怎样发展低碳经济
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发达国家发展低碳经济的做法与经验借鉴
[内容提要] 大量的化石能源消费排放的CO2破坏了地球大气的碳平衡,引发
全球变暖,威胁人类生存。在气候问题备受关注的国际大背下,发展低碳经济越来越受到国际社会的重视。发达国家对于发展低碳经济已经有了一定的经验,中国作为温室气体排放大国,在向低碳经济转型中,面临着特定的制约因素。因此,中国要借鉴发达国家发展低碳经济的成功经验,积极开展低碳经济发展的相关政策和技术研究,探索适合国情的低碳经济发展之路。
[关键词] 低碳经济 中国经济 可持续发展
低碳经济的概念及特征
为了应对气候变化给人类环境带来的巨大挑战,英国于2003年颁布了《能源白皮书(英国能源的未来———创建低碳社会)》,率先提出了“低碳经济”。虽然该白皮书没有为“低碳经济”提出明确的概念,但溪低碳发展模式制定了较为详细的长远目标和路线图,希望把英国转变为一个低碳经济体,并积极推动“低碳经济”的全球发展。此后,其他欧洲国家及日本也纷纷提出发展低碳经济和建设低碳社会的设想。
随着低碳经济实践的进展,低碳经济的内涵不断得到拓展。目前大多数学者认同的内涵主要包括三方面:①发展低碳经济的关键在于降低单位能源消费量的碳排放量(即碳强度),通过碳捕捉、碳封存、碳蓄积降低能源消费的碳强度,控制CO2排放量的增长速度。②发展低碳经济的关键在于促进经济增长与由能源消费引发的碳排放脱钩,实现经济与碳排放错位增长,通过能源替代、发展低碳能源和无碳能源控制经济体的碳排放弹性,并最终实现经济增长的碳脱钩。③发展低碳经济的关键在于改变人们的高碳消费倾向和碳偏好,减少化石能源的消费量,减缓碳足迹,实现低碳生存。
可以认为,低碳经济是一种由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式,是一种旨在修复地球生态圈碳失衡的人类自救行为。它的核心是在市场机制基础上,通过制度框架和政策措施的制定及创新,形成明确、稳定和长期的引导和鼓励,推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发及运用,并促进整个经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转变。
低碳经济作为一种新的经济发展模式有以下特征:一是经济性,包括两层含义:①低碳经济应按照市场经济的原则和机制来发展②低碳经济的发展不应导致人们的生活条件和福利水平下降。二是技术性:也就是通过技术进步,在提高能源效率的同时,降低CO2等温室气体的排放强度。三是目标性:发展低碳经济的目标应该是,将大气中温室气体的浓度保持在一个相对稳定的水平上,不至于带来全球气温上升影响人类的生存和发展,从而实现人与自然的和谐发展。
发达国家发展低碳经济的做法
1 政策引导、法律规范低碳经济发展
英国是低碳经济的倡导者,也是最积极推动低碳经济发展的国家。2007年,英国推出全球第一部《气候变化法案》,2008年开始实施,从而成为世界上第一个拥有气候变化法的国家2009年4月,英国又成为世界上第一个立法约束“碳预算”的国家。2009年7月15日,英国政府又正式发布了《英国低碳转换计划》,英国能源、商业和交通等部门还在当天分别公布了一系列配套方案,包括《英国可再生能源战略》、《英国低碳工业战略》和《低碳交通战略》等。
日本近年来不断出台重大政策,将重点放在低碳经济上。2004年,日本发起的“面向2050年的日本低碳社会情景”研究计划,其目标是为2050年实现低碳社会目标而提出的具体对策。2008年5月,日本政府资助的研究小组发布了《面向低碳社会的十二大行动》。2009年4月,日本又公布了名为《绿色经济与社会变革》的改革政策草案,目的是通过实行减少温室气体等排放措施,强化日本的低碳经济。
美国虽然没有签署《京都议定书》,但近些年来,美国十分重视节能减碳,如2005年通过的《能源政策法》,2007年7月美国参议院提出了《低碳经济法案》,2009年6月美国众议院通过了《美国清洁能源安全法案》。美国国务卿表示,美国政府致力于支持清洁能源技术和低碳经济发展,以应对全球气候变化。
2 重视低碳技术的研制开发
在低碳技术的研发中,欧盟的目标是追求国际领先地位,开发出廉价、清洁、高效和低排放的能源技术。英、德两国将发展低碳发电站技术作为减少CO2排放量的关键。他们认为,煤在中期和长期内仍将继续发挥作用,因此必须发展效率更高、能应用清洁煤技术的发电站。为此,英、德政府调整产业结构,建设示范低碳发电站,加大资助发展清洁煤技术、收集并存储碳分子技术等研究项目,以找到大幅度减少碳排放的有效方法。[1]
日本作为推动低碳经济的急先锋,每年投入巨资致力于发展低碳技术。根据日本内阁府2008年9月发布的数字,在科学技术相关预算中,仅单独立项的环境能源技术的开发费用就达近100亿日元,其中创新型太阳能发电技术的预算为35亿日元。目前日本有许多能源和环境技术走在世界前列,如综合利用太阳能和隔热材料、大大削减住宅耗能的环保住宅技术,利用发电时产生的废热、为暖气和热水系统提供热能的热电联产系统技术,以及废水处理技术和塑料循环利用技术等。这些都是日本发展低碳经济的重要优势。此外,日本还持续投资化石能源的减排技术装备,如投资燃煤电厂烟气脱硫技术装备,形成了国际领先的烟气脱硫环保产业。
美国高度关注市场机制下温室气体减排的能源有效利用的技术创新,政府制定了低碳技术开发计划,成立了专门的国家级有关低碳经济研究机构,为从事低碳经济的相关机构和企业提供技术指导、研发资金等方面的支持,从国家层面上统一组织协调低碳技术研发和产业化推进工作。美国是世界上低碳经济研发投入最多的国家,2009年2月联邦政府向国会提交了它的2010年(2009年10月1日实施)年度预算。根据该预算,仅对清洁燃煤技术的研究就提供了150亿美元的拨款。[2]目前美国正在加速下一代发电技术的研究、开发及示范,计划在2012年建成世界上第一个零排放发电厂。
3 把发展可再生能源作为降碳的重要举措
英国是一个岛国,气候多变,能源不足,很重视可再生能源的发展。2009年英国公布的“碳预算”中,提出到2020年可再生能源供应要占15%,其中30%电力来自可再生能源,相应的温室气体排放要降低20%,石油需求降低7%。英国风力资源丰富,第一个海上风力发电站于2000年12月开始建设,经过近10年的发展,英国已成为全球拥有海上风力发电站最多、总装机容量最大的国家。目前英国陆、海风力发电站的电量足够供应150万家庭使用。按计划,2009年到2012年间,英国将投资90亿英镑用于发展海上风力发电,向280万家庭供应电力。英国政府从政策和资金方面向可再生能源倾斜,确保英国在可再生能源发展方面处于世界领先地位。
德国2004年通过了可再生能源法,保证可再生能源的地位。确定了以下几个重点领域:①大力发展风能,促进现有风力设备的更新换代。②将清洁电能的使用率由2004年的12%提高到2020年的25%~30%,将热电年供的使用率提高25%。③至2020年,建筑取暖中使用太阳能、生物燃气、地热等清洁能源比例由2004年的6%提高2020年的14%。目前,可再生能源工业正在德国迅速发展,可再生能源占整个德国能源消费的比重在逐年提高,已由2003年时的3.5%提高到2008年的8.7%。发电行业中使用可再生能源所占的比重在2008年时已达到17%。
日本是世界上可再生能源发展最快的国家之一。2009年4月,日本政府推出“日本版绿色新政”四大计划,其中对可再生能源的具体目标是:对可再生能源的利用规模要达到世界最高水平,即从2005年的10.5%提高到2020年的20%。日本在可再生能源方面注重发展地热、风能、生物能、太阳能,尤其以太阳能开发利用为核心,提出要强化太阳能的研制、开发与利用,计划太阳能发电2020年比现在增加20倍。为了实现这个目标,日本政府在积极推进技术开发降低太阳能发电系统成本的同时,进一步落实包括补助金在内的政府鼓励政策,强化太阳能利用世界前列的位置。
4 运用经济手段剌激低碳经济发展
(1)碳税。开征碳税被发达国家认为是富有成效的政策手段。碳税是一种混合型税种,它的税率由该能源的含碳量和发热量决定,不同的能源由于含碳量和发热量不同,会有不同的税负,低碳能源的税负要低于高碳能源的税负。近几年,英国,美国、日本、德国、丹麦、挪威、瑞典等发达国家对燃烧产生的CO2的化石燃料开征国家碳税,如英国对与政府签署自愿气候变化协议的企业,如果企业达到协议规定的能效或减排就可以减免80%的碳税。
(2)财政补贴。政府对有利于低碳经济发展的生产者或经济行为给予补贴,是促进低碳经济发展的一项重要经济手段。英国对可再生能源的使用采取了一系列财政补贴措施。如英国的电力供应者被强制要求提供一定比例的可再生能源(由2005—2006年的5.5%提高到2015—2016年的15.4%)。与此相应,英国政府对电力供应者提供了一定补贴。丹麦在能源领域采取了一系列措施推动可再生能源进入市场,包括对“绿色”用电和近海风电的定价优惠,对生物质能发电采取财政补贴激励。加拿大自2007年起对环保汽车购买者提供1000~2000加元的用户补贴,鼓励本国消费者购买节能型汽车,减少CO2排放。
(3)税收优惠。对低碳经济发展实施税收优惠政策是发达国家普遍采用的措施。美国政府规定可再生能源相关设备费用的20%~30%可以用来抵税,可再生能源相关企业和个人还可享受10%~40%额度不等的减税额度。欧盟及英国、丹麦等成员国规定对可再生能源不征收任何能源税,对个人投资的风电项目则免征所得税等。[3]
总之,发达国家通过采取以上政策措施,在发展低碳经济方面的成效开始逐步体现。2006年以来,几乎所有的斯堪的纳维亚国家(丹麦、挪威和瑞典)以及比利时、荷兰、瑞士和英国的单位GDP碳排放增长趋于下降。瑞典和荷兰的碳排放已保持稳定,而在很难控制的运输行业,瑞典和日本已经稳定住了碳排放。
中国发展低碳经济面临挑战
中国作为世界第二大能源生产国和消费国,第二大CO2排放国,高度重视全球气候变化问题。中国先后于1998年签署、2002年批准了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》。2007年6月中国发布实施《中国应对气候变化国家方案》,成立了由国务院总理担任组长的国家应对气候变化领导小组,并提出在“十一五”规划(2006—2010年)期间单位GDP能耗降低20%。在当前国际金融危机的形势下,中国也没有放松对气候变世界经济与政治论坛 2009年第6期化的重视,在新增加的4万亿刺激经济投资计划中,国家安排了5 800亿元用于节能减排、生态工程等与应对气候变化相关的项目。但是结合中国现阶段的实际情况,中国发展低碳经济还面临着严峻挑战。[4]
第一,发展阶段的挑战。目前,中国正处在工业化发展的加速阶段,人口基数庞大,减少贫困、发展经济、满足就业、提高全体人民的生活水平、实现国家的现代化仍然是中国面临的最大任务。研究表明,即便实现“十一五”节能减排目标,中国也只能做到相对的低碳经济发展。如果GDP的增长速度按9%来计算的话,即使我们每年能源强度下降4%以上,到2010年,总的CO2排放还会比2005年增加20%以上。这意味着中国温室气体排放总量将在一个比较长的时期内保持持继增长的趋势。
第二,能源结构的挑战。煤炭是我国的最主要的能源,主要是我国是世界上产煤大国之一,仅次于美国位居第二。在我国国内,长期以来形成了以煤炭为主的能源结构,到目前为止,我国能源供应仅以煤为主,在我国能源消费中,煤炭占70%以上。以煤炭为主的能源消费结构和单一的能源消费模式带来了严重的环境污染。由于煤的碳密集程度比其他化石燃料要高得多,单位能源燃煤释放的CO2是天然气的近两倍,以煤炭主为的能源结构必然会产生较高的排放强度。
第三,技术水平的挑战。我国研发和创新能力有限,总体技术水平不高,这是我国由“高碳经济”向“低碳经济”转型的最大挑战。尽管《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》要求发达国家向发展中国转让技术,但执行情况并不乐观。目前,我国与发达国家在低碳技术方面还存在较大落差。比如,在电力行业中煤电的整体煤气化联合循环技术、高参数超临界基组技术、热电多联产技术等,中国仍不太成熟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、氢能技术等,与发达国家相比有不小差距。[5]
第四,强制性减排的挑战。虽然中国作为发展中国家在过去的10年中暂时没有强制性减排的任务,但是这样的时间最多不会超过2020年。伴随着我国经济的快速发展和能源需求量的持续增长,CO2的排放量也在不断增加。国际能源机构已经预测中国经济增长的能源消耗和CO2排放将在2010年左右超过美国。因此国际社会要求中国参与温室气体减排或限排承诺的压力与日俱增。
中国发展低碳经济的对策
(1)确立率先发展低碳经济的战略。从中国实际情况看,面对日益严峻的能源和环境约束,必须高度重视向低碳经济转型。各级政府都要把大力发展低碳经济作为建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力的重要举措,把发展低碳经济战略纳入国民经济发展总体规划,部署低碳经济的发展思路,为低碳经济的发展提供政策、制度、资金和组织保障。要大力开展低碳宣传,提高全社会的环境意识和节能意识,引导低碳社会生活方式,倡导公众循环消费、低碳消费,例如,提倡开环保车、家庭节能等,实现消费方式的转型与可持续发展。
(2)积极采取强有力的经济政策手段。目前,我国低碳经济的发展缺少强有力的经济政策手段,如我国至今还没有像一些发达国家那样对能源企业制定强制性的绿色能源比例,也没有鼓励消费者使用低碳产品的补贴。因此,要借鉴发达国家的已有做法,加强政策扶持,提供有利于低碳经济发展的税收优惠、财政补贴等措施。开征碳税和推行碳交易是富有成效的政策手段,我国应考虑开征碳税,开征碳税的结果可以极大地降低CO2的排放,而且也增加了工业的能效以及竞争力。碳排放交易机制有利于各地区、各单位之间实现利益均衡,提高减排效率。我国要建立碳交易市场,加强对碳交易的管理。一方面,要规范交易规则,发展碳交易的中介机构,确保合理的交易价格另一方面,要建立绿色能源交易机制,把碳交易与激励发展清洁能源政策结合起来,调动全社会发展和利用清洁能源的积极性。
(3)加大可再生能源和核能的开发利用。开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。中国可再生能源资源丰富,据有关资料介绍,我国可开发的水电资源居世界首位,我国有丰富的风能、氢能、生物质能,海洋能等资源也居世界领先地位。但目前除水电得到相对较好的开发利用外,由于技术开发水平、使用成本等问题,可再生能源在我国能源消费构成中不到2%,远远低于8%的国际平均水平。因此,要集中力量,大力发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。核电是一种不排放任何温室气体的高效和耐久能源。目前,全球核电发电量占总发电量的17.1%,发达国家比重更大,日本的核发电已占总发电量的36%,韩国占38%,美国占29%,英国占28%,法国占77%。但中国还以火力发电为主,燃煤的火电占总发电量的83%,水利发电占16%,核能发电只占1.8%,核电占总电量比重与发达国家相比落后20多年。[6]为此,我国必须从发展火电为主转变到以发展核电为主轨道上来,加快发展核能,大幅度提高核能消费比重,并加速形成产业化规模。
(4)加强低碳技术研发与创新。低碳经济的发展需要有坚实的基础研究做支撑。目前,我国低碳技术的研发能力较弱,为此政府要加强对国家级研究机构的长期投入,构建起国家级的低碳技术研究机构,整合国内现有的技术资源,协调开展基础性和公共性技术研发,并加强与企业的交流与合作,发挥政府和企业、基础研究与产业发展之间的纽带作用要加大清洁煤技术的开发利用。我国能源探明储量中,煤炭占90%以上,这种“富煤贫油少气”的能源资源特点决定我国能源生产以煤为主的格局将长期存在。因此,中国要大力发展煤炭洗选、加工转化先进燃烧、烟气净化技术,以此来大幅度减少CO2的排放加强国际技术交流合作,英国、美国等发达国家,具有成熟的低碳技术,中国要通过国际协商与合作机制,促进这些发达国家对中国的技术转让,增强低碳技术的国际引进、消化与二次创新。
(5)制定和完善有利于低碳经济发展的法律法规。要尽快建立和完善低碳经济的法律体系。发达国家在发展低碳经济的同时,都将立法作为推进低碳经济的重要手段。我国要加快低碳经济的立法工作,为发展低碳经济提供法律保证。要抓紧制定《低碳经济法》、《循环经济法》,制定《可再生能源法》的配套办法和标准,对于涉及能源、环保、资源等的法律需要做进一步修改,比如《环境保护法》、《环境影响评价法》、《大气污染防治法》、《煤炭法》、《电力法》等。通过立法、通过修改法律,通过采取行动落实这些法律,运用法律手段推进低碳经济的发展。
(6)大力植树造林,增加碳汇。碳汇是指由绿色植物通过光合作用吸收固定大气中的CO2,通过土地利用调整和林业措施将大气中的温室气体储存于生物碳库。据科学测定,一亩茂密的森林,一般每天可吸收CO267公斤,放出氧气49公斤,可供65人一天的需要。在《京都议定书》正式生效后的一系列气候公约国际谈判中,国际社会对森林吸收CO2的汇聚作用越来越重视,逐步将造林、再造林等林业活动纳入碳汇项目。因此,我国要大力植树造林,重视培育林地,特别是营造生物质能源林,在吸碳排污,改善生态的同时,创造更多的社会效益。
参考文献:
[1]任力.国外发展低碳经济的政策及启示.发展研究,2009(2)
[2]杨明钦.美国经济危机的复兴与应用清洁能源、节能技术的关系.中国能源,2009(4)
[3]熊良琼,吴刚.世界典型国家可再生能源政策比较分析及对我国启示.中国能源,2009(6)
[4]马建英·中国“气候威胁论”·世界经济与政治论坛,2009(3)
[5]金乐琴,刘瑞.低碳经济与中国发展模式转型.经济问题探索,2009(1)
[6]单宝.日本推进新能源开发利用的举措及启示.科学、经济、社会,2008(2)
文献来源:世界经济与政治论坛 2009年第6期
作者简介:徐冬青,江苏省社会科学院世经所副研究员
目前,在英国实行的一个特殊计划:由英国微型发电产品认证计划委员会(Microgeneration Certification Scheme,简称MCS)来管理补贴发放光伏税率的调整MCS是有政府背景的独立机构,为微型发电产品,进行标准认证。在英国,一旦用户购买拥有MCS认证的产品,政府将提供补贴。并且从2010年4月起,拥有MCS认证光伏产品的用户还可以将余下的电力卖给国家电网。英国以此方式来完成2020可再生能源承诺。
作为小型发电产品的生产厂商,为产品获取MCS认证证书是提高销售的必要条件。鉴于英国住房私有化的程度很高,并且上网电价补贴政策又对企业十分有利,这些都是对光伏产品出口企业投资回报的保证。而且英国作为新兴市场,预计英国2010年安装量可达100MW。
TÜV 南德意志集团是目前唯一获得资质可提供光伏组件MCS认证的国际认证检测机构。制造商、进口商和安装商如想确保他们的终端用户,如业主或这公司,获得英国补贴,MCS标志则起着关键作用。
随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快可再生能源的发展。
从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
总体来看,最近20多年来,大多数可再生能源技术快速发展,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010-2020年间,大多数可再生能源技术可具有市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导能源。 多年来,世界各国为了促进可持续发展,应对全球气候变化,积极推动可再生能源发展,已积累了丰富的经验,主要是:
1、目标引导
为了促进可再生能源发展,许多国家制定了相应的发展战略和规划,明确了可再生能源发展目标。1997年,欧盟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%,可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初,欧盟又提出了新的发展目标,要求到2020年,可再生能源消费占到全部能源消费的20%,可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标,引导可再生能源的发展。
2、政策激励
为了确保可再生能源发展目标的实现,许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量,英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策,美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。
3、产业扶持
为了促进可再生能源技术进步和产业化发展,许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设,建立了专门的研发机构,支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动,而且特别重视新技术的试验、示范和推广,经过多年的发展,产业体系已经形成,有力地支持了可再生能源的发展。
4、资金支持
为了加快可再生能源的发展,许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持,对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场,引导社会资金投向可再生能源,有力地推动了可再生能源的规模化发展。
在英国,一旦用户购买拥有MCS认证的产品,政府将提供补贴。并且从2010年4月起,拥有MCS认证光伏产品的用户还可以将余下的电力卖给国家电网。英国以此方式来完成2020可再生能源承诺。
英国作为低碳经济发展的积极推动者之一,其40%的国家电力构成来自低碳领域,包括了风能,波浪能等可再生能源。
作为小型发电产品的生产厂商,为产品获取MCS认证证书是提高销售的必要条件。鉴于英国住房私有化的程度很高,并且上网电价补贴政策又对企业十分有利,这些都是对光伏产品出口企业投资回报的保证。而且英国作为新兴市场,预计英国2010年安装量可达100MW。
MCS认证是基于获得授权的NCB颁发的IEC/EN61215的TEST REPORT再进行工厂生产控制体系审核来完成的。
发展可再生能源是大势所趋。据国际可再生能源署的报告显示,截至2016年初全球已有173个国家制定了可再生能源发展目标,146个国家出台了支持政策。其中丹麦提出到2050年全部摆脱对化石能源的依赖,德国提出2050年可再生能源占到全部能源消费的60%。每一次能源革命,都造就了新的世界秩序。在第一次能源革命中,煤炭代替了薪柴,大英帝国抓住了机遇,称霸全球;在第二次能源革命中,油气代替了煤炭,美国借势成为新的世界霸主。如今,各国正在通过大力发展可再生能源,抢占新一轮能源革命发展先机,中国只有紧紧抓住时机,才可能成为世界强国。
发展可再生能源是环境保护的需要。以化石能源为主的能源结构,是导致雾霾等环境问题的罪魁。100年前,在伦敦被称为“雾都”时,英国煤炭消耗在能源结构中的比例与今天的中国极为相似,高达70%。为摘掉这顶帽子,英国耗费了半个世纪的时间,才摆脱煤炭,进入油气时代。如今,“伦敦雾”变成了“北京雾”,但中国无法沿袭英国老路,历史不会为我们留下太多喘息的时间。经济发展产生巨大的能源需求,中国若想在本世纪中叶达到中等发达国家水平,以现在的能源结构与排放强度,对环境和资源来说都是不可承受之重。所以,中国只有跨越油气时代,直接进入可再生能源时代,才能实现经济社会的低碳、绿色、可持续增长。
可再生能源产业是新的经济增长极。中国经济不能总靠“卖袜子”“卖鞋子”去支撑,而应通过发展高端制造为基础的技术密集型产业来实现经济增长。可再生能源作为技术密集型战略新兴产业,从业人数众多,投资拉动力强。在就业方面,据国际可再生能源署报告显示,目前全球可再生能源就业人数超过810万人,到2030年将达到2400万人。在投资方面,据彭博新能源财经报告显示,2016年至2040年间全球可再生能源投资将超过52万亿元人民币,“十三五”期间,仅中国风电一个产业的投资规模,预计将超过1万亿元人民币。
为实现上述目标,促进可再生能源产业的健康成长,政策支持至关重要。一方面,稳定而持续的政策能够避免传统能源对产业格局所产生的锁定效应,通过拉动市场投资,推动技术进步,提高开发效率,减少可再生能源发展的障碍。另一方面,补贴政策能够纠正市场失灵,“补贴”确切地说是对可再生能源环境经济效益的补偿。例如通过建立绿色证书交易制度,要求火电企业购买绿色证书,将其环境内部成本外部化,建立更加公平的电力市场,使可再生能源产业逐渐具备优于传统能源的竞争力。
可再生能源产业可以为我国经济社会发展提供不竭的动力源泉。若想充分发挥可再生能源的潜力与优势,推动我国实现跨越式发展,就不能只眷注眼前利益。能源决策者和企业家们要具备一点高远的济世情怀,肩负责任,敢于担当,就如黑格尔所言,“一个民族有一群仰望星空的人,他们才有希望”。
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英国实现了一个在环保等方面的令人震惊惊喜:截止到5日,英国全国各地完成持续114小时无需煤发电,创下了科技革命至今的最高记录。但是要记住,2012年,煤化还占英国能源供应的40%,而2006年时,英国群众还几乎看不到太阳能光伏板。因而,英国的不断“无煤发电”无疑是个十分引人注目的考试成绩。那样,上个世纪50时代以“雾城”闻名世界的英国是怎样在能源环境保护的途中狂飙突进的啊?
煤炭曾经是英国最主要的电力工程然料,又为英国增添了科技革命的第一缕曙光。但是煤炭需求量的剧增,也出现了很多有毒有害物质的有机废气,让伦敦的环境污染越来越激烈,最后引起了1952年导致12000人死亡的“伦敦浓烟事情”。经历过这一场可怕的灾难以后,英国政府痛定思痛,走向了提升能源结构的长路漫漫。
因此,英国依次出台了好几部绿色环保最新法律法规,涉及到大气污染控制与预防、公司和家庭节能降耗、能源合理安排等各个方面。如1995年,英国施行了《家庭节能法》,颁布了节能标准;2007年5月,英国政府发布了《英国能源白皮书》,为英国可再生能源的研发制定了主要目标。
在确立法律的前提下,政府部门也用了气候变化税、排出商贸体制等政策工具推动绿色低碳经济转型发展和可再生能源的高速发展。除此之外,英国还开设各种各样专项资金加强对翠绿色能源的投入,为此提升能源结构:2010年,英国政府就注资10万欧建立了翠绿色能源股票基金,提高低碳环保能源(如风力、深海波浪能和太阳能)使用率。
在这里一系列全力措施下,英国的煤炭消费市场急剧减少,太阳能发电量获得了普及化,海上风力发电兴起。现阶段,煤化在英国总发电能力的比重不够一成,煤化需求量比同期相比降低近三分之二,而据方案,英国将在2025年关掉最后一批燃煤发电厂。此外,再造能源发电量近年来占有率日渐提高,风速发电能力2018年初次提升150亿万千瓦。
能源结构的变化,让英国完全告别“雾霾天气围城”的噩梦,变成了最理想的自然环境适居的地方。这儿绿树成荫、碧空如洗的良好环境,深深吸引愈来愈多外国人在英国长期性居住。与此同时,英国的可再生能源技术性也成为诸多投资者眼里的“抢手货”:在过去十年中已经为英国深深吸引高达150万欧项目投资。
导读:随着原油储量的日趋减少,价格的不断飙升,同时其造成环境污染的日益加重。因此,人类不得不想办法寻找各种可能的替代能源。近些年来,随着科学技术的发展,生物能源已经慢慢成为人们关注的热点。那么,我们对生物能源了解多少呢?生物能源真有科学家描述的那样美好吗?它能成为世界能源的未来吗?
生物能源又称绿色能源,是指从生物质得到的能源,它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭,实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程,化石能源的大规模使用,生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。 “万物生长靠太阳”,生物能源是从太阳能转化而来的,只要太阳不熄灭,生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质,生物能的使用过程又生成二氧化碳和水,形成一个物质的循环,理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源,开发和使用生物能源,符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此,利用高技术手段开发生物能源,已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。当前生物能源的主要形式有四种:沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。
生物燃料 是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向,其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。发展生物燃料,既能控制环境污染,减轻对石油资源的依赖,同时又能推动农业产业链的发展,被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。
生物柴油 是清洁的可再生能源,可以选择的原料包括:亚麻、大豆、菜籽、橡胶籽、膏桐籽、蓖麻、花生、棕榈、棉花籽等油料水生植物,以及动物油脂、废餐饮油、地沟油等;还可以工程微藻等为媒介进行生产。生物柴油是优质的石油柴油代用品。
燃料乙醇 一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。它主要以雅津甜高粱、玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料,经过发酵、蒸馏,脱水后再添加变性剂制得。它不是一般的酒精,而是它的深加工产品。
科学家眼中的生物能源20年后烧什么?
海藻、芒草、玉米、木薯、秸秆、柳枝,还有各式各样稀奇古怪的植物,在生物学家眼中,几乎和“黑金”石油、煤炭没有区别,甚至是更优的能源。
“人工树叶”——未来的替代能源?
美国科学家丹尼尔·诺切拉发明了一种一种廉价高效的“人工树叶”。他在报告中说:“将一加仑水和人造树叶放置在阳光下,可以提供发展中国家一个家庭一天的基本用电。”这个发明引起了科学界乃至世界各国主流媒体的关注——它被认为是人类寻找替代能源的征程中一个里程碑式的发明,甚至有人认为这片小小的“树叶”可能将彻底解决未来的能源和与之相关的环境问题。
牛胃——能源危机新救星
2011年8月,美国研究人员从牛的瘤胃中找到大量此前未知的微生物酶,它们能够分解纤维素,用于开发第二代生物燃料。众所周知,目前第二代生物燃料原材料的主要成分是木质纤维素,木质纤维素由纤维素、木质素和半纤维素组成,其中纤维素是最主要的有效成分。分
解纤维素要用到纤维素酶,但纤维素酶的生产成本很高,因此生物燃料的生产成本也高。这严重影响其市场竞争力。第二代生物燃料要想大规模生产,并进入市场与传统燃料竞争,必须降低纤维酶的生产成本。这个发现意味着未来人们有希望能够利用这种微生物产生的酶大规模生产第二代生物燃料。
蘑菇将取代玉米甘蔗成为新一代生物能源
来自丹麦的诺维信公司生物发现部门主管吴文平带领科学家在中国北方各地的农田穿行,从腐烂的玉米根茎当中收集到了480种菌类,能够产生100种不同的生物酶。他们预测,蘑菇以及地衣类植物,有可能替代玉米穗轴和甘蔗秸秆,成为新的生物能源。
西瓜或能成为生物燃料新来源
科学家发现,西瓜中含有大量糖份,糖可直接用于提炼酒精,从而为汽车和农用机械提供动力。每年仅美国的零售商遗弃的“不合格”水果就达36万吨,而这些水果可通过一种十分经济的方法来制造酒精。美国水果种植商每年扔掉的水果可生产出近200万加仑(900万公升)的生物燃料。
熊猫粪便中细菌或可解决未来能源危机
熊猫给人的印象整个就一吃货,每天大部分时间都跟竹子“较劲”去了;另外还不愿交配繁殖后代,导致该“活化石”面临灭绝的境地。不过,科学家近日发现,熊猫的粪便中含有一种强大的细菌,可以帮助生产新一代生物燃料,解决未来地球的能源危机。该发现也凸显了生物多样性以及拯救濒危物种的重要性。[详细]
威士忌生物燃料 可用于驱动汽车
据英国广播公司报道,苏格兰一所大学为一种生物燃料申请了专利,这种生物燃料是生产威士忌酒的副产品,据说能够用来驱动汽车。爱丁堡的龙比亚大学声称,这种用使用过的大麦和其他酿酒废料制成的丁醇燃料比现有诸如乙醇这类产品的效能高30%。
英国首次用人体尿液发电
2011年11月,英国科学家首次研究宣称,人体尿液可作为电能的充足原料。来自西英格兰大学的研究人员描述称,使用微生物燃料电池(MFCs)可从尿液中直接发电。这项研究发表在《英国化学皇家学会》期刊上。研究小组致力于研究是否未经处理的尿液可通过微生物燃料电池产生电能,并计算当使用微生物燃料电池时尿液产生电能的产量。据统计全球人类每年可排泄6.4万亿公升尿液,研究人员称尿液是迄今被人们忽视的潜在替代能源。
生物能源前景与争议20年后烧什么?
“生物能源更清洁、更环保,并且可再生;生物能源能为农业带来长足发展……”
“生物能源在生产与运输过程中消费掉的水资源、电能、石油等也是巨量的,生物能源的开发与利用实际上是人类拆东墙补西墙的愚蠢行为……”
在各类媒体上,对生物能源持赞成和质疑态度的观点比比皆是。以下是我们从中撷取的几个有意思的片段。
前景——石油巨头推动生物燃料商业化
美国派克研究所今年3月份发布的研究报告显示,由于石油资源日益枯竭,而运输燃料市场规模未来将达2万亿美元,一些跨国石油巨头已开始绘制生物燃料商业化的战略蓝图。虽然还没有绝对的行业领头羊,但包括壳牌和BP在内的巨头现已占据了市场竞争的有利地位,并开始从生物燃料市场中获益,生物燃料商业化竞争开始起步。
派克研究所发布的这份题为《石油巨头生物燃料商业化》的报告显示,这些公司在过去5年内为发展生物燃料行业总计已投入了数十亿美元。位居排行榜前两位的壳牌和BP已经制订了战略,致力于在巴西以甘蔗为原料快速规模化发展先进生物燃料,这代表了未来10年最具潜力的生物燃料市场。壳牌比BP得分稍高,得益于其投资60亿美元与全球领先甘蔗乙醇生产商库山(Cosan)组建了合资公司。作为涉足先进生物燃料的石油巨头,BP进行了多样化的投资,开发了一系列潜在的新原料,积极开展研发工作,并已建立了完备的早期战略投资组合。
报告指出,先进生物燃料预计将发挥越来越重要的作用。到2020年,全球生物燃料的总营业收入至少将达1170亿美元。虽然少数公司的第一代生物燃料路线已通过验证,但所有公司都承认,先进生物燃料必须在未来能源结构中发挥战略性作用。这些公司都在不同程度上建立了战略伙伴关系,并在投资建立创新型公司,努力打造集成化供应链交付网络。[详细]
争议——第三代生物能源仍未走出实验室,离真正的生产还很遥远
生物能源的发展经过了3个阶段。第一代以乙醇技术为代表的生物能源十分成熟,但牵涉到与粮争地的问题不能继续规模化发展。第二代以纤维素乙醇为代表的生物能源在技术方面遇到瓶颈,转化率和原料成本存在较大问题。目前,人们将目光从陆地移到海上,第三代以藻类为原料的生物能源发展技术备受关注。
从粮食时代到纤维素时代,再到微藻时代,生物能源产业自身的发展不可谓不快。但从其产业化的规模和速度来看,却并不尽人意。据统计,世界范围内生物能源占所有一次性能源的比例仅为13%。从我国“十二五”新能源规划中不难看出,与水能、风能等新能源相比,生物能源的投入仍显单薄。生物能源可谓是“食之无味,弃之可惜”,形如鸡肋。专家认为,
技术已经成为生物能源产业的发展瓶颈。
“所谓的第三代生物能源还停留在实验室阶段,离真正的生产还很遥远。即使真正实现商业化,成本也会高出同类产品很多。”中投顾问田艳丽说,第三代生物燃料提供了一个好的发展思路,并不说明其具备市场竞争力。从长远来看,生物能源仍旧需要资金、政策方面的支持。否则,原料短缺、技术产业化水平低等发展弊端最终会使看似光明的生物能源成为纸上谈兵。
前景——美国去年能源补贴240亿美元,60亿流向生物能源
美国国会预算办公室今年3月份公布的报告显示,2011年联邦政府对能源行业的补贴为240亿美元,其中160亿美元流向可再生能源和提高能源效率,化石燃料行业只获得25亿美元的税收优惠。这与十年前有着很大的不同。在2008年以前,大多数能源补贴都是投向化石燃料行业,当时鼓励国内增加石油生产,尤其是在油价较低的情况下。
在可再生能源补贴中,生物燃料行业享受的税收优惠超过60亿美元,是最多的。美国和欧盟都计划在2020年将生物能源占其能源消耗的比例提高到20%,美国更是希望在2050年,其生物能源的比例能提高到50%。
争议——诺奖得主哈特穆特·米歇尔:生物燃料是扯淡,没前途、效率低下且代价高昂
揭示了地球上最重要的蛋白质之一—光合成反应中心的结构,并因此获得诺贝尔化学奖的哈特穆特·米歇尔——工作于马克斯·普朗克生物物理研究所——今年2月份在《德国应用化学》(Angewandte Chemie)上发表了一篇社论,仅标题就表明了他的态度:生物燃料是扯淡。他对所有生物燃料领域的研究者和支持者集体发难,而不仅针对成为现今研究大热门的玉米乙醇这一隅。
米歇尔认为,光合成效率低下,任何想要提高生物燃料效率的尝试都需经过蛋白质工程学上的无数难关。科学家需要大幅重组光合成的基本单位,包括重建无数基因途径以及获取其能达到量产获取商业价值的产物。人们很容易低估了从这些技术而获取净能量所付出的代价。
而应用基因工程细菌的生物合成学法,让细菌做一些有违进化的事并还要做到足以与化石燃料相抗衡,路长道远。米歇尔甚至对最近大热的红藻生产生物燃料也不抱多大希望。生物燃料,与其说是技术问题,还不如说是生物学的根本问题。要想颠覆35亿年的进化过程是很困难的,时间会证明一切。
该指数根据全球各国可再生能源投资和发展机会的吸引力来排名,每年发布2次,今年已经是第16年,第52次发布了。
本次排名前10位的国家分别为中国、美国、印度、德国、法国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、阿根廷。除阿根廷首次进入外,与此前排名并无明显的变化,主要是相互之间名次略有差异。
关于中国市场
就中国而言,它之所以能稳坐第一的位置,在很大程度上是由于中国对可再生能源发展的长期支持和追求。
电目标和降低上网电价——但安永分析师预计,这些举措将提高中国可再生能源行业的效率。
此外,中国政府已经采取行动,支持可再生能源技术实现平价上网,这样它们就可以在没有政府补贴的情况下,变得更成熟和更具有竞争性。
总之,安永认为中国可再生能源行业“财务状况相对良好”。
中国正致力于提高市场的效率和竞争力,这表明中国政府有意让这个市场成为一个长期的重要的能源来源。
尽管增长速度放缓,但中国市场的绝对规模是一个主要因素。
此外,与其他许多国家不同,空气污染是支持中国可再生能源增长的一个重要驱动力。
关于新兴市场
排名前40位的国家中有相当一部分是发展中国家,这证明了这些市场的重要性。
阿根廷首次进入前10名就是这种趋势的一个很好的例子。
发展中国家不一定只是在复制发达国家的能源模式。
例如,在撒哈拉以南非洲地区,离网太阳能和分布式发电的兴起是一项重要的发展,它符合该地区的能源环境,但发达国家在迈向今天的发电模式中就不一定经历了此阶段。
1、沼气产气需要事宜的温度,在北方地区特别的东北地区冬季温度比较低产气量会受到一定的影响。
2、很多地区没有政府的大力推广,农民自己又很难得到相关的技术和资金。
3、对于沼液的处理也是一个比较头疼的问题,特别是清理产气后的沼液比较费时费力所以农户不愿意接受。
4、农民的传统习惯是用柴火或者秸秆烧大锅做饭,顺便烧炕取暖了,但是使用沼气做饭你还得烧大锅做取暖用,这就是属于画蛇添足了,习惯改变比较困难。