受金融危機的影響,2009年全球能源消費量發(fā)生了自1981年以來的首次下跌。相關分析人士稱,一旦經濟開始復蘇,能源消費量將很有可能呈現報復性增長。
能源危機和氣候變化的雙重挑戰(zhàn)正在迫使能源需求結構發(fā)生改變,引領能源向低碳發(fā)展方向邁進。運輸業(yè)的能源技術革新已在進行當中,電動汽車進入市場,生物燃料開始替代化石燃料。這將是一次前所未有的機遇,同時也是一次巨大的挑戰(zhàn)。
“450”方案應對未來能源挑戰(zhàn)
能源危機與氣候變化,情況不容樂觀。據世界能源機構預測,未來20年中,世界能源需求量增長40%左右,預計非經貿合作組織國家的需求增長量占總增長量的93%。
世界石油消費的增長主要由運輸業(yè)構成,而中國和印度等新興國家對運輸業(yè)需求的增長較世界各國更為顯著。預計未來20年中,全球的石油和天然氣進口量持續(xù)穩(wěn)步增長,中國、印度和東盟都會成為能源進口增長迅速的國家。
與此同時,氣候變化帶來的壓力也日益嚴峻。預計在未來20年,如果沒有新的政策對碳排放量加以控制,全球的二氧化碳排放量增加40%,其中,非經濟合作組織國家在其中占主要地位。
面對這些問題,世界能源機構在2009年世界能源展望報告中提出了“450”方案,該方案探討將二氧化碳濃度控制在450毫克/千克之內的具體實施方式。該方案警告說:如果二氧化碳濃度達到450毫克/千克的警戒線,那么到本世紀末地球溫度將上升2攝氏度,將引發(fā)嚴重的生態(tài)災難。
生物燃料領跑運輸業(yè)能源革新
據預測,在未來20年,工業(yè)、建筑業(yè)和運輸業(yè)三大領域所需追加的投資約為8.3萬億美元。運輸業(yè)在三大領域的追加投資中占主要份額,其大部分追加投資用于節(jié)能汽車和可替代燃料,尤其是乘用汽車。
而能源革新所需的巨額投資,可有望通過新型高效能源帶來的收益進行彌補。能源效率的提高,將節(jié)約8.6萬億美元的成本,從而抵消追加投資的消耗。
2007年,乘用汽車市場全部由內燃引擎汽車構成。預計在今后20年,電油混動汽車、油電混動汽車和電動汽車等新一代汽車逐步占據市場。
汽車引擎技術的進步與生物燃料的發(fā)展將促使生物燃料逐步替代化石燃料。據預測,到2020年,新技術和生物燃料會促使汽車的碳排放量降低40%。
目前,生物燃料正向運輸業(yè)提供3500萬噸油當量的能源,約占運輸業(yè)燃料份額的1.5%?,F有的生物燃料產品大多屬于第一代生物燃料,其原料是糖、淀粉、玉米等食物和飼料或食物廢料等,產品主要包括美國的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、歐盟的菜子油—生物柴油等。
相關專家曾表示,2020年后,全球汽車、輪船、飛機使用的能源將向新能源轉變,2030年,生物燃料將占全球運輸業(yè)的9.3%,2050年將達到25%??梢灶A見的是,在2020年之后,幾乎所有的生物燃料都使用新技術。2030年后,電動汽車和燃料電池汽車也將會占領市場,有效降低全球的汽油消費量。
一半原料來源于農業(yè)或林業(yè)廢料,另一半來源于農作物,廉價的原料也在一定程度上降低了生物燃料的成本。
發(fā)展中國家開展合作占領先機
發(fā)展中國家在生物燃料原料方面占有優(yōu)勢。據保守分析,第二代生物燃料可使用地球上現有10%的農業(yè)或林業(yè)廢棄物來生產45%~60%的生物燃料,而無需額外的農業(yè)或林業(yè)用地。2/3的農業(yè)或林業(yè)廢料來自發(fā)展中國家如巴西、中國、印度、墨西哥、南非等。
對于發(fā)展中國家來說,第二代生物燃料的研發(fā)與市場化正面臨著重大挑戰(zhàn),如具有專業(yè)技能的勞動力缺乏、資金以及相關技術匱乏等。所以,加強發(fā)達國家和發(fā)展中國家及發(fā)展中國家之間的合作顯得異常重要。目前,在中國、巴西、印度和泰國已出現了一些合作項目。此外,在進行第二代生物燃料的開發(fā)時,需要進行土地利用和農村發(fā)展的綜合戰(zhàn)略分析,同時還應開展生物質能源在各領域的研究,從而使社會及經濟利益最大化。