《京都议定书》是世界各国在日本京都市制定的减少温室气体排放的一个政府间协议。
自工业革命以来,由于人类的频繁活动,大气中温室气体浓度急剧上升,引起全球变暖。为应对这一问题,1992年,在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上,联合国政府间谈判委员会就气候变化问题达成了《联合国气候变化框架公约》。
这是世界上第一个为控制温室气体排放的国际公约。公约要求发达国家采取具体措施,限制温室气体的排放。同时,建立一个由发达国家向发展中国家提供资金和技术,使发展中国家能够履行公约义务的资金机制。
公约奠定了应对气候变化国际合作的法律基础。这是一个具有权威性、普遍性、全面性的国际框架。目标是将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平。
公约规定每年举行一次缔约方大会,就是现在通称的联合国气候变化大会。1997年12月,第3次联合国气候变化大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表,通过了旨在限制发达国家温室气体排放量的《京都议定书》。
《京都议定书》重申了应对气候变化的责任和原则。要求作为温室气体排放大户的发达国家,采取具体措施,限制温室气体的排放。发展中国家不承担有法律约束力的温室气体限控义务。
《京都议定书》规定,到2012年,发达国家的温室气体排放量要比1990年减少5.2%。具体地说,欧盟减排8%,美国减排7%,日本、加拿大减排6%。
《京都议定书》建立了旨在共同减排温室气体的三个合作机制,即国际排放贸易机制、联合履行机制和清洁发展机制。
世界上大多数国家都批准了《京都议定书》。美国曾于1998年署名同意,但小布什政府上台后,以减少温室气体排放会影响美国经济发展,发展中国家也应该承担减排和限排温室气体义务为借口,拒绝批准《京都议定书》。
《京都议定书》中作为应对气候变化的一种市场机制,碳排放交易引人注目。碳排放交易既可以在国与国之间进行,也可以在一国内部不同企业之间进行,以达到控制碳排放总量的效果。
比如,国家对企业的碳排放总量进行控制。一家企业排放限额为50吨,实际排放为40吨,这10吨的差额就可以作为碳排放权卖给其他企业。另一家企业排放限额为40吨,最终排放了50吨,为实现定额,可以购买10吨的排放权。
实行这种交易机制,一是对企业有激励作用,多排放将支付额外成本,少排放可以获得资金;二是国家或地区的碳排放总量可以得到有效控制。
2005年,《京都议定书》正式生效后,全球的碳排放交易出现爆炸式增长。市场参与者从最初的国家、公共企业,向私人企业及金融机构拓展。据联合国数据显示,2008年全球碳排放交易市值约为1300亿美元,比2007年增加1倍。
碳排放交易是利用市场机制推动温室气体减排、引领低碳经济发展的可行之路。碳排放交易是一种金融活动,促进低碳经济发展。通过碳排放交易,金融资本直接或间接投向企业,推动技术革新和企业转型。
在世界众多碳排放交易市场中,欧盟碳排放交易体系、英国碳排放交易体系、美国芝加哥气候交易所、澳大利亚温室气体减排体系等四家碳排放交易市场占有世界的绝对份额。
欧盟碳排放交易体系是全球最大的碳排放交易市场。该体系对欧盟各国实行总量控制,是欧盟内部的强制性碳排放配额市场。2008年交易量28亿吨,占全球总量的近60%。美国芝加哥气候交易所是全球第一家自愿减排市场,2008年市场规模达到1亿美元。
目前,欧盟碳排放交易体系正进一步扩大减排范围,使碳排放交易量增长。美国建立了联邦碳排放交易市场,带动美国碳排放交易快速增长。日本积极筹建国内碳排放交易市场。中国首家综合性排放权交易机构设在天津。
另外,CDM(清洁发展机制)也是《京都议定书》中引入的交易机制之一。其含义是,发达国家与发展中国家联合开展温室气体减排项目,所产生的减排数额,可以被发达国家作为履行它们所承诺的减排量。
对发达国家而言,CDM提供了一种灵活的履约机制;对于发展中国家,通过CDM项目,可以获得部分资金援助和先进技术。
CDM项目有一些基本要求。比如,项目要国家批准,项目有利于促进东道国的可持续发展,项目产生可测的、长期的效益等。
CDM包括改善能源效率的项目、可再生能源及替代燃料项目、农业甲烷等项目、工业过程,以及碳汇项目等。
中国、印度、巴西是CDM市场的主要供应国。2005年,中国正式加入CDM市场,凭借巨大的温室气体减排市场及政府的正确引导与支持,迅速占据首位。
截至2008年底,中国获准的CDM项目约1600个,预期年减排量占全球总额的54%。2009年之后,由于“后京都议定书”的形势不明朗,以及全球爆发金融危机等原因,中国新开发CDM项目速度略有减缓。
CDM是低碳发展中的良好制度创新。但是,CDM只能作为全球减排和技术转让的手段之一,实现真正意义上的喊排和技术转让,还需要发达国家作出更多的努力。
发达国家对气候变化问题负有历史责任。除了市场机制带来的资金以外,应该有公共资金的投入。中国建议发达国家拿出GDP的1%作为公共资金,帮助发展中国家。美国明确表示反对。
二、巴厘岛路线图与哥本哈根会议
巴厘岛路线图
2007年12月,第13次联合国气候变化大会在印度尼西亚的巴厘岛举行。由于到2012年,旨在限制全球碳排放的《京都议定书》将失效,会议着重讨论“后京都议定书”的议题。会议正式通过一项决议,通称为巴厘岛路线图。
这张路线图为2009年前气候变化谈判的关键议题明确了议程,包括适应气候变化后果的行动、减少温室气体排放的方法、广泛使用气候友好型技术的方法,以及对适应和减缓气候变化措施进行资助等。
路线图规定,2009年以前,应对气候变化问题安排新的谈判,并达成一份新协议,在2012年《京都议定书》第一承诺期到期后生效。
路线图确认,为阻止人类活动加剧气候变化,必须大幅度减少温室气体排放。建议2020年前,将温室气体排放量相对于1990年减少25%~40%。但路线图文件本身并没有量化减排指标。
路线图强调了国际合作。指出,依照共同但有区别的责任的原则,考虑社会、经济条件及其他相关因素,与会各方同意长期合作,共同行动。
路线图还强调了另外几个问题:适应气候变化问题、技术开发和转让问题及资金问题。这三个问题是发展中国家在应对气候变化过程中极为关心的问题。
路线图又一次把美国纳入世界共同减排的体系。美国人口占全球人口不足4%,而排放的二氧化碳却占全球的25%以上。
美国拒绝签署《京都议定书》。就如何履行发达国家的应尽义务,美国一直存在疑问。巴厘岛路线图明确规定,所有发达国家缔约方都要履行可测量、可报告、可核实的温室气体减排责任,美国也被纳入其中。
巴厘岛路线图是在各国立场有重大差异,美国与欧盟、发达国家与发展中国家之间激烈交锋、争论和妥协的结果。欧盟希望明确发达国家在1990年水平上减排25%~40%,美国则表示反对。
在向发展中国家转让技术的问题上,美国也提出不同意见。欧盟表示愿意积极推进与发展中国家的低碳经济合作,而美国则主张成立国际清洁能源基金,不同意以较低价格转让减排技术。
哥本哈根会议
笔者时常参加一些国际性学术会议。会议代表都基本相知或相识,会场气氛温良恭俭让。偶尔也有争论,均属不疼不痒。没有参加过关乎国家民族利益和发展前途的政府间谈判大会。
2009年底,第15次联合国气候变化大会在哥本哈根召开。出于好奇和工作关系,笔者很关注会议的进程。每天通过多种媒体了解情况,俨然一名编外的与会代表。十几天下来,给笔者印象不好,
前面已经叙述,《京都议定书》规定,到2012年,发达国家的温室气体排放量要比1990年减少5.2%。具体地说,2012年欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%……
然而,据联合国的数据,与1990年相比,2004年欧盟的排放基本持平,美国的排放增长了15.8%,日本增长了6.5%,加拿大增长了26.6%,澳大利亚增长了25.1%。这样的趋势下去,如何实现2012年的减排指标?发达国家的减排诚意明显不足。
就是这样,一些国家的代表还在哥本哈根会议上,大言不惭地要求这个、指责那个。按照中华传统文化,自己食言,首先应该表示歉意才对啊。还有什么资格再向别人提要求,让别人做得更多呢?
《京都议定书》已经制定13年了。各国的讨价还价仍在继续,但气候却一天天恶化:干旱烤灼农田,热浪袭击城市,内陆骤发洪水,山脉积雪渐少,冰山悄然融化,海面不断上升,物种可能灭绝……
这些影响气候变化的二氧化碳,大多是200年以来发达国家排放的。这些国家,连这个最简单的事实都不肯承认,而还在要求发展中国家如何做,不可思议。
实际上,就是要发展中国家就此打住,不要发展了。正在打嗝的富人告诉穷人,不要再吃了,再吃就撑破肚皮了。逻辑上不通。
专家算过,自工业革命以来,人口占全球25%的发达国家,其二氧化碳历史累积排放占总量的75%。据计算,从1850年至2050年,发达国家的人均累积排放量将高达1206吨,而发展中国家只有330吨。仅此一点,发达国家就应该承担责任,向发展中国家提供资金和技术。
三、欧洲的典范:向低碳经济转型的理念基础
在传统的工业化道路上,也即大量使用化石燃料、无限排放二氧化碳的高碳经济模式中,发达国家的经济已经成熟,没有新的增长点。因此,欧盟认为,低碳不再是限制经济增长的阻碍因素,而是机会,是发达国家重新获得国际竞争力,领先于发展中国家的机会。
许多国家把应对气候变化和发展本国经济看做是“二者择一”的关系,认为应对气候变化会阻碍本国经济的发展,扼杀本国的产业,并且会降低自己的国际竞争力。工业革命的发源地英国和欧盟则坚持把应对气候变化看做是向低碳经济转型的机会。在它们看来,温室气体的减排与经济的持续发展并不矛盾。
在向低碳经济转型方面,欧洲堪称典范。欧盟的低碳经济转型战略的理论基础是在2006年发表的“气候变化的经济学”。该学术报告是英国首相与财政大臣委托世界银行前高级副总裁斯坦恩博士写成的,所以又称《斯坦恩报告》。《斯坦恩报告》形成了欧盟从发展低碳经济的战略高度采取应对气候变化行动的政策基础。
《斯坦恩报告》面对气候变化这一严峻的现实指出,气候变化必定会阻碍经济发展,如果坐视气候变化的话,21世纪末或22世纪初,人类社会的经济与社会将面临引发大规模混乱的危险,这个危险的规模将远远超过两次世界大战和20世纪上半叶的世界性大恐慌。因此,气候变化是对经济学的前所未有的一个巨大的挑战。该报告从长期发展战略的大视野展望环境与经济的关系,大胆地指出,积极应对气候变化问题终将会促进经济的发展,要保全人类赖以生存的地球社会,就必须向低碳经济转型。
《斯坦恩报告》在前半部分针对气候变化所带来的经济性的影响进行了研究分析,并且讨论了要稳定大气中的温室气体所必需的成本。该报告在后半部分,提出了向低碳经济转型的历史性命题,并且首次阐述了低碳经济的主要特征。同时还具体地研究探讨了如何向低碳经济转型,以及构建低碳经济所需的一系列政策性课题。本章将着重介绍并分析《斯坦恩报告》的后半部分,也即如何构建低碳经济的政策性课题。
(1)温室气体的减排与经济的持续发展并不矛盾。
人均二氧化碳的排放量与人均GDP之间有着非常强的相关性。产业革命以来,为了实现工业化,欧洲和北美的发达I国家伴随着能源生产而排放了所有的二氧化碳排放量的大约70%。而发展中国家所排放的二氧化碳在全部排放量中所占的比重还不到1/4。但是,今后的二氧化碳排放量的增加部分可以说几乎都是由发展中国家所排放出来的。因为这些努力实现工业化的发展中国家正在大规模地增加依存于煤炭和石油等化石燃料的能源集约型的社会基础设施,只能够依靠发展能源集约型的产业来增加本国的GDP。
实际上,随着能源技术的创新和经济结构的转型,在完成工业化的许多发达国家,经济增长和收入的增加不再会导致能源消费的增加。所以,无论是发达国家还是发展中国家,如果能够果断地选择“低碳化,脱碳化”的政策,就可以在积极应对气候变化的同时维持和发展本国的经济。
要减少温室气体的排放量有以下四大对策。
(1)抑制并且减少对温室气体排放量大的机器(高碳机器)以及服务(高碳服务)的需求:降低对高碳机器以及高碳服务的需求,不但可以实现减排的目的,而且可以创造对低碳机器、低碳服务的巨大需求,产生新的商业机会。
(2)提高能源效率,力求实现抑制能源成本与削减排放量的双赢:通过技术创新削减排放量并且降低成本的优势非常大。发达国家的能源效率已经提高了10倍以上,但是仍然存在着继续提高能源效率的巨大空间。能源效率的提高将会给环境与经济的奴方带来好处。提高能源效率不但可以减少浪费而且可以节省费用。
(3)防止森林的减少,采取非能源起源的排放对策:温室气体大约有1/3是由非能源产生的。所以,必须采取切实有效的政策防止森林的减少。
(4)促进电力、供热、交通运输等领域向低碳技术转换:为了中长期的温室气体的减排,有必要在电力、空调、交通运输的领域大规模地导入低碳技术。要把二氧化碳稳定在550ppm以下,全世界的电力部门到2050年至少必须实现60%~70%的脱碳化。今后,发达国家在电力、空调、交通运输领域所拥有的减排技术必须降低成本,以便现有减排技术增强相对于高碳技术的成本竞争力。为了尽可能地降低减排的成本,有必要对现有的技术进行战略组合。另一方面,技术革新越快,效率性越高,减排的成本就会越低。这些要素在很大程度上取决于政策。因此,必须尽早地制定低碳经济的相关政策。
(2)向低碳经济转型是竞争力的一大挑战,是新的经济增长的良机。
要大幅度减少温室气体的排放量,需要成本。到2050年,要把温室气体的浓度稳定在(按二氧化碳换算)500~550ppm的水准所需的成本大约相当于全世界GDP的1%。这也是使得世界经济的结构从目前的高碳型经济转换到低碳型经济所需的成本。只顾眼前利益者往往会担心应对温室气体所需的成本会给自己在国际交易中的商品和服务的竞争力带来不利的影响,有些人还刻意夸大这种影响。实际上,这种影响是可以通过创新得到减轻或是解消。任何经济体都会时常面临着结梅变化的局面,走在最前列的经济体往往是具有灵活性和柔软性而且善于应对变化者。而且,在向低碳经济转型的过程中,对许多产业的产品和服务来说,会出现相当大的新的商业机会。到2050年,仅低碳能源产品的市场就至少会形成5000亿美元以上的市场需求。从现在起,走在前列的国家和企业就应该为把握这一巨大的商机而为自己抢占优势的地位。
温室气体的对策可以为根绝现有的非效率性提供机会。在企业的层次,导入应对温室气体的对策,可以带来节约经费,并且改革经营结构的良机。而在整个经济体的层次,气候变化对策将成为改善非效率的能源系统的绝好机会。总之,向低碳经济转型是可行的。
(3)经济手段和技术创新是低碳经济改策的基本。
为了削减温室气体的排放量,需要解决许多复杂的课题。在研究制定政策性框架时,有必要考虑到长期的展望和市场的非完全性以及动态变化。有关减排的长期目标,在决定相关政策时至关重要。为了控制减排的成本,有必要制定一个明确的政策,以便决定何时何处削减多大程度的温室气体。当然,在制定政策时,必须考虑到国情、政策立案与实施程序的差异。在制定政策时,有必要强调现有的行动与长期目标之间的强有力的衔接。
向低碳经济转型的政策,也即温室气体减排的政策有两大要素:其一是碳价格;其二是技术创新。
(1)碳价格:温室气体减排政策的第一要素是碳价格。从经济学的观点来说,温室气体的排放主体不但引发了气候变化,把气候变化对策所需的费用推给世界和自己将来的一代,而且不去面对自己的行动所产生的结果。确切地设定碳价格,不仅可以通过碳税和排放权交易的直接形式,而且可以通过排放量管制等间接的形式让排放主体负担自己的行动所产生的社会性的费用。更为重要的是,碳价格的设定会促使企业和个人以及金融机构在对商品和服务所做的投资,从碳集约型的商品和服务转向低碳型的商品和服务上来。换句话说,就是利用价格的杠杆促使人们投资低碳型的商品和服务,促使高碳型的商品和服务退出市场。
碳税的优点是可以确保稳定的财源。在排放权交易中,扩大竞标方式,可以提高交易的效率性和流动性,也可以确保政府的财源。各个经济体是采取以排放权交易为中心的政策,还是重视碳税与排放量管制的政策,或是采取这些政策的组合,可以因行政而异。
排放权交易制度是使国家间、部门间的碳价格平均化的一个有效的手段。欧盟区域内排放权交易制度(EUETS):是欧洲以排放权交易为中心的政策手法。EUETS是世界上最大的碳市场,欧盟必须抓住时机制定一个长期的规划,使得EUETS成为未来的国际碳市场的中心。
为了促使消费者的行动和投资计划向低碳型的商品与服务转移,今后,有关碳价格的可靠性高的制度设计对消费者和投资家来说显得十分重要。
(2)低碳技术创新:气候变化政策中的第:二个要素是低碳技术创新的政策。这些政策包括研究开发、示范项目,以及大规模的普及应用等。只有在所有的领域都进行低碳技术的研究开发和创新,才可能期待实现大规模减排的效果。民间部门在低碳技术的普及中将担负极为重要的作用。政府和民间部门应该紧密合作,协调行动,从而加快低碳技术的研究开发并且降低这些技术普及应用的成本。
现在,低碳技术与高碳技术(使用化石燃料的传统性技术)相比,成本会高许多。但是,低碳技术的成本随着生产量的增加,普及规模的扩大将会迅速地降低。
碳价格将会成为鼓励向低碳技术研究开发投资的一种激励机制,对低碳技术的创新投资也会带有一定的风险。因此,政府的直接投资在经济学上非常重要。今后10~20年是对低碳技术创新投资的高峰时期。在对低碳技术的投资方面,产业部门将起到重要的作用,政府部门对低碳技术的投资将以每年200亿美元的规模推进,低碳技术的战略组合会随之得到最佳配置。在低碳技术投入市场的初期阶段,政府的政策性支援十分重要。为技术应用提供激励所需的投资额在全世界将比2005年(每年340亿美元)扩大2~5倍。激励得到强化以后,民间部门向低碳技术的创新投资会进一步增多。以低碳、高效率的商品与服务为对象的竞争性市场也将成为促进经济发展的新火车头。
四、美国的蜕变:应对气候变化与经济发展不再是“零和博弈”
2001年3月,布什总统发表了他给共和党参议员的一封信,他在信中称,作为联邦政府不应该强制性地要求美国企业削减温室气体的排放量。因为这种做法的经济代价太高,会阻碍美国的经济增长。几天后,美国政府堂而皇之地宣布退出“京都协议”。民主党人奥巴马在他的竞选纲领中猛烈地批判了共和党布什政府的能源与气候变化政策。
美国民主党的智库“美国进步中心”早在2007年11月,为新一届政府提出了题为《渐进增长,促使美国向低碳经济转型》的报告书。
美国进步中心作为民主党的智囊而崭露头角已有近20年的历史。在20世纪90年代初期,该中心不但为克林顿入主白宫立下汗马功劳,而且为克林顿政府输送了许多人才。在共和党布什政府时代,美国进步中心自然是变得“黯然失色”。随着新的一届总统选战时期的到来,从2007年开始,美国进步中心再度活跃起来,《渐进增长,促使美国向低碳经济转型》的报告书就是在这一背景下出炉的。可以说,奥巴马胜选之后,在应对气候变化方面的表态和一系列重大决策基本上都是以该报告书的政策建议为基础的。现将该报告的主要精神分析介绍如下。
我们的经济面临着明显的危险,地球面临来自全球变暖的压力。正如政府间气候变化专门委员会主席和2007年诺贝尔和平奖得主拉津德·帕卓里最近所指出的:“如果不在2012年前采取措施,那就晚了。我们在今后2~3年所做的事情将决定我们的未来是什么样子。这是一个决定性的时刻。”
气候变化到底会给经济带来哪些确切的影响谁也说不清楚,但如果我们继续抓住当前的发展模式不放,毫无疑问,我们必将付出沉重的代价。只要瞄一眼保险行业,我们便会从全球变化的影响之一极端恶劣气候中依稀看到这种破坏性影响有上升的趋势。
在2001年联合国摩洛哥气候变化框架协议会议上,许多分保公司(向其他保险公司提供再保险的企业)比如斯威斯和穆尼希告诫大家,极端恶劣气候有上升的趋势。穆尼希称:“如果我们将最近10年与20世纪60年代相比,大规模气候灾害发生的数量已上升了4倍。由此带来的经济损失增加了7倍,保险行业损失增加了11倍。”2004年,斯威斯在报告中指出,因气候变化加剧导致的自然灾害造成的损失将会在未来10年内每年翻一番,达到1500亿美元。
(1)美国“要以领导者的姿态参加低碳革命”。
美国进步中心在报告中指出,“美国应制定战略解决我们这个时代在道德层面和经济层面上面临的最大挑战——气候变化——并将其转化成我们最大的机会。气候变化导致的经济危机将会逐渐耗尽我们的资源,抑制我们增长。但是,低碳技术和清洁、可再生能源能让我们抓住新的全球市场,推动美国经济增长,给美国劳动者带来绿色工作机会,为职业生涯的发展、改变自身经济地位提供新的技能和收入机会。我们面临的挑战是必须转变由高碳能源维持的经济——将处于高度危险之中的国家安全和地球环境转变成一个基于低碳、可持续能源的环境。这个任务是艰巨的,而潜力是巨大的”。
“能源转型的紧迫性要求我们必须坚持把低碳能源作为白宫工作的重点,不仅要把它作为能源政策的中心,而且还要把它作为经济计划的中心,以便推动经济广泛增长和维持美国经济在21世纪的领导地位”。“我们面临的挑战是巨大的,充满了机遇和风险,而时间却在一点点消逝。”
“我们对能源安全的传统理解在很大程度上局限在提供足够多的能源以保证我们的经济顺利运行上。今后它仍将是我们必须关注的焦点,当然,光有这一点是不够的。我们的领导人必须了解到能源安全不仅仅在于保证供应,还包括我们使用的能源的碳含量”。
该报告书建议美国新政府实行以下五大措施促进美国经济向低碳经济转型。
(1)在经济系统范围内实施温室气体总量管制与排放权交易方案。
(2)将总量管制与排放权交易收入用于低碳技术创新投资和向低碳经济转型。
(3)实施配套政策,以减少运输部门和电力部门的温室气体的排放并提高能源效率。
(4)在白宫设立全国能源委员会负责向低碳经济转型,确保联邦政府在这方面起带头作用。
(5)在全球范围内,美国要做低碳经济的领袖。
“对于美国来说,问题在于我们是否将以领导者的身份参与全球的低碳革命”。
(2)气候变化与美国的舆论。
美国进步中心警告说“美国丧失了在低碳技术方面的优势”。“我们的国外竞争对手目前在主要环境技术和能源技术方面走在了我们前面,例如欧盟企业控制了全球风力涡轮发动机产量的70%。日本和德国在太阳能电池生产上居世界领导地位”。
“悲观主义者总是抱怨我们不会成功,经济将会下滑,就业机会将会减少,美国的竞争优势将会减弱。事实证明每次这些爱唱反调的人都错了。当我们准备迎接新的能源挑战时,这种现象还会再次发生”。
公众无疑十分明白这一点。在2007年,美国进步中心委托一家调查公司开展了一项民意调查,在调查中要求被调查者在两种观点中选择其一:“虽然加强污染管制需要企业付出更高的成本,但是美国必须解决全球变暖的问题”,和“我们不应该通过加强对企业的管制解决全球变暖的问题,这样会使我们失去工作和提高价格”。有32%~65%的人赞成第一个观点。同样,有17%~79%的人赞成“向新型、可再生能源转型与其说会让美国人失去工作和削弱经济实力,不如说有助于美国经济增长和创造就业机会”。
“到现在为止还没有提及的是华盛顿在抓住能源机会、强制实施一系列严格的交通规则、政府专项拨款投资和开展经济转型工作方面的政治意图。除经济运行的主要方式——用经济学的术语来说就是‘外部因素’以外,解决环境问题的老办法不再适用。我们现在面临着一个对于保沪我们的环境和对于我们制度的可持续性来说极其重要的问魉,这个问题对于我们的国家安全至关重要,并且是我们渴望步入经济增长和繁荣的新时代的根本”。
尽管一部分政治家和批评家反对,美国舆论还是支持清洁能源提案,在由美国格林伯格—昆兰—罗斯纳研究所于2008年3月20日在全美展开的一项调查中,有71%的被调查者表示赞成“向使用太阳能和风能的个人和生产替代能源的企业减免税收,以便促进对这些新能源的应用”。而有27%的被调查者认为这会“最终加重向美国人征收的赋税”。有65%的被调查者表示赞成“要求到2025年美国25%的电力来自可再生能源”,而有32%的被调查者认为“这会提高电价”。有58%的被调查者赞成“规定发电厂和行业碳排放量的上限,以便使碳排放量每年减少2%”,而有37%的被调查者认为“这将阻碍美国经济增长,导致就业机会减少”。
美国准备重估作为燃料来源的石油和煤炭的作用。有74%的被调查者赞成“美国应该用可再生燃料代替石油,将其作为我们车辆的燃料,因为这样会减少污染、防止全球变暖和减少对能源的依赖”,而有23%的被调查者认为“美国应该继续将石油作为汽车的主要燃料,因为其他燃料不可靠、效率低并且花钱多”。有71%的被调查者赞成“美国应该做的最重要的事情是迅速转向扩大清洁、可再生能源的生产和减少对石油和煤炭的使用”,而有27%的被调查者认为“美国应该做的最重要的事情是扩大石油和煤炭生产”。
“从国际角度看问题是必不可少的”。该报告的重点在于要改革美国经济的能源基础,同时还要求“所有碳排放大国,包括中国和印度等主要发展中国家都将被纳入这一解决办法”。事实上,大多数将来增加的碳排放都是由将在2030年其排放总额占到全球排放总额75%以上的发展中国家产生的。但是,美国必须首先采取行动,否则将无法争取其他国家参与其中。
该报告建议美国应该建立“全国能源委员会”带领美国走向低碳经济。“抓住能源机会和迅速向低碳经济转型,需要政府首脑全力支持和重新确定经济、国家安全和环境等相关政府部门的任务和职责”。
为此,新任总统应成立由各相关政府机构负责人组成的全国能源委员会,该委员会由国家能源顾问领导,直接对总统负责。委员会的任务是通过协调联邦各政府机构的相关政策,向州、地区和私营部门的延伸,以及美国领导地位和在国际事务的合作关系,减少全球温室气体的排放。
委员会的首要任务应是协助总统制定能源法规以便在就职的60天内提交给国会。委员会应与能源创新委员会协商,在120天内向总统提交关于加强研究与开发计划的建议以及关于制定在全球范围内减少碳排放的国际日程的建议。总统应在就职日承诺在第一年每个季度亲自召开委员会会议,以便确保总统内阁的所有人都能理解总统对于这项工作的重视。每个政府机构都应承担起制定和报告自身计划的任务,以便有助于达到国家目标。
(3)有关美国发展低碳经济的10大措施。
就美国如何发展低碳经济的问题,美国进步中心提出了10项政策性措施。这些措施将可以把温度限制在比工业革命前高3.6°F(2℃)的水平,科学家们认为这是人类能够承受的全球变暖的温度。这些措施将会给美国带来新的就业机会和刺激技术创新,从而提高生产率、鼓励创新,恢复美国在21世纪的全球领导地位。
(1)制定经济系统范围内的温室气体排放总量管制与排放权交易方案。依照市场规则买卖定价合理的碳排放许可证,这将会促使企业、消费者和政府将排放温室气体的成本计人他们的日常工作,并将美国与已经出现的全球碳信用额市场连接起来。建议全部拍卖这些信用额,将所得收入的10%分配给能源密集型企业。将剩余90%的一半分配给中低收入的美国人,以抵消与能源有关的价格上涨。将剩余的一半投入到研发项目、税收刺激和其他本文描述的倡议上,以刺激各部门的科技创新和推动美国经济向低碳方向发展。
(2)取消联邦政府对石油和天然气行业的税收减免和补贴。
(3)发展汽车燃油经济。要建设美国的低碳交通运输系统,建议迅速发展汽车燃油经济。
(4)加强替代低碳燃料的生产和供应。减少美国对化石然料的依赖,大力加强生物质燃料的生产和使用,以及迅速转向更清洁的纤维素生物燃料和电力生产。要实现这些目标,建议到2025年低碳可再生燃料供应要占到美国交通运输燃料供应的25%。应采取两项措施以确保这些可再生燃料在从生产到消费的整个生命周期内产生较少的温室气体和能够可持续生产。第一项措施是制定标准,以便到2020年将交通运输燃料在整个生命周期期间排放的温室气体减少10%;第二项措施是制定可再生燃料认证制度,推行公开透明的可持续标签。
(5)投资低碳交通运输基础设施。燃料密集型交通运输方式越少,温室气体就越少。为促进低碳替代交通运输方式的使用,建议投资更加多样化和联合运输型的交通运输网,比如地方公共交通运输网、地区和州际长途高速轨道系统,并建议推行绿色城市方案,以便鼓励城市地区的再发展和减少长距离通勤和郊区无计划扩展。
(6)提高能源生产、传输和消费的效率。提高能源效率是减少经济的碳密集性的最实惠、最有效的方法。现在,美国每产生一美元国民生产总值要消耗掉近两倍于其他发达国家的能源,所以,在降低能源生产、传输和消费的无效性方面美国可以大有作为。为此,建议制定美国能源效率标准,要求电力与天然气经销商提高能源效率,到2020年达到节省能源10%的目标。并建议大力改造美国电网,加强能源安全和国家安全,鼓励分布式发电和提高输电效率。
(7)加强可再生能源的生产。减少发电所导致的温室气体排放量。目前,发电导致的温室气体排放量占美国碳排放总量的36%,而且将随着电力需求的增长而大幅增加,必须通过投资可再生能源和清洁煤生产技术改变发电方式。尤其建议制定全国可再生电力标准,要求到2025年,在美国生产的能源中,有25%来自可再生能源;加强分布式可再生电力生产;通过调整生产结构、减免税收和发放低利率贷款促进对可再生能源的投资。
(8)开发利用碳回收与储藏技术。美国的煤炭储存量占世界煤炭储存量的27%,足够美国使用200多年,但燃煤发电厂现在排放的二氧化碳占发电厂二氧化碳排放量的80%。要解决这一问题必须推行碳回收与储藏技术,使发电厂能够在燃煤的同时将排放出的二氧化碳截存到地层当中。报告建议制定排放绩效标准,要求所有新建燃煤发电厂必须达到采用最新回收与储藏技术所能达到的绩效,并建议联邦政府对采用碳回收与储藏技术的企业给予补贴。
(9)成立白宫全国能源委员会,由联邦政府带头推行低碳经济。联邦政府必须首先成立白宫全国能源委员会,以领导其他政府机构开展能源与全球温室效应方面的政府工作。委员会将确保美国政府在各方面起到带头作用,不仅通过采纳这些提案,还包括运用联邦政府的购买力促进低碳技术开发、实施新税收政策和设立专门处理全球变暖事务的联邦政府机构。联邦政府必须确保来源于税收的投资能够减少和抑制全球变暖。联邦政府还必须成立能源创新委员会以刺激与替代能源有关的机构间研发活动、成立能源技术总公司以展示这些新清洁技术的效率、成立清洁能源投资署以确保这些技术进入市场,成立清洁能源就业公司以促进“绿领”职业在清洁能源领域的出现。联邦政府还必须提高对低碳能源研发的投入,使其在现有基础上翻一番。
(10)带头应对全球变暖。全球变暖显然是一个国际性的问题,需要所有国家协商解决。美国在联合国际力量减少温室气体排放之前,要首先制定自己的减排政策,从而在防止气候变化上取得全球领导地位。这意味着要成立由发达国家与发展中国家组成的专门委员会,专门解决全球生态和资源问题。而且美国必须重返“京都协议”,再次在“联合国气候变化框架公约”中起带头作用。
(4)绿色新政的核心就是发展低碳经济。
美国进步中心政治经济研究所在2009年1月发表报告书,向奥巴马政府提出“在未来两年内振兴美国经济并使美国经济更能够走向可持续繁荣与发展的绿色经济复苏方案”。该报告书明确指出,“绿色新政的核心就是发展低碳经济”。
美国通过加快实施这些政策解决在当前刺激经济增长、启动低碳经济转型的急迫需求。实施绿色经济复苏方案需要花费1000亿美元,历时两年,涉及六大绿色基础设施领域。这些领域全都是美国进步中心在报告中提到的过渡到低碳经济、以创造新的绿色就业机会——尤其是在目前形势严峻的建筑和制造业部门的关键性领域。它们还是确保美国能源安全和解决全球变暖的根本。这个需要拨款1000亿美元的方案是综合低碳能源战略的一部分,可以从实施温室气体总量管制与排放交易权方案、出售碳排放权中获得收益。它将通过投资以下六个能源效率和可再生能源战略创造200万个工作机会:
(1)翻新建筑物,以提高能源效率。
(2)扩展公共交通和铁路货运。
(3)建设“智能电网”输电系统。
(4)风力发电。
(5)太阳能。
(6)新一代生物质燃料。
美国进步中心指出,即使美国在2009年经济开始复苏,住房和金融市场恢复或劳动力市场的就业机会多到足以使就业水平恢复到正确状态的可能性也极小。要最大限度地恢复美国的经济,绿色经济恢复方案是必不可少的。
五、日本的战略:“构建低碳经济宣言”
2008年6月,福由康夫首相以“低碳社会与日本”为题发表了日本的低碳革命宣言,又称“福田前景”。福田首相指出,我们应该感谢200年前产业革命为人类社会带来的巨大功绩,但是,产业革命以及其后的经济发展和当今的经济全球化所依存的是煤炭和石油之类的化石能源。因为这种大量消费化石能源的经济发展模式是地球变暖的主要原因,从而直接威胁到人类社会的生存,所以,当今人类社会正处于一个巨大的“十字路口”。许多人只顾眼前的经济发展而把应对地球变暖的对策看做是“束缚”自己经济发展的负担。对此,“在应对地球变暖的对策上,日本必须有新的价值观”。
福田首相强调指出,日本将把“向低碳社会的转型当做是‘新的经济增长的机会’”,他指出,“应对地球变暖的政策将会为日本带来新的需求,新的需求又会带来新的就业,同时又会产生新的收入。所以,应该把应对地球变暖的政策看做是机会,所谓低碳社会可以说是保护地球环境与经济发展的活动为日本带来巨大机会的社会”。日本应该“把二氧化碳的排放当做是一种‘负债’,确立这种新的观点可以保证日本的创新会带来最高的国际竞争力”。
福田首相在他的“低碳社会与日本”的宣言中提出,到2050年全世界的二氧化碳排放量应该减半,日本在到2050年的长期目标方面承诺比现状减排60%~80%,并且完全实现领先于世界的低碳社会。
在中期目标方面,福田首相说,欧盟宣布了到2020年比1990年减排20%的目标,日本是节能先进国家,能源效率也远远超过欧盟各成员国,所以,日本到2020年也可以实现与欧盟同等程度的减排目标。
在应对地球变暖的具体政策方面,福田首相提出了日本的四大核心政策,一是技术创新;二是在日本全国构建低碳经济的基础框架;三是促进日本各地方的低碳社会建设;四是实现国民的低碳化。
技术创新是“福田前景”核心政策之首。福田指出,要在2050年之前实现二氧化碳减排60%~80%的目标,仅仅依靠现有的节能与环保技术是难以胜任的,日本必须全力推进技术创新,开发出“这个世界上还不存在的,不会产生温室气体的革新技术”。换句话说,福田首相把应对地球变暖所需的技术分为两大类,一是现有技术;另一种是今后通过创新所研发的技术。
在今后的创新研发技术方面,福田首相宣布在今后5年投入300亿美元实施所谓的日本“环境能源革新技术开发计划”。通过技术创新开发今后10年、20年或是50年实用的尖端技术,为此,日本政府有关机构专门设计了“技术创新路线图”。
在现有尖端技术,特别是可再生能源的普及应用方面,福田宣布,到2020年将日本的“可再生能源(太阳能、风能、生物质等)所生产的电源”比重提升到50%以上,同时,每销售2台汽车,其中的1台必须是新一代节能汽车。在太阳发电的普及率方面,日本必须超过德国夺回太阳能发电世界第一的宝座,为此的目标是太阳能发电的普及到2020年必须是2008年的10倍,到2030年上升到40倍。
日本还将建设全世界最大规模的“亿兆级太阳能发电站”,今后70%的新建住宅必须采用太阳能发电。为了促进太阳能发电在民用设施的普及,日本政府将导入新的电费制度并且对每一个导人太阳能发电的家庭提供财政补贴。
日本还将推进家电的低碳化革新,对民用住宅、办公大楼进行低碳化的革新改造。
福田首相宣布,在温室气体减排量交易的制度建设方面,日本在2008年秋试行“排放量交易国内市场的统合试验”,力求创建适合日本国情的排放量交易制度,同时,在制度的设计上考虑到与排放量交易国际市场相链接的必要性,争取在排放量交易的国际规则和相关的游戏规则的制定过程中取得日本的发言权。
福田宣称,日本将实施“税制绿化改革”的计划,从促进低碳化的视点全面的重新评估现在的税制,从而实现“绿化税制”。
在消费领域推进“二氧化碳可视化”进程。为了测定产品和食品从生产制造、运输、消费,到废弃的一系列过程中排放了多少二氧化碳,英国首先采用了所谓的“碳足迹制度”和“食物运送里程制度”,从而为消费者选用低碳产品和低碳食品提供参考依据,在消费领域促进低碳化进程。福田宣布日本将从2009年开始进行“碳足迹制度”和“食物运送里程制度”的试验,并且积极参与“碳足迹制度”的国际规则的制定,
福田认为,构建低碳经济,实现低碳社会,国民是主角。为此,日本将在针对国民的“低碳化教育”方面加大投资,要让每一位国民知道什么是气候变化,懂得构建低碳社会的意义,理解要实现低碳社会必须付出的代价和实现低碳社会的好处。要让日本国民知道什么是低碳社会,如何描绘低碳社会,以及为了在日本实现低碳社会,每一个国民应该如何行动。
总之,福田通过自己的“低碳社会与日本”的宣言,呼吁日本进行“低碳革命”,在中央政府、地方、产业、国民四大领域认真推进低碳革命,从而加强日本的国际竞争力,确立日本在世界的低碳经济进程中的领导地位。
为了具体落实“福田前景”,福田指示日本政府有关部门制定了“日本构建低碳社会行动纲领”。
六、加快构建中国低碳技术创新体系
目前的低碳技术专利主要为发达国家企业所掌握。低碳技术关乎发达国家的相关企业,甚至整个国家在低碳经济时代的核心竞争力,发达国家担心转让先进技术会影响其国内产业和产品的国际竞争力。知识产权对于低碳技术国际开发与转让的影响则是最近两年新被提出的议题,目前发达国家与发展中国家在这一问题上的分歧在于:—是低碳技术专利主要由发达国家企业所掌握,并且成为发达国家企业获取超额垄断利润的工具;二是知识产权阻碍了低碳技术向发展中国家转让的进程,即发展中国家认为知识产权提高了技术转让的成本,而发达国家则认为发展中国家知识产权保护力度不足影响了发达国家企业技术转让的积极性。
从这里也可以看出,技术确实是未来发展的竞争手段。因此,可以看出现有的知识产权保护体制会增加发展中国家进行低碳技术开发的难度,提高技术创新的成本。这也是目前发达国家企业在新能源技术行业“跑马圈地”,抢占专利市场的主要原因。
知识产权对于提高技术转让成本方面主要体现在两个方面:一是技术许可费这样的直接成本;二是包含在生产设备中的间接成本。对于中国企业的技术开发来讲,由于现有的一些基础技术的专利已经被发达国家企业所掌握,导致了企业技术开发成本的大幅度提升。从技术发展的角度来看,根本性的创新活动比较困难,而一般情况下新技术的开发都是基于一些现有的技术进行再创新,这样一些核心技术专利就成为创新的绕不过的坎。
中国在低碳技术自主创新方面,要利用有利条件:第一,要充分利用各研究机构,大学的人才优势,积极进行低碳技术的理论研究;第二,要充分利用市场的驱动力量来刺激研究活动的开展。中国是一个大国市场规模广阔,能够形成科学研究的大规模的需求,也能更好的分摊研究成本;第三,中国政府已经提出了可持续发展战略,具备良好的政策法制环境,进行低碳技术的研究与开发,不会存在政策风险。
因此在加快低碳技术创新的同时,应从前瞻、长远和全局的角度,部薯低碳经济的发展思路,寻找低碳经济与国家发展战略的结合点,保证社会经济的和谐发展、和科学发展,构建一个具有可行性和可操作性的低碳技术创新体系。
首先是着力推动政府职能转变,增加财政扶持力度。政府应做好在低碳技术方面有创新的企业的有力推手,在资金上给予支持,在税收上予以优惠,在政策上给予扶持。必要时还要做好“红娘”,搭好企业与高校等科研机构合作开发低碳技术的桥梁,并积极争取国内外支持。这就为企业加快低碳技术自主创新的步伐注入了源源不断的血液和动力,为企业提升核心竞争力提供了精神支撑和制度保障。
其次是加快有关低碳技术的法制建设,为低碳经济的发展提供制度上的保障,使得环境利益及其相关的经济利益在保护者、破坏者、受益者和受害者之间得到公平分配。在当今世界的发展格局中,走“高碳”的发展模式已经很难通畅,谁掌握了低碳技术谁就拥有了企业持续高速发展的核心竞争力。怎么样合理利用并保护好这样一个核心竞争力成了非常重要的课题。这其中,政府在法制层面上的保障无疑给自主创新企业吃了一颗定心丸。在粗放型的经济发展初期,我国的立法建设远远落后,造成了许多企业的核心技术的外流而给企业造成了重大损失,也给众多不愿进行研发的企业提供了“搭便车”的机会。这在一定程度上造成了我国许多大企业不愿意花大代价进行自主研发,小企业因为研发代价太高而得不到发展的局面。在大力发展低碳经济,实行资源集约型发展的今夫,实施国家以及政府层面的关于保护低碳技术知识产权的法律法规,对于加快我国的经济发展方式的转变是有利的,它解决了企业的后顾之忧,也在信心上给予了企业以保证。
第三要发挥税收政策的引导作用,针对低碳技术创新的各个环节,适当调整现行税制。低碳技术对于产业转型有着重大的意义,我们要对照发达国家的经验,积极实施碳税,在税种、税制以及税收征收方面进行合理变通,在不加重企业负担的情况下,对碳税进行合理的规划和实施。在一定的范围内对低碳排放企业进行规定辐度的税收优惠和返还,起到取之于民(企业),用之于民(企业)的效果。
第四是综合运用多种财政支出方式,逐步形成节能环保和可持续发展的多元化资金投入机制。我国的企业在金融危机的大浪潮中实现了由粗放型增长到集约型的平稳过渡,中央政府在出台加快产业结构调整、升级和经济发展方式转变的宏观背景下,也身体力行连续实行赤字财政政策,2010年财政支出规模更是达到创记录的10500亿元。这么大的数字除了要继续扩充我国的大型基础设施建设外,主要还是用于低碳技术领域的投资。低碳技术的发展不仅是企业自身发展的需要,也是我国转变经济发展方式的保证。我们要动员企业、政府、国家等社会力量资金来吸纳人才,坚定不移的实行低碳技术的自主创新和研发。
第五是大力支持低碳技术创新、应用,加强传统能源技术攻关,利用科技创新,提高效能,降低能耗。据美国能源调查公司发表的“2009年新能源金融”报告说,在2009年球的可再生能源投资金额已经超过了1000亿美元。其中,风力发电的投资最多占到38%的份额,其次是生物质燃料为26%,太阳光发电为16%,生物质发电为10%。
结合我国目前在太阳能利用方面的优势,在继续加强自主创新的同时,还要将太阳能利用技术进行创新,运用到社会生活的更多方面。在事关国计民生的电力事业发展方面,也要结合我国各地的资源和地理优势,在对煤利用技术进行优化改进的同时,积极发展水电和核电。国家能源局也要在仔细堪查的前提下,对国内传统能源的存留情况进行及时的吏新和公告,并采取一定的手段,从制度层面加以限制利用,给企业施加发展低碳技术的紧迫感。
七、直接降低温室气体含量的措施
1.森林“碳汇”
在有雪的地方种植树木,深色的树冠就会吸收热量,取代将太阳辐射反射回太空的白色地表。在加拿大和西伯利亚的许多地方,这种变暖效应将会大于因树木生长而吸收碳的变冷效应。而森林“碳汇”易受火灾影响。火灾频发可能是今后气候变暖的一个特征。这又从另一个侧面给“碳汇”工程埋下隐患。你想想,大规模、频繁的火灾不仅会彻底释放“碳汇”固定的碳,还会释放被土壤吸收的碳,从而变本加厉还给大气。这种影响将是可怕的。
2.土壤固碳
你知道吗?利用农场土壤也可吸收大气中的碳。地球上的土壤是碳的一个巨大储藏所,保存了4倍于大气的碳,比世界树木中的碳含量高出3倍。但是世界的土壤在过去1万年间已失去了大约1000亿吨碳,这是由人类开荒耕作和砍伐森林造成的。土壤开垦过后,土壤中的植物根和其他含碳植物就暴露在空气中,并氧化产生二氧化碳。这些虽然有利于去除杂草,但却会将原本贮存在土壤中的碳释放到大气中。
土壤中的碳既然可以释放到大气中,科学家们当然也会想,大气中的碳也可以被土壤吸收呀。科学家们研究发现,只要改进耕作方法,释放到大气中的大部分的碳可被土壤重新吸收。
一项研究估计,燃烧矿物燃料产生的15年的排放量,在今后50年内可被吸收到土壤中,但前提是改良退化的土壤,减少侵蚀,并找到无需犁地的耕作方法。
是呀,如果我们能将沙漠变成绿洲,那该多好,那将能固定多少碳呀。可是,如今土壤沙漠化越来越严重。我们是该反思我们的行为呀!
3.向海洋施“铁肥”
我们在第三章讲海洋的反馈时,曾说过,海洋的比热比陆地大,在全球变暖时,海洋往往能吸收来自陆地的热量,并将这种热传到海洋的深处,从而在一定程度上减缓全球变暖的速度。
在讲海洋对全球变暖的反馈时,德国魏格纳极地与海洋研究所等机构的科学家发现,给海洋施“铁肥”有助于浮游植物的生长,不仅能帮助它们吸收二氧化碳,而且可能对鲸类等濒危海洋动物有利。
来自14个研究机构的53名科学家,从2002年开始这项研究,他们乘坐一艘考察船,在南极附近海域进行了大规模实验。科学家们在南纬50度和南纬60度区域选择了两块水域,给海水加入硫酸铁溶液,同时观测海水中的化学与生态变化。
观测表明,用硫酸铁“施肥”可使单细胞浮游藻类大量繁殖,而且这些藻类在连续生长3周后开始死亡,死去的浮游藻类陆续沉到大洋深处。
这意味着什么呢?
领导此次研究的斯梅塔切克教授说,这意味着浮游藻类通过光合作用吸收了大气中的二氧化碳,将其转变成有机物的形式。藻类的死亡和下沉就相当于大气中的二氧化碳被“固定”到了海底。
科学家们分析指出,海洋浮游藻类能吸收人类每年排放二氧化碳的15%,因此如何利用这一可调节的自然机制,将是非常有意义的课题。而且斯梅塔切克教授还说,随着单细胞浮游藻类的繁盛,食物链上的海洋动物也会更好地生存繁殖,比如沙丁鱼和鲸类等,濒危的鲸类不仅数量可能上升,也会生长得更好。
原先科学家们认为,单细胞海洋浮游藻类以硅为骨架,在缺乏硅的水域中生长不好,“固定”二氧化碳的效果有限。但这次实验表明,施了“铁肥”的藻类在缺乏硅的水域中仍能快速生长,研究人员猜测,浮游藻类可能以碳元素为骨架,这正是它们能固碳的原因。
不过和大规模植树造林一样,人们也存在一个怀疑,“铁肥”会使海洋浮游植物大量繁殖,但是一旦这些单细胞浮游藻类死亡后腐败分解,也会将有机碳再次转变成二氧化碳排放到大气。如果这样循环下去的话,藻类对二氧化碳的吸收就没有意义了。
但使科学家们聊以自慰的是,上述效应不会出现。不过研究者还认为,海藻大量繁殖对海洋生态系统的影响等问题还不清楚,向海洋施加“铁肥”吸收温室气体最终的可行性仍需进一步研究。
4.碳的坟墓
一个中等大小的火力发电站,发电约500兆瓦,你知道它每小时能排放多少碳吗?大约500吨,在它30年的寿命中大约排放1.2亿吨碳。
一个想法出现了:能不能将排放到大气中的碳,在它离开烟囱时就捕获它呢?如果这样的话,它们就有可能不能进人大气,当然也就不会增加大气中碳的含量。这绝对是一个可行的好办法,目前就有一些国家在尝试。
据专家估计,以现有的技术完全可以消除从烟道排放的气体,将它加压,或采用液态形式贮存起来,不过这些技术目前要耗费电厂电力的五分之一左右。
问题随之出现了:一旦把废二氧化碳收集起来,在什么地方存放它呢?即使在液体状态下,它所占的空间也比产生它的碳燃料要大。
一种可选用的办法是通过长的管道将其排入海洋。液化气重于水,并可在缓慢溶解之前沉积在海底。可是,这些液化气日后有没有可能又跑到海面,重新进人大气呢?那样的话,后果可就不妙了。
贮存废碳的另一个办法是将它埋在地下——放在多孔的岩石中,例如白垩和石灰石。这种方法其实一样也存在上面面临的问题。随着地壳的运动,它们有可能释放出来。
最可能的方法是将它注入空油箱中。例如,北海油气田可以保存47.5亿吨碳,足以贮存英国30年里产生的这种气体。
现有的生产平台可以用来把二氧化碳泵入地下深处。这个想法的全面试验已在北海的挪威水域进行。挪威国家石油公司将在斯莱普纳天然气田上的一个生产平台上从天然气中提取出二氧化碳,然后将二氧化碳(每年100万吨)压缩,注入海下砂石岩的孔中,填补过去抽出气体留下的空隙。
为此,英国政府建议各国通过将二氧化碳掩埋到海底的方法减少大气中的温室气体,缓解全球变暖的趋势。英国环境部官员呼吁把二氧化碳贮存到海底废弃的石油和天然气油田中。支持此项建议的英国专家称,二氧化碳气体可以在海床下安全地贮存上万年,让人类有足够的时间找到对付全球变暖的方法。
但是,英国政府的此项建议遭到了绿色和平组织的反对。该组织负责人布莱克·哈伍德在接受《独立报》采访时说:“这种做法将使各国政府放慢根治温室气体的行动。”
八、中外学者提出减缓全球变暖新方法
1.“负二氧化碳”排放技术
在前面讲可替代化石燃料,我们曾提到一种清洁能源,即生物燃料。生物燃料之所以是清洁能源,并不是说它不排放温室气体,而是这种能源在生成时能吸收温室气体,并且在排与吸之间处于平衡,从而能实现不增加温室气体。那么,能不能进一步推想,如果我们能把生物燃料排放的碳收集和储存的话,就有可能达到“负二氧化碳”排放的积极效果。
科学家们正在这么想。
旅居瑞典的中国学者严晋跃教授最近与其他国家学者合作研究,提出了这样一个可以有效减少二氧化碳排放量以减缓全球气候变暖的新方法。
严晋跃向记者介绍说,使用可再生的生物能,并在其燃放时将产生的二氧化碳收集和储存起来,可以达到“负二氧化碳”排放的积极效果。因为利用生物能所发的电或产生的氢,作为能源本身二氧化碳排放量为零;与此同时,在生物能转化为其他能源形式的过程中,会消耗生物物质中的碳,因而可以起到持久“沉降”二氧化碳的作用。
严晋跃说,在未来的100年里,这种“负二氧化碳”排放技术如能得到推广使用,全世界的二氧化碳排放量有可能减少5000亿吨,这相当于全世界二氧化碳总排放量的35%。如果全世界矿物燃料的使用量也能保持在一个低水平上,世界各国二氧化碳的总排放量将会出现大幅下降。温室效应也将随之得到有效控制。
严晋跃称,他们已经进行的模拟实验证实,把使用生物能与收集和储存二氧化碳结合起来,是减少全球二氧化碳排放量的一个“强有力手段”。
2.酸雨可抑制全球变暖
酸雨是工业污染的产物,它意味着空气污染和环境恶化。但英国科学家最新研究发现,酸雨对环境的作用并不完全是负面的,它在一定程度上可以抑制因大气温室效应增强所造成的全球变暖现象,因为酸雨中所含的硫化物能够抑制湿地释放甲烷的过程,从而起到抑制温室效应的作用。
甲烷是导致地球温室效应的罪魁祸首之一,生活在湿地里的一些微生物是生产甲烷的“大户”,这些微生物靠湿地土层中的化学物质为生。湿地里还存在着“吃硫”的细菌,酸雨中所含的硫化物会使这些细菌大量增殖,与释放甲烷的微生物争夺营养,抑制它们的生长活动,从而减少甲烷的释放量。实验显示,在小范围湿地里,硫沉淀物能使湿地甲烷释放量减少30%。
为了模拟空气中硫污染物对地球湿地的影响,高奇领导的研究小组在美国宇航局戈达德航天飞行中心建立了一个计算机研究模型。研究人员评估并预测了从1960年到2080年间硫污染物与湿地甲烷之间的作用。研究人员发现,早在1960年,空气中的硫化物就在抑制甲烷的释放。而且,这种作用一直在持续。
研究人员通过模拟实验预测,目前酸雨中的硫化物可以抵消湿地释放出8%的甲烷,到2030年,这一数字将达到15%。
3.让温室气体拯救气候——德拟推二氧化碳制冷剂
现在的汽车一般都有空调,可以说空调如今已成为汽车的基本配置,也就是说,所有新出厂车辆均带有空调。
坐在有空调的车内当然舒服。可是你知道吗?车用空调的大量使用会给生态环境带来令人担忧的后果。
原因主要有两个方面,一是空调不仅多耗油、多排放废气,这些废气当然也是温室气体。二是制冷剂本身就是一种温室气体,虽然理论上讲制冷剂应在被密封的管道里循环,但实际上,在长期工作中总会有一部分泄漏出来。据统计,一辆汽车寿命完结前,其制冷剂R134a的损耗量为750克。而那些每年出口到东欧或非洲的上百万辆的汽车,由于没有回收技术,它们的制冷剂在汽车报废前后也会进人大气层。
面对此情,欧洲各国政治家们已开始认真对待制冷剂泄漏问题。欧盟计划至2010年将氟化气体排放量降低60%,车辆的制冷剂损耗量不得大于40克。2009年出厂的机动车排放的有害气体必须比二氧化碳低150倍,这就是说,R134a制冷剂将被禁止使用,因为它的有害程度是二氧化碳的1300倍。
你也许会问:有没有一种现用制冷剂的替代产品呢?当然有,这种替代产品就是令我们烦恼的温室气体一—二氧化碳。
环保主义者和汽车制造商认为,从目前看,温室气体二氧化碳便是最佳的选择。现在,德国宝马、奥迪和日本丰田公司均准备将二氧化碳作为新一代制冷剂。专家认为,二氧化碳作为制冷剂,一方面对大气造成的危害小,另一方面对密封圈和软管的损伤也不大。即使是在汽车报废后,其制冷剂二氧化碳也可以直接排入大气。试验表明,二氧化碳空调工作效率与R134a没有任何区别,且空调可以做得更紧凑。
你也许会问:既然这样,现有的汽车怎么还不用二氧化碳空调呢?
当然是这种空调器也存在着不足啦。什么不足呢?它工作起来不如现有的R134a空调那么协调。因为它的制冷剂二氧化碳气体必须在140帕的压力下才能充分制冷。为此,汽车需要增加一台压缩机,而软管和密封圈均须采用能承受高压的材料。此外,汽车还须增加一个热交换器,否则室外气温高于30℃时便无法正常工作。
这些问题当然挡不住科学的步伐。近几年,汽车供货商已经从技术上解决了采用二氧化碳制冷剂空调的问题,如在软管及相关连接件外加一层特氟隆涂层就可以承受这一压力。目前,已经有二氧化碳空调在试用。德国环境保护署的一项研究表明,德国现在就有能力生产二氧化碳空调。也许在随后的不久,我们的家用空调也是二氧化碳空调。
据估计,目前,国际市场对二氧化碳空调汽车的年需求量约为5.5亿辆,30年后可达10亿辆。
九、数学家大胆设想消除温室效应——冷却地球
前面我们讲了那么多阻止全球变暖的措施。如果你细心,你会发现基本上是围绕降低温室气体采取的措施。不知你心里是否会想:能不能采取别的办法阻止全球变暖呢?我们知道,全球变暖的病因是全球气候系统热收支平衡上升了。但是影响全球气候系统热收支平衡的因素有很多,其中最直接、有决定性的影响是太阳辐射,我们能不能从降低太阳对地球的辐射量上下工夫,从而使地球降温呢?你想想,太阳辐射到地球的能量降低,地球总的热量源下降,即使温室效应加强,地球也有可能降温。
这真是一个不错的思路,也绝对是可以认真考虑的想法,就像我们夏天用空调一样,我们可以直接对太阳辐射施加影响,从而调节地球的气温。
科学家们早就这样考虑啦,因为关于减少温室效应气体排放的《京都议定书》如今陷入了困境。原因有以下几点:一是很多发展中国家在加快经济发展速度;二是有些欧美国家拒绝改变自己的生活方式,拒绝减少二氧化碳的排放;三是下一个冰期在5万年内不会出现。
正因如此,科学家们作出了种种大胆设想使地球降温,很多想法简直让人匪夷所思。让我们来看看。
1.抛洒粉末,模仿火山喷发
享年95岁的美国物理学家爱德华·特勒去世以前曾有过设想——向空中抛洒铝和硫的粉末,以使天空变得灰暗。按照他的计算,向空中抛洒100万吨铝硫粉末可以使日照减少1%,从而抵消温室效应。人们不要认为提出如此令人瞠目结舌的主张的人是一个老糊涂。须知特勒是氢弹之父,直至去世以前一直被认为是美国最优秀的科学家之一。
特勒提出的办法只不过是要模仿大规模的火山爆发。1991年,波及范围达数百万公里的皮纳图博火山灰使地球气温下降了O.4摄氏度,而且持续时间达好几个星期。但人们无法随意操纵火山,于是特勒设想,可以用飞行于13千米高空的飞机和部署于赤道上的美国海军大炮向空中抛洒火山灰。这样做需要的经费为每年不到10亿美元。但生物化学家们却给这种主张泼冷水,他们认为散布于空中的这些硫和铝的微粒很可能会严重干扰同温层。
2.在地日之间放置滤光镜
除了特勒以外,另外还有许多科学家也在苦苦思索,希望能找到奇妙的办法给地球降温。美国物理学家洛厄尔·伍德有一个同特勒的设想一样离奇的计划,在地球和太阳之间万有引力互相抵消处(拉格朗日点),安装一面直径为2000千米的半透明镜子。他认为,这面巨大的滤光镜不但能减少温室效应,而且能充当地球的空调器——改变滤光镜的倾斜度,以增加或减少透过它的太阳辐射量。这个滤光镜就像在地球上空撑一把巨大的“太阳伞”,给地球做伞,想法够新颖。
研究表明,要解决目前的气候变暖问题,只需把太阳光遮挡掉3%即可。按此计算,在空间支起一把“太阳伞”的伞面积需要有2000平方公里左右,伞面要用薄如蝉翼、厚度只有0.002毫米的金属薄膜或塑料薄膜制造。这个庞大的伞面由4万个单元拼接而成,每个单元都有一个自动控制装置,用来调节其位置和方向。
如此庞大的伞面如何制造、运输和安装呢?它的总费用超过了1000亿美元,这个巨额费用由谁来支付呢?
此外,这面滤光镜不但会破坏同温层,而且还有可能妨碍紫外线的通过(紫外线其有清理太空的功效)。
它的可行性还存在许多问题。
3.将地球涂成白色
还有科学家从加强地球对太阳辐射的反射率的角度探索给地球降温,将数以十亿计的白色聚苯乙烯高尔夫球投向海洋;将地球上的所有房屋的房顶都涂成白色。美国的一位科学家提出了一项更富有诗意的方案,将数千平方公里的阴云“染白”。通过向阴云中喷洒一些微粒,使微小的雨滴数至少增加10%。这样,由于光学作用,层积云就会被照亮变白,—就会反射更多的太阳光。
这个想法,看起来还是可行的。我可要建议爸爸买白油漆,把我家的房子涂成白色。这样一来,生产白油漆的厂商可能要大发喽。
4.竖起“反射镜”
有些科学家指出,在空间安置一面反射镜,把部分太阳光集中反射到某个局部区域,就能改变这个局部区域的气候状况。例如,由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量,会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜,就把太阳光集中反射到高空云层上,让云层逐渐受热而散开,加快地表热量的散失,降低地球温度。
制造和安装空间反射镜,在技术上已不再是天方夜谭。1993年2月4日,俄罗斯科学家在“进步”号宇宙飞船上,成功地进行了代号为“旗帜”的人造月亮试验,首次将太阳光反射到地球背阳的一面。这为空间反射镜的利用提供了很大启发。
5.制造“尘埃云”
科学家设想,如果在位于地球至太阳距离1%(拉格朗日点)处的某个位置上,设法飘浮一片尘埃云,就可以遮挡太阳光。所用的尘埃可取材于月球,把装有月球尘埃的若干个圆筒反射到空间某个位置上。在每个圆筒内装有炸药。当圆筒抵达规定的位置时,让炸药爆炸,使尘埃扩散开,制造一片永久性的、具有一定密度的尘埃云遮挡阳光。
6.编织“激光网”
上述方法都是在太空设置庞大的遮蔽物以遮挡阳光。但万一出了故障,会造成过多垃圾。为此,科学家提出建议,在人造卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜,形成“激光网”。据此设想,美国科学家提出了一个具体的实施办法:发射4颗人造地球卫星,4颗卫星发射的激光互相碰撞。这样,当太空中对海面温度有影响的红外线通过时,就会被与其能量相当的激光网阻挡,红外线就被反射并照射到海面上,海面温度便人为升高,产生气流,形成云雨,以此调节地球上的温度。
7.距离产生“凉”
我们知道,影响太阳辐射量的变化有两个因素,一是太阳自身辐射能量的变化;二是地球本身轨道的变化。我们也知道,地球的轨道在亿万年中不断变化,时而离太阳近,时而离太阳远,当太阳离地球距离远时,地球就会进入一个冰期,地球表面的平均气温就会下降。既然地球的轨道不是固定不变的,我们能不能调整一下地球的运行轨道,让它远离太阳,这样一来,到达地球的太阳辐射量就会适当降低,从而使地球降温呢?
这真是一个异想天开的大胆想法,有许多科学家正想法用调整地球轨道的办法来让地球降温。
美国行星科学家科瑞坎斯凯提出,利用重力加速度,即让小行星或适宜的彗星从地球身边通过,帮助地球调整自己的轨道,将日地平均距离从目前的14960万千米调整到距离太阳2.25亿万千米更为凉爽的运行轨道上。如果调整成功,地球就不用担心“温室效应”,全球变暖了。
但是,这一想法的隐患也是巨大的,除了使目前太阳系的行星轨道引发一系列混乱之外,如果重力拖曳加快了地球自转,则地球自转一个昼夜不是24小时而可能会缩短到几个小时。还有,地球在一个更远离太阳的轨道上运行的话,那么它绕太阳一周所花费的时间会比如今长,这样一年就不是如今的365天。这样的话,我们的生活时间钟可能要全部调整。
而且,还有一个大麻烦,假如月亮没能随着一起移动,它与地球的距离也会产生变化,怎么变,我们可能无法预知。我们知道,月亮对地球的影响是具大的,可能对地球造成毁灭性的灾难呀。
8.其他的一些异想天开的奇招
除了上述七大奇招外,科学家们还想出了许多在我们看来是异想天开的奇招来拯救地球,我们在此扼要的列举一些。
(1)给融化的冰川盖上毛毯。冰川盖上了巨大的毛毯,阻断与外界的热量交换,它们就不会融化了。可是那得多大的毛毯呢?
(2)用造冰机在南北两极造冰。我们前面在讲寻找全球变暖证据时,曾提到由于暖冬,亚冬会不得不人工造雪、人工降雪。既然我们能人工造雪、人工降雪甚至可以人工造冰,那么我们可以在两极不断地造冰,以补充融化掉的冰雪,让它们处于平衡状态,不是很好吗?
可是这里还是有些问题,你想想,气温不断升高,两极的冰雪的融化速度不断加快,那么我们就得不断加快造雪、造冰的速度,这种恶性循环什么时候是尽头呢?再说,我们人工造雪、人工造冰也要花费大量的能源,这些能源极有可能增加大气中温室气体的含量,从而加剧全球变暖的步伐,我们那时可能得不偿失呀。
其他的如用水泵驯服飓风以减弱飓风的危害,在沿海地区建湿地人工岛,用基因改良树木,以及更有效的固碳等等措施,我在此就不分析了。
这些奇思妙想还要花时间进一步考证它们的可行性,可是地球变暖的脚步越来越快,怎么办?我们能不能身体力行为阻止全球变暖做出一些微薄的贡献呢?
当然能,而且随着越来越多的人的身体力行,相对个人来说微薄的贡献在随着参与人数的不断增加,就会产生巨大的效应,从而在一定程度上缓解全球变暖的危机。
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