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國(guó)際能源署(IEA):到2050年的能源情景與戰(zhàn)略
2007/1/31 17:25:18    國(guó)際能源署(IEA)

技術(shù)在保證充足和承受的起的能源供應(yīng)以及較低的二氧化碳排放中有多大貢獻(xiàn)?保證會(huì)有什么樣的能源技術(shù)呢?在2005年的鷹谷峰會(huì)上,8國(guó)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人共同面臨這些問題,并決定下決心緊急行動(dòng)。他們要求國(guó)際能源署就安全而清潔的能源未來提供情景和戰(zhàn)略建議。能源技術(shù)展望就是對(duì)這一要求的回應(yīng)。

這一創(chuàng)新性工作顯示了到2050年的一系列全球性情景中有多少技術(shù)可以改變現(xiàn)狀。詳細(xì)評(píng)述了在發(fā)電、建筑、工業(yè)和交通領(lǐng)域的關(guān)鍵能源技術(shù)。評(píng)價(jià)了世界能夠增加能源安全、遏止二氧化碳排放增長(zhǎng)的一系列已有的和正在出現(xiàn)的技術(shù)方式。其中考慮的主要戰(zhàn)略因素是能源效率、二氧化碳的捕捉與封存、可再生能源、核電。

當(dāng)未來確實(shí)有技術(shù)保證,為了能源安全和環(huán)境,如果我們需要發(fā)揮當(dāng)前和正在出現(xiàn)的技術(shù)潛力并減少對(duì)化石燃料的依賴程度,那么我們現(xiàn)在必須行動(dòng)。能源技術(shù)展望提供了詳細(xì)的技術(shù)和政策分析,幫助政策制定者構(gòu)建可持續(xù)的能源解決方案。

2050年展望及能源技術(shù)的作用

世界能源并沒有朝著預(yù)期的可持續(xù)能源方向發(fā)展。處于歷史最高價(jià)格水平的石油價(jià)格使人們不得不關(guān)心長(zhǎng)期的供需平衡問題。在過去十年間,二氧化碳的排放量已經(jīng)增長(zhǎng)了20%多。確實(shí),若將來的情況正如“2005世界能源展望參考情景”中所提出的那樣,在今后的25年里,二氧化碳的排放量以及石油的需求仍將持續(xù)快速增長(zhǎng)。這已考慮了現(xiàn)有政策條件下能源節(jié)約和可預(yù)見的技術(shù)進(jìn)步因素。預(yù)計(jì)到2030年后這些令人擔(dān)憂的狀況可能變的更糟。此研究的基準(zhǔn)方案是到2050年,二氧化碳的排放量幾乎是當(dāng)前水平的2.5倍。日益激增的運(yùn)輸需求將不斷增強(qiáng)石油供應(yīng)壓力。由于對(duì)煤炭發(fā)電的進(jìn)一步依賴和用于運(yùn)輸?shù)拿禾恳夯,世界?jīng)濟(jì)發(fā)展中的碳排放強(qiáng)度將增加,尤其是擁有國(guó)內(nèi)豐富煤炭資源經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的發(fā)展中國(guó)家。

但這種令人擔(dān)憂的前景是可以改變的?焖侔l(fā)展的新技術(shù)情景—作為本書的中樞,顯示通過采用已有技術(shù)或者發(fā)展中的技術(shù)可以將世界導(dǎo)向進(jìn)一步持續(xù)發(fā)展的能源之路。該研究方案表明:如何使能源相關(guān)的二氧化碳排放水平在2050年降回目前水準(zhǔn),如何降低石油需求的增長(zhǎng)。另外,方案亦提出到2050年通過采取能效措施電力需求可以比基準(zhǔn)情景減少三分之一。液態(tài)燃料的節(jié)約量將相當(dāng)于現(xiàn)今全球石油消耗的一半之多,可以抵銷基準(zhǔn)方案所預(yù)測(cè)的石油需求增長(zhǎng)的56%。

快速發(fā)展的新技術(shù)情景所描述的重要變化基于如下幾點(diǎn):
· 交通運(yùn)輸、工業(yè)、建筑領(lǐng)域可取得顯著的能效成果。
· 當(dāng)電源結(jié)構(gòu)向核電、可再生能源、天然氣發(fā)電以及碳捕捉和碳封存轉(zhuǎn)變時(shí),電力供應(yīng)中的脫碳問題就會(huì)日顯重要。
· 生物燃料用于陸路運(yùn)輸?shù)脑鲩L(zhǎng)。

然而,即使在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,到2050年,化石燃料在世界能源的供應(yīng)中仍占多數(shù)份額。2050年對(duì)石油、煤炭(除一個(gè)方案外)、天然氣的需求大大高于現(xiàn)今對(duì)石油、煤炭、天然氣的需求。而對(duì)傳統(tǒng)能源的投資將因此依然是必須的。

在所有5個(gè)快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,對(duì)能源服務(wù)的需求假設(shè)快速增長(zhǎng),尤其是在發(fā)展中國(guó)家。這些情景并未表明能源服務(wù)需求的增長(zhǎng)在發(fā)達(dá)國(guó)家或發(fā)展中國(guó)家受到抑制。而且,這些情景表明,這樣的需求是如何更加明智地通過更廣泛的低碳政策來得到滿足,其中的政策措施包括加大研發(fā)和示范力度(RD&D)、規(guī)劃部署,以及可降低二氧化碳排放的經(jīng)濟(jì)刺激手段。五大快速發(fā)展的新技術(shù)情景都考慮了這些政策,其不同之處在于能效增加的快慢、主要技術(shù)(如碳封存和碳儲(chǔ)存技術(shù)、可再生能源技術(shù)、核能技術(shù))的成本怎樣盡快降低以及這些技術(shù)多久可以廣泛應(yīng)用。第六個(gè)情景,即技術(shù)附加情景,則對(duì)可再生能源、核能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度給出了更加樂觀的預(yù)測(cè),同時(shí)對(duì)先進(jìn)的生物燃料和氫燃料電池在交通部門的運(yùn)用也表示樂觀的預(yù)測(cè)。

在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,為達(dá)到更可持續(xù)的能源發(fā)展前景的成本并非不均衡,但是他們要求公眾和私人部門相當(dāng)大的努力和投資。包括發(fā)展中國(guó)家在內(nèi),對(duì)于完全商業(yè)化的技術(shù),沒有一種碳減排技術(shù)可以以超過每減少一噸碳25美元的邊際成本來轉(zhuǎn)讓。相比較而言,該成本比2006年前四個(gè)月的歐洲貿(mào)易計(jì)劃中二氧化碳許可排放的平均價(jià)格要低。每噸25美元的二氧化碳價(jià)格加上每千瓦時(shí)0.02美元后可達(dá)到燃煤發(fā)電的成本,加上0.07美元/升(0.28美元/加侖)可到達(dá)汽油的成本。在所有技術(shù)中,二氧化碳減排的平均成本一旦完全商業(yè)化,那么價(jià)格將低于25美元。然而,在今后數(shù)十年間,研發(fā)、示范、規(guī)劃部署許多商業(yè)化技術(shù)的附加過渡成本將極其可觀。當(dāng)需求下降可以使較昂貴的供應(yīng)壓力減小時(shí),石油進(jìn)口價(jià)格就會(huì)更低。成本的降低對(duì)于消費(fèi)者而言并沒有什么明顯影響,因?yàn)橹饕辉黾拥牡吞技夹g(shù)所平衡。

在今后的50年還存在很多的不確定因素。快速發(fā)展的新技術(shù)情景例舉了一系列以假設(shè)為依據(jù)而得出的可能結(jié)果,至多至少,很樂觀的認(rèn)定通過技術(shù),例如,發(fā)電環(huán)節(jié)的可再生能源、核能、碳捕捉與碳封存技術(shù)的運(yùn)用,可達(dá)到降低成本的目的。但是,盡管所有都是不確定的,分析研究中得出的兩個(gè)主要結(jié)論看起來卻很有力。一是在未來的10-50年確實(shí)存在可以改變現(xiàn)狀的技術(shù);二是沒有任何技術(shù)本身會(huì)發(fā)生徹底的變化。若一個(gè)或者更多的技術(shù)沒有達(dá)到預(yù)期的進(jìn)展,那么追求技術(shù)組合將會(huì)極大降低成本風(fēng)險(xiǎn)和潛在費(fèi)用。

接下去對(duì)快速發(fā)展的新技術(shù)情景中已確認(rèn)的可對(duì)今后可持續(xù)能源的技術(shù)組合起幫助作用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié)概括。

建筑業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的能效問題

能效的快速提高是不可或缺的。近期經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織成員國(guó)近期節(jié)能下降的局面必須扭轉(zhuǎn)。這的確是可能的,在建筑、工業(yè)、交通運(yùn)輸部門仍有很大的空間采用更有效的節(jié)能技術(shù)。在非經(jīng)合組織成員國(guó)家中,快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)為能效技術(shù)的投資提供極大的機(jī)會(huì),其改善的潛能甚至更大。

在許多國(guó)家,新建筑物較已建建筑可節(jié)約70%多的效率。除了一些已有新技術(shù)還未商業(yè)化外,大部分技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化,F(xiàn)在建筑物窗戶材料的絕熱值是其原來的三倍。現(xiàn)代天然氣和石油燃燒裝置已經(jīng)達(dá)到了95%的能源效率,F(xiàn)在節(jié)能型空調(diào)比十年前的空調(diào)能少用30-40%的能量。區(qū)域供熱、熱力泵、太陽(yáng)能都可以節(jié)約能源。改善后的照明可以成本有效地節(jié)約30-60%的能源。冰箱、熱水器、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)的節(jié)能技術(shù)得到了極大的改善。在國(guó)際能源署的成員國(guó)中,備用電力(漏電)占了10%的住宅用電,而現(xiàn)有技術(shù)卻可以大幅度的降低該種消耗。新技術(shù),譬如,“SMART”測(cè)量、微型熱電聯(lián)合發(fā)電、燃料電池、太陽(yáng)能光伏電池等都為能源服務(wù)開辟了新道路。

在工業(yè)領(lǐng)域存在降低能源需求、減少二氧化碳排放的巨大潛能。這可以通過以下各方面來實(shí)現(xiàn);提高發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、鍋爐、加熱系統(tǒng)的效率;增加材料的循環(huán)利用;用新的更加先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和材料;提高材料使用效率。工業(yè)領(lǐng)域最大的二氧化碳排放源為鋼鐵工業(yè),占26%;其他礦產(chǎn)品的生產(chǎn),比如水泥、玻璃、陶瓷制品,占25%,化學(xué)制品和石化制品占18%。具有節(jié)能和降低二氧化碳排放的巨大潛能的新型尖端工業(yè)技術(shù)包括:可在一些石化工藝中替代蒸餾的先進(jìn)薄膜、鋼鐵直接澆鑄、石化工業(yè)使用生物原料來替代石油和天然氣。

提高交通運(yùn)輸部門的能效特別重要,因?yàn)樵摬块T消耗了大多數(shù)石油制品,并且各種污染物排放增長(zhǎng)最快。常規(guī)汽油、柴油車效率有也可大大提高。有前景的技術(shù)包括:混合型汽車和先進(jìn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛。渦輪增壓器、噴油器和先進(jìn)的電子引擎控制都可消減燃料的消耗。新材料和更加緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)將使得汽車更加輕便、更節(jié)約燃料。大量能效也可通過汽車設(shè)備獲取,尤其是汽車的空調(diào)系統(tǒng)。有些實(shí)用性措施,比如確保輪胎正確充氣,也可以得到很大的改觀。

未來可持續(xù)能源的首要問題就是提高能效。在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,建筑業(yè)、工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)能效要比基準(zhǔn)方案中2050年的能效高17%-33%。依據(jù)快速發(fā)展的新技術(shù)情景,相對(duì)于基準(zhǔn)方案,2050年節(jié)能占總二氧化碳減排的45-53%。在2050年前,相對(duì)于基準(zhǔn)方案,一個(gè)情景的全球節(jié)能成效只有20%;同其他快速發(fā)展的新技術(shù)情景相比,二氧化碳的排放增長(zhǎng)超過20%。

潔凈煤和二氧化碳的捕捉與封存技術(shù)

二氧化碳的捕捉和封存工藝技術(shù)(碳捕捉與碳封存)能極大地減少來自發(fā)電、工業(yè)和綜合性運(yùn)輸燃料生產(chǎn)所排放的二氧化碳。碳捕捉與碳封存可將煤炭、天然氣環(huán)節(jié)的二氧化碳排放量降低到接近零。當(dāng)然,碳捕捉與碳封存的成本是很高的,但到2030年其成本將低于25美元/噸。當(dāng)二氧化碳的捕捉技術(shù)運(yùn)用于提高石油回收環(huán)節(jié)時(shí),其成本會(huì)越來越低甚至在某些方面可以忽略。然而,全球長(zhǎng)期二氧化碳在石油回收環(huán)節(jié)的潛力相對(duì)于全球發(fā)電環(huán)節(jié)的排放是小的。

所有碳捕捉與碳封存有需求的單個(gè)技術(shù)都已得到證明,但現(xiàn)迫切需要對(duì)這一集成技術(shù)進(jìn)行論證。特別是煤炭發(fā)電,提高電廠的效率可以有效限制利用碳捕捉與碳封存技術(shù)使煤電廠增加成本。更加高效的煤炭燃燒技術(shù)已經(jīng)成熟或者有的處于發(fā)展的高級(jí)階段。這些包括高溫硫化床技術(shù)和煤炭蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。

在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,利用碳捕捉與碳封存技術(shù)減少的二氧化碳排放量占降低的總二氧化碳量的20-28%,低于基準(zhǔn)方案中到2050年前的估計(jì)。

潔凈煤技術(shù)和碳捕捉與碳封存技術(shù)為擁有大量煤礦資源的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中國(guó)家提供了非常重要的機(jī)遇,譬如中國(guó)、印度。在限制二氧化碳排放的全球活動(dòng)中,碳捕捉與碳封存技術(shù)在提供低成本電力方面可以起到不可或缺的作用。這在某一情景中,碳捕捉與碳封存沒有被作為選擇的技術(shù)。在該情景中,全球煤炭需求幾乎比包括碳捕捉與碳封存技術(shù)且二氧化碳排放為10-14%甚至更高的情景的煤炭需求幾乎低30%。

天然氣發(fā)電

在所有快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,天然氣在發(fā)電中所占的比重仍保持相當(dāng)強(qiáng)勁勢(shì)頭,在2050年其所占比重由現(xiàn)在的23%上升至28%。這表明自2003年開始天然氣發(fā)電將不止翻一番。充足的天然氣存儲(chǔ)可滿足需求,但是很多因素將影響其實(shí)際有效性和價(jià)格。天然氣在發(fā)電時(shí)所排放的二氧化碳只是煤炭發(fā)電所排放二氧化碳的一半。提高天然氣發(fā)電廠的效率是成功的現(xiàn)代發(fā)電技術(shù)的范例之一。最新的聯(lián)合循環(huán)天然氣電廠可節(jié)能大約60%左右。該技術(shù)更大范圍的推廣使用可極大地降低二氧化碳排放量。為達(dá)到更高的效率,需要高度耐高溫的新材料。

核能發(fā)電

核能是一種經(jīng)過多代研發(fā)的零排放技術(shù)。在二十世紀(jì)九十年代開發(fā)了第三代,它在安全性、經(jīng)濟(jì)性,包括“被動(dòng)安全”特性方面都有很大的進(jìn)步。11個(gè)國(guó)家,包括擁有最大核能的經(jīng)合組織成員國(guó),共同加入了開發(fā)第四代核能發(fā)電的行列,F(xiàn)阻礙核能的進(jìn)一步開發(fā)主要有3方面因素:巨額資金成本、公眾對(duì)放射性核廢物和核事故的反對(duì)態(tài)度,以及核武器的可能擴(kuò)散。第四代核反應(yīng)堆的發(fā)展目標(biāo)就會(huì)涉及研究解決這些問題。假定這些關(guān)注的問題得到解決,那么增長(zhǎng)的核能利用能夠大大地降低二氧化碳的排放。在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,2050年核能占世界發(fā)電的16-19%,而核電的增長(zhǎng)相對(duì)于基準(zhǔn)方案占降低排放量的6-10%。在某一對(duì)核能持消積預(yù)測(cè)的情景中,核電在發(fā)電中所占的比重降至6.7%,同基準(zhǔn)方案處于同一水平。在更加樂觀的技術(shù)附加情景方案中,核能在2050年占發(fā)電比重的22.2%。

可再生能源發(fā)電

在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,到2050年前,例如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以及生物質(zhì)能等可再生能源的增長(zhǎng),可以降低發(fā)電帶來的二氧化碳排放量的9%-16%?稍偕茉丛陔娫唇Y(jié)構(gòu)中所占的比重從現(xiàn)在的18%漲至2050年的34%之高。在比較不樂觀的情景中認(rèn)為,可再生能源技術(shù)成本的下降,其在發(fā)電中所占比重在2050年為23%。另一方面,在技術(shù)附加情景中則對(duì)可再生能源和核能技術(shù)表現(xiàn)出更加的樂觀,可再生能源所占的比重到2050年前超過35%。

水能已在許多地區(qū)被廣泛使用,是最便宜的發(fā)電資源。其具有可觀的增加潛力,特別是小規(guī)模的水力發(fā)電。水電依然是所有快速發(fā)展的新技術(shù)情景中可再生能源發(fā)電的最大資源。

近年來,隨著風(fēng)能使用更大的翼板以及更先進(jìn)的控制裝置,陸上風(fēng)能和海上風(fēng)能的成本已急劇下降。地點(diǎn)決定成本,最佳的陸上地點(diǎn),風(fēng)力發(fā)電成本約0.04美元/千瓦時(shí),已經(jīng)可以同其他發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。海上風(fēng)力發(fā)電安裝一般更加昂貴,尤其是深水區(qū),但是有望在2030年后商業(yè)化。當(dāng)風(fēng)能在發(fā)電中占一很高比重時(shí),則需更加完備的電網(wǎng)、并有備用電源或者存能系統(tǒng)以便調(diào)節(jié)可能的電源中斷(由于風(fēng)力發(fā)電引起的)。在快速發(fā)展的新技術(shù)情景中,風(fēng)力發(fā)電假設(shè)快速增長(zhǎng)。在大部分方案中,風(fēng)能作為最重要的可再生能源僅次于水利發(fā)電,位居第二。

以生物質(zhì)能發(fā)電方式被證明是一種很好的技術(shù)。在商業(yè)方面其可利用、可承受且作為合格燃料而言是頗具吸引力的。用小部分生物質(zhì)能和燃煤電廠進(jìn)行混合發(fā)電,并不需要對(duì)電廠進(jìn)行重大改造,是非常經(jīng)濟(jì)的也可以降低二氧化碳的排放。

自二十世紀(jì)七十年代以來,高溫地?zé)豳Y源的發(fā)電成本得到了極大的降低。地?zé)岬臐摿κ蔷薮蟮,但卻是一種特定地點(diǎn)的資源,它只能在世界的某些地區(qū)獲得并用于發(fā)電。低溫地?zé)豳Y源可直接使用,例如區(qū)域供暖和地表蒸汽泵都得到廣泛運(yùn)用。研發(fā)和示范可進(jìn)一步降低成本,增加地?zé)岚l(fā)電的應(yīng)用范圍。

在適當(dāng)位置運(yùn)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù),則太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)可迅速增長(zhǎng)。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)推廣應(yīng)用和持續(xù)的研發(fā),其成本已經(jīng)下降。聚焦太陽(yáng)能發(fā)電(CSP) 具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。然而,所有快速發(fā)展的新技術(shù)情景估計(jì)到2050年前,太陽(yáng)能(PV、CSP技術(shù))發(fā)電在全球發(fā)電的比重仍將低于2%。

生物燃料和氫燃料電池在陸路運(yùn)輸中的問題

交通運(yùn)輸部門的無碳技術(shù)選擇現(xiàn)已經(jīng)被證明比在發(fā)電部門更具挑戰(zhàn)性。取自植物原料的乙醇具有很好的燃燒質(zhì)量,是非常有吸引力的燃料。它能同汽油達(dá)到最普通的混合比例(10%的乙醇90%的汽油)。巴西則以較小的車輛改造成功地引入了更高的混合比例。

巴西大量的乙醇取自甘蔗。在當(dāng)前油價(jià)情況下,同汽油相比,它具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)今乙醇的生產(chǎn)主要是用淀粉和甘蔗,這在原料的利用方面受到了限制,但是新技術(shù)能充分利用木質(zhì)纖維生物原料。這是當(dāng)前能源技術(shù)研究的一個(gè)先鋒領(lǐng)域。

在燃料電池汽車中的使用取自低碳或者無碳資源的氫,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,可切實(shí)使交通運(yùn)輸部門脫碳。但是制氫要求巨額的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資。另外,雖然近幾年氫燃料電池技術(shù)有長(zhǎng)足的進(jìn)步,但仍然是非常昂貴的。在所有快速發(fā)展的新技術(shù)情景中估計(jì)交通運(yùn)輸部門生物燃料的使用可降低6%左右二氧化碳的排放。氫在其中所起的作用是很小的。而技術(shù)附加情景則認(rèn)為在2050年氫的消費(fèi)將超過300萬噸油當(dāng)量,可以減少約8億噸的二氧化碳排放量,而受燃料效率的提高又可以減少約7億噸的二氧化碳排放量,技術(shù)附加情景提出在2050年,氫和生物燃料占交通運(yùn)輸部門總的終端能源需求的35%,而快速發(fā)展的新技術(shù)情景則從大約13%起,基準(zhǔn)方案為3%。這一情景使得在2050年對(duì)原油的需求可以回落到當(dāng)今的水平。

超越2050年

如快速發(fā)展的新技術(shù)情景所示,2050年二氧化碳排放量回至當(dāng)前水平,這將最終穩(wěn)定大氣中的二氧化碳含量。若要如此,那么2050年前需呈現(xiàn)的二氧化碳排放逐漸下降趨勢(shì)則不得不持續(xù)至21世紀(jì)中葉。大致而言,快速發(fā)展的新技術(shù)情景展示了到2050年,電力生產(chǎn)中的脫碳問題是非常重要的。交通運(yùn)輸部門的脫碳問題是一個(gè)更加棘手的任務(wù),需要在今后的幾十年間來完成。技術(shù)附加情景中更具抱負(fù)的技術(shù)猜想,到2050年時(shí),使得二氧化碳的排放降低16%,低于現(xiàn)有水平,這是可以實(shí)現(xiàn)的,但可能有風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)檫@種預(yù)測(cè)是依賴于技術(shù)進(jìn)程平穩(wěn)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上。技術(shù)附加情景也可能被認(rèn)為只是提供一種更加強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢(shì)的想法,或者在世紀(jì)下半葉才有更多的把握。

實(shí)施快速發(fā)展新技術(shù)情景的政策涵義

需要通過巨大的國(guó)際努力和國(guó)際合作方可達(dá)到快速發(fā)展的新技術(shù)情景所期望的結(jié)果。公共和私人部門的支持將是根本的。發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家之間、政府和工業(yè)界之間需要史無前例的合作。任務(wù)是緊迫的,它必須在新一代低效以及高碳能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之前進(jìn)行。這需要數(shù)十年的努力來完成并且需要大量的投資,但回報(bào)是巨大的,不僅僅對(duì)于環(huán)境而言。更低的能源消耗,降低的空氣污染和減少的二氧化碳排放將幫助解除有關(guān)能源供應(yīng)和環(huán)境退化的限制從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。

快速發(fā)展的新技術(shù)情景的實(shí)施要求變革發(fā)電方式,建筑房屋、辦公室、工廠的方式,以及交通運(yùn)輸部門的技術(shù)。最后,私人部門必須實(shí)行所要求的變化。但是市場(chǎng)自身并不總能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。政府的重要任務(wù)是向創(chuàng)新的研發(fā)提供支持,幫助新技術(shù)跨越障礙。政府、工業(yè)界、消費(fèi)者必須團(tuán)結(jié)一致,共同努力。

能效是最優(yōu)先考慮的問題

日益提高的能效經(jīng)常是最便宜、最快捷、最環(huán)保的方法來滿足世界的能源需求。改善的能效可降低能源供應(yīng)方面的投資需求。許多能效措施已經(jīng)是非常經(jīng)濟(jì)的,它們?cè)谄浯嬖谄谕ㄟ^降低能源成本為他們自己買單。但仍有重大的障礙需要攻克。消費(fèi)者經(jīng)常消息不靈通,在購(gòu)買設(shè)備、房屋、汽車時(shí),很少有人關(guān)注節(jié)能問題。甚至企業(yè)在業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)決策時(shí)也是將節(jié)能問題列于低端。消費(fèi)者從來不看是因?yàn)殡姳渖a(chǎn)商、電視生產(chǎn)商或者汽車生產(chǎn)商并沒有充分利用已有技術(shù)對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)一步的節(jié)約能源,所以對(duì)能效而言還是有發(fā)展機(jī)會(huì)的?衫么罅康恼咄茝V手段,包括公共信息活動(dòng)、無約束力的指南、標(biāo)簽和目標(biāo)、贏得公共領(lǐng)導(dǎo)選拔、有約束力的章程、標(biāo)準(zhǔn)以及金融或者其他財(cái)政刺激手段。政府應(yīng)幫助工業(yè)界和消費(fèi)者采納和需求雖成本較低卻有相同或者更好服務(wù)的先進(jìn)技術(shù)。

關(guān)注研發(fā)項(xiàng)目是本質(zhì)問題

急切需要穩(wěn)定日漸降低的相關(guān)能源的研發(fā)預(yù)算,接著增加預(yù)算。私人部門越來越多的研發(fā)項(xiàng)目是很重要的。一些有遠(yuǎn)見的公司正漸漸增加他們的承諾,這種趨勢(shì)需持續(xù)下去并且擴(kuò)大。對(duì)于已商業(yè)化的技術(shù),私人部門是最好的地方去規(guī)劃繼續(xù)研發(fā)來滿足市場(chǎng)的需求。然而,政府資助的研究發(fā)展項(xiàng)目仍然是主要的,尤其是對(duì)于那些有前途的還未被商業(yè)化的技術(shù)。國(guó)際能源署成員國(guó)的政府研究發(fā)展項(xiàng)目的預(yù)算遠(yuǎn)低于二十世紀(jì)七十年代時(shí)石油價(jià)格震動(dòng)時(shí)他們對(duì)石油價(jià)格所作出的反應(yīng)投入,預(yù)算在過去的十年間保持平穩(wěn)或者逐漸降低。若實(shí)施快速發(fā)展的新技術(shù)情景,則需對(duì)能源研究和發(fā)展項(xiàng)目的預(yù)算及規(guī)劃部署進(jìn)行評(píng)價(jià)。某些領(lǐng)域有巨大的潛能,包括高級(jí)生物燃料、氫和燃料電池、能源存儲(chǔ)和先進(jìn)的可再生能源。一些基礎(chǔ)科學(xué)也有很有趣的領(lǐng)域,特別是生物技術(shù)、納米技術(shù)和材料,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這些技術(shù)對(duì)能源發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

由研發(fā)向技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)變很關(guān)鍵

應(yīng)用階段比研發(fā)階段需要更多的資源。有些已經(jīng)在市場(chǎng)上的新技術(shù)若要大范圍的推廣則需要依托政府。許多可再生能源技術(shù)正處于這種狀態(tài)。新技術(shù)若要成功走向完全商業(yè)化則需要搭建橋梁來跨過途中所遇到的“死亡之谷”。經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)新技術(shù)的推廣增加,那么它可以通過“技術(shù)學(xué)習(xí)”受益于成本降低。政府推廣項(xiàng)目也可通過私營(yíng)產(chǎn)業(yè)、為新技術(shù)創(chuàng)造預(yù)期未來市場(chǎng)來激勵(lì)研發(fā)項(xiàng)目,F(xiàn)在特別迫切需求的是將先進(jìn)的燃煤發(fā)電廠實(shí)施二氧化碳的捕捉和封存。假如完成該項(xiàng)任務(wù),那么煤炭將在能源結(jié)構(gòu)中繼續(xù)扮演重要角色直到2050年,極大地降低了朝更加可持續(xù)未來能源發(fā)展方向過渡的成本。加速引進(jìn)碳捕捉與碳封存技術(shù)的運(yùn)用,到2015年前,至少在10個(gè)全方位綜合型燃煤電廠引進(jìn)碳捕捉與碳封存技術(shù)來作為示范。這些電廠每個(gè)將花費(fèi)5-10億美元。若政府加強(qiáng)其對(duì)碳捕捉與碳封存技術(shù)發(fā)展和推廣的承諾并同私人部門密切合作的話,那么該項(xiàng)目肯定可以成功。擁有豐富煤炭資源的發(fā)展中國(guó)家的介入,比如,中國(guó),對(duì)該項(xiàng)目是非常重要的。出發(fā)點(diǎn)相似,需將第四代核技術(shù)商業(yè)化。

政府需創(chuàng)建穩(wěn)定的政策環(huán)境——促進(jìn)選擇低碳能源

即使完全商業(yè)化之后,新能源技術(shù)可能比那些要被替代的技術(shù)更貴。譬如,如果不是持續(xù)經(jīng)濟(jì)來刺激減少二氧化碳排放,那么碳捕捉與碳封存技術(shù)并不會(huì)有大的影響?焖侔l(fā)展的新技術(shù)情景包括廣泛使用二氧化碳邊際減排成本低于25美元/噸的技術(shù);這不但可通過許多諸如國(guó)家或國(guó)際的貿(mào)易交易途徑,而且可以利用國(guó)家的財(cái)政和管理行動(dòng)。發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都需要努力。而且這種努力必須對(duì)高耗能工業(yè)進(jìn)行全球性協(xié)調(diào),以避免這些高耗能工廠重新落戶在管理不嚴(yán)格的國(guó)家,從而實(shí)際上增加全球總的二氧化碳的排放。

需注意非經(jīng)濟(jì)型壁壘障礙

有許多其他非經(jīng)濟(jì)和技術(shù)障礙,這會(huì)延遲創(chuàng)新和新能源技術(shù)的市場(chǎng)推廣。這些障礙可能采取多種形式,包括規(guī)劃和許可規(guī)則、缺乏信息和教育、健康和安全規(guī)則,跨部門缺乏合作。要實(shí)現(xiàn)有前景的技術(shù),所有這些都須引起注意。

發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家需攜手合作

到2050年,大多數(shù)世界能源將被發(fā)展中國(guó)家消耗掉。許多發(fā)展中國(guó)家正經(jīng)歷所有能源消耗部門的飛速增長(zhǎng)。因而發(fā)展中國(guó)家也需考慮能源安全和降低二氧化碳排放政策。全球能源經(jīng)濟(jì)的重大變革應(yīng)滿足發(fā)展中國(guó)家公民對(duì)能源服務(wù)的合理期望,保證安全供應(yīng)和可持續(xù)性。發(fā)達(dá)國(guó)家在幫助發(fā)展中國(guó)家技術(shù)發(fā)展過程中的跳躍式發(fā)展起重要作用。他們還可幫助發(fā)展中國(guó)家使用高效率的設(shè)備和通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、能力建設(shè)和合作研發(fā)和示范進(jìn)行實(shí)踐?焖侔l(fā)展的發(fā)展中國(guó)家為加速技術(shù)發(fā)展提供了機(jī)遇并降低了技術(shù)成本,例如節(jié)能設(shè)備。

This document was originally published in English. While the IEA has made every effort to ensure that this Chinese translation is true to the original English text,there may be some slight differences. More details,please access to: http://www.iea.org。

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