气候变化对人类的经济发展提出了新的挑战,在此背景下,以“低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益”为特征的低碳经济受到了广泛关注。
新能源方兴未艾
新能源和可再生能源的开发与利用是实现低碳经济的重要举措。近年来,很多国家都制定了新能源发展的详细目标,出台相关政策促进新能源的发展。2008年,在新增发电装机容量投资上,对可再生能源的投资首次超过传统能源。
在新能源领域,目前主要大国之间差距不大。新能源产业的发展不仅能够带动我国经济的快速发展,而且把握好此次全球性的发展浪潮对中国的整体实力提高具有极其重要的战略意义:不仅有利于保护环境或提供可替代能源,还能够带动传统产业转型升级,成为拉动经济回暖的一大引擎。由于新能源产业前期投资研发费用大,很多企业对新能源产业并不十分了解,涉足积极性不高,而政府对新能源的研发投入还比较有限,所以大多数新能源的开发和利用成本较高,技术水平较低,缺乏自主技术研发能力,技术和设备主要依靠进口,技术的引进消化吸收能力较差,这些因素制约了我国新能源的发展。因此,政府和相关部门要进一步加大技术研发力度,只有占领了技术高地,才有可能占领产业高地。
智能电网开始起步
新能源与可再生能源作为新能源,需要在技术、产业和社会各个方面进行系统性的变革。譬如,随着新能源发电的积极推进,传统的配电网络已经不能满足新能源发展的需要,新能源发电上网困难已经成为制约新能源电力的主要瓶颈。以风电上网为例,一方面,由于建设风电场需要大面积用地,国内风电场开发地区一般都集中在偏远地区,这恰恰是电网比较薄弱的地方,承受能力有限;另一方面,由于风电的不稳定性,风电并网会引起电网电能质量下降,产生谐波污染,引发电网电压、频率的不稳定等问题。由于这些原因,我国目前一些并网的风场利用率偏低,无法形成规模效应,导致风电项目投资回报率偏低,阻碍了风电产业的健康运行与发展。因此,新能源的发展需要有互补性产业的支持,智能电网就是解决这个问题的一个基本方案。
在我国,智能电网建设将分为三个阶段,在2009年至2010年期间的规划试点阶段,预计投资5500亿元;在2011年至2015年的全面建设阶段,预计投资2万亿元;而在2016年至2020年的“引领提升阶段”,预计投资1.7万亿元,届时将建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。可见,在接下来的若干年间,智能电网对拉动投资和开创新能源关联产业的作用是非常明显的。依托智能电网,未来清洁能源装机比例将达到35%。
智能电网的建设将带动一个庞大的产业群体。智能电网将对集成电路技术、软件技术、新型元器件技术、电子材料技术、网络和通信技术、存储技术、网络和信息安全技术、显示技术、测量仪器技术、电子专用设备制造技术、导航和遥感技术等多个领域产生极大的市场需求,对发电、输电、配电及电力仪表企业带来巨大发展机遇,各种提升电网设备智能水平的通信网络、高性能芯片设计制造、软件产品也将获得巨大的发展空间。
需要指出的是,要在智能电网这种新兴产业中取得竞争优势,就必须在行业标准等关键环节获得行业的话语权。据有关资料介绍,在美国,制定智能电网的实施标准至少有15家相关机构参与。目前IEC(国际电工委员会)、IEEE(电气和电子工程师学会)、NEMA(美国电气制造商协会)、EPRI(美国电科院)都已在智能电网标准方面有所作为。
ICT应用前景广阔
实际上,除了智能电网,在实现低碳经济的过程中,ICT在智能工业电机系统、智能物流、智能建筑等方面都有广阔的应用,从而可以大大减少二氧化碳的排放。如根据气候组织的一份报告预测,应用ICT技术的智能物流在2020年可以减少全球1.52Gt的二氧化碳当量,节约的能源价值为2800亿欧元。
工业活动是碳排放最大来源,2002年其排放占全球排放总量的23%,几乎耗费了全球总发电量的一半,而工业电机系统是最主要的方面。目前,一些发达国家在积极尝试运用ICT技术增加工业电机系统的智能化,如澳大利亚的智能能源、加拿大卑诗水电公司的智能电力等。我国工业用能需求庞大,因此,努力开拓ICT在工业部门的应用,将是我们面临的一个重要课题。
总的说来,低碳经济的发展模式不仅要求进一步提升以低排放为特征的ICT产业在国家产业结构中的比例,同时,也为ICT技术提供了新的市场与发展空间。强电与弱电在新的层次上集成使用,将有力地推动新能源产业的发展,促进低碳经济的实现。
2008年5月28日上海——世界环境日,设立于每年的6月5日,旨在提高全世界人民的环保意识,实现可持续发展的最终目标。2008年世界环境日的主题是“转变传统观念,推行低碳经济”,该主题要求各国政府、企业、社区共同采取措施,减少碳排放,促进建立低碳经济体系和生活方式,在全球范围内实现绿色经济、清洁经济,以及大幅减少低效矿物燃料的使用,同时开发新型的可再生能源。
自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强。干旱、洪水、海平面升高、冰川消融、生态系统崩溃、生物多样性损失和其他气候变化的影响,构成了人类面临的严重威胁,也引起了全球广泛关注。针对温室气体的排放量化及减排,国际标准化组织(ISO)于2006年3月1日发布了ISO14064标准,提供了一套全球认可的温室气体量化及报告程序、指引和规范,以帮助各类组织量化并报告他们的温室气体排放。
“作为一个具有社会责任感的企业,在推行低碳经济,减少温室气体排放方面,大有可为。ISO14064标准能够帮助企业管理温室气体风险并找出减量机会、提升能源与物料使用效率、降低营运成本,规避未来温室气体总量超标限额风险,以此树立企业良好的社会形象。”全球领先的第三方检测机构SGS通标标准技术服务有限公司(简称:SGS通标公司)国际认证服务部中港地区总监曾伟明先生认为,“实施ISO14064标准将有效地帮助各类企业或组织管理及降低经营过程中面临的各种因温室气体排放而导致的风险。例如,由于气候变迁导致营运行为的中断、设施的损毁,由于企业的温室气体排放超标,而导致的税金增加、消费者抵制等多种风险。”
目前,欧盟、澳大利亚。美国的加利福尼亚州已经立法要求企业报告其温室气体排放状况。一些行业中的知名品牌,如戴尔、欧莱雅、百事可乐、惠普和利洁时等都已宣布,也已要求一些供货商测量并公布自己的“碳足迹”(carbonfootprint),即它们的温室气体排放量化及报告要求,并逐渐在整个供应链中全面推广。
减缓全球气候变暖的根本对策,是全球共同参与控制温室效应气体对大气的排放量,无论是政府、机构,还是各级企业、组织,或是普通消费者,都可以通过各种方式及政治、经济、法律和技术手段,达到这一目的。例如“碳抵消计划”可通过让消费者参与“排放交易”购买“排放额”。企业界也以购买排放额成为“碳中性”(Carbonneutral)企业作为展示形象争取消费者认同的经营方向。再如碳交易,通过清洁发展机制CDM(CleanDevelopmentMechanism),以“资金+技术”换取温室气体的“排放权”(指标)。
曾伟明先生进一步表示,凭借专业的检测和认证服务,SGS通标公司一直以来致力于为各个行业的可持续发展提供专业的解决方案。作为温室气体量化报告领域的先行者,我们的专业团队长期努力为中国企业提供客观公正的针对温室气体以及森林体系的审定及核证服务,协助他们改善能源使用效率、减少温室气体排放,增强其在全球“绿色”采购中的竞争力,尽早在全球贸易中获得“绿色”通行证,实现企业的可持续发展。
历史上,工业化往往伴随碳排放的提高。中国最近几十年来的碳排放的提高确实同工业化和城市化的发展紧密相连。
中国工业低碳化所面临的首要问题,是如何处理低碳同当前经济社会发展之间的关系,这种困境和英国、美国等发达国家完全不同。由于传统工业已经萎缩,这些发达国家走低碳经济道路也相对容易。
作为一个还处于工业化和城市化进程中的经济体来说,中国才刚刚进入新一轮经济增长阶段,随着消费结构升级拉动,以机械制造、钢铁 、建材、能源为代表的具有重工业化特征的行业相继进入快速增长通道。
而今后20年,更是我国基本完成工业化中期任务并进入后工业化阶段的重要时期,以机械、钢铁、石化为核心的重化产业群和以“住行”为特征的汽车工业、建筑业的发展仍将成为进一步促进增长的至关重要的因素。所以,无论工业或能源结构调整还是技术进步都不会是一蹴而就的。
南京大学的《中国碳排放特征及其动态演进分析》研究也证实了这一点,从历史经验上看,此前的中国经济结构变动对降低碳排放具有一定的作用, 但贡献不是很大,对二氧化碳的排放贡献在-8%~2%之间,多数年份为负效应,年平均值为-0.8%。
而低碳经济下的第三产业能降低碳排放;第二产业虽然出现了一定的波动性,但仍保持在46%左右,其中工业比重维持在40%左右。在降低碳排放量的角度,我国经济结构仍有待优化。
国家能源专家咨询委员会副主任、国家发展和改革委员会能源研究所研究员周大地对记者表示,低碳经济这个概念在各个国家还是有不同含义的,从中国角度来讲,既要保持社会经济的稳定发展,还要实现现代化,还要实现我们的三步走目标,但同时也要解决不能依靠大量排放温室气体的传统道路。对于中国来说,低碳问题如何解决,就是在发展过程中尽量减少温室气体的排放。
“我想国内真正统一认识,从一个单纯只求GDP的状态,到一个发展新型工业化道路、转变发展方式的新阶段,这些问题都还没有解决呢,低碳经济只是其中的一部分。”周大地说。
低碳工业的技术路线
而在工业如何实现低碳目标上,目前的研究似乎有相对统一的技术路线设计。我国工业排放重点分布在电力、高耗能工业、一般制造业上,而现有的技术路线也是按照这几个行业展开,不过每项技术的后期开展都是问题颇多。
具体而言,煤电生产方面,发展超临界技术和超超临界发电技术是现有煤电清洁化发展的必由之路。
在我国,近几年超临界机组和超超临界机组发展迅速。截至2007年,超临界机组已经基本完成国产化,超超临界机组国产化率超过80%,这使我国超临界和超超临界机组的成本大大低于国际同类机组,已经具备批量化建造的能力,而这些新型的机组拥有更高的发电效率和更低的煤炭消耗。
我国目前超临界机组和超超临界机组利用快速发展,从技术上给IGCC(整体煤气化联合循环发电系统:是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统)和多联产技术的发展提供了良好的基础,这是清洁发电的最终途径。不过,建设成本较高是IGCC技术的主要障碍。
目前,600兆瓦的燃煤超临界参数机组的单位造价为4130元/千瓦,而根据我国目前已经进行的一些IGCC项目的初始成本可行性分析,这些电站的建设成本在7000~8000元/千瓦,远高于超临界机组造价,预计IGCC电站的投资在技术成熟后能继续下降到6800元/千瓦。
除了燃煤发电清洁化之外,天然气发电也是可行的渠道。同其他发电形式相比较,在国外天然气的联合循环电站的发电成本是最低的。所以由于市场的作用,天然气或者是石油基础的燃气轮机技术在过去20年有了快速的发展。
但中国是一个“贫油少气”的国家,天然气联合循环电站只能在便于天然气进口的沿海或有丰富气田资源的少数内陆地区建设才显经济。
除了传统能源,核电,包括太阳能光伏发电、太阳能热发电、风电在内的可再生能源发电都是优化能源生产结构的有力途径。
不过,就现有的经验来看,由于国内投资体制不健全,盲目地实行新能源投资反而容易形成产能过剩,同时由于重复建设抢占了资源,没有预留资源给更为先进的设备,使减低碳排放的效率无法进一步改善,是为碳排放的“技术性锁定”。
近期,国务院已经向风力发电的重复建设预警,后期其他新能源需要统一规划,避免重蹈覆辙。
对于一般的制造业,提高能源效率是工业的主要减排对策,这个行业中存在大量的节能技术。工业节能的重点是高能耗工业,一些正在开发的技术及新工艺都会在未来若干年内发挥节能减排的作用。
工业领域另一个重要技术是碳捕获和碳封存技术(CCS),其成本可以与电厂废气中回收的CO2的成本相似,而且会成为工业终端部门最终实行零碳排放的重要技术。还有一些部门的CCS成本会更低,典型的过程如制氢过程中的副产品CO2,但这些CCS技术的可行性还需要进一步验证。
建筑部门的另外一些重要的技术措施是综合建筑设计,着眼于将节能与建筑设计结合起来,同时考虑各个部分的一致性和相互匹配,如节能门窗、电器设备、采暖以及通风等,达到最佳的节能效果。对大型建筑来讲,这样的系统可以挖掘非常大的减排潜力。
统一政策规划
不过,看起来完备的技术路线,也未必能解决工业整体的低碳问题。因为中国的碳排放清单尚不清晰,由此也无法在整体规划上做详尽的低碳减排安排。
周大地对记者表示,中国现在发展低碳化,是把应对气候变化变成我们经济社会发展的实质性目标,但怎么做还是要探寻。除了我们已经有的政策外,搞低碳化发展还要搞清楚碳到底是从哪里来的。
“我们搞节能减排这么多年,但还有一些地方搞不清楚碳到底是哪里来的,这就要搞清温室气体排放的清单问题,即哪些活动是高碳的、哪些活动是低碳的,哪些是增加碳排放的、哪些是促进低碳发展的。”周大地说。
如果没有对整体碳排放的掌握,就无法了解单一环节上的减排是否会增加整体的排放负担。举例来说,处理污水中的COD(化学需氧量)可以对水进行洁净,但这项工作中却需要耗费大量能量;又比如在电力部门实施CCS,可以捕捉CO2,但同样会降低电力生产效率,耗费能量。
缺乏能源清单所带来的另一个问题就是会使一些地方盲目发展。比如,现在各地上太阳能项目较多,但生产太阳能所需的多晶硅本身是高耗能的产品,盲目生产反而会造成生产地能耗和排放的增加。
所以,工业减排和实行低碳经济发展都必须对碳排放全流程实施有机控制,这既需要政府部门做好基础数据的调研,也需要规划部门做出适应全局的合理规划,使碳排放既做到行业间平衡,也做到区域间平衡。如果进一步同国际接轨,还需要做到国际间的平衡。
我国的能源基础数据十分缺乏,但就在“十一五”期间,已经安排国家统计局做好能源数据的调查,而且国家统计局已经在内部成立了能源司专门负责此事。
发展低碳经济面临的最大问题是成本和市场问题,企业是节能减排和发展低碳经济的主体,如果没有对节能、可再生能源、技术进步、减排技术等的财政激励政策和投融资优惠政策的支持,企业在推进低碳经济方面将面临自身和市场机制无法解决的问题,难有大的作为。
从国际竞争角度看,发达国家在企业排放、开发低碳技术和低碳产品过程中付出了额外成本,使其在国际市场上的竞争力有所下降,如果不能及时产生全球性的低碳市场,并制定相应的制度和规则,其在这方面所形成的技术优势将难以获得市场回报。特别是作为能源和碳排放大国的美国是否参与低碳竞争仍是很大的变数。
在全球金融危机的背景下,各国厂商能否从中找到低碳发展的升级、各国政府是否愿意通过应对全球气候变暖的挑战而投资于能源、碳减排技术以及运输系统,来使经济复苏,也还需要进一步观察。
低碳发展道路还要求在公平的国际气候体制下,通过合理的技术转让和技术支持,使低碳技术能在全球推广,从而提高能源开发、生产、输送、转化和终端消费过程中的效率,减少能源消耗和碳排放,所有这些解决全球公共物品的技术转让和资金机制都同获取低碳技术商业利益最大化的目的有所冲突,需要在新的国际气候体制下加以解决。而这都需要统一的规划设计。 |