氣候變暖與碳稅的作用

氣候變暖與碳稅的作用

1地球海平面上升迅速,但人類(lèi)仍將受害者雙重氣候變化已成為世界環(huán)境的一個(gè)問(wèn)題，越來(lái)越受?chē)?guó)家政府和人民的關(guān)注。究其原因,氣候變暖不僅是氣候和全球環(huán)境領(lǐng)域的問(wèn)題,而且是一個(gè)涉及到人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)、消費(fèi)、生活方式以及生存空間等社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域的重大問(wèn)題。目前,大多數(shù)的科學(xué)家普遍認(rèn)為人類(lèi)活動(dòng)所釋放的大量的CO2是引起全球變暖的主要原因。據(jù)政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)的結(jié)論,從19世紀(jì)后期到現(xiàn)在的100多年中,全球近地面氣溫平均升高了0.3～0.6℃;而與此同時(shí),全球海平面平均升高了0.1～0.2m。如果不采取任何控制措施,按現(xiàn)有的CO2排放速率,到21世紀(jì)中葉全球大氣中的CO2濃度可能達(dá)到現(xiàn)在兩倍。據(jù)IPCC的估計(jì),這將導(dǎo)致地球氣溫升高1.5～4.5℃,造成全球海平面上升2.5×10-3～5×10-3m。這將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的災(zāi)難,主要糧食作物的大量減產(chǎn),島國(guó)及沿海城市由于海平面的上升而被淹。大洋洲島國(guó)圖瓦盧的居民從2002年起被迫舉國(guó)搬遷,這是由于全球變暖而導(dǎo)致海平面上升造成人們被迫離開(kāi)家園的第一個(gè)國(guó)家。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,火力發(fā)電廠都是CO2排放的主要來(lái)源。全世界燃用化石燃料的電站大約占51%(其中燃煤占36%,燃油占9%,燃?xì)庹?%),化石能源占全球總能源的85%。在今后的幾十年乃至上百年,人類(lèi)仍將繼續(xù)使用化石能源。我國(guó)的能源構(gòu)成以煤炭為主,我國(guó)能源消費(fèi)中有70%是煤炭,其中發(fā)電用煤占60%左右。我國(guó)目前每年生產(chǎn)和消費(fèi)的化石能源約占全球能源和消費(fèi)總量的10%,這相當(dāng)于排放出全球CO2總排放量的10%。目前,世界各國(guó)對(duì)地球溫升問(wèn)題已經(jīng)給予了足夠的重視。2005年2月16日,《京都議定書(shū)》正式生效,標(biāo)志著人類(lèi)社會(huì)應(yīng)對(duì)氣候變化的努力進(jìn)入了一個(gè)新的階段。毫無(wú)疑問(wèn),議定書(shū)的生效和有效實(shí)施,將對(duì)減少溫室氣體排放、減緩氣候變化起到積極的作用。2控制全球流變的環(huán)保措施,減緩與控制火力發(fā)電廠co二氧化碳是在人類(lèi)活動(dòng)中大量產(chǎn)生的,主要來(lái)自于火力發(fā)電、制造業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)。以化石燃料為主要能源的電力生產(chǎn)中,排放的CO2量約占世界人類(lèi)排放的所有CO2量的30%。同時(shí),它也是最大的單點(diǎn)CO2排放源。因此,減緩與控制火力發(fā)電廠CO2的排放是減緩全球變暖的重要措施。這可以從下面三個(gè)方面考慮:(1)提高電力生產(chǎn)的效率,如采用超高參數(shù)的發(fā)電機(jī)組、聯(lián)合循環(huán)等;(2)促進(jìn)能源替代,如大力發(fā)展可再生能源,發(fā)展核電、水電、風(fēng)電等;(3)直接從火力發(fā)電廠的煙氣中分離CO2,然后對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存或加以利用。第一種方法是首選的,它既節(jié)約了能源,降低了發(fā)電成本,同時(shí)也有效地減少了CO2的排放。但是如果要進(jìn)一步大量的減少CO2的排放,而又不較大程度地改變當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu),從目前來(lái)看,只能從第三方面尋求方法和技術(shù)。2.1二氧化碳的分離(1)物理吸收法吸收分離法是利用吸收劑溶液對(duì)混合氣體進(jìn)行洗滌來(lái)分離CO2的方法。按照吸收劑的不同,它可以分為化學(xué)吸收法和物理吸收法?；瘜W(xué)吸收法是指:CO2與吸收劑在吸收塔內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成一種弱聯(lián)結(jié)的化合物。處理后的煙氣直接排出,富CO2的吸收液被通入還原塔內(nèi),加熱后將CO2釋放,同時(shí)吸收劑得以再生。典型的吸收劑有單乙醇氨(MEA),N-甲基二乙醇胺(MDEA)等,適合于中等或較低CO2分壓的煙氣。物理吸收法的過(guò)程跟化學(xué)吸收法的過(guò)程相似,只是吸收劑對(duì)CO2的吸收是按照物理溶解的方法進(jìn)行的。主要的吸收劑有甲醇等,此法較適合高CO2分壓的煙氣。(2)子間引力實(shí)現(xiàn)吸附分離是基于氣體與吸附劑表面上活性點(diǎn)之間的分子間引力實(shí)現(xiàn)的。CO2的吸附劑一般為一些特殊的固體材料,如:沸石、活性碳、分子篩等。吸附過(guò)程又分為變壓吸附(PSA)和變溫吸附(TSA)。(3)膜分離技術(shù)的應(yīng)用膜分離法又分為氣體分離膜技術(shù)和氣體吸收膜技術(shù)兩類(lèi)。因?yàn)槟し蛛x技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,所以已經(jīng)成功用于石油、天然氣、化工、食品、海水淡化等等。但是在CO2分離方面還處于試驗(yàn)階段。(4)低溫法在31℃和7.39MPa下,或在23～12℃和1.59～2.38MPa下,CO2具有液化的特性。低溫法利用CO2這一特性對(duì)煙氣進(jìn)行多級(jí)壓縮和冷卻,使CO2液化,從而達(dá)到分離的目的。此方法優(yōu)點(diǎn)是CO2分離效率和純度都很高,不過(guò)由于多次壓縮等原因,此方法的能耗非常高。(5)煙氣含co的煙氣作為煙氣調(diào)和燃燒溫度采用純氧或富氧燃燒可以改善燃燒速度,提高燃燒溫度,從而提高熱效率。這樣產(chǎn)生的煙氣富含CO2,可以作為再循環(huán)煙氣調(diào)和燃燒溫度。用這種方法產(chǎn)生的煙氣中CO2濃度非常高,使分離更加容易。這時(shí)候再應(yīng)用比較成熟的MEA法可以大大的降低分離能耗。2.2電廠對(duì)co進(jìn)行排放的總體情況儲(chǔ)存的主要問(wèn)題是如何合理選擇儲(chǔ)存點(diǎn)。按照目前的觀點(diǎn),較為合適的儲(chǔ)存點(diǎn)有海洋、地下蓄水層和廢棄的油、氣井等。對(duì)CO2進(jìn)行有效的利用,既可以獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益,又能避免儲(chǔ)存CO2的附加費(fèi)用。但是通過(guò)目前途徑利用CO2的總量相對(duì)于電廠的排放顯得微不足道。最新的CO2利用途徑有化學(xué)利用、CO2強(qiáng)化驅(qū)油(EOR)、煤層氣回收增強(qiáng)技術(shù)、生物固定,還有利用氨吸收煙氣中的CO2生成化肥長(zhǎng)效碳酸氫銨等。2.3采用co捕集技術(shù)的能耗對(duì)比美國(guó)Hendriks等比較了PC和IGCC燃煤發(fā)電廠各種CO2去除技術(shù)的費(fèi)用和特點(diǎn),如表1所示,指出通過(guò)進(jìn)一步研究改善CO2捕集工藝的必要性。Herzogetal.對(duì)采用CO2捕集技術(shù)對(duì)各種類(lèi)型的電站系統(tǒng)的能耗作了歸納。如表2所示,主要根據(jù)燃?xì)夂腿济簛?lái)劃分電站的類(lèi)型,從表中可以看出,采用CO2捕集技術(shù)以后燃?xì)獾碾娬酒毡楸饶壳俺Ｒ?guī)的燃煤電站的能耗要低,而先進(jìn)的燃煤電站能耗最低。這里還給出了由于發(fā)電系統(tǒng)的改進(jìn)和CO2捕集技術(shù)的進(jìn)展而在未來(lái)10～20年內(nèi)所期望達(dá)到的能耗值。CO2的儲(chǔ)存,跟儲(chǔ)存地點(diǎn)的具體情況,包括原有的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建設(shè)的不同等因素有關(guān),因此同一種儲(chǔ)存方法的成本也會(huì)有很大的波動(dòng)。表3給出的是一個(gè)一般的值和一個(gè)波動(dòng)范圍。2.4提倡“性能不高”的“政策”,以提高能源效率和能源效率為核心,提鑒于以上CO2減排技術(shù)的不確定性因素,對(duì)以此技術(shù)實(shí)現(xiàn)減排應(yīng)采取謹(jǐn)慎態(tài)度。無(wú)論是發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家都應(yīng)大力提倡“無(wú)悔”行動(dòng)。所謂“無(wú)悔”行動(dòng),從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度理解,是指那些不出現(xiàn)凈成本的環(huán)境保護(hù)行動(dòng)。例如,提高能源效率既具有減排溫室氣體的作用,又有降低成本和提高效益的經(jīng)濟(jì)意義;植樹(shù)造林既可以帶來(lái)水土保持等生態(tài)效益和農(nóng)業(yè)效益,又可以增加清除CO2的“匯”,起到抑制溫室氣體濃度增加的作用?！盁o(wú)悔”行動(dòng)的減排成本普遍低于其他減排方案。3碳稅的稅收分配利用稅收杠桿保護(hù)環(huán)境,對(duì)破壞、有損環(huán)境的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)課稅。是歐洲保護(hù)生態(tài)環(huán)境的成功之道。碳稅是一種混合型稅種,設(shè)計(jì)的稅率由兩部分構(gòu)成:一部分由該能源的含碳量決定,所有固體和液體的礦物能源(包括煤、石油及其各種制品)都要按其含碳量繳納碳稅。另一部分是由該能源的發(fā)熱量來(lái)決定,主要是指礦物能源與非礦物能源。從歐盟實(shí)施碳稅成功減緩CO2排放的經(jīng)驗(yàn)可見(jiàn),征收碳稅一方面可以減少含碳量大的燃料的使用,促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和使用;另一方面所得的稅收可以用于減排技術(shù)的研究和環(huán)境的保護(hù)。所以,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度講,應(yīng)將碳稅作為一個(gè)重要的選擇加以考慮,并將碳稅制度推廣到整個(gè)國(guó)際社會(huì)。只有這樣,才能夠真正發(fā)揮出碳稅在環(huán)境保護(hù)方面的作用。4我國(guó)的能源和減排政策中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,根據(jù)《公約》和《京都議定書(shū)》的規(guī)定,沒(méi)有義務(wù)減少或限制溫室氣體排放。但我們應(yīng)該看到,以目前中國(guó)的CO2排放速度,在不久的將來(lái)我國(guó)的CO2排放量將超過(guò)美國(guó),成為全球CO2排放量第一大國(guó)。到那時(shí)我國(guó)參與聯(lián)合國(guó)《氣候變化框架公約》活動(dòng)遭受的壓力將會(huì)越來(lái)越大,如處置不當(dāng),有可能會(huì)影響我國(guó)的國(guó)際形象和地位。全球氣候變化問(wèn)題,將對(duì)世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、技術(shù)發(fā)展方向、能源市場(chǎng)結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生重大影響。就我國(guó)而言,受以煤為主的能源資源結(jié)構(gòu)的制約,我國(guó)通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)來(lái)減少二氧化碳排放量的潛力有限。如果近期就承擔(dān)溫室氣體控制義務(wù),必將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際貿(mào)易造成極為不利的影響,因而我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)和減排成本決定了我國(guó)不可能過(guò)早地承諾減排義務(wù)。在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi),我國(guó)應(yīng)堅(jiān)持“節(jié)約能源、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率”的能源政策。過(guò)去20年中這個(gè)政策的執(zhí)行取得的巨大成效意味著我國(guó)通過(guò)提高能效來(lái)減少二氧化碳排放量尚有一定潛力,但是需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)和資金作為保證。2005年2月16日,《京都議定書(shū)》正式生效。議定書(shū)中規(guī)定了三個(gè)跨界進(jìn)行溫室氣體減排的靈活機(jī)制。其中,清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)是在發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家間進(jìn)行的,即發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)向發(fā)展中國(guó)家提供資金和技術(shù)幫助發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)從發(fā)展中國(guó)家購(gòu)買(mǎi)“可核證的排放削減量(CER)”以履行《京都議定書(shū)》規(guī)定的減排義務(wù)。截至到2005年2月16日,中國(guó)政府已批準(zhǔn)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電項(xiàng)目和北京的安定垃圾填埋項(xiàng)目等兩個(gè)CDM項(xiàng)目,并為7個(gè)可再生能源項(xiàng)目、3個(gè)節(jié)能項(xiàng)目和6個(gè)甲烷回收和利用項(xiàng)目進(jìn)行了項(xiàng)目概念文件的開(kāi)發(fā)或評(píng)審。這將給我國(guó)獲得新的投資和技術(shù)轉(zhuǎn)讓帶來(lái)新的機(jī)遇。值得強(qiáng)調(diào)的是,發(fā)達(dá)國(guó)家完成二氧化碳排放項(xiàng)目的成本,比在發(fā)展中國(guó)家高出五至二十倍,所以發(fā)達(dá)國(guó)家將加速向發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。因此《京都議定書(shū)》的生效給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)的既是機(jī)遇也有挑戰(zhàn)。發(fā)達(dá)國(guó)家會(huì)把碳密集產(chǎn)品和高能耗項(xiàng)目向中國(guó)轉(zhuǎn)移,這些產(chǎn)業(yè)大規(guī)模轉(zhuǎn)移進(jìn)來(lái),在增長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)的同時(shí),也會(huì)造成中國(guó)巨大的能源消耗和環(huán)境的污染。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看,中國(guó)當(dāng)前要做的是調(diào)整能源結(jié)構(gòu),走“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的路子,從過(guò)去的“兩高一低”(高投入、高排放、低產(chǎn)出)向“兩低一高”(低投入、低排放、高產(chǎn)出)轉(zhuǎn)型。依照歐美