徐匡迪解密气候变化的代价

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徐匡迪解密气候变化的代价 (2010-03-30 11:53:15)  转载▼
标签： 低碳经济 地热能源 节能减排 中国工程院 清洁能源 财经         分类： 专家在行动
2009年09月08日
(根据速录整理)
尊敬的甬祥院长、韩启德主席、尊敬的邓楠书记、鸿举市长、尊敬的杨振宁先生，尊敬的各位专家、各位学者，同志们：
刚才路甬祥院长做了一个非常好的全面的报告，相比之下，我是说当前的热点问题，但是有些问题刚才路甬祥院长已经都讲到了。 我讲的内容是应对气候变化，发展低碳经济。
气候变化，在大气物理界曾经有争议。 但在现在来看，这确实是一个不争的事实。 我们可以看这张图（见图），一个红的长线是200年气候的变化，是缓慢增加的。 100年是图中的蓝线。 而最近的50年，就是从1960年以来是斜率更大的，接近45度的线。 而最近25年是黄线，气候增加的变化是个不争的事实。
中国近百年的气候确实是显著上升的，我们看全球在上升，中国上升的更显著，中国有两轮上升的变化，就是在解放战争和文革自然灾害这段时间，我们气候没有上升，因为室内活动和生产生活都受到影响，后面是急骤上升。 但是气候变化存在着两个因素的影响，一个是自然周期性的影响，40万年前的气候和现在的气候相比，40万年以前人类活动产生的二氧化碳有多少？ 跟现在来比较，这里可以看出来，在20万年前或者10万年前，根本没有工业生产，所以气候变化并不是仅仅因为人类所影响的。 但是人类影响的因素在最近20年，这个红的线是二氧化碳的上升，是非常明显的。 现在已经到了380PPMV，和过去一直波动在200多个PPMV是绝对不一样的，这是个不争的事实。
很多人预言，到2100年，地球平均地表温度将增加1.8-6.4度。 21世纪末全球平均海平面如果将1.8-2度来控制，还有可能上升0.18-0.59米。 南太平洋的这些岛国是非常危险的。 还有陆地上的冰雪和冰川积雪退缩，北半球温度降低。 全球气候变化的原因有自然的原因，也有人类活动的原因，自然的原​​因包括火山活动，太阳活动，过去几十万年代气温的波动是自然的原因。 人类的活动是多方面的，有温室气体、二氧化碳排放等等，也有气溶胶，是在大气里面悬浮的碳氢化合物的微气粒，由于燃料化学燃料不完全而排出，它排出的时候高温下碳氢化合物的气体，到上升到800米，温度降低就变成固体，这个固体颗粒非常小，它就被热气体全部堆在那个地方，变成一种气体的胶体，这是大城市里面的阴霾天就是气溶胶。 还有土地利用变化造成的影响，每年有几个月是土地翻起来，再慢慢沙化。 还有城市化，地面的硬化造成了很大的生态问题，包括水的问题，还有辐射的问题。
温室气体并不仅仅是二氧化碳，还有甲烷，还有氮氧化物，还有其他的碳氢化合物，主要是二氧化碳，它占温室气体的63%，而且在大气里面要维持数十年才能自然的被其他的物体所分解。 甲烷主要来自反覆动物，牛羊吃了草以后，还要反刍、还要排气，排出来的就是甲烷，这一类在大气里面大概只有18%，通过十几年就能够化解掉。 中国现在二氧化碳排放的形势是比较严峻的，2003-2006年这4年中国能源消耗超过了之前25年的总和，一般的人难以理解怎么有那么多能耗，现在7亿多万千瓦，在本世纪以前只有2亿千瓦，我们汽车的数量，钢产量从1.7亿万吨提高到去年的实际产量5.2亿吨，生产1吨钢合2.2吨二氧化碳。 2007年中国二氧化碳排放59.6亿吨，超过美国的58.2亿吨，所以现在中国二氧化碳排放居世界第一。 有的同志认为说温室气体是外国人遏制中国，但是我们要注意一个问题，全球碳排放量在过去8年里增长了三分之一，其中三分之二来自中国。 2006年中国每人平均二氧化碳排放是4.32吨，到2008年已经接近5吨了，超过世界平均值4.18吨，是印度的3.7倍。 因此，我们现在应该讲，中国确实碰到非常严峻的形势。
胡锦涛总书记说，气候变化既然环境问题，也是发展问题，但是归根到底还是个发展问题。 现在的问题是因为生产发展、生活提高，家庭的用电是飞速增长的，过去我们家电25瓦的电灯，没有什么别的东西，现在又是电冰箱，又是洗衣机，又是空调，又是电视机，而且人不看，电视机始终开着，这些都是耗能的，都需要电。 所以，我们应对气候变化的原则有四条：第一，从工业革命前期开始，一直到上个世纪中期，主要是OECD国家发展阶段。 这个时候他们排放的二氧化碳总量占世界总量的95%，我们那个时候排放很少，到2006年这些国家排放仍占80%。 第二，中国在高速发展过程中二氧化碳排放总量增长比较快，但是每人平均仍大大低于美国（1/4）、日本（1/2）。 第三，中国将在可持续发展的框架下应对气候变化，遵守《联合国气候变化框架公约》，承担“共同但有区别的责任”。 这个框架我觉得应该有一个观点，发达国家要以1990年为标准，现有消耗的大大高于这个标准，每年要完成自我保护，现有标准要往下定。 中国这些发展中国家，因为增加GDP一千美元所消耗的能源程度要从过去的程度每年递减2%，也就是依靠技术进步。 对中国来说，我们是主动地希望减低温室气体排放。 第四，依靠科技进步，大力节能减排，积极参与国际合作，努力发展低碳经济。 这是我们科学发展观的核心，绝不是受外国的压力。
节能减排，发展回圈经济，是走向低碳经济的第一步。 很多学者、很多媒体在报道低碳经济的时候，说我们过去的经济都不要，过去的设备都不要，其实不是这样。 节能减排降低了能耗，减少排放以后，你得到的结果是降低了碳的排放。 因为人类活动造成温室气体增排具有阶段性，第一阶段是工业化起步阶段，主要是轻纺工业，它能源强度很低。 第二阶段是工业化加速发展阶段，能源强度持续增长，这主要是指重化工工业、冶金、石油化工。 第三阶段是工业化成熟的阶段，以最后的产品设计、产品组装、深加工为主导的，能源强度慢慢下降。 到后工业化阶段，IT、服务业这些能耗比较低。 所以有这么一个过程，这个过程，我们向领导汇报的时候，领导也说，你们能不能把隧道我们打到顶上去。 可是，同志们，就像刚才路甬祥委员长所讲的，世界是建造的，世界现代化建立在物质的基础上，你要现代化，就要造新的房子，就要造新的铁路、公路，要造交通设备，这就要靠材料。 而且这个是有历史事实可以说明的，英国是工业化第一个国家，他的能源强度最高的时候是能源消耗的增长和GDP经济发展是1：1关系，这时候靠蒸汽机烧煤来维持发展。 到美国工业化的时候，到1900年左右的时候，已经靠内燃机和电动机，能耗高峰也就是零点几。 到德国的时候就更低了，只有0.4几。 现在发展中国家，中国在这个位置（见图），我们下一步怎么发展，取决于我们工程技术的发展和进步，我们对能源强度的预测，如果我们从2005年以后不控制，能源强度就要到二点以上，如果维持2005年的能耗不变，我们也要赶。 中方采取节能减排措施，我们希望控制在0.5-0.8之间，现在看完全是有可能的。
中国能源消费总量和构成，在1995年时候，我们煤炭占能源的比例接近75%，到2007年已经达到70%，石油的比例增加，天然气的比例增加，水、电的比例增加，核电的比例增加。 这就使得我们碳的排放能源强度都可以减少。 中国的二氧化碳排放主要是从能耗来的，包括工业、交通运输、建筑等行业，在八十年代的时候，工业占60%多，到2007年，工业占50%多。 所以，我们低碳能源发展战略，首先是要节能、提效、减排，所有的行业都要节能提效。 二是煤的洁净化燃烧，减少环境的污染；三是发展核能和可再生能源。
中国高耗能工业节能技术有了很大的进步，在本世纪头几年，比如300兆瓦以上电机组占总电机组的比例，上世纪末的时候只有40%多，现在接近60%以上，这类机组每一度电煤消耗是300-340个标准煤。 而一些小机组，现在淘汰的最高的达到500多个标准煤。 钢铁在2000年的时候，所谓的连铸比从钢水到坯，从80%提高到98.9%。 去年我到美国工科院演讲的时候，他们都感到很惊讶，中国大多数钢铁企业的能耗比美国要低2个百分点，因为我们都是90年代后期的建的。 中国的电解铝技术在世界上也是达到前列，可以这么说，我们大型电解槽的比重达到80%以上，这和传统的电解方式可以节能5%。
我们工程院和发改委联合搞回圈经济院士行，有一个点就是平朔矿区，这是美国石油大王哈默得到小平同志邀请来投资的一个项目，大型露天矿区，年产煤接近1亿吨，全部露天开采。 它最大的变化，选煤以后，精煤到市场上去卖，去运到北京、上海去利用，中煤和煤干石就地发电，这个电要供应给开矿和选煤场区，整个矿区不需要外面的电，粉煤灰做白炭硅。 粉煤灰其他一部分除掉硅就是氧化铝，进入电厂变成电解铝，电解铝以后还可以做水泥，一部分水泥加上灰渣直接做产品。 同时出来的铝和硅出来以后还可以做硅铝合金。 所以整个产能不往外排除废物，使废物全部内部回圈利用。

另外，还有一个例子是北京水泥厂，北京水泥厂建设了全国首条处置城市工业废弃物生产线，处理废弃物能力达到10万吨。 工艺过程我就不详细介绍，它形成了八套废弃物预处理工艺系统，最后使北京本来要填埋的很多工业废弃物都送到它的地方，变成煤干石等。
这是一个生活上的例子，这是我们大家喝水的农夫山泉或者雀巢矿泉水的瓶子，这个就是PEG的塑胶瓶子，有一个磷矿再生资源利用公司。 在全世界来看，再生的大概是它的四分之一。 BTB再生工艺，就是这个瓶子用完了以后，废弃了这个地方，再进行回收专业的分拣打包，送到那个地方深层清洗、深度净化、再变成清洁的。 现在中国的可口可乐公司、雀巢中国公司都已经采购了它的技术，因为只有用一部分这个料才可以通过ISO9000的认证，说明它是对社会负责的。
通过这样一个项目，每年可以回收5万吨的废塑胶，在节能减排方面取得了突出成就。 回圈经济、再生资源，特别是像重庆这样大城市，是非常有潜力可挖的。 北京的这个项目在奥运会被评为绿色奥运最好的项目。 农业也有类似的情况，就是把生活和生产的粪便、污水进行液氧分解，分解成甲烷，用于生产生活，同时高级的废渣废料统统转化为农业的生产资料。 同时还有太阳能利用，使得农业也得到帮助。 蔬菜园区内部回圈示意图（见图），就不详细说了，主要通过农业废弃物和生活废物沼气化来实现的。
除了工业以外，生产和生活方式，终端节能的“放大效应”要正确引导消费者行为。 比如我们发电厂发电，到用户最后能够用的能源只有四分之一到五分之一，包括煤矿开采需要返还能源，运输需要返还能源，真正有效地处理30%，这个30%到你那里传输的时候，还需要输配电，所以真的传到用户那里只有四分之一到五分之一。
再说汽车燃料，汽车燃料用在汽车里面，真正用于牵引的13%，有70-80%由于汽缸的损失，由于待车时候的损失。 所以，从石油开采到车轮的推进力只剩下小于1/5的能量。 再考虑推动有效载荷——乘客，只有近1/50能量可利用。 比如说建筑节能，我们认为是迫于眉睫的事情，技术先进的新的办公楼建筑单位面积能耗比老建筑高10倍以上。 这里有几个图（见图），这是北京新建某一个现代化办公楼，都是美国人设计的，它的每个平方米一年消耗163度电。 所以这个特点值得我们研究，不能光追求建筑外光的美丽而不注意节能。 建筑能耗的迅速增长，对建筑节能非常重要，我们现在还有23%，发达国家由于建筑现代化节能提高到30%-40%，如果我们国家不加控制，按照现在的去十发展，到2030年，我国建筑能耗总量将是26亿标准煤，现在全国总共的能耗是27亿吨标准煤。
重点节能的途径，半导体LED照明，如果LED照明占有1/3的照明市场，每年将节约用电1680亿度（约两座三峡水电站发电量）。 我们认为解决路灯是新照明技术的突破口。 欧盟已经通过决定了，从9月1日开始，不许卖白炽灯泡，只能卖节能灯。
这是2006年对北京某一中等收入住宅空调电耗调查示意图（见图），平均是2.3度电每平方​​，高的要到14、15，这跟人的行为有关系。 我在欧洲工作的时候，发现欧美人，在冬天的时候要把室温调到25、26度，但是到夏天的时候，把空调开到18度到22度，这种实在是浪费，这种行为我们中国人不足以效仿，我们还要发扬中国优良传统，勤俭节约，我们应该在夏天把温度调在26度，冬天的温度也不能调得太高。 这张图是轨道交通（见图），同样运载240人，轨道交通需1个单位路面资源，公交汽车2个，私家车6个，道路建设需要大量的能源。 大力发展计程车，对城市来说可能不是一个低能耗的选择。 交通运输的节能潜力，中国还是非常巨大的。
我们不能放弃传统的水运，重庆是长江黄金水道货物的集散地，我们要充分用水力，为什么呢？ 公路的单位能耗是铁路的18倍是水路的22倍，我们应该多用水路。 在欧洲现在都是这样，鹿特丹的进口货物大量都是从水路，并不是通过公路。 我们大力发展水利，近中期可以节油15-20%，铁路要把内燃机车逐步淘汰，用电气化的办法，电气化率由2005年的31%提高到50%，可节能38%，节油将近27.3%。 节能减排是我们走低碳经济的第一步，也是当务之急，这部分有多大空间，我们可以降20%的能耗，如果都向先进水准看齐可以降20%，所以我们承诺节能减耗没有什么太大难度，只要上下同心，是可以做的到的。
加快发展核电，保证我国东部地区近期能耗增长及改善环境的需求。
今天周光召同志讲了超导，美国现在准备把主干线网有超导。 根据美国的报道，可以降低能耗16%。 不同能源发电的碳耗大概是这样（见图），褐煤最高，核能是最低的，同志们可能会认为水利、生物、风电为什么还这么耗能？ 特别是风电和太阳能，因为是不稳定的，是间歇性的，要调整、要转化，转化过程也要耗电。 核能是最稳定的，核能在各国能源结构中的比例，全世界OECD国家是22.2%，全世界是16%，中国是百分之一点几，最高的是法国核能比例达到80%。 所以，中国的核电应该在比较短的时间内发展成为我国能源的重要组成部分之一。 2007年发展到9.1GW，2020年发展到70GW，占到总体能源的5%，到2030年比例能够达到10%，还是远远低于国际化水准。 参考国际动向，结合我国实际，我国的核电技术路线图应该为：2代反应堆为主，到2020年以3代热堆为主体，到2035年是4代，从热堆到快堆，到2050年，能聚变能够有所突破。 那个时候就可以为人类提供永不枯竭的清洁能源。
加快可再生能源，走向绿色低碳经济。 欧盟各国高度重视可再生能源开发特别是北欧国家。 27个欧盟国家总计到2020年可再生能源达到25%。 为了解释这个问题，历史上有很多进步，我不详细说。 中国的煤电是由煤炭来提供火力发电，开始的时候在上个世纪八十年代，太阳能发电需要80-160个美分现在已经降低到28个美分。 风电发电已经占到10个美分以下，这只是说发电的成本，没有指制造的成本，其实制造的成本还是很高的。
我们国家发展可再生能源具有重要的战略意义，图中为中国排放的碳，黄的是美国排放的碳，绿的以外的OECD国家排放的碳。 就在2004年我们达到了美国一样的水准，如果我们照现在这样去，我们发展轨迹是这样的，而且带动全世界的排放。 这是IEA的数据（见图）我们必须高度重视可再生能源的发展。 这是中国风能资源区划图（见图），我就不详细分析，主要在中国西北和内蒙古西部，具有丰富而稳定的风能资源。 过去有一个报告，而且还有一个误解，认为欧洲的风力发电主要在海上，是不是中国风力资源也在海上。 不对，现在发现陆上的风能资源大有可观，年发电量可以达到1.4-2.4万亿kWh。 人家说海上无风三尺浪，海上始终有风，主要是中国从村落到山丘都有台风，台风一来风力发电技术就要拿下来，不然要被损害。 像欧洲的北欧、丹麦、瑞典，大西洋发电一年大概4到5季。
中国太阳能资源区划图（见图），第一部分是青藏高原和内蒙古西部，第二部分是新疆和北部地区。 很遗憾，四川盆地是太阳能资源最不好的地方。 太阳能资源丰富地区占国土面积96%以上，每年地表吸收的太阳能相当于1.7万亿tce的能量。 已经建设的屋顶面积总计100亿平方米，如果用20%的面积安装太阳能热水器，可替代煤炭3.2亿tce；如果用20%的面积可安装约20亿平方米太阳能光伏系统。 发电装机潜力大概是22亿千瓦，年发电量2.3万亿都，所谓的潜力是指我们用2%的戈壁和荒漠面积，大概2万平方公里，20%屋顶面积0.2万平方公里。
生物质能资源保障，中国现有生物质能资源总量5.4亿tce，实际可用于能源的2.9亿tce，利用方式是发电燃料和民用沼气等。 水能资源保障，2003年水利资源复查结果，理顺蕴藏量装机容量6.94亿kW，技术可开发装机容量5.42亿kW。 地热能资源，因为我们讲地热是指在4000米深度以内的，高温是大于150度以上的可以发电，中温是90-150度，可以用于取暖，低温的是小于90度，可以用于温泉等等。 现在已经发现的地热显示区3200多处，其中热储温度大于150度，可用于发电的有255处。
对我国可再生能源的发展，工程院和发改委规划了一个路线图，到2010年，可再生能源只是补充能源，如果仅仅太阳能、风能这些占2%，如果含水可再生能源，大概是10%，因为水电的比重比较大。 到2020年，可以成为一部分替代能源，非水再生能源是5-10%，含水再生能源是16-23%。 到2030年，主流能源，非水再生能源是9-19%，含水再生能源是20-31%。 到2050年的时候，它可能成为一个主导的能源，非水再生能源是17-34%，含水再生能源是27-45%。 我在这里说，可再生能源，现在最大的10个兆瓦的工业发电，136米直径这么大的叶片运到戈壁滩拿什么运。 另外还有一个最大的技术问题，风力发电、太阳能发电，是间歇性的发电，是频率不稳定的发电。 如果不能并网，就需要转化。 第三个问题，还在不断的进步中，硅本身是一个高耗能产品，一吨多晶硅是16万度电，做成积体电路以后在实验室可以用十年，这十年是省电，不用燃料，但是做的过程中，如果摊到十年里，跟火电差不多。 所以现在结果是什么呢？ 中国生产多晶硅太阳能电容片，卖给外国，他们就用清洁能源，所以我们要从全生命周期的能耗和碳的排放来考虑可再生能源。
结束语：第一，中国正处于工业化级城市华快速发展阶段，以煤为主的能源结构已经使中国的二氧化碳派排放处于世界前列。 第二，中国每人平均二氧化碳排放仍大大低于发达国家，因此中国应承担共同但有区别的减排责任。 第三，发展回圈经济，依靠技术进步大力节能减排，是降低二氧化碳排放的当务之急。 第四，为保证中国东部沿海地区经济快速增长对能源及环境改善的需求，要加大核电发展的力度。 第五，大力发展可再生能源，走向绿色、低碳经济，是中国实现现代化的必由之路，亦将是一个人口最多的发展中国家对人类社会进步的责任与贡献。
本报告的内容主要摘自三部分，《中国能源中长期发展战略研究》，国家发改委、中国工程院的《回圈经济试点单位报告》、国际科技部的《科技发展重大问题研究》。 谨向参与上述课题研究的院士，专家们表示感谢。

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