科技引領(lǐng)發(fā)展低碳經(jīng)濟打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)

楊曉峰

摘要：20世紀60年代起，以美國生物學(xué)家卡遜所撰寫的《寂靜的春天》為開端，人類經(jīng)濟的不斷增長是否會不可避免地導(dǎo)致全球性的環(huán)境退化？經(jīng)過數(shù)十年的關(guān)注和討論，國際社會基本達成比較一致的結(jié)論：即經(jīng)濟發(fā)展可以不斷地持續(xù)下去，但必須對發(fā)展加以調(diào)整。確定資源對人類生存與可持續(xù)發(fā)展的作用以及保護資源的意義，保護的目的就是要保證地球具有可持續(xù)和支撐所有生物的能力。

關(guān)鍵詞：生態(tài)文明;大氣污染;清潔能源;創(chuàng)新發(fā)展

1.生態(tài)文明建設(shè)是新發(fā)展理念重要組成部分

習近平總書記在十九大報告指出，我黨目前的總?cè)蝿?wù)是在本世紀中葉建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國。我們要建設(shè)的現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化，既要創(chuàng)造更多物質(zhì)財富和精神財富以滿足人民日益增長的美好生活需要，也要提供更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。推進綠色發(fā)展，推進能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。

2.大氣污染的現(xiàn)狀及生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護面臨的形勢

2.1大氣污染排放對環(huán)境的影響

近代工業(yè)化高速發(fā)展帶來諸多問題：其中森林面積減少、化石能源（煤炭、石油、天然氣）大量開采對環(huán)境的破壞、水力發(fā)電對生態(tài)影響等對環(huán)境的影響，溫室氣體對人類健康和生存威脅?；茉瓷a(chǎn)和消費過程中所排放的大量二氧化碳、甲烷等溫室氣體，加劇環(huán)境的溫室效應(yīng)。

由世界氣象組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署建立個IP C C（政府間氣候變化專業(yè)委員會）在2014年的第五次全球氣候評估報告中顯示：在北半球， 1983年至2012年可能是過去1400年以來最暖的30年;當前二氧化碳、甲烷和氮氧化物的濃度大大超過了冰芯記錄的80萬年以來最高濃度;地球表面積雪和融冰的面積在快速縮小并導(dǎo)致海平面上升速率比過去兩千年來的平均速率高;海洋中的島嶼國家及各大陸低海拔沿海城市受到海平面上升的威脅。二氧化碳被認為是全球升溫的主要貢獻。

科學(xué)家提出工業(yè)化以來2℃是人類社會未來可容忍的最高升溫。溫度超過2℃ ，全球?qū)⒃庥鲅睾：闈?、饑餓、瘧疾、水短缺的人口數(shù)量將大大增加。2009年在日本舉行的八國首腦會議聲明中已認可2℃目標。

科學(xué)家們預(yù)計想要防止全球平均氣溫再上升2℃ ，到2050年全球的溫室氣體排放量需減至1990年水平的80%。

2.2大氣污染排放對人類健康的影響

研究表明， PM 2.5主要來自燃燒過程，特別是煤、石油等化石燃料的燃燒。桔桿、麥草、木柴等生物質(zhì)的燃燒及垃圾焚燒、天然氣燃燒也會產(chǎn)生PM 2.5，但生成量較少?；剂先紵信欧诺暮肌⒑?、含氮物質(zhì)在光合作用下形成氣溶膠，其中的氣體污染主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氨氣、臭氧等揮發(fā)性有機物，最終氣溶膠在空氣中轉(zhuǎn)化成PM 10和PM 2.5顆粒物。

霧霾導(dǎo)致的生命健康損失，可能使社會支付極高的經(jīng)濟成本。根據(jù)科學(xué)研究統(tǒng)計：空氣中PM 2.5濃度長期高于10微克/立方米，死亡風險就開始上升。濃度為增加10微克/立方米，總死亡風險上升4% ，得心肺疾病的死亡風險上升6% ，得肺癌的死亡風險上升8%。世界衛(wèi)生組織（ WHO）數(shù)據(jù)顯示，高污染城市死亡率要比相對清潔城市死亡率高15%～20% ，全球因空氣污染每年數(shù)百萬人早逝。

2.3國際社會組織為大氣減排所作努力

2015年12月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》 近200個締約方在巴黎氣候變化大會上達成《巴黎協(xié)定》。這是繼《京都議定書》后第二份有法律約束力的氣候協(xié)議，為2020年后全球應(yīng)對氣候變化行動做出了安排。

巴黎協(xié)定的最大貢獻在于明確了全球共同追求的“硬指標”，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2℃之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5℃之內(nèi)努力。

2.4中國政府高度重視生態(tài)文明建設(shè)并積極主動承諾減排義務(wù)

2012年11月，黨的十八大提出把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面及全過程。習近平總書記關(guān)于“我們既要金山銀山，也要綠水青山。綠水青山就是金山銀山”論述深得人心。

2015年11月，中國國家主席習近平出席氣候變化巴黎大會領(lǐng)導(dǎo)人活動開幕式并代表中國政府承諾到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%、非化石能源佔一次能源消費量比重爬到20%左右、森林蓄積量比2005年增加45億立方米、二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰。

2017年我國發(fā)布《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略2016-2030）》，提供了廣泛性指南。其總體目標是建設(shè)一個更安全、可持續(xù)、多樣化和更具能效的未來。

3.產(chǎn)生大氣排放成因分析國內(nèi)產(chǎn)生大氣排放成因及挑戰(zhàn)

3.1中國能源的現(xiàn)狀

截止2019年底統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國國內(nèi)生產(chǎn)總值99.1萬億人民幣，世界占比為16% 。截止2019年底，國內(nèi)發(fā)電裝機容量20億千瓦，其中火電裝機占59.2%，清潔能源的裝機占40.8%。今天中國仍是全世界能源消耗、溫室氣體排放最多的國家。

3.2中國二氧化碳排放現(xiàn)狀

在2012年，中國的人均能耗已超過全球除中國以外其他國家平均水平的1.12倍，人均溫室氣體排放超過全球除中國以外其他國家平均水平的1.5倍。

隨著風能、核能、太陽能的發(fā)展，我國碳排放量持續(xù)減少。但2019年我國二氧化碳年排放總量仍約100億噸。

4.發(fā)展低碳經(jīng)濟是解決大氣污染的對策

盡管2020年遭受新冠疫情的沖擊，但總的趨勢是我國仍處于高速發(fā)展過程中。我國經(jīng)濟增長整體資源利用率不高，投入產(chǎn)出效率不高。上世紀90年代以來以PM 2.5污染為主的混合性污染問題日益突出，我國北方地區(qū)多次并長期出現(xiàn)大面積霧霾天氣，給人民生產(chǎn)生活造成極大的損失。

4.1低碳技術(shù)引領(lǐng)能源革命

人類社會對低碳經(jīng)濟方式實行可持續(xù)發(fā)展已是普遍共識，支撐低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的核心是低碳技術(shù)。低碳技術(shù)所涉及溫室氣體排放的行業(yè)有能源電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等，其中在能源領(lǐng)域包括可再生能源技術(shù)、清潔能源技術(shù)、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發(fā)、二氧化碳捕集與埋藏等。

4.2低碳技術(shù)給中國創(chuàng)新發(fā)展帶來新的機遇

低碳技術(shù)作為減碳技術(shù)、去碳技術(shù)和無碳技術(shù)。減碳技術(shù)指在電力、交通、建筑、冶金化工、石化等高能耗、高排放領(lǐng)域的節(jié)能減排技術(shù)。去碳技術(shù)指二氧化碳捕集與埋藏，主要是從火力發(fā)電廠捕集二氧化碳并將其利用或永久封存的技術(shù)。無碳技術(shù)是太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源及核能。

在低碳技術(shù)領(lǐng)域，我國目前在部分領(lǐng)域領(lǐng)先于國際同類水平，但仍有相當部份技術(shù)核心未掌握。低碳技術(shù)作為全球的前沿科技領(lǐng)域，世界各國正在研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用，這就為為我國在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)先國際發(fā)展水平提供的機遇。

5.發(fā)展低碳能源，聚集關(guān)鍵技術(shù)

要打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，必須大力發(fā)展低碳能源。

5.1中國特色的低碳經(jīng)濟發(fā)展道路

為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)， 2013年國務(wù)院出臺《大氣十條》，一是深入推進供給測結(jié)構(gòu)性改革，整治“散亂污”企業(yè)，壓減煤炭消費量，減少機動車排放污染，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和交通運輸結(jié)構(gòu);二是必須嚴格環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管，切實落實“黨政同責”;三是必須倡導(dǎo)綠色生活發(fā)展。

5.2新能源核心技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展

創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展改變和提升原有技木水平。

1980年聯(lián)合國召開的聯(lián)合國新能源和可再生能源會議對新能源的定義為：以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，重點開發(fā)太陽能、風能、生物質(zhì)能、潮汐能、地熱能、氫能和核能。目前最具有開發(fā)前景的新能源是太陽能、風能、地熱能、氫能及核能。

5.2.1太陽能技術(shù)

2017年中我國太陽能裝機總計100吉瓦，已接近“十三五規(guī)劃”制定的2020年105吉瓦目標。大型光伏平準化度電（LECD）成本將持續(xù)走低，預(yù)測2030年太陽能發(fā)電成本將低于在運燃煤發(fā)電成本。2040年太陽能預(yù)計達到740吉瓦，發(fā)電量將達到總發(fā)電量的10%。

太陽能發(fā)電所采用的多晶硅為資本密集型產(chǎn)業(yè)。雖然國內(nèi)生產(chǎn)成本不斷下降，但較國際市場價格為高。需要有實力的國企與基礎(chǔ)科研單位合作，解決技術(shù)難題擴大生產(chǎn)規(guī)模。

5.2.2風能技術(shù)

中國風力資源豐富并有極大開發(fā)潛力。在平均風密度超過300瓦特每平方米地區(qū)，估計陸上風電潛力為8000吉瓦，海上風電潛力為500吉瓦。

2019年底統(tǒng)計國內(nèi)風電裝機210吉瓦，位居全球第一。預(yù)計2040年風電總裝機容量600吉瓦（其中海上風電不低于40吉瓦）。在風電技術(shù)發(fā)展的過程中將帶動一系列相關(guān)制造、研發(fā)、評估等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

5.2.3地熱能技術(shù)

地熱區(qū)域供暖是我國改善城市空氣質(zhì)量的一個重要舉措。2020年京津冀地區(qū)地熱供暖面積將達到4.5億平方米，占該地區(qū)采暖面積的20%。預(yù)計2040年地熱能的利用將是現(xiàn)在的三倍，相當于1，400萬噸油當量。

5.2.4煤的低碳利用技術(shù)

在我國相當時期里燃煤電力仍將占主要地位。預(yù)計2030年后燃煤需求將下降， 2040年煤炭發(fā)電量占比有望從2016年的67%下降到約40% ，煤炭消耗量為14億噸標準煤。

碳捕集與埋藏技術(shù)（CCU）對燃煤電廠減碳排放非常重要，具有廣闊的應(yīng)用前景。CCU技術(shù)（捕集后的資源化利用）較高的生產(chǎn)成本是主要壁壘。

5.2.5核能技術(shù)

核能在我國非化石能源戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要作用， 2019年底的核電裝機4，874萬千瓦，占全國總發(fā)電量約4% ，仍低于世界16%的核能發(fā)電水平。

作為無碳電力且可大規(guī)模開發(fā)利用的核能發(fā)電在我國發(fā)展有兩大技術(shù)障礙：鈾資源保障及核燃料后處理。鉛基快堆技術(shù)的推廣應(yīng)用使得核燃料利用率從目前的3%左右提升到60%乃至90%。核燃料后處理大廠的建設(shè)以及嬗變技術(shù)的應(yīng)用將大大減少核廢料的處置。中國正在積極參與國際間的核聚變發(fā)電合作計劃。

5.2.6氫能技術(shù)

氫能在減少二氧化碳排放的節(jié)約能源、提高能源轉(zhuǎn)換利用效率，碳捕集及資源化利用這三個方面都發(fā)揮著重要作用。

可再生能源風能、太陽能由于其時空不穩(wěn)定使其應(yīng)用價值大為降低，氫能可以通過轉(zhuǎn)化將多余電力儲存起來從而解決這一問題。此外，氫能還可將電轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚾剂希瑢崿F(xiàn)電力儲存同時實現(xiàn)低碳化排放。

氫能燃料電池的成本受制于產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和關(guān)鍵部件自主創(chuàng)新。氫能燃料電池堆技術(shù)、電堆售價與使用壽命、儲氫系統(tǒng)、加氫站建設(shè)等已成為制約氫能發(fā)展的重要瓶頸。

5.2.7儲能技術(shù)

風能、太陽能電力的并網(wǎng)問題已成為可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。風能資源豐富的地區(qū)多處于東部沿海和西北地區(qū)，西北地區(qū)電力需求較少。因而儲能、智能電網(wǎng)技術(shù)進步與特高壓線路加快布局建設(shè)是當務(wù)之急。

6.新能源創(chuàng)新發(fā)展的建議

科技創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。要把握新能源發(fā)展趨勢，對那些前景廣闊、但核心技術(shù)受制于人、亟待攻關(guān)的技術(shù)，如大型海上風電、儲能、碳捕集及利用、氫能、地熱能、先進核能等技術(shù)加大科技研發(fā)力度。

下一步要加大非化石能源規(guī)?；l(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，完善體制機制，推進碳交易。國家繼續(xù)從電力消納端保證清潔能源電力市場地位、保證清潔能源的市場收入，將大大提升清潔能源科研、生產(chǎn)和運營單位的積極性。