第三节 全球气候变化议题下对能源发展的要求

如果说金融危机是短期冲击，那么气候变化则是人类面临的长期挑战，也是最大的发展危机。气候变化将是影响未来中国发展的最大国际性约束。金融危机缓解了全球的能源供需压力，但却给应对气候变化增加了更多的不确定性。

目前全球讨论的焦点是如何将全球气候变暖控制在上升2摄氏度，温室气体浓度控制在400ppm以内，国际能源署（IEA）为之做了量化分析。按照其预测，2006至2030年，97%的二氧化碳排放量增长来自非OECD国家，其中中国、印度和中东占3/4，而中国和印度的煤炭使用将是二氧化碳排放量的主要来源。450ppm情景需要全球的排放量在2020年以410亿吨作为上限约束，到2030年下降1/3，减排147亿吨/年。IEA的研究显示，65%的减排量需要由非OECD国家来实现，而能效提高是最有效的减排途径，占非OECD国家减排量的60%。因此，450ppm的情景需要OECD国家和非OECD国家的共同努力才能实现（见图4-1）。

完成这一减排目标需要在完成2007—2030年26万亿全球能源基础设施投资的基础上，增加9万亿美元的投资。如果通过征收二氧化碳排放税的话，每吨可能高达180美元左右。在该情景中，可再生能源与核能将得到大规模的推广，可再生能源占全球发电量的比例将从目前的18%上升到2030年的40%。

然而，这个450ppm情景尚未在发达国家形成共识，在哥本哈根能否谈下来还是一个巨大的变量，要求发展中国家在2020年以后落实65%的减排量也将是一个非常困难的问题。哥本哈根会议上全球能达成何种共识存在着很大的不确定性。即使美国提出来2020年要在2005年基础上减少15%的排放量，这仅相当于和1990年的排放量持平。对于在京都协议上做了很大努力的日本和欧盟国家来说，这是一个很大的倒退。新兴的发展中国家能否承诺一定的量减排义务具有很大的不确定因素。这些不确定因素给能源行业的发展带来了巨大的风险。

要实现将二氧化碳当量维持在450ppm之内的目标，全球与能源相关的二氧化碳排放量需要在2020年达到顶峰，从2005年的260亿吨上升至280亿至320亿吨，之后在2050年前下降到120亿至150亿吨。该轨迹要求自2020年每年减少2%至3%的碳排放量。如果2020年之后的十年中碳排放量持续上升，那每年就必须减少4%至5%的碳排放量。然而，大多数国家实际上走的是高碳型发展道路，自2000年至2006年碳排放量每年以3%的速度增长，全球二氧化碳排放总量将超过政府间气候变化专业委员会（IPPC）预测的最差状况。

未来十年中新建的电站、建筑物、公路和铁路所用的技术将会在很大程度上决定2050年及以后的碳排放量。这是为什么呢？因为能源设施的周期很长，一个电站的能源设施周期是几十年，而城市基础设施的能源设施周期可达一百年。延迟行动会造成未来减排成本大幅度上涨，而且使全世界陷入长达几十年的高碳型基础设施的困境。即使是现有的低成本清洁能源技术也得经过数十年才能充分进入能源领域。假设新技术发展需要一个很长的前置期，那么在2030年开始大规模应用先进技术要求现在就采取积极行动。

城市化的规模也为避免陷入高碳型发展模式提供了无可比拟的机遇。国家，尤其是发展中国家可以抓住机遇，做出重大决策，建设布局紧凑、建筑能效高、具有良好公共交通体系并使用清洁能源交通工具的低碳型城市。

能源基础设施滞后性的好处之一在于，在新建基础设施中使用高效低碳技术促进低碳路径的形成。从现在至2020年，发展中国家将建设至少一半的长期能源设施。例如，中国2015年的建筑存量，至少有一半是需要在2000年至2015年期间建成的。而在发达国家，更置住宅房还需要经过很长时间，因而这种机会比较少——2050年法国住宅房存量的60%已经建好了。这种情况不利于降低供暖和制冷需求，因为这需要改造或更换建筑外壳。在今后十年中，发达国家和发展中国家仍有很多机会建设使用清洁能源技术的发电厂，避免陷入更加依赖高碳型燃料的困境。

能源消费总量及其碳强度（定义为每单位能源消费产生的二氧化碳量）共同决定了能源的二氧化碳排放量。能源消费随着收入和人口的增长而升高，但是经济结构（制造业和采矿业的能源强度高于农业和服务业）、气候（气候影响着制冷或供暖需求）以及政策（能源价格越高，法规越严格，国家能效也越高）也会产生影响。同样，国内能源资源（国家潜在煤或水资源是否丰富）和政策也会导致能源的碳强度差异。因此，低碳型发展路径的政策措施包括提高能效和转向低碳型生活方式以降低能源强度（定义为1美元GDP所消耗的能源），以及通过转向使用低碳燃料来降低能源碳强度。

20世纪70年代以来，能源消耗量翻了一番，这和持续增长的碳强度一起导致了碳排放量成倍增长（见图4-2）。能源强度的改进远不能抵消世界收入三倍增长的速度。而且化石燃料使用量的大幅度增长抵消了清洁能源生产的大部分成果。化石燃料在全球能源供给中占据主导地位，占一次能源构成的80%以上（见图4-3）。

从全球范围看，发电厂是最大的温室气体排放者（26%）、其次为工业（19%）、交通运输（13%）、建筑（8%），此外还包括土地利用变更，农业以及浪费引起的排放。但具体情况因收入群体而异。高收入国家的碳排放主要源自发电和运输，而低收入国家的碳排放主要源于土地利用变更和农业。在中等收入国家中，发电、工业和土地利用变更更是主要的碳排放来源。土地利用变更产生的碳排放集中在少数几个国家（巴西和印度尼西亚土地利用变更产生的碳排放量占全球的一半）。发电仍将可能是最大的碳排放源，不过估计交通和工业的碳排放量将迅速上升。

城市是人们的生产生活中心，消费了全球2/3以上的能源，排放了70%以上的二氧化碳。在未来20年，城市将经历空前的发展，人口将从30亿增长到50亿，并且主要集中在发展中国家。从现在到2050年，世界建筑量可能会翻一番，大多数新建筑将由发展中国家建造。如果城市以扩张而非提高密度的方式发展，公共运输将难以支撑持续增长的交通需求。

汽车拥有率随收入增长而迅速增长。按照目前的趋势，2005年至2050年期间新增汽车将达到23亿辆，其中80%以上集中在发展中国家。但是如果采取合理支撑，汽车拥有率的大幅度增长不一定转化成相应的汽车使用率的增长。汽车会增加交通运输业能源需求量和碳排放量，因而价格政策（比如道路收费、高额停车费）、公共交通基础设施和城市类型将发挥重要作用。

要实现可持续、公平的发展与繁荣，高收入国家应该大幅度降低碳排放量以及人均碳排放量，发展中国家也应该避免走美国、澳大利亚等发达国家的碳密集型发展道路，而采取低碳型发展道路（见图4-5）。这就要求发达国家从根本上改变生活方式，发展中国家迅速转向新的发展模式。

将气候变暖保持在2摄氏度左右要求将大气中的温室气体浓度控制在450ppm的二氧化碳当量之内。目前温室气体浓度已经达到了387ppm二氧化碳当量，而且正在以每年2ppm的速度增长。因此将气候变暖控制在2摄氏度左右所允许的碳排放量增长空间已经不大了。多数模型假设，将二氧化碳当量维持在450ppm，然后在21世纪末回落到450ppm。加速减少甲烷、黑炭等短期性温室气体的排放量，只能减少而无法避免超额排放量。此外，维持450ppm二氧化碳当量的目标，必须依靠基于生物质的碳捕获和封存技术实现负排放。但是考虑到粮食生产和碳储存对水土资源的争夺，生物质的可持续供给难以得到保证。因而要想将气候变暖限制在2摄氏度以内，就必须从根本上转变全球能源结构。

多数能源——气候模型计划将化石燃料占能源供给的比例从目前的80%削减为2050年的50%—60%。在将来碳受到限制的世界中，广泛使用碳捕获和碳封存技术（CCS）能支持化石燃料（特别是煤和天然气）的使用。假如未来十年或二十年碳捕获和碳封存从技术上和经济上都适合广泛应用，截至2050年，80%—90%的火电厂将安装碳捕获和碳封存技术（见表4-1）。

我们需要以可再生能源和核能来补充部分大幅度减少的化石燃料。可再生能源的增幅最大，将从目前（主要是传统生物燃料和水能）的13%上升到2050年的30%—40%，到那时现代生物燃料（包括已安装和未安装捕获和碳封存技术的）将占据主导地位，其次为太阳能、风能、水能和地热能。此外还要促进核能使用——从目前的5%上升到2050年的大约8%—15%。

为此我们必须加大工作力度，未来40年每年新增17000个风电机（每个为4兆瓦），2.15亿平方米太阳能电板，80个集中的太阳能发电厂（每个为250兆瓦），以及32个核电站（每个为1000兆瓦）。要率先实现切实减排，工业和建筑业要紧跟其后（见表4-2）。