中国能源温室气体排放与可持续发展

全球气候变化对经济社会的可持续发展带来严重挑战。影响温室气体排放的因素主要有经济增长、人口、能源消费强度、能源结构等。预计中国2005～2020年GDP年均增长率为8.0%～8.6%。基准情景下,中国2050年能源需求总量达到66.19×108t标煤,人均能源消费量4.4t标煤,CO2排放量117.3×108t,能源消费弹性系数0.42,2020年CO2排放强度比2005年下降43%～48%;减排情景下,中国2050年能源消费量50.4×108t标煤,人均能源消费量3.5t标煤左右,CO2排放量70.7×108t,人均CO2排放量4.8t左右,能源消费弹性系数0.32,2020年CO2排放强度比2005年下降48%～52%,若能实现减排情景,则意味着中国已做到了低碳经济;而从可预见的技术条件以及清洁能源和可再生能源利用的规模来看,实现低碳情景难度很大。中国正处于工业化中期的发展阶段,能源需求增加是客观存在的,应力争转变经济增长方式,优化产业与产品结构,减少与控制高耗能产品出口,提高非化石能源比重和能源利用效率。发展中国家在应对全球气候变化行动中应制定中、短期目标与长期目标。中、短期目标即相对减排,中国政府制定的2020年CO2排放强度相对2005年降低40%～45%的约束性目标就属于相对减排;长期目标指的是当发展中国家实现工业化后,若全球技术发展迅猛,这时发展中国家温室气体的总量控制与减排才有可能做到。     

中国低碳经济前景刍议(上)——本世纪碳排放对气候变化的严峻影响

在2014年北京APEC峰会上,中美发表联合声明,双双做出减排承诺。预测中国2030年达到碳排放峰值时年二氧化碳排放量为117×108t,需要考虑2030年开始实施大规模的碳捕集、利用与封存措施(CCUS),才能使2050年时二氧化碳净排放量大幅下降至80×108~90×108t。中国必须大幅度降低煤炭消费量,提升非化石能源在能源结构中的比例,使2050年基本情景下非化石能源占一次能源消费总量的比例达到32.2%、积极情景下达到43.0%;同时需要在安全可靠的原则下扩大核电份额,使其在基本情景下占到一次能源消费量的9.8%。2050年中国仍然处于经济增长阶段,钢铁、水泥、工业等部门还需要保持较大的煤炭份额,2050年基本情景下煤炭消费量将降低到23.0×108t标煤,积极情景则降低到16.1×108t标煤。当前各国实施的政策远不足以限制大气温度的上升幅度,早期希望大气温升控制在2℃已相当困难。如果继中国2030年碳排放达到峰值后,印度、巴西、南非等发展中国家也能够较快达到排放峰值,全球有可能在2040~2050年达到碳排放峰值,从而使2100年时大气温升控制在3℃范围内。     

低碳发展时代的世界与中国能源格局

哥本哈根会议认定了"2℃"和"在2050年前全球排放量减到1990年的一半",到2050年,碳减排要求世界人均能耗不高于2.5t标煤/a。能源碳强度ω是一个反映碳排放与能源结构关系的新指标,利用它与一次能源消费中生成并排放二氧化碳的各种形式能源所占比率γ的关联式ω=2.4γ进行推算:按照450情景方案,二氧化碳排放峰值307×108t出现在2020年,而能耗峰值在2030年左右;按照丹麦方案,二氧化碳排放峰值320×108t出现在2025年,能耗峰值也大约在2030年,将达到273×108t标煤/a,人均3.3t标煤/a。碳排放峰值年越推迟,达到2050年远期目标的难度越大。按照丹麦方案,2030~2050年的20年间,需平均每年减排10×108t二氧化碳,同时与450情景方案相比,大气中二氧化碳总量将增加400×108t以上。根据中国政府宣布的2010~2020年的减排目标推算,2020年能耗为41×108t标煤,二氧化碳排放约74×108t,中国只要能做到能耗强度每5年降低20%,就能够实现此目标。中国应在2020年之前快速发展非化石能源、加速产业转型、大力发展天然气、大幅提高能效,这样就完全能够与世界减排同行。     

城镇化与能源革命

中城镇化与能源革命已成为新的经济增长模式的两翼,城镇化需要通过能源革命为其提供有效的能源供应保障.现有大、中城市周边的新开发区是城镇化的主力,农村地区的城镇化、现代化也极为必要,农民的市民化是在中心城镇实现能源革命的前提.2011年中国能源弹性系数高达0.8,2012年煤炭消耗达到36.5×108t,超过了“十二五”规划2015年的消耗量,以煤炭为主的能源生产模式和高耗能、高污染、高排放的能源利用模式再也不能持续下去了,“十八大”之所以将“能源生产和利用模式的转变”上升到”革命”的高度,正是针对这种局面提出来的、“能源生产方式的革命”是坚持和加快一次能源向低碳转型,加速提高清洁、低碳能源占一次能源的比重;“能源利用方式的革命”是摈弃传统粗犷的能源利用模式,采取科学用能模式城镇化为我国实现工业和建筑物能源利用方式的革命提供了绝好的机遇,应与之同步规划建设适应}中国情的天然气DES/CCHP能源系统.经量化计算,若2015年新区应用天然气CCHP的比率能达到40％,使能效达到70％以上,总能耗就可降至39× 108t标煤,能源强度比2010年降低18％:二氧化碳排放量可降至80.5×l08t,碳强度比2010年降低22％ 另外,交通运输的能源革命也不容忽视.     

对中国未来低碳能源约束下的能源构成和油气需求分析

《中国2050年低碳发展之路.能源需求暨碳排放情景分析》(简称《情景分析》)提供了4种情景,其中低碳情景大致给出了一个可能实现的能源状况,而强化低碳情景则要付出更大努力和超常投入,属于争取实现的可能目标。新能源在能源构成中的扩大是一个漫长的逐渐加速的过程。对水电和新能源的发电量应有较清楚的认识,在中国电力工业构成中,水电和若干新能源装机容量所占比例要明显高于其实际发电量所占比例。按《情景分析》的研究,到21世纪中叶我国能源构成将有很大改善,但还很难将化石能源降到占构成的50%以下,更不能改变传统(基础)能源为主体的情况。即使按低碳和强化纸碳情景的约束条件,中国对油气的需求量仍将持续增长,而在化石能源中相对低碳的天然气发展最快。2035年前后石油需求量可能超过6×108t,天然气需求量可能超过3500×108m3。相应石油进口依赖度可能超过60%,天然气将达到45%左右。煤炭仍居首要能源地位,压低煤炭需求量是实现低碳化的重要措施,但过分压低煤炭比例难以做到。这就要求必须把煤炭清洁化利用和低二氧化碳排放提到能源发展战略的高度上来认识。中国能源战略应首先关注节能减排,其次是保障基础能源的可持续发展,以及以科技领先促进新能源发展。     

我国节能减排形势和面临的严峻挑战

我国近几年节能减排取得巨大成就,与2005年比较,2009年全国单位GDP能耗降低15.56%;"十一五"前4年节能率为4.14%,节能量达到56511×104t标煤;环境污染物增长率和单位GDP污染物产生量明显下降。但节能减排形势依然严峻,目前完成"十一五"能源强度降低20%左右的目标任务十分艰巨。同时,能源资源相对短缺、节能压力巨大、能源开发利用效率不高、环境污染严重、节能管理体制改革明显滞后等问题依然存在。其原因主要是经济增长过快、产业结构调整十分艰难、节能降耗步履维艰、能源结构调整进展较慢、能源消费量增长迅速等。为了保持资源和环境的可持续发展,必须控制能源需求总量的增长,优化能源结构,2020年能源消费总量不应超过42×108t标煤,特别要抑制煤炭生产量和消费量的快速增长。同时今后10年经济增长速度最好保持在7%～8%之间。改变经济增长模式的重点在于转变发展方式,要由生产型大国向消费型大国转型、由投资主导型转向消费主导型,到2020年第三产业的比重应达到50%左右。要加大节能力度,提高能源利用效率,"十二五"和"十三五"期间,单位GDP能耗应分别下降20%。另外,应积极发展各种非化石能源,深化能源体制改革,进一步加强国际合作。     

青岛市节能潜力评估

青岛市作为典型的能源输入型城市,未来面临着巨大的能源、环境压力.影响青岛市能源利用效率的因素主要包括能源消费结构、产业结构、重点用能企业单位产品综合能耗、技术进步、居民的生活方式和节能意识等.从结构节能、重点领域节能和管理节能三个方面对青岛市的节能潜力进行评估,结果表明,青岛市“十二五”期间每年的节能潜力合计约为813.34×104t标煤.其中,产业结构年均节能潜力约46.71×104t标煤,相关工业行业每年最大节能潜力约为494.92× 104t标煤,居住建筑和公共建筑每年节能潜力约为70.31×104t标煤,交通领域年节能潜力61.7×104t标煤,居民家用电器年均节能潜力约22.7×104t标煤,农业领域直接节能潜力每年约117×104t标煤.未来青岛市应努力降低煤炭消费比重,提高第三产业比重;加快地方性配套法规和标准建设;进一步完善节能目标责任制,建立和完善省、市、区市三级节能监察体制,强化约束性节能监管;围绕节能产业化方向,加大节能投入,完善节能技术创新体系建设;全面深入地开展节能宣传活动,培养公众低碳节能的生活方式.     

论能源革命与法律革命的维度

以清洁能源替代化石能源和提高能源效率为内容的能源革命，已经成为“实现向低碳、高效、环保的能源供应体系迅速转变”的契机。本世纪初，IEA和有关研究机构以变革能源基准情景和参考情景构筑的替代政策情景、能效政策情景、ACT（技术加速发展）情景及450ppm情景掀起了能源革命的浪潮。     

我国机械工业节能的形势及任务

"十一五"期间我国机械工业单位增加值能耗逐年下降,但由于产业规模大,生产过程中依然消耗了大量能源,大中型企业万元工业增加值耗用钢材从2005年的0.4702t降至2010年的0.3046t,部分产品能源效率已接近世界先进水平。但还是存在一些问题,如一些适于采用先进工艺装备实现集中规模化生产的热加工分散、重复严重,多数产品能源效率低于国际先进水平,机械热加工工艺技术明显滞后,材料利用率低等。机械工业的生产节能主要是降低生产过程中的电、水、气消耗,并把产生的热量等副产品加以利用。"十二五"期间机械工业生产过程的节能潜力约为4000×104～5000×104t标煤,机械产品的节能潜力约为2×108t标煤左右。经测算,机械工业万元工业增加值综合能耗将由2010年的0.40t标煤下降到2015年的0.31t标煤。我国机械工业应大力发展绿色制造业,优化结构、推进节能减排,加强节能管理体系建设和行业节能基础性工作,加快技术进步,提高材料利用率。     

山东省工业碳排放情景预测及减排策略研究

随着区域经济总量的不断扩大和人口数量的持续膨胀,山东省工业经济发展与资源环境之间的矛盾越来越严重。工业能源消耗量迅猛增加,碳排放量日益严重。利用STIRPAT模型,分析得出工业总产值、工业能源强度和工业能源结构是山东省工业碳排放量的重要影响因素,能源强度的增大、能源结构的增长和工业总产值的增加均导致工业碳排放量的增加。在此基础上,设定基准情景、低碳情景和超低碳情景三种情景模式,运用情景分析法预测山东省2015~2040年工业碳排放量走势,三种模式下年工业碳排放量均不同且峰值出现的时间和大小也不同,但总体变化趋势均呈倒U形曲线特征,与环境库兹涅茨曲线理论的观点相一致。可以说,超低碳情景是山东省未来最具前景的工业碳排放发展模式,但受工业经济发展现状限制和能源现状制约,山东省选择低碳情景模式较为现实。建议山东省应注重调整工业能源消费结构,走能源多元化道路;优化升级产业结构,发展低耗能产业;提高工业能源利用效率,降低能源损耗;强化政府职能,加强工业用能管理;建设工业生态园区,重视生态环境保护。     

我国二氧化碳排放的特点、趋势及政策取向

改革开放以来。我国二氧化碳排放总量从1978年的148329×10^4t增加到2008年的689654×10^4t．年均增长5．3％。与此同时,二氧化碳排放强度总体上呈较快下降趋势,但1999年以后下降速度放缓。我国二氧化碳排放强度明显高于国际水平。分析其原因,从需求结构看是经济增长过度依赖出口：从产业结构看是由于过度依赖工业,尤其是重化工业：而以煤为主的能源资源结构和能源生产结构,直接导致我国单位能源使用排放的二氧化碳高于其他国家。我国2015年二氧化碳排放量预测值在82．28×10^8-90．508×10^8t之间,减排形势不容乐观。由于我国还处在工业化、城镇化加快发展阶段,在以煤为主的特定资源禀赋条件下,减缓二氧化碳排放的主要路径是减少能源消费,即节能。节能的主要着力点在于充分发挥政府和市场的作用,加快提高能源技术效率,包括深化能源产品定价机制改革;加强政府的社会性管制,使环境社会成本充分内部化;建立绿色税收体系,支持低碳经济发展;培育碳排放交易市场。     

低碳经济背景下山东省“十二五”期间经济社会发展情景研究

发展以低能耗、低污染、低排放为特征的低碳经济,是山东省落实科学发展观、推进生态文明建设的必然选择。山东省人均碳排放明显高于全国平均水平,且两者之差几乎逐年增大。通过对山东省人均碳排放与人均GDP、能源强度、产业结构、城市化水平、对外贸易开放度的协整分析,分析结果表明碳排放与各因素之间存在长期均衡关系。另外,从碳排放的驱动因素出发,依据山东省已有的主要规划和中长期目标,以及关于未来经济趋势的分析,设置了基准、强化低碳经济、粗放型经济三种不同的发展情景对山东省"十二五"期间碳排放的演变趋势分析。研究表明2015年碳排放总量的取值区间约为31023.77×104~34461.88×104t,碳排放强度将在2010年0.63t/万元GDP的基础上降低9.98%~18.96%,山东省在采取积极减排措施的情况下基本可以实现碳排放强度降低18%的目标。提出了相关对策建议:优化能源结构,加大技术投入;调整产业结构,转变增长方式;完善政策机制,构建绿色贸易体系。     

广东省能流图与能源平衡分析

改革开放30年来,广东省已成为中国经济最发达的地区之一,经济的快速发展和大规模城市化建设也给能源供应和环境保护带来巨大压力。为了保障能源的充足供应和环境、经济的可持续发展,有必要从能源供给、转换、消费等方面对广东省能源平衡的全过程进行分析。根据2007年广东省能源平衡表．绘制出2007年广东省能流图。广东省能源消费中化石能源比重偏高,以煤炭、石油和天然气为主。而资源丰富的可再生能源比重偏低;能源消费总量增长迅速,对外依存度高,能源安全保障难度高;化石能源消费还带来了环境恶化和气候变化;火力发电效率与先进国家相比还有提高的空间。广东省工业部门消耗的能源最多,其次是交通运输和仓储邮政业。再次是城镇和农村居民生活,此外广东省对油品和电力等优质能源的需求也迅速扩大。鉴于此,建议在广东本地开发低碳新能源。包括核能、新能源与可再生能源等;充分开发利用国内国外两种资源、两个市场,进一步加强能源运输传送能力建设;提高火力发电效率应以技术改进为主,以优化燃料构成为辅;在工业上推进节能高效先进技术的应用,加快第l_产业的发展,在交通上推进高效率智能低排放的运输方式,鼓励居民采用并不降低舒适度的低碳生活方式和生活习惯。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅶ)——中国能源需求暨碳排放情景分析讨论

预测世界二氧化碳排放量峰值40Gt/a出现在2025年,此后年均下降4.1%,2050年才能达到IEA Blue Map情景要求的14Gt/a,届时人均排放量为1.5t,由于总降幅未达到80%,仍需努力减排,争取2070年世界二氧化碳排放量达到10Gt/a。中国2005~2025年累积二氧化碳排放量约160Gt,2025~2050年间约194Gt,2050~2070年间约75Gt,2005～2070年间合计约472Gt,约占当时世界份额的27%。希望中国碳排放峰值出现在2025年而不是2030年,即使能控制当年二氧化碳排放量达到10.5Gt/a的水平,此后年均下降2.9%,2050年达到5Gt/a的较高水平,年人均排放量降低到3.4t,仍高于世界均值。为了与世界总降幅同步,还需要进一步减排,争取2070年二氧化碳排放量达到2.5Gt/a。为了在2050年达到期望的碳减排目标,必须优化中国的产业结构和能源结构,发电、钢铁、水泥是中国节能减排的重点。受生物质资源不足、煤化工生产油品只能适度发展、氢燃料替代目前尚无确切时间推广节点的制约,预计2050年中国替代石油燃料的比率在20%左右,低于欧美地区50%～70%的比率。但通过提倡绿色出行、提高发动机燃油效率、乘用车过渡到以纯电动汽车和混合动力汽车为主、石油替代步伐加快且替代方式多样化、提高石油加工轻质化程度、加大天然气在CHP或DES/CCHP的高效利用等措施,将2050年的原油消费量控制在6.0×108t仍然有可能。加工6×108t原油可生产1.08×108t化工轻油,CBTL生产的油品总量中还包含1200×104t石脑油,合计化工轻油量为1.20×108t,加之还可由煤化工MTO/MTP生产一定量的烯烃,可满足基本有机化工原料的需求。只有通过各部门的综合努力,低碳排放的A或B情景才有可能实现,任何部门的牵制都将影响全国碳减排目标的实现。     

掌握原油资源与贸易信息 优化原油采购与原油加工

世界一次能源消费不断增长,据国际能源署(IEA)预测,2030年世界一次能源需求量为165×108t油当量,2050为215×108t油当量。2030年能源消费中化石能源仍占主导地位。世界石油探明储量中,中东地区约占60%,欧佩克约占76%。世界主要国家原油储量、产量和加工能力分布不平衡。世界原油重质化劣质化趋势明显。世界炼油厂逐年减少,平均规模越来越大,炼油企业和装置结构发生明显变化,炼油工艺装置结构调整步伐加快,加氢裂化、加氢处理与焦化的加工能力还将有较大幅度增长。石油输出国大力发展炼油和石化工业。中国交通运输业和汽车工业的迅速发展推动了炼油工业的发展,但中国炼油工业面临着石油资源短缺和原油对外依存度越来越高的挑战。据IEA预测,中国2015年石油需求量为5.0×108～5.3×108t,2020年将达到5.9×108～6.4×108t,对外依存度将达到70%。     

低碳经济下我国煤层气的发展机遇

天然气是最清洁、高效、低碳的化石燃料,提升天然气在能源消费中的比例,将使我国能源消费结构趋于合理,有利于减少碳排放,有助于实现我国发展低碳经济的目标。2010~2020年间预计我国天然气需求量年均增长13.04%,高于同期天然气产量增幅4.12个百分点,天然气需求缺口为煤层气提供了市场,也为我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用储备了充足的用户。"十一五"期间,国家启动了沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两个煤层气产业化基地建设。截至2010年底,全国形成煤层气产能25×108m3/a,实现煤层气产量15.57×108m3。预计2015年全国煤层气(煤矿瓦斯)产量将达215×108m3,利用率在60%以上,瓦斯发电装机容量超过300×104kW;新增煤层气探明地质储量8500×108m3;建成13条输气管道,总长度2121km,设计年输气能力180×108m3。建议国家应进一步鼓励煤层气(煤矿瓦斯)的开发利用,将煤层气利用量纳入综合利用进行统计;加大政策支持和政府投入力度,适当提高财政补贴标准,设立煤层气发展基金;组建国家煤层气公司,增加煤层气企业的资本金投入,支持煤层气企业重组上市;同时应大力发展二氧化碳捕集技术,将以消灭或减少煤层气(煤矿瓦斯)放空为目标的专项治理纳入国家瓦斯治理计划。