內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的CO2減排成本初探

盧士慶，閆 賓，谷 雨

(1.中國氣象局北京城市氣象研究所，北京 100089;2.內(nèi)蒙古氣象科學(xué)研究所，呼和浩特 010051;3.內(nèi)蒙古氣象局，呼和浩特 010051;4.內(nèi)蒙古環(huán)境監(jiān)測中心站，呼和浩特 010010)

近年來，氣候變化背景下頻發(fā)的自然災(zāi)害逐漸引起人類社會廣泛關(guān)注。為應(yīng)對氣候變化，國際間已經(jīng)開始全球合作實施CO2減排。低碳經(jīng)濟的概念應(yīng)運而生，并很快成為研究熱點。

我國作為CO2排放大國，在未來50年，排放量將會迅速增加，但作為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的締約國，有責(zé)任和義務(wù)去保護全球氣候環(huán)境，因而必須控制CO2排放，并使CO2排放量在2030年之后開始下降［1～6］。

內(nèi)蒙古作為我國新能源基地，近年快速工業(yè)化和城市化的成就有目共睹，然而溫室氣體排放量也急劇增大。為在經(jīng)濟社會發(fā)展與延緩氣候變化之間達到平衡，節(jié)能減排發(fā)展低碳經(jīng)濟是有效的途徑之一。

節(jié)能減排是延緩氣候變暖的關(guān)鍵性方案，是踐行科學(xué)發(fā)展觀的重要手段［7］，而從長遠角度，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)對節(jié)能減排有較大的潛力［8］。

內(nèi)蒙古高耗能、高污染的重化工比重高，能源消費量增長迅速，通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)CO2減排必然會對經(jīng)濟產(chǎn)生影響。因此，有必要開展能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的CO2減排成本控制方面的研究，這對于保持內(nèi)蒙古經(jīng)濟快速發(fā)展具有重要意義。

1 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的CO2減排成本

溫室氣體減排的成本，指在某一地區(qū)實施減排方案的過程中，及這項方案完成之后的未來一段時期內(nèi)，所需要耗費的社會總資源或社會所作的總的消耗［2，4，5］。

本文主要著眼于由能源結(jié)構(gòu)調(diào)整而產(chǎn)生的CO2減排成本。這一成本的評估，通過參考某地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)和能源消費量，由當時市場價格計算出減排前能源價值;再使用能源系數(shù)換算能量總量，在相同的能量總量下，根據(jù)CO2減排的標準，轉(zhuǎn)變能源消費結(jié)構(gòu)，重新計算減排后能源價值，兩者取差即得所求。

［5］的做法，具體計算式如下:

2 內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的CO2減排成本分析

2.1 內(nèi)蒙古能源消費概況

內(nèi)蒙古2010年的能源消費量 (數(shù)據(jù)來源見文獻 ［9～11］)及能源結(jié)構(gòu)圖分別如表1和圖1所示?？梢?，煤炭是內(nèi)蒙古消費量最大的能源。減少煤炭消費量，利用清潔能源取而代之對于在內(nèi)蒙古實施節(jié)能減排意義重大。結(jié)合2011年前3季度的能源價格情況［12］(表2)，煤炭價格最低，競爭力最強;天然氣價格適中，競爭力次之;油品 (汽油與柴油消耗量占絕對多數(shù))最貴，競爭力相應(yīng)最弱。

表1 2010年內(nèi)蒙古能源消費量Tab.1 Energy consumption of Inner Mongolia in 2010 (萬噸標準煤)

圖1 2010年內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Inner Mongolia energy structure chart in 2010

表2 2011年前3季度內(nèi)蒙古主要能源市場價格Tab.2 Primary energy market price in the first three quarters of Inner Mongolia，2011

2.2 內(nèi)蒙古各類能源消費成本計算比較

在計算由能源消費產(chǎn)生的排放量時，常用兩種方法。一種是從燃料分類出發(fā)進行計算，另一種從技術(shù)分類出發(fā)［13］。由于數(shù)據(jù)來源限制，本文使用以燃料分類為基礎(chǔ)的計算方法，則CO2排放量計算公式為:

其中，CCO2為CO2排放量，Ci為第i類一次能源的消費標準量，ei為第i類能源的碳排放系數(shù)，常數(shù)為碳折算成CO2的系數(shù)。

ei取值［5，14］如表3 所示;而對計算過程中所需的各類能源折標準煤的系數(shù)，本文綜合參考文獻［5］和 ［9］ 數(shù)據(jù)，采用值為:煤炭 (原煤)0.7143千克標準煤/千克，油品 (柴油和汽油)1.4643千克標準煤/千克，天然氣1.8539千克標準煤/千克。

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

經(jīng)計算，可得到內(nèi)蒙古單位能源消耗量產(chǎn)生的CO2排放量 (表4)。

表4 2010年內(nèi)蒙古單位能源消費量產(chǎn)生的CO2排放量Tab.4 Inner Mongolia CO2emissions of different unit energy consumption types in 2010 (噸)

以2010年數(shù)據(jù)為基準，假設(shè)在滿足內(nèi)蒙古當年經(jīng)濟發(fā)展所消耗的能源消費量不變的條件下，減少1%的煤炭消費量;并同時設(shè)定這部分煤炭消費量產(chǎn)生的能量換為由油品或天然氣生產(chǎn)，則需相應(yīng)增加油品129.0863萬噸或天然氣101.9586萬噸。計算中各類能源平均低位發(fā)熱量為:煤炭 (原煤)20908千焦/千克，油品 (柴油和汽油平均)42861千焦/千克，天然氣38931千焦/立方米。

最后，利用表4的數(shù)據(jù)以及換算的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整后的能源消費變化量，由式 (1)、(2)、(3)可得將油品或天然氣替代煤炭之后的減排總量與成本單價 (見表5)?？梢?，根據(jù)其成本進行合理的規(guī)劃與安排，使用油品和天然氣來逐步代替煤炭燃料是可行的。

表5 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整后內(nèi)蒙古CO2減排成本Tab.5 The CO2emission reduction cost after energy structure adjustment in Inner Mongolia

截至2010年底，內(nèi)蒙古煤炭、石油、天然氣3種主要能源的消費、產(chǎn)量及探明技術(shù)可采儲量見表6。由表6可知，從能源供給來源的角度看，煤炭和天然氣是內(nèi)蒙古自給自足的能源，調(diào)整內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)采取用天然氣來逐步代替煤炭的思路是符合實際情況的;而石油需要外部供應(yīng)，供需矛盾突出，因此油品并不是理想的替代燃料。

表6 2010年內(nèi)蒙古主要能源消費量、生產(chǎn)量和探明技術(shù)可采儲量Tab.6 Inner Mongolia consumption，production and recoverable reserves of different types of primary energy in 2010

進一步分析，以2010年為基礎(chǔ)，如上所述，在保障內(nèi)蒙古當年經(jīng)濟發(fā)展所需的能源消費量不變的條件下，減少1%的煤炭消費量，需要相應(yīng)增加天然氣101.9586萬噸;同期，內(nèi)蒙古天然氣生產(chǎn)量較消費量多557.4萬噸，若全部用于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)所需，則理論上每年可供內(nèi)蒙古減少約5.5%的煤炭消費量，可減排CO21182.8萬噸，但是卻要多付出328.2億元的減排成本支出。值得注意的一點是，如果按照上述理想情況對能源結(jié)構(gòu)進行調(diào)整后，盡管短期內(nèi)替代燃料的供需可以滿足，但這種能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的影響和調(diào)整本身的有效性，還很難估計。這就需要根據(jù)減排成本做進一步的研究，通過合理的規(guī)劃與安排來實現(xiàn)逐步代替煤炭燃料。

3 問題與建議

3.1 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整既經(jīng)濟又有效

內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)顯示，煤炭在能源消費總量中所占比重巨大。只有實施能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略方能在實現(xiàn)CO2的減排目標下，保持經(jīng)濟持續(xù)增長。在未來的能源使用中，優(yōu)先使用天然氣，能夠以較低的減排總成本實現(xiàn)較大的減排總量 (表5)，是既經(jīng)濟又有效的減排發(fā)展措施。

3.2 提高新能源比重是積極選擇

化石燃料屬日益枯竭的不可再生資源，其有限性決定了在通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)手段實現(xiàn)CO2減排的過程中，對其依賴程度不能過高。因而，一方面要逐步減少化石燃料直接利用，提高其轉(zhuǎn)化效率，減少污染排放;另一方面要積極發(fā)展可再生的風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等新能源。只有這樣減排才能做到長期而有效，對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。結(jié)合內(nèi)蒙古實際情況，特別要發(fā)揮風(fēng)能資源豐富的優(yōu)勢。

3.3 增強政府與企業(yè)的生態(tài)及社會意識

內(nèi)蒙古是煤炭生產(chǎn)大區(qū)，加之工業(yè)比重短時間難以迅速下降，所以以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整促節(jié)能減排在短期內(nèi)不會明顯見效。政府與企業(yè)必須直面低成本的資源供給與高成本的生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，可能需要犧牲短期經(jīng)濟利益來實現(xiàn)長期生態(tài)及社會效益。但以長遠眼光看，通過優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)節(jié)能減排潛力巨大［8］。

實現(xiàn)CO2減排，能促進經(jīng)濟、社會健康發(fā)展，但這種生態(tài)環(huán)境治理的價值主要體現(xiàn)為一種連續(xù)的長期效益，即效益的實現(xiàn)，可能要在多年連續(xù)成本投入中顯現(xiàn)，所以政府和企業(yè)必須放棄部分短期利益，轉(zhuǎn)而多關(guān)注環(huán)境效益。

3.4 全力促進全社會節(jié)能減排環(huán)保氛圍的形成

認真貫徹落實節(jié)能減排相關(guān)法規(guī)，努力營造節(jié)約型政府、企業(yè)和社區(qū)［7］。利用主流傳媒，制定節(jié)能減排宣傳方案，認真組織實施，加大宣傳力度，提高人民群眾環(huán)保意識，引導(dǎo)形成節(jié)約型消費理念。教育部門要加強對各類在校學(xué)生的節(jié)能教育。政府機關(guān)要帶頭成為全社會節(jié)能減排表率，引領(lǐng)全社會節(jié)約能源、保護環(huán)境，全力促進全社會節(jié)能減排良好氛圍的形成。

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