美国专家谈节能减排政策和技术创新
作者:驻美国记者 毛黎
低碳经济是指经济体系只有很少或沒有温室效应气体排放到大气层中，或指经济体系的“碳足迹”接近或等于零。有人认为，低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明和工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色国内生产总值（GDP）的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
在气候变化问题上，全球众多的科学家所达成的共识是，人类社会活动所排放的以二氧化碳为主的温室效应气体导致全球出现变暖趋势，如果人们不采取措施控制二氧化碳的排放和减少大气层中二氧化碳的含量，任凭全球气温升高，那么极地和高山的冰雪将融化并导致海平面上升，同时地球将更加频繁地出现恶劣气候。美国著名环境学家、地球政策研究所所长莱斯特·布朗曾警告说，全球变暖将毁坏人类经过祖祖辈辈艰辛努力建立起来的文明。
人类社会活动排放二氧化碳同人们需要消耗大量的能源相关，目前能源的重要来源是煤炭、石油和天然气等化石燃料。使用化石燃料存在着两个主要问题，首先是它们是不可再生能源，在地球上存储量有限，总有枯竭的时候。事实上，不少专家认为石油的供应已出现了峰值。其次是使用化石燃料产生的大量二氧化碳气体影响了全球气候的稳定。这两个问题结合起来，就是人们现在常说的能源安全和气候变化。
为解决能源安全和气候变化问题，人们提出了低碳经济概念。低碳经济是指经济体系只有很少或沒有温室效应气体排放到大气层中，或指经济体系的“碳足迹”接近或等于零。有人认为，低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明和工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色国内生产总值（GDP）的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
为更深地了解低碳经济，记者走访了美国华盛顿智库的几位专家，请他们讲述了自己对低碳经济的看法。他们认为：实现低碳经济是社会发展的重要目标，是涉及到人类社会方方面面的巨大工程；在走向低碳经济的过程中，无疑会遇到种种挑战；人们需要政策和技术来发展可再生能源和清洁能源，向低碳经济社会过度；中美在低碳经济技术方面有广泛的合作空间。
低碳经济之路多挑战
美国卡内基和平基金会能源和气候项目主任钱德勒表示，全球变暖不仅严重威胁着人类生活的自然环境，而且威胁着全球经济和众多国家的安全，低碳经济的目标是避免全球变暖带来的灾难。从总体上讲，低碳经济的核心是在经济条件允许的情况下，尽可能低地减少排放，保持大气层中二氧化碳的低浓度。因此，低碳经济同环境保护和经济发展息息相关。
在走向低碳经济的过程中，无疑将遭遇到各种各样的挑战。钱德勒认为，最大的挑战是实现低碳经济本身所涉及的范围和深度，也就是低碳经济本身所拥有的庞大的规模，可以说人类的每项活动均将受到减少排放和发展经济需求的影响。低碳经济从宏观上涉及政策的改变，微观上涉及人们使用的灯泡、空调和汽车等革新。此外，发展低碳经济将在全球经济领域产生新的胜利者和失败者，产生新的障碍。
有专家表示，低碳经济不仅涉及农业（农作物和畜牧）、渔业、林业和矿业等第一产业，而且涉及基本金属加工、非金属产品加工、木材加工、造纸和纸浆生产、食品加工等第二产业，同时还涉及零售业和交通服务等第三产业。仅以交通服务为例，能够帮助减排的手段包括更高效节能和替代驱动源；在总贸易量增加的同时，减少国际性的物质运输；更多地使用海上和电气铁道运输，减少航空和卡车运输；增加自行车和公共交通的利用，减少对私人汽车的依赖；增加管道运输能力，帮助诸如水、乙醇、丁醇、天然气、石油和氢等流体商品的运输等。
为阻止气候变化，国际社会和部分国家采取了相关的措施和行动。早在1990年，联合国就通过了多国签署的旨在减排以防止全球变暖的《京都议定书》。2005年欧盟国家为执行议定书正式推出了碳限量（封顶）和交易体系。然而，工业化国家中，作为二氧化碳主要排放国的美国却将自己游离在协议之外，至今没有采取强制减排措施。在发展中国家里，我国作为最大的发展中国家根据议定书规定，没有减排义务。
今年底，国际社会将在丹麦哥本哈根商定签署新的国际减排协议。目前，发达国家和发展中国家特别是世界主要经济体在减排量以及发达国家帮助其他国家的义务上还存在着分歧。毫无疑问，要达成各方面满意同时又切实可行的减排协议并非易事。然而，时间不等人，各国必须尽快采取有效的减排措施。
低碳经济需政策支持
减排走向低碳经济社会需要政府政策的大力支持，美国在此方面起伏不定的变化受人关注。
美国政府过去在减排方面虽然没有采取强制性措施，但却曾经推行过节能的手段。伍德威尔逊国际学者中心科技和全球经济主任肯特·休斯介绍说，上世纪70年代首次发生能源危机时，美国政府出台了包括设定汽车油耗标准在内的多项措施。资料显示，在当时石油供应紧张的情况下，美国采取的措施包括燃油价格控制和定量供应、通过限制高速公路速度以节约燃油等，同时要求寻求新的替代能源（包括风能和太阳能在内的可再生能源）。此外，石油危机也促使美国建立起战略石油储备机制和成立了能源部，并在1978年颁布了《国家能源法》。在汽车方面，除提出平均每加仑27.5英里油耗标准外，在车型生产上，至1980年时，超长车且重量超过4.5吨的豪华车已从美国3大汽车厂商的生产线上彻底消失。
随着石油危机的解除，人们似乎很快忘掉了旧痛，节能不再是重点。如钱德勒所说，至今美国在为实现低碳经济社会方面没有做出多少努力。他表示，自己整个职业生涯都是在从事节能和减排，然而，自己对美国所取得的进展却感到失望。
不过，奥巴马上台后，开始大力推行减排政策，将发展可再生能源与未来国家能源安全相系，这让人们看到了希望。在2009年2月17日批准的经济刺激计划中，政府决定拨款110亿美元用于智能电网技术，帮助实施智能电网的研究和演示项目。有专家表示，可再生能源的不可控性是个十分棘手的问题，因为电力需求存在着双重性：即可预测和稳定的基本负载供电以及每日出现的“峰值”供电。虽然地区性断断续续的可再生能源供电不适合电力需求的双重性，但是如果利用更多的输电线将不同地区的电能供应连接起来，那么可再生能源电力则能担当基本负载供电的任务，同时当电力需求突然上升时，可灵活调整电力需求的“智能”电网能将足够的清洁能源调配到需要的地方。智能电网将有效地管理利用太阳能和风能等可再生能源获得的电力。
奥巴马提出了未来在美国销售汽车必须达到的油耗新标准，他认为新标准将帮助美国结束对进口石油的依赖，同时促使汽车生产商制造更先进的产品，从长远来讲为顾客节约开支。根据新的提议，2016年时，在美国销售的轿车油耗为每加仑39英里（约每升油16.6公里），轻型货车和运动多用途车（SUV）油耗为每加仑30英里（约每升油12.8公里），它们的平均油耗为每加仑35.5英里（约每升油15.09公里）。目前，美国轿车和轻型货车的油耗分别是每加仑27.5英里（约每升油11.7公里）和23.1英里（9.8公里）。
钱德勒对奥巴马提出的新的汽车油耗标准表示赞许，认为推出车辆的能源效率是一项具有长远意义的减排措施，也是迄今为止在减排问题上做的最重要的事情。新标准是雄心勃勃的政策，由于它从车辆油耗这个基本点出发，因此对建立低碳经济社会的贡献不可低估。
此外，早在总统竞选过程中，奥巴马就提出采用碳限量和碳交易手段减少排放应对气候变化的主张。6月26日美国众议院通过了“美国清洁能源与安全法案（ACESA）”，该法案支持美国选择碳限量和碳交易政策，众议院的决定有助于奥巴马在今年12月签署未来的国际性气候协议。众议院能源和商业专门委员会主席亨利·韦克斯曼认为，该法案将帮助创造数百万新的就业机会以推动美国的经济复苏，通过减少对国外石油依存度来提升美国的国家安全，通过减少温室气体排放来减缓全球气候变化影响。
然而，美国清洁能源和安全法案最终能否通过，还要看参议院的态度。钱德勒表示，他认为参议院可能会批准该法案。然而，应该说明的是，即使国会批准了美国能源和安全法案，也并不意味着美国政府将在哥本哈根签署要求美国承担更多减排义务的国际性协议（也称后京都议定书），更难保证议会特别是参议院会通过在其看起来是不符合美国利益的协议。
实现低碳靠技术
人类减少排放走向低碳经济主要依靠两大法宝：一是提高能源使用效率，二是发展清洁能源。这两个法宝背后的支柱则是人们致力发展的节能和新能源技术。
世界资源研究所气候和能源项目副主任珍妮弗·勒吉认为，在节能领域，人们应关注建筑节能技术，并及早出台建筑法规。建筑物不仅能源需求量大，而且能源利用率很低。她表示，人们知道如何建造房屋，但是却没有相应的建筑法规来指导和规范建造节能型建筑。无建筑法规存在的现象也许与市场需求以及技术有关，目前不但美国没有规范，其他国家也同样缺少法规。
对于节约能源减排和清洁能源减排，钱德勒更希望看到前者出现革命性的变化。他认为，在谈到减排时，不少人首先想到的是可再生能源和清洁能源供应，但是这是不正确的。减排最大的潜力在于人们寻找到新的工业生产加工方法，如新的水泥生产方法、新的钢铁生产方法，以及新的汽车驱动途径和新的存储技术等，这些才应该是人们的首选项目。
休斯认为，实现低碳经济需要经历多个步骤，首先是利用现有的技术节约能源。事实上任何一个国家都可以在节能方面做出自己的贡献，从而极大地减少二氧化碳的排放。其次是大力开发和推广替代能源。现在风能和太阳能的利用在不断增长，同时人们也在探讨生物燃油、新型核电站，以及少量甚至无碳排放的煤炭利用技术。
在包括风能、太阳能、水力发电、地热、生物燃油等在内的可再生能源中，人们更看好利用风能和太阳能发电的技术。如前所述，在美国总统奥巴马批准的经济刺激方案中，一个重要的组成部分就是更新美国的电力网，使其成为能够管理和控制可在再生能源产出的电能。休斯表示，如果要大量地利用风能和太阳能发电，那么必须考虑现有的自然条件。在美国，太阳能和风能分别集中在人口相对稀少或工业不发达的西南地区和北部地区。利用太阳能和风能发电，意味着需要有新的“智能”电力网将电力从偏远地区传送到电力消费地区。
交通是因消耗燃油而排放二氧化碳的主要领域，勒吉认为它是实现减排目标过程中需要重点考虑的方向。她表示，在过去15年中，美国车辆燃油效率只有微小的提高，在技术上没有实质性的突破。无论是电池技术还是能源分配管理系统，均没有显著的改进。这些有的是技术挑战，有的则是基础设施挑战，它们相互关联。人们必须设法打破这种僵局，创造出新的更灵活的能源系统。有人认为，虽然目前市场上出售的电池和燃油机混合动力汽车以及即将推出的插电式混合动力汽车备受推崇，但是要完全取代燃油汽车并做到低碳或无碳排放还有很远的路要走。
碳收集和储存是关键
中国和美国的电力供应主要来自燃煤火力发电厂，这也是中美两国排放二氧化碳总量偏高的主要原因。休斯介绍说，美国电力供应中火力发电厂约占50%，核电站（100多家）仅占20%。他认为，这种现状表明，短期内从化石燃料转变为替代能源的想法是不切合实际的，人们需要时间来完成这种过渡。无论是经济发达的美国，还是处于发展中的中国和印度，都有大量的煤炭储量，因此寻找途径在尽可能保护环境的前提下利用煤炭符合三国的利益。
既然无法在短期内摒弃煤炭的利用，于是研究人员希望通过开发新技术，寻求到既能利用煤炭同时又尽可能减少排放甚至不排放的途径。在这种情况下，人们提出了碳收集和储存的技术。从理论上讲，该技术是通过对燃烧化石燃料的火力发电厂等独立排放源的二氧化碳进行收集和储存，从而缓解化石燃料排放导致全球变暖。研究表明，收集的二氧化碳可以储存在地下岩层或深海之內，或者变成碳酸矿物。然而，由于埋藏在深海会使海洋酸化，因此藏在地下岩层成为最理想及可行的方法。现有的地点估计可以至少存储2000兆吨的二氧化碳，相当于全球60多年的排放量。
科学家认为，如将碳收集和储存技术用于现代常规火力发电厂，有望将排放到大气中的二氧化碳量减少80%至90%。政府间气候变化专门委员会（IPPC）估计，到2100年时，碳收集和储存技术对总体二氧化碳作用的缓解效果将在10%至55%之间。然而，收集压缩二氧化碳需要更多能源，这意味着安装了碳收集和储存技术的火力发电厂燃料的消耗将增加25%至40%，而安装了该技术的新发电厂的能源成本也将增加21%至91%。不过，近期的研究显示，随着技术的发展，未来具有碳收集和储存技术的发电厂的成本将有望低于现在发电厂的成本。
然而，能否实现碳收集和储存技术，人们却没有十足的把握。休斯表示，人们并不知道碳收集和储存是否将成为未来的技术。目前的情况是该技术在小型实验性项目中能够有效地工作，推广到大规模的结果却不得而知。人们面临的问题包括碳储存的安全性以及碳能源能维持多久，而这些问题的核心是如果该技术并不可行，那么是否存在着备用方案。他认为，现在应该在寻求后备方案方面进行投资。
勒吉认为，人们应该相信碳收集和储存技术，它对美国以及中国、印度、澳大利亚、波兰等这些大量利用煤炭的国家具有重要意义，但是如果将其作为唯一的未来长期的问题解决手段是不符合现实的。她同时表示，即使该技术有效且可行，人们也只能将其作为人类向低碳经济社会过渡的技术和手段，2050年后，美国的能源供应中不应继续存在煤炭的成分。
根据钱德勒的介绍，碳收集和储存从技术开发到商业应用分两个阶段完成，这大约需要20年的时间。该技术是否最终安全可靠，现在还是个未知数。但是，他认为，为解答其是否能成为可靠技术这个问题而投资是正确的选择。他同时坚信，无论碳收集和储存技术的未来如何，大量发展提高能源利用效率的手段是人们首选的目标。
实现共同理想需合作
谈到中美两国低碳能源技术合作，勒吉表示，自己首先想到的是煤炭利用技术方面的合作，其中包括碳收集和储存技术以及其他煤炭技术。其次是寻求新燃料和新技术，以获得低碳或无碳排放的能源。两国合作将有助于双方能源战略的实现。此外，她认为，中国拥有众多人口稠密的城市，如果能够在这些城市中寻找到既解决交通问题又解决排放问题的途径，那么对世界其他国家的大城市将具有指导意义。
钱德勒表示，美国和中国都是能源消费较大的国家，在提高能源使用效率和节能方面，两国均能有所作为。他认为，中美应协力消除阻碍，通过对现有节能技术的有效利用增强人们减排的信心，并从经济上大力扶持新的节能技术和从事节能技术的新公司。此外，两国应加强磋商，解决分歧和消除技术转让壁垒，让技术通过转让和推广为减排服务。他强调，消除两国间的阻碍是十分艰巨的工作，需要双方高层领导间的努力。
休斯认为，中国现在已成为汽车生产大国，因此中美减排合作的重要领域之一是共同开发节能汽车和车用电池技术。随着氢能源技术的发展，在燃料电池技术方面可能出现重大的突破。此外，他表示，中美以及其他国家在煤炭利用新途径上也有共同需求，开发煤炭利用技术符合双方的利益。两国的高层领导应大力支持这种合作。
最后，在回答低碳经济社会离人类有多远的问题时，专家们均表示，这是一个相当远的目标。不过，现在全球范围的人们已经开始从长远发展的角度思考减排问题，这是一个显著的变化。它标志着人们减排的一个起点，具有特别重要的意义。勒吉强调，气候变化问题所带来的挑战不是环境保护或经济发展问题，事实上低碳经济之路是人们唯一实现低成本发展的道路。迄今，世界众多的人士所达成的共识是，依照过去的经济发展模式将给人类带来巨大的代价。
l 来源:科技日报
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