推广使用工业低碳技术的难点及建议

时间:2022-10-24 03:48:32

推广使用工业低碳技术的难点及建议

2009年,我国工业能源消费总量接近22亿吨标煤,占全国能源消费总量的比重超过71%;工业部门能源燃烧所导致的二氧化碳排放量(电力和热力消费所导致的排放计入能源消费部门)约48亿吨,约占全国二氧化碳排放总量的70%。由于工业部门在能源消费和温室气体排放方面均占有重要比重,因此在节能和减排领域也担负着首当其冲的作用。

一、推广使用工业低碳技术的难点

(一)重化工业化发展阶段的挑战

我国正处于重化工业化发展阶段,这一发展阶段的主要特点是工业增速快、高耗能产品产量大。在目前的发展阶段,高耗能工业企业依靠扩大产能而得到的利润将远远高于依靠节能减排技术改造所得到的收益和政府补贴,因此在工业部门内普遍存在重视规模扩张、轻视节能环保的倾向,同时,我国也没有太多的以低碳技术实现工业化的成功经验可以借鉴。

此外,在重化工业化阶段,新增的高耗能工业产能具有投资大、回收期长的特征,而且目前已经有乙烯、电石等部分行业出现了产能过剩的局面,非常容易造成技术的锁定效应(指某种技术的市场占有率达到一定程度后,相关产业集群在其生命周期演进过程中就会产生一种“路径依赖”现象,“锁定”在这种技术的持续应用之上,造成其他更加先进的技术在竞争中处于劣势),不利于新型低碳技术的推广使用。

(二)能源和其他资源供应约束

我国以煤为主的能源结构是由我国“富煤、少油、贫气”的资源特点所决定的。由于受到这种资源条件和价格的限制,其他含碳量较低的资源无法在我国得到大规模推广应用。例如合成氨生产技术,2010年我国约78%的合成氨以煤为原料,20%以天然气为原料,2%以石油为原料。由于油价上涨和天然气资源条件的限制等原因,“十一五”期间煤在合成氨原料结构中所占比重提高了14个百分点,油、气比重分别下降了12和2个百分点,相当于“高碳技术”有所抬头。

还有一些低碳技术会受到其他原料资源供应的限制,例如采用乙烷为原料的乙烯生产技术:在中东地区,乙烷是乙烯生产的一种常用原料,但我国的油气田所能产生的乙烷量较低,因此无法在我国大规模推广该技术。

(三)减排成本和投资问题

某项低碳技术的减排成本通常被定义为技术考察期内(例如“十二五”期间),实施该项技术的增量成本与温室气体减排量的比值。其中,增量成本指低碳技术与基准技术相比,将经济投入(折算为年金的投资和运营维护成本)扣除能源和其他要素节约而带来的收益之后的差额。根据麦肯锡公司的《中国的绿色革命》的报告,到2030年,在我国工业部门推广使用多项低碳技术都需要付出较高的减排成本,例如以天然气替代煤的合成氨生产技术减排成本约为80欧元/tCO2e、二氧化碳捕集与埋存(CCS)技术的减排成本超过60欧元/tCO2e。

即使是在整个寿命期内减排成本较低的低碳技术,也还可能面临高昂的初始投资问题。比较典型的例证是核电技术,由于其运行寿命长、燃料成本较低,因此多个研究机构估算的核电减排成本均在10美元/tCO2e上下波动,属于成本较低的低碳技术。然而我国核电的初始投资大约为2000美元/kW,远高于常规燃煤发电技术的一次性投资水平,并且按照《国家核电中长期规划》的规定,企业自有资本金占项目总投资不得少于20%。能源研究所的一项研究结果表明,若按2020年装机7000万kW、在建3000万kW的核电发展预期进行估算,我国企业在2009—2020年期间用于核电建设的年均自有资本金投资额应在140—285亿元人民币,然而我国目前有资质投资建设核电站的3家企业年利润之和却未达到这一投资需求。可见,如何在技术发展的初期落实大规模的资金需求也是我国推广工业低碳技术所面临的一大难题。

(四)技术转移障碍

联合国将“技术转移”定义为系统知识从产生之处转移到使用知识的地方,其转移的内容不仅是先进的设备,还应包括核心技术、运行维护、人才培养等。只有实现了这种完全意义上的技术转移,低碳技术才有可能持续更新,适应新的环境并推广普及。然而在发达国家与发展中国家之间的技术转移不仅是经济活动,还是政治和外交活动,有一些低碳技术涉及国家战略利益和未来全球竞争优势(例如与军事密切相关的核能技术),其核心技术的转让会受到国家政治和外交政策的制约,因此难以实现真正意义上的技术转移。

低碳技术转移还会面临其他一些问题,例如目前有许多低碳技术只适用于较大规模的生产企业,但是我国还存在相当数量的中小企业和规模以下工业企业,无法应用相应的低碳技术。

二、建议

(一)充分挖掘节能和非化石能源利用技术的减排潜力

在能效领域,由于我国主要高耗能产品的能耗强度与国际先进水平相比还存在较明显的差距(见表1),意味着推广使用节能和提高能效技术还有一定的减排潜力可挖。国家发展改革委已陆续公布了四批《重点节能技术推广目录》,其中大部分技术集中于工业部门。本文作者测算了其中的53项高耗能制造业节能技术在“十二五”期间推广产能所形成的减排潜力,合计约2.4亿tCO2。能源研究所测算的生产行业技术节能对我国实现2020年万元GDP碳排放强度比2005年下降45%的贡献度为26.4%。

非化石能源的利用主要集中于电力部门,包括核电、风电、太阳能光伏发电、生物质能和地热能利用等技术类型。我国政府已提出了到非化石能源占一次能源消费量的比重在2015年和2020年分别达到11.4%和15%的规划目标。根据能源研究所的测算,此目标下非化石能源利用对我国实现2020年万元GDP碳排放强度比2005年下降45%的贡献度为11.5%。

(二)加强顶层设计,科学规划我国亟需发展的关键低碳技术

纵观发达国家低碳技术的发展规划,大多根据本国的特点,针对性很强地制定低碳技术路线图或技术清单,优先发展几种有优势的低碳技术,以期取得重点突破。我国的科研投入也在不断增加,但一些地区和企业出于局部利益,借发展低碳技术为名,争投资、争资源、争土地,存在低水平重复建设等问题。因此建议我国政府主管部门把发展低碳技术作为一项战略性措施,尽快组织高层次的发展战略研究,加强顶层设计,统一规划,制定科学的、超脱地方和部门利益的低碳发展路线图,以期尽快突破我国最急需的关键低碳技术。

(三)立足于自主创新,避免低水平、重复引进

鉴于低碳技术转移所面临的各种障碍,在明确我国工业低碳技术发展的优先领域基础上,必须立足于自主创新,掌握核心技术,在此基础上实现新技术的价值。对于国内外均处于前瞻性研究或示范阶段的技术,例如CCS技术和第四代核电技术等,适合采用原始创新和集成创新的方法。而对于发达国家已占据了先行优势的低碳技术类型,例如风电和生物质能利用技术,可通过适当的国际技术转移合作机会,充分消化吸收发达国家的先进经验,通过再创新和集成创新的方式,开发和应用更加适合我国的低碳技术。

(四)借鉴国际碳市场相关经验,合理利用市场手段

国际上已有多个温室气体排放交易市场的成功经验,其中最为我国所熟知的是《京都议定书》之下的清洁发展机制(CDM)市场,允许发达国家在发展中国家购买温室气体减排量。目前我国在联合国正式注册的CDM项目年均温室气体减排量合计约3.7亿tCO2e,每年可获得约37亿美元的CDM收益。可见,市场手段所能挖掘出的减排潜力还是比较可观的,而且有助于解决推广使用低碳技术所面临的减排成本和投资问题。

我国《“十二五”控制温室气体排放工作方案》提出要探索建立碳排放交易市场。在国内碳市场的建设工作中,应充分借鉴CDM和国外其他排放交易体系的相关经验,促进各类低碳技术的推广应用。

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