晶硅太阳能电容片卖给外国,外国就用上了清洁能源,而我们则要从全生命周期的能耗和碳的排放来考虑可再生能源。

(作者为全国政协原副主席、中国工程院院长)

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