驾驭高碳是赢家——走出低碳经济的困局

    “低碳经济”是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式，最早在英国能源白皮书《我们能源的未来》中提出。在此背景下，“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。同时，碳政治、碳课税、碳产品、碳汇林、碳商人等统统被倒进一个坩埚里，炒出了一个个让人们迷迷糊糊的碳概念。首先，应该肯定资源节约型与低碳发展是人类生存、发展的正确选择，在没有新技术和足量的清洁能源做支撑的背景下，提出低碳经济概念，是减缓气候变暖和生态环境恶化速度的一种幻想，低碳经济会对经济发展产生遏制性影响。碳排放和气候变暖已成为全世界严重的环境问题、生态问题、技术问题、经济问题、社会问题、政治问题、外交问题。因此，未来谁获得了“治碳”新技术，谁驾驭了“高碳”，谁将是赢家。
    一、低碳经济的概念
    “低碳经济”是指在市场机制的基础上，通过制度框架和政策措施的制定，推动能效技术、节能减排技术、可再生能源技术的开发和应用，从而实现低消耗、低排放、低污染和高效能、高效率、高效益的绿色经济模式。实际上，在没有找到实用、经济、安全和充足的清洁能源替代化石燃料之前，低碳经济只能是一个空洞的概念。
    二、低碳经济的目的
    化石能源的大量使用和二氧化碳等温室气体的大量排放，导致全球气候变暖以及诸多环境问题，已经威胁到人类的生存和可持续发展，这是提出低碳经济概念最直接的原因。
    减少化石能源的使用，提高资源、能源的利用效率，降低经济的碳强度，进而防止全球气候持续变暖引起的极端气候，抑制地球冰层融化、海平面上升、海洋风暴增多、土地干旱、农作物减产、沙漠化面积迅速扩大、雾霾肆虐、病虫害、热射病与传染性疾病频发等一系列严重的自然灾害，是提出“低碳经济”发展模式的目的。
    三、低碳经济的挑战
    在全球气候变暖的背景下，欧美发达国家大力推进以高能效、低排放为核心的“低碳革命”，着力发展“低碳技术”，并对产业、能源、技术、贸易、碳税等政策进行重大调整，以抢占先机和产业制高点。低碳经济的争夺战，已在全球悄然打响。对于中国这样的发展中国家来说，如果盲目遵从西方发达国家倡导的低碳经济模式，不仅会遏制经济发展，丧失发展权利和发展机遇，还会在碳交易的国际竞争和国际谈判中丧失主动性和主动权。
    （1）目前，我国正在加快推进工业化、城市化、现代化建设，处于能源需求快速增长阶段，大规模的基础设施建设不可能停止。长期贫穷落后的中国，正以全面建设小康为追求，致力于提高和改善13亿多人民的生活水平和生活质量，这带来了能源消费的持续增长。“高碳”特征突出的“发展排放”，成为我国发展的一大制约。怎样既确保人民生活水平不断提升，又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋发展的老路，是摆在我们面前的一大挑战。
    （2）富煤、少气、缺油的资源条件，决定了中国能源结构以煤为主，低碳能源资源选择有限的局面。电力中，水电占比只有20%左右，火电占比达77%以上，“高碳”占绝对比例。未来20年我国能源部门电力投资将达1.8万亿美元，火电的大规模发展对环境构成了威胁。
    （3）我国经济的主体是第二产业，这决定了能源消费的主要部门是工业，而工业生产技术水平落后，决定了我国经济的“高碳”特征。自1996年以来我国工业能耗占全社会总能耗始终保持在70%以上，发达国家仅为30%左右。2005年-2011年我国钢材产量持续增长，年均复合增长率为12%。钢材产量的增加，使得焦炭的消耗量也进一步增长，2005年-2011年我国焦炭需求量稳步升。调整经济结构，提升工业生产技术和能源利用水平，成为重大难题。
    （4）粗放的工业技术是降低碳排放量的瓶颈。我国整体科技水平落后，技术研发能力有限。尽管《联合国气候变化框架公约》规定，发达国家有义务向发展中国家提供技术转让，但实际情况与之相差甚远，我国不得不主要依靠商业渠道引进。据统计，以2006年的GDP计算，我国由高碳经济向低碳经济转变，年需资金250亿美元。这样大的巨额投入，显然是一个沉重的负担。
    （5）商品出口和化石能源进口带来的碳排放转移。我国是一个商品出口大国，为外国人生产提供了大量的商品，丰富了他国的物质生活，却把生产排碳的烟囱架在了中国大地上；同时，我国是一个化石能源进口大国，大量化石能源在我国使用，必然造成大量的碳排放。然而低碳经济和碳关税必然会对我国商品出口造成严重的负面影响。
    四、低碳经济遏发展
    我国正处在经济的高速发展阶段，发展经济是国家目前的首要任务。由于能源结构和产业结构的调整不会在短期内完成，而能源构成和能源消费在较长时间内仍会保持目前的状况，随着经济的发展，我国碳排放总量仍会不断增加。根据英国丁铎尔气候变化研究中心“全球碳计划”2012年度研究结果显示，我国碳排放总量为世界第一。要想有效地降低碳排放总量，目前情况下唯一的办法就是停止经济的发展，这显然是不可能的。我国人口众多，虽然人均碳排放只有美国的1/5～1/6，但碳排放总量巨大，面临着西方国家要求减排的巨大压力。我国传统的出口商品大多数都是劳动密集型的商品，具有比较明显的高投入、高消耗、低技术、低产出的“高碳经济”特点，面对低碳经济大潮迎面扑来，我国经济发展将受到巨大的影响。
    （1）设置碳关税贸易壁垒。西方国家近期一直热衷于讨论对发展中国家征收碳关税，采用碳排放的贸易保护主义，打击发展中国家的商品出口。所谓碳关税（Carbon Tariff）是指对高耗能产品进口，征收特别的二氧化碳排放关税，2009年6月22日，美国清洁能源安全法案（ACESA）获得众议院通过，虽然在世界上还没有国家对其他国家的进口商品征收碳关税，但是ACESA法案规定，美国有权对包括中国在内的不实施碳减排限额国家的进口产品征收碳关税。该法案待美国参议院投票批准以后将正式生效，从法律上赋予了美国总统对其他国家征收碳关税的权利，一旦ACESA法案正式生效，不但美国，其他西方国家也会纷纷效法，从法律上认可碳关税的有效性，一旦我国的某些出口商品被征收高额的碳关税，成本将大大提高而丧失市场的竞争力。
    （2）设置非碳关税壁垒。西方国家非关税壁垒的一个典型做法就是设置市场准入的标准认证，将没有标准论证的产品排除在市场之外，使生产商将大量的资金和人力投入西方标准的认证工作，使产品的成本增加，降低了出口产品的竞争力。
    （3）我国作为一个负责任的大国，为了实行低碳发展，“十一五”规划中提出单位GDP能耗下降20%的目标；“十二五”规划提出，单位GDP能耗要降低16%，碳强度要降低17%，非化石能源占一次能源的消费比要达到11.4%；提出了控制温室气体排放、加强应对气候变化国际合作的重点任务。2012年，国务院办公厅印发了《“十二五”控制温室气体排放工作方案》；国家工信部、发改委、科技部、财政部联合印发了《工业领域应对气候变化行动方案（2012-2020年）》；科技部、外交部、国家发改委等部门联合制定了《“十二五”国家应对气候变化科技发展专项规划》。2013年，国家发改委发布了《国家发展改革委关于推动碳捕集、利用和封存试验示范的通知》；国家发改委、国家认监委印发了《低碳产品认证管理暂行办法》；国务院印发了《能源发展“十二五”规划》。至此，我国应对气候变化的政策体系得到了进一步的完善。
    为了完成我国政府应对气候变化的政举决定，各部委也纷纷出手推动企业和市场参与节能减排。国家发改委与大型能耗国有企业签订责任状，数次下发关于严格执行差别电价政策的通知，禁止落后淘汰设备在区域间转移；国家环保总局首次启用“区域限批”政策；财税部门调低甚至取消有关“两高”行业的出口退税，提高部分产品的资源税，并对全年700个企业的节能技术改造项目进行奖励。“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”。但现阶段太阳能发电的成本是煤电、水电的5～10倍，一些地区风能发电价格高于煤电、水电。开发以大量消耗粮食和油料作物为代价的生物燃料，一定程度上引发了粮食、肉类、食用油价格的上涨。从世界范围看，预计到2030年太阳能发电也只能达到世界电力供应的10%，因此，在“碳素燃料文明时代”向“太阳能文明时代”（风能、生物质能都是太阳能的转换形态）过渡的未来几十年里，“低碳经济”、“低碳生活”的重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的开发、利用提供时间保障。必然会遏制经济的正常发展速度。
    五、驾驭高碳是赢家
    IPCC指出，化石燃料燃烧和土地利用变化是人类活动造成的主要二氧化碳排放源，二氧化碳排放总量的45%滞留在大气圈中，55%被海洋和陆地生态系统两个主要碳库吸收，其中海洋生态系统吸收了30%，陆地生态系统吸收25%（包括植被、土壤及荒漠盐碱土）。如果人类通过减排、替代、转化、抵消和封存每年碳排放总量的50%左右，即可实现大气二氧化碳零增长，适度增加碳封存量即可实现大气二氧化碳负增长。
    在目前的技术和经济条件下，低碳经济是一种积极的节约行为，也是一种消极的发展概念，它必然会产生制约经济社会发展和进步的负面效应。因此，必须转变思路，寻找解决“高碳”问题的出路。
    鉴于上述情况，笔者从气候、环境、生态、资源、技术、经济、社会、政治和外交等多个角度出发，通过对“速生碳汇草”将大气圈中动态的二氧化碳气体转入生物圈中，形成静态的固体有机碳化合物的研究，发现了“动碳与静碳可以互相转化”的科学规律；发明了“速生碳汇草捕碳固碳”的革命性原创技术；创立了温室效应的“动碳与静碳理论”；首次提出“综合开发利用大气碳资源”，发展“新气候经济”，将大气圈中的二氧化碳一部分暂时封存，一部分分配到以植物为原料的产品生产、储存和使用的产业链中，降低大气中的二氧化碳浓度，创造了“碳的技术控制循环过程”；将“有限的森林碳汇”变为“无限的植物碳汇”；改“虚拟的碳排放权配额指标交易”为“实物碳产品交易”；创建了“零碳经济发展模式”理论和实践方法；倡导“大农业、大生态、大碳汇的新型农业经济模式”；主张“没有消费就没有生产，没有生产就没有排放，每个使用产品的人都应该是缴纳碳税的主体，用碳税支持植物碳产品封存和发展新气候经济”。
    笔者从刈割韭菜得到启示，发现并界定了一类生长发育迅速，可以反复萌发，捕碳效率高，一年能刈割多次的速生草本植物，将其命名为“速生碳汇草”；选育的“速生碳汇草”叶面总面积50年累计值是相同面积乔木50年累计值的260～370倍，叶绿体总数量50年累计值是相同面积乔木50年累计值的250~350倍。
    速生碳汇草及碳产品经南方林业生态应用技术国家工程实验室和湖南农业大学教育部重点实验室检测平均碳含量为49.2%；经中南大学能源环境检测与评估中心检测，热值为每公斤3000～4500大卡；经中国质量认证中心核算（参考IPCC标准），试验田选育种植的“速生碳汇草”年净碳汇量为14吨/亩；50年的“碳汇增量”，是相同面积森林“碳汇增量”的650倍；是快速捕碳固碳，调节大气温室效应的先锋植物。
    用植物成型制备的碳产品，理化性质稳定，能够准确的碳计量，用于碳封存，可降低和提前大气二氧化碳峰值。据研究和计算：
    将全球大气二氧化碳浓度降低到工业革命前的275ppm，需减少大气中9725亿吨二氧化碳，需封存6661亿吨植物碳产品；
    将大气二氧化碳浓度降低到1990年的356ppm，需减少大气中3423亿吨二氧化碳，需封存2345亿吨植物碳产品；
    维持当前大气二氧化碳浓度400ppm，每年需减少大气中162亿吨二氧化碳；需封存植物碳产品111亿吨。
    目前，国际上的碳减排交易机制，主要是采取碳排放权配额指标分配的碳交易方法：欧盟采用的是基于参与主体的历史排放水平为基准数量进行免费发放配额的“祖父法”；美国区域温室气体减排行动采用的是排放主体竞拍碳排放权配额指标的“拍卖法”；澳大利亚引入了碳排放权“固定价格购买法”；新西兰则采取“以行业为基准的混合配额法”的配额指标发放方式。上述方法不能控制大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖。
    植物碳封存，将虚拟的碳排放权“配额指标”交易变为可准确计量的实物碳产品交易，实现“虚拟碳交易”到“实体碳交易”的转变。其意义在于通过植物碳封存，实现大气二氧化碳负增长。
    建议创立《国际植物碳产品封存与碳排放权交易新公约》，制定“速生碳汇草种植与封存的碳减排基准线与监测方法学”，用植物碳产品参与碳交易，根据植物碳产品封存量收取碳排放交易费。改虚拟的碳排放权“配额指标”交易为可准确计量的实物碳产品交易。同时，创新和建立碳税制度，主张没有消费就没有生产，没有生产就没有排放。因此每一个使用产品的人都应该成为缴纳碳税的主体；建立符合我国国情的碳税制度，用碳税支持植物碳产品封存和发展新气候经济，以积极的态度和行动破解发达国家设立碳关税遏制发展中国家产商品出口的贸易壁垒。
    速生碳汇草用途广泛：一是制备储碳产品封存，参与国际碳交易；二是制成固体、液体、气体形态的能源产品，替代化石能源，避免使用远古时代封存在地层下的化石燃料释放二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等有害气体，减少大气中的PM2.5，可保留优异的濒临枯竭的珍贵化石能源资源，实现大气温室气体负增长，调控温室效应，消除雾霾，解决能源与相关环境问题；三是制备成生物质复合肥，替代化学肥料，恢复土壤肥力，提高农产品品质；四是制备成植物饲料，富含丰富的碳水化合物，适口性好，营养丰富；五是制备成生物质源精细化工产品，可提高生物质的附加值50～100倍；六是速生碳汇草可对土壤或水体中的铅、镉、砷、汞等重金属离子及农药、石油、营养盐类、多环芳烃、多氯联苯等多种有机污染物进行吸附、降解和转化，保持水土。速生碳汇草对促进地球碳循环，保护生态环境，维护地球气候与生物多样性具有重要的战略意义；七是用于建筑材料、家具、农具、用具、工业品、化工原料、造纸、食品等多个领域。为人类创造巨大的经济需求，找到了全球经济危机时代新的经济增长点，可为成千上万的人提供新的工作岗位。
    速生碳汇草及其标准碳产品替代化石能源，调整能源结构，是将速生碳汇草制备成固体、液体、气体形态的清洁能源产品，用于生活、生产、交通、运输等各个领域:可制成固体燃料:如木炭或成型燃料替代煤，燃烧发电、供热、取暖；可制成液体燃料:如生物柴油、生物原油、甲醇、二甲醚、乙醇及植物油替代石油，供内燃机、锅炉使用；可制成气体燃料，如氢气、甲烷、一氧化碳和沼气替代天然气，供锅炉、内燃机使用。
    生物质能是世界上最广泛的可再生能源，在整个能源系统中占有重要地位；生物质能源理化性质稳定，是含碳基、有形态、易获得、便运输、可计量、好贮存、成本低的太阳能，是燃料能源的优良替代品。
    新气候经济，实质是利用碳循环规律，增加和使用绿色能源，减少碳排放，把滞留在大气圈中过多的二氧化碳分配到以植物为原料的产品生产、储藏、运输和使用过程中。通过开辟碳汇物质和清洁能源的循环利用通道，解决气候变化问题。新气候经济，是综合开发利用大气碳资源，制造碳产品，形成碳产业，创造碳经济的发展方式，是应对气候变化形成的新型经济产业链，是生态效益、环境效益、社会效益和经济效益的统一体。
    “零碳”模式是新气候经济的具体实践，是运用《零碳规划》和统筹方案，对区域内使用化石燃料和煤电排放的二氧化碳进行碳盘查，采用减源增汇、绿色能源替代、碳产品封存、碳交易和生态碳汇补偿等系统工程技术方法，平衡碳源、碳汇，用碳源总量减去碳汇总量，使行政区划边界范围内碳源与碳汇代数和等于零。当县(区)域边界范围内碳源与碳汇处于动态平衡时，称为“零碳县(区)” 经济发展模式。包括“生态零碳县(区)” 经济发展模式、“负碳县(区)” 经济发展模式、“生态负碳县(区)” 经济发展模式。通过“零碳”、“负碳”县(区) 经济发展模式的创建、复制和推广，逐步实现“零碳国家”、“零碳世界”经济发展模式，从根本上调控大气温室效应，调节全球气候变化；稳定气候系统，维护地球上水、气、冰共存的气候平衡状态与生物多样性；解决能源与相关环境问题，消除雾霾，使人类可持续生存和发展。
    我国在目前的经济和技术条件下，走西方国家提出的“低碳经济”发展模式的道路，必然会带来制约经济社会发展和进步的负面作用。只有速生碳汇草才能提供足量的替代化石能源的生物质，实现大气温室气体负增长，调控温室效应，消除雾霾。速生碳汇草捕碳固碳技术，既能解决我国节能减排不能解决的碳排放难题，又可解除西方国家要求减排的巨大压力，使我国成为经济发展和应对气候变化双赢的先锋。
    研究掌握碳循环规律，对碳释放、碳转化、碳传递、碳封存、碳应用等碳循环过程实施技术控制、统筹和顶层设计，使我国能充分合理地利用没有国界、没有纷争的大气碳资源，获得可持续发展的大量物质财富，从碳认识的“必然王国”到达碳使用的“自由王国”。
    （作者：中南林业科技大学碳循环研究中心主任、湖南省精细化工研究所所长）