节能减排政策质变:从能源强度到碳强度

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中国政府在2009年9月的联合国气候变化峰会上提出争取到2020年,中国的单位国内生产总值二氧化碳排放(碳排放强度)比2005年显著下降,这是中国节能减排政策的一个质变。中国在“十一五”规划中,明确提出“能源强度”目标,要求每单位国内生产总值的能耗要比2005年降低20%,以应对经济社会发展中日益凸显的能源约束,以及日益严重的环境问题。
GDP能源强度是计算一个国家在一定时期内单位国内生产总值的能源消耗量,是衡量能源利用效率的指标,可指降低一定GDP产出的能源使用量(节能),或者一定量的能源生产出更多的GDP,当然,节能意味减排,客观上有降低能源对环境影响的作用,但该政策主旨还在于为满足经济发展提供稳定和可持续的能源供给量,基本上是一个能源使用量的问题。

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今年9月中国政府首次提出降低“碳强度”,体现了国家能源战略为了应对气候变化的一个转变。GDP碳强度计算一国在一定时期内,二氧化碳排放量与国内生产总值的比,即单位GDP的二氧化碳排放量。相对于能源强度而言,碳强度也受能源效率影响,但主要受能源结构的影响,因此,是一个能源质量(清洁能源在能源结构中的比例)问题。

  近年来,绿色经济和绿色产业等课题成为全球各国的热门研究方向。作为制造业大国,通过推进绿色制造来发展绿色经济、壮大绿色产业,是我国落实制造强国战略的重要内容之一。本文将重点分析全球和我国绿色制造发展趋势,梳理主要经济体成功经验和做法,结合我国绿色制造发展需求,提出对策建议。

与GDP能源强度一样,GDP碳强度还受宏观因素的影响,包括经济发展阶段、产业结构、技术水平、能源和环境政策等等。从能源强度到碳强度的目标约束变化,体现了中国能源政策将面临一个战略性的转变,即从“十一五”时期以提高能源利用效率为主、今后将气候变化因素引入能源战略规划作为约束目标。

  (一)绿色低碳成为当今世界发展的重要趋势

温室气体带来的全球变暖问题,与人类的生产生活密切相关,这一点已基本在全球范围内达成普遍共识。随着该问题的日益严峻,如何实现低碳发展成为各个国家都不得不面对的棘手难题。中国作为目前世界最大的二氧化碳排放国家,在新一轮哥本哈根谈判中将面临着来自国际社会,尤其是来自要求发展中国家承担减排义务的发达国家的巨大压力。

  绿色低碳发展,就是通过发展资源节约型、环境友好型的产业,提升能源和资源利用效率,降低生产过程能耗和物耗,从而实现保护和修复生态环境、经济社会发展与自然相协调的目标。绿色低碳的发展理念是任何一个国家经济社会发展到一定阶段的必然选择,发展绿色经济是促进绿色低碳发展的具体实践。绿色经济是一种“促成提高人类福祉和社会公平,同时显著降低环境风险和生态稀缺的经济”。传统发展模式主要依靠追求数量扩张、增加要素投入来实现增长,给全球生态环境带来巨大威胁,而绿色经济注重实现经济发展与生态环境保护的协调统一,是实现可持续发展的重要路径,携手合作推动经济发展向绿色低碳转型已成为全球共识。

对于一些发达国家来说,由于他们的能源结构相对“清洁”,低碳与节能关联比较密切。基于中国目前所处的城市化与工业化共同推进的经济发展阶段,其能源需求具有明显的刚性特征,即与经济快速发展同步增长的高能源电力需求。对于中国以煤为主的能源结构,降低单位GDP碳强度很大程度上就是通过增加清洁能源,减少单位GDP煤炭消费量,这就需要改变以煤为主的能源结构。

  当今世界,资源与环境问题是人类面临的共同挑战,绿色低碳发展正在成为国际发展的趋势和潮流。特别是在应对国际金融危机和气候变化背景下,推动绿色增长、实施绿色新政是全球主要经济体的共同选择,发展绿色经济、抢占未来全球经济竞争的制高点已成为国家重要战略。各国都在积极追求绿色、低碳、智能、可持续的发展,特别是进入新世纪以来,绿色经济、低碳经济和循环经济等概念纷纷提出并付诸实践。发达国家纷纷实施“再工业化”,重塑制造业竞争新优势,清洁、高效、低碳、循环等绿色理念、政策和法规的影响力不断提升,资源能源利用效率成为衡量国家制造业竞争力的重要因素。

任何积极的能源和环境政策都将有助于降低碳强度,但是,对于中国现阶段来说,如果清洁煤技术不能大规模商业化推广,那么,降低碳强度的关键是改变以煤为主的能源结构。降低能源强度,强调的是一定的经济生产总量基础上,减少能源使用总量,其值的降低并不必然意味着碳强度的降低,由于各能源资源种类的碳排放系数不尽相同,即使能源利用效率提高,但如果更多、更集中地采用高排放的化石能源如煤炭,那就会带来单位GDP生产碳排放量的增加而非降低。正如中国政府所提出的,如果能在“十一五”期间实现节能20%,相当于实现15亿吨二氧化碳减排量,这是相对于某个假定能源结构而言的,如果能源结构中的碳排放大的煤炭比例增加了,能源强度对于二氧化碳减排的影响就会打折扣。

  梳理绿色发展和绿色经济的发展历程,联合国有关机构起到了关键的、不可替代的作用。早在20世纪90年代初,全球学术界针对绿色经济开展了大量基础理论研究,经过20多年的发展,这一概念和理论才引起国际社会的广泛关注。联合国在其会议中开始频繁使用后,绿色经济和绿色发展理念从学术研究层面逐步走向政策操作层面。2008年,为应对金融危机,联合国环境规划署提出了绿色经济和绿色新政倡议,强调“绿色化”可以成为经济增长的新动力,呼吁各成员国大力发展绿色经济,实现经济增长动力的转换。2011年,联合国环境规划署又发布了《迈向绿色经济——实现可持续发展和消除贫困的各种途径》的报告。建议到2050年前,如果将每年全球生产总值的2%投资于10大主要经济部门,可以促进全球经济加速向绿色经济转型。

显然,中国应对气候变化,以降低碳强度为节能减排目标意义更为深远,主要是通过增加清洁能源在能源消费结构中的比重来实现。在清洁能源当中,受到资源和建设期等因素约束,目前成本相对比较低的水电和核电的发展规模相对确定,到2020年实现中国水电装机达到3亿,核电8千万,是业内专家相对认同的量。在应对气候问题,比较有想象空间的,可能大幅度发展的应该是风电和太阳能。

美高梅网址,  (二)绿色制造是一种综合考虑

除了水电面临长距离输送推高成本外,核电燃料成本也可能走高,然而,清洁能源的成本问题主要来自于,中国可再生能源资源如风能、太阳能等主要在中国西北地区的,这些可再生能源的使用,从前期的技术研发,到中期的发电生产,再到后期的并网和向华东、华北等高能源电力需求地区进行长距离输电,都需要巨额的资本投入。因此,清洁能源发展中最大的瓶颈在于,同传统化石能源相比,其研发和利用成本比较高,那么,解决碳强度问题的关键也在于能源成本问题。

  目前,国内外对绿色制造的定义有多种。美国制造工程师学会(SME)对绿色制造给出如下定义:绿色制造,又称清洁制造,目标是使产品从设计、生产、运输到回收处理的全过程对环境的负面影响达到最小,内涵是产品生命周期全过程均具有绿色性。我国路甬祥院士对绿色制造的定义是:绿色制造是指在保证产品的功能、质量和成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,它使产品从设计、制造、使用到报废的整个生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化,节约资源和能源,资源利用率最高,能源消耗最低,企业经济效益和社会生态效益协调最优化。科技部《绿色制造科技发展“十二五“专项规划》对绿色制造的定义是:绿色制造是一种在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,通过开展技术创新及系统优化,使产品在设计、制造、物流、使用、回收、拆解与再利用等全生命周期过程中,对环境影响最小、资源能源利用率最高、人体健康与社会危害最小,并使企业经济效益与社会效益协调优化。

作为一个城市化工业化进程中的发展中国家,中国选择直面碳强度,随之而来的就是需要直面清洁能源的成本问题。有一点必须明确,中国的低碳经济发展和碳强度是有前提的,是以保证现阶段经济高速发展的能源供给为前提,这个前提将使清洁能源成本问题更为棘手。相比之下,发达国家处于更高的经济发展阶段,技术水平更先进、高收入水平下公众的环境支付意愿及支付能力都更高,使得他们更倾向于选择支持政府的清洁能源政策;对于政府来说,因为其经济发展压力较缓和而具有更大的选择空间。温室气体对气候全球性的影响,除非世界各国共同合作致力于该问题的研究与解决,在一个合理公平、合乎实际的国际气候框架下统筹减排,兼顾发展中国家的能源成本问题,才能有望使全球气候变暖问题得到有效解决。

  综合上述定义,与传统制造模式相比,绿色制造的核心理念是产品全生命周期的资源环境考虑。我们尝试给出绿色制造的定义:绿色制造又称环境意识制造、可持续制造等,是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其核心是将绿色理念和技术工艺贯穿制造业全产业链和产品全生命周期,通过技术创新和系统优化做到制造业发展对环境负面影响最小、资源利用效率最高,从而实现经济效益、社会效益和生态环境效益协调并重。绿色制造的主要发展方向可以概括为“五化”:产品设计生态化强调,在设计开发阶段就要综合考虑全生命周期的资源环境影响;生产过程清洁化强调,从源头提高资源利用效率,减少或避免污染物产生;能源利用高效化强调,生产过程节能和终端用能产品能效水平提升;回收再生资源化强调,使原本废弃的资源再次进入产品的制造环节;产业耦合一体化强调,企业间资源利用效率提升和污染物减排。

如果一个国家希望达到某个碳排放强度目标,既可以选择提高能源效率(通过节能),也可以选择改变能源结构,如投资风力和太阳能等可再生能源。收益的最大化或成本最小化是当提高能源效率和投资清洁能源的边际收益相等。这样,政府的投资或补贴政策上就可以有许多的选择,有效的选择需要有效的战略规划,一个有效的清洁能源战略规划在实现中国政府提出降低碳强度目标中举足轻重。

  (三)绿色制造是发展绿色经济的重要基础

  绿色制造的提出可追溯到20世纪80年代。系统梳理绿色制造发展历程,可将其划分为概念提出、理论体系构建、实践应用等三个阶段,从概念到理论,从理论到付诸实践,推行绿色制造已逐步成为发展绿色经济的重要基础和手段。

  一是概念提出阶段。1987年,世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中正式提出了“可持续发展”战略。1992年,联合国环境与发展大会通过了《关于环境与发展的里约热内卢宣言》、《21世纪议程》等重要文件,可持续发展理念得到了各国政府及国际社会的广泛认可。在此基础上,1996年美国制造工程师学会(SME)在《绿色制造蓝皮书》中首次比较系统地提出绿色制造的概念,自此世界各国研究机构从不同角度和国情出发,对绿色制造的概念内涵进行探讨。

  二是理论体系构建阶段。绿色制造概念提出后,世界各国纷纷开展绿色制造的理论研究,逐步形成了绿色制造理论体系。英国专家Melntk和Smith提出,绿色制造实施是一个长期的、持续改进的过程。乔治亚理工学院Bras教授提出了绿色制造工程的五个阶段:末端处理与环境工程、污染预防、环境意识设计与制造、工业生态、可持续发展。密歇根理工大学Sutherland教授提出,实施绿色制造需从两个层次考虑,即企业层和车间层。耶鲁大学Graedal教授提出了迈向绿色制造的四个步骤。德国专家Burke和Gaughran提出了中小企业可持续管理的框架。重庆大学刘飞教授等综合国内外研究,初步建立了我国绿色制造理论体系结构。

  三是实践应用阶段。随着理论研究的不断深入,绿色制造从理论走向实践。发达国家和国际组织纷纷推出绿色制造方面的政策、标准和法律。比如,ISO环境管理体系系列标准、欧盟的RoHS和WEEE指令、德国“蓝天天使”绿色产品标志计划、美国“能源之星”等产品环境认证标志等。发展中国家,包括中国,也把绿色制造作为转变经济增长方式,解决资源短缺和环境污染的重大战略,积极进行试点示范推广。目前,众多跨国公司均制定了绿色制造实施目标和措施,开展节能降耗、产品生命周期评价、环境审核、绿色产品开发等具体工作。

  (四)绿色产业正在成为全球经济竞争的制高点

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