许多科学家和决策者都认为，把全球平均温度上升幅度控制在与工业化前相比不超过2℃的水平是一个重要目标。为实现这一目标，2005～2030年期间，要将排放量减少35%～50%。同一时期的世界经济增长将超过一倍，即全球碳生产率要提高差不多3倍，相当于全球碳生产率的年增长率从“一切如常”情景的1.2%提高到5%～7%。
（一）情景分析框架
开展我国中长期研究，一般采用情景分析方法。大致思路是：诠释2020年完成全面建设小康社会目标、2050年达到中等发达国家水平时的中国能源供需情况；在充分考虑未来中国经济社会发展的内、外部条件变化及其对能源需求影响的前提下，设置不同的能源消费和碳排放情景；借助相应的模型工具，采用定量计算与定性分析相结合的方法，研究在实现既定目标的前提下，不同的政策选择对能源需求的影响，进而推测可能的碳排放情景。
具体研究路径：第一，从解释既定的经济社会发展目标入手，对人口、城市化、工业化、经济增长模式和路径、资源可获得性、技术进步等因素进行诠释，设计不同的能源需求及碳排放情景；第二，借助能源系统分析工具，从部门角度探讨不同情景下的终端能源需求；第三，针对优质能源的可获得性、可再生能源商业化利用进程等因素，分析满足终端能源需求的一次能源可能的供应路线及相应的二氧化碳排放量；第四，探讨低碳发展路线图以及相关的战略和政策选择。各部门经济发展与产品产量的关联、各部门相互关联，通过可计算的一般均衡模型（CGE）进行耦合，通过AIM模型进行终端能源需求分析。
国际机构普遍认为，中国能源需求将快速增长，油气等优质能源需求的增速更快，碳排放将进入“快车道”。国际能源署（IEA）和美国能源信息署（EIA）研究认为，2030年前如果中国GDP持续保持6%的增速，2020年能源需求量超过40亿吨标煤，2030年超过60亿吨标煤。其中，石油需求量2030年将可能超过9亿吨，相当于美国2008年的水平。
在基准情景的基础上，依据IPAC模型组的中长期情景研究，参考IPCC第四次评价报告中不同情景分析结果与稳定的浓度目标，并根据与未来能源需求和碳排放密切相关的几个主要因素，有关研究设计了三个情景探讨中国的低碳发展道路。
第一个情景为节能情景。即已考虑当前节能减排（主要是指二氧化硫、化学需氧量等污染物减排），不特别采取针对性气候变化对策措施。这是未来很有可能发生的能源需求与碳排放情景。在该情景中，经济发展方式转变受到高度重视，当前的节能减排政策会延续下去，经济社会与能源、环境之间处于“平衡偏紧”状态。随着综合国力的提高，虽然技术投入加大，技术进步进展较快，但生活方式和消费模式并没有发生根本性转变。
第二个情景为低碳情景。即综合考虑经济社会的可持续发展、能源安全、国内环境和低碳之路的要求，在强化技术进步，改变经济发展方式，改变消费模式，实现低能耗、低温室气体排放等方面做出重大努力的能源需求与碳排放的情景。情景设想在经济发展方式、能源结构优化、节能减排技术，乃至生活模式引导方面均有重大改观，经济社会发展与能源、环境之间达到较和谐的状态。
第三个情景为强化低碳情景。主要考虑在全球一致减缓气候变化的共同愿景下，中国可以做出进一步贡献。情景设想，在世界各国共同努力下，技术进步将进一步强化，重大技术成本下降更快，发达国家给发展中国家技术和资金的全力支持。有鉴于2030年之后中国综合国力的提升，可以进一步加大对低碳经济的投入，更好地利用低碳经济发展机会促进经济社会发展。中国在一些领域的技术开发方面成为世界领先，如清洁煤技术和二氧化碳捕获与封存（CCS）技术，可使CCS技术在中国得到大规模应用。
（二）减排情景的情景分析及其主要结论
IPCC第四次评价报告中给出未来不同稳定浓度情景下的排放目标，第一类的二氧化碳当量浓度在445～490×10-6之间，可能升温2.0℃～2.4℃，2050年排放量比2000年减少50%～85%。第二类的二氧化碳当量浓度在490～535×10-6之间，可能升温2.4℃～2.8℃，2050年排放量比2000年减少30%～60%；第三类的二氧化碳当量浓度在535～590×10-6之间，可能升温2.8℃，2050年排放量比2000年减少30%到增加5%。
这是国际模型研究组以及国际合作研究中采用较多的三类情景。本书综合了国内外的相关成果，侧重于发展战略和思路，而对能源消耗和温室气体排放预测数据并未给予过多的重视，因为预测数据有不确定性。根据情景分析和模型计算结果，中国环境与发展国际合作委员会课题组、国家发改委能源所课题组、中国科学院课题组等进行的研究得出许多有益结论，在此选取其中的一些加以介绍。
1.实现既定的经济社会发展目标，能源需求总量将成倍增长
城市化水平的攀升、城市基础设施的完善、人民生活条件的改善、居民住房面积和汽车保有量的不断提高，都离不开高耗能产品的累积和能源消费的支撑。无论采取什么样的发展路径，在未来三五十年内完成工业化和城市化，实现既定的经济社会发展目标时，中国能源需求总量成倍增长将是不争的事实。
在节能情景中，2050年中国能源需求总量将达到67亿吨标准煤，是2008年能源消费总量的2.3倍，人均能源消费从2008年的2.1吨标准煤提高到2050年的4.6吨标准煤。在低碳情景下，2050年中国人均能源消费量为3.4吨标准煤，这一数值比目前世界能源效率水平最高的国家—日本的人均能耗还低40%左右。即使如此，2050年时中国能源消费总量也要高达50.2亿吨标准煤，是2008年的1.8倍。
中国实现工业化过程中的二氧化碳排放累积量要低于多数发达国家。当2035年左右中国全面完成工业化时，人均累积二氧化碳排放量可控制在220吨以内甚至更低。当然，作为一个国土面积广、人口基数大、发展基础差、为全世界提供大量产品的国家而言，以这么低的人均累积排放水平基本完成工业化和城市化，必须付出艰苦卓绝的努力才可以实现。
2.现有经济增长方式难以持续，必须寻求突破
21世纪以来，我国经济发展以主要依靠投资和外需拉动、高耗能为主的工业部门迅速扩张为特征。在经济发展取得举世瞩目成就的同时，也付出了巨大的资源环境代价，这种经济增长方式难以持续，一旦外需萎缩，经济发展就会停滞。1998年亚洲金融危机及2008年美国次贷危机引发的金融海啸，都使中国的经济发展陷入困境就是例证。
中国钢铁产量、水泥产量已多年居世界第一，占世界总产量的40%以上，再成倍增长几乎已无可能。到2050年达到中等发达国家水平，不可能主要依靠高耗能产业。如果延续1978～2008年的能源消费增长趋势，2050年中国一次能源消费量将高达270亿吨标准煤，远远超过2008年全球161亿吨标煤的能源消费量，地球资源供应承受不了。
即使按基准情景，如果2050年达到中等发达国家水平时人均能源消费量比当今世界能源效率最高的日本低10%（2006年人均能源消费4.1吨油当量，折5.9吨标准煤），中国能源消费量高达78亿吨标准煤，对国家能源安全乃至经济安全将是一个很大的隐患。不仅国内资源难以支撑，也会对全球温室气体减排带来巨大压力，并且如果届时的能源消费达78亿吨标准煤且结构不变，温室气体排放将达170亿吨，占全球排放总量的60%左右。即使中国2050年做得比目前能源效率最高的国家还要好，仍然难以呈现可持续发展的态势。
因此，我国必须改变依赖高耗能产业发展的现状，寻求新的经济增长点，切实走出一条可持续的发展道路。传统工业的产业升级、高新技术产业的加快发展以及现代服务业比重的提高，特别是加快以低碳为主要内容的低碳产业发展，这是中国国情下的必然选择。
3.重点是选择合理的消费模式、优化结构、提高能效、发展低碳能源(www.xing528.com)
中国的绿色低碳发展道路既不能只顾能源忽视经济社会转型，也不能只顾生产忽视消费的合理引导，而是必须抓住尚处于发展过程中的契机，提前规避不合理的经济社会发展模式导致碳排放的“路径依赖”和“锁定效应”，在工业化、城市化加速发展阶段提前考虑低碳排放的要求。中国若想走绿色低碳发展道路，必须在以下几个方面努力。
（1）控制能源需求的快速扩张，形成合理的消费模式
不合理的消费不仅会浪费大量资源，还会增加生产的盲目性，增加二氧化碳排放。因此，需要引导合理消费，包括鼓励小户型住宅、改变依赖小汽车出行的习惯等。与节能情景相比，2050年低碳情景下通过合理引导消费，可以减少二氧化碳排放29%左右。
（2）形成高效节能的生产和消费结构
满足同样的需求，既可以分散供应，也可以集约供应；生产同样的产品，既可以采取从原料到产品的一次性生产方式，也可以采用循环型生产方式。与前者相比，后者的能源利用效率更高，二氧化碳排放更少。优化结构包括：加快发展地铁等公共交通，推广集中采暖，尽快推广以废钢铁为原料的短流程生产工艺等。与节能情景相比，2050年低碳情景下通过优化供应结构可减少二氧化碳排放20%左右。
（3）建设低碳高效的能源工业
用低碳能源替代高碳能源，是中国能源低碳发展的必然选择。能源工业低碳化的途径包括：加快发展新能源和可再生能源，迅速提高可再生能源的比重，加快发展二氧化碳捕获与封存技术等。与节能情景相比，低碳情景下这一途径可使中国2050年减少二氧化碳排放30%左右。
（4）加快技术研发和创新，提高终端用能效率
我国必须加快能源利用效率的提高速度，加快赶超世界最先进水平。可以通过立法规定汽油车油耗水平下降目标，制定更严格的空调器、电机系统能效标准等。与节能情景相比，2050年低碳情景下通过终端部门技术的进步可以减少二氧化碳排放21%左右。
如果上述几个方面均取得实效，中国将少排大量温室气体。与节能情景相比，2050年低碳情景下的碳排放可下降近1/3。其中，生活方式改变的影响最大。2020年时，生活方式改变的贡献接近40%；2035年时虽有所下降，但仍高达36%。这充分表明，作为发展中国家，我国生活方式的改变将对温室气体减排产生巨大影响。2050年时，四大途径的贡献基本各占1/4，呈现“四个1/4”的格局。其中，生活方式转变和能源加工转换部门的贡献略大，结构调整和终端部门技术进步的贡献略小。
4.碳减排的重点要从以工业部门为主转向工业、建筑和交通行业并举
2010年前，工业部门能源消耗和二氧化碳排放占70%左右，是我国能源消耗和排放的第一大户。随着工业化的逐步完成和循环经济的加快推进，冶金、建材等高耗能行业可以做到“产值增加、二氧化碳排放不增加”。伴随着工业部门内部结构的调整以及工业部门内部充分挖掘节能潜力，工业能源消费量和二氧化碳排放增长速度将减缓。另外，随着居民消费结构逐渐转向“住”和“行”阶段，商用和民用、交通部门的能源消耗和碳排放将快速增长。到2050年，强化低碳情景下我国终端能源消费部门的二氧化碳排放结构，将接近目前发达国家的工业、建筑和交通各占1/3左右的水平。因此，节能减排的工作推进重点应相应地从工业逐步向工业、建筑和交通行业并举延伸。
5.温室气体减排离不开世界各国的通力合作
中国的低碳情景是一条史无前例的低碳发展道路。尽管我国可能会在应对气候变化方面做出重要贡献，且21世纪中叶时的人均累计排放可能还低于发达国家，但如果届时发达国家人均排放大大低于全球平均水平，而中国人均排放略高于世界平均水平，中国依然可能面临着很大的减排压力。
要想将全球温升控制在2℃以内、全球温室气体当量浓度稳定在530～590×10-6二氧化碳范围内，发达国家2020年时必须比1990年水平减排40%以上，2050年应该比1990年减排90%以上；同时对发展中国家提供资金、技术和能源建设的支持，帮助包括中国在内的发展中国家尽早转向低碳发展道路。
6.选择绿色低碳发展道路的风险及其不确定性
中国未来要真正走出一条绿色低碳发展道路，还存在着诸多风险和不确定性。
第一，认识转变的不确定性。认识决定未来，态度决定成败。只有认识到位，人类行为才有可能发生实质性的改变。1992年联合国《21世纪议程》提出改变高消费惯性、形成可持续消费模式，但并没有取得可以推广的成功经验。况且，协调靠需求拉动的市场经济与强调节约型的生活方式，在经济学上尚未形成理论基础，因此在实践上存在更大的不确定性。
第二，科技创新和技术转移的不确定性。低碳发展离不开先进技术的支撑。能否在低碳科技方面加大投入力度，并将低碳研发成果转化为成熟产品，取决于我国实现低碳发展的技术可行性。此外，发达国家能否将先进的低碳技术尽快转移给发展中国家，帮助发展中国家尽早实现温室气体减排，也存在较大的不确定性。
第三，资金支持的不确定性。资金是实现低碳发展的保证。在节能和高能效技术、可再生能源技术、CCS技术的开发投入和商业化，投入力度将决定发展前景。我国实现低碳发展每年要增加1万亿元人民币甚至更多的额外投资。如何筹措资金、保证资金来源的稳定性以及协调国内外资金的投向和高效利用等，尚存在很大的不确定性。
第四，外部环境的不确定性。目前中国在利用国际优质能源、引进国外先进技术、开发水电、核电时经常遭遇误解，在金融危机的影响仍然存在的情况下各国贸易保护回潮，我国遭受“双反”（反倾销和反补贴）调查增多。如果这方面的问题不能得以解决，将影响我国的低碳能源发展道路。
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