中国减碳路在何方(上)

文/王庆一 煤炭信息研究院

1 概述

在各种温室气体中，CO2对导致气候变化的温室效应的贡献约占50%，大气中的CO2有70%是燃烧化石燃料排放的。在化石燃料中，煤炭的单位热值CO2排放量最多，我国为2.71t /tce，石油为2.13t /tce，天然气为1.65t /tce,2010年化石燃料加权平均为2.55 t /tce。

中国是世界上少数几个能源以煤为主的国家之一，也是煤占一次能源消费量比重最高、煤炭消费量最大的国家。2011年，中国煤炭消费量达3570Mt，按热值计占世界总消费量的49.4%，分别为第二位美国、第三位印度的3.7倍和6.2倍。

中国化石燃料燃烧排放的CO2从2000年的4723Mt增至2011年的8127Mt。其中燃烧煤排放的占79.8%，人均排放量达6.03t，比世界平均值高15%。见表1。

2 洁净煤技术是中国减碳的根本出路

2.1 煤炭仍将是中国主要能源

1967年，石油占世界一次能源消费量的比重达40.3%，超过煤炭的38.1%居首位。2011年，煤占世界一次能源消费量的30.3%，石油占33.1%，天然气占23.7%。

中国能源供需以煤炭为主。煤占一次能源消费量的比重，1952年达95.0%，1970年80.9%，1990年76.2%，2000年69.2%，2010年68.0%，2011年68.4%，2012年67.1%。（国家统计局，2013中国统计摘要）2011年，美国煤炭占一次能源消费量的22.1%，欧盟16.9%，日本24.6%。占比超过50%的，除中国外，只有印度（52.9%）、波兰（58.25）、哈萨克斯坦（59.8%）和南非（73.6%）4个国家。

据国际能源署（IEA）预测，到2020年，世界煤炭消费量将达61.7亿tce，超过石油重新成为世界第一能源。发电仍将是煤炭需求增长的主要驱动力，洁净煤技术将推高长期煤炭需求。到2035年，中国煤炭消费量将达52.9亿tce（原煤74亿t），占世界的47.9%。

按目前趋势发展，预计到2020年中国一次能源消费量将达55亿tce，煤炭消费量将达50亿t，占65%。煤炭工业“十二五”规划2015年煤产量39亿t，煤炭消费量控制在40亿t以内的数据还有待商榷。

值得注意的是，2011年公布的煤产量为35.2亿t。而根据国家发展改革委网站、中国煤炭工业协会和省级政府公布的分省煤产量相加，2011年全国实际煤产量为38.7亿t，2012年煤产量超过40亿t。

总而言之，中国煤炭产量和消费量仍将大幅增长，煤占一次能源消费量比重可能稍有下降，但仍将是中国的主要能源，2020年约占2/3。

2.2 煤炭难以替代

煤炭替代能源和技术主要有可再生能源、核电、页岩气、页岩油、氢能、电动汽车等。

美国加州碳研究所提出能源生命周期评价“净能比”的概念，“净能比”是一次能源生产扣除所投入的能源后剩下的净能量与产量之比，分析了化石燃料、核电、风电、地热、生物质能等18种能源的净能比，影响因素包括资源和材料供应、资源地理位置、交通运输、废物处理、生态环境等。分析得出的主要结论是：（1）化石燃料是世界上质量最高的燃料，且储量正迅速减少，没有任何替代能源的组合能满足现今工业社会的需求。（2）从净能比看，目前对新技术替代的期望可能过于乐观，页岩气、油页岩、油砂的前景被夸大了。碳捕集和封存、第4代核电存在很大不确定性。（3）低或负净能量增益能源包括大多数生物质和生物燃料、氢能系统、油页岩、油砂等，有些还存在不可接受的环境问题。大规模生产的风能和太阳能有间歇性问题。地热和潮汐能有很高的净能比。（4）未来能源供应将更多地受环境限制，如气候变化、淡水匮乏、农田毁坏等。（5）要对消费模式和生活方式的巨大变革做好准备，树立保护人类生存环境的新道德。

按照净能比分析，光伏发电、生物质发电、生物燃料、油页岩、油砂等是低净能比甚至负净能比能源。在电力为主的中国（2010年煤电占总发电量的76.1%），纯电动汽车既不节能，也不环保，CO2排放量比燃油汽车高50%。发展负净能比能源和技术，会增加能源消费量。

近年我国可再生能源“大跃进”，由于政策不当，管理不善，目标过高，混乱无序，投资失控，浪费严重，损害环境。尤其是光伏行业，2012年全国光伏电池组件产能达40GW，产量23GW，产能利用率仅58%。出口18GW，这意味着出口540亿kWh，电力，留下3400万tCO2排放量。多晶硅生产污染环境，破坏生态。制造1kg多晶硅耗电600kWh，排放4kg有毒物质。宁夏石嘴山多晶硅厂排放的四氧化碳和氯化氢，导致周围寸草不生。

西南水电“大跃进”对当地生态环境的破坏，已经不亚于上世纪六七十年代对森林的毁灭性砍伐。西南水电过度开发，大上黄磷、电解铝等高耗电项目，无助于节能减排。金沙江溪洛渡和向家坝水电站，2013年6月起将有10台80万kW机组投产，但输电线路建设远远跟不上，估计将有200亿kWh水电弃用。

风力发电由于并网和消纳不畅，2011年弃风20.3GW，占安装容量的12%，发电量相当于3.3Mtce，风电企业损失50亿元，相当于风电行业利润的50%。

我国发展可再生能源不惜代价，除牺牲环境外，还付出巨额补贴。2012年，可再生能源发电（风电、光伏发电、生物质发电）征收电费附加达300亿元，中央财政拨付金太阳工程补贴130亿元，合计430亿元。

我国页岩气开发面临技术、经济性、耗水、输气管网等障碍。目前，开采页岩气的核心技术尚未掌握。页岩气藏埋深度超过3000m（美国800～2000m），打一口井要花6000万元到1亿元，开采成本高达1.24～2.68元/m3。财政补贴0.40元/m3远远不够。水力压裂每口井耗水2～4万m3。相关专家认为，我国页岩气产量达到1000亿m3需要20～30年。

表1 世界CO2排放量

2.3 洁净煤技术是中国减排CO2的根本出路

以上分析表明，我国煤炭产量和消费量正以惊人的速度大幅增长，2012年原煤产量达36.5亿t，为2000年的3.7倍，煤炭进口量达2.89亿t。在未来几十年内，煤炭仍将是中国的主要能源，预计2020年煤炭消费量将达50亿t，2035年达74亿t。煤炭难以被替代，可再生能源的作用有限，光伏发电等负净能比能源反而会增加当年一次能源消费量。近年可再生能源增速虽然远超煤炭，但可再生能源增量远低于煤炭增量。2000～2010年，新增煤产量1322Mtce，相当于新增可再生能源开发利用量195Mtce的6.8倍。调整能源结构、降低煤炭占比前景堪忧。再则，煤炭占比长期保持70%左右的能源结构，已经形成“碳锁定”，很难改变。

因此，煤炭洁净、高效利用是我国减排CO2的根本出路，应把发展洁净煤技术放在能源战略的首要位置，研究制订新的洁净煤技术计划和政策措施。

联合国工业发展组织2011年发表的《中国清洁发展路在何方》研究报告指出：到2050年，高碳能源低碳利用对中国碳减排的贡献率有望达到77.5%。

未完待续……