中國丹東——丹東發電廠燃燒的煤炭照亮了鴨綠江中國一側的夜空，變幻的彩虹般的光影勾勒出通往朝鮮的友誼橋，大橋越過邊境後便消失在黑暗中。電廠高聳的、糖果手杖狀的煙囪日夜不停地冒出濃煙，其中每燃燒一噸煤就包含近三噸看不見的二氧化碳，僅在一個深秋的傍晚，就向大氣中排放了超過 11,000 噸二氧化碳。
由於丹東發電廠和數百家與之類似的電廠，中國正處於前所未有的經濟增長之中——以及能源使用量前所未有的激增，而能源主要來自燃煤。煤炭是中國的燃料，這種情況在短期內不會改變。因此，中國現在是世界上最大的溫室氣體排放國，同時也排放出燃煤產生的其他有害副產品。與此同時，中國政府已承諾到 2020 年將其單位經濟產出的二氧化碳排放量至少減少 40%。受命確保國家實現這一目標的是國家發展和改革委員會（發改委），這個政府機構實際上制定了中國的能源和產業政策。
“在曼哈頓，燈光 24 小時亮著，而中國永遠不會這樣做，”發改委副主任張國寶透過翻譯說道，儘管這座與朝鮮接壤的邊境小鎮的燈光一直亮到深夜，照亮了用中文和韓文標榜其名稱的商家。“中國永遠不能在生活方式方面向美國學習。美國的人均能源消耗是中國的五倍，假設有一天，我們向美國學習：你能想象世界會變成什麼樣嗎？”
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事擁有未來。
為了實現 40% 的減排目標，例如，發改委限制了丹東和其他發電廠的燃煤量，這是該機構將全國煤炭消費量減少 490 萬噸計劃的一部分。丹東分攤的減量目標為 7,400 噸——據丹東發電廠副廠長石春介紹，該電廠主要透過提高效率措施實現了這一目標，甚至包括晚上關掉廠房內的燈。
但是，當中國努力讓數億公民擺脫貧困時，效率措施只能發揮有限的作用。“亞洲已成為世界能源需求的重心，”加州大學聖地亞哥分校亞洲和能源問題專家米卡爾·赫伯格說。“過去二十年全球能源需求增長的 70% 來自亞洲。中國佔了增量的 40% 以上。”事實上，自 1990 年以來，中國的能源需求增加了兩倍，並且在 2000 年至 2007 年期間，中國的能源需求增長量相當於整個南美洲的能源需求總和。“他們在那個時期創造了一個新的能源需求大陸。”
隨著國家第十二個五年規劃目前正在最後敲定，問題是：中國能否在不破壞全球環境的情況下繼續變得更加富裕？
“中國的二氧化碳排放量會淹沒世界嗎？”加利福尼亞州勞倫斯伯克利國家實驗室的資深科學家馬克·萊文指出，他已經在該國從事能效措施研究 24 年。“這是個問題。”
指令與控制
能源使用是經濟發展的核心——就中國而言，這意味著更多煤炭，但也需要找到更有效、更清潔地使用煤炭的方法。
發改委負責監管該國經濟的快速增長，以及最近為自願減少溫室氣體排放所做的努力，以及在國際會議（如今年在墨西哥坎昆舉行的聯合國氣候變化框架公約締約方會議（COP16））上的談判。發改委還有效地設定了能源價格——從山西煤礦開採的煤炭價格，到內蒙古風電場運營商獲得的費用，這都是其“保持重要商品總量平衡和總體控制”使命的一部分。發改委還管理著各種指令——例如關閉老舊、小型、低效的鍋爐，轉而使用更大、更現代化的鍋爐，或者將重工業從市中心轉移到工業園區——這些指令實際上決定了中國城市天空的顏色或周圍地貌的輪廓。
正如煙囪定義了始於英國，並延續到美國的工業發展，再到中國的鄰國日本和韓國，煙囪也象徵著現代中國。煙囪仍然是引發和維持 19 世紀工業革命的同一種燃料——煤炭的通道。在丹東和大多數中國城市，空氣中瀰漫著煤炭的味道，那是燃燒億萬年前的沼澤森林產生的煙霧。
“在中國經濟發展的這個特殊階段，我們的經濟結構更加側重於工業，”張國寶解釋說，他同時也是中國新成立的國家能源局局長，透過翻譯說道。“我們發展經濟只有三十年，現在我們面臨著來自國際社會[要求清理環境]的巨大壓力。這不公平。”
煤炭佔中國所有能源的 70% 以上——從電力到將骯髒的黑色岩石變成液體燃料的巨型化工廠。根據美國能源資訊署的資料，中國的煤炭使用量超過美國、歐洲和日本的總和——2009 年為 30 億噸。而且，即使中國以超過世界任何其他地方的速度增加風電場、核電站和其他電力來源，煤炭仍佔其電力供應的 80% 以上，這是中國超過美國成為世界最大溫室氣體排放國的主要原因。
“中國面臨著巨大的減排挑戰，”張國寶說。“因此，我們有必要為使用清潔煤燃燒技術進行配置。”
更清潔的煤炭
對清潔燃燒煤炭的追求一直是化學領域的一大幸事。首先，酸雨使得有必要新增巨大的化學裝置，使用石灰石和水的漿液來捕獲二氧化硫，否則二氧化硫會從燃煤電廠的煙囪中滾滾而出。華能集團——中國五家準政府私營能源公司之一——於 2009 年在丹東發電廠添加了這種技術。
丹東發電廠的石春透過翻譯說：“政府對使用脫硫裝置的機組生產的電力每千瓦時補貼 0.15 元人民幣（0.02 美分）。“所以我們有利可圖”，並且使電廠的下風向的森林、湖泊、河流和國家免受酸雨的危害。
該公司已開始安裝更多的化學裝置，以便在形成煙霧的氮氧化物滾滾而出煙囪之前將其捕獲——儘管這會以向大氣中新增更多二氧化碳為代價。
此外，首先燃燒煤炭變得更加昂貴；發改委允許煤炭價格上漲——尤其是從內蒙古鐵路運輸的優質煤炭。“這意味著我們的利潤正在下降，實際上我們正面臨巨大的成本壓力，”石春說。“我們混合煤炭是為了最佳化成本。我們的機組設計為燃燒來自內蒙古的煤炭，但我們在混合物中摻入了一些褐煤和當地煤炭。”
但是，無論中國有何國家目標，丹東發電廠都不會很快獲得一套化學裝置來控制其溫室氣體排放，儘管華能集團負責中國僅有的兩個現有碳捕獲示範專案。這項技術新增起來實在太昂貴了，而且首先還需要燃燒更多的煤炭來為執行該化學裝置提供電力。“這取決於[華能]集團的意願，”石春說，以及這家能源公司是否願意——或被命令——在未來安裝此類溫室氣體汙染控制裝置。
而可能使碳捕獲——並最終深埋地下儲存——成為可行的煤炭技術，例如在燃燒前將煤炭轉化為氣體，至少不被髮改委的一些負責人看好。“[氣化煤]的成本不比核電便宜，”張國寶說。“坦率地說，就我個人而言，我不太支援[這項]技術。”
新能源
為了取代煤炭的部分霸權地位，發改委已強制華能等公司至少用所謂的“新能源”（如風力渦輪機）發電 8%。國家從每千瓦時電力銷售中收取 0.04 元人民幣（0.006 美分）的費用中提取大量資金，用於補貼此類努力，從而僅在中國東北地區就增加了約 12 吉瓦的風力渦輪機，約佔總髮電量的 5.5%。“沒有風力資源的地區補貼有風力資源的地區，”東北電網有限公司執行副總裁王剛透過翻譯解釋說。
家庭每千瓦時電力支付約 0.5 元人民幣（0.075 美分）。金風科技（一家風力渦輪機制造商）公共事務主管姚托馬斯解釋說：“這種補貼並非來自政府的口袋；而是來自每個中國消費者的口袋。”
但風力是不可靠的：在包括丹東在內的遼寧省，秋季和冬季以及夜間的風力最強——而這恰恰是燃煤電廠最需要其另一項產出：供暖的時候。事實上，丹東發電廠目前正在完成改造，以提供當地供暖，從而取代港口約 132 個較小的鍋爐，這是自 2005 年以來全國範圍內為減少空氣汙染而關閉的 7,000 多兆瓦小型、汙染嚴重機組的一部分。“最寒冷的地區需要從 9 月到 5 月供暖，”王剛說。“在冬季，我們不能無限期地降低火電機組的容量或發電量；我們需要保持最低限度以確保供暖。”
這使得即使是發改委也很難簡單地命令進行排放改進。
能源效率
另一方面，實現效率目標似乎更簡單——一種肯定的節能方法是切斷電源。這正是中國各地市、省級政府在 11 月份所做的，他們臨時採取措施，以實現國家第十一個五年規劃中規定的全社會能效目標，該規劃將於今年年底結束。
截至 2010 年初，中國已將其能源強度（衡量單位經濟產出所用能源的指標）降低了 15% 以上。該計劃要求到今年年底將能效降低 20%，但中國製造商從大蕭條中強勁復甦意味著，隨著 2010 年的月份流逝，能源強度開始逐漸上升。政府官員意識到可能無法實現目標，於是實施了嚴格的能源控制措施，包括停電，以確保實現目標。
“中國人口眾多，需要節能，”發改委的張國寶說。而中國也做到了。“過去 30 年，年平均[國內生產總值]增長率達到 9.8%。同期，能源增長率為 5.6%。”
當然，工廠主立即轉而使用備用柴油發電機，以避免因貨物延遲交付而受到罰款，這引發了全國大片地區柴油短缺。事實上，從上海到深圳的沿海城市，排隊等待加註柴油的卡車綿延數公里——而燃燒柴油仍然意味著二氧化碳排放。
伯克利實驗室的萊文指出：“他們願意做很多事情來達到[效率]目標，包括一些非常不理性的事情。”由於國家強制停電——以及發改委的各種政策措施——中國將實現其自行設定的節能目標，發改委副秘書長趙家榮在12 月 3 日的講話中說。
發改委將繼續採取此類能效措施，作為其實現中國減少溫室氣體強度承諾的一部分。1 月 1 日，中國所有電網公司新的能效指令將生效，發改委將全力推動與 2010 年相比電力產量下降 0.3%——大約節省 110 億千瓦時。
發改委已經提高了中國燃煤電廠的效率，從 2005 年平均每千瓦時燃燒約 370 克煤炭提高到今天每千瓦時燃燒約 340 克煤炭——並且根據中國國家電力監管委員會的資料，預計到 2015 年將達到每千瓦時 330 克的水平。據石春介紹，丹東發電廠走在了前列——每千瓦時電力輸送到連線的高壓輸電線路，燃燒約 320 克煤炭。
不可預測的能源
與此同時，據萊文稱，近年來預測中國的能源增長變得更加困難；這歸因於該國持續的建設和出口繁榮，未能繼續採取更嚴格的電器標準等能效改進措施，甚至政府官員熱衷於晉升而操縱統計資料。“中國的能源增長在短期內是不可預測的，”萊文說——這意味著即使提高效率也無法阻止溫室氣體排放量的增加。“[中國]接受絕對排放上限是沒有意義的。”
發改委也認同這種觀點——命令中國煤礦提高產量以穩定 12 月初的價格，並將根據合同出售的煤炭總量提高到 7.69 億噸。發改委還將 2011 年此類合同煤炭的價格凍結在每噸 570 元人民幣（85.50 美元）。目前市場上此類煤炭的價格接近每噸 800 元人民幣（120 美元）。
這無助於溫室氣體排放——或與煤炭相關的任何其他問題，從汙染到每年仍在中國煤礦中喪生的數百名礦工。“在不久的將來，我們的首要任務是提高核能和可再生能源在能源結構中的比例，”張國寶說，這兩者加起來——不包括水壩——目前佔中國電力供應的不到 3%。但是“在可預見的未來，煤炭將繼續在我們能源結構中佔據很大一部分。”
編者注：此專題報道的採訪工作得益於檀香山夏威夷東西方中心的傑斐遜獎學金。