本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
幾年前訪問中國時,在第一次品嚐到中國空氣中酸澀、粗礪的味道後,我向一位當地官員詢問了汙染控制問題。中國新建的燃煤電廠和其他工業鍋爐通常都配備了昂貴的洗滌器,用於清除排放到煙囪中的高溫混合氣體中的酸雨和形成霧霾的二氧化硫。但這位官員指出,洗滌器執行需要能源,因此除非有要員(或外國記者)來訪,否則它們都會被關閉。
世界自然基金會中國專案主任、生態學家和環境經濟學家胡濤表示,情況並沒有太大改變。在他最近參觀一家燃煤電廠時,洗滌器因“檢查”而被關閉,他在11月24日伍德羅·威爾遜中心中國環境論壇的一次談話中解釋道。濤詢問,這種機器多久檢查一次?工廠經理告訴他,如果沒有政府人員來訪,機器每天都會關閉。
這就是中國最近宣佈該國每年煤炭消費量永遠不會超過42億噸的背景,此舉是在與美國達成歷史性協議以開始應對氣候變化之後採取的。似乎對特定地區煤炭燃燒量的限制已首次使煤炭在21世紀中國能源總量中的份額下降,儘管自2000年以來總體份額增加了兩倍。“中國絕大多數二氧化碳排放都是煤炭燃燒造成的,”自然資源保護委員會國際專案主任傑克·施密特在 CEF 活動上表示。
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如果中央政府的上限得以實現,那麼中國的二氧化碳排放量將永遠不會超過每年約120億噸——目前約為每年100億噸。僅中國的煤炭燃燒就佔全球二氧化碳汙染的 20%。
相比之下,美國目前的二氧化碳排放量略高於每年 50 億噸。如果最近的承諾保持不變,到 2030 年,美國和中國的生活方式將在人均約 10 噸的汙染水平上趨同。
這是一個艱鉅的任務。為了實現煤炭消費量的這種停止增長,中國在未來 10 年內必須建造與過去 10 年建造的燃煤電廠一樣多的風能、太陽能、核能和水力發電——高達 1000 吉瓦的煤炭替代能源,其中還包括天然氣,無論是從俄羅斯透過管道輸送的天然氣,還是從該國自身的頁岩礦藏中水力壓裂開採的天然氣。即使這個夢想實現了,國際能源署的分析表明,除非中國的經濟或電力使用增長也大幅放緩,否則這種擴張雖然有可能實現,但不足以減緩煤炭消費量的上升。為了真正控制中國的二氧化碳汙染問題,還需要更多的技術,例如二氧化碳捕獲和封存,以淨化現有燃煤電廠的排放。
問題是:一旦安裝了這項技術,它會被啟用嗎?
煤炭在中國很便宜,而且越來越便宜。事實上,根據世界自然基金會的胡濤的分析,儘管中國可能需要越來越多的煤炭進口來滿足其巨大的需求,但現在的煤炭成本比 2000 年還要便宜。因此,燃煤電廠的所有者仍然可以透過燃燒汙染性的煤炭來發電賺錢——如果他們保持汙染控制裝置處於關閉狀態,則可以賺更多的錢。鑑於由此產生的經濟增長、不斷增加的就業崗位和稅收收入,地方政府幾乎沒有理由抱怨(除非省級或中央政府介入)。因此,中國的碳強度——單位經濟產值產生的二氧化碳量——近年來停止下降,這主要可能是由於燃燒煤炭生產水泥和鋼鐵以建設中國蓬勃發展的城市和基礎設施的前所未有的繁榮。“對於企業來說,一方面是低煤價,另一方面是煤炭上限規定。他們應該遵循哪一個?” 濤問道,並指出碳稅可以果斷地解決這個難題。“一個說多用,一個說少用。”
中國真正的危機不是看不見的二氧化碳,而是更可見的空氣汙染,除了導致人們過早死亡外,空氣汙染還遮蔽了整個城市。上次我訪問中國時,人們開玩笑說霧霾遮蔽了該國免受美國間諜衛星的監視,但事實是,北京、濟南和瀋陽等城市的空氣中煙塵和霧霾水平在某些日子裡空氣質量指數超過 200。中央政府認為低於 100 就是“藍天”,但世界衛生組織建議 AQI 永遠不應超過 20(美國和歐洲也未能達到該標準)。“如果你住在北京,無論你貧窮還是富有,你都無法避免空氣汙染,”施密特指出。
因此,空氣汙染已成為中央政府關注的焦點——而且該國總理李克強甚至宣佈向空氣汙染宣戰。“空氣汙染已成為當今中國面臨的最重要的問題之一,無論對於社會穩定還是國際聲譽而言都是如此,”自然資源保護委員會亞洲主任兼北京居民芭芭拉·芬納莫爾在 11 月 6 日與記者的電話會議中表示。“降低空氣汙染的努力正在對煤炭使用產生非常有益的影響。”
世界自然基金會的胡濤建議,進一步減少煤炭使用的最佳方法是透過徵收相當於碳稅的稅費來確保價格上漲——中央政府正在考慮在未來幾年將二氧化碳價格納入全國溫室氣體汙染總量控制和交易市場的一部分。這樣的計劃也可能讓中央政府更好地瞭解地方層面煤炭使用和汙染控制的實際情況。“如果我們不減少煤炭消費,我們就無法減少 PM 2.5”,或粒徑為 2.5 微米或更小的顆粒物,更通俗地稱為煙塵,自然資源保護委員會能源、環境和氣候變化高階顧問楊富強在北京 CEF 活動上補充道。
但對抗煙塵並不一定意味著同時遏制二氧化碳汙染。對於北京等城市的空氣質量,一個解決方案是將工廠和其他燃煤工業遷出城市,或者在燃燒前將煤炭轉化為天然氣或液體,這可以減少嗆人的煙塵,但會導致比直接燃燒煤炭產生更多的二氧化碳汙染。“中國有可能將煤炭使用從汙染最嚴重的地區轉移到內陸地區,這就是為什麼全國強制性的煤炭消費上限如此重要,”芬納莫爾說。
與此同時,中國西部的地區現在可能會趕在任何國家努力生效之前建造燃煤電廠和工業。“我們向西部地區發出警告,你們現在必須建立煤炭產業,”楊說。“將來,就太晚了。”
簡而言之,中國未來十年左右實際如何發展其能源系統將決定世界是否有真正的希望來應對氣候變化。如果中國夢確實包含良好的環境,正如中國國家主席習近平過去所說的那樣,那麼就需要進行比該國過去 25 年所經歷的轉型更為非凡的轉型。這意味著永久開啟汙染控制裝置。