以低碳技術為支撐發展低碳經濟

王衛彬

(嘉興學院商學院,浙江嘉興314001)

能源使用帶來的環境問題及其誘因,全球氣候變暖對人類生存和發展的嚴峻挑戰,使人們對物資消耗方式的認識越來越深刻。要發展以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟,就離不開低碳技術的支撐。

1 關于“低碳經濟”和“低碳技術”

1.1 “低碳經濟”和“低碳技術”

低碳經濟是低碳發展、低碳產業、低碳技術、低碳生活等一系列經濟形態的總稱。其基本特征是低能耗、低排放、低污染,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步,其實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構。發展低碳經濟是一場涉及生產模式、生活方式、價值觀念和國家權益的全球性革命。雖然目前對低碳經濟的定義主要集中在能源的科學利用上,從更大角度講,低碳經濟應該是人類賴于生存的物質資料的消耗,是一個綜合體。

從這個認識來看,低碳經濟的基本特征是:低能耗、低排放、低污染。生活和生產過程消耗更低,排放更少,有排放,而污染更少。如在生活方式中,隨手關燈、紙張的雙面使用、菜中少放油,減少洗潔凈的使用等;在生產方式中,提高水的重復利用水平、減少生產過程的廢棄、提高廢棄物的重復利用等。

1.2 低碳技術

以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”,一個重要的支撐就是“低碳技術”。技術將是決定低碳經濟發展速度的關鍵,只有通過推進科技進步,利用科技創新,提高效能,降低能耗,掌握核心技術資源,才能夠爭得先機,贏得低碳經濟的主動權。目前,通用的低碳技術的定義是:低碳技術是指涉及電力交通、建筑、冶金、化工、石化等部門,在可再生能源及新能源和煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、二氧化碳捕獲與埋存等領域,開發的有效控制溫室氣體排放的新技術。

低碳技術存在于三個階段上:第一是源頭上,即為了社會發展利用什么樣的能源以及怎樣利用能源。這就涉及到了如何開發利用新能源以及合理有效地利用現有的常規能源。第二是過程中,即在利用能源的過程中,怎樣改進技術設備和轉變能源利用方式,來盡量減少能源的消耗和溫室氣體的排放。第三是結尾,即怎樣盡量處理已經排放出的溫室氣體,這就具體到了“碳捕獲”、“碳封存”和“碳轉變”等技術?！暗吞技夹g”更具體一點,就是指尋找新能源和更合理有效地利用能源、改變常規能源利用方式、處理溫室氣體的技術。

低碳技術可分為三個類型:一是減碳技術:電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高能耗、高排放領域的節能減排技術,煤的清潔利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發技術等。世界各國工業能源消費一般只占能源消費總量的1/3左右,而在我國,工業能耗占將近60%以上。二是無碳技術:核能、太陽能、風能、生物質能等可再生能源技術。以掌握風能技術為例。截至2008年底,我國累計風力發電裝機容量已超過印度,成為全球第四大風電市場,同時也提前實現了可再生能源“十一五”規劃中2010年風力發電裝機容量1000萬kW的目標。按照這一發展速度,我國將一路趕超西班牙和德國,至2010年風電總裝機容量有望躍居世界第二位,提前10年實現2020年風電裝機容量3000萬kW的目標。三是去碳技術:碳捕獲與封存技術是一項新興的、具有大規模減排潛力的技術,有望實現化石能源使用的二氧化碳近零排放。該技術將工業生產過程中產生的二氧化碳捕集并安全地存儲于特定地質結構中,減少向大氣的排放,以減少溫室氣體在大氣層中的聚積,從而減緩全球氣候變化。另外,溫室氣體可用于資源化利用,提高石油采收率。

2 國內外低碳技術的研發及應用情況

2.1 國外低碳產業及低碳技術的發展狀況

英國公布了世界上第一個“碳預算”,首次將減排目標納入法律框架,并應用于經濟社會各個方面。英國還推行“政府投資、企業運作”的模式,促進商用技術的研發推廣,占領低碳產業的技術制高點。它的能源總體戰略主要集中在:提高能源效率以節省能源,開發清潔能源和在競爭的市場價格條件下確?？煽康哪茉垂?。英國通過實施能源戰略,到 2020年將提高能源效率35%,減少 8%～15%電力消費和 13%天然氣消費。

美國奧巴馬政府把清潔能源作為加強美國能源安全的主要切入點,鼓勵技術創新。在開發清潔能源的過程中,美國科研機構把重點放在了開發太陽能、生物燃料和先進照明技術等方面,并已取得了長足進展,特別是在開發太陽能方面。奧巴馬政府積極支持發展節能環保的混合動力或電動汽車,其新能源政策中設定了到2015年,將有100萬輛插電式混合動力車投入使用的目標。

歐盟制定了發展低碳技術的“路線圖”,計劃在風能、太陽能、生物能源、二氧化碳的捕獲和儲存等6個具有發展潛力的領域發展低碳技術,在未來10年內,將增加500億歐元發展低碳技術。歐盟將采取一系列發展能源技術的措施,以實現其承諾的到2020年實現三個20%的目標,即到2020年將溫室氣體排放量在1990年的基礎上至少減少20%;將可再生清潔能源占總能源消耗的比例提高到20%;將煤、石油、天然氣等一次性能源消耗量減少20%。

日本不斷研發的低碳技術使能源利用效率大幅度提高,新能源開發利用展現出扭虧為盈的倍增趨勢。日本新首相鳩山由紀夫公開承諾,日本將在2020年實現溫室氣體排放在1990年的基礎上消弱25%。日本將投入巨資開發利用太陽能、風能、光能、氫能、燃料電池等替代能源和可再生能源,積極開展潮汐能、水能、地熱能等研究。

2.2 國內低碳產業及低碳技術的發展狀況

我國各級政府部門十分重視低碳技術?？萍疾俊野l展改革委等14個部委2007年6月14日公布了《中國應對氣候變化科技專項行動》,以全面提升中國應對氣候變化的科技能力。根據專項行動的安排,將進行控制溫室氣體排放和減緩氣候變化的技術開發,重點包括:節能和提高能效技術、可再生能源和新能源技術、先進核能技術、二氧化碳捕集與封存技術、生物固碳技術和固碳工程技術、農業和土地利用方式控制溫室氣體排放技術等。2009年2月5日,國家財政部、科技部發出了《節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》,針對公共服務領域購車進行一定的補貼,在北京、上海等13個城市進行試點示范。2009年8月,財政部、科技部、國家能源局啟動實施旨在鼓勵太陽能規模應用的“金太陽工程”。

2.3 我國低碳經濟存在的問題

總體來看,我國低碳經濟尚未成型,低碳技術研發水平相對落后。低碳經濟產能較大而核心技術欠缺。我國太陽能電池產量世界第一,占世界1/3,生產技術都是引進的。但存在技術和市場兩頭在外的問題,如我國目前的LED中的芯片絕大多數依靠進口。雖然我國企業也生產了一些,但國外產品LED每瓦能達100～150流明,我國生產只有70流明左右。我國低碳經濟的產業化道路還在探索和嘗試之中,低碳經濟既要有經濟領域加快政型、全社會節約能源的理念,但更需要技術的進步,特別是在低碳重大核心技術領域。未來低碳經濟的發展道路,科技支撐的力量不容小覷,能源科技和減排技術的創新是邁向真正低碳之路的核心。未來的能源體系正面臨著向低碳、高效、環保的能源供應體系迅速轉變的大勢,向可持續發展的能源體系過渡,需要科技創新,建立低碳能源技術支撐體系。優質和高效地利用傳統能源,加強科技攻關,從源頭上減少碳排放,仍是未來可持續發展的一段很長的必經之路。

3 構筑低碳經濟技術支撐體系的建議

3.1 加快節能低碳技術研發和推廣

重視節能低碳技術研究開發。加快對燃煤高效發電技術、工業節能技術、半導體照明技術、建筑節能技術、二氧化碳捕獲與封存、脫碳與去碳等技術研發,力爭在關鍵技術和關鍵工藝上有重大突破,形成技術儲備,為低碳轉型和增長方式轉變提供強有力的支撐。

1)高效清潔燃燒技術。加快研究煤的高效潔凈燃燒技術,工業爐窯蓄熱式高溫空氣燃燒技術,分布式能源、能源梯度利用和多聯產技術等。開發推廣循環流化床鍋爐、工業余熱鍋爐、生物質發電鍋爐等新型鍋爐。通過采用高效燃燒技術和應用新型鍋爐,大幅提高工業領域的燃煤效率。

2)工業節能技術。加強余熱余壓回收利用、大功率變頻調速等工業節能核心技術研發,以及在化工、冶金、建材、造紙等行業的應用,降低工業單位產出能耗。加強IGCC工程師范及相關燃氣輪機、氣化爐、電站系統集成等開發。

3)半導體照明技術。積極培育芯片設計-器件封裝-燈具制造的半導體照明產品鏈,加快功率型LED芯片制造、器件封裝關鍵技術與產業化。結合國家“十城萬盞”示范項目實施,大力推廣LED道路照明示范工程。

4)建筑節能技術。加快既有公共建筑節能改造專用材料、應用技術、運行管理、能效測評等關鍵節能技術和集成示范;推動新建建筑與建筑物同壽命的新型保溫隔熱材料、體系、配套產品、設計、施工和驗收標準體系的關鍵技術和集成示范。

3.2 大力推動新能源的開發和利用

針對我國一次性能源資源水平低,而可再生能源豐富的特點,圍繞風能、太陽能、生物質能和地熱能等領域,通過產學研聯合攻關,以調整和優化能源結構,解決可再生能源利用領域中的關鍵共性技術問題,并開展示范推廣。

當前,首先要加快太陽能產業發展。我國太陽能光伏產業已初具規模,未來將成為我國主導產業集群之一。緊緊抓住國家對太陽能光電產業的扶持政策,依靠科技進步全力做大做強光伏產業,并不斷拉長產業鏈,最終形成較為完整的太陽能光伏發電系統產業鏈。積極實施“金太陽示范工程”,推進光伏發電的規模化示范應用。在城市推廣普及太陽能集中供熱水工程,建設太陽能采暖和制冷示范工程,在農村和城鎮推廣戶用太陽能熱水器、太陽房和太陽灶等。其次,加快風電開發和建設,努力在風電建設領域取得新的突破;大力推進兆瓦級大功率風力發電裝備的研發和產業化,提升我國大型風力發電裝置的核心競爭力。第三,加快生物質發電焦油控制、農作物秸稈成型等關鍵技術研究開發。加快推廣秸桿氣化發電、垃圾焚燒發電、農村沼氣、有機污泥焚燒發電、填埋氣發電、生物柴油等生物質能利用技術。

3.3 加強減排技術開發與推廣

1)工業清潔生產技術。著眼于工業污染源頭控制,加強重點行業的清潔生產工藝開發與推廣應用。在化工行業重點加強新型高效催化技術、新型高效提取分離技術及過程強化等技術的開發,加快印染等行業中水回用等技術的研發等。

2)工業廢水處理技術。加快工業廢水、城鎮污水高效處理技術,廢水的綜合利用和再生回用技術,直流水循環利用技術等的研究。水質水量優化配置技術。建立水資源綜合利用和水環境安全預警體系。提高水污染防治技術水平,提升關鍵工藝設計和工程化成套設備制造能力,保障用水安全和水資源可持續利用。

3)煙氣控制與處理技術。加強鋼鐵、發電、水泥等行業煙氣處理技術的消化吸收和再創新,研究開發推廣具有自主知識產權的脫硫、脫硝技術及裝備。開發推廣脈沖袋式除塵等新一代除塵技術及裝備。

4)固廢物資源化技術用。加強工業廢棄物、污水污泥資源化處置關鍵技術,城鎮生活垃圾和特種垃圾的綜合處置技術,畜禽養殖廢棄物和農作物秸稈的綜合利用技術。提高固體廢物綜合利用率和城鎮生活垃圾處理率,從源頭上控制和減少固體廢物的產生。

3.4 加快低碳技術的引進和國際合作

1)積極參與國際碳市場減排合作。國際碳市場是減排的有效機制,未來需積極參與并不斷完善。國際碳市場的建立,很大程度上促進了發達國家和發展中國家在碳減排方面的合作。積極通過清潔發展機制CDM項目,引進發達國家先進的低碳技術,鼓勵企業依靠商業渠道引進技術,鼓勵企業通過CDM項目在聯合國CDM執行理事會注冊,以獲得更多的資金及技術支持。

2)加強技術層面的國家合作。提升國際科技合作的層次和水平,積極參與低碳技術關鍵領域的國際科技合作計劃,提高低碳技術研究水平和自主創新能力。鼓勵和支持高校、科研機構和企業發起和參與低碳技術領域國際和區域科學研究計劃與技術開發計劃,充分利用全球資源,分享國際前沿科技成果。促進低碳相關的技術創新。

3.5 加強低碳技術支撐體系建設

1)人才建設。通過人才引進、團隊建設等途徑,培養低碳經濟技術和高層管理人才,建立一支高水平的低碳研究隊伍,大力吸引節能低碳領域的國內外高層次人才,為低碳轉型和發展方式轉變,提供強有力的人才和技術支撐。

2)服務能力建設。服務能力建設是提高企業技術創新能力的基礎,包括:技術標準、技術信息、技術數據、設備儀器、計算軟件、技術咨詢、產品認證、技術培訓等。能力建設要由企業、科研機構、高等院校,包括國家重點實驗室,國家工程技術研究中心等在內,聯合起來,共同對資源進行整合、共享、完善和提高。通過建立共享機制和管理程序,逐步做到資源有效利用,并在此基礎上建立低碳公共技術服務平臺等。