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來源:中國科學(xué)報(bào)

　中國在風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽光電的動(dòng)力系統(tǒng)和智能電網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)和使用領(lǐng)域領(lǐng)先于全世界。

    由于燃煤，全世界公認(rèn)中國已經(jīng)成為最大的電力生產(chǎn)國。但相較于化石燃料和核能，《自然》雜志日前專門撰文指出，中國的可再生能源系統(tǒng)發(fā)展得更快。中國在風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽光電的動(dòng)力系統(tǒng)和智能電網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)和使用領(lǐng)域領(lǐng)先于全世界，其生成的水能、風(fēng)能、太陽能相當(dāng)于法國和德國發(fā)電廠產(chǎn)能的總和。2005年以來，中國太陽能電池的生產(chǎn)已經(jīng)擴(kuò)大了100倍。

    文章指出，隨著中國制造業(yè)規(guī)模的增長，可再生能源設(shè)備的成本大幅下降。創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。但成本降低的主要原因是市場擴(kuò)張。德國和韓國也在走相似的路。總而言之：工業(yè)化可以和脫碳齊頭并進(jìn)。

    很多國家還沒有注意到這一點(diǎn)。美國和歐盟執(zhí)行的是適得其反的政策，例如對(duì)進(jìn)口的中國太陽能光伏電板增加貿(mào)易關(guān)稅。限制可再生設(shè)備的全球貿(mào)易只會(huì)放慢降低成本的速度，且降低全世界放棄化石燃料的速度。

    作為結(jié)果，全球可再生能源利用率一直停頓不前，對(duì)減少溫室氣體排放和應(yīng)對(duì)氣候變化造成了負(fù)面影響。15年來，由于化石燃料工業(yè)的既得利益以及擔(dān)心替代方案價(jià)格昂貴，很多國家未能實(shí)現(xiàn)其在《京都議定書》中的減排承諾。

    對(duì)可再生能源的認(rèn)知需要改變。《自然》認(rèn)為，在中國，可再生能源被視作能源安全的來源，而不僅僅是減少碳排放。今天關(guān)于能源安全的討論幾乎只關(guān)注繼續(xù)使用化石燃料。不同于石油、煤炭和天然氣（其供應(yīng)是有限的，且受制于地緣政治局勢(shì)），可再生能源設(shè)備可以在任何地方建造，只要有足夠的水、風(fēng)能和太陽光。

    綠色增長 

    隨著制造業(yè)規(guī)模和可再生能源使用的增加，市場力量將使它們更容易獲取、更負(fù)擔(dān)得起和更高效。因此，能源政策應(yīng)該關(guān)注于促進(jìn)制造業(yè)、貿(mào)易和低碳技術(shù)的競爭，而不是支持更加昂貴、危險(xiǎn)和難以獲得的化石燃料。

    《自然》指出，中國生產(chǎn)了超過5萬億千瓦時(shí)（kWh）的電能，比美國多約1萬億千瓦時(shí)。自2001年加入世界貿(mào)易組織（WTO）以來，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展一直建立在化石燃料的基礎(chǔ)上：中國約消耗了全世界23%的煤產(chǎn)量用于發(fā)電。但僅有化石燃料無法支撐中國快速的工業(yè)增長。

    根據(jù)《自然》的數(shù)據(jù)，自21世紀(jì)以來，中國也一直在追求低碳能源戰(zhàn)略。2008年至2012年，對(duì)水電、風(fēng)能、太陽能和核能發(fā)電設(shè)施的投資增加了40%——從1380億元人民幣（約合220億美元）增至2000億元人民幣。與此同時(shí)，化石燃料電力設(shè)施的投資比例在同時(shí)期從50%跌至25%。

    作為結(jié)果，在過去4年來，中國的風(fēng)力發(fā)電能力增長了5倍。2013年，水能、風(fēng)能和太陽能的發(fā)電能力首次超過了化石燃料和核設(shè)施的發(fā)電能力。在中國，零碳能源貢獻(xiàn)了9.6%的產(chǎn)能，比2000年增長了5.6%。這是一個(gè)相當(dāng)大的成就。

    2013年，中國提前兩年實(shí)現(xiàn)了既定目標(biāo)——30%的電力來自可再生能源。中國政府希望可再生能源的產(chǎn)能在2017年達(dá)到550千兆瓦（GW），或者說和2013年的水平相比提高48%。沒有任何其他國家在可再生能源領(lǐng)域投資如此巨大。

    規(guī)模經(jīng)濟(jì) 

    《自然》指出，中國正在升級(jí)電網(wǎng)以防止供電不穩(wěn)定的情況發(fā)生。在一個(gè)示范工程中，中國國家電網(wǎng)公司（SGCC）投資94億元人民幣將風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電和存儲(chǔ)設(shè)備并入主電網(wǎng)中。SGCC正在為智能電網(wǎng)元素制定國際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以支撐這些技術(shù)出口至其他國家，例如巴西。

    中國的能源安全如何提高？1993年，中國成為一個(gè)石油凈進(jìn)口國。2007年成為天然氣凈進(jìn)口國。2011年成為煤炭凈進(jìn)口國。如果達(dá)到2017年實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、水能和太陽能發(fā)電的目標(biāo)，中國至少能節(jié)省45%目前進(jìn)口石油、煤炭和天然氣的費(fèi)用。

    《自然》認(rèn)為，中國在可再生能源領(lǐng)域獲得成功有兩大關(guān)鍵：其一，集中性政策驅(qū)動(dòng)投資，例如電網(wǎng)回購；其二，隨著全球市場的擴(kuò)張，工業(yè)動(dòng)力學(xué)降低單位成本，例如，通過學(xué)習(xí)獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)和效率。

    可再生能源發(fā)電需要制造很多部件，例如風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽能光電板、電池、能量存儲(chǔ)系統(tǒng)等。從2010年至2013年，全球光伏裝機(jī)容量增長了兩倍多——從40GW至140GW，中國光伏發(fā)電裝機(jī)容量增長了22倍——從0.8GW 到18GW。自2008年起，供應(yīng)國際市場以及國內(nèi)市場有助于降低太陽能光伏板的成本約80%。全球太陽能用戶均受益于其較低的價(jià)格。

    一些其他國家也采取類似的策略。韓國正在致力于“綠色增長”道路——擴(kuò)大智能電網(wǎng)覆蓋率并關(guān)注新興清潔能源領(lǐng)域的生產(chǎn)，例如零排放汽車。自21世紀(jì)初，根據(jù)Energiewende能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目，德國一直在擴(kuò)大對(duì)太陽能和風(fēng)能的使用和建造，目標(biāo)是用可再生能源取代核電。

    同樣的原則適用于美國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，這也造就了一個(gè)世紀(jì)前美國在汽車制造業(yè)的獨(dú)霸地位。1909年至1916年，Henry Ford降低了福特公司模型T的成本約62%——從950美元到360美元。每年，銷售額都翻番——從1908年的不足6000美元至1917年超過80萬美元。

    美國能源政策強(qiáng)調(diào)通過水力壓裂和水平鉆孔等創(chuàng)新手段開發(fā)國內(nèi)煤層氣和頁巖油。但一直存在收益遞減和化石燃料環(huán)境成本高等問題。英國也傾向于利用水力壓裂建造煤層供應(yīng)，并擴(kuò)展核反應(yīng)堆，學(xué)習(xí)其他國家的各項(xiàng)技術(shù)。

    改變思路 

    從能源安全角度來看，重新架構(gòu)針對(duì)排放的爭論對(duì)《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下的國際談判有深遠(yuǎn)影響。12月，各國代表將聚集在秘魯首都利馬，為2015年的巴黎會(huì)議作準(zhǔn)備。議程主要包括通過協(xié)商使各國自愿減少碳排放，而不是促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)（最快的脫碳路線）。

    但建立了強(qiáng)大可再生能源部門的政府能夠?qū)崿F(xiàn)這些減排目標(biāo)，同時(shí)強(qiáng)化能源安全并建立制造業(yè)。以市場為導(dǎo)向的手段的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，一些批評(píng)者指出，基于技術(shù)的解決方案將帶來諸多問題，例如工業(yè)原料的可獲得性和用于建造太陽能和風(fēng)能設(shè)備的場地。但計(jì)算顯示，在現(xiàn)有工業(yè)規(guī)模的基礎(chǔ)上，在未來20年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)利用全球現(xiàn)有可再生能源生產(chǎn)額外10太瓦的發(fā)電能力，到那時(shí)，全球能源系統(tǒng)可能發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變。利用可再生能源產(chǎn)生額外10太瓦的電量需要改變?nèi)螂娏顩r——這需要在超過500萬平方公里的土地（是哈薩克斯坦面積的兩倍）上裝置約300萬個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)、14000個(gè)集中太陽能發(fā)電設(shè)施。這些技術(shù)可能被設(shè)置在世界上的沙漠和半沙漠地區(qū)。盡管目標(biāo)宏大，但卻是可操作的——例如，現(xiàn)在全世界每年手機(jī)產(chǎn)量約為17.5億部，汽車產(chǎn)量約為8400萬輛。