新能源与低碳经济-

1、 新能源与低碳经济成思危一、可持续发展是涉及人类存亡的重大问题人和自然的关系是随着历史而变化的,在原始社会,人们敬畏自然,出现了对太阳、对月亮、对火的崇拜;在农业社会人们顺应自然,基本上是靠天吃饭,在工业社会由于科学技术的发展,人们开始认为可以去征服自然。实际上恩格斯在1886年的时候就指出“我们不应过分陶醉于我们对大自然的胜利,对于每一次这样的胜利,大自然都报复了我们”。应该说他是很有远见的,但是当时恩格斯的名气不大,很多人没有注意这个警告。上世纪50年代,卡尔森写了寂静的春天这本书,揭露了农药对生态和人的危害,才逐渐引起人们对环境保护的重视。随后各国的作者发表了一系列的有关环保的著作,使得

2、联合国在上世纪80年代正式提出了可持续发展的概念。可持续发展的概念就是说,我们既要满足当代的发展需求,但又不能损害满足后代发展需求的能力。实际就是说我们不能够为了我们这一代人的发展,而不顾子孙后代的发展。这个概念提出以后,保护环境、节约资源、维护生态等方面的问题逐渐受到世界各国的重视。可持续发展的概念在全世界开始普及,而且相继采取了各种行动。如果从历史的视角分析一下可持续发展的概念,可以看到,人类经过了几千年的农业社会的农业文明和经过了几百年的工业社会的工业文明以后,即将迎来的是知识社会,在知识社会中需要一种新的文明,那就是“节约资源,保护生态,人与自然和谐相处”生态文明。我认为党中央提出“以

3、人为本,全面协调可持续的科学发展观”,正是对这样的文明即将到来的响应。应该看到,要真正实现可持续发展,要真正使生态文明的概念深入人心,还是一个很艰巨的任务。还需要大大增强人民群众对于可持续发展,生态文明的理解,形成一股道德力量,推动可持续发展,推动科学发展观的贯彻落实。不可否认,在当前实际生活中,忽视保护环境,忽视节约资源,忽视维护生态的事情还是经常发生的。只有在全社会形成一股道德的力量,才能够真正保证生态文明的建设。在这个方面,除了政府和市场以外,我们要重视所谓“第三部门”的力量,也就是说各种群众组织,非政府组织的力量,以此来弥补政府失灵和市场不足。应当指出,现在西方环保主义盛行,甚至产生了

4、一些偏激的环保主义者,他们反对所有发展的举措。我认为可持续发展的概念是一种积极的环保概念,因为人类要不断的衍生,要在地球上生存并不断改善生存条件,就必须要发展。而人类的发展也不可能不对大自然界有所影响。我们不是消极的环保主义者,退回到原始的自然状态是不可能的,也不应当的。我们一方面要实现人类的发展,另一方面要非常重视环境的成本、要以最小的代价实现我们的发展。对环境成本应该高度重视,现在还没有人认真去计算。在发展过程中由于资源的浪费、环境的污染和生态的破坏等所造成的损失就是环境成本。我现在担任中国科学院虚拟经济和数据科学研究中心的主任。我们中心做过一个测算,出了一本书。指出2005年我国的环境成

5、本大约要占到GDP的13.5%,而我国当年GDP 的增长仅为10.4%。就是说如果我们不注意可持续发展,不注意生态文明的问题,就会把环境的欠帐留给我们 二、低碳经济是实现可持续发展的重要手段环境问题包括很多方面。在一般的情况下是指防止环境污染。例如工业生产对周围社区环境的污染。从全球的角度看来,一个重要的问题就是减少二氧化碳的排放,还有防治荒漠化,保护臭氧层等。现在看来,引起普遍关注的就是气候变化所造成的温室效应。经过科学家的大量研究,认为由于二氧化碳等温室气体大量排放所造成的全球气候变暖,是当前人类面临的最大威胁。根据科学家的测算,在过去的几十年中,由于气侯变化引起的冰川融化等原因,使海平面

6、上升了47厘米,如果再不注意,它会引起大问题。例如印尼有17000个岛屿,如果有海平面上升1米,就有约2000个岛屿会消失。马尔代夫岛平均比海平面仅高1.2米,假如海平面上升一米,则这个国家存亡就成问题了。所以马尔代夫等岛国对今后的气候变化特别关注。目前许多西方国家的专家认为,应将全球的气温上升控制在2以内,为此应将大气层中温室气体的浓度维持在450ppm二氧化碳当量左右,这就要努力到2030年将全球二氧化碳的排放量由2007年的288亿吨减少至264亿吨。气候变化也会引起干旱、洪水等等自然灾害频频发生,还会造成生物物种的灭绝和生态多样性的破坏,造成农作物的减产,还会造成各种疾病的流行。由此可

7、见气候变化是对人类最大的威胁,而造成气候变化的又主要是以二氧化碳为主的温室气体的排放,因此现在全球都关注这个问题,低碳的概念就是从这个角度提出来的。低碳经济现在有各种各样的定义,而且对于各种新的经济发展方式也有各种提法,例如说循环经济、绿色经济等等。我个人的理解低碳经济是一种低二氧化碳排放的经济发展方式。但是我们的观点和西方的观点有一点不同,我们并不是把减少二氧化碳的排放作为我们发展低碳经济的唯一目标,而是把低碳经济的目标定为低能耗、低污染、低排放这“三低”。也就是说,我们在关注减少二氧化碳排放的同时,还要关注节能减排,要全面地发展低碳经济。就我个人看来,要采取以下四个层次的措施来减少二氧化碳

8、的排放。一是发展不排放二氧化碳的能源和生产工艺;二是通过高效能的能源利用和各种有关措施来减少二氧化碳的排放;三是尽量利用二氧化碳,除了简单地将二氧化碳用作饮料和其他的工业原料以外,在化学工业上也应开发用二氧化碳为原料来制造一些产品的技术,但是目前能利用的二氧化碳仅占总排放量很少的一部分;最后一个措施就是处理二氧化碳,即二氧化碳的捕集和封存,我国和世界上不少国家已经开始进行这方面的研究,据报道,荷兰政府已计划从2011年开始将1000万吨二氧化碳泵入位于距鹿特丹不远的一个小镇巴伦德雷特的地下两公里处的两个废弃天然气田,直接封存二氧化碳。但目前看来二氧化碳捕集和封存的成本还是很高的。可以认为,低碳

9、经济是一种经济的发展方式,它不仅仅会改变我们的能源结构,改变我们的产品结构,而且更进一步改变人类的生产方式和消费方式。也就是说,不仅仅在工业部门要注意,而且每一个人都要注意,如何为发展低碳经济来改变我们自己的消费方式。现在有一句流行语就是“今天你低碳了吗?”这就是要求每个人在自己的生活方式,消费方式上都要适应低碳经济的要求。从总体上看来,低碳经济是实现可持续发展一项非常重要的措施,特别是在当前的情况下。三、新能源将引领下一次产业革命对新能源现在也有各种各样不同的定义,例如“绿色能源”、“可再生能源”、“低碳能源”等,其含义不尽相同。我认为新能源可以有两类定义,狭义的新能源包括风能、太阳能、潮汐

10、能、地热能、生物燃料等以前没有广泛利用的能源;广义的新能源则还包括核能、水能,甚至还包括清洁煤技术。发展新能源是实现低碳经济的一个非常重要的措施,因为发展新能源有四个主要的好处:一是减少二氧化碳的排放。众所周知,在利用水能、核能、风能、太阳能等等能源时都不会排放二氧化碳,从而可以大大减少二氧化碳的排放。二是发展新能源可以减少人类对化石能源的依赖。从人类从利用能源的历史来看,最早用的是动植物,例如烧树枝和树叶,点动物油脂等,然后进入到利用煤炭,再后进入到利用石油和天然气。但是从长远看来, 石油、天然气、煤炭这些化石燃料总有耗尽的一天。根据国际能源署的预测,石油、天然气及煤炭的产量将分别在40年、

11、50年及120年后开始下降。当然这些预测可能没有考虑到随着科学技术的进一步发展,有可能通过改进开采石油、天然气和煤炭的技术等措施,延长化石能源枯竭的时间。但是不管怎么说,它们是早晚要耗尽的。不仅从未雨绸缪方面来说要考虑发展新能源。从经济方面来说,当前化石能源,特别是石油的价格波动已经危及各国的经济稳定。目前石油的需求量大约是每天8千万桶到9千万桶(7桶约相当于一吨,即需求量的波动是正负10%。但是由于期货和石油经纪人的炒作,在近几年内石油价格的波动高达正负200%。每桶从最高近150美元到最低就20多美元,这种石油价格的波动对各国经济造成了非常严重的影响。例如我国目前石油的进口量约占我国需求量

12、的一半,大约是14亿桶。如果每桶涨价10美元,我国就会损失140亿美元,而且供应还没有充分保障。我国很多进口石油要通过马六甲海峡运输,一旦出现特殊情况,就难以安全地供应,就会对我国的能源安全造成威胁。发展新能源的第三个意义是可以通过用纤维素和半纤维素为原料来制造生物燃料,这样可以腾出更多的耕地来种粮食,以应付粮食危机。美国、巴西对生物燃料的发展下了很大的力量,美国是用玉米做乙醇,巴西是用甘蔗做乙醇,这是第一代生物燃料技术。但我国不可以那样做,因为我国有13亿多人口,应保证我国的粮食产量要达到人均约400公斤的水平,那就要保证我国有足够的耕地面积。我国和一些国家正在研究用纤维素和半纤维素来制造乙

13、醇,称为第二代生物燃料技术,目前还处在研究阶段,但是看来通过优选菌种,改进分离技术等,还是很有希望突破的。我国也有专家提出用甜高粱杆来制造乙醇,这个技术可以说是1.5代生物燃料技术,也有可能取得成功。目前我国用粮食制造生物燃料只能是一种调剂手段,当玉米储存量太多而且储存期过长时,可以用来制造乙醇。但是从我国的国情看来,绝对不应依托用大量的粮食来制造生物燃料。四是发展新能源将会给世界和我国在金融危机以后提供一个新的经济增长点。金融危机发生以后,对我国造成的一个最大的问题就是发达国家由于金融危机而降低了对进口商品的需求,这就必然会导致我国的产能过剩。我国的外贸在2009年同比降低了13.9%。外需

14、降低就必然造成工厂减产甚至停产,以及工人失业,所以这是对我国很大的一个威胁。为此中央经济工作会议一再强调要转变发展方式,原来依靠外需的那一部分的损失要通过发展内需来弥补。我国很多产业部门实际上产能已经过剩。如果还是把投资用来发展传统的产业,那必然造成产能过剩,库存增加,效益降低,污染回潮。产能过剩问题不可忽视,据报道,我国钢铁的产能过剩约2亿吨,以每吨钢铁的投资为5000元计,就有一万亿元投资不能发挥作用。因此在金融危机以后,我国经济的发展不能再走传统的路子搞重复建设,要寻找新的经济增长点,要采取新的发展方式。我认为新能源肯定是一个新的经济增长点,这在世界上也是如此。从更广的历史视野看来,人类

15、经过的前三次产业革命,分别是以蒸汽机、电力和电脑为引领的,每一次产业革命都使得世界的产业发展水平提高一大步,而且都会使消费者受益。我认为第四次产业革命将是由新能源引领的能源革命。四、发展新能源任重道远我国新能源发展的态势是可喜的。在中央的重视之下,我国对新能源发展下了很大的力量。据我在今年3月于伦敦召开的Bloomberg新能源财经峰会上了解到,我国过去五年内在新能源方面的投资增长率为年均144.3%,2009年投资达346亿美元,占世界第一位。据国内报道,我国水电的装机容量2010年大概可达1.9亿千瓦,到2020年可达3亿千瓦;我国的核电装机容量目前大约为910万千瓦,现正在建24台机组,

16、这些机组建成以后,可以增加约2500万千瓦,到2020年有可能达到6000万千瓦;我国风能2010年的装机容量大概可达2000万千瓦以上,到2020年有可能达到1亿千瓦;我国的太阳能利用有两种类型,一是太阳能发电,一是太阳能热水器。如果从太阳能发电来说,现在大概是30万千瓦,到了2020年可以发展到180万千瓦。但是如果包括太阳能热水器的话,可能发展到500万千瓦。生物燃料发电的装机容量目前是550万千瓦,到2020年可能发展到3000万千瓦。发展新能源对我国很有意义,因为在我国的能源结构中无论一次能源还是二次 国制订了可再生能源促进法,大力发展各种广义的新能源,同时也特别强调节能减排,就是希

17、望能够逐步实现低碳经济。从国家来看,根据上述数据,我国有希望到2020年,从发电的角度来说,使依靠煤的比重从70%下降到60%左右,这已经很不容易了,要下很大的力量。通过不断的努力,可以逐步降低燃煤对环境的污染。现在我国风能的设备制造能力和太阳能设备制造能力在世界上都占了重要的位置。我国的太阳能电池现在的产量是世界上最大的,其中90%左右出口。由此可见,我国新能源发展的态势还是不错的,但是也面临着严峻的挑战。这个挑战有以下几个方面:一是我国目前对于整个新能源的发展还缺乏一个周密、细致的规划。对于新能源发展战略的争论也比较多。二是我国在关键技术上掌握得还不多,自主创新太少。例如太阳能技术的第一代

18、是硅晶电池技术,第二代是无晶硅的薄膜技术,目前无晶硅的薄膜要经过一些特殊的沉积技术来制造,包括物理气相沉积(PVD和等离子增强化学沉积(PECVD等技术,这些特殊技术我国目前还主要是引进;风能发电机现在世界能够做到最大单台能力5兆瓦以上,我国目前能做到的还是1.5-2.5兆瓦,3兆瓦刚刚下线不久;由于风能发电出力很不均匀,所以对控制技术要求很高,我国对自动控制技术还掌握得不够;一些关键部件,例如大型轴承我国还不能制造。电动汽车的电池问题目前也还没有突破;我国的核电技术目前主要是引进美国的AP1000。这是美国现在还没有真正投入生产核电技术,我国引进以后,也可能要继续花一段时间摸索。诸如此类的问

19、题都提醒我们,在发展新能源时引进是必要的,但是我们必须要加强在新能源方面的自主创新。没有自主创新,我国在新能源方面能成为一个大国,但是不可能成为一个强国,就会有世界各国的技术到我们这里来做实验的情况出现,这是我国面临的第二个挑战。我国面临的第三个挑战是目前新能源成本普遍较高。我国风能发电的成本要比火力发电高一倍;太阳能发电成本是火力发电的4倍;风力发电成本高的问题在于:第一,全年不可能全有风,目前的水平风速要在3.2米以上才可以发电;而且来台风的时候,还要把叶片拆下来以免损坏。因此将风能的发电量折算成全年满负荷的话大概是2300个小时,这样成本必然会高。再由于风能发电出力波动很大,所以在入网的

20、时候,对电网的条件要求也比较高。我国电网限制风电入网不得超过10%,在国外可以做到20-30%,这也限制了风电的发展。太阳发电目前组件设备成本较高,据报道,国家准备推出太阳能补贴政策,太阳能行业的意见基本是每度电1.5元,这也是正常风力发电的成本的两倍,因此还需要进一步降低成本。最后一点,就是我国发展新能源一定要踏踏实实,冷静地思考,防止过分炒作。我国新能源的发展的方向要坚定,步伐要稳健。肯定有一些企业会通过炒作追求短期的利益,甚至发布一些虚假的信息,这也会进一步降低公众对发展新能源的信心。应该看到,我国新能源的发展前景还是良好的,因为我国确实有许多有利的条件。我国风能资源现在最保守的估计是1

21、0亿千瓦,其中30%在内陆,70%在浅海区,2020年我国风电达到一亿千瓦的话还只用了十分之一,太阳能全国90%以上的地区都适合使用。我认为要发展新能源,应该从三个层次上解决问题:第一个层次是技术层次。一定要通过自主创新和引进相结合,在技术上取得突破。突破有两类,一类是近期的,一类是长远的。例如说风能近期可以突破自动控制技术、关键部件的制造技术和5兆发电机的制造技术。但是从长远来看,老靠自然风,还是靠天吃饭。所以现在已经有人在研究利用烟囱技术,通过烟囱拔风形成的人造风来发电。但是烟囱拔风要建很高的烟囱,成本很高,所以有人设想将它和旅游观光结合起来,顶部像成像电视塔一样。当然这仅仅是一个设想,但

22、是从长远来看,也是有可能实现的。从长远看来,核电可能要靠核聚变,目前核聚变在国际上还在研究,我国也参与了,但实现核聚变的实用化可能要30到50年。现在电动车用的电池一般是锂电池,其容量还不够大,最近据报道说日本已经开发出一种长寿命的电池,但是长远看来,最好的办法是采用燃料电池。因此我国的技术开发,既要解决当前,也要着眼于长远,如果长远的事情不做,那是短视的。这些问题都是技术上的问题,只有从技术角度真正解决问题,才能够使新能源真正得到较快的发展。第二个层次是经济层次。要解决目前新能源成本高的问题,一要通过技术上的突破来降低成本;二是要通过计算环境成本,给新能源一定的补贴。现在风力发电的成本比火力

23、发电高一倍,但如果把火力发电造成 的环境成本包括在内,那成本的差别可能就没有这么大。政府对新能源的补贴是必不可少的,国外现在就是采取补贴的政策,例如日本和德国都是采取补贴的政策使得太阳能的利用迅速发展。三是可以通过现在国际上的清洁发展机制(CDM,来取得一定的补偿。因为各个发达国家有自己二氧化碳的排放定额,它自己达不到时,可以购买发展中国家减排的成果。就风能来说,每度电可以通过CDM拿到9分到1毛钱,这样也可以降低它的成本;在碳交易上我国现在还有大量的文章可做。现在国际上的碳交易已经和金融结合起来,不仅仅是一般的碳交易市场,而且还出现了一些金融衍生产品,需要我们认真研究和应对。我国现在的碳交易还处在刚刚开始的阶段,在天津刚刚成立了碳排放权交易所。四是我们的企业要考虑如何优化供应链,提高附加值。我去英利集团考察过,他们原来只生产太阳能电池,但是由于太阳能电池价格大幅度下降,遇到很大的威胁。他们就拓展产业链,一方面采用了比较先进的硅烷技术制造硅料。另一方面不再出口太阳能电池,而是组装好太阳能电厂出口,现在已出口到葡萄牙。第三个层次是政治层次。发展低碳经济,发展新能源,应对气候变化,绝对不是一个国家自己就可以做到的,这是世界性的问题。中国的二氧化