中科院
(强化低碳情景)
6.25 1.10 4.46 1.53 2.65 0.1 0.39 0.12 16.60
根据上述中科院三种情景的预测数据,2005-2050年能源需求总量惊人。按照平均数计算,石油在基准、低碳和强化低碳情景下,2005-2050年总耗量分别达到365亿吨、235亿吨和236亿吨(按照1公斤原油折合1.43公斤标准煤计算), 远远超出我国目前约21亿吨的石油探明可开采储量 (表6)。以平均数计算,煤炭在基准情景、低碳情景和强化低碳情景下,2005-2050年总消耗量分别为1259亿吨、936亿吨和865亿吨标准煤,换算成原煤分别为1763亿吨、1310亿吨和1211亿吨(按照1公斤原煤折合0.7143公斤标准煤计算),也就是说, 目前我国探明可开采的约1145亿吨煤炭储量远不能满足国内需求 (表6) 。 从代际公平来看,这无疑是寅吃卯粮。
表6 :我国主要化石能源资源储量 石油 煤炭 天然气
探明可开采储量 21亿吨 1145亿吨 1.88万亿米 3 占全球比重 1.3% 13.5% 1.1% 我国可开采年限 11.3 45 27.2 全球可开采年限 41.6 133 60.3
资料来源:BP世界能源统计2008,为截至2007年数据。 核电和水电虽然是清洁能源,但也面临着资源有限性的问题。核
燃料铀的储量不容乐观,根据2007年世界铀资源红皮书,全球已探明的开采成本低于130美元/公斤的铀资源总量为546.9万吨,按2006年全球天然铀消耗6.65万吨计算,可用82年。 我国现在探明的天然铀储量只能供4000万千瓦装机运行50~60年 ,实际产量也严重不足,未来大规模发展核电所需的铀燃料只能主要依赖进口。2008年,世界上共有438座核电站运行,44个在建(新开工项目大多在中国),计划新建的核电站超过200座。随着核电热在全球再度兴起,对铀资源的争夺必将日趋激烈。目前世界上主要的铀矿资源已经被法国阿海珐等巨头控制,我国海外找矿的难度日益增加。尤当反省的是,当代人仅用几十年的核电所产生的核废料,后代人将在长达100-10000年的时间里面对其存放的难题,这无疑是留给子孙后代的 有害遗产 。一些发达国家处置核废料的费用高达数十亿乃至数百亿美元,但这只是一个永远不会结束的处置管理计划的开始。 水电方面,根据2006年最新的资源普查,我国大陆水力理论蕴藏量6.94亿千瓦,经济可开发量4.02亿千瓦,而且怒江、澜沧江等大江大河的水能资源是否适合开发尚有争议。因此,低碳情景和强化低碳情景下2050年水电装机4.8亿千瓦还存在较大的不确定性。 面对常规能源的短缺和为期不远的枯竭,我们不禁要问: 在不久的将来,中国发展所需的能源从何而来?中国能源工业乃至整个国家经济、社会永续发展的出路何在?这是当代人必须思考而且亟待解决的尤为重大和紧迫的问题!
必须指出,中国固然可以考虑在全球范围内获取能源资源,事实
上,2008年我国石油进口依存度已接近52%,且仍可能进一步加大。但毋庸置疑的是,中国这样一个能耗大国,能源供应必须立足于国内自给为主,国外进口为辅。首先,化石能源资源在全球范围内都是不可再生的稀缺资源;其次,资源政治需要强大的经济与军事实力作后盾,且这种军事实力绝不仅仅是防御性的;最后,假设我国具备了这种实力,是否能够摒弃“和平崛起”的理念,重走超级大国在全球攫取资源的老路呢?事实已经证明,此路难以走通。
电力行业除了消耗大量的一次能源之外,还需要占用、耗费大量的土地、淡水以及铜、铝、钢等材料,这些资源也都正在变得越来越稀缺。例如,2008年我国电力行业消耗的铜占全国总耗量的近43%,消耗的电解铝占全国总耗量的14%。2008年6月,中国环境与发展国际合作委员会和世界自然基金会(WWF)共同发布的《中国生态足迹 [注6] 报告》指出,中国消耗的资源已经超过了其自身生态系统所能提供资源的2倍以上,并超过了全球资源承载力的15%。 困境二:资源消耗过大,环境严重恶化,面临巨大的温室气体减排压力。
我国电源结构不合理,直接导致了一次能源特别是煤炭资源消耗过大,高碳排放和环境状况恶化。截至2008年底,我国火电装机占总装机容量的75.9%(主要是燃煤机组),发电量比例更是高达81%。煤炭的大量开采严重消耗了本已十分紧缺的煤炭资源、土地资源和水资源,大量的煤炭燃烧则加剧了污染物的高排放。在各类一次能源中,单位热量含碳量从高到低依次是:木材(110)、煤炭(97)、石油
(73)、天然气(56),我国以煤为主的能源结构,导致了二氧化碳等污染物排放水平居高不下。2006年,电力行业排放的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘分别占到全国总排放量的40%、53%、50%和42%左右。目前,我国二氧化硫排放量居世界首位,温室气体(包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等)排放总量也即将超过美国排世界第一位。有关研究表明,我国环境污染带来的经济和生态破坏损失大约相当于当年GDP的7%-20%。
科学观测表明,地球大气中二氧化碳的浓度已从工业革命前的280ppm(280毫升/立方米)上升到了2008年的386ppm(图1),远远超过了过去65万年自然因素引起的变化范围。全球平均气温也在近百年内升高了0.74℃,特别是近30年来升温明显(图2)。研究表明,人类活动对全球气候变暖的影响超过90%。很多科学家将400-450ppm设为大气中二氧化碳的浓度上限(也有乐观者认为是550ppm,有悲观者认为是350 ppm),以避免“ 不可逆转的灾难性后果” 。
近年来, 世界地缘政治更加凸显出资源政治的特点,而气候变化也已经从自然科学问题,逐渐上升为全球关注的重大发展问题和政治问题。 虽然目前我国人均温室气体排放远低于发达国家,但总量巨大。根据《京都议定书》,中国作为发展中国家在2012年以前不必承诺减排义务,但后《京都议定书》时代的国际合作机制谈判正处于关键时期。今年12月将在哥本哈根召开联合国气候变化大会,届时各方将就2012年后如何应对气候变化问题达成新的协议。中国目
前在世界经济、政治中的地位与影响与日俱增,而能否在保持经济较快发展的同时有效减排温室气体,承担应有的责任,正越来越成为备受国际社会关注的 焦点 ,并将承受越来越大的国际压力。 图1 :150 年间大气中二氧化碳浓度变化 资料来源:江泽民《中国能源问题研究》 图2 :近百年全球气温变化
资料来源:江泽民《中国能源问题研究》
中美两国居全球温室气体排放前两位,其应对气候变化的态度与措施格外引人瞩目。美国2010财政年度预算案提出,到2020年和2050年,美国的温室气体排放量分别比2005年减少14%和83%,污染排放许可将在奥巴马首个任期结束的前一年,即2012年开始出售。2005年美国二氧化碳排放57.8亿吨,如果减排目标能够实现,美国2050年二氧化碳排放量将只有9.8亿吨。而根据表3,2050年中国二氧化碳排放量在基准情景下为127.2亿吨,低碳情景下88.3亿吨,强化低碳情景下51.2亿吨。即便在强化低碳情景下,中国的人均碳排放也将比美国高出近50% [ 注5] 。届时,后京都议定书时代的中国将无可避免地面临巨大的减排压力。 电力行业作为我国温室气体的主要排放大户,必须承担起相应的减排责任。 困境三:电力工业传统技术路线面临挑战。
纵观一部人类能源消耗的历史,从火的发现使用一直到工业革命前的100多万年间,人类都是生活在绿色、生态、与大自然和谐相处的环境中,人类祖先依靠可再生能源已经生存了数百万年。但仅仅
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