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中国如何走上脱碳减排之路

中国需要制定一个长期减排目标。阿贾伊•甘博赫撰文对这一目标以及实现该目标的方法进行阐述。

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南非召开的联合国德班气候会谈近期取得“突破性进展”。包括发达国家和发展中国家在内的所有国家首次达成共识,最终同意就减排目标做出某种承诺。

这一进展,不论其真实性为几何,也不论其是否是另一场扯皮的开始,可以肯定的是,将会在美国、中国、印度等排放大国国内引起对这一问题的重视,引发了他们对各自国家在全球减排过程中所扮演角色的思考。

其实,这一问题在中国国内早已引起了人们的重视。众多的声音都在呼吁政府转变目前这种高耗能的资源密集型增长模式。而在近两期的五年计划中,可持续发展和气候变化减缓两项目标也都被摆在了更为显著的位置上。2009年哥本哈根气候谈判上,中方曾承诺在2020年前大幅降低温室气体排放

不仅如此,中国政府还对2020年之后的温室气体排放轨迹进行了分析,针对2050年之前各主要产能和用能部门的减排脱碳方案展开了一系列研究。在英国能源和气候变化部类似模型的基础上,国家发改委能源研究所开发的“2050年低碳发展路径模型”也即将完成。然而,到目前为止,中方既未提出任何具体的长期减排目标,也未将其细节提交公众展开讨论。

英国帝国理工学院格兰瑟姆研究所与奥地利应用系统分析研究所(IIASA)近期对中国进行了研究,分析了中国从(当前以煤炭为主、石油依赖进口的)新兴经济体转型为(广泛依靠非化石能源、脱碳减排程度和能源效率双高的)经济强国的发展途径。

研究(全文参见此处[pdf])采用IIASA 的(发电、化石燃料和生物质资源的开采及转化等)产能部门脱碳减排能源技术模型,并结合格兰瑟姆研究所针对(交通运输、建筑、工业等)主要用能部门的脱碳减排分析方法,重点提出了一些发展路径。

沿着这些路径,中国将有可能实现经济增长与二氧化碳排放的脱钩,其温室气体排放到2050年将有可能降低到目前预测的80亿到90亿吨的三分之一左右。与国际能源署(在其《能源技术前景2010年报告》中所采用的)在近似如常发展情境下所预计的160亿吨排放相比,这一数字要低得多。(此报告是继格兰瑟姆研究所对中国2020年碳浓度目标影响的研究之后做出的。该研究参看此处。)

在对很多不同国家和地区进行模型分析后发现,针对脱碳减排,通用的解决方案就是在取暖、公路和轨道交通、以及工业生产过程中逐渐提高电力使用,改变以化石燃料为主的发电模式,转为以可再生能源、核能、化石燃料三位一体的能源结构,并同时辅以碳捕集与封存技术(CCS)。这一方案也同样适用于中国。至少从技术层面而言,到2050年,该方案能够将中国电力部门的碳排放强度减少到十五分之一,使平均每度电的二氧化碳排放降低到50克以下。

这一排放强度与英国2030年的目标相仿。通过建立多品种低碳能源结构体系,这一目标是可以实现的。该方案实施过程中,所有国家都会面临着种种挑战,不仅仅是中国。

例如,为了降低太阳能光伏技术(PV)的成本,推动CCS技术的产业化,就需要对研发进行不断投资,这正是促进技术大规模推广的关键;对风电技术不断进行扶植也是确保这一技术推广使用的关键所在;将核能作为关键技术必须仔细权衡是否能够保证铀的供给,如果不能就需要通过提高反应堆的效率或者采用代用燃料()反应堆来解决原料不足的问题;气候变化,及其对降雨和水资源供给造成的影响将是众多能源技术、尤其是水力发电无法回避的问题。

由于燃煤发电的特点是对负载变化响应快(其产出能够根据需求变化做出相对迅速的反应)。而风电、太阳能发电、核电等可再生能源供电技术存在输出波动的缺点,所以目前这些技术更适合用于基本负载发电。 而电力生产去碳化所面临的一个严峻挑战就是,用可再生能源替代燃煤进行发电的过程中,如何维持供电系统稳定,确保供需平衡。此外,从地理分布上看,中国的风能、太阳能、以及水力资源高度分散,对这些资源进行开发就必须加强远距离电网建设。 

中国的钢铁、水泥、化工、及其它产品的产量在世界上占有相当大的份额。而其工业排放也随着产出的增长而迅速增加。显而易见,中国在多大程度上主导这些产品的生产是决定这些行业未来排放走势的主要因素。然而,未来数十年,这些行业即便与经济发展一道保持着强劲的发展势头,从理论上讲,这些高能耗、高排放的生产过程仍然有可能实现大幅度节能减排。

钢铁、化工行业的电气化(以及电力生产去碳化),水泥行业老旧低效设备的更新换代,水泥、钢铁行业内CCS技术的商业化推广等等,多管齐下,就能够在不影响产出的情况下,将如常经营模式下的工业排放降低80%左右。 

在交通运输领域,尽管有相当多的舆论认为发展电动汽车是降低中国未来对石油进口依赖的有效途径。但是,提高各交通运输模式的能效同样重要。此外,增加生物燃料的使用也可能会大幅度降低CO2排放。然而,前提是,生物燃料必须真正以可持续的方式进行生产,同时尽可能地降低其生命周期碳排放。

要做到这点并不容易,需要对生物质资源的生长、收获、运输等各环节进行周密的规划。另外,中国持续的城市化进程也给坚持走低碳发展之路提供了机遇与挑战。可以通过城市规划,让大众最大可能地使用公共交通,而把私人用车量减到最少。 

建筑领域最有可能实现减排的措施包括提高城市建设和商业建筑的能效标准,用电热泵、热电联供(或热电联产)等低碳供暖手段取代目前广泛使用的以煤炭和非持续生物质为燃料的供暖方式,以及提高所有新建照明设施和电器的平均能效标准等。

随着城市化的快速发展,以及随之而来建筑行业的繁荣,中国决策层能否确保建筑及设备的各项技术标准得到切实提高是摆在这一行业面前最大的挑战。

除了前面讨论过的生物质和铀资源之外,中国减排路径模式还对一系列能源和资源因素进行了考察。减排情境下,天然气在中国能源结构中所占比重有可能会逐渐增加(在电力生产和工业部门取代煤炭)。然而,在保障天然气进口、以及在对非常规天然气资源的开发潜力,包括其对气候和当地环境造成的影响等方面进行评估的过程中,依然存在着一定的挑战。中国西部地区有着丰富的煤炭储备。

对于中国政府而言,是否开发这些资源、以什么程度进行开发都是具有战略意义的重大决策。如果开发,在铁路运输及电力输送方面就需要进行大量投资。 

鉴于中国的市场需求和生产能力,其低碳发展路径有可能会对太阳能光伏技术、电动汽车、风能、核能、CCS等世界主要低碳技术的发展、及其成本的降低产生重要影响。但同时,在先进的核能制造、太阳能光伏板和电池技术、城市交通和建筑规划、建筑和设备能效标准的监管等方面,中国也是现有国际技术的受益者。

不仅如此,长期稳定的碳价对中国国内低碳技术发展的促进作用也日益明显。而这一切则有赖于碳交易机制等国内政策的实施。目前,中国也在这一领域酝酿开展了一系列试点项目。 

阿贾伊·甘博赫,英国帝国理工学院格兰瑟姆研究所研究员

此文由能源基金会与中外对话合作的“绿色发展”项目资助 。

翻译:东峻

图片作者:黑色樟脑球

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评论 comments

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meleze

比斯特恩的更好或更坏

谢谢你的这篇报道, 但是我不确定这篇报道是否比尼克拉斯 斯特恩的对于这五年来更有效.

Better than Stern or not!

Thank you for this report but it is not obvious that you may be more efficient than Nicholas Stern in the five past years.