|
本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。
世界银行于4月19日发布了一份题为《变革之风:东亚可持续能源前景》(Winds of change: East Asia's sustainable energy future)的报告,报告针对中国、印尼、马来西亚、菲律宾、泰国和越南六个中等收入国家的可持续能源发展前景进行了预测和分析。该报告认为,东亚六国如果大规模投资能效提升,协力转向可再生能源,就能在保持经济发展的同时实现区域和全球环境的可持续发展,并增强能源安全。报告敦促各国政府立即采取措施推进能源部门转型,大幅提高能源效率,推广使用清洁能源。同时,报告认为这些国家需要大量的融资来实现向可持续能源发展的转型。
报告指出,中国是一个能源结构以煤炭为主体的国家,在经济高速增长的同时,面临环境可持续性和能源安全的双重挑战。烧煤造成中国的严重污染,在全球30个污染最严重的城市中,中国占了20个。中国是世界上最大的温室气体排放国。中国有一半石油需要进口,天然气进口量也在不断增加,石油和天然气价格的波动严重影响中国的经济表现。如果继续沿袭过去的政策,从2010年到2030年中国的能源需求将增加一倍,能源结构继续严重依赖煤炭,将在未来20年遭受难以承受的环境破坏。此外,对石油和天然气的依赖不断增加,到2030年中国需要进口75%的石油和50%的天然气,能源安全堪忧。能源需求的膨胀,要求相关产业的高投入,也会导致付出很高的环境代价。
报告作了两种情景模拟研究,一种是继续奉行政府现行政策的参考方案(REF),另一种是可持续能源发展方案(SED)。在SED方案下,可以在保持经济持续发展的同时,显著改善环境保护和增强能源安全。相比于REF方案,SED方案能够使2030年CO2排放量降低三成,低碳能源的使用会改善中国先前被煤炭严重污染的环境,环境破坏引起的损失也会减少50%。能源的多样化可以帮助中国减少对进口能源的依赖,也会提高中国的能源安全。能源效率的提高和低碳技术的应用将降低中国的能源强度和能源需求,转变中国对煤炭资源的依赖。下列图1至图5是中国和东亚其他五国在REF和SED方案下各项指标的对比。

图1 2010-2030年碳排放对比

图2 2010-2030年中国及东亚五国燃料多样性对比(逆辛普森指数)

图3 2010-2030年中国及东亚五国对进口能源的依赖(%TEPS)

图4 2010-2030年中国及东亚五国能源需求

图5 2030年中国环境可持续性、能源安全以及能源成本对比
为了实现向SED方案的转变,需要明智地使用能源和应用低碳技术。短期来看,提高能源效率是最优先采取的手段,到2030年为止它将会贡献超过一半的碳减排量。中国在能源效率提高方面有巨大潜力,也已设定了能源强度年均降低4.2%的目标。发电产业应用低碳技术,尤其是可再生能源技术,是在中短期内进行减排的第二大有效手段。中国大力发展水电、风电、生物质能等可再生能源,并强力推动核电的发展。在跨越2030年的长时段范围内,未来出现的高新技术将对减排产生重大影响。
席卷全球的经济危机为提高能效和清洁能源的发展提供了契机。中国有世界上最大的绿色刺激投资,达2010亿美元,而美国是940亿美元。从1995到2004年,中国在提高能效方面所做的努力使能源强度减少了30%,这个值相当于日本的年能源消耗量。中国政府计划从2005到2010年使能源强度减少20%,这是世界上最积极的排放削减目标,到2010年,这一目标将使年CO2排放量减少15亿吨,是欧盟京都协议书CO2减排量的5倍。同时,作为全球重要的煤消耗国家,中国也成为世界可再生能源消费的领头羊。目前可再生能源占总能源消耗的8%,计划到2020这一比重将达到15%。中国是第一个实施包含可再生能源收购费率的相关法案的发展中国家。从2005年,中国的风电装机容量每年翻番,去年,其新增装机容量已成为世界第一。
为实现SED方案,需要从金融资助和政策工具两方面着手。在融资方面,东亚五国与中国在2010-2030年间,每年需要1800亿美元的投入,中国占总投资额的85%。如果与REF方案相比,扣除SED方案在热电厂投资方面节省下的年均400亿美元投入后,2010-2030年间实现SED方案还需要额外的800亿美元的年均投入,如图6所示。虽然追加的投资最终会通过能源消耗的减少回馈到政府财政,但是实际需要投入的大量资金还是成为SED方案的主要障碍,尤其是中国作为发展中国家,将承受较大的压力。这些资金的来源包括技术援助补助、优惠融资以及商业公共和私人投资。研究估计,能效利用方面所需要的优惠融资额将占到其所需资金总额的20%,以用于降低预期风险和财政奖励,而可再生能源方面所需要的优惠融资额将占到其所需资金总额的1/3,如图7所示。

图6 SED方案需要的额外年均投资成本

除采取融资手段外,还必须采用政策工具。由于能源设施运行周期长的特点,为了促进能源向可持续性方向转变,东亚六国政府必须立刻着手改造能源产业,将其转换成高能源效率和广泛应用低碳技术的部门,行动迟缓会导致该地区被高碳基础设施长久锁定。政府必须大力投入和树立政治决心,才能够抓住可持续能源发展的机遇,实现能源产业的跨越式发展。因为不同技术的成熟程度和成本不同,为推广相关技术,政府需要应用不同的政策手段和金融手段,具体来说包括提高能源效率、增加可再生能源比例和应用全新技术三个方面,如图8所示。

图8 根据不同技术的成熟度和成本所采取的不同政策工具
(1)短期来看,提高能源效率是效果最好、成本最低的减排手段。挖掘提高能源效率的巨大潜力,需要重新考虑能源定价并实行能源征税改革,辅之以法规制定、政策激励和体制改革:A)能源定价政策利用经济杠杆推动能源节约、能效提升和鼓励清洁能源开发,主要的手段有:取消化石燃料补贴,将环境成本计入价格计算,通过财政和税收手段提供补贴以鼓励提高能效的投资。B)制定法规是最有效的提高能源效率的手段之一,包括设定能源强度目标、家电标准、建筑法规、单位工业产出能耗等。但是法规制定之后不能严格执行是很大的问题。C)体制改革方面,应该建立国家级的能效管理机构,统合分散琐碎的能效提升措施,该机构可以协调多个利益相关方,执行提高能效的计划,以及提高公众的能效意识。
对于中国而言,未来20年中国需要每年将其能源强度减少4.3%。此外,为了实现“十二五”规划,中国需要在市场机制和财政奖励之间引进一种更平衡的方法来进一步提高能源利用效率。特别是,基于市场的价格改革和价格制定机制对于高效、持久和安全的能源产业而言尤为重要。
(2)增加可再生能源的比例要求进行金融激励,需要引入能源税或碳税。在这方面,有两个手段最为有效,一是强制性上网法(feed-in tariff),强制要求以固定价格购买可再生能源;二是可再生能源配额制(RPSs),要求某个特定地区的公共事业用电中可再生能源的比例超过一定下限,或者发电量超过一定下限。
(3)加速创新和新技术开发对2030年以后的长时段的碳排放曲线是很重要的。广泛应用高技术需要增强研发和示范活动,还要求足够高的碳价格。发达国家应该带头,而发展中国家不应该在这方面观望等待,因为清洁能源技术革命会使他们实现跨越式发展,成为新的全球技术领袖。目前新技术面临的主要问题是低碳技术的高边际成本。
(4)中国快速城市化建设的速度和规模为建设低碳城市提供了无与伦比的机会。这需要集紧凑的城市设计、公共交通、清洁车辆、绿色建筑、分布式发电和智能电网为一体的综合方案。随着收入的增加,通过加强公众教育鼓励可持续的生活方式也很重要。(姜山 编译)
|