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生态环境保护要求下能源转型国际实践及对我国启示

发布时间:2017-10-12 作者:派智库 来源:《中国能源》2017年第7期 浏览:【字体:

摘要:从近代世界能源发展史来看,先行工业化国家都曾遭受到严重的环境污染和生态破坏,为解决这些问题各国均积极推动能源结构调整和化石能源清洁化利用。近年来,为应对全球气候变化挑战,主要发达经济体纷纷制订能源转型和应对气候变化一体化政策,确定了清晰的能源低碳化转型目标与路径。面对环境污染治理和应对气候变化双重压力,我国能源转型必须“两步并作一步走”,综合施策,加强能源转型顶层设计、完善能源立法、推动科技创新,强化控制高碳化石能源消费,推进天然气和清洁能源发展,着力构建新型电力系统。

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关键词:环境污染;气候变化;能源绿色化转型;能源低碳化转型 dedecms.com

能源是人类社会生存发展的重要物质基础,但大量的能源消耗又是造成环境污染、生态破坏的重要原因。纵观近代社会,先起工业化国家在工业化、城镇化过程中都不同程度地遭遇区域生态环境破坏问题,20世纪80年代以来国际社会逐渐认识到全球气候变化这一重大生态环境挑战,气候变化和环境污染问题均与化石能源高强度开发利用有关。为此,主要发达国家均从其发展阶段、科技水平、能源资源禀赋等国情出发,先后针对区域生态环境破坏和全球气候变化问题,大力推动能源绿色低碳转型,对我国能源转型发展具有重要借鉴与启示意义。 本文来自织梦

1 应对区域环境污染问题发达国家大力推动能源绿色化转型 内容来自dedecms

工业革命以来,发达国家在完成工业化过程中逐步形成了化石能源高强度消耗模式,同时也遭遇了严重区域生态环境破坏问题。从伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾事件,再到二氧化硫和氮氧化物引发的酸雨问题,无不与化石能源消费高度相关。针对严重区域环境污染问题,各国从自身实际出发采取了各种应对措施,其共同点均是大力调整能源结构、推动化石能源清洁利用。 织梦好,好织梦

第一,大力调整能源结构,推动清洁能源替代煤炭。发达国家治理区域性环境污染的过程,是能源结构由煤炭向石油、天然气、核能转型的过程,如图1~图3所示。英国以发现北海油气为契机,加之大量进口中东石油,石油和天然气得到广泛使用,核电和水电为代表的清洁电力能源也快速发展,形成了对煤炭的替代。1965年,英国煤炭消费占比还高达59.6%,天然气仅占0.4%,核电和水电为代表的清洁电力能源仅为2.3%;而到1971年,英国的煤炭占比骤降至40.0%,石油和天然气占比分别提升至49.0%和7.7%,清洁电力能源达到3.3%;再到1990年,煤炭继续下降至30.8%,天然气、清洁电力能源分别增长到22.3%和7.7%,25年间天然气比重提升了60倍,清洁电力能源则提升了5倍。日本则积极扩大液化天然气在能源供给中的比例,努力增加核能发电的比例。在能源供给中,天然气在20世纪60年代仅占1%,1970年后有较大增长,到1980年占比达到6.1%,1990年则达到10%;核电在1975年后迅速增长,从20世纪60年代的0.1%迅速增长到1980年的5.3%,1990年则达到10.2%。美国则一直提高核电比例,从1965年的0.1%提升到1990年的7%。

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第二,大力优化能源消费方式,推动煤炭石油清洁高效利用。欧美国家积极推动分散用煤向集中利用转变,大力发展清洁高效煤电。2013年,世界发电用煤占煤炭消费总量比重为65%,其中,美国发电用煤占比超过90%,欧盟为78.7%,英国、德国超过80%。以美国为例,虽然美国的煤炭消费总量在过去50年以来持续上升,但通过《清洁空气法》等政策措施不断提高污染物排放控制标准,不但使其煤炭消费的增量主要集中在大气污染物排放控制水平相对较高的电力部门,而且煤炭消费存量也逐步向电力部门集中;同时使电力部门大气污染物控制水平提高的速度高于煤炭消费量增长的速度,整体上大气污染物排放总量保持持续下降。德国、英国等国家也出现了相同的发展趋势。各国也不断提升石油燃料品质,美国《清洁空气法》要求生产商生产无铅汽油,并规定了“改良汽油项目”,目的在于削减汽油中所含有的挥发性有机化学物质和其他空气污染物质;建立了氧化剂汽油项目,要求所有一氧化碳未达标区只能销售氧化剂汽油,所有进入一氧化碳未达标区的机动车必须使用氧化剂汽油。日本为治理硫氧化物型大气污染,在能源进口过程中注重“源头控制”,进口低硫量石油和煤炭。同时,1974年正式确定汽油无铅化对策,从1975年开始生产无铅汽油,从1977年开始生产适合无铅汽油的车辆,全面提升油品品质。 织梦内容管理系统

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2 应对全球气候变化挑战主要国家加快能源低碳化转型

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当前,气候变化问题已成为全球性问题,超过2/3的温室气体排放源于化石能源利用。在此背景下,以从根本上解决资源环境挑战、实现能源可持续发展为目标的第三次全球能源低碳化转型已经启动。基于本国国情和未来经济社会发展需要,欧盟以及英国、德国等均提出了能源低碳化转型的宏伟愿景,制定了明确的清洁能源发展目标与路径,采取了大力发展可再生能源,构建新型电力系统、使电力成为清洁低碳能源的主要载体和智能能源系统核心等措施。

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第一,均制定明确的低碳能源转型发展目标与路径。2010—2011年间,欧盟委员会发布《能源2020战略:一项发展具有竞争力、可持续发展能力和安全性能源的战略》、《2050年迈向具有竞争力的低碳经济路线图》、《欧洲战略性能源技术计划》3份文件,分别明确了欧盟发展低碳能源的中期战略、长期战略和技术路线图,推动2050年欧盟温室气体排放量较1990年减少80%。2014年1月,欧盟进一步提出了2030年能源环境发展目标(《2030能源和气候变化框架》),规定温室气体排放要比1990年降低40%,可再生能源要达到27%,能源效率提高27%~30%,欧盟范围内电网互联,能传输15%的发电总量,形成具有竞争力且安全的能源系统(《能源安全战略》)。2003年英国发布《能源白皮书:我们的能源未来——创造低碳经济》,2009年又发布了《英国低碳转型计划》的国家战略白皮书,2012年提出了《能源法案》,逐步建立了碳预算管理、碳排放权交易和气候变化税、节能政策体系。德国先后制订了《气候保护国家方案》、《能源与气候保护综合方案》、《2050能源方案》,指引并加速德国能源低碳化转型。

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第二,大力发展可再生能源,逐步替代化石能源消费。欧盟提出2020年可再生能源占到能源消费总量的20%,2050年达到50%。德国提出2050年可再生能源要满足60%的能源需求,占发电量的比重要达到80%。美国能源部2012年开展“未来能源电力研究”,提出到2050年可再生能源将满足其80%的电力需求。一些发展中国家也提出了可再生能源发展目标。特别是油气资源丰富的中东北非21国,也均提出重点发展太阳能等新能源,减少对化石能源依赖。 织梦内容管理系统

第三,电力成为清洁低碳能源的主要载体和智能能源系统核心。一是把电力作为清洁低碳能源的主要载体。电力不仅是化石能源高效清洁开发利用的重要方式,更是非化石能源实现大规模替代化石燃料的关键途径,未来电力在交通、建筑、工业等终端领域的需求增长均超过其它能源载体。IEA预测到2030年发电用能占世界一次能源比重将达到41.4%,欧美高达50%;电能占世界终端能源消费的比重将达到22%,欧美甚至高达30.2%。二是以电力电网为重要平台建立智能能源系统。2001年,美国提出“智能电网”这一新型电力系统概念,计划在2030年之前构建由全国骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网形成的多层网络体系。欧盟重点针对分布式能源建立智能能源系统,一些研究还提出以电力电网为中心构建能源互联网。

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3 世界主要国家均利用综合手段保障能源转型战略落实

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无论是应对区域生态环境污染背景下能源绿色化转型,还是应对全球气候变化能源低碳化转型,世界主要国家均综合利用战略政策引导、法律法规约束、市场机制促进等手段,保障能源转型战略落到实处。 copyright dedecms

第一,持续推进实施节能战略、行动计划和政策。美国自1975年起先后出台多项法律和标准强制提升能源利用效率,范围涵盖机动车、发电设备、各种家用电器等,并在1992年扩展到所有行业。日本将推进节能和提高能效作为能源政策的支柱之一,1979年颁布《节能法》,1993年出台《合理用能及再生资源利用法》,2003年又颁布《修正节能法》等。欧盟制定了到2020年能效比1990年提高20%的目标。英国计划到2020年,能效提升对减排的贡献达到50%,遂制定《国家能效行动计划》。德国提出能源消费到2020年和2050年分别比1990年减少20%和50%的目标,建立了完善的节能提效政策体系。

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第二,不断制定完善严格的法律法规和标准体系。英国《洁净空气法案》规定了严格的煤炭燃烧标准、燃煤电厂排放标准。美国出台并多次修订《清洁空气法》,强制推行涵盖6种主要空气污染物的《国家环境空气质量标准》。德国等通过可再生能源系列法案规定了强制入网、固定电价保证等措施,保证可再生能源优先发展。欧盟通过综合性法案,提出减排目标、设定减排责任、确定减排重点领域。英国、德国均制定了促进能源低碳化转型的法律法规等。

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第三,注重利用市场机制促进微观主体主动转型。美国先后推出SO2税、SO2排放权交易,大大降低了治理成本。欧盟碳排放交易体系是欧盟低碳发展和应对气候变化战略中最重要的政策,于2005年1月开始实施,目前已进人第三阶段。英国自1989年起对电力消费者征收化石能源税,用于可再生能源发电的补贴;2008年在“碳预算管理”制度基础上开展碳排放交易;2011年又与气候变化税融合出台“碳最低限价”政策。德国则对各类化石能源征税。

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4 对我国启示:能源转型必须“两步并作一步走”

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我国当前高度依赖煤炭的粗放低效的能源发展方式,不仅导致了资源大量浪费,而且造成了极为严重的生态环境破坏,也产生了大量的温室气体排放。同时面对资源约束、环境污染治理和应对气候变化等压力,我国已难以拥有发达国家曾以敞口式、低价的化石能源消费来实现工业化、城镇化和现代化的发展方式。因此,“两步并作一步走”,加快能源由以煤为主的高碳模式向以可再生能源和天然气为主的低碳模式转变,成为我国能源转型发展的必然选择。环境污染治理与应对气候变化一并解决,避免技术和设备的“锁定效应”,成为我国当前的紧迫任务。

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4.1 控制高碳化石能源消费,提高能源品质和利用效率,将天然气作为近中期优化能源结构的主力品种

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在发达国家治理区域环境污染阶段,石油、天然气对煤炭的大规模替代起到了关键支撑作用。当前我国面对治理环境污染和应对气候变化的双重压力,已失去从煤炭到石油这两类高碳化石能源更替转型机会,必须强化高碳化石能源控制。重点工作一是控制且消减煤炭消费量,切实推进煤炭清洁开发利用;二是推进油品质量升级。美国等经验表明,依靠技术进步,综合运用法律、法规、标准、税收等措施,通过煤炭清洁开发利用,可以实现其污染物排放量下降。在开发侧,将煤炭开发环境影响降至可承受范围以内,并在价格中体现其环境负外部性;在消费侧,淘汰散煤、工业小锅炉燃煤等,逐步使煤炭消费存量向电力部门等污染物排放控制水平相对较高的部门集中,并不断提升污染物排放控制水平。石油消费在未来一段时间内仍将保持增长,而机动车尾气污染是造成城市空气污染的重要原因,在落实现有油品质量升级工作的同时,应尽快在全国建立起严格监管体系,保障油品质量升级顺利开展。 织梦好,好织梦

天然气是避免煤炭能源路径依赖的现实选择,可在我国能源结构转型中起到承上启下的作用,在相当长时期内可以作为我国能源低碳化的重要依托。天然气对于现有能源系统的改变是有基础的、适应性较强。当前我国天然气消费量占一次能源消费的比重仅为5.4%,远低于23.8%的世界平均水平。应该顺势而为,切实发挥天然气在近中期优化和调整能源结构中的主力作用。

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4.2积极发展可再生能源,构建新型电力系统,尽早推动能源向系统化和智能化转型

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第三次工业革命以及能源低碳化转型的国际趋势表明,我国应大力发展可再生能源,构建多元化、网络化、扁平化的能源体系,替代高碳化石能源为主的单一化、垂直结构的能源体系,建立新的能源生产利用和系统运行方式。特别是在电力部门,逐步改变“建设大基地、融入大电网”的传统电力发展模式,发展“集中与分散相结合”的能源及电力生产供应方式,将电力电网定位为可再生能源的主要载体和智能能源系统核心,形成支撑可再生能源发展的新型能源和电力系统,以此为平台加快建设智能能源系统,进而构建能源互联网,推动能源系统化和智能化转型。

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发展可再生能源需要付出一定的经济成本,但会带动新兴产业发展。目前大部分可再生能源的成本仍然相对较高,在现行能源市场、资源价格和财税体制机制下,与传统能源相比可再生能源仍然缺乏经济竞争力,大规模发展可再生能源需要一定的补贴。另外,波动性可再生能源发电也将产生一定的电力系统成本。但相关研究显示,若考虑到化石能源的资源环境成本和用户侧较高受电价格,风电和用户侧光伏电价已具备一定竞争力;通过完善电力体制和规则,优化发电结构、布局和需求侧管理,电力系统成本也将得到有效控制。随着将来技术进步和系统优化,新能源的竞争力将显着增加,从而降低补贴需求和相关成本。另外,可再生能源行业的大规模发展也将带动新兴产业发展、经济结构转型和社会就业,实现更广泛的社会经济效益。这些经济影响需要进行全面、系统、客观地评估,并为进一步优化能源系统提供支持。 copyright dedecms

4.3 采用综合手段推动能源转型 dedecms.com

一是加强能源转型顶层设计,把治理环境污染、应对气候变化和发展低碳经济切实纳入国民经济和社会发展整体规划,制定能源发展转型目标与路径,给社会和民众传递长期的转型信号。在实践中,应将污染防治、气候保护政策与能源政策融合起来,使污染治理、气候保护与发展清洁能源和提高能效紧密结合;将污染防治、气候保护与经济发展紧密结合起来,使污染防治、气候保护政策不局限于节能减排,同时推动我国经济发展模式转型和迈向低碳社会;把新能源技术与产业作为战略突破口,尽快形成新增长点,抢占新能源发展和第三次工业革命的先机,成为可持续经济发展的突破口。

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二是建立健全能源环境法律法规和标准体系。坚持立法先行和协调立法,提高立法质量,不断完善建筑、交通、工业能效和排放标准。

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三是政府规制与市场手段并举。政府应在建立污染物总量控制、碳预算管理等制度同时,改革现有能源资源价格和税收体系,引入能源环境税及污染物排放交易等市场手段,激励微观主体主动开展能源转型。

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四是推动科技创新。世界能源结构将发生从化石能源向新能源和可再生能源过渡的重大变革,能源科技创新已成为各国新的竞争焦点。我国应通过加大科技投人、创新科技管理体制、促进成果转化等多方面政策,优选重点领域率先突破,支撑我国能源转型。

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参考文献: 内容来自dedecms

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