欧盟国家发展新能源的主要措施有哪些
目前,欧盟一次能源来源构成情况是:石油占41%,天然气占22%,核能占15%,固体燃料占16%,可再生能源占6%。其中,可再生能源的内部构成情况是:生物质和废弃物发电占63.6%,风能1.4%,地热能3.6%,水力发电31%,太阳能0.4%。可再生能源最重要的应用是在发电领域。据悉,欧盟已做出规定,要求在2010年之前,欧盟各成员国把电力的22%和所有能源的12%改为可再生能源。
欧盟各国能源安全战略体系的重要战略是立足国内,开发国内能源新源勘探、开发新能源/可再生能源,实行能源多元化的战略。所谓能源多元化,至少包括新能源的开发(比如氢能能)、可再生能源的开发(生物质能、水能等)、推动天然气为主的能源结构。多元化的核心就是“发展替代能源”,这是能源安全战略的一个重要方面,国际上的发展比较快,比如欧盟的氢能路线图等。
欧盟开发替代能源,实现能源种类多样化。欧盟对内能源战略的另一个主要内容是使能源种类多样化。在过去的几年中,欧盟全面审核了能源政策,制定了面向未来的战略规划。这些远景规划的主要方向是节能和开发替代能源,目标是:①到2010年将欧盟的能源消费从占世界总量的14—15%降低到12%。②把开发新能源作为政治上的优先目标。③到2030年将能源对外依存保持在70%。④可再生能源的使用达到12%。 ⑤达到《京都议定书》规定的标准。为了这些总体目标,欧盟还设立了具体的目标,例如:①整合内部市场。②审议能源税、能源节约和能源多样化计划。③推广新技术。④启动节约能源的计划。⑤发展使用清洁燃料的车辆。⑥复兴铁路交通、改善公路交通、提倡清洁的城市交通,实行污染赔偿原则等等。
欧盟也在由依赖外援逐步向独立自主方向发展,不断摆脱对外部能源的供应。欧盟强调开发自己的能源,主要是指多样化的能源。为了不受制于人,确保完全的行动自主,欧盟提出要提高能源效率,扩大核能利用规模,加强可再生能源的研发、应用和推广,大力发展低碳经济。目前,核能提供欧盟1/3强的电力。核能不仅供应稳定,而且价格稳定,特别是不排放CO2,问题在于要解决其安全性能和公众的接受程度。
目前,欧盟的电力生产已经达到了能源多样化的目标,欧盟在交通领域里也实现类似的能源多样化。欧盟有足够的技术能力开发生物燃料,热核燃料,以及氢燃料,但是这些开发都有一定的局限。
在欧盟国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一种成熟的能源。核电是法国的动力之源。20世纪七八十年代的石油危机,促使化石能源匮乏的法国选择了发展核电的道路。法国目前拥有59座核反应堆,总装机容量超过63Gwe,每年提供4000亿千瓦时以上的电力。现在,法国80%的能源来自核能,15%来自水电,5%的调峰用电来自煤和石油。这得益于长期坚持的推进能源自主政策。法国还是世界上最大的电力净出口国,每年因此获得约26亿欧元的收入。为了发展核能,2002年10月10日欧洲法院颁布了一项条例,确认欧盟委员会对核安全负责。欧盟的扩大意味着将另外19个苏联设计的反应堆纳入欧共体。其中有些需要提前关闭。欧洲理事会决定拨款4.8亿欧元,用于欧洲原子框架计划(Euratom framework programme) (2002—06),并且考察如何更好地保障欧盟内部核能的高度安全,以及核裂变、核废料处理等技术性问题。
为了在技术上落实能源多样化战略,欧盟还于2003年启动了“欧洲智能能源”(EIE)项目,支持欧盟各项能源政策的落实,例如:在建筑和工业领域里提高能源的使用效率,促进新的可再生能源与当地环境和能源系统的整合,支持交通能源的多样化,如促进生物燃油的使用,以及支持发展中国家再生能源的开发和能源效率的提高,等等。
发展可再生能源和低碳能源战略
发展再生能源是欧盟能源政策的一个中心目标。可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等,资源潜力大,环境污染低,可永续利用,是有利于人与自然和谐发展的重要能源。同时,从中长期来看,再生能源在经济上的竞争力可能不亚于传统能源。再生能源可以减少CO2的排放量,增加能源供应的可持续性,改善能源供应的安全状况,减少欧共体日益增长的对进口能源的依存度。
上世纪70 年代以来,可持续发展思想逐步成为国际社会共识,可再生能源开发利用受到欧盟各国高度重视,欧盟许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分,提出了明确的可再生能源发展目标,制定了鼓励可再生能源发展的法律和优惠政策,可再生能源得到迅速发展,成为各类能源中增长最快的领域。一些可再生能源技术的市场应用和产业,如光伏发电、风电等在近10 年的年增长速度都在20%以上,可再生能源发展已成为欧盟能源领域的热点。
各国可再生能源发展目标:
欧盟各国在推动可再生能源产业化的进程中,都强调了政府在可再生能源发展中的责任。通常是政府科技投入先行,随后进行市场开拓,以此来推动产业化进程。许多国家相继制定了阶段性的可再生能源的具体发展目标。1995年,欧盟发表了《能源政策绿皮书》,以此为基础,1997年通过欧洲议会白皮书——《未来能源:可再生能源》,确定了欧盟在能源结构中增加可再生能源比例的行动纲领,提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%,可再生能源电力装机容量在电力总装机容量中的比例也将从1997年的14%提高到2010年的22%,其中主要是生物质能发电和风力发电。根据 1997年欧盟制定的《可再生能源白皮书》,2010年欧盟可再生能源的发展目标是占整个能源的比重达到12%,比1998年的6%翻一番。
各个成员国也出台了各自的发展目标。德国和英国承诺,到2010年和2020年可再生能源发电量的比例将分别达到10%和20%。按照德国新的《可再生能源法》规定,到2020年把风能、生物质能、水能和太阳能的发电量提高10%,使其占德国总发电量的20%。
2006年2月初,英国一家专业公司向英国政府提供了一份有关能源安全的“2020远景计划”,提出英国应该在北海的油气枯竭之前,充分重视可再生能源的替代作用。21世纪以来,英国以“低碳经济”为目标,拟定了新能源战略。2003年其以《英国政府未来的能源——创建低碳经济体》发布的白皮书,宣布了英国未来半个世纪的能源战略:到2050年使英国转变为低碳经济型国家。为实现这一长远目标,英国将致力于研发、应用并输出先进技术,创造更多商业机会和就业机会,并在欧洲乃至全球能源科技和能源市场的稳定、可持续、有益环保中,发挥主导作用。
西班牙表示,2010年其可再生能源发电的比例将超过29%。北欧部分国家提出了以风力发电和生物质发电逐步替代核电的目标。
欧盟议会、欧盟委员会、欧盟理事会及欧盟首脑会议围绕能源供给、内部能源一体化市场的构建、国际能源市场的协调、加强节能技术、推动可再生能源的研发和推广以及实现减排目标等进行了不懈努力。
2006年通过了《欧盟未来三年能源政策行动计划》(2007至2009年),采取综合措施以确保欧盟中长期能源供应;2007年决定继续执行欧盟《第五个课持续发展规划》,制定二氧化碳排放税收制,设定减排目标,提高可再生能源在能源消费中的比重等;2007年欧盟确立《能源与运输发展战略》,在交通运输领域提高能效,支持替代能源和可再生能源的研究,鼓励广泛的节能与减排研究;2009年4月,出台了《气候行动和可再生能源一揽子计划》,将减排目标和可再生能源发展紧密结合,提出了更宏伟的目标和更具体的实施方案。
欧盟的能源环保政策上有欧盟跨国政策的鼎力推动、有各成员国政府的积极领导以及能源管理机构牵头,下有基础设施部门、能源企业和市民的广泛热情参与。一路走来,欧盟的能源环保政策紧密结合,日趋成熟。
欧盟在新能源领域的大手笔:欧盟不仅是能源消耗重地,也是能源进口大国。为确保稳定可靠的能源供应,欧盟一方面要开展紧密的能源合作,加强与能源出口国家和地区的战略合作伙伴关系,如俄罗斯、中亚、里海与黑海等,同时也要加强与能源组织的合作,如与欧佩克、经合组织及大型跨国能源集团等的合作。
《欧盟未来三年能源政策行动计划》:
2006年通过的《欧盟未来三年能源政策行动计划》(2007年至2009年)提出要提高能源效率,以达到欧盟至2020年减少能源消耗20%的目标,要求各成员国要明确节约能源的“责任目标”,依照各国的经济与能源政策特点,确定主要的节能领域以便迅速采取落实措施。如对民众家庭、公共场所、政府机构、旅游饭店及商业建筑、城市灯光景观和道路照明等电力消耗领域,鼓励尽快更换节能灯与节能器材。照此速度发展,仅2007年至2009年三年欧盟就可节省10%至20%的电力消耗。欧盟还进一步扩大对核能的利用与开发,增加安全性保障、减少核废料污染等技术研究的资金与人力投入。
《计划》还要求加大对研究新能源技术与开发绿色能源的力度,大力推动新型能源与绿色能源的使用工作,规定在2007年至2009年这3年要达到10%的可再生能源与自然能源的使用目标,并根据不同国家进行目标分解。从《计划》的执行情况看,目前在欧盟成员国内已经有上百家研究机构和企业重点从事绿色能源和可再生能源的研究与开发工作。风能、太阳能、地热等自然能源的使用已经由工业、农业向商业和民用领域普及,并逐渐进入到民众的日常生活中。有专家称,目前欧盟在通过植物分解以生产再生能源方面的技术已经日渐成熟,欧盟正在降低成本与技术推广方面采取更加积极的鼓励政策,通过给使用绿色能源与节能设备的用户以资金补偿或奖励来进行新技术的推广普及,相关措施已在大部分成员国开始实行。
欧盟促进可再生能源发展的主要政策措施:
欧盟指导可再生能源发展的政策文件,主要有4种类型:《能源政策白皮书》(其中有可再生能源发展方面的论述);《可再生能源白皮书》及其《行动计划》;《能源供应绿皮书》(在出版白皮书之前,先出版绿皮书;在某种程度上绿皮书是征询各成员国意见的文件);欧盟指令。欧盟指令是指导各成员国立法的具有法律约束力的文件,其对促进可再生能源发展的规定比较具体。涉及到可再生能源发展的欧盟指令有:2001/77/EC指令(关于可再生能源),2003/30 /EC指令(关于生物柴油),2003/96/EC指令(关于能源税收),2003/54/EC指令(关于电力市场自由化)等。欧盟可再生能源的发展,是政府政策和市场机制相互配合的结果。
2003年5月,经过艰难的谈判,欧盟通过了一项促进在交通领域使用生物燃油的指令。按照这项指令,到2005年底,欧盟境内生物燃油的使用应当达到燃油市场的2%,到2010年底达到5.75 %。到2020年,用于交通的燃料要有20%是新型燃料。
欧盟决策者认识到,再生能源的开发和使用问题不在于技术,而在于强大的政治支持,没有政治支持,就会因为费用问题而被搁置。政治支持不是口号,还包括提供土地,把传统能源作为备用(因为再生能源可能会间断),容忍比传统能源高得多的价格,以及投资未来、鼓励创新、监督共同措施的执行等管理措施,需要政府和企业配合,干预市场行为,甚至干预社会生活。非如此,难以实现欧盟能源供应安全的长远目标。
强调发展绿色能源与节能技术并举是欧盟能源可持续发展战略的组成部分。欧盟要领导新的全球技术革命。打开欧盟光辉卓越的能源环保历史成绩单,我们不难得出结论:欧盟无论是在能源环保战略还是具体的实施细则、法律法规上,都可以说是遥遥领先,基础雄厚,实力不容小觑。欧洲有很多的煤,而且很便宜,问题在于怎样通过技术革命,用经济实惠的方法使它变得更加清洁。研发能源清洁技术,如对传统的煤、薪柴等的洁净化处理,提高了能源利用效率;努力研发新能源技术,加速生物能、氢能、太阳能、风能等技术的转让、试验与应用;同时,在当前经济危机的狂风暴雨中,以及世界各国愈演愈烈的能源大战的形势下,欧盟在能源和环保领域的这两项大计划可谓是雄心万丈、面面俱到,相比奥巴马的能源新政也更全面系统、具有可操作性,难怪欧盟声称“要引领一场新的全球技术革命”。
欧盟国家能源政策一般有3个内容:一是能源效率;二是能源节约;三是可更新能源。而推出的各种政策工具和技术手段都集中于二氧化碳排放的控制。在欧盟,能源消耗中工业占22%,交通占24%。一次能源在转换(如电或热等)中的耗损占35%。扣除这项耗损后,超过30%的能源为建筑物所消耗。所以各国都在工业、交通、建筑物、电器设备和照明等领域围绕控制二氧化碳排放来设计政策。
(1)建筑物节能。①建筑物能源证书制度,欧盟各国都已推行。政府对所有建筑物都按每平方米耗能情况进行登记,并制作成证书。法律规定业主出租或出售住宅,必须同时出具此证书。丹麦的建筑物能源证书分别对一家一户型住宅、公寓式住宅和商用办公建筑颁发。新建筑必须符合新的能源标准方可开工。②鼓励建筑物节能改造。德国全国有3900万套住宅,其中有75%建于1979年之前。法律规定若业主要对住宅翻新改造,必须符合新的能耗标准。政府相应推出鼓励措施,由国家开发银行给予低息贷款支持,联邦政府再补贴银行。一旦改造后的建筑物达到二氧化碳减排指标,业主还款的本金还可免除15%。2001~2005年,仅实现建筑物的二氧化碳减排标准,联邦政府为贷款补贴支付了15亿欧元;2006~2009年将达40亿欧元。目前全国已有500万套住宅改造获得优惠贷款,减排二氧化碳400万吨。德国还出现“零供热”建筑,全年都依靠太阳能取暖。
(2)交通节能。①汽车发动机改造。由于柴油发动机比汽油发动机能耗低35%,到2005年,德国全国汽车已有50%为柴油发动机。1990年以来,汽油发动机的效率也提高了20%~25%。1990~2004年,全国汽车发动机效率提高了1倍,汽车燃料消耗减少了40%。②税收。德国的汽油价格中,税收占70%。法律还针对高速公路货车按二氧化碳的排量收费,而使用天然气的汽车到2020年前享受免税优惠。③推广新型燃料。第二代生物燃料占市场的3.4%,由此每年二氧化碳减排500万吨。④能耗标识制度。尽管政府没有强制淘汰高耗能汽车,但有了强制性的能耗标识,类似于家电、建筑物那样,消费者自然容易做出选择。2012年之前高耗能汽车生产设备有望逐步淘汰。
(3)家电和照明节能。丹麦在2005年10月设立了节能信托基金,如对节能冰箱每一台都有补贴。比利时弗莱芒区地方政府向居民发放购物券,指定此券在2006~2007年间必须用于购买节能灯具。
(4)可再生能源发电强制收购(Feed-in)。与常规能源发电比,可再生能源(生物、风能、太阳能等)发电成本高。针对电网公司缺乏收购动力,政府有3种政策干预模式:①以意大利为代表的配额制,要求电网运营商分担购买某一固定数额的电量;②以爱尔兰为代表的招投标制;③以法国和德国为代表的按保护价强制收购接入(Feed?in)。在德国,四大电网运营商收购常规能源发电价格为20欧分/千瓦时左右,但收购可再生能源发电价格为50欧分/千瓦时。政府允许电网提高电力零售价格(0.65欧分/千瓦时)。为此平均每个德国家庭每月增加电费开支1.5欧元。这种模式的电价比配额制低8欧分/千瓦时。公开招标制下电价也较低,但因招标周期问题,不利于能源产业长期发展。爱尔兰正拟转向Feed?in。丹麦还对电网重新进行了国有化,对新能源也实行Feed?in制度,风力发电占其电力的21%。
(5)二氧化碳排放配额交易。欧盟根据对《京都议定书》的承诺,让各成员国分别承担了二氧化碳的减排任务,然后各国又对能源、加工制造业等排放二氧化碳的企业核定排放配额作为合法“排放权”,企业若超额排放,必须到市场上购买配额。这就形成了企业之间排放权的配额交易市场。据称德国企业二氧化碳排放配额近于用完。此外,根据世界银行的一项安排,这些企业还可以通过帮助发展中国家减排,相应地增加自己的配额。
(6)发电减排。在丹麦,发电用柴油价格中能源税和二氧化碳税占了2/3;发电用煤价中能源税、二氧化碳税超过85%。但可再生的如木屑、草不征能源税。结果化石燃料几乎为生物燃料价格的2倍,而发电后每度电的收益率前者却远低于后者。这就极大地刺激了可再生能源和垃圾发电的开发。热电联产减排,即发电和供热业务合并,网点铺开,以大幅减少热和电的传输损失。20世纪80年代中期,丹麦的供热和发电集中于15家企业。实行热电联产后,热电厂星罗棋布,2005年达694家。结果,燃料消耗减少30%,燃料热效由40%升至90%。
(7)政策公关。为保证政策顺利实施,政府需要就节能减排政策意图和意义与公众、能源提供商、工业企业以及社会中介组织联络,进行政策宣传、项目咨询和信息沟通等服务。有关机构还与其他国家或国际组织广泛交流。这些工作不仅政府部门自己做,还委托大量的社会组织代理,它们的分支遍布社区。
(8)立法保障。欧盟关于能源节约和能源效率颁布了若干指令。建筑物能源指令(2002年)提出了计量建筑物能耗的方法,设立新建筑物最低能效标准,建立建筑物能源标识制度,业主在出租、出售房屋时必须出具能耗等级证书,公共建筑物上必须标示能耗证书。欧盟能源效率指令,要求在2008~2016年的连续9年中要节能9%,每年节能1%。此指令对公共部门、能源供应商都规定了具体的义务,并设计了详细的测算、审计和报告方法。欧盟生态设计指令规定了锅炉、热水、办公自动化设备、电视机、充电器、办公照明、街道照明、空调器等14种产品或设施的技术与经济标准。德国从1976年以来,先后颁布了建筑物节能法、机动车辆税法、热电联产法、节能标识法、生态税改革法、可再生能源法等8部法律。这些立法都有相应的政府部门负责实施,如联邦经济技术部负责节能和提高能效工作;环境和核安全部负责二氧化碳减排、再生能源和核能工作;交通、建筑与城市发展部负责交通、建筑物的节能工作等等。
节能减排可成为经济增长的重要动力,决策者对此必须有深刻认识,并率先垂范。2006年,丹麦议会7个党派达成共识,要求今后几年公共部门能耗每年降低1.5%。丹麦1980年以来GDP约增长50%,但能源消费(不考虑交通业)几乎无增长,单位GDP的耗能(即能源强度)每年降低1.9%,二氧化碳排放每年恒定。德国在1990~2005年的15年间经济增长25%,能源总消耗却下降5%。
其核心内容是“20-20-20”行动,即:承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上减少20%,若能达成新的国际气候协议(其他发达国家相应大幅度减排,先进发展中国家也承担相应义务),则欧盟将承诺减少30%;设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20%的约束性目标,包括生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10%;将能源效率提高20%。
为达成上述决议,欧盟委员会于2008年1月23日提出了“气候行动和可再生能源一揽子计划”(以下简称一揽子计划)的新立法建议,也被称为欧盟气候变化扩展政策。欧盟气候新政策提出的依据是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)风险评估报告“与前工业化水平相比,全球温度不能超过2摄氏度”的结论。
当前,欧盟27国总排放量比其1990年的水平低6%,为实现2020年比1990年水平减少20%的目标,欧盟必须在2005年的水平上减少14%。
一揽子计划于2008年12月12日在欧盟首脑会议上获得通过。欧盟委员会提出的一揽子计划被认为是全球通过气候和能源一体化政策实现减缓气候变化目标的重要基础。2008年12月17日,欧盟议会正式批准这项计划。
欧盟对实施“气候和可再生能 源一揽子计划”进行了成本-效益分析,结论是尽管该一揽子计划的实施可能造成某些负面影响,但预期可能会产生更大的收益,包括促进能源安全、增加就业、促进研发和创新等。
从一揽子计划中,可以看出欧盟气候变化政策出现了如下新动向和特点:
一是加大温室气体控制范围,扩展欧盟排放交易机制(EUETS)。
2005年1月1日正式启动的欧盟温室气体排放交易机制(EUETS)是欧盟实现《京都议定书》目标的主要基础和途径。它覆盖了欧盟当时25个成员国,包含近1.2万个排放实体,占欧盟地区温室气体排放量的一半以上。现正处于第二阶段(2008年~2012年)。
一揽子计划提出了EUETS第三阶段(2013年~2020年)的实施内容,大大扩展了欧盟排放交易体系:
第一,扩大了覆盖范围。目前,ETS包含了以下10个部门的二氧化碳排放:电站及其他燃烧设施、炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻璃、石灰、制砖、陶瓷、纸浆和造纸。扩展后的ETS范围除以上10个部门的二氧化碳排放外,还将包括石油化工、氨、铝部门中的二氧化碳排放,以及制酸中的氮氧化物(如N2O)排放和制铝中的全氟化碳(PFC)排放。
第二,基于部门制定欧盟范围的排放上限。在第一和第二阶段,各欧盟成员设定了他们自己的目标水平,而在第三阶段,欧盟委员会提议在ETS下基于部门制定欧盟范围的一个排放上限,具体目标包括2013年比2005年降低9%,2020年在2005年水平上线性下降21%。
第三,在欧盟层次上分配配额。在EUETS第一和第二阶段,配额由各成员国在国家层面上制定分配计划,为强调欧盟内部协调和统一,第三阶段的ETS将在欧盟层次上而非成员国层次上分配。而且,原来企业免费的配额许可将从2013年开始逐渐由拍卖许可代替,并于2020年实现完全拍卖。
具体包括:电力部门从2013年开始全部进行拍卖;所有其他部门2013年开始80%免费拍卖,逐渐到2020年实现完全拍卖;各成员国独立执行拍卖。90%的配额按成员国2005年排放水平比例拍卖。剩余10%按成员国较低人均收入重新分配。另外,拍卖所获得的收入,至少拿出20%专门用于减缓和适应气候变化;具体配额分配规则将基于一份对欧盟能源密集型产业潜在碳泄露的审查报告,此审查报告将于2011年6月提交。
第四,更灵活使用CDM/JI减排信用。如果国际社会未就后京都减排达成一致协议,来自清洁发展机制(CMD)和联合履行(JI)的减排信用将只能使用2012年以前批准的项目产生的剩余信用。
这些信用将只能用到2014年,并且只能来自所有各成员国同意的项目类型,同时,只有与欧盟签署双边或多边协议的国家产生的额外信用才被接受。
如果届时能够达成新的国际气候协议,那么额外的CDM/JI信用将被允许使用。为了实现欧盟30%的减排承诺,成员国将被允许利用减排信用实现一般的额外减排(例如,如果需要的额外减排量是1万吨CO2,那么减排信用的使用将增加5000吨CO2)。
为了提供额外的激励促使各国加入新的协议,只有批准这些协议的国家的减排信用才被接受,就像批准《京都议定书》的发展中国家才能实施CDM一样。
相对于现有制度,一个重要的改变是允许EUETS未覆盖的部门使用国内补偿信用。这些信用将在共同的欧盟条款下管理,以确保非EUETS的政策不受影响,避免减排量被重复计算。
之所以如此,其中一个重要的考虑就是如何实现内部减缓努力与国际交易间的平衡。
第五,总配额的5%将储备起来用于新加入者(电力部门除外,因为该部门配额全部实行拍卖),在2020年没有用于新加入者的配额储备将被拍卖。新规定将建立严格的监测、报告和核证程序以确保EUETS的完整性。但是,对于某些缺乏竞争力的高耗能部门将给予一定的豁免。
二是制定并实施责任分担机制
欧盟为承担全球温室气体减排责任,承诺于2012年削减温室气体排放量8%(相对于1990年排放水平),因此,欧盟在成员国间推行责任分担协议(Burden Sharing Agreement,BSA)机制,要求成员国依据各自的能力与责任,承诺《京都议定书》之外的减排责任,希望借此能成功达到欧盟的整体减排目标。事实证明欧盟所推行的责任分担机制符合公平效率原则,取得了一定成效。
为实现可再生能源在总能源消耗中的比例提高到20%的约束性目标,欧盟仍然借用了这一“责任分担协议”。基本思路是依据成员国的人均GDP,适当参考可再生能源发展现状、潜力、能源结构等指标,将20%的目标分解给各成员国,各成员国承担的责任从10%~49%不等。瑞典最多为49%,马耳他最少为10%。这里的可再生能源部门包括电力、制热制冷、运输。
各成员国可自行决定从哪一个可再生能源部门开展工作。而且,为成本有效地实现各自可再生能源目标,鼓励各成员国间可以进行“可再生能源配额交易”。
三是制定约束性可再生能源目标,强调推行生物质燃料
欧盟在其新气候政策中,突出强调了可再生能源,制定了气候、可再生能源一体化政策,设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20%的约束性目标,包括运输部门中生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10%。
之所以强制推行可再生能源,制定约束性可再生能源目标,除了对减缓气候变化的考虑,欧盟同样认为其具有丰厚的经济收益和重要的社会意义以及可靠安全的能源供给。首先,通过评估,欧盟推行可再生能源可以增加300亿欧元的收入,提供大约35万个工作岗位。
而且,如此巨大的就业机会既包括低端风电维护技术,也包括高端的光电制造技术;其次,实现欧盟提出的可再生能源目标,可以每年减少6亿~9亿吨二氧化碳排放,每年减少2亿~3亿吨化石燃料消耗,所有这些价值130亿~180亿欧元/年;另外,强调可再生能源还有其他环境效益考虑,除了温室气体减排外,可再生能源也很少会产生二氧化硫、氮氧化物等其他污染物。
四是制定关于碳捕获和封存(CCS)以及环境补贴的新规则
发展碳捕获和封存的主要原因是成本问题。据评估,碳捕获和封存技术仅仅使欧盟在2013年~2020年间GDP增长率下降0.04%~0.06%。
为此,欧盟积极寻求促进碳捕获和封存的安全使用和发展,开发一系列技术,允许工业过程中排放的二氧化碳被捕获并封存到地下。
欧洲委员会计划2015年鼓励欧洲建造10个~12个大规模的示范厂,并在2020年左右使碳捕获和封存技术商业化运行。同时,修订国家援助环境保护指南,提出作为一揽子计划的一部分,使政府能够支持碳捕获和封存示范厂。
法律分析:《中华人民共和国节约能源法》是为了推动全社会节约能源,提高能源利用效率,保护和改善环境,促进经济社会全面协调可持续发展,制定本法。1997年11月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过,自1998年1月1日起施行。国家实行有利于节能和环境保护的产业政策,限制发展高耗能、高污染行业,发展节能环保型产业。国务院和省、自治区、直辖市人民政府应当加强节能工作,合理调整产业结构、企业结构、产品结构和能源消费结构,推动企业降低单位产值能耗和单位产品能耗,淘汰落后的生产能力,改进能源的开发、加工、转换、输送、储存和供应,提高能源利用效率。国家鼓励、支持开发和利用新能源、可再生能源。
法律依据:《中华人民共和国节约能源法》
第一条 为了推动全社会节约能源,提高能源利用效率,保护和改善环境,促进经济社会全面协调可持续发展,制定本法。
第二条 本法所称能源,是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
第三条 本法所称节约能源(以下简称节能),是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,从能源生产到消费的各个环节,降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费,有效、合理地利用能源。
第四条 节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。
(1)欧盟在应对气候变化问题方面进行了长期和有效的准备,并有履行《京都议定书》规定的减排目标的可能;
(2)1998年6月,欧盟15国就欧盟在《京都议定书》承诺的到2010年将温室气体在1990的水平上减排8%的指标的分配方案达成一致意见;成员国已经达成“减排量分担”的协议,以落实各自的减排指标;
(3)欧洲国家在气候变化问题上的积极态度,是欧盟力图摆脱美国的单方面控制,保护和加强其有别于美国式经济和社会管理模式的一个重大努力;
(4)2001年10月,批准了《京都议定书》,建立和实施了欧盟温室气体排放贸易体系的指导草案。2002年6月起已正式在欧盟15国生效。欧盟还制定了比《京都议定书》更严格的执行时间表。
政策措施的主要内容
(1)欧洲对应气候变化的行动计划
1991年欧盟发布了第一个控制CO2排放和提高能源效率的战略。此后欧盟又制订了一系列的与控制气候变化相关的政策,其中包括利用可再生能源发电的法令草案,汽车生产商节约25%燃油的自愿承诺,以及相关能源产品征税的提议。但是,要达到《京都议定书》所规定的2008至2012年期间,与1990年同比削减8%的温室气体排放指标,显然所有欧盟成员国尚需采取进一步措施和行动。欧盟环境部长会议认为减排的当务之急是欧盟应在全社区范围内采取进一步行动,明确优先措施并制订相关政策。
作为回应,欧盟于2000年6月启动了欧盟对应气候变化行动计划,其目的为明确所有必要的元素,制定相应的战略,具体落实《京都议定书》的各项减排指标。该行动计划采用“双轨制”方法,正在制订一系列级别的政策、措施,以减排温室气体,并制订2005年前在欧盟内部动作的温室气体排放贸易计划。行动计划要求,所有相关机构和组织均需协调合作,包括欧盟不同部门、成员国、产业和环境团体的代表。行动计划中确定了未来政策和措施的工作的重点是能源、交通、工业和农业部门。目前已经成立了7个工作组,涉及下述领域:能源供应、能源消费、交通、工业、科研、《京都议定书》的三机制一国际排放贸易、联合履约和清洁发展机制、农业。一旦完成了上述准备阶段的工作,欧盟委员会将制订具体的建议,提交给欧盟部长会议和欧洲议会进行讨论。
与此同时,欧盟办公室已经启动了对未来排放贸易的公众辩论。欧盟委员会关于排放贸易的《绿皮书》中提出了10个问题,供公众辩论并对此作了回应。
建立起欧盟内部温室气体的贸易气体的贸易系统有着双重效益:一方面可以控制达到京都议定书制订的目标所需的成本,另一方面可以在2008年实施全球贸易计划之前,为欧盟积累国际排放贸易的前期经验。欧盟委员会提出 ,欧盟减排贸易系统最初将眼于CO2排放,而且只涉及数量少但对排放有重大影响的经济部门。主要的备选领域是欧盟“集中污染预防与控制”政策所划定的大型工业锅炉和大中型工业地区。
欧盟通过现有各种不同的资金来源,已经能够在联合履约和清洁发展机制框架内提供财政支持。
(2)欧盟控制温室气体排放的新政策
欧盟15个成员国已经就《京都议定书》就共同减排目标达成协议。欧盟成员国总体上将在1990年排放基础上,于2012年达到减排温室气体8%。各成员国已经达成了所谓的“减排量分担”协议,为了实现既定目标分配各自的责任。根据该协定,一些成员国将显著地减排(德国、丹麦和英国),另一些国家将稳定在1990年的排放水平(法国),其他一些国家则在1990年排放水平上有所增加(西班牙、葡萄牙、希腊)。
2001年10月,欧盟委员会采取了一揽子对应气候变化的措施,包括提议欧共体批准《京都议定书》和草拟了一个实施欧盟范围内温室气体排放贸易系统的《法令》。该《法令》的目的是建立欧盟排放贸易框架和欧盟温室气体排放的贸易市场。针对此法令的欧盟行动计划目前正在制订中,有望于2003年中将有更实质性的进展。虽然在2002年12月前欧盟各国不太可能就这一计划达成最终一致,但欧盟已经表明,该排放贸易系统将保证规模相当的公司得到同等的对待;最大限度地确保竞争的公平性,竞争被扭曲的危险;保证与现有立法相协调;保证与欧盟之外的其它国际行动计划相协调。
在该政策建议中,欧盟排放贸易系统将在2005年生效。第一阶段(2005-2007),本系统将仅适用于CO2。排放上限和贸易计划最初将包括大型工业、能源活动,这一阶段的目标是实现约占2010年欧盟CO2总排放的45%的CO2的减排量。虽然当前的排放贸易系统没有包括小的排放源,但欧盟将会制定一些相同类型的政策和措施来控制这些小的排放源,其中包括通过减排量指标方式来将这些小排放源的控制纳入贸易体系。欧盟将在2004年决定是否将《法令》扩展到其他部门和其他温室气体。
成员国负责按照法令要求对有关公司分配排放许可证。许可证数量将随着时间推延而减少。2005-2007年,成员国将根据欧盟批准的国家分配规划分配许可证。欧盟委员会将在第一个京都议定书承诺期内协调和确定分配程序。那些没能获得足够的排放许可或没有购买排放指标来弥补许可证和实际排放的差额的公司,将受到一定程度的惩罚。委员会将在下一阶段制订详细的检测、报告和核实指南。对于新公司在许可证分配方法上与同一部门中企业间的分配相似。在2013年以前,新的成员国不能纳入欧盟负担共享协定,但欧盟排放贸易总体行动计划可以承认这些国家的国家计划。同时,排放贸易计划的互认可以使得欧洲经济区国家在欧盟排放贸易计划内进行贸易。
排放贸易计划的设计将与《京都议定书》制订的“国际排放贸易”规则相一致。所建议的欧盟排放贸易计划如下:
第一阶段期间为2005-2007年,第二阶段期间为2008-2012年(即京都议定书承诺期)。该计划与欧盟的“综合污染预防与控制”(IPPC).法案紧密相连,将适用于综合污染预防与控制法案(IPPC)的相关部门,其中可能包括发电、钢铁、炼油、水泥制造、纸浆造纸。
欧盟的该项行动计划有两个问题:第一,该计划将发电厂的排放考虑在内;第二,其他计划(如英国的方案)则将发电系统的排放放在电力用户终端。两者之间存在较大差异,使得将不同的计划和方案整合在一起很困难。但欧盟法律优先的规则意味着要英国要保持其计划,就必须协调这两种不同的计划的方案,以达成一致。
2002年12月9日,在比利时首都布鲁塞尔,欧盟15个成员国的环境部长们通过了一项事关CO2排放权交易的空前计划,规定各大工业企业必须进入CO2排放权交易市场进行交易。这是继欧盟十五国集体核准《京都议定书》之后迈出的又一重要步伐。该计划要求电热力、炼钢、水泥、玻璃、制砖与造纸这六大产生CO2的行业必须从2005年起买卖各自的CO2配额。
环境税是欧盟鼓励采用的一种经济刺激手段,欧盟国家普遍认为环境税比美国的排污交易制度更为可行,因此几乎所有欧盟成员国都不同程度的先行实施了环境税。瑞典、丹麦等北欧国家采取“一揽子税改计划”即对税收体系进行综合重构,税收负担转移,从所得税移到消费税(包括环境税),在税负大致不变的同时实现环境目标。欧盟及其成员国逐步增加了一些税种,来应对日益严重的全球性环境问题。对含碳燃料征收碳税、以解决气候变化问题。丹麦、芬兰、荷兰、瑞典和德国家从1990年开始征收碳税,奥地利、卢森堡、比利时也即将开征。碳税把环境成本打入产品价格,提高有害原料成本,引导生产者和消费者做出理性的有利于减缓气候变化的选择。
(3)法律政策
1) 空气法
有关臭氧层空气污染的第92/72号指令,规定了臭氧层污染检测、交换信息和告知公众的统一程序;建立共同体CO2和其它温室气体检测机制的第93/389号决定;有关通过提高能源效率限制CO2排放的第93/76号指令;有关破坏臭氧层物质的第549/91号条例,条例取代有关特定CFCS控制的第3322/88号条例,为执行维也纳公约和蒙特里尔议定书,规定了有关的CFCS、halons和其他物质控制的分阶段时间表。有关二氧化氮空气质量标准的第85/203号指令;有关在环境中限制chlorofluorocarbons(CFCS)含量的第80/327号决定,决定规定限制CFCS产品,成员国应当至少降低30%;有关加强环境中CFCS含量预防措施的第82/795号决定。
为机动车辆和其他污染源(工厂、焚烧厂等)确立排放标准:如机动车辆油料质量标准、机动车辆发动机标准,特别是对二氧化碳、CFCS和酸性物质(硫氧化物、氯氧化物)的油料采取治理措施,如降低燃油的含硫量和含铅量、征收二氧化碳/能源税等。有关二氧化碳排放量和机动车量油料消费的第80/1268号指令,确立了机动车辆二氧化碳排放量的技术标准。并在工厂污染排放方面立法确定限值。有关柴油机动车量尾气污染致力措施立法的88/77号指令,规定了排气量1.4升以上汽车的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物排放限值,以及1.4升以下汽车的临时排放限值。并在工厂污染排放方面立法确定限值.。
2) 综合污染预防与控制法案(IPPC)
“综合污染预防与控制”是欧盟实施的一项法律制度。这一概念是于1996年在《IPPC法案》中引入,1999年11月起生效。综合污染预防与控制法案(IPPC)《法案》的主要目的是:预防或最大限度减少排放;把环境作为一个整体,以提供高水平的环境保护;最大限度减少原料和能源消耗;简化并加强的政府主管机构(立法)的角色。
综合污染预防与控制法案(IPPC)的中心思想是要求欧盟内部提供一个授予许可的综合性平台,以综合控制欧盟内部国家的废水、气、渣、噪声的产生的排放,同时规定安装设施的运行管理方式。
在英国,1999年通过的《污染预防与控制法》引入了(IPPC)《法案》要求。这一英国的新法案对多数具有重大环境影响的工业活动进行控制,并正在所有相关行业中实施。现有设施刁;一定马上纳入综合污染预防与控制法案(IPPC)要求,但法案规定一个不同部门逐渐实施的时间表。但对新建安装设施,1999年11月1日后,业主必须在运行安装设施前获得IPPC的许可。
(4) 能源政策
1) 电力部门的市场自由化
1999年2月,欧盟成员国被要求将《建立欧盟内部电力市场规则法令》纳入本国法律。要求欧盟内部逐步开放电力市场,允许消费者从不同渠道(包括国外电力部门)买电。
几乎所有成员国都根据欧盟的政策进行了天然气市场的改革。除法国。丹麦、葡萄牙外,所有成员国在2008年前均有望实现全面市场开放。
2) 推进热电联产
在奥地利,政策长期鼓励该政策,工业供热部门利用热电联产给高耗能用户提供了一套成本有效的能源解决方案,社区地电联产也发展成了一套先进的技术,特别是社区供热部分的热电联产在70年代能源价格上涨的情况下,由中央政府支持建立。在丹麦,政策通过提供大量补贴和赠款鼓励热电联产的推广。
3) 欧盟在可再生能源领域的政策
颁布欧盟可再生能源法令。2001年9月,欧盟理事会通过了关于促进可再生能源的法令。该法令形成了一个欧盟的政策框架,以促进更多的绿色电力。这一法令鼓励成员国采取必要措施,保证可再生能源的开发与国家的欧盟的目标相一致。该法令反映了欧盟对减少能源依赖性、保护未来可用能源、限制温室气体和有害大气污染物排放等方面的关注。
欧盟发布的《欧洲共同体战略白皮书》中提出了2010年将可再生能源在欧盟成员国内能源构成中的份额提高一倍(从目前的6%上升至12%),包括时间表和行动计划。白皮书所提到的行动计划包括欧盟内部的市场手段;进一步鼓励可再生能源利用的政策:加强成员国之间的合作;鼓励各国在可再生能源领域内的投资,并加强可再生能源的信息服务,以及可再生能源领域的投资,并加强可再生能源的信息服务,以及可再生能源的信息传播。
启动方案:“启动方案”是《2010年可再生能源欧洲共同体战略和行动计划》的一部分内容。它设计了如何启动可再生能源战略,提出了应达到的目标。针对几个重点行业,“启动方案”提出 加强投资机会、吸引私人资金的行动框架。同时鼓励政府将公共开支集中于关键的可再生能源部门,包括太阳能、网通和生物质能,方案的实施可以大地驱动可再生能源的使用和推广。
可再生能源(ALTENER)计划:可再生能源计划的总体目的是增加可再生能源的使用和市场份额。可再生能源不但能实现环境的可持续性,也是欧洲共同体战略中温室气体减排的重要部分。可再生能源市场上的产品和设备的配套;支持基础设施层面的试点行动,以增加投资者信心,激励可再生能源技术的开展,并提高其市场竞争力。促进国际上、欧盟内部、国家内部、区域内和地方等层次的信息传播和协调,从而增加投资者对可再生能源的信心和可再生能源技术的市场渗透力。支持加快可再生能源技术的投资,加强可再生能源服务和产品提供商的运营能力。推动欧盟可再生能源战略的实施。
(5) 交通政策
随着对大气质量和全球变暖关注的增加,减少燃料消耗和相关温室气体等的排放已成为政府、公众、车辆制造商优先考虑的问题。目前,交通是CO2和其他气体排放的主要来源之一,同时交通需求也在不断增长。至今为止,最大的交通排放源于小汽车,占欧盟交通总CO2排放的近一半。1996年欧共体理事会通过了降低客车的CO2排放平均值控制在每千米120克CO2.
欧盟汽车CO2减排战略的要点有三:欧洲、日本和韩国汽车工业就提高燃料效率达成协议;允许消费者选择汽车燃料效率标志;通过财政措施提高燃料效率。
欧盟环保部长1998年10月在卢森堡与欧洲工业界达成如下重要协议:到2008年生产的百千米耗油量降低25%,CO2排放量降低到每千米140克,温室气体的排放15%(欧盟在气候公约中所承担的义务)
许多成员国在实施欧盟战略的同时,也制订了本国交通部门CO2减排的政策和措施,例如推广公共交通计划。
欧盟成员国温室气体减排政策效果
欧盟通过实施系统的环境政策与管理措施,在减缓气候变化方面取得了一定的成绩。大气污染物排放得到有效控制。在八九十年代经济增长的同时,欧盟控制了CO2、NOX的排放没有增加,SO2、VOC的排放也明显下降,在CFC生产的减少方面则效果最好。
大多数欧盟成员国的减排工作做得不够。西班牙、葡萄牙和爱尔兰在这方面的工作尤其需要改进。半数以上的成员国没有按照所分摊的指标减排。如果继续按照目前的方针、政策减排,欧盟在2010年以前就只能在1990年的基础上减排4.7%,这与《京都议定书》要求的8%的减排指标相差甚远。
英国和德国在应对全球变暖方面的业绩最为突出,欧盟1990-2000年温室气体排放量减少3.5%,其主要原因是英国和德国成功地减排。卢森堡、芬兰、瑞典和法国在2000年以前超额完成了各自的指标。然而,其他一些国家则远远没有完成各自的指标,其中减排工作做得最差的是西班牙和葡萄牙。在20世纪90年代,这两个国家的温室气体排放量增加了约1/3.
目前主要问题是汽车和卡车排放CO2。20世纪90年代,车辆排放的温室气体猛增18%。
物质、能量与信息。
因此,能源的发展史直接影响人类的发展史。
我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:¾¾ 物质、能量和信息。
组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。
能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。
未来对能源的要求
有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。
未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。
而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。
除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
u 能源的定义与源头
究竟什么是“能源”呢?《科学技术百科全书》是这样说的:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见,能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之,能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。
能源的源头
来自地球以外天体的能源(如太阳能)、地球本身蕴藏的能源(如地热、核能)、地球与其它天体相互作用产生的能源(如潮汐)。
而能源是产生能量的源头。
人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源,在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭,加热到一定温度,能和氧气化合并放出大量热能,可以直接用来取暖,也可用来产生蒸汽推动汽轮机,再带动发电机,使热能变成机械能,再变成电能。把电送到工厂、机关和住户,又可以转换成机械能、光能或热能。
在我们生活的地球上,能源形形色色。总起来说有三个初始来源。
太阳能
地球
来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
与地球内部的热能有关的能源,我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。
与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源,以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动,造成相对位置周期性的变化,它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比,潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨,而实际可用的只是浅海区那一部分,每年约可折合为6000 万吨煤。
u 能源结构与储量
地球上有哪些能量资源可供我们使用?它们还能维持多久?我们该怎么办?
能源的种类
一次能源:煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源;
二次能源:汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源,
一次能源和二次能源能源按其生成方式,分为天然能源(一次能源)和人工能源(二次能源)两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等;人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。
常规能源和新能源其中,已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源,称为常规能源,通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
煤的时代
能源结构的变迁历史上,伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用,世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪,到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代,随着石油资源的发现与石油工业的发展,世界能源结构发生了第二次转变,即从煤炭转向石油与天然气,到20世纪60年代,石油与天然气已逐渐称为主导能源,动摇了煤炭的主宰地位。但是,20世纪70年代以来两次石油危机的爆发,开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时,大部分化学能源的储量日益减少,并伴随着许多环境污染问题。
而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计
煤炭:~200年
石油、天然气:~50年
核能:无穷多
之一的电力消耗逐年增加。根据统计,人口若每30年增加一倍,电力的需求量每八年就要增加一倍。
于是,20世纪末,能源结构开始经历第三次转变,即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移,核能的比例将不断增长,并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。
化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用?据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米,预计还可开采60年。必须指出的是,煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了,且不说可能带来的环境污染,它们还是很好的化工原料呢!
水能及新能源的潜力那么水能呢?我们知道,水力是可以长期开发利用的。但是,在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办?再说,水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中,太阳能虽然用之不竭,但代价太高,并且就目前的技术发展情况来看,在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似,它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制,如风能、潮汐能、地热能等等。
易裂变核素
易发生裂变的原子只有铀-235(U235)、钚-239(Pu239)、铀-233(U233)三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235,钚-239可由铀-238生成,铀-233可由钍-232(Th232)生成。
易聚变核反应
氘(D2)-氚(D3)反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在,而氚极少,必须由人工生成(如由锂制造)。
核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。
天然铀的成份
天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238,仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。
作为发展核裂变能的主要原料之一的铀,世界上已探明的铀储量约490万吨,钍储量约275万吨。如果利用得好,可用2400~2800年。
聚变反应主要来源于氘-氚的核反应,氘来可大量自海水,氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米3,所以世界上氘的储量约40亿万吨;地球上的锂储量虽比氘少得多,也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决能源问题,这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
1.2 变脏的地球与干净的核电
本节要点:回答的问题以下问题:现有的能源还能维持多久?能源利用可以不污染环境吗?核能真是可持续能源吗?
u 能源的可持续发展
必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。
而目前人类面临的问题正是:能源资源枯竭;环境污染严重。
能源利用与环境的可持续发展
能源危机
目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪(如石油),最多的也能维持一、二百年(如煤)人类生存的需求。
今天,几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战:保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。
能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿,比上个世纪末期增加了2倍多,而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”,能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。
浓烟滚滚的火电厂
能源对环境的污染 另一方面,特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境,使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是:氮氧化物(如NO与NO2)、二氧化硫(SO2)、各种悬浮颗粒物、一氧化碳(CO) 大气污染的主要源头
目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是:酸雨、温室效应和臭氧层破坏。
和碳氢化合物(如CH4、C2H6、C2H4等)。其来源主要有三个方面:① 煤、石油等化石燃料的燃烧;② 汽车排放的废气;③ 工业生产(如各种化工厂、炼焦厂等)产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。
1. 多元化
世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%,到2020年达到20%。
2. 清洁化
随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%~37.90%的水平。同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术(如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术)、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题。
3. 高效化
世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低。例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元。
但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001~2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3~3.2倍,可见世界的节能潜力巨大。
4. 全球化
由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。
5. 市场化
由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用。当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资。
三、启示与建议
1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路
中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。
2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系
为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.
党的“十七大”报告对中国特色社会主义道路作出了精辟概括:“一个统一”和“四个制度”。“一个统一”就是坚持党的领导、人民当家作主和依法治国的有机统一。节能减排也必须纳入国家的法律法规体系。
德国是欧洲国家中节能减排法律框架最完善的国家之一。德国的《废弃物处理法》最早制定于1972年。日本早在1979年就颁布实施了《节约能源法》,后来又对其进行了多次修订,最近一次是在2006年。该法对能源消耗标准作了严格的规定,并奖惩分明。
美国是世界上最大的能源消耗和污染物排放大国,美国的法律法规就能源消耗和污染标准进行严格、详细的限制,任何企业如有违规行为,该企业和政府执法部门都将面临非常大的社会压力,如果一家企业被判处违反节能、洁能法规,处罚将非常严厉,要么倒闭垮台,要么常年承担清理污染责任而负担沉重。
因此,我们要加快建立和完善节能减排的法律法规体系,使能源消耗、废弃物处理有法可依,而且要严格执法,不能让“守法的成本大于违法的成本”。
2.加强制度建设,不仅要规定具体,而且要狠抓落实
为了有效地实施节能减排的相关法律法规,并实现其提出的相应目标,欧美各国政府先后配套出台了各种制度,使节能减排相关法律法规的实施得到切实具体的落实,并见到实实在在的成效。
具体来说有三个方面:第一,对能源消费总量不同的企业实施分类管理制度,即根据能源消耗多少对能源使用单位进行分类,规定不同的降耗标准;第二,对企业的节能减排管理人员实行“节能减排管理师制度”,由国家统一认定节能减排管理人员的从业资格,并加强对节能减排管理人员的培训;第三,对用能产品(如家电)强制实行能效标识制度,所有商品房在销售合同等文件中要载明耗能量、节能措施等,以形成企业内在的动力机制。
3.利用市场机制
为促进节能减排,欧美国家无论实行强制性政策还是实行诱导性政策,其立足点都放在充分利用市场机制上。也就是说,欧美国家节能减排能取得重大进展,是其政府政策和市场机制相互配合的结果。
比如,欧盟成员国实行的固定价格法和固定产量(比例)法,对欧盟可再生能源发展促进特别大。固定价格法是指国家确定可再生能源发电的上网价格(大大高于化石能源发电的价),而发电量的多少由市场决定。这些国家通常由国家与可再生能源发电生产商签署1015年的采购协议,协议期间价格基本固定,有力地促进清洁电力的大量生产和可再生能源电力生产商追求规模经济效益。
节能减排工作既需要有政府“有形之手”的推动和支持,更需要经市场“无形之争”的培育和考验。
建议完善电力谷峰分时电价办法、降低小火电的价格,实施有利于烟气脱硫的电价政策;鼓励可再生能源发电,利用余热余压、城市垃圾发电;合理调整原水和各类用水价格,推行阶梯式水价,制定支持再生水、海水淡化水、雨水开发利用的价格政策等。
4.发展循环经济
循环经济是以资源利用最大化和污染排放最小化为目标,将清洁生产、生产和生活废弃物回收利用、生态平衡与可持续发展等融为一体的经济运行模式。最大特点是资源节约和废弃物循环利用,既以单位产出资源消耗减量化为手段,实现广义节能,而且可以从源头和全过程预防污染产生,实现废弃物排放的最小化和无害化。可见,发展循环经济是从源头实现节能减排的最有效途径。
国外发达国家已经出现两种层面的循环:
一种是在企业层面上建立的小循环模式,其方式是组织厂内各工艺之间的物料循环。
另一种是区域层面上建立的大循环模式,即工业园区层面的循环经济。把不同工厂联结起来,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使一个企业产生的废气、废热、废水、废渣在自身循环利用的同时,成为另一个企业的能源和原料。
发展循环经济在我国农村是个重点,结合社会主义新农村建设和政策激励,林牧副渔各业可以在政府和技术人员的指导下,互为前提,互相利用。
5.依靠科技创新
科技创新是节能减排的重要保证。计算机在1946年刚问世时,拥有8000个电子管,体积特别庞大,而集成电路技术让它逐渐瘦身,成本也越来越低廉。节能减排同样需要大量的前期投入,需要政府扶持与市场机制相结合。
近年来,欧盟成员国依靠政策引导,开发出了一系列的节能减排技术,通过不断改造工业制
6.改变我们的生活观念
我们要时刻想到中国是一个人均占有资源远低于世界平均水平的国家,应尽量避免别墅建设,大力发展城市公共交通,适当发展城市的亮化工程等。