低碳经济的内涵和外延探析

低碳经济的内涵和外延探析

[摘要] 随着资源环境与经济发展的矛盾日益突出, 21 世纪人类正面临着经济发展方式的新变革, 以低能耗、低物耗、低排放、低污染为特征的低碳经济(Low-carbon Economy)是未来经济发展方式的新选择。本文从大时空跨度和能源利用方式上, 帮写硕士论文分析了人类经济发展形态演变历程; 探讨了低碳经济理念产生的时代背景, 而国际社会对温室气体(CO2) 减排的关注导致了低碳经济产生与发展。本文研究了低碳经济对传统的建立在化石燃料(能源)基础之上的现代工业文明的影响, 以及发展低碳经济的路径和方法。

[关键词] 低碳经济; 温室气体; 二氧化碳减排; 可持续发展

2003 年英国政府发表了《能源白皮书》(UK Government, 2003), 题为: 我们未来的能源: 创建低碳经济 (Our Energy Future: Creating a Low Carbon Economy), 首次提出了 “低碳经济”(Low-carbon Economy)概念, 引起了国际社会的广泛关注。不仅英国前首相布莱尔为发展低碳经济摇旗呐喊, 而且英国政府为低碳经济发展设立了一个清晰的目标: 2010 年二氧化碳排放量在 1990 年水平上减少 20%, 到 2050 年减少 60%, 到 2050 年建立低碳经济社会。表面上低碳经济是为减少温室气体排放所做努力的结果, 但实质上, 低碳经济是经济发展方式、能源消费方式, 人类生活方式的一次新变革, 它将全方位地改造建立在化石燃料( 能源) 基础之上的现代工业文明, 转向生态经济和生态文明。因此, 系统探讨低碳经济的内涵和外延, 研究低碳经济对人类经济社会发展的影响, 既有理论价值, 也有现实意义。

一、碳排放量成为衡量人类经济发展方式的新标识
碳排放量, 即二氧化碳排放量是国际社会在近 10—20 年来应对全球气候变化的过程频繁触及到的一个新概念。从表面上看, 碳排放量的高低是人类能源利用方式和水平的反映, 但从本质上讲,更是人类经济发展方式的新标识。农业社会本质上是一个低碳社会, 太阳能不仅为自然生态系统循环提供了巨大的能量来源, 也为人类生存提供了生物质能。而工业社会本质上是一个高碳社会。由于化石能源, 如石油、天然气和煤炭等的能量密度高、使用方便, 使得开采、利用化石能源规模和水平成为现代农业、现代工业和现代社会发展的标志。然而, 科学家一系列研究突然发现: 随着化石能源开发和利用的规模不断扩大, 碳排放量的大幅度增加使得地球大气层中的温室气体(CO2) 浓度已发生了深刻的变化, 并开始影响人类生存的自然生态系统。研究表明: 在漫长的农业社会温室气体(CO2) 浓度一直稳定在 280PPM, 自 1850—1860 年英国以蒸气机为标志的第一次工业革命以来, 温室气体(CO2)浓度一直处在快速上升的趋势(IPCC, 2000)。
诺贝尔奖获得者、化学家斯凡特•阿累利乌斯(1996) 认为, 化石能源的燃烧使用将不可避免地增加大气中二氧化碳的浓度, 预计到 2050 年, 温室气体(CO2) 浓度将达到 550PPM, 它将扰乱自然生态系统的各种因素( 如海水温度、洋流以及太阳辐射) 间的微妙平衡。1979 年第一次世界气候大会上, 气候变化首次作为一个引起国际社会关注的问题提上议事日程。联合国于 1988 年建立了政府间气候变化专门委员会(Inter- governmental Panel on Climate Change, IPCC), 以监测和报告全球气候变化。科学家发现: 世界能源结构中对化石能源的过度依赖是温室气体(CO2) 浓度快速上升的根源, 也是人类现代工业文明所形成的高碳经济和高碳社会的客观基础。从大的时空跨度和能源利用方式上看, 人类社会经历了三个阶段。

1. 农业社会: 基于碳水化合物利用之上的低碳经济
碳水化合物亦称糖类化合物, 是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物, 是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。在漫长的农业社会里, 处于生态食物链高端的人类, 一方面从绿色植物获取碳水化合物中的植物蛋白等糖类化合物, 又从食草动物中获取动物蛋白, 以维持生命所需的物质和能量, 另一方面从碳水化合物中的纤维素获得生物质能, 如木材和干草为人类提供了供热取暖的生物能源。太阳能为自然生态系统提供了取之不尽, 用之不竭的清洁能源。同时,太阳能通过绿色植物的叶绿体进行光合作用, 把太阳能以化学能的形式储存在生物质有机体内。植物生长的过程是利用太阳能, 把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物, 并且释放出氧气的过程。
科学研究测算, 每年绿色植物从空气中吸收约 1500 亿吨的碳, 产生约 4000 亿吨的氧。太阳能不仅是清洁能源, 而且通过太阳能与植物的叶绿素进行光合作用, 还能吸收大量的二氧化碳, 并产生氧气, 因此, 可以说农业社会是一个原始的低水平二氧化碳排放的社会, 人类对自然生态系统的影响是有限的, 大气中的二氧化碳含量一直稳定在 250—280ppm 左右(IPCC, 1994)。这个浓度对于地球大气温度的变化起到了平衡作用。当然, 农业社会的低碳排放量也是低经济发展水平的标识。

2. 工业社会: 基于碳氢化合物使用基础上的高碳经济
工业文明的标识是人类对碳氢化合物的发现和使用。碳氢化合物或其衍生物是自然界经历几百万年逐渐形成的化石燃料(能源)的物质基础, 如煤炭、石油和天然气等。工业社会是建立在对化石燃料(能源)的勘探、开采、加工、利用基础之上的经济社会, 它使人类经济发展方式发生了翻天覆地的变化。近代科技革命, 使人类掌握了开发和利用化石能源的手段和方法, 直接导致了近代工业革命———蒸气机革命和电力革命。尽管工业化早期人类积极开发水电(清洁能源)、“二战”后努力利用核能(无碳能源), 但是, 在工业社会的能源结构中化石能源始终占居主导地位。化石能源是由生物有机质在沉积岩经过漫长的时间转化而来的碳氢化合物, 而碳氢化合物通过充分燃烧能产生巨大能量, 同时, 产生了大量二氧化碳(见表 1)。长期以来, 人们对化石能源使用过程中所产生的二氧化碳并不在意, 事实上, 以化石能源为基础的工业社会已悄然地把人类带入了“高碳经济”体系, 化石能源是以高二氧化碳排放为代价的。
在化石能源体系的支撑下, 人类形成了火电、石化、钢铁、、建材、有色金属等工业、并由此衍生出汽车、船舶、航空、机械、电子、化工、建筑等行业, 这些高能耗的工业都可称之为高碳工业, 即化石能源密集型产业。甚至连传统的低碳农业也演变成高碳农业, 支撑现代农业发展的化肥和农药都是以化石能源为基础的。人们发现: 一方面, 化石能源的开发和利用改变了人类经济发展方式和水平,是人类社会物质和财富的评价标识; 另一方面, 化石能源的使用规模和速度与二氧化碳排放量的增长呈线性相关, 并正在影响着地球自然生态系统内在平衡性, 同时, 化石能源的稀缺性和不可再生性也对传统的工业文明提出新挑战。

3. 未来社会: 基于化石能源高效清洁利用和开发可再生能源基础之上的低碳经济
遏制全球气候暖化, 削减二氧化碳排放量, 已成为 21 世纪世界各国的共识, 从 1997 年的《京都议定书》到 2007 年的《巴厘岛路线图》, 各国都为碳减排的责任和目标寻求途径和方法。尽管碳减排责任的分担会触及国家利益、发展权利等一系列复杂和敏感问题, 但从正面的角度看, 它为人类经济发展方式的变革注入了动力。事实上, 推动未来社会从高碳经济向低碳经济转型的动因主要来自于两个方面: 一是对环境容量有限性的认识。以化石能源为基础的传统工业经济体系所排放的温室气体(CO2)不可能持续增长, 地球大气层环境容量是有限的。科学家认为, 当温室气体(CO2) 浓度超过 550PPM, 会导致全球气候变暖, 冰川融化、海平面上升, 病毒增加、物种减少、灾害气候频繁等。把温室气体排放量控制在大气环境可承受的范围之内, 是全球各国政府的共同责任。正如中国科技部部长万钢所说的“气候变化已经由科学问题演变为经济和政治问题”( 万钢, 2007)。显然, 经济发展方式的变革是由环境容量所引发的。二是对化石能源有限性的认识。20 世纪末开始的国际石油价格的波动上升, 带动了天然气、煤炭等化石能源价格的整体走高。全球化石能源价格上涨是市场对资源稀缺性的反应, 尽管对全球经济增长会带来负面影响, 但是, 对化石能源的高效使用、清洁开发、节约利用起到积极的推动, 也给可再生能源, 如太阳能、风能、生物质能、潮汐能等的开发注入活力。因此, 发展基于化石能源高效清洁利用和开发可再生能源基础之上的低碳经济是未来社会的基本走向, 低碳经济的发展理念, 转变经济发展方式正在全球范围逐渐获得认同。
当然, 建立在化石能源基础之上的传统工业经济向低碳经济转型是十分艰巨的任务。目前, 全球价值数百万亿美元的基础设施以及全球经济, 都是建立在化石能源开发和利用的基础上。一方面我们要用高新技术、节能减排技术、低碳技术去改造和优化已有的工业基础设施和设备, 实现高效利用和节约使用化石能源, 努力减少温室气体(CO2)排放。另一方面要积极开发清洁能源、可再生能源等低碳能源或无碳能源, 从关注碳氢化合物的开发技术转向关注碳水化合物的开发技术。在基础设施建设中, 我们应该提前采取行动, 构建利用太阳能、风能、生物质能、潮汐能、核能等低碳能源或无碳能源的基础设施, 为发展低碳经济提供基础设施保障。有专家分析, 一般的基础设施每 40