2008年，世界著名自然灾害专家比尔.麦克古尔在《7年拯救地球》中提出：人类必须在7年时间控制温室气体排放，否则，地球将在2015年进入恶性循环。我国目前经济增长的态势必然导致对能源的需求增长，加之我国以煤炭为主的能源消费结构，必将导致CO2的排放量继续增长。如何在保持经济增长的基础上实现节能减排的目标是我国未来一段时期不得不面对的严峻挑战。通过调整能源结构降低煤炭消费比例，是实现减排的方案之一，也是一个在我国目前能源结构条件下，既不影响正常经济增长，又能减少CO2排放总量，缓解我国现阶段能源紧缺的有效方案。

　　一、我国目前能源结构及CO2排放现状

　　（一）能源消耗结构以煤为主，比例严重失衡

　　我国的能源结构极不平衡，与世界能源结构相比，存在着很大差距。通过表1和表2可以看出，我国的能源消费绝大部分集中在煤炭这一种能源上，其次，才是石油，但两者比例相差悬殊。而在世界能源消费结构中，石油、天然气和煤是三种最主要的能源消费品种，三者所占比重相当；第二，与世界相比，我国天然气所占比重差距甚大，我国只有4％左右的比例，而世界的比重却达到了23.8％；第三，虽然我国的电能占比最近提升较快，但与世界相比，仍然存在一定的差距，世界平均水平已经达到了12％，而我国还低于这个水平3个百分点左右。因此，如何尽快提升天然气、电以及新能源在能耗结构中的比重，是我国要解决的长期问题。按照我国能源规划，至2020年，努力使煤炭所占比重下降至60％左右，这个任务依然是十分艰巨的。

　　（二）CO2排放量大，仍处于排放增长期

　　我国以煤占绝对比重的能源消费结构必然带来CO2的大量排放。根据测算，按单位热当量燃料燃烧后排放的二氧化碳计算，煤炭是石油的1.3倍，天然气的1.7倍，核电、水电和其他可再生能源低排放或者零排放。

　　由表3可知，在上述国家中，在2000-2010年11年间，我国CO2排放量增幅最大，2010年CO2排放量约为2000年的2.3倍，为目前国际上CO2排放量最大的国家。美国和日本均有所下降，俄罗斯略微上升。虽然G.Grossman和A.Kureger（1991）提出经济增长和环境污染之间存在倒U型关系，即先恶化后改善的趋势，我国处于经济持续增长期，倒U型拐点还未出现，即还处于环境恶化期，而发达国家已走过了这个阶段，CO2 排放处于改善期。由于CO2可以在大气中停留3000年，我国还存在发达国家的CO2转移部分。目前我国CO2排放总量大是不争事实，降低CO2排放量对于国际CO2总量的降低具有战略意义。麦肯锡研究证明，我国未来GDP的1%要用于减排技术研发及产业化，减排问题对我国经济将带来重大影响。

　　上述分析说明，减少煤炭耗费和减排CO2都是我国目前应尽快解决的问题。而调整能源消费结构，将明显降低二氧化碳排放，因此它能更好地完成降低碳排放、实现低碳发展的目标任务。

　　二、调整能耗结构，提高电能比重有利于节能减排

　　短期内，提高电能在能耗结构中比重和能效是调整能源结构的最有效手段，有助于推进全社会的节能减排。一方面，使用新能源发电可以降低生活和生产中的煤炭消耗比重，另一方面，通过在运输中的“以电代油”，有效降低交通油耗。尤其是后者，对于降低石油的依赖和CO2的排放，有着至关重要的作用。2010年全球汽车消耗55%的石油，排放15%的CO2。2009年我国石油消耗3.93亿吨，汽车消耗石油约2亿吨，因此降低交通油耗对缓解我国石油紧缺有战略意义。比较现实的做法是：一方面推动电动汽车的发展，尽可能实现公路运输大面积“以电代油”；另一方面，积极发展电气化铁路，实现铁路的“以电带油”。

　　（一）推广电动汽车有利于改善能耗结构，促进节能减排

　　电动汽车依靠充电行驶实现燃油替代，燃油替代究竟可以达到什么程度？电动汽车使用的是二次能源，但在一次能源转换（发电为一次转换）时是否还有减排效应呢？也就是说，我国主要为煤炭发电，在以煤炭为主的发电过程中是否可以比燃烧石油的时候排放更少的CO2呢？

　　电网企业2011年5月《电动汽车充换电实施试点工程总评报告》中对充、换电站及交流充电桩进行经济分析表明：6座换电站(目前国网一共9个)可节省燃油27456吨, 71座充电站(目前国网共78个)可节省燃油7079吨,7031个交流充电桩可节省燃油6.98吨,目前建成的交流充电桩基本没有开始服务车辆，上述数据计算公式为：燃油替代（吨）=365*充换电设施服务年限*服务车辆数*车辆平均日行使里程*平均每公里油耗*燃油密度）/1000，设定服务年限为10年，则一座换电站一年可节省燃油27456/10/6=457.6吨。设定单个加油站日均销量为5吨，则457.6吨油是单个加油站91.5天(457.6/5)的销量,约为三个月,为全年销量的1/4,即一座换电站每年可节省一个加油站1/4的加油量。电动汽车占比越大，换电站越多，每年节省的汽柴油也就越多。

　　另外，虽然石油燃烧和煤炭发电均排放CO2，但行驶同样的里程排放的CO2不一样。根据我国目前电能结构计算：2010年我国火电装机容量占全部装机容量的73.68%，即电动汽车充电中有73.68%用的是煤电，火力发电耗煤按照0.35千克/kwh，单车每百公里耗电为20kwh，1千克煤排放2.65千克CO2，则电动汽车每百公里排放CO2为：20kwh*0.35千克/KWh*2.65*73.68%=13.66千克；燃油（密度设为0.75吨/立方米）每百公里排放CO2为：10升*0.75千克/升*3.15 =23.625千克。以上数据表明，行驶相同的距离，在我国目前能源结构条件下,电动汽车排放的CO2比燃油排放的CO2减少近一半。

　　由上可知：电动汽车的节能减排效果均较明显，尤其是减排效果。

　　（二）铁路电气化有利于优化能源结构，促进节能减排

　　最近几年，随着我国高速铁路的快速发展，电气化铁路比重有了大幅度提高，铁路“以电代油”取得了更为明显的节能减排效果。我国铁路经过长期以来的牵引动力结构改革，机车结构已从过去以蒸汽机车为主，转变到目前以内燃、电力机车为主，最近几年电力机车发展尤为迅速。牵引动力结构的这种变化相应地带来了整个铁路能源消耗结构的根本性变化，已由过去以煤为主转变为目前以电为主。表4数据显示，2006年电耗第一次超过油耗，成为铁路首要能耗。2010年电耗所占比例进一步提升至63.9％。与此相反，原煤和燃油消耗则呈进一步下降趋势。尤其是2009至2010年，趋势更为明显。电力消耗提升近13个百分点，而燃油消耗下降近10个百分点。总之，铁路电气化从根本上改善和优化了铁路企业的能耗结构，促进了铁路系统的节能减排。

　　三、调整能耗结构有利于经济效益和社会效益的双重提高

　　在我国目前经济发展条件下，改善能耗结构是有效减排的手段之一，但节能减排未必要以牺牲经济发展和耗费1%的GDP去实现，通过能耗结构的改善不仅能实现节能减排，反而提高了经济效益和社会效益，我国电动汽车市场的计算数据也说明了电动汽车市场的推广可有效实现节约石油消耗并减少CO2排放。俄罗斯、日本、德国、法国电气化铁路的实践都表明：改善能耗结构，除了可以实现节能减排，在速度、社会效益、经济效益方面均有其独特的优势。俄罗斯电气化铁路运营效率指标比非电气化高出20~30%，同等负荷条件下，电力机车数量和乘务员可以减少15~20%，电气化线路总的运输成本比内燃机线路低50%～100%。日本东海道新干线电气化铁路7年就回收了建设资金，1985年后，年纯利润达2000亿日元，德国ICE和法国TGV电气化铁路年净利润分别为10.7亿马克和19.44亿法郎。

　　综上所述，国内外经验都表明：调整能耗结构，提升电能比重，提高能效，可以在保持经济高速增长的同时，实现节能减排的目标，达到双赢的效果。

 

 

 

 

作者：国网电力科学研究院 王敏
来源：中国能源报