编者语：随着来自化石燃料的碳排放量的不断增多,全球气温变暖、海平面上升、自然灾害频率大幅增加等问题已经严重威胁到人类的生存环境。目前已经探明的原油储量仅够使用50年,天然气储量仅够使用58年,气候和能源危机日益临近,低碳经济发展箭在弦上。此时全球采取了一致的行动目标:联合国气候变化框架公约规定,2050年全球温室气体排放减少50%;京都议定书规定,2008-2012年主要工业发达国家比1990年减少二氧化碳排放5.2%,欧盟削减8%,美国削减7%,日本和加拿大削减6%;哥本哈根会议规定2020年在1990年的基础上再减少30%;中国发展低碳经济决心巨大,政府提出到2020年,单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%-50%,到2020年中国非化石能源占一次能源比重达到15%,在哥本哈根气候会议临近之际,此举表明减排决心,将在全球低碳经济发展中占据先机。

　　一、低碳经济

　　低碳经济是以减少温室气体排放为目标,构建的一个低能耗低污染为基础的经济发展体系。包含低碳能源系统、低碳技术、低碳产业体系。

　　低碳经济体系是通过对高排放的高碳经济（煤炭、钢铁、有色金属等）征收碳税和排放许可权交易（CER）,补贴低碳或零排放经济（主要是清洁能源）,达到减少二氧化碳排放和解决气候问题的目的。

　　低碳经济产业链包括能源供应、能源存储和运输、能源消费三个方面。在能源供应方面,主要的替代能源有风能、太阳能、核能、水能、生物质能,除了寻找替代能源外,火电节能减排也非常重要,主要应用的技术包括IGCC和CCS等。能源存储和运输方面主要包括电池技术和智能电网。能源消费包括工业节能、建筑节能、交通节能、生活节能等。

　　二、低碳经济产业链上的能源供应

　　1、三种重要的新能源

　　风能、太阳能、核能是新能源的三种重要形式。经过近几年发展,风电和太阳能光伏产业取得了长足进步,但近期面临产能过剩的问题,不过产能过剩是相对概念,关键零部件的创新和制造仍亟待发展。

　　受多晶硅价格大幅下跌拖累,光伏产业发展处于低谷,期待复苏。未来20年中在增长速度和总容量方面前途最大的是光伏建筑并网发电,占国内市场光伏累计装机份额由目前的不到10%上升到2020年的60%以上,增长空间巨大。2009年对太阳能光电建筑应用示范的补助标准确定为20元/瓦,占目前系统成本近50%。

　　风能是最有可能率先大规模应用的新能源,风电上网是瓶颈。中国发电装机容量8亿千瓦;风能可开发量为2.97亿千瓦;目前风电每度成本为0.4-0.6元。

　　核电由于其运行稳定、运营成本低、碳减排效果显著等特点越来越受到全球关注。根据国际能源组织统计,2005年世界核电装机3.74亿千瓦;2007年世界核电消费2.73万亿千瓦时,占全球一次能源消费总量的5.61%;而中国大陆核电消费626亿千瓦时,占一次能源消费量仅为0.77%。中国核能发电占比2.2%,与全球14.7%的平均水平有较大差距,中国核电发展潜力巨大。

　　2、火电减排

　　目前全球二氧化碳排放总量的41%来自电力行业,而在全世界所有的火电厂中,煤电就占了72%,因此火电节能减排非常重要,其主要应用的技术包括IGCC和CCS等。

　　IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）即整体煤气化(000968,股吧)联合循环发电系统,先把煤炭进行煤气化,再通过煤气化过程中所获得的燃气在燃气轮机中燃烧,然后用其所产生的废热来生成蒸汽,并用蒸汽驱动蒸汽轮机。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg／Nm3左右（目前国家二氧化硫为1200mg／Nm3）,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。

　　CCS（Carbon Capture and Storage）碳捕捉及储存技术,是把化石能源燃烧后产生的二氧化碳收集起来,集中存放,不让它散布到大气中。最适合做CCS的地方就是火力发电厂,因为二氧化碳的排放相对集中,容易捕捉。CCS理论上可以将火电厂产生的90%以上的二氧化碳捕捉起来,因此2050年全球可实现的减排量将有20%-28%来自CCS,总量可达100亿吨。如果不用CCS,而是依靠可再生能源来实现这一减排目标,则需要多花费70%的经费。

　　三、低碳经济产业链上的能源存储和运输

　　1、新能源电池

　　电池技术的突破是新能源产业链的核心。风电、核电、太阳能、电网调峰、新能源汽车都离不开电池。电池是各种新能源和电网的储能工具,是给传统的汽车换心脏的过程,电池取代燃油发动机被称为第五次工业革命。

　　电池革命是比信息革命更大的产业革命升级的过程,他对汽车业是换心脏（发动机用电池）,对工业是换血（石油是工业的血液）,对人类来说就是拯救地球和我们的生存环境。

　　2、储能电站

　　风电和光伏电都是不连续的电源,储能电站能把分布不均或断断续续的太阳电和风电储存下来,让清洁的绿电随着城市用电实际需求的变化适时、适量地输出。

　　储能电站大到可为发电厂、变电站联网储能,小到可供企业、家庭独立使用。将夜间的“谷电”存起来白天用,或是将平日富余的电能存起来,到电力紧张甚至供电中断时拿出来一解燃眉之急。

　　3、智能电网和特高压

　　国家电网将分三个阶段建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。在智能电网的发电、变电、输电、配电和用电环节需要关注特高压、柔性输变电系统、数字化变电站、配网自动化产品以及智能电表和用电管理与采集系统。

　　四、低碳经济产业链上的能源消费

　　1、工业节能

　　美国的工业能耗占全国总能耗的比重不到20%,日本不到30%。而我国工业能耗占比70%,高能耗增长困局亟需打破。美国新方案的目标是2002至2012年间总共削减1亿吨工业碳排放,其中2012年削减200万吨。

　　节能设备方面:1）垃圾发电,将垃圾综合利用能创造2500亿元的效益。其中垃圾发电的市场每年约400亿。2）余热发电,我国目前从事的钢铁工业领域低温余热发电的市场约合150亿元,如果再加上水泥、冶金、石化等其它行业的余热发电市场,则能达到400亿左右。3）瓦斯发电,1立方米的瓦斯可以发出3.2－3.3度电。如果我国瓦斯抽放量达到42亿立方米并被全部利用,可以发126亿度电,相当于增加570亿吨标准煤,可缓解能源紧张局势;同时,还可减排6750万吨二氧化碳。

　　2、建筑节能

　　建筑行业每年平均以20亿㎡左右的速度发展,既有的400多亿㎡的建筑当中,真正达到节能标准的却不到10%,仅建筑业的耗能量,已经占到全社会终端耗能量的27%。;建设部目标在十一五期末,建筑节能减排实现节约1.1亿吨标准煤。中国城镇现有房屋建筑面积150多亿平方米,按旧建筑中的四分之一进行节能改造,改造量达38亿平方米。这部分建筑节能改造工程意味着两万亿人民币的投资市场。

　　3、交通节能

　　全球40%的石油、中国30%的石油被汽车消耗,2050年石油资源将枯竭,25%的二氧化碳排放来自汽车。据预计2012年中国100万部,美国500万部车由电能驱动,2015年可令石油消耗从1000万桶降至300万桶,电网用电量增加40%,碳排放减少50%。美国汽车能耗标准:到2020年,美国汽车工业须使汽车油耗比目前降低40％,达到平均行驶100公里油耗约6.7升的水平。