中國低碳能源戰(zhàn)略芻議

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1、中國低碳能源戰(zhàn)略芻議華賁華南理工大學天然氣利用研究中心一、2009：世界和中國能源的第三次大轉(zhuǎn)型人類從19世紀開始工業(yè)化進程以來已經(jīng)經(jīng)歷了兩次能源構(gòu)成的轉(zhuǎn)型。圖1給出了世界能源構(gòu)成變化的歷史軌跡（黑線，為文獻[1]給出。圖中自2001至2100各點及紅色箭頭是本文所加。）。第一次大轉(zhuǎn)型開始于19世紀，由蒸汽機的發(fā)明和推廣應用所促成的由薪柴為主的可再生能源向煤的轉(zhuǎn)化。第二次是在20世紀初的20年間；從煤轉(zhuǎn)向石油。推動力是汽車和飛機的普遍使用。而從現(xiàn)在開始，人類間將開始第三次能源大轉(zhuǎn)型。即重點轉(zhuǎn)向可再生能源，并且化石能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)重組。這次大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)型推動力主要是氣候變化，即自

2、開始工業(yè)化一百多年來，特別是自1990年開始的近20年來，由于化石能源加速消耗、大氣中溫室氣體濃度急劇增加而導致的氣溫上升、冰山融化、海平面上升，和各種災害性氣象增加的頻度和速度都大大增加了。2008年●2001年●●2100年☆2008中國2030年RNE40%●汽車飛機，2億t/a石油蒸汽機，1億t/a煤圖1世界一次能源構(gòu)成的變化軌跡以及發(fā)展趨勢氣候變化是我們這一兩代人面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)之一?；茉吹倪^度使用加速了氣候變化和地球表面升溫人為的過程?？茖W家預測，地球生態(tài)警戒線是大氣中CO2濃度450ppm,地表溫升2℃；一旦超過2℃，就會朝著6～7度的嚴酷升溫發(fā)展，

3、全球變暖將無法控制。2008年，全球CO2的總排放量已達300億噸/年，大氣CO2濃度已達400ppm。IEA預測，照此趨勢，2050年地表溫升就將達到2℃！此外，氣候變化導致的風暴、熱浪、洪水、冰災等災害也正在加劇。人類需要有一個所有國家參與的國際協(xié)議來劃分責任，落實避免災難的規(guī)劃和進程。1997年的《京都議定書》，要求發(fā)達國家在1990年基準上，2008～2012年的5年間減排5.2%。2002年通過了《聯(lián)合國氣候變化公約》之后，在2007年制訂的《巴厘行動計劃》是氣候科學的關(guān)鍵一年。開始了“雙軌談判”；堅持在可持續(xù)發(fā)展框架下應對氣候變化，堅持“共同帶有區(qū)別的責任

4、”原則。并且提出了“巴厘島路線圖”，指出了減排的具體途徑和措施、目標[2]。圖2巴厘島路線圖指出的能源轉(zhuǎn)型的7項內(nèi)容[2]2009年12月將在哥本哈根舉行的會議是一次更加重要的人類共同行動。目標是發(fā)達國家以1990年為基準年（總排放量約為21.5Gt/a），到2020年減排40%，全球排放將2020年左右達到峰值（450ppm），以后逐步降低；底線是控制溫升不超過2℃。美英等國帶頭表示了積極的態(tài)度。今年6月28日，美國奧巴馬政府已宣布到2020年減排2005年（5.87Gt/a）的17%，2050年減排83%（僅排放1Gt/a）。英國政府在7月15日發(fā)布的《英國低碳轉(zhuǎn)

5、換計劃》白皮書中提出到2020年和2050年英國將碳排放量在1990年基礎(chǔ)上分別減少34％和80％。相應于這些強制減排目標的措施，就是能源利用的大轉(zhuǎn)型。如圖2右側(cè)所概括，大體可分為兩類措施。自下而上的前3項：提高終端利用能效，提高電網(wǎng)效率（“智能電網(wǎng)”），和天然氣替代煤，旨在減少能源消耗的總量；而后4項：發(fā)展可再生能源、核能、工業(yè)和發(fā)電用能產(chǎn)生的CO2的撲集和封存（CCS），則著眼于大幅度增加零排放的清潔能源的比率。二、氣候變化對世界和中國能源消耗總量和構(gòu)成的約限1、按年增長0.8%計，2030年世界人口將從目前的67億增加到83億人。世界能耗總量約為240億噸標煤[

6、3]（人均能耗為2.9tec/人年）?；诎屠鍗u路線圖和能耗與二氧化碳排放關(guān)系數(shù)據(jù)的分析，可以估算出2030年控制氣溫升高不超過2°C的世界CO2總排放量約為230億噸。為了滿足230億噸排放總量的約限，在240億噸能源消耗中，可再生能源（包括核能）必須占40%以上；石油和天然氣約占30%，煤約占30%,但是煤的一半須采用CCS利用。圖1中標志為2030年的紅點示出了這種能源構(gòu)成的位置。從2030到2100（綠色點），繼續(xù)朝這個方向前進；排放量進一步減低。2、由于世界各國、各地區(qū)發(fā)展程度和時間不同，能耗和碳排放也存在極大的差異。圖3給出了1990—2002年世界各地碳

7、排放的比較數(shù)據(jù)。北美全球歐洲亞太西亞圖32002年世界各個地區(qū)CO2排放總量和人均量比較1990年，世界約排放21.5Gt/aCO2當量；其中發(fā)達國家排放約17Gt/a，占80%。自工業(yè)化以來的百多年間累計的排放比率，大致也是如此。而1990年中國溫室氣體凈排放量約為3.1Gt/a，占世界14.4%。由于中國經(jīng)濟近20年經(jīng)濟起飛所帶來的能源消耗，特別是煤炭消耗急劇增長，到2008年全世界排放的30Gt/aCO2中，中國占了6.2Gt/a，即20.7%；成了第一位的排放大國。曾幾何時，60年前的1950年，中國CO2排放量為0.079Gt，僅占當時世界