内蒙古能源结构调整的CO2减排成本初探

2014-05-02卢士庆

四川环境 2014年1期

关键词：消费量油品排放量

卢士庆，闫宾，谷雨

(1.中国气象局北京城市气象研究所，北京 100089;2.内蒙古气象科学研究所，呼和浩特 010051;3.内蒙古气象局，呼和浩特 010051;4.内蒙古环境监测中心站，呼和浩特 010010)

近年来，气候变化背景下频发的自然灾害逐渐引起人类社会广泛关注。为应对气候变化，国际间已经开始全球合作实施CO2减排。低碳经济的概念应运而生，并很快成为研究热点。

我国作为CO2排放大国，在未来50年，排放量将会迅速增加，但作为《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的缔约国，有责任和义务去保护全球气候环境，因而必须控制CO2排放，并使CO2排放量在2030年之后开始下降［1～6］。

内蒙古作为我国新能源基地，近年快速工业化和城市化的成就有目共睹，然而温室气体排放量也急剧增大。为在经济社会发展与延缓气候变化之间达到平衡，节能减排发展低碳经济是有效的途径之一。

节能减排是延缓气候变暖的关键性方案，是践行科学发展观的重要手段［7］，而从长远角度，优化能源结构对节能减排有较大的潜力［8］。

内蒙古高耗能、高污染的重化工比重高，能源消费量增长迅速，通过调整能源结构来实现CO2减排必然会对经济产生影响。因此，有必要开展能源结构调整的CO2减排成本控制方面的研究，这对于保持内蒙古经济快速发展具有重要意义。

1 能源结构调整的CO2减排成本

温室气体减排的成本，指在某一地区实施减排方案的过程中，及这项方案完成之后的未来一段时期内，所需要耗费的社会总资源或社会所作的总的消耗［2，4，5］。

本文主要着眼于由能源结构调整而产生的CO2减排成本。这一成本的评估，通过参考某地区的能源结构和能源消费量，由当时市场价格计算出减排前能源价值;再使用能源系数换算能量总量，在相同的能量总量下，根据CO2减排的标准，转变能源消费结构，重新计算减排后能源价值，两者取差即得所求。

［5］的做法，具体计算式如下:

2 内蒙古能源结构调整的CO2减排成本分析

2.1 内蒙古能源消费概况

内蒙古2010年的能源消费量 (数据来源见文献［9～11］)及能源结构图分别如表1和图1所示。可见，煤炭是内蒙古消费量最大的能源。减少煤炭消费量，利用清洁能源取而代之对于在内蒙古实施节能减排意义重大。结合2011年前3季度的能源价格情况［12］(表2)，煤炭价格最低，竞争力最强;天然气价格适中，竞争力次之;油品 (汽油与柴油消耗量占绝对多数)最贵，竞争力相应最弱。

表1 2010年内蒙古能源消费量Tab.1 Energy consumption of Inner Mongolia in 2010 (万吨标准煤)

图1 2010年内蒙古能源结构图Fig.1 Inner Mongolia energy structure chart in 2010

表2 2011年前3季度内蒙古主要能源市场价格Tab.2 Primary energy market price in the first three quarters of Inner Mongolia，2011

2.2 内蒙古各类能源消费成本计算比较

在计算由能源消费产生的排放量时，常用两种方法。一种是从燃料分类出发进行计算，另一种从技术分类出发［13］。由于数据来源限制，本文使用以燃料分类为基础的计算方法，则CO2排放量计算公式为:

其中，CCO2为CO2排放量，Ci为第i类一次能源的消费标准量，ei为第i类能源的碳排放系数，常数为碳折算成CO2的系数。

ei取值［5，14］如表3 所示;而对计算过程中所需的各类能源折标准煤的系数，本文综合参考文献［5］和［9］数据，采用值为:煤炭 (原煤)0.7143千克标准煤/千克，油品 (柴油和汽油)1.4643千克标准煤/千克，天然气1.8539千克标准煤/千克。

表3 主要能源碳排放系数Tab.3 Carbon emissions coefficients of different types of primary energy (吨 (碳)/吨)

经计算，可得到内蒙古单位能源消耗量产生的CO2排放量 (表4)。

表4 2010年内蒙古单位能源消费量产生的CO2排放量Tab.4 Inner Mongolia CO2emissions of different unit energy consumption types in 2010 (吨)

以2010年数据为基准，假设在满足内蒙古当年经济发展所消耗的能源消费量不变的条件下，减少1%的煤炭消费量;并同时设定这部分煤炭消费量产生的能量换为由油品或天然气生产，则需相应增加油品129.0863万吨或天然气101.9586万吨。计算中各类能源平均低位发热量为:煤炭 (原煤)20908千焦/千克，油品 (柴油和汽油平均)42861千焦/千克，天然气38931千焦/立方米。

最后，利用表4的数据以及换算的能源结构调整后的能源消费变化量，由式 (1)、(2)、(3)可得将油品或天然气替代煤炭之后的减排总量与成本单价 (见表5)。可见，根据其成本进行合理的规划与安排，使用油品和天然气来逐步代替煤炭燃料是可行的。

表5 能源结构调整后内蒙古CO2减排成本Tab.5 The CO2emission reduction cost after energy structure adjustment in Inner Mongolia

截至2010年底，内蒙古煤炭、石油、天然气3种主要能源的消费、产量及探明技术可采储量见表6。由表6可知，从能源供给来源的角度看，煤炭和天然气是内蒙古自给自足的能源，调整内蒙古能源结构采取用天然气来逐步代替煤炭的思路是符合实际情况的;而石油需要外部供应，供需矛盾突出，因此油品并不是理想的替代燃料。

表6 2010年内蒙古主要能源消费量、生产量和探明技术可采储量Tab.6 Inner Mongolia consumption，production and recoverable reserves of different types of primary energy in 2010

进一步分析，以2010年为基础，如上所述，在保障内蒙古当年经济发展所需的能源消费量不变的条件下，减少1%的煤炭消费量，需要相应增加天然气101.9586万吨;同期，内蒙古天然气生产量较消费量多557.4万吨，若全部用于调整能源结构所需，则理论上每年可供内蒙古减少约5.5%的煤炭消费量，可减排CO21182.8万吨，但是却要多付出328.2亿元的减排成本支出。值得注意的一点是，如果按照上述理想情况对能源结构进行调整后，尽管短期内替代燃料的供需可以满足，但这种能源结构的调整对经济发展产生的影响和调整本身的有效性，还很难估计。这就需要根据减排成本做进一步的研究，通过合理的规划与安排来实现逐步代替煤炭燃料。

3 问题与建议

3.1 能源结构调整既经济又有效

内蒙古能源结构显示，煤炭在能源消费总量中所占比重巨大。只有实施能源结构调整战略方能在实现CO2的减排目标下，保持经济持续增长。在未来的能源使用中，优先使用天然气，能够以较低的减排总成本实现较大的减排总量 (表5)，是既经济又有效的减排发展措施。

3.2 提高新能源比重是积极选择

化石燃料属日益枯竭的不可再生资源，其有限性决定了在通过调整能源结构手段实现CO2减排的过程中，对其依赖程度不能过高。因而，一方面要逐步减少化石燃料直接利用，提高其转化效率，减少污染排放;另一方面要积极发展可再生的风能、太阳能、生物质能等新能源。只有这样减排才能做到长期而有效，对于实现可持续发展具有战略意义。结合内蒙古实际情况，特别要发挥风能资源丰富的优势。

3.3 增强政府与企业的生态及社会意识

内蒙古是煤炭生产大区，加之工业比重短时间难以迅速下降，所以以能源结构调整促节能减排在短期内不会明显见效。政府与企业必须直面低成本的资源供给与高成本的生态环境之间的矛盾，可能需要牺牲短期经济利益来实现长期生态及社会效益。但以长远眼光看，通过优化能源结构节能减排潜力巨大［8］。

实现CO2减排，能促进经济、社会健康发展，但这种生态环境治理的价值主要体现为一种连续的长期效益，即效益的实现，可能要在多年连续成本投入中显现，所以政府和企业必须放弃部分短期利益，转而多关注环境效益。

3.4 全力促进全社会节能减排环保氛围的形成

认真贯彻落实节能减排相关法规，努力营造节约型政府、企业和社区［7］。利用主流传媒，制定节能减排宣传方案，认真组织实施，加大宣传力度，提高人民群众环保意识，引导形成节约型消费理念。教育部门要加强对各类在校学生的节能教育。政府机关要带头成为全社会节能减排表率，引领全社会节约能源、保护环境，全力促进全社会节能减排良好氛围的形成。

参考文献:

［1］庄贵阳.节能减排与中国经济的低碳发展［J］.气候变化研究进展，2008，4(5):303－308.

［2］王铮，朱永彬.我国各省区碳排放量状况及减排对策研究［J］.战略与决策研究，2008，23(2):109－115.

［3］相震.对“十二五”期间主要污染物减排问题的思考［J］.四川环境，2011，30(4):123－127.

［4］范英，张晓兵，朱磊.基于多目标规划的中国二氧化碳减排的宏观经济成本估计［J］.气候变化研究进展，2010，6(2):130－135.

［5］谢永琴，王芳，王晓鹤.北京发展低碳城市的减排成本收益探究［J］.中国市场，2011，(23):181－184.

［6］田欣，常杪.我国COD减排投资需求与投资压力研究［J］.四川环境，2008，27(6):68－72，76.

［7］朱晓俊，黄占兵.内蒙古节能减排与经济发展方式转变研究［J］.内蒙古金融研究，2010，(4):6－11.

［8］王锋正.低碳经济视角下内蒙古工业企业节能减排技术创新路径研究［J］.科学管理研究，2010，28(3):40－46.

［9］国家统计局，国家能源局.中国能源统计年鉴2011［M］.北京:中国统计出版社，2011.

［10］国家统计局.中国统计年鉴2011［M］.北京:中国统计出版社，2011.

［11］内蒙古自治区统计局.内蒙古统计年鉴2011［M］.北京:中国统计出版社，2011.