一、人类环保的里程碑

    《京都议定书》——以法规形式限制温室气体排放

    为了人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。

    《京都议定书》是气候变化国际谈判中的里程碑式的协议，自2005年2月16日起正式生效。它的主要内容是限制和减少温室气体排放，规定了2008-2012年的减排义务。它将工业化国家分成8组，以法律形式要求他们控制并减少包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟碳化物、氢氟碳化物、含氯氟烃及六氟化硫等七种温室气体在内的排放。具体来说，各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%～8%。新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10%、8%和1%。

    《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。2004年11月5日，时任俄罗斯总统普京在《京都议定书》上签字，使其正式成为俄罗斯的法律文本。截至2005年8月13日，全球已有142个国家和地区签署该议定书，其中包括30个工业化国家，批准国家的人口数量占全世界总人口的80%。

    约束的继续——巴厘岛路线图

    2008年联合国气候大会在印度尼西亚旅游胜地巴厘岛举行。各国希望在《京都议定书》第一期承诺2012年到期后，能够达成一份新协议，使得关于限制温室气体排放的约束能够继续生效。最终“巴厘岛路线图”包括了13项内容和1个附录。

    “共同但有区别的责任”原则成为“巴厘岛路线图”一项重要内容。此外“巴厘岛路线图”明确规定，《公约》的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，这把美国纳入其中。除减缓气候变化问题外，还强调了另外三个在以前国际谈判中曾不同程度受到忽视的问题：适应气候变化问题、技术开发和转让问题以及资金问题。这三个问题是广大发展中国家在应对气候变化中的一座新里程碑。

    联合国秘书长潘基文在会议上动情地呼吁：“请珍惜这一刻，为了全人类。我呼吁你们达成一致，不要浪费已经取得的成果。我们这个星球的现实要求我们更加努力。”

    其实对于减少全球温室气体排放来说，除了法规的约束之外，还有很多实际行动可以去执行，以下几个方面就是全球正在为之努力的方向，当然，希望人类可以做到的远不止于此。

    1.保护森林的对策方案

    今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的应对措施，一方面是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。

    2.汽车使用燃料状况的改善

    目前，全球低油耗、排量小的汽车正在逐步地占据主要市场。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，可使温室效应大幅度降低。

    3.改善其他各种场合的能源使用效率

    当今的人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤其以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地。

    4.鼓励使用天然气作为主要能源

    相对于石油来说，天然气较少排放二氧化碳。目前全球很多城市都在普遍采用这种清洁能源。

    5.鼓励使用太阳能

    譬如推动所谓“阳光计划”，这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。

    二、让城市轻松呼吸

    面对不断恶化的气候和环境，交通运输领域必须转变发展方式。实施交通低碳化战略，让城市抛开口罩，轻松呼吸是必然趋势。

    1.抛开口罩

    低碳化交通就是要改变交通工具严重依附碳基能源的现状，实现交通系统的高能效、低能耗、低污染、低排放，其核心在于提高交通的能源效率，改善交通的用能结构，优化交通的发展方式，目的在于减少人类出行的高碳能源消耗。低碳化交通的途径有四条：新能源汽车、新型轨道交通、智能交通和慢性交通。

    减少碳基能源的使用是交通低碳化的核心。传统交通运输工具由石油等不可再生资源派生的高碳燃料驱动，碳消耗量大，利用率低，排放污染严重。因为交通运输工具必须依赖能耗，除非使用洁净能源，否则交通运输难以实现无碳化，只能是不断低碳化的发展过程。因此，发展低碳化交通，改变车辆的动力来源，发展新能源汽车代替传统汽车首当其冲。2009年，作为可以代表世界汽车发展史的美国，其总统奥巴马上任不久就签署了两份总统行政命令，要求美国把燃油使用效率由当前的44.3mpg，在2020年前提高至56.3mpg，并要求美国环境保护署重新考虑批准一些州政府制订的高于国家标准的汽车尾气二氧化碳含量标准。日本更是在新能源汽车的发展上走在了世界的前列，丰田汽车早在1990年之前就开始了混合动力汽车的研发，在1998年实现了混合动力汽车量产。可以说，新能源汽车的开发是汽车产业发展的必然趋势。

    新能源汽车在从源头减少交通碳排放的同时，却可能使城市交通更加拥堵，因此，在以新能源代替传统燃料的同时，还应鼓励公众少开车，多使用公共交通。大力发展公共交通，尤其是大容量、高效率的新型轨道交通，将一部分开车的人分流到公共交通工具上，充分展现公共交通的使用价值，既可以解决交通拥堵问题，又有利于减少全社会的交通碳排放量。

    对照人类在上下班期间正常发生的交通拥堵现象，我们在生物界经常会看到这样一种现象：在觅食的过程中，成百上千只蚂蚁在蚁穴和食物所在处之间来来往往，最终都能够在相对最短时间内得到食物，却从来不会有拥堵现象出现，这与人类的上下班路形成了有趣的对照。德国科学家通过实验研究发现，蚂蚁之间的交流使这个群体成功避免了道路拥堵。在一条路有可能出现拥堵时，返回的蚂蚁会向迎面过来的同伴发出信息素，告诉对方前面交通状况不好，让它选择另一条路，从而成功实现分流。效仿蚂蚁的做法，可以给车辆和道路装上大脑，通过智能汽车和智能道路发展智能化交通，实现车与车、车与路之间的“交流”，赋予交通自我决策能力，从而减少车辆拥堵现象，间接减少车辆低速行驶造成的高碳排放。

    低碳是一种行动，更是一种理念，人类只有心中有所念，才会行动上低碳。在日常生活中，尽量采取步行、自行车这类零能耗的慢行交通出行方式，既健康又环保。自行车还是效率最高的交通工具，在同样的道路条件下，自行车的通行能力是小汽车的12倍到20倍；同时，慢行交通也是实现不同交通工具之间有效换乘、对接的最佳途径，使居民既能方便有效地利用城市已有的公交、轨道交通等交通设施，又能最大限度地降低碳排放量，同时还可以提高道路的利用率，解决交通拥堵难题。

    2.轻松呼吸

    世界各国在2009年哥本哈根气候大会上都对节能减排作出了一定的承诺，交通运输业作为能源消耗大户，是温室气体减排的主要领域之一。因此，发展低碳化交通已经成为各国实现可持续交通发展的战略措施，各国的交通低碳化行动也正在如火如荼地开展，相信在全人类的共同努力下，我们一定能回归自然，轻松呼吸。

    （1）意大利罗马

    在意大利的罗马，自1997年以来，如果驾车者想在历史遗迹所在地区通行，必须每年缴纳大约200～332欧元不等的税。此外，还需证明自己是在这个区域工作的。至于这里的常住居民，只要象征性地交15欧元就可以了。通过税收汇聚的资金原本计划用来建造停车场，可这些停车场直到2006年也迟迟没有建成，但是即便如此，这些措施也已经使这些区域每天通行的车辆从1997年的9万辆减少到了2006年的7万辆。

    （2）新加坡

    新加坡很早就采取了一项旨在限制商业中心车流量的政策。1975年，新加坡城首先实行了城市通行税制度，驾车者每天都必须缴这个通行税。1998年改成了按时段计算的电子收税系统。这项政策使很多人选择在通行税不太高的时段开车通过，从而使高峰时段的汽车流量大大减少。

    （3）德国

    德国是采取税收政策来对付汽车污染的。自2001年1月以来，德国汽车每年的纳税额是根据汽车的功率以及汽车排放污染气体的量来计算的。此外，还实行补贴制度，对那些排放污染气体少的汽车实行补贴。那些低碳的驾车者可以好几年不用缴一分钱的税，这项政策对促使汽车生产商生产更环保的汽车起到了一定的积极作用。

    （4）中国北京

    北京奥运会期间，根据中国环境保护部公布的数据，北京的空气质量在整个奥运期间收获了10个优，7个良。而之前的16天，则是

    9个良，3个优，4个轻微污染；再往前退16天，则是13个良，2个优，1个轻度污染；再之前，则是12个良，4个轻度污染，没有优——前后差异之大，一目了然，而这一差异结果正是得益于北京奥运会期间倡导的自行车出行！

    三、发挥公共交通魅力

    新能源汽车工程任重而道远，智能交通也不是一天两天就能实现的，难道我们要把所有希望寄托在科技进步上吗？当然不能！人类靠着集体的力量创造了很多不可思议的奇迹，如埃及金字塔、中国万里长城等等。现在，全人类要团结起来做同一件事，那就是——尽量使用公共交通，发挥公共交通的低碳魅力！

    1.未来公共交通的主力

    轨道交通作为城市公共交通系统的一个重要组成部分，被称为城市交通的主动脉，也是发展低碳交通的最有力助推器。

    （1）轨道交通的魅力

    与其他交通工具相比，轨道交通不仅拥有强大的运力，更值得推广的是其突出的节能环保特性。轨道交通是一种绿色的出行

    方式：电力机车、动车组、地铁车辆等轨道交通移动装备，基本都是低碳排放；无论是高速电气化铁路还是城轨地铁，都基本上消除了粉尘、油烟和其他废气的污染；按照同等运能比较，轨道交通的能耗只相当于小汽车的1/9，公交车的1/2。

    2009年的《世博绿色出行指南》指出，不同交通工具的温室气体排放存在较大差异，轨道交通的人均碳排放明显低于飞机、汽车等。欧盟的统计数据显示，公路交通碳排放占交通领域碳排放的72%，铁路则以16%的碳排放完成了10%的运量。而且，与常规地面公共交通相比，城市轨道交通单位运输量所产生的噪声小且集中，易于治理，通过现代技术手段可大大降低所产生的噪声，在人口集聚区，城市轨道交通往往建于地面以下，因此对周边人们工作生活环境噪声污染小。

    轨道交通还具有强大的新能源优势，如果说石油能源正一天天走向枯竭的话，那么太阳能、风能、潮汐能和水力发电等新能源则是永不枯竭的。众所周知，轨道交通，如火车、地铁、轻轨等都是在轨道上行驶的，它们都可以直接从电网获取电能，未来轨道交通将会与风能、太阳能、潮汐能、核能等新能源成为最亲密的伙伴。轨道交通在能源获取上具有可替代性的优势，是一种最能体现新能源利用价值的交通工具。

    此外，轨道交通还具有效率高、用地省、能优化城市布局和带动产业发展等优势，这些都促使轨道交通成为未来公共交通的主力。

    （2）丰硕的成果

    目前，全球城市轨道交通的发展呈多样化趋势，技术比较成熟且已经运营的有地铁、市郊铁路、轻轨、单轨、导轨、线性电机牵引的轨道交通及有轨电车7种，其中地铁、市郊铁路、轻轨和有轨电车应用最广泛。

    在世界主要大城市中，公共交通中的轨道交通占了较高的比重，在这些城市里，居民从家里外出，一般步行5至10分钟就有轨道交通。

    日本东京的轨道交通系统发达到可以用“蜘蛛网”来形容，2000千米以上的轨道交通系统每天运送旅客3000万人次，担当了东京全部客运量的80%。编成东京轨道交通这张“蜘蛛网”的是各条电车线路和13条地铁线。在日本，所谓的“电车”就是电气化铁路，由于是露天行驶，所以修建费用大大低于地铁。除了电车，贯穿东京市区的13条地铁线路也是市民出行的主要依靠。为了实现在东京无论去哪儿都能在出轨道车站后步行10分钟内到达的目标，目前，东京仍在筹建多条电车和地铁线路。

    准点运行是电车和地铁吸引乘客的另一个原因，乘客能非常准确地知道自己到达目的地所需的时间，而且许多线路还分设普通列车、急行列车和特急列车。此外，为简化换乘程序，在巨大的电车站或地铁站内，每隔50米左右就有换乘各条路线的指示牌，每条线路由不同颜色标识，乘客一目了然。而在轨道车站的出口，都设有公共汽车站和出租汽车站，整个公共交通系统可谓是方便至极。

    英国伦敦也拥有较为完善的地铁网络系统，全长461.6千米，每天运送旅客约300万人次，共有车站273个，年客运总量为8.15亿人次。

    伦敦轨道交通采用多层次多类型的交通模式，主要轨道交通系统分为地铁、快速轻轨以及高架独轨三种类型，并可再细分为七种不同层次、类型，从而组成一个综合的轨道交通系统。伦敦的轨道交通共有12条线，加上高峰时间和星期日增开的3条线路共计15条，互相交错，四通八达。换乘时不用出站，只需在站内即可换乘其他线路，可以到达伦敦几乎所有地区。伦敦的轨道交通系统非常重视

    “以人为本”的理念：一些重要的公交车站和地铁站几乎都建在一栋站舍内；有1/3的地铁车站和小汽车的停车场结合在一起；许多地铁车站设置在人流集中的大商店或办公楼底部，形成了十分方便的换乘体系。这种体系有效地限制了私家车进入市中心区，同时也能保证市郊的居民能在1小时内到达市中心办公地。

    此外，在伦敦最繁忙的地铁线上还启用了无人驾驶列车，以提高地铁的运营效率。现在，伦敦道克兰斯轻轨列车已使用无人驾驶系统，98%的列车在计算机的控制下按时运行。

    （3）探索未来轨道交通

    地铁、市郊铁路、轻轨和有轨电车等只是人类探索和发展轨道交通的初步成就，随着城市自身的发展，比如发展为“卫星城市”，轨道交通的形式也会跟着改变，目前已经有一些未来轨道交通的雏形。

    在英国和瑞典，有一种名为“豆荚车”的小型轻轨交通系统正在试行，美国的环保者也想把它引入美国。

    这种小巧的“豆荚车”外形有如两瓣大豆荚，每部车的车厢可载四个人，长相可爱。“豆荚车”由电脑控制，在架高的环行轨道上运行，无人驾驶，乘客只要在站点上像坐电梯一样选择目的地，它便会将乘员带到所需站点。与公共交通不同的是，它更类似于出租车，因此不必站站都停，更能节省能源与时间。乘客在站点等车时，可以根据候车点的电子屏幕，知道还有多少空车可乘，以及需要等待的时间。由于所有车厢的运行都由中枢监管控制，因此不会出现撞车的情况，每辆车都能沿着最优化的线路自动行驶。在车站都设有倾斜接入的泊车港，以使到站的“豆荚车”不会影响其他车辆在主要道路上行驶。

    “豆荚车”以电能为动力，可以让车自带充电电池，也可以通过导轨供电，因此没有废气排放。而且，“豆荚车”的重量很轻，它所需要的轨道占地也很小，这使得豆荚车的车站能建到每个小区门口，甚至家门口，这样就使得点对点直线交通服务更个性，更安全。这种新型的豆荚车还能提供一些智能交通服务。比如它可以接送儿童上学，省去了父母往返接送孩子所花费的时间。

    英国还出现了一种非常棒的城市交通工具，它是由英国设计师StefanReto Mathys设计的，叫做城市青蛙。

    这是一种悬在空中的公共交通工具，有五节像蝴蝶一样可以展翅的门，乘客可以从两边上车，节省时间，乘客上去之后，两个乘客是背靠背而坐，安全舒适。而且，由于它是在空中行驶，这样就为步行者或者现有的交通工具节省了很多空间，减小交通压力。另外，城市青蛙还有自动控制电机，它可以用两根巨大的手臂像夹子一样把载客部分抓到轨道上，更值得一提的是，它可以在晚上的时候，把旅客列车变成运货工具。

    2.“公共化”私人交通工具

    不可否认，轨道交通是未来公共交通的主力。但现在有一种情况：某个假日，一家人想到附近的风景区露营，乘坐轨道交通当然可以很方便地到达目的地，但大包小包的行李着实会让人累得够呛！此时，还是希望有辆私人小汽车可以用用。但若买车仅为偶尔使用未免太资源浪费了，怎么办呢？

    很简单，我们可以成为“汽车共享俱乐部”的会员，在想用车时随时有车用，很方便。这样，即使没有拥有一辆车，我们也能通过“汽车共享俱乐部”及时满足生活中各种各样的用车需求。这种组织让私家车在某种程度上变成了“公共交通工具”，能解决人们对灵活机动的小汽车的不时之需，实际上是一种更为便捷的租车方式。

    又或者，如果周围有一个用车频率稍多而时间又比较交错的群体，就可以直接组建一个私人的“汽车共享联盟”，共同出资购买几辆汽车，大家可以根据需要“共享”这些车。

    总之，私人交通工具的“公共化”，可以用较少的资源，解决较多人的交通问题，是对轨道交通的一种补充，也应该是低碳化交通的一部分，值得推广。

    2000年6月开业的Zip car公司如今是北美最大的汽车共享服务公司。2007年，zip car公司宣布与其竞争对手Flex car公司合并，合并后的新公司在美国、加拿大和英国的50多个市场内拥有约18万会员，共享5000辆汽车。Zip car汽车共享的服务对象主要是那些用车频率不高的人，比如在校大学生。具体做法是：顾客每年交纳35至50美元成为会员；公司在居民比较集中的社区或市区设有租车点；会员通过因特网或电话预定一辆停在附近的车。租车费用为每小时8美元左右，24小时的价格约为60美元，收费中已包括油费、保养费、保险费和停车费等。

    在大多数交易中，会员与公司不直接打交道，公司的汽车停放在车库和大街小巷，会员可以直接用会员卡在汽车玻璃前安装的隐形传感器前晃一下，打开车门，输入密码即可取出盒中的发动钥匙。使用完毕后，可以在任何专用停车点还车，锁上车门后，相关的驾驶信息便通过公司的通信渠道进入电脑系统。Zip car的专用停车点遍布各地，多数设在地面、公交车站以及办公大楼的停车地点，抵达便捷、安全、照明良好，且有显著标志。使用结束后，公司根据会员的使用时间或里程计算费用，并直接从其信用卡上划账。

    同时，这家公司提供的车型都基于充分的环保和节能考虑，不仅给公司带来了良好的口碑，也赢来了客户和多方面的广泛支持。汽车共享方式本身也有助于降低交通流量，减少大气污染，近年来在不少国家发展迅速。

    四、捕捉“碳小子”

    由于工业生产的固有属性，某些工业环节的碳排放是不可避免的，这个时候我们就可以用上终极杀手锏——碳捕获和封存（CCS）。CCS是一种典型的“末端治理”方式，与废气脱硫等技术结合，从而让工业废气不再咄咄逼人，还人类一个湛蓝的天空，让我们能够再一次轻松呼吸不再是梦想。

    1.解读碳捕获与封存

    碳捕获与封存技术的原理就是将工业和能源排放源产生的二氧化碳进行收集、运输并安全存储到某处使其长期与大气隔离的过程。据研究，CCS技术可以减少化石电厂和工业过程中90%的碳排放，对气候变化产生作用，还可以实现一定的商业价值，例如被捕获的碳可以用于石油开采、冶炼厂等，潜力无限。

    国际能源机构IEA应用能源技术展望模型分析了CCS技术对全球未来碳减排的潜在作用，研究认为CCS技术将于2015年开始得到应用，至2020年、2030年、2050年，约23、85、181亿吨的二氧化碳将分别被捕获并且埋存。因此，CCS技术在未来全球二氧化碳减排中将起到至关重要的作用。

    碳捕获与封存技术主要由捕获、运输、封存三个环节组成。

    （1）碳捕获

    二氧化碳的捕获就是将二氧化碳从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来，并将其压缩的过程。大量分散型的二氧化碳排放源是难以实现碳收集的，碳捕获的主要对象是化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等二氧化碳的集中排放源。现在主要有四种不同类型的二氧化碳收集与捕获系统：燃烧后分离、燃烧前分离、富氧燃烧和工业分离。

    目前，二氧化碳捕获已经应用在一些工业生产实践中。马来西亚一家工厂采用化学吸附工艺，每年从燃气电厂的烟道气流中分离出2×105吨的二氧化碳，用于尿素生产。美国北达科他州煤气化工厂采用物理溶剂工艺，每年从气流中分离出3.3×106吨的二氧化碳2，用于生产合成天然气，捕获的一部分二氧化碳用于加拿大的强化采油项目。

    （2）碳运输

    二氧化碳的运输就是将分离并压缩后的二氧化碳通过管道或运输工具运至存储地。其中管道运输是一种已经比较成熟的市场技术，将气态的二氧化碳进行压缩后提高密度，从而可降低运输成本，也可以利用绝缘罐将液态二氧化碳装在罐车中进行运输。在某些情况下，尤其是需要长途运输或需将二氧化碳运至海外时，也常使用船舶运输，但由于这种情况需求有限，目前运输规模较小。

    目前，美国等国家在管道运输技术方面已有成熟的应用。在美国，从20世纪70年代到目前已有超过2500千米的二氧化碳输送管道，通过这些管道，每年有大约40×106吨的二氧化碳被运输到得克萨斯州用于强化采油。

    （3）碳封存

    二氧化碳封存将运抵存储地的二氧化碳注入地下盐水层、废弃油气田、煤矿等地质结构层、深海海底或海床以下的地质结构中。这一过程中涉及许多在石油和天然气开采和制造业中研发和普遍应用的技术，如用泵向井下注入二氧化碳，并通过在井底部的凿孔或筛子使二氧化碳进入岩层。

    此外二氧化碳回注油田可以提高采油率，在煤层中注入二氧化碳，可以回收煤层气，这个过程也就是通常所说的强化采油和强化采煤层气。目前有三个工业规模的项目在采用这种技术：北海的斯莱普内尔项目、加拿大的韦本项目和阿尔及利亚的萨拉赫项目。

    2.CCS大显身手

    碳捕获与封存技术的发展不仅有助于实现全球碳减排，还会带动相关产业的快速发展，是低碳经济的重要组成部分，世界各国和众多公司都在争夺CCS领域的制高点，在这些主体的大力推动下CCS必然能够大显身手。

    （1）欧盟的CCS推广规划

    按照欧盟的规划，德国将建设两个CCS示范工程，荷兰有三个，英国有四个。德国、荷兰、英国、西班牙和波兰将分别获得约2.45亿美元的投资。除此以外，意大利将获得1.35亿美元，法国将获得6700万美元用于二氧化碳运输基础设施建设。

    此外，在八国集团峰会上，各国领导人继续就能源和气候问题达成共识。欧洲希望到2015年，欧洲至少要建立10个大型CCS示范工程。那么到2020年，CCS技术就可以在全球范围内实现广泛的商业应用。要实现这个目标，这些发达国家需要在今后十多年内投入200亿美元。其中，英国是 CCS领域的领头羊，2007年就建成了第一个达到商业运营规模的CCS示范工程。

    （2）阿尔斯通清洁电力战略

    阿尔斯通公司是为全球基础设施和工业市场提供部件、系统和服务的主要供应商之一，是全球发电基础设施领域的领先公司，为水电、燃气、燃煤、核电等利用各类能源资源的发电厂提供交钥匙整合电厂方案、设备和相关服务，其提供的发电设备现已占全球总装机容量的25%。阿尔斯通目前正专注于两大CCS技术：富氧燃烧捕捉和燃烧后捕捉。

    2015年，阿尔斯通将要提出具有商业可行性的二氧化碳捕获技术解决方案——这是全球发电及轨道交通基础设施领导者阿尔斯通公布的清洁电力战略。该战略是在阿尔斯通电力大会上透露的。据了解，目前，阿尔斯通在全球有9个试验工厂试运行有关技术，目标是到2015年实现燃烧后捕捉技术的市场化，并在2020年左右实现富氧燃烧解决方案的市场化。

    E·ON Karlshamn碳捕捉试验电厂是阿尔斯通与E·ON Thermal Power合作建造的一座采用阿尔斯通的冷氨二氧化碳捕捉技术的试验装置。该电厂位于瑞典南部，试验装置采用改造后的燃烧高硫燃油的辅助蒸汽锅炉，并带有用于控制空气质量的静电除尘器和先进的湿法烟气脱硫技术。

    设计能力为满负荷状态下每年捕捉1.5万吨二氧化碳，试验装置于2009年4月投产，将由阿尔斯通负责运作至少一年。试验装置配备了大量仪器，由其提供的数据与信息，对于顺利实施燃烧后捕捉工艺而言是非常宝贵的资源。

    3.CCS前景展望

    CCS技术是一项极具潜力的减少二氧化碳排放的前沿技术。当前CCS规模化发展的最主要障碍是碳捕获成本昂贵。根据麻省理工大学发表的一份报告，捕捉每吨二氧化碳并将其加压处理为超临界流体要花费25美元，将一吨二氧化碳运送至填埋点需要花费5美元。这也就是说，发电厂每向大气中排放一吨二氧化碳就要支付30美元。这一数字接近联合国政府向气候变化专门委员会建议的碳价格的中间值和欧盟现行的碳价格。此外，CCS的风险包含在二氧化碳捕获、运输和储存各个环节的风险，如资金成本、技术风险、管制的不确定性、碳储存的泄漏风险等。

    不过，随着CCS相关技术进步以及碳捕获和封存项目的不断规模化和商业化，其成本也能得到有效的降低。总之，CCS技术完全有可能在经济发展与环境保护两个方面实现双赢局面。

    五、中国低碳经济的发展

    发展低碳经济已成为全球共识，同时也完全符合中国的国家利益。节能减排和低碳发展，将是中国未来发展的必然选择。

    中国向低碳经济的转型

    中国向低碳经济转型主要表现在重视节能减排和应对气候变化两个方面。

    第一，构思可持续发展的能源对策框架。早在1992年8月，联合国环境与发展会议结束刚2个月，中国即发布了《中国环境与发展十大对策》，第4条对策是“提高能源利用效率，改善能源结构”。内容为：“为履行气候公约，控制二氧化碳排放，减轻大气污染，最有效的措施是节约能源。目前，我国单位产品能耗高，节能潜力很大。因此，要提高全民节能意识，落实节能措施；逐步改变能源价格体系，实行煤炭以质定价，扩大质量差价；加快电力建设，提高煤炭转换成电能的比重；发展大机组，淘汰、改造中低压机组以节能降耗，实现能源部规划的‘2000年全国供电煤耗每千瓦时比1990年降低60克’的目标；逐步提高煤炭洗选加工比例；鼓励城市发展煤气和天然气以及集中供热、热电联产，并把优质煤优先供应城市民用。要逐步改变我国以煤为主的能源结构，加快水电和核电的建设，因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源。”1994年3月，国务院常务会议讨论通过的《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，其中第13章“可持续的能源生产和消费”设置了4个方案领域：①综合能源规划与管理；②提高能源效率和节能；③推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术；④开发利用新能源和可再生能源。

    第二，坚持不懈地节能减排。节约能源，是中国缓解资源约束的现实选择。中国坚持政府为主导、市场为基础、企业为主体，在全社会共同参与下，全面推进节能，明确了“十一五”期间节能20%的目标。主要措施是：①推进结构调整；②加强工业节能；③实施节能工程；④加强管理节能；⑤倡导社会节能。这些措施的节能效果显著。1980-2006年，中国能源消费以年均5.6%的增长支撑了国民经济年均9.8%的增长。按2005年不变价格，万元GDP能源消耗由1980年的3.39吨标准煤下降到2006年的1.21吨标准煤，年均节能率3.9%，扭转了近年来单位GDP能源消耗上升的势头。能源加工、转换、贮运和终端利用综合效率为33%，比1980年高了8个百分点。单位产品能耗明显下降，其中钢、水泥、大型合成氨等产品的综合能耗及供电煤耗与国际先进水平的差距不断缩小。

    2007年是节能减排政策组合出台的关键年，国家采取了一系列引人注目的举措。除了全国统一行动拆毁所有燃煤小电厂和积极推动有效开发利用煤层气外，上半年，取消了553项高污染、高耗能和资源性产品的出口退税；下半年，先后出台了天然气、煤炭产业政策，以推动能源产业结构优化升级，优化能源使用结构。从12月1日起，实施新修订的《外商投资产业指导目录》，明确限制或禁止高污染、高能耗、消耗资源性外资项目准入，同时进一步鼓励外资进入循环经济、可再生能源等产业。中央财政于2007年安排235亿元用于支持节能减排，力度之大，前所未有。同时，建筑物强制节能、家用电器节能标准等也正在逐步进入实施阶段。

    据IEA预测，如果替代政策合理，会有良好效果。如：①仅靠对空调与冰箱实施严格的能效标准，则2020年前所节约的电量将相当于一座三峡大坝年发电量；②由于能效的改进，燃料的转换以及经济结构的变化，2030年中国的一次能源需求有可能降低15%；③新政策在2030年有可能削减交通用油量每天210万桶，大部分节约来自燃料效率更高的汽车；④旨在加强能源安全及减排二氧化碳的政策也有助于减轻局地污染，如二氧化硫，氮氧化物，微细颗粒物PM2.5等。

    第三，高度重视全球气候变化。中国在应对气候变化方面一直是负责任的一员。2006年12月中国发布《气候变化国家评估报告》，该报告包括3部分：①中国气候变化的科学基础；②气候变化的影响与适应对策；③气候变化的社会经济评价。该报告明确提出，“积极发展可再生能源技术和先进核能技术，以及高效、洁净、低碳排放的煤炭利用技术，优化能源结构，减少能源消费的二氧化碳排放”；“保护生态环境并增加碳吸收汇，走低碳经济的发展道路。”

    2007年6月发布《应对气候变化国家方案》，方案记述了气候变化的影响及中国将采取的政策手段框架，包括：转变经济增长方式；调节经济结构和能源结构；控制人口增长；开发新能源与可再生能源以及节能新技术；推进碳汇技术和其他适应技术等。科技部会同其他13个部门于2007年6月联合发布《应对气候变化科技专项行动》以落实上述国家方案。明确其重要任务为：气候变化的科学问题；控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发；适应气候变化的技术和措施；应对气候变化的重大战略与政策。

    2007年8月，国家发改委发布《可再生能源中长期发展规划》，可再生能源占能源消费总量的比例将从目前的7%大幅增加到2010年的10%和2020年的15%；优先开发水力和风力作为可再生能源；为达到此目标，到2020年共需投资2万亿元；国家将出台各种税收和财政激励措施，包括补贴和税收减免，还将出台市场导向的优惠政策，包括设定可再生能源发电的较高售价。国家发改委还于2007年10月发布中国《核电中长期规划》。目前核电占中国装机容量的1.6%，2020年规划目标是占4%。

    同时，未来新能源的研发也在加快步伐。例如，同济大学研制的第4代燃料电池汽车已于2007年亮相。氢燃料电池电动车也在上海上市。该车现售2万元，大量生产后，可降低4000元，比目前的铅蓄电池电动车有竞争力。

    第四，确立转向低碳的中国能源战略。2007年末的能源白皮书把中国能源战略概括为：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。

    中国低碳经济的发展战略

    对发达工业化国家而言，当发展阶段到了能源消费相对成熟、高能耗工业逐渐移出时，碳排放强度才会逐渐下降。故其向低碳经济转型的起点是从后工业化社会开始，主要任务是减排温室气体、实现能源安全、建立新的竞争优势与经济增长点。而我国是一个发展中大国，能源需求正在急剧增长，发展低碳经济的起点和任务与发达国家截然不同，我国不仅要节能减排，还要加快发展，必须在加快实现工业化、城市化和现代化的进程中走出一条发展低碳经济的新路。

    在战略取向方面，我国的低碳发展宜采取既基于国情又符合世界发展趋势的渐进式路径，制定清晰的阶段目标和可行的优先行动计划。一是把“低碳化”作为国家经济社会发展的战略目标之一，并把相关指标整合到各项规划与政策中去，结合各地实际情况，探求不同地区的低碳发展模式，努力控制碳排放的增长率。二是在可持续发展前提下，把低碳发展作为建设“两型”社会和创新型国家的重点内容，纳入到新型工业化和城镇化的具体实践中。三是利用国际后金融危机的契机，充分利用碳减排、能源安全和环境保护的先进技术，不断提高我国低碳技术与产品的竞争力，减少潜在的“碳锁定”影响，逐步向低碳转型，实现跨越式发展。四是积极参与国际上关于低碳能源和低碳能源技术的交流与合作，引进国外先进理念、技术和资金，通过新的国际合作模式和体制创新，促进生产与消费模式的转变。我国发展低碳经济，在积极开展国际合作的同时，最终主要还是要靠自己。五是积极参与气候变化国际谈判和低碳规则的制定，为我国争取合理的发展空间。通过承诺符合国情与实际能力的自愿减缓行动，提升负责任大国的国际形象。同时，坚持要求发达国家率先大幅度减排，并建立“可计量、可报告、可核实”的技术转让与资金支持新机制。

    在战略目标方面，据国内多家权威机构研究，到2020年，我国单位GDP的二氧化碳排放量有可能实现显著降低。如能在有效的国际技术转让和资金支持下，采取严格的节能减排技术和相应的政策措施，中国的碳排放有可能在2030-2040年达到峰值之后进入稳定和下降期。

    在战略重点方面，走低碳发展道路，必须结合国内优先战略发展目标和各行业自身特点，把握好低碳重点领域，以尽可能低的经济成本和碳排放量，获取最大的整体效益，逐步实现整个国民经济“低碳化”。重点包括6个方面：（1）工业生产、交通和建筑领域。开展高能耗行业的能效达标管理，淘汰重点用能部门的落后产能和强化新建项目的能效监管，努力获得低碳产品和低碳技术的国际竞争力。（2）工业化和城市化进程中，要以低能耗、高能效和低碳排放的方式完成大规模基础设施建设。（3）优先部署以煤的气化为龙头的多联产技术系统开发、示范和整体煤气化联合循环技术等先进发电技术的商业化，开发新能源汽车和新型节能建筑，总结推广最佳实践技术，探索碳捕集与封存技术的可行性，在煤炭清洁利用等相关领域达到国际领先水平。（4）加快进口和利用优质油气资源，探索可再生能源在国家能源系统中的优化配置模式，建立健全多元化的能源供应体系，转变能源结构，改善能源服务。（5）深入研究农田、草地、森林生态系统的固碳作用，通过生物和生态固碳，减缓气候变化。（6）加强适应气候变化的策略研究和能力建设。

    六、走向低碳经济：欧盟战略

    欧盟在发展低碳经济方面有一个最大的特点，那就是理念创新和政策创新先行于美国和日本，技术创新跟进日本。

    欧盟的能源与应对气候变化的政治目标是，到2020年使温室气体排放量减少20%，在欧盟能源结构中使可再生能源所占比例达到20%，到2020年使欧盟的一次能源的使用量削减20%，通过二氧化碳排放量交易以及征收能源税来确定碳价格，形成有竞争力的“区域内能源市场”并且制定相关的国际能源政策。

    但是，在低碳技术创新方面，欧盟在许多技术领域落后于日本。欧盟自己承认，“自20世纪80年代以来，欧盟各国的政府科研机构和企业界对能源技术研究的预算都大幅度下降，对能源技术的研发能力及科研基础设施的投资处于长期不足的状态”。

    除了创新投入不足之外，欧盟成员国的技术创新能力参差不齐，这是欧盟创新体系的一大弱点。例如，同是欧盟成员，德国和波兰之间的技术创新能力有“天壤之别”。总之，欧盟的技术创新的资源四处分散，虽然政策目标远大宏伟，但是概念性、框架性的计划过多，像日本那样的针对性强，目标十分具体，研发与商用化战略明确的内容较少。再加上欧盟对27个成员国的创新资源的协调效率一直不高。这些都是欧盟在低碳技术创新中落后于日本的主要原因。因此，欧盟特别重视积极开展和日本在低碳技术创新领域的合作。例如，在2009年3月，欧盟委员会联合日本经济产业省在东京共同组织召开了“能源技术领域欧盟和日本战略工作会议”，并且制定了双方在低碳技术创新的具体合作项目以及共同行动计划。欧盟还通过日本科学技术振兴机构在日本全国主要大学和科研机构募集日本的科研人员参加2007-2013年的“欧盟第7次研究框架计划（FP7）”中有关低碳技术的研究活动。

    欧盟委员会在战略上非常清醒地意识到向低碳经济转型需要花费数十年的时间，经济转型几乎涉及所有的经济与产业领域，为了保证欧盟在应对气候变化的同时经济持续增长，并且在低碳经济领域的国际竞争力，目前的10年是决定胜负的关键时期。欧盟的战略是制定有针对性的政策促进具有成本效益的低碳技术的创新，并且加快低碳技术在欧盟区域的普及步伐，从而使欧盟的相关产业和重要部门拥有低碳技术的竞争优势。

    欧盟认识到，由于低碳技术既没有自发的市场需求也没有短期的商业利益。供求之间的差距也被认为是低碳技术的“死亡之谷”。因此，必须由政府出面进行干预，鼓励技术创新。为此，欧盟在2007年11月发表了“欧洲能源技术战略计划”。该战略计划的宗旨是为实现欧盟的能源与应对气候变化的政治目标而全力推进低碳技术的创新与开发。

    欧盟对低碳经济相关科学技术的研究主要涉及三个方面。一是有关气候变化及其影响的研究；二是有关如何减缓气候变化的研究；三是有关气候友好型技术，即低碳技术的创新。在2000-2006年，欧盟在以上三个方面的研究投入了20亿欧元。在2007-2013年，也即欧洲第7次研究框架期间，将投入90多亿欧元。其中，环境研究的预算为18.9亿欧元，能源研究23.5亿欧元，运输研究41.6亿欧元，宇宙与地球环境安全检测的研究预算为14.3亿欧元。

    欧盟为了推进低碳技术创新成果的实际应用，采取了“技术推进”与“市场拉动”相结合的政策手法。所谓“市场拉动”就是创造低碳技术的市场需求。欧盟的排放权交易系统对欧盟区域内1.2万个能源集约型设施的二氧化碳排放量进行管制。为了应对这种管制，能源集约型设施一方不得不推进排放抑制技术，也即低碳技术的应用，从而产生了对低碳技术的需求。此外，“绿色认证制度”以及对可再生能源的财政补贴制度也是促成市场需求的有效手段。

    欧盟认为，低碳技术在实现自己的能源与气候变化目标上发挥着至关重要的作用，为此，专门制定了“欧洲战略能源技术计划”以加快发展和实施这些技术的步伐。“战略性能源技术计划”将满足3个方面的需要，一是应对气候变化；二是确保能源的稳定供给；三是提高欧盟整体在低碳技术领域的竞争力。欧盟认为，这项计划的实施有助于欧盟在低碳技术创新的领域成为世界的领袖，而且，欧盟的企业也将因此受惠。该计划将在人力资源与资金两个方面确保低碳技术创新资源的优先且有效地投入。在欧盟的层次确保竞争资源投入到具有最高价值的技术领域，为此还要协调成员国的行动。

    欧盟认为，要实现2020年目标，必须加强研究，降低成本并且采取积极主动的措施，创造商业机会，刺激市场发展和消除阻碍创新以及低碳技术市场推广的非技术障碍。欧盟还认为，要实现2020年目标，在未来10年，自己将面临以下14项技术上的重大挑战：

    （1）制定替代化石燃料的第二代生物燃料方案，同时确保化石燃料生产的可持续性。

    （2）通过行业示范推广使用二氧化碳回收、运输和储藏技术，包括全套系统效益和远景研究。

    （3）使最大的风力涡轮发电机的发电量翻一番，以近海风力作为主要应用项目。

    （4）建立大规模光电和相集中太阳能商业发电的示范项目。

    （5）使欧盟智能电网能够吸纳可再生能源和分散能源产生的大规模电力。

    （6）将建筑、运输和工业部门的高效能源转换和最终使用设备与系统推向市场，比如多联产和燃料电池。

    （7）保持在裂变技术以及长期废弃物管理解决方案上的竞争力。

    （8）提高新型可再生能源技术的市场竞争力。

    （9）在能源存储技术的成本效益上有所突破。

    （10）开发技术和创造条件使氢燃料电池汽车能够商品化。

    （11）为新型裂变反应堆可持续发展示范项目做好准备。

    （12）建设ITER聚变发电厂，确保各行各业尽早参与示范项目的准备工作。

    （13）制定发展跨欧洲能源网络和其他有助于未来发展低碳经济的系统的暂行愿景和转型方案。

    （14）在能源效率研究中有所突破，例如，材料、纳米科学、信息与通信技术、生物科学和计算。

    七、布什政府的“美国实力”

    欧盟在低碳技术创新方面最核心的概念是“气候变化，能源供应安全与竞争力”，先有明确的减排目标和扩大可再生能源的目标，然后确定实现这些目标的技术手段，也即低碳技术的创新战略。

    与此相对比的是美国共和党布什政府的相关政策。美国的能源技术的核心概念是“保障能源供应的安全，降低能源成本，促进清洁能源发展，同时降低温室气体的排放量”。换句话说，应对气候变化只是次要的目标。

    美国的低碳技术创新政策，应该分为两个时期来分析，前一时期是共和党布什政府的能源与环境的技术政策，后一时期是民主党奥巴马政府的低碳技术创新的政策或是构想。

    布什政府的“美国气候变化科学方案”

    在美国，特别是国会，有一股强大的势力，对地球变暖与温室气体排放的相关性持怀疑态度。在2001年5月，布什总统针对气候变化的科学性问题，要求美国国家科学总院的国家研究委员会对气候变化的认识情况进行调查和研究。国家研究委员会在调查报告中得出结论：“过去几十年观察到的气候变化很有可能是人类活动造成的，但我们不能排除其中有些较大的变化也是自然变异性的反映。”报告还指出我们在衡量温室气体对气候系统的影响上还存在很大差距。要比较有把握地预测未来气候变化，必须在了解气候系统和建立气候系统模型上有重大进步，包括对自然和人为力量的响应，建立影响温室气体在大气中浓度的因素的模型以及收集控制气候敏感性的反馈。

    2001年6月，联邦政府发表内阁气候变化工作小组临时报告，布什总统宣布要实施《全国气候变化技术计划》。此计划获得了联邦政府的大笔拨款旨在开展气候变化研究和其他活动，它预示着美国意图在气候变化技术上取得世界领导地位。布什总统声称：“我们将制定《全国气候变化技术计划》，以加强高校和国家实验室的研究，促进在应用研究上的合作，完善温室气体排放监测技术和扶持先进技术示范项目。”

    2002年2月，布什总统重新安排了联邦政府对气候变化类活动的监督、管理和行政工作。他成立了气候变化科技整合内阁委员会，让委员会负责协调和促进气候变化的科学和技术研究。该项措施直接使所有相关部门的负责人都参与到指导这些活动中来。气候变化机构间工作组直接受气候变化科技整合内阁委员会领导，主要由各部门副手组成。

    布什总统制定了在2002-2012年间使美国经济的温室气体排放强度减少18%的目标。为此，联邦政府已制定了一系列政策措施，包括金融刺激政策、自愿项目和其他政府工作。这些工作包括“行业自主创新行动计划”、“气候领袖”、“能源之星”和“高效运输伙伴计划”。这些计划全都是与行业合作自愿减少温室气体排放量。

    在美国，主导能源技术创新的政府机构是美国能源部。能源部起草的《美国能源政策法》第1605项条款批准的“自愿报告温室气体”方案开始鼓励经济实体减少温室气体排放量。

    在气候变化科技整合内阁委员会的领导下，美国制定了两个多机构方案以协调联邦政府在气候变化科学研究方面的活动并实现总统“气候变化研究计划”和“全国气候变化技术计划”中提出的规划。这两个方案分别是由美国商务部主导的“美国气候变化科学方案”和由美国能源部主导的“美国气候变化技术方案”。

    “美国气候变化科学方案”是由联邦政府各机构共同参与的研究规划与协调机制，负责促进联邦政府所扶持的研究项目的战略方法的制定工作，并且协调各个参与机构的互动。总的来说，在气候变化科学方案下开展的活动构成一个综合性的研究方案，主要研究全球环境系统的自然变化和人为变化，密切关注重大的气候参数，预测全球变化和为国家和国际决策提供合理的科学依据。其主要目标是加强对气候变化及其可能造成的后果的了解。气候变化科学方案直接受商务部海洋与大气部部长领导，通过机构间工作组向气候变化科技整合内阁委员会汇报。

    在2003年7月，气候变化科学方案发布了指导气候研究的战略计划。该计划重点放在五个目标：①加强对气候历史和变化的了解；②提高对影响气候的因素进行量化的能力；③减少气候预测上的不确定性；④加强对生态系统和人类系统的敏感性和适应性的了解；⑤研究控制风险的方案。在2005会计年度，联邦政府拨款20亿美元开展与促进气候变化科学有关的研究。

    国家研究委员会对气候变化科学方案制定的战略计划进行审查后认为，联邦政府的做法是正确的，并指出该计划“明确提出了一个具有指导性的前景，目标合理，涉及面很广”。国家研究委员会的报告还指出需要建立起全球观察系统，以便支持对气候变化的测量。

    布什政府的“美国气候变化技术方案”

    气候变化技术方案是与气候变化科学方案相似的技术机构。它是一个由能源部领导多机构规划与协调单位，旨在加快新技术开发的步伐以便迎接气候变化带来的挑战。该机构与参与机构合作，为整个联邦政府研发项目中与气候变化技术方案有关的要素提供战略方向和协调技术开发的规划、设计、预算及实施活动，以及美国气候变化战略的推广应用，包括促进总统的“全国气候变化技术计划”的实施。气候变化技术方案在能源部高级官员的领导下，并直接通过机构间工作组向气候变化科技整合内阁委员会报告。

    气候变化技术方案旨在形成一个多样化的统一协调的方案，包括将重点集中在提高能源效率、发展减排技术、二氧化碳回收与储藏技术以减少二氧化碳气体排放的各种推广活动上。开展这类研发将有助于降低技术风险，促进技术以市场为导向，最终走向市场。

    该方案还包括采取短期措施减少温室气体排放强度，促进气候变化科学的发展和促进国际合作。气候变化技术方案的目的是加快先进技术的研发速度和降低先进技术的成本，促进能够避免、减少或捕获和存储温室气体排放量的先进技术和最佳实务的应用和推广。布什总统确立气候变化技术方案以推行他的“全国气候变化技术计划”和协调目前工作。该计划利用美国在创新和技术上的优势解决气候变化问题。

    该计划的重点是技术研究、开发、示范和应用推广，为未来发展提供路线方针。气候变化技术方案的规划是与各方合作发展技术，从而保障全球能源的安全供应，降低能源成本，促进清洁能源发展，为经济增长提供所需的动力，同时大幅降低温室气体排放，化解气候变化和温室气体浓度日益增长可能带来的风险。

    气候变化技术方案的任务是通过联邦政府机构间气候变化技术研发方案和投资刺激和加强美国科技公司的实力，并与各方合作取得全球领导地位，加快有助于实现气候变化技术方案前景的技术的开发与市场推广的步伐。

    八、日本在低碳技术中的优势

    在低碳技术创新中，日本有两项优势。一是现有节能技术的优势。自从20世纪70年代日本经历了石油危机之后，举国上下推进节能的技术开发和应用，积累了大量的节能经验，使得日本在能源效率方面名列世界前茅。例如，在1980-2008年大约30年的期间内，日本的能源效率提高了38%。在2005年，世界主要国家的单位GDP能耗之比中，世界平均为3，日本为1，欧盟区域主要国家为1.9，美国为2，韩国为3.2，印度为6.1，中国为8.7。

    就能源指数而言，在火力发电领域，每获得1千瓦电力的能源指数日本为100，德国为110，美国为117，中国为129。在水泥生产领域，日本的能源指数为100，欧盟主要国家为130，美国为177，中国为150。在钢铁生产领域，每制造1吨钢的能源指数，日本为100，韩国为105，欧盟主要国家为110，美国为118，中国为120。仅就日本与欧盟主要国家进行比较可知，欧盟的能源消费量为日本的1.8倍，换句话说，欧盟如果要实现日本现有的能源效率，必须减少46%的能源消费量。因为节能是减少二氧化碳等温室气体排放的一个极为有效的途径。所以，日本在节能领域的主要工作是努力降低现有节能技术的成本。

    日本在低碳技术创新中第二大优势是在政府的强有力的推动下确立了明确的中长期技术创新的战略和具体的技术研发路线图。政府和产业界不断地在加大对低碳技术创新的投入，而且，在政府的主导之下形成了十分有效的“产官学”一体化的创新体系和创新成果推广应用的途径。

    在2007年，日本政府就提出了到2050年实现全球温室气体比2005年减半的长期目标。日本政府认识到为了实现这一长期目标，现有的节能减排技术，也即日本在20世纪70年代石油危机以来开发的节能技术已经难以胜任，据日本能源专家的研究分析，日本现有的节能技术对实现2050年温室气体排放量减半的目标只能贡献38%，剩余的62%必须通过低碳技术的创新与应用才能实现。为此，日本必须在把研究开发的资源重点放在可以领导世界的技术领域，加速低碳技术的创新，确保日本在低碳技术领域的世界领先地位。

    在2007年，日本制定了“新国家能源技术战略”，计划在2030年之前，使日本的能源效率比2007年的水准进一步提高30%。为此，日本制定了“节能先行者计划”和“节能技术战略指导纲要”以及“节能投资与市场评价机制指南”。日本的“新国家能源技术战略”为了有效地推进技术创新，站在长期战略的视点，以俯瞰技术体系的方式，从庞大的技术群中挑选出开发和实用的波及效果最大的要素技术，挑选了“超燃烧系统技术”，“跨时空能源利用技术”，“节能型信息生活空间创造技术”，“先进型交通社会的构建技术”以及“新一代节能元器件技术（也称‘功率电子器件技术’）”的五大领域作为低碳技术创新的主攻目标。日本政府还在税制优惠，政策与资金扶持等方面促进这五大重点技术领域的创新。积极推进跨行业以及横跨研究领域的协同创新，力求发挥相辅相成的节能效果。

    日本从2008年5月开始投资300亿美元实施“环境与能源革新技术开发计划”。在这里，所谓“环境与能源革新技术”是指“具有超越现有环境与能源技术的革新性，而且有助于在2050年的世界能够大幅度减排温室气体的技术”。

    在2008年，日本内阁府“综合科学技术会议”制定了“环境能源技术创新战略”确定了发展低碳经济，应对气候变暖所需的技术创新的基本政策。

    1.超燃烧系统技术领域

    在钢铁、有色金属、石油化工等化石能源的消费非常大的能源集约型的高碳产业，应用通过技术创新开发实现的“革新型生产制造系统”，采取与现有的化石燃料的燃烧方式完全不同的“反应控制型燃烧”，“热物质再生燃烧”以及“程序复合型燃烧”等“超燃烧系统技术”，使燃烧效率达到最大极限，生成的热能的有效利用达到最大极限，从而在上述产业领域实现能源利用的高效率化，减少二氧化碳的排放量。

    2.超时空能源利用技术领域

    超时空能源利用技术将能源按“热能源”、“电气能源”、“化学能源”的三种形态，开发能源的回收、储藏与运输的新技术。最大限度地减少目前从事生产制造的产业部门与日常生活消费部门之间由于能源使用的时间带差异、场所差异、能源的质与量的差异所造成的能源浪费，根据能源需求与供给的计测、预测和控制技术，跨越时间与空间的限制，在全社会实现能源的有效利用。

    3.节能型信息生活空间创生技术领域

    在民用和业务部门，通过在家电和办公信息机器设备中应用“领跑者基准”进一步实现能源的合理使用。有必要开发新的技术以减少或抑制高度信息化的生活方式和工作方式对能源消费的大量需求。

    在这一领域开发的重点是：①空调与热水器用热泵技术的小型化与高性能化；②高效率发光的LED与有机EL等新光源技术；③新一代节能型显示屏；④电力消费极低的大容量高速通信设备；⑤以及节能型网络机器设备等。

    4.低碳型交通社会构建技术领域

    家用汽车和货运汽车的能源消费量在日本整个运输部门的能源消费量中占到80%，要建设节能型交通社会，汽车电动化是一个重要途径。日本要在价格和技术两个方面推进电动汽车、燃料电池汽车、混合能源汽车等汽车电动化的技术开发，同时还要开发汽车内燃机的低燃费化技术。另一方面，要开发车辆间通信技术和交通控制系统等ITS高度化技术，以便实现推进汽车利用形态的高度化，削减能源的消费量。日本还要开发“双模式交通系统”技术。例如，开发即可以在并用轨道上行走又可以在一般道路上行走的超小型车辆以及利用系统，以便促进从家用汽车向公共交通的转换，货车向其他物流系统的转换。

    5.新一代节能半导体元器件技术领域

    在信息家电以及生产制造和交通运输等领域应用广泛的半导体器件所消费的电力相当大，它的节能潜力也相当大。日本要在节能效果非常大的SiC器件技术、GaN器件技术、钻石器件技术等功率器件技术开发方面尽早取得重点突破，并尽早使之普及商用。日本还必须在半导体器件的节能领域首先制定新一代节能半导体器件的世界标准。

    为了具体落实上述五大重点技术领域的创新，日本政府还制定了“技术战略图”，根据“技术战略图”动员由政府、产业界、学术界构成的国家创新系统调动国家和民间的资源，全方位立体地展开低碳技术的创新攻关。日本的“技术战略图”由以下三个部分组成。

    （1）导入前景。明确技术创新的最终目标，整理并且明确制度改革，标准化等创新所必需的相关政策，在时间轴上有效地推进“产官学”研究开发机构的协同合作以实现国家的创先目标。

    （2）技术图。俯瞰实现创新目标所需的技术体系，从整合性和一贯性的立场推进技术开发，提示在各个时期必须完成实现的重要技术研发目标。

    （3）技术开发路线图。在时间轴上把研究开发中的要素技术、技术功能和技术开发的进展按里程碑方式加以记载，从而在轴上明确研究开发中必须实现的技术目标，便于评价研究开发的进展状况。另一方面，可以让“产官学”研究开发机构共同拥有研究开发的设定目标，以便加强协作。

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