中国低碳能源战略刍议

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1、中国低碳能源战略刍议华贲华南理工大学天然气利用研究中心一、2009：世界和中国能源的第三次大转型人类从19世纪开始工业化进程以来已经经历了两次能源构成的转型。图1给出了世界能源构成变化的历史轨迹（黑线，为文献[1]给出。图中自2001至2100各点及红色箭头是本文所加。）。第一次大转型开始于19世纪，由蒸汽机的发明和推广应用所促成的由薪柴为主的可再生能源向煤的转化。第二次是在20世纪初的20年间；从煤转向石油。推动力是汽车和飞机的普遍使用。而从现在开始，人类间将开始第三次能源大转型。即重点转向可再生能源，并且化石能源内部结构重组。这次大转转型推动力主要是气候变化，即自

2、开始工业化一百多年来，特别是自1990年开始的近20年来，由于化石能源加速消耗、大气中温室气体浓度急剧增加而导致的气温上升、冰山融化、海平面上升，和各种灾害性气象增加的频度和速度都大大增加了。2008年●2001年●●2100年☆2008中国2030年RNE40%●汽车飞机，2亿t/a石油蒸汽机，1亿t/a煤图1世界一次能源构成的变化轨迹以及发展趋势气候变化是我们这一两代人面临的最严峻挑战之一。化石能源的过度使用加速了气候变化和地球表面升温人为的过程。科学家预测，地球生态警戒线是大气中CO2浓度450ppm,地表温升2℃；一旦超过2℃，就会朝着6～7度的严酷升温发展，

3、全球变暖将无法控制。2008年，全球CO2的总排放量已达300亿吨/年，大气CO2浓度已达400ppm。IEA预测，照此趋势，2050年地表温升就将达到2℃！此外，气候变化导致的风暴、热浪、洪水、冰灾等灾害也正在加剧。人类需要有一个所有国家参与的国际协议来划分责任，落实避免灾难的规划和进程。1997年的《京都议定书》，要求发达国家在1990年基准上，2008～2012年的5年间减排5.2%。2002年通过了《联合国气候变化公约》之后，在2007年制订的《巴厘行动计划》是气候科学的关键一年。开始了“双轨谈判”；坚持在可持续发展框架下应对气候变化，坚持“共同带有区别的责任

4、”原则。并且提出了“巴厘岛路线图”，指出了减排的具体途径和措施、目标[2]。图2巴厘岛路线图指出的能源转型的7项内容[2]2009年12月将在哥本哈根举行的会议是一次更加重要的人类共同行动。目标是发达国家以1990年为基准年（总排放量约为21.5Gt/a），到2020年减排40%，全球排放将2020年左右达到峰值（450ppm），以后逐步降低；底线是控制温升不超过2℃。美英等国带头表示了积极的态度。今年6月28日，美国奥巴马政府已宣布到2020年减排2005年（5.87Gt/a）的17%，2050年减排83%（仅排放1Gt/a）。英国政府在7月15日发布的《英国低碳转

5、换计划》白皮书中提出到2020年和2050年英国将碳排放量在1990年基础上分别减少34％和80％。相应于这些强制减排目标的措施，就是能源利用的大转型。如图2右侧所概括，大体可分为两类措施。自下而上的前3项：提高终端利用能效，提高电网效率（“智能电网”），和天然气替代煤，旨在减少能源消耗的总量；而后4项：发展可再生能源、核能、工业和发电用能产生的CO2的扑集和封存（CCS），则着眼于大幅度增加零排放的清洁能源的比率。二、气候变化对世界和中国能源消耗总量和构成的约限1、按年增长0.8%计，2030年世界人口将从目前的67亿增加到83亿人。世界能耗总量约为240亿吨标煤[

6、3]（人均能耗为2.9tec/人年）。基于巴厘岛路线图和能耗与二氧化碳排放关系数据的分析，可以估算出2030年控制气温升高不超过2°C的世界CO2总排放量约为230亿吨。为了满足230亿吨排放总量的约限，在240亿吨能源消耗中，可再生能源（包括核能）必须占40%以上；石油和天然气约占30%，煤约占30%,但是煤的一半须采用CCS利用。图1中标志为2030年的红点示出了这种能源构成的位置。从2030到2100（绿色点），继续朝这个方向前进；排放量进一步减低。2、由于世界各国、各地区发展程度和时间不同，能耗和碳排放也存在极大的差异。图3给出了1990—2002年世界各地碳

7、排放的比较数据。北美全球欧洲亚太西亚图32002年世界各个地区CO2排放总量和人均量比较1990年，世界约排放21.5Gt/aCO2当量；其中发达国家排放约17Gt/a，占80%。自工业化以来的百多年间累计的排放比率，大致也是如此。而1990年中国温室气体净排放量约为3.1Gt/a，占世界14.4%。由于中国经济近20年经济起飞所带来的能源消耗，特别是煤炭消耗急剧增长，到2008年全世界排放的30Gt/aCO2中，中国占了6.2Gt/a，即20.7%；成了第一位的排放大国。曾几何时，60年前的1950年，中国CO2排放量为0.079Gt，仅占当时世界