以科技创新推进生态文明建设
编者按
中国环境科学学会2013年学术年会近日在云南省昆明市召开。此次会议的主题为“环境科技创新与生态文明建设”。与会代表围绕环境管理战略转型与科技创新、水体污染防治与生态保护、空气质量管理与大气污染防治、环境与健康等议题，进行了交流和讨论。本报特刊登相关发言以飨读者。
发展非碳能源 控制人均排放
中国科学院副院长、中国科学院院士 丁仲礼
目前，国内学者有这样一些看法：一是我国2025年~2040年将达到碳排放峰值；二是我国人均碳排放峰值与英国、法国、德国、日本相当，但将远远低于美国、澳大利亚、加拿大、俄罗斯。我将围绕这些看法谈谈自己的观点。
研究碳排放是很困难的。应从3个基本要素开始分析：一是人口总量，二是人均能源消费量，三是能源结构。对于碳排放研究来说，研究人均排放意义不大，因为人均排放量与国家建设速度有关，而真正重要的是人均累计的排放。累计排放量及其与GDP的关系，能够直接反映国家经济发展的程度。
从人均累计碳排放量来看，中美两国相比，中国人均累计碳排放量仅为美国的1/20。而英、法、德、日等国的人均累计碳排放量是我国的4~12倍。
在此，从影响碳排放的3项基本要素来分析未来我国的碳排放情况。
第一，人口总量。我国实行计划生育政策会使人口数量下降，但人口寿命增加，两者相互抵消。总体来看，我国人口总量可能会有一定上升，但上升量不会很大。
第二，人均能源消费量。人均能源消费由几个因素决定：一是人均基础设施，二是城市化水平，三是产业结构，四是生活水平，五是GDP增长率。从这5个因素可以分析历史上发达国家的排放是如何变化的，从而获得我国今后的碳排放问题的一些启示。
从人均基础设施来看，我国人均现代基础设施同发达国家相比还有很大的差距。所以我们应有一个基本判断，我国的工业化、城市化、基础设施建设还远没有完成。
从城市化来看，发达国家基本上20世纪60年代就完成了城市化，之后，城市化的增速很慢。而我国目前的城市化率仅达到了50%，有近1.9亿农民工并未实现真正的城市化。
从产业结构变化看，现在美国除商业外，第三产业占比为60%，也就是说美国制造业耗能、排碳占比非常小。发达国家基本都是如此。而我国虽然近30年来产业结构也在发生重大变化，但制造业比例依然很高，第三产业只占到40%左右。目前一些发达国家制造业和基础设施的碳排放在逐渐下降。而我国碳排放的重要构成正是制造业及基础设施建设。
从生活水平看，2005年美国仅在交通领域人均碳排放就相当于我国当年碳排放量的总和。毫无疑问，随着现代化的进程加快，我国交通的排放也会快速增长。
从GDP增长率看，虽然近两年我国GDP增速放缓，但仍保持较高增长率。
第三，能源结构。讨论能源结构涉及两方面，一是化石能源中煤油气的比例。二是非碳能源的比例。
从化石能源中煤油气比例看，我国煤炭在整个能源消费结构中的比例为70%左右，这是一个非常惊人的比例，我国煤炭年消费总量占世界煤炭消费总量一半左右。与其他国家不同，我国的化石能源中石油、天然气所占比例都较小。
从非碳能源比例看，随着技术的进步，全球煤炭占能源比例越来越小。虽然发达国家都在大力发展非碳能源，但主要发达国家非碳能源的比例只是百分之十几而已，如日本不到10%，美国是13%~14%。鉴于发达国家在非碳能源开发与利用方面比我国更有优势，因此我国非碳能源在总能源中的消费比例不容乐观。
回到最初的问题，我国到2040年达到碳排放的高峰时，能不能把人均的排放量控制在像英国、德国、法国、日本等国的水平？
首先，我们假定人均GDP从5000美元到2040年时达到25000美元，年均增长率略小于6%，理论上这个数字可以达到。其次，必须考虑能源弹性系数，这是非常重要的数据。能源弹性系数是经济增长与能源增长之间的比例，弹性系数越小就说明能源增长越慢。前些年，我国能源弹性系数非常高，基本在0.7、0.8以上，如果化石能源中煤油气比例不变，到2040年达到排放高峰时，能源弹性系数降到0.5的话，我国碳排放仍会增长100%。
所以我得出结论，要把人均高峰排放控制在以上4国水平非常困难，必须大力发展非碳能源、提高天然气消费量。能源弹性系数必须控制在0.4以下。
虽然我国人均的碳排放量比较高，但是人均累计排放还非常低。
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