中国低碳能源的发展方向

来源:岁月联盟 作者:陈柳钦 时间:2013-02-15
    目前,中国高能耗产业已进入饱和期,可以满足相当大规模的基本建设需求。现有产能可满足每年完成25亿~30亿平方米建筑竣工面积、10万公里公路、7,000公里高速公路、6,000公里铁路、1,500公里高速铁路和改建新建20个机场,已经超出合理建设规模的需求。同时,建筑节能、交通节能等领域节能潜力明显,三大产业结构调整节能潜力大。高能耗产业不应也不可能持续高速增长。如果中国在2020年单产能耗比2005年下降44%,2030年单产能耗比2005年下降68%,那时,仍比日、欧的能耗强度高一倍,而今后发达国家的能源强度将继续明显下降。中国能源需求不应长期持续保持高增长。发展低碳能源,有利于严格控制中国大气污染排放总量,推行温室气体排放强度和排放总量控制。与能源相关的SO2和氮氧化物的排放量,将在目前的基础上逐步下降,并将在2030年前显著解决能源大气污染和生态破坏问题。以CO2为主的温室气体排放强度将逐步降低,首先在“十二五”期间使碳排放强度再降20%,大力发展低碳能源将确保中国已做出的主动承诺(2020年碳排放强度比2005年下降40%~45%)的兑现,并力争使中国CO2排放的总量在2030年前后达到峰值(估计峰值约90亿吨/年),然后逐步下降,在2050年显著回落到更低水平。这首先是中国可持续发展的内在需求,也会在国际舞台上为中国争得战略主动权。
  尽管短期内煤炭、石油、天然气等传统能源仍是中国能源供应的主力军,但从长远来看,低碳的能源结构才是发展趋势。发展低碳能源,是中国缓解能源与资源供需矛盾、遏制环境污染的重要途径,是全面落实科学发展观,加快推进新型工业化的必然选择,是建设资源节约型和环境友好型社会的重要举措,是促进经济又好又快发展,实现富民强国,构建和谐社会的迫切需要。尤其在当前国际经济尚未复苏的金融危机背景下,发展低碳能源更具有特殊的意义。开发太阳能、光能、风能、潮汐能、水能、沼气等低碳能源,由此可形成许多新兴产业,并可带动相关产业链的发展,从而扩大就业面,提高就业率,这对克服经济衰退,保增长、保民生、保稳定,促进社会和谐意义重大。
  
  三、中国低碳能源发展的战略重点
  
  今天,中国已经步入一个新的历史发展阶段,高能耗、高污染的粗放型增长方式日益面临挑战,以提高能源等生产要素利用效率为核心的集约型增长方式和低能耗、低污染、低排放的低碳经济,已成为中国未来经济发展的方向。因此实现低碳化的、有序的能源结构是中国能源战略定位的根本。
  1.大力发展分布式能源系统
  中国的能源消费总量在不断扩大,环境污染问题日益严重,要研究提高能源利用效率,各国都在做积极的努力。我们要跳出能源看能源,要立足国内、面向世界。未来能源的发展要多元化,发展大机组、大电网是需要的,但小的分布式能源系统的发展也必不可少。所谓“分布式能源系统”(Distributed Energy System,简称 DES)是一种新型的能源综合利用系统。它以清洁燃料作为能源(包括可再生能源),以分布在用户端的发展热电冷联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向,它具有提高能源综合利用率,降低中间输送环节损耗,减少碳硫等废弃物的排放,保障能源供应的可靠性等特点。分布式能源实际上是将一次能源发电以后余热来制热制冷,可以实现对能源进行一个温度对口的梯级利用。基本上不存在中间的输送环节的损耗,可以实现对资源利用的最大化,分布式能源综合利用效率在75%~90%之间,而且避免了远距离的送电、送热带来的一种损失,比普通的天然气发电能源利用效率还要高出20%左右。
  发达国家早在30年前就开始涉足分布式能源领域,现在已经普遍应用在工业与生活当中,发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高90%以上。目前,丹麦和荷兰是分布式能源系统推广力度最大的两个国家,因此也成为各国效仿的榜样。在环保方面,与燃煤火电机组相比,分布式能源供能方式的SO2和固体废弃物排放几乎为零,CO2排放量减少50%以上,粉尘、SO2、CO2、废水废渣等排放也大大减少。根据美国能源部2020纲领的描述,在美国部分新建建筑采用分布式能源系统后,全国CO2可以减排19%。分布式能源在中国已经由理论探讨进入工程开发阶段。目前中国北京、上海、广州等地已有一批以油、气为燃料的分布式热电冷工程项目投入运行,取得了明显的经济、环保和社会效益。目前,中国分布式能源系统还处于起步阶段,尚未形成经济化的产业规模,但市场潜力大,发展非常快。从国家的支持力度上可以看出这一产业的前景。2010年4月,国家能源局下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源指导意见〉征求意见函》,明确提出:到2011年拟建设1,000个天然气分布式能源项目;到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机容量达到5,000万千瓦,并拟建设10个具有各类典型特征的分布式能源示范区域。以热电冷联产为特色的分布式能源系统(DES)是实现低碳发展的重要途径之一,是中国继续和完成工业化、城市化的能源供应保障,也是促进天然气产业链上、中、下游均衡、快速、健康发展,推动中国加速一次能源结构转型的动力[2]。
  2.重点加强建筑、交通两大消耗领域低碳能源利用
  低碳的核心在建筑和交通领域:
  (1)推广低碳建筑。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。一个经常被忽略的事实是:建筑在CO2排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。长期以来,人们评判建筑只关注空间的大小、功能的布局、造型的美学效果,以及内外装修材料的档次等外显因素,而忽略室内空间的内涵品质,如热环境、声环境和空气品质等,这导致建筑后期使用、维护耗能很大。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低CO2排放量。具体来说,低碳建筑首先在它的建造过程中低碳的概念,包括建筑材料的低碳,包括施工的低碳;到建筑物的使用过程中应该注重低碳,尽量的减少消耗能源的概念。目前中国的低碳建筑还处在起步阶段,但是未来五年将是它飞速发展的黄金阶段,低碳建筑将会越来越频繁的出现在我们的视野中,被社会所关注、倡导、鼓励。从未来看,低碳建筑的发展重点主要有三个:一是新建建筑节能;二是现有建筑节能改造;三是北方地区城镇供热计量改革。发展低碳建筑需要树立全过程、全生命周期理念:一是建筑材料低碳。低碳建筑首先应在建筑材料上实现突破,包括屋顶技术、屋面技术、涂料技术等,这种突破应该通过技术革新来实现,为此需要加大相关低碳建筑材料和技术的研发力度。二是建筑施工低碳。据测算,与传统施工方式相比,绿色施工方式每平方米能耗可以减少约20%,水耗可以减少63%,木模板消耗量减少87%,产生的施工垃圾量减少91%。如果要在施工阶段大幅度减少能源消耗,最好的办法就是推动住宅产业化、工业化,采取装配式施工,推广全装修。三是建筑使用低碳,更加注重可再生能源在建筑中应用。
  (2)打造低碳交通。交通运输,作为经济社会发展的重要载体和工具,是温室气体的重要排放源。机动车碳排放已占到全社会碳排放的相当比重。在当前机动车快速增长的前提下,低碳交通运输是实现节能减排、发展低碳经济的重要组成部分。低碳交通运输是一种以高能效、低能耗、低污染、低排放为特征的交通运输发展方式,其核心在于提高交通运输的能源效率,改善交通运输的用能结构,优化交通运输的发展方式。目的在于使交通基础设施和公共运输系统最终减少以传统化石能源为代表的高碳能源的高强度消耗。作为转变经济发展方式的重要举措,低碳交通运输是达到交通领域人与自然的一种和谐,在中国,它必将得到更大的发展。实现低碳交通运输的途径:一是,力求“减碳”。交通运输工具必须依赖能耗,除非使用洁净能源(如太阳能等),否则交通运输难以实现无碳化,只能是不断低碳化的发展过程。二是,节能减排。高度重视运输工具的尾气排放,“节能”和“减排”都是交通运输低碳化的重要途径,既要重视“节能”,更要把“减排”上升到应有的高度。三是,理念体系化。低碳交通运输是一个体系化的概念,无论是交通运输系统的规划、建设、维护、运营、运输,还是交通工具的生产、使用、维护,乃至相关制度和技术保障措施,人们的出行方式或运输消费模式等,都需要用“低碳化”的理念予以改造和优化。四是,综合性减碳。一方面,低碳化的手段是多样的,既包含技术性减碳(如节能环保技术应用),也包括结构性减碳(如通过优化网络结构、运力结构等提高能效),还包括制度性减碳(如市场准入与退出机制);另一方面,低碳化的途径是双向的,既包括“供给”或“生产”方面的减碳(如提供一个更低碳的交通运输服务系统),也包括“需求”或“消费”层面的减碳(如引导公众理性选择出行方式,鼓励乘用公交或骑自行车等)。五是,低碳系统化。完整的低碳交通运输体系应包括三个基本的系统:节能减排基础支撑系统,这是低碳体系建设的第一步,还需加大推进力度,把传统工作系统化提升;清洁能源优化利用系统,积极发展新能源汽车是交通运输低碳化的重要途径;公众出行社会引导系统,要运用一切法律、经济、技术乃至公德力量,正确引导公众的交通消费[3]。

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