我国低碳技术的现状和发展前景探讨

我国低碳技术的现状和发展前景探讨我国低碳技术的现状和发展前景探讨低碳技术是伴随着构建低碳经济、绿色革命的兴起提出的技术新概念，属于环境友好型技术，目前还没有一个比较权威的定义。国际能源署从环境友好技术中识别出17项关键技术，并将其命名为低碳技术[1];蔡林海认为在能源消费和供给领域能够抑制地球变暖的技术就是低碳技术[2];邢继俊认为低碳技术主要是指提高能源效率来稳定或减少能源需求，和减少对化石燃料依赖程度的主导的技术[3]。本文将能够减少温室气体排放的技术和无碳技术界定为低碳技术。在我国，这类低碳技术主要有提高能效技术、太阳能光伏发电、太阳能热发电、风能、二氧化碳捕集和封存(CCS)、绿色照明(LED)等。一、我国低碳技术现状综述技术的价值需要通过产业的发展体现，技术质量是产业持续发展的生命力。作为现代技术的一种类型，低碳技术的创新也遵循一般技术生命周期规律，要经历从基础研究、技术研发、项目示范到市场推广等几个阶段。在我国现有的低碳技术中，有的处于产品推广阶段，已初具产业规模;有的尚处于技术研发阶段，需要资金和政策支持;有的技术处于国际领先地位，正进入示范阶段，可以建立专利池予以保护;有的已经具备一定技术基础但还不掌握核心技术，处在国际低碳技术转移的中低端。总体上看，缺乏核心技术和研发力量不足是大部分低碳技术的共同特点和发展瓶颈。(一)处于研发示范阶段的低碳技术——二氧化碳捕集和封存(CCS)技术现状二氧化碳捕集与封存技术(CarbonDioxideCaptureandStorage，CCS)是一项集成了捕集、运输和地质埋存三个环节的系统低碳技术，整体并不成熟。其中捕集和运输技术发展较快，目前已有数座采用氨洗法从烟气中脱除大量的设备;纯氧燃烧在钢铁企业已有250MW级示范，相关的纯氧燃煤方法也正处于示范阶段(IPCC，2005;Hendersonetal.，2009);运输技术在北美已经使用了30多年，每年有超过30Mt通过美国和加拿大境内的6200公里的高压管道网络进行运输;封存方面，将注入地下盐水层是首先方式，但是由于盐水层的勘探和封存潜力尚处于探索阶段，目前的封存项目大部分是将注入油气层，以提高原油采收率(EOR)，项目主要集中在美国和加拿大[4]。虽然CCS单元技术是现成的，但CCS全流程技术集成和规模化的问题却必须通过建设和运行不同配置的商业规模CCS装置来解决。由于集成技术和系统项目示范经验的缺乏，大多数项目还处于规划研究阶段，按照澳大利亚全球GCCSI研究所的统计，目前世界上有270个CCS项目，其中有70个达到每年封存超过100万t的商业级规模[5]，但是真正在运行的商业化项目不超过10个，并且主要集中在油气生产领域。我国对CCS技术研究起步较晚，但发展较快。目前，国内正在实施或即将开工的CCS示范工程项目有十个(表1)，部分环节已经形成了独立的技术力量，CCS技术集成创新研发力量正在逐渐形成。有分析认为[6]，国内CCS研发存量的全要素生产率(TFP)是逐年递增的，并且增速越来越快，这种进步主要来源于两方面：第一，国内外的资金支持;第二，国内研发创新的作用，并且国内研发创新的作用略大于国外FDI的作用。我国早期的CCS工程以国外合作示范项目为主，在FDI的支持下主要针对二氧化碳捕集技术进行示范性研究。如山东的烟台IGCC项目示范工程自从1995年启动以来，欧盟和日本陆续向中国投资了8400万美元，美国和世界环境基金会投资1500万-1800万美元;中国与欧盟签署的合作项目COACH，从2006年开始在中国计划实施CCS工程，获得了包括壳牌、BP、挪威国家石油公司等12家欧盟大型企业160万欧元的资金支持[7];日本—中国合作强化采油CCS项目，获得了日本经济贸易工业部(MinistryofEconomy，Trade，andIndustry，METI)200亿-300亿日元的资金支持。上述这些与国外合作的CCS项目从国外吸收了大量的国外直接投资(FDI)，对我国的CCS技术研究和示范起到了积极的促进作用。随着我国本土研发力量的形成，对CCS的研究与示范逐渐从单元技术扩展到全流程技术集成。与欧盟合作的COACH项目中，中国方面有清华大学、浙江大学、热物理研究所、热电力研究所、地理地质研究所和华能集团等单位参与了该项目的策划和执行过程;NZEC项目、日本—中国EOR项目和SPF项目等，中方参与了研发和项目的运作。国内第一个IGCC示范工程项目“绿色煤电计划”于2005年12月正式启动，它是由中国华能集团等9家大型国内公司共同投资组建，目的是研发和示范整体煤气化、氢生产和氢能发电以及的捕集和封存系统。2008年和2009年，中国华能集团在北京和上海的两个热电厂安装了二氧化碳捕集装置并且投产，捕集的二氧化碳主要用于食品