中国能否削减煤炭用量?

几年前访问中国时,在第一次品尝到中国空气中酸涩、粗砺的味道后,我向一位当地官员询问了污染控制问题。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


几年前访问中国时,在第一次品尝到中国空气中酸涩、粗砺的味道后,我向一位当地官员询问了污染控制问题。中国新建的燃煤电厂和其他工业锅炉通常都配备了昂贵的洗涤器,用于清除排放到烟囱中的高温混合气体中的酸雨和形成雾霾的二氧化硫。但这位官员指出,洗涤器运行需要能源,因此除非有要员(或外国记者)来访,否则它们都会被关闭。

世界自然基金会中国项目主任、生态学家和环境经济学家胡涛表示,情况并没有太大改变。在他最近参观一家燃煤电厂时,洗涤器因“检查”而被关闭,他在11月24日伍德罗·威尔逊中心中国环境论坛的一次谈话中解释道。涛询问,这种机器多久检查一次?工厂经理告诉他,如果没有政府人员来访,机器每天都会关闭。

这就是中国最近宣布该国每年煤炭消费量永远不会超过42亿吨的背景,此举是在与美国达成历史性协议以开始应对气候变化之后采取的。似乎对特定地区煤炭燃烧量的限制已首次使煤炭在21世纪中国能源总量中的份额下降,尽管自2000年以来总体份额增加了两倍。“中国绝大多数二氧化碳排放都是煤炭燃烧造成的,”自然资源保护委员会国际项目主任杰克·施密特在 CEF 活动上表示。


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如果中央政府的上限得以实现,那么中国的二氧化碳排放量将永远不会超过每年约120亿吨——目前约为每年100亿吨。仅中国的煤炭燃烧就占全球二氧化碳污染的 20%。

相比之下,美国目前的二氧化碳排放量略高于每年 50 亿吨。如果最近的承诺保持不变,到 2030 年,美国和中国的生活方式将在人均约 10 吨的污染水平上趋同。

这是一个艰巨的任务。为了实现煤炭消费量的这种停止增长,中国在未来 10 年内必须建造与过去 10 年建造的燃煤电厂一样多的风能太阳能核能水力发电——高达 1000 吉瓦的煤炭替代能源,其中还包括天然气,无论是从俄罗斯通过管道输送的天然气,还是从该国自身的页岩矿藏中水力压裂开采的天然气。即使这个梦想实现了,国际能源署的分析表明,除非中国的经济或电力使用增长也大幅放缓,否则这种扩张虽然有可能实现,但不足以减缓煤炭消费量的上升。为了真正控制中国的二氧化碳污染问题,还需要更多的技术,例如二氧化碳捕获和封存,以净化现有燃煤电厂的排放。

问题是:一旦安装了这项技术,它会被启用吗?

煤炭在中国很便宜,而且越来越便宜。事实上,根据世界自然基金会的胡涛的分析,尽管中国可能需要越来越多的煤炭进口来满足其巨大的需求,但现在的煤炭成本比 2000 年还要便宜。因此,燃煤电厂的所有者仍然可以通过燃烧污染性的煤炭来发电赚钱——如果他们保持污染控制装置处于关闭状态,则可以赚更多的钱。鉴于由此产生的经济增长、不断增加的就业岗位和税收收入,地方政府几乎没有理由抱怨(除非省级或中央政府介入)。因此,中国的碳强度——单位经济产值产生的二氧化碳量——近年来停止下降,这主要可能是由于燃烧煤炭生产水泥和钢铁以建设中国蓬勃发展的城市和基础设施的前所未有的繁荣。“对于企业来说,一方面是低煤价,另一方面是煤炭上限规定。他们应该遵循哪一个?” 涛问道,并指出碳税可以果断地解决这个难题。“一个说多用,一个说少用。”

中国真正的危机不是看不见的二氧化碳,而是更可见的空气污染,除了导致人们过早死亡外,空气污染还遮蔽了整个城市。上次我访问中国时,人们开玩笑说雾霾屏蔽了该国免受美国间谍卫星的监视,但事实是,北京、济南和沈阳等城市的空气中烟尘和雾霾水平在某些日子里空气质量指数超过 200。中央政府认为低于 100 就是“蓝天”,但世界卫生组织建议 AQI 永远不应超过 20(美国和欧洲也未能达到该标准)。“如果你住在北京,无论你贫穷还是富有,你都无法避免空气污染,”施密特指出。

因此,空气污染已成为中央政府关注的焦点——而且该国总理李克强甚至宣布向空气污染宣战。“空气污染已成为当今中国面临的最重要的问题之一,无论对于社会稳定还是国际声誉而言都是如此,”自然资源保护委员会亚洲主任兼北京居民芭芭拉·芬纳莫尔在 11 月 6 日与记者的电话会议中表示。“降低空气污染的努力正在对煤炭使用产生非常有益的影响。”

世界自然基金会的胡涛建议,进一步减少煤炭使用的最佳方法是通过征收相当于碳税的税费来确保价格上涨——中央政府正在考虑在未来几年将二氧化碳价格纳入全国温室气体污染总量控制和交易市场的一部分。这样的计划也可能让中央政府更好地了解地方层面煤炭使用和污染控制的实际情况。“如果我们不减少煤炭消费,我们就无法减少 PM 2.5”,或粒径为 2.5 微米或更小的颗粒物,更通俗地称为烟尘,自然资源保护委员会能源、环境和气候变化高级顾问杨富强在北京 CEF 活动上补充道。

但对抗烟尘并不一定意味着同时遏制二氧化碳污染。对于北京等城市的空气质量,一个解决方案是将工厂和其他燃煤工业迁出城市,或者在燃烧前将煤炭转化为天然气或液体,这可以减少呛人的烟尘,但会导致比直接燃烧煤炭产生更多的二氧化碳污染。“中国有可能将煤炭使用从污染最严重的地区转移到内陆地区,这就是为什么全国强制性的煤炭消费上限如此重要,”芬纳莫尔说。

与此同时,中国西部的地区现在可能会赶在任何国家努力生效之前建造燃煤电厂和工业。“我们向西部地区发出警告,你们现在必须建立煤炭产业,”杨说。“将来,就太晚了。”

简而言之,中国未来十年左右实际如何发展其能源系统将决定世界是否有真正的希望来应对气候变化。如果中国梦确实包含良好的环境,正如中国国家主席习近平过去所说的那样,那么就需要进行比该国过去 25 年所经历的转型更为非凡的转型。这意味着永久打开污染控制装置。

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