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中国低碳发展路线图
2013-8-20 10:45:48 阅读1657次

中国既是全球主要的碳排放国,也是减排力度最大的国家。作为2012年一次能源消费量最高的国家,中国的煤产量占全球总产量的近一半,二氧化碳排放量占全球总量的四分之一。并且,2008年以后中国贡献了全球80%的新增二氧化碳排放。

在国际社会应对气候变化并削减碳排放达成共识、中国自身能源安全日趋严峻以及国内由于化石能源造成的空气污染等环境压力日趋严重的形势下,中国政府制定了强有力的减排目标,计划将2020年的碳强度(单位GDP二氧化碳排放量)降低至2005年水平的55%~60%

中国需要发展低碳经济才能实现这一雄心勃勃的计划,作者认为,中国快速增长的能源需求为中国发展低碳技术提供了前所未有的巨大机遇,而中国强有力的政策实施制度可以促成中国整体的低碳可持续发展转型。为此,在本文中作者分析了中国低碳发展中的一系列挑战,并给出中国实现低碳发展的“五管齐下”策略:1.加强资源回收和发展可再生能源技术。2.改进节能减排指标评价体系。3.平衡发达地区与落后地区间能源需求与经济发展。4.积极运用市场化节能减排手段。5.建立区域大气污染物和碳排放协同减排机制。

中国低碳发展的挑战

中国节能减排所取得的成绩举世瞩目,“十一五”期间制定了20%的能源强度(单位GDP能源消费量)削减目标并且为实现这一目标关停了大量低效率电厂和技术落后的重工业企业,“十一五”期间累计削减了7.5亿吨煤和15亿吨二氧化碳,相当于全球2010年碳排放总量的5%。“十二五”期间制定了16%的能源强度削减目标和17%的碳强度削减目标,并将子目标分配到各个省和直辖市。“十一五”和“十二五”的减排措施累计可削减14亿吨煤和超过30亿吨二氧化碳,相当于美国年碳排放总量的60%

但中国在如何保持经济稳定增长的同时降低排放和改善环境仍面临诸多挑战,例如,全球经济危机后中国经济增长越发依赖基础设施建设和房地产投资,导致经济结构的“高碳化”。2005年至2011年间中国不变价格GDP增长了87%,但火力发电量增长了90%,钢铁产量增长了135%,水泥增长了96%,汽车产量增长了223%2008年中央政府实施的4万亿经济刺激计划中85%的资本流入到铁路、公路、机场等大型基础设施建设中,造成中国重工(601989,股吧)业产品产量激增。当前主要重工业产品中,中国粗钢产量占全球的45%,水泥产量占全球的60%,铝产量占全球的44%,焦炭占全球的64%,煤产量占全球的50%,并且几乎所有的这些重工业产品都被中国本国消费。

以强度为基准的节能减排指标有可能造成指标达标上的漏洞。能源强度和碳强度指标作为中国当前最主要的减排指标,其目标实现可通过发展低碳技术减低排放,或者扩大生产规模从而产生产量边际效益实现,而后一种方式实际上将增加排放总量。而当前中国地方政府主要是通过追加投资、扩大生产规模的方式实现能源强度和碳强度达标,这样在强度指标达标的同时,能耗和排放量也会显著增加,形成能源强度和碳排放强度降低但排放总量增加的“反弹效应”。

与此同时,大量高能耗高污染企业从沿海转移到急需经济建设但环境意识和管理水平薄弱的中西部地区,加剧中国区域发展不平衡。例如,作为能源基地的内蒙古,其人均碳排放量接近20吨二氧化碳/人,已超过西方发达国家平均水平,而内蒙古自身20%的排放是由于供应外省电力需求所造成。内蒙古自身生产的三分之二的金属制品,一半的化学产品和约40%的水泥被销往沿海发达地区。与之相比,北京和上海各自电力消费的70%33%来源于外省,相当于转移了各自5000万吨和3800万吨二氧化碳排放。如果将这些碳排放划归于电力和产品的消费地,那么北京和上海等发达地区都没有达到其承诺的减排指标。

中国当前不成熟的能源市场和电网体系降低了中国整体能源效率,“市场煤”和“计划电”的价格冲突导致很多发电厂产能闲置。由于国家电网建设和地方电力产能发展的不协调而造成地方电力无法并入电网的“窝电”等现象,导致整体发电效率低下。内蒙古三分之一的电力产能因为“窝电”而被浪费。2010年中国实际仅生产出其6万亿千瓦时的发电产能中的约一半电力。

中国的低碳跨越式发展策略

当前中国节能减排诸多挑战产生的根本原因是中国快速发展所带来的巨大能源需求,而中国强有力的政策实施体制可以使中国应对这些挑战,促进能源体系转型并成为全球低碳发展的领导者。为此,作者提出了中国实现“低碳跨越式发展”的五点策略:

1. 积极发展资源回收利用和可再生能源。通过回收金属废弃物等可以避免在金属开采和初级加工冶炼过程中的大部分能耗,降低金属冶炼加工业总能耗的90%。正处于快速工业化过程中的中国具有资源回收利用的巨大潜能,仅2008年一年中国已回收利用7000万吨废钢,通过积极发展“城市矿山”(在城市中集中收集废弃金属)和区域产业生态系统等循环经济模式,中国有望在2050年实现80%的钢铁产能由回收钢铁替代。

目前中国在可再生能源领域处于世界领先地位。2012年中国在可再生能源领域投资680亿美元,占全球的五分之一。2011年中国已安装的可再生能源产能(300GW)达美国的2倍,风电和水电发电量分别为700亿千瓦时和7200亿千瓦时,均居世界第一。但当前中国可再生能源存在由于市场缺乏拓展和配套设施建设不足而导致产能“成长性”过剩的问题。例如,当前中国光伏产能(201240GW)已超过全球市场总需求,光伏电池产量(201223GW)占全球产量的60%,但仅有10%的光伏电池被用于中国自身。因此,亟须拓展国内市场、加强电网建设以消化可再生能源产能。

事实上中国具有发展可再生能源的巨大优势,仅仅是风力发电其潜力就有望满足中国在2030年的全部电力需求。在20年内建设640GW的风电产能(需要投资总计9000亿美元)可以降低同期全中国30%的碳排放。回收利用对健康影响极大的地沟油并制成生物柴油,仅2010年的生物柴油产量就可以削减9000万吨二氧化碳,相当于西方发达国家自1990年签订京都议定书以来削减排放总和的15%

同时,运用新技术改进传统能源的使用,可为发展新能源提供缓冲。由于中国巨大的能源需求和工业体系,无法在短期内一步到位实现全面的可再生能源替代,而传统的煤、石油等能源具有价格和产量上的优势,因此,通过新技术改进传统能源可大幅度降低环境影响,并为未来新能源的大规模运用赢得经济和技术上的准备时间。例如,将煤气化(可以极大降低煤燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物。通过开发煤层气和建设天然气管道,中国可实现天然气消费年均两位数的增长速度,并在2020年的天然气消费可达2500亿立方米,从而大幅度降低碳排放和空气污染物排放。除传统能源外,核能在高度的安全和技术保障之下,也可以在很大程度上促进中国能源体系转型,目前中国在运行的核电站供给了全国约1%的电力需求,规划的核电规模在2020年将达到世界第一的80GW,并有望在2030年将规模扩大到200GW,在2040年将规模扩大到400GW

2.改进中国节能减排指标评价体系。当前中国以能源强度(单位产值能耗)和碳强度(单位产值碳排放)为节能减排绩效评价标准。地方政府采取扩大生产和投资的方式实现达标,表明上为节能减排,实际上仍然是追求GDP增长。作者认为,应该将节能减排指标和经济指标“脱钩”,经济指标和环境指标分别考察并分开评价。具体做法是用以实物量为基础的单位产品能耗或单位产品碳排放指标(例如每吨钢能耗)代替能源强度和碳强度指标,这样可以衡量真实的产业技术水平,并极大程度上避免统计上的作假和误差。

同时,除了进行能源消费和碳排放强度控制以外,也应予以一定程度上的能源消费和碳排放的总量控制。政府已制定了到2015年原煤消费上限39亿吨的总量控制计划,相应的碳排放总量控制计划也应予以实施。为减少“拉闸限电”等措施造成的社会经济成本,在总量控制的同时还应该辅助以能源税等经济杠杆,对达标和超出总量采取奖励补偿和赏罚措施,从而调动达标的积极性,减少减排的社会经济成本。

运用“碳收支”指标(综合考虑碳排放源和碳吸收汇)代替当前的碳排放量来衡量区域的碳排放现状,可综合评价排放状况和减排效果。中国植树造林吸收了1980~2000年间约三分之一的碳排放量和2000~2007年间15%的排放量,使用“碳收支”作为计量标准可以鼓励进一步的植树造林、废弃物管理等增加碳吸收汇的手段。

3.平衡区域能源供求关系。中国的主要能源产地集中于山西、内蒙古等内陆地区,而沿海地区为主要的能源消费地,内蒙古等地区成为能源输出的主要基地并承担着较重的环境压力。为此,在指标分配上,相对于将当前减排指标分配到区域的模式,作者建议更多的使用行业指标,由此可分析具体行业的排放水平,结合前文中提到的实物量碳强度指标考察区域间产业的技术效率差异,并且针对技术水平较为落后的地区部门进行集中治理。同时,应从消费端而不是生产端去计量能源消费和碳排放量,将发电产生的排放计入电力消费地,从而让富裕地区承担由于自身消费而产生的减排成本。对于跨省区的大型企业应综合其跨区域的产业链排放,避免这类企业将污染较重的产业链上游生产制造业置于环境标准较低的内陆落后地区从而逃避环境保护和减排责任。同时,建立区域间排放转移的补偿机制,减少落后地区经济发展和环境保护的双重压力。在较不发达的中西部地区,应大幅度提高环境标准并严格执行。

4. 发展低碳市场机制。通过建立健全能源价格市场,协调能源供求关系。同时政府逐渐减少市场直接干预,而将更多力度作用于市场的监督的完善。作为市场化手段的主要形式,中国在京都议定书规定的国际碳交易体系下已开展超过2000个清洁发展机制(CDM)项目,累计减排6亿吨二氧化碳。在京都议定书面临到期,后续国际谈判开展困难的情况下,中国积极发展国内碳排放交易系统,目前在五省八市实行的碳交易试点可覆盖15亿吨二氧化碳排放,国内首个碳排放市场已于20136月在深圳正式启动并在首个交易日交易了2万吨二氧化碳配额,全国范围的碳排放交易系统在2016年全面开展,有望在每年通过碳交易削减10亿吨二氧化碳。碳排放交易市场健康运转的关键在于真实可核证的碳排放配额和透明、公平的碳排放价格体系。中国政府应该加强碳排放数据的编制、核证,建立公平、透明的市场规则并对碳价格进行适度干预,保证全国碳排放市场的顺利运行。

中国也需求积极尝试消费碳税等其他多种市场手段,由于5%的富裕人口消费了25%的总电力,政府相应的2012年推行了居民阶梯电价机制,单位电价将随电力消费量上升而升高。这一机制应该更广泛地推行到其他消费领域(例如对大排量汽车开征额外环境税,或者居民购买多辆汽车开征额外税)并与可再生能源或低排放产品消费的补偿措施相结合,例如对电动汽车的补贴。

5.实施区域大气污染物和碳排放协同减排。细颗粒物(PM2.5)污染物、二氧化硫、氮氧化物和臭氧等大气污染物造成中国本国严峻的大气污染和环境问题,二氧化碳是影响全球气候变化的最主要温室气体。而大气污染物及碳排放的产生根源都主要来自于大量化石能源消费。为此,通过促进能源转型和发展低碳技术,从排放源进行碳排放和污染物排放的协同减排成为有效的多赢策略。中国2013年已部署大气污染防治十条措施,包括淘汰落后产能和低效锅炉设备,限制高污染行业,大力推行清洁生产,强化节能环保指标约束,建立减排市场机制,健全节能减排法律法规、树立全社会减排行动准则等措施,并计划在2013年至2017年间投资1.7万亿元人民币进行大气污染物综合防治。相关措施的有序实施有望实现大气污染物和碳排放的同时降低。

从管理体系的角度,在新一届中央政府的领导下,政府对主管能源电力及节能减排工作的部门进行了精简和权责明晰,国家电力监管委员会并入能源局,同时,环保部发展改革委及地方政府部门的管理权责需要进一步明晰,从而协调有序地服务于节能减排和能源发展。

在强有力的实施保障下,技术、市场及政策的综合运用可以促成中国实现节能减排并引领世界低碳发展。

作者简介:

刘竹,中国科学院大学/中国科学院沈阳应用生态所博士,现为哈佛大学肯尼迪学院Giorgio Ruffolo 学者。

关大博,利兹大学地球与环境学院副教授,剑桥大学埃蒙德学院经济学教务主任。

Douglas Crawford-Brown, 剑桥大学气候变化研究中心(Cambridge Centre for Climate Change Mitigation Research)主任。

张强,清华大学地球系统科学研究中心教授。

贺克斌,清华大学环境学院院长。

刘建国,美国密歇根州立大学鱼类和野生动物系蕾切尔·卡逊讲教授(Rachel Carson Chair),大学杰出教授,系统综合与可持续性发展中心主任。

来源:《中国科学报》