发展中的中国如何在快速工业化进程中迎接后京都时代的挑战,是当前学术界研究的热点问题。按《京都议定书》规定,中国作为发展中国家没有承诺温室气体减排的义务。但作为负责任的大国,中国应在减缓气候变化行动中发挥相对作用,即在保证中国到2020年全面建设小康社会、基本实现工业化以及到本世纪中叶基本实现现代化的社会经济发展目标的前提下,采取转变经济增长模式和社会消费模式,实现低碳发展,其可能途径应包括如下方面:
一、优化能源结构,提高能源效率
进入新世纪,现代社会的发展面临着化石资源短缺与环境污染两个严重的问题。一方面,化石资源不可再生,其储量有限,日趋耗尽。石油短缺和价格上涨已经成为制约全球经济发展的因素之一。另一方面,化石资源的工业化利用,造成了严重的环境污染,引起了全球变暖、气候变迁、灾害性气候频发等严重问题,由此所造成的全球经济损失每年达数千亿美元之巨。严重的资源、能源与环境危机引起了全球性关注和思考,即人类如何减少或摆脱对化石资源的依赖。有学者甚至提出了所谓“后化石经济时代”的概念,即随着化石资源的枯竭,人类社会不得不进入“后化石经济时代”,最终也必然会进入“无化石经济时代”。在后化石经济时代,人类必
须改变目前依赖于化石的高消耗、高污染的经济发展模式,寻求化石资源的替代,建立低排放、低消耗、附加值高的低碳经济发展模式。然而,发展低碳经济受到不同国家的地理、能源结构和环境资源的影响。对我国而言,煤炭是主要能源,在发展低碳经济时与西方国家主要采用石油的做法和形式不同,技术和实现的途径也有差异。
首先,应降低煤在国家能源结构中的比例,提高煤炭净化比重。传统工业的发展离不开化石燃料所提供的巨大能源,能源结构的高碳化是传统工业化的必然结果。当地球温室效应不断影响和威胁人类赖以生存的自然生态系统时,人类对工业文明所依赖化石能源基础的反思和改造也是顺理成章的。高碳工业发展难以为继,不仅仅是不可再生的化石能源资源的储量已经有限,更重要的是大量的二氧化碳排放将影响人类的生存环境。发展低碳工业已是刻不容缓。但是,从高碳工业向低碳工业的转型是一个漫长的历史过程,因为,高碳工业的体系是庞大而又稳固的,传统工业对化石能源的依赖是不可能在短期改变的。即使是在资本和科技积累基础非常雄厚的工业化发达国家,也不能摆脱对矿物燃料的依赖。由于石油和天然气的单位热量消耗的碳排放量较煤炭低10%~30%,因此,对我国而言,加速国家能源消费从传统煤炭矿种为主向现代石油和天然气矿种为主的结构转变是必然选择。这不仅是减少国家碳排放的有效途径,也是国家工业化和城市化发展的正常趋势。虽然国际油价的波动会给我
国通过扩大进口方式改善国家能源消费结构带来很大风险,但与其他减排方式相比,这种政策成功的风险成本依然是最小的。作为最大的能源矿种,煤炭在我国能源消费的主导地位还将持续相当长的时期,因此,大力实施煤炭净化技术及加强相关基础设施的建设将成为我国未来能源消费结构改善的一个基本任务。
其次,要提高能源效率,重点改善城市的能源消费结构和效率。以较少的能源消耗,创造更多的物质财富,不仅对保障能源供给、推进技术进步、提高经济效益有直接影响,而且也是减少二氧化碳排放的重要手段。世界主要国家都将提高能源效率作为应对气候变化能源战略的核心目标之一。发达国家的能源战略都将各种新能源的采用,低碳燃料的研发,传统化石燃料的清洁以及先进的发电技术等作为实现低碳经济的关键领域。我国也应注重纤维素乙醇和氢燃料等车用燃料生产技术,清洁煤、核能、太阳能和风能等先进发电技术,先进节能技术,碳捕获和贮存,可再生能源等能源新技术的开发。近年来,我国能源强度有所下降,但相对于发达国家,我国能源强度的下降仍然有很大的空间。目前我国的综合能源效率约33%,比发达国家低近10%。电力、钢铁、有冶金、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。钢、水泥、纸和纸板的单位产品综合能耗比国际先进水平分别高21%,45%和120%。机动车油耗水平比欧洲高25%,比日本高20
%。我国单位建筑面积采暖能耗相当于气侯条件相近发达国家的2~3倍。我国矿产资源总回收率为30%,比世界先进水平低20%。此外,应根据国家现代化进程的发展需求,将国家能源消费结构的变化与城市化燃料供应的改善紧密结合起来。因此,增大石油和天然气消费的目标投向应是最大限度地提高各类城市的气化水平和高质量燃料供应。在城市及区域交通方面,应更多地鼓励建立高效和快捷的共用交通运输系统。
再次,要全力发展低碳和无碳能源,促进能源供应的多样化。尽管能源结构的调整可以大量减少温室气体的排放,但这种减排的潜力并不是无限的。第一,如果能源总量仍然大幅度增长而结构调整不能满足能源供给需求,则化石能源的消费总量仍可能增加。第二,在一定的技术经济条件下,结构调整受到功能与成本的约束。交通运输业(除铁路外)的主要能源形式是液态的石油或天然气制品。虽然石油和天然气可以替代煤炭发电,但煤却很难代替石油制品作飞机汽车的液体燃料。第三,能源替代也受到资源禀赋的约束。中国的化石能源储量以煤为主,油气资源相对欠缺,决定了中国化石能源生产和消费以煤为主的格局。因此,从保证能源安全和保护环境的角度看,发展低碳和无碳能源,促进能源供应的多样化,是减少煤炭消费降低对进口石油依赖度的必然选择。我国应逐步降低煤炭终端消费比例,大力发展洁净煤技术,避免和减少能源开发利用引起的环境污染,推进技术进步,促进能源效率的提
高,加速发展天然气,适当发展核电,积极发展水电,深入开发风能、太阳能、水能、地热能和生物质能等可再生能源,减少煤炭在能源消费结构中的比重,将是发展低碳经济的重要方向。
二、建设低碳城市,推广节能解排
城市是人类经济活动的中心,是社会发展的心脏。我国城市总数已达661个,城镇人口5.6亿人。专家预测,到2020年,中国的城市化率将达到58%~60%,在这一期间,中国的城市人口将达到8~9亿。随着城市化进程的加快,大量农村人口拥入城市,城市能源消费量也大幅增加。中国城市的代谢量统计表示:城市消耗的钢铁占全国的86%,铝材占全国的88%,铜材占全国的92%,水泥占全国的75%,能源占全国的80%;城市排放的CO2占全国的90%,SO2占全国的98%,COD占全国的85%。2008年,中国的能源消费总量达28.5亿吨标准煤;煤炭消费量达27.4亿吨;原油消费量达3.6亿吨。与此同时,2008年中国的二氧化硫排放量达2321.2万吨、COD排放量达1270万吨、废水排放量达512亿吨、工业固体废弃物量达1940万吨。而这些消耗和废物的产生,主要发生在城市地区。显而易见,城市是我国环境的主要污染源。而要解决城市环境问题,必须走低碳经济发展的道路。那么,中国城市走低碳经济发展模式需要解决哪些方面的问题呢?
首先,应转变发展模式,走城市低碳新路。按照“低碳”的要求,城市应形成以创新为主要驱动力的低碳经济发展模式,坚持把节能减排作为低碳经济约束性指标,在能源、石油、冶金、建材、化工、交通等六大高耗能行业强制推行低碳经济技术,按照“减量化、再利用、资源化”原则大力发展循环经济,走城市可持续发展之路。同时,城市发展模式还应以集经济为核心推进产业结构创新,以循环经济为核心推进节能减排创新,以知识经济为核心推进内涵发展创新。再者,要从基底上改变城市能源供给,加速从“碳基能源”向“低碳能源”和“氢基能源”转变,以彻底实现城市的低碳和零碳发展。当然对于我国这样一个煤炭主导的能源消费结构,在短时间内实现这一转变是相当困难的。但即便如此,我们也必须加快研发煤炭制取氢气技术、氢气储存与运输技术、碳中和技术、碳捕获和埋存技术等,实现煤的清洁、安全、高效利用。另外,要充分利用水能、风能、太阳能、潮汐能、核能等清洁、可再生能源发电,逐步提高新能源在城市能源结构中的比例,力求实现2020年我国城市可再生能源比例达到15%的目标。
其次,应注重开发“城市矿山”问题。所谓“城市矿山”是指城市中各种可以回收利用的废弃电器电子产品以及其他废弃物资。“城市矿山”的资源单位含量往往比自然界中矿山的资源单位含量更为丰富。研究数据显示,一般的金矿开采1吨金砂仅能提炼出5克黄金,而从1吨废旧
手机中,可以提炼400克金、2.3公斤银、172克铜;从1吨废旧个人电脑中,则可提炼出300克黄金、1公斤银、150克铜等稀有贵重金属。自然界的矿产资源总有枯竭之时,而“城市矿山”却可以循环利用。以天津市子牙循环经济产业区为例:这里一年回收加工的原材料铜50万吨、铝25万吨、铁30万吨、橡塑材料30万吨,其他材料15万吨,成为名副其实的“城市矿山”。据报道,广东省汕头市贵屿镇,多年来大力发展废弃塑料、五金、电器电子产品回收利用产业,成为全国起步较早、规模较大的废弃电器电子产品拆解加工基地。目前全镇总人口13.9万人,仅发展废弃电器电子产品拆解加工一项就可以保障6万多人就业和10万多人的生活出路。由此可见,开发“城市矿山”不仅可以大大减少因开采原生自然资源和冶炼矿石时所需要的能源消耗,还能减轻二氧化碳等温室气体排放。所以,在正确的政策引导下,开发“城市矿山”必将成为城市发展低碳经济的重点领域之一。
再次,要开发低碳居住空间,提供低碳化的城市公共交通系统。低碳城市的建设离不开低碳建筑这个单元,发展低碳建筑要从设计和运行两个方面入手。在建筑设计上引入低碳理念,如充分利用太阳能、选用隔热保温的建筑材料、合理设计通风和采光系统、选用节能型取暖和制冷系统。在运行过程中,倡导居住空间的低碳装饰、选用低碳装饰材料,避免过度装修,在家庭推广使用节能灯和节能家用电器,鼓励使用高效节能厨房系统,从各个环节上
做到“节能减排”,有效降低每个家庭的碳排放量。城市交通工具是温室气体主要排放者,发展低碳交通是未来的方向。一是大力发展以步行和自行车为主的慢速交通系统。例如,可推行城市自行车租借系统,让自行车租借点遍布城市各个角落,在城市交通系统中设立自行车专用道等。二是鼓励大中城市发展公共交通系统和快速轨道交通系统。如轻轨和地铁系统,这些是低碳交通的标志,尽管轻轨和地铁系统的基础设施建设需要巨额投资,以高碳排放为代价,但从该系统低碳运行几十年或上百年的角度看,仍属城市低碳交通。三是限制城市私家汽车作为城市交通工具。例如,可在市区推行单双号汽车上路规则。这不仅可以改善城市空气质量,还能减轻城市交通压力。此外,城市交通应该倡导发展混合燃料汽车、电动汽车、氢气动力车、生物乙醇燃料汽车、太阳能汽车等低碳排放的交通工具,以实现城市运行的低碳化目标。
城市汽车 最后,要强化资源型城市的经济转型。所谓资源型城市的经济转型是指资源型城市在面对环境污染治理和经济转型的问题上,要实现3个转变:即从重经济增长轻环境保护转变为保护环境与经济增长并重,在保护环境中求发展;从环境保护滞后于经济发展转变为环境保护和经济发展同步,做到不欠新账,多还旧账,改变先污染后治理、边治理边破坏的状况;从主要运用行政办法保护环境转变为综合运用法律、经济、技术和必要的行政办法解决环境问题,
摒弃以牺牲环境为代价换取经济增长的做法,实现经济社会与环境保护统筹协调发展。
在我国,资源型城市的经济转型已经演变为一个综合性的命题,其间折射出的问题也远非环保的话题所能涵盖。但如果没有强有力的环保措施作为手段,没有一个长效机制作为支撑,经济转型似乎很难达到预期的效果。资源型城市经济转型问题,在我国既是一个带有普遍性的问题,也是一个世界性难题。早在上个世纪70年代,法国的洛林、德国的鲁尔、加拿大的蒙特利尔等城市就开始了转型的尝试,有成功的经验,也有失败的教训。
长期以来,作为基础能源和重要原材料的供应地,资源型城市为我国经济社会发展做出了突出贡献。但是,由于缺乏统筹规划和资源衰减等原因,这些城市在发展过程中积累了许多矛盾和问题,主要表现为经济结构失衡、失业和贫困人口较多、接续替代产业发展乏力、生态环境破坏严重、维护社会稳定压力较大等。对此,国务院在2007年底出台了《关于促进资源型城市可持续发展的若干意见》,要求在2010年前,资源枯竭城市存在的突出矛盾和问题得到基本解决,大多数资源型城市基本建立资源开发补偿机制和衰退产业援助机制,经济社会可持续发展能力显著增强。2015年前,在全国范围内普遍建立健全资源开发补偿机制和衰退产业援助机制,使资源型城市经济社会步入可持续发展轨道。
三、强化科技创新,推进低碳技术
所谓低碳技术,也称为清洁能源技术,主要是指提高能源效率来稳定或减少能源需求,同时减少对煤炭等化石燃料依赖程度的主导技术,涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的、能有效控制温室气体排放的新技术。低碳技术既是提升一国未来经济社会综合竞争力的关键,也是摒弃一国高碳发展老路和老的高碳技术模式,实现一国经济跨越式发展的途径。在发展低碳技术方面,发达国家已先行一步,并取得了卓越成就。我国与其相比,差距明显:以高能效技术来看,目前发达国家的综合能效,也就是一次能源投入经济体的转换效率已达到45%,而我国只能达到35%,最近两年虽然有了很大的提高,但整体来看还是很落后,而且发展十分不平衡。如果分领域来看,电力行业中煤电的整体煤气化联合循环技术(IGCC)、高参数超超临界机组技术、热电多联产技术等,我国已经初步掌握,而且近两年进步很快,但仍不太成熟,产业化还有一定问题。可再生能源和新能源技术方面,大型风力发电设备、高性价比太阳能光伏电池技术、燃料电池技术、生物质能技术及氢能技术等,与欧洲、美国、日本等发达国家相比,也还有不小差距。在交通领域,例如汽车的燃油经济性问题、混合动力汽车的相关技术等,我们虽然掌握一些,但短时间还无
法达到产业化的水平。对于冶金、化工、建筑等领域的节能和提高能效技术,我们在系统控制方面,还无法达到发达国家的水平。IPCC报告指出,未来全球能源基础设施投资预计到2030年将超过20万亿美元。国际能源机构估算,2001~2030年,中国能源部门需要投资2.3万亿美元,其中80%用于电力投资,约为1.84万亿美元。对于如此大规模的能源基础设施建设,如果只使用当前的非低碳技术,对长期温室气体排放明显是不适合的。因为用落后技术建成的固定资产不可能在短期内推掉重建,如此将形成一个能源基础设施在其生命周期内的资金和技术锁定效应,因此造成的高排放问题将很难解决。所以,加快发展低碳技术步伐,既是我国发展低碳经济的战略性要求,更是我国社会经济发展的现实要求。
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