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中国低碳经济的现实与前景北京大学数学科学学院信息科学系1200060608吴东方Email：wudf2012@pku.edu.cn发展低碳经济的必要性：1.传统能源的储量有限且缺口不断增大2.传统能源对生态环境的持续影响3.碳排放对温室效应的作用4.国家能源战略安全的实际需要1.传统能源的储量有限且缺口不断增大•作为传统能源的石油、天然气、煤等化石能源储量有限，且随着全球工业化浪潮的推进，即将面临消耗殆尽的局面。•从BP世界能源统计2013年的数据来看，根据石油储量及年消耗量计算，在不考虑年消耗增长率的情况下，石油将在52年内消耗完毕，如果考虑到年增长率，则只有35年的时间了。而天然气和煤的使用年限则分别为37-55年和57-109年。•就具体中国的储量和使用量来计算，石油的使用年限为10-11年，天然气为19-28年，煤为21-31年。•当然了，考虑到一方面随着能源结构的调整和新能源的发现利用，另一方面也不断有新油田和深海油田被发现和开采，具体的年限数字可能还会发生改变。但是有一点毫无疑问，那就是，传统的化石能源终将在不远的明天彻底告别人类的能源舞台，成为历史名词。BP世界能源统计2013年数据2.传统能源对生态环境的持续影响•在不久前的北京APEC峰会期间，“APEC蓝”成了一个新名词，用以形容北京罕见的蓝天白云，北京平时的空气质量可想而知。•传统工业中大量使用煤炭、石油，主要的利用方式就是燃烧。•然而其燃烧过程会产生大量的CO2、SO2、NO2等气体，不仅会造成空气污染、土壤酸化等，还与雾霾天气密切相关。•其实在历史上也多是此类工业发展中不得不经历之痛楚。英国首都伦敦在上世纪初就曾有“雾都”的称号，根本原因在于其工业化过程中的粗犷式发展，而直接的罪魁祸首则是燃煤发电厂。2.传统能源对生态环境的持续影响•1952年12月4日，伦敦发生了一次世界上最为严重的“雾霾”事件：连续的浓雾将近一周不散，工厂和住户排出的烟尘和气体大量在低空聚积，整个城市为浓雾所笼罩，陷入一片灰暗之中。期间，有4700多人因呼吸道病而死亡.这就是震惊世界的“雾都劫难”。2.传统能源对生态环境的持续影响•洛杉矶作为美国著名的港口城市，拥有着美国第一个“迪士尼乐园”，同时还是世界电影中心好莱坞的所在地，然而就是这样一个本应该是“人间乐土”的地方，却曾发生过我们难以想象的人间惨剧。•洛杉矶在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢（CH）化合物，300多吨氮氧（NOx）化合物，700多吨一氧化碳（CO）。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，不啻制造了一个毒烟雾工厂。2.传统能源对生态环境的持续影响1943年洛杉矶光化学烟雾事件2.传统能源对生态环境的持续影响•1943年开始，洛杉矶的居民发现一件不平常的事情，从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。他们不知道，这貌似温和的烟雾，将会多去他们当中许多人的幸福甚至生命。•在1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。1955年9月，由于大气污染和高温，短短两天之内，65岁以上的老人又死亡400余人，许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。•不仅如此，远离洛杉矶100公里的山上松林全部枯死，到1970年，有75%的市民患上了红眼病。2.传统能源对生态环境的持续影响•随着中国工业化一步步进行，历史的车轮又如约而至，这次它辗向了北京……•中国医学科学院皮肤病研究所副所长孙建方表示，我国雾霾主要集中在东中部地区，这和大量消耗汽油、煤炭等化石能源密切相关。而治理雾霾的关键措施之一是削减化石能源用量，重用清洁能源。•随着重能耗、高污染的工厂企业相继搬离京郊，搬进河北，我知道随着产业转移，历史的接力棒将交到我美丽富饶的故乡手上，在为家乡捏了一把汗的同时，我更迫切的希望随着技术进步、能源革命，中国能彻底摆脱先污染再治理的老路，真正实现环境友好的可持续绿色发展。3.碳排放对温室效应的作用•无论是煤炭、石油，还是相对绿色一些的天然气和乙醇，最终都会产生大量的二氧化碳排放。而二氧化碳排放造成的温室效应危机已迫在眉睫，刻不容缓。3.碳排放对温室效应的作用•1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用化石能源，排放出大量的CO2等温室气体。•这些温室气体导致全球气候变暖。在20世纪全世界平均温度约攀升0.6摄氏度。北半球春天冰雪解冻期比150年前提前了9天，而秋天霜冻开始时间却晚了约10天。•温室效应带来的一系列效应都会影响人类的生产生活，随着温度上升、两极冰川融化，很多岛屿和沿岸城市面临淹没的危险。而据了解，近些年来极端天气和台风等自然灾害出现频率的升高也与温室效应有关。3.碳排放对温室效应的作用•为阻止全球变暖，1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》，该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。•依据该公约，发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外，这些每年二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。•截止2004年5月，已有189个国家正式批准了上述公约。3.碳排放对温室效应的作用•2014年11月12日，中美发表《中美气候变化联合声明》，宣布了2020年以后的减排目标。•中国在《联合声明》中表示，将在2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到将2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。•美国则表示将在2020年后把二氧化碳减排速度提高一倍。到2025年，实现年温室气体排放在2005年基础上减排26%-28%的全经济范围减排目标并将努力减排28%。•作为总排放站世界碳排放42%的两个碳排放大国，中美的共同表态无疑将有力推动全球气候变化谈判进程。4.国家能源战略安全的实际需要•就中国具体国情而言，发展新型能源，尤其是核能和可再生能源如风能、水能、太阳能、潮汐能等，对国家能源安全乃至国家安全至关重要。•众所周知，自从美元与黄金脱钩转而与石油挂钩后，石油美元成了维护美国世界话语权的最重要核心，可以说正是依赖美元世界货币的地位，美国才得以多次从金融危机中成功转身，而美元世界货币的基础则源自石油美元体系。•换句话说，正是因为世界对石油持续而刚性的需求，才保证了作为唯一结算货币的美元的坚挺和不可替代，美联储才能通过一次又一次量化宽松政策将自身的经济危机转嫁到其他国家。•而对于正在积极谋求世界大国地位的崛起中的中国来说，这无疑是致命的枷锁。4.国家能源战略安全的实际需要•一带一路之所以地位置关重要，就是因为中国作为石油进口大国，一定要保证石油进口运输线的安全通畅。•石油安全得不到保障，人民币就永远不可能与美元分庭抗礼，更遑论取而代之。近在眼前的例子就是俄罗斯在吞并克里米亚之后，所尝下的卢布贬值的苦果。•看上去卢布贬值与石油没什么关系，但实际上如果仔细分析卢布贬值的原因，恰恰是因为国际油价持续走低。而作为国际交易市场中杠杆率最高的原油和货币市场，则对卢布的价格有着非同寻常的影响力。而美国的页岩气革命和OPEC的坚持不减产，则直接导致了石油大幅走跌。4.国家能源战略安全的实际需要•因而，为了保证国家能源安全，最根本的办法还是摆脱对石油的依赖，或者至少减轻对石油作为主要能源的绝对依赖。而页岩气在中国的储量并不丰富，所以要解决能源问题，还是要靠开源和节流两条路。•开源主要是探索新能源并大力推广太阳能等可再生能源，在核能的利用研究上保持力度，争取早日突破。可以说，哪个国家最先掌握了和平利用核聚变的技术，哪个国家就改变了自己乃至全世界人类的命运，中国在蒸汽革命、电气革命中均落后于世界，在这次能源革命中一定要率先突破。•节流一方面要靠向公民宣传普及节能知识，更重要的还是进行技术创新，在电器节能和生产节能上做文章。新华网合肥9月28日电（记者喻菲蔡敏程士华）世界领先的中国新一代热核聚变装置EAST28日首次成功完成了放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。发展低碳经济的途径：•1.加快低碳产业的发展•2.加快低碳技术的创新•3.加强对低碳经济的政策支持•4.加强普及低碳生活的宣传力度1.加快低碳产业的发展•我国现阶段对传统支柱产业如煤炭、冶金、水泥、化工的依赖度还较高，在实现经济转型的要求下，务必找到新的经济增长点。•一方面在传统工业领域要制定严格的碳排标准，推进技术革新，减少能耗，提高能效。提高市场准入标准，逐步的淘汰一些高能耗、高污染的落后产能。•另一方面，要加快第三产业的发展，鼓励支持高新技术产业发展，逐渐由能源密集型、劳动力密集型转向技术密集型、人才密集型。1.加快低碳产业的发展•在推进源头治理的同时，也要着重发展资源回收型企业，通过回收循环，多次利用，可以实现大幅度减少资源消耗、节约能源。事实上我国每年产生10亿吨左右的工业废渣,其中钢渣、粉煤灰、电石渣、煤研石、磷渣等都可以用作建筑材料。可以节约生产建材的能耗。2.加快低碳技术创新•低碳技术包括两方面，一方面要在原有的传统能源领域加以工艺改造、技术革新，达到降低能耗的目的。另一方面要加快核能、太阳能、风能等新能源的开发利用，降低新能源成本，提高新能源在生产生活中的使用程度，扩大使用范围，保证安全和稳定。•尤其是核能发电，能否顺利推广一个关键因素是安全是否得到保障。而铺平太阳能走进千家万户之路的壁垒则在于其成本价格。2.加快低碳技术创新•传统的冶金工业是高能耗、高污染的典型代表，冶金工业主要依靠火电，针对其行业特点，节能减排的重心就放在大功率高能耗设备节电上。•首先，可以通过对驱动系统中的大功率三相交流发电机进行可变频调速控制节能升级，大扭矩电机空载时维持最低功率运行来减少无功能耗。•其次，在供电环节，一个是可以通过低压大电流同轴供电，这样可以节省可观的路径导体涡流损耗和热损耗，另一个可以通过应用高温超导电缆，高温超导电机，来减少输电过程中的损耗。热电厂作为火力发电的主要场所，一直是深受诟病的主要碳排放源和大气污染源之一。2.加快低碳技术创新•作为重要的低碳能源与可再生能源，太阳能光伏发电一直受到世人重视，但其居高不下的发电成本却让很多企业和家庭望而却步。•十二五期间，我国提出了降低光伏发电成本的具体目标，力争降低到0.8元每千瓦时，到2020年，光伏发电成本将与火力发电持平。•全球最发达的美国能源部的目标是2015年将光热发电成本降到10美分/千瓦，差不多0.5-0.6元人民币，2020年降到5美分/千瓦，差不多0.2-0.3元人民币。•2015年德意志银行发表的一份报告也称，在未来3-4年内，光伏发电成本有望降低40%。上图分别为家用太阳能发电设施和槽式太阳能发电系统3.加强对低碳经济的政策支持•我国虽然仍处于发展中阶段，经济建设作为首要任务的地位不动摇，但是在低碳经济发展政策上一定要有前瞻性，率先发展，积极扶持。•在财政预算安排中，应注重清洁能源开发、可再生能源开发、低碳技术研发、低碳产业发展的投入保障。健全鼓励企业发展低碳技术、降低能耗排放的财税政策，并加强监管。要进一步完善政府的低碳采购制度，加大对环保节能型产品的支持。•同时，应逐步建立低碳产业金融支持体系，建立低碳基金专项资金和补贴项目，鼓励企业进行低碳技术改造。通过银行信贷支持有前景的低碳项目，鼓励民间资本和国际投资进入低碳行业。就像漫画中那样，政府应该鼓励并支持企业转型，发展低碳经济，创造“绿色GDP”4.加强普及低碳生活的宣传力度•在公众层面，要宣传引导大家学习低碳知识，树立低碳生活理念，把“低碳生活”作为一种健康、时尚、简约、文明的生活方式加以推广。•作为普通民众，选择公共交通工具出行、拒绝一次性用品、