1 绪论

1.1 研究背景

改革开放30多年来，中国经济飞速发展，但付出了沉重的能源和环境代价。为解决这一日益尖锐的矛盾，近年来，能源利用效率成为国内外关注的焦点，尤其是“十一五”以来，大力推行的节能减排、能耗标签等一系列措施，都是提高能源利用效率的重要手段。本课题的研究背景，总体可以概括为国内的无奈和国际的压力。

1.1.1 国内视角

在国内，主要面临严重的能源供应安全和能源使用安全压力，迫切需要通过能源利用效率的提高来缓解。

1．能源供应安全问题

随着经济社会的快速发展，中国能源需求高速增长、能源供给难以为继，致使能源对外依存度不断攀升，能源供应安全问题日益严重。

（1）能源需求高速增长

自新中国成立以来，中国能源消费量基本是一路攀升，目前已经位居世界第二，约占全球消费总量的19.22%，如图1-1所示。中国一次能源消费总量从1953年的5411万吨标准煤，快速增长到2009年的30.66亿吨标准煤，其中，煤炭和石油分别从205.62万吨标准煤和97.40万吨标准煤到21.59亿吨标准煤和5.49亿吨标准煤，而天然气更是从1953年的0到1956年的9.64万吨标准煤，再到2009年的1.20亿吨标准煤；水电、核电、风电则从97.40万吨标准煤到2.39亿吨标准煤。

在1956～2009年的11个五年规划期间内，除个别年份外（1961～1965年），总体上中国一次能源消费量是逐年增长的，年均环比增长速度为6.62%，其中，煤炭和天然气也是除1961～1965年外消费量逐年增长，年均环比增长速度分别为6.08%和14.10%；而石油和水电、核电、风电的消费量则一直处于增长状态，54年来年均环比增长速度分别为9.33%和8.52%。如表1-1所示。

（2）能源供给难以为继

自新中国成立以来，中国能源生产量也基本是一路攀升，能源自给率一直保持在90%以上。如图1-2所示。一次能源生产总量从1949年的2374万吨标准煤，到2009年的27.46亿吨标准煤，列世界第二位。其中，煤炭和石油分别从2286.16万吨标准煤、16.62万吨标准煤到21.23亿吨标准煤和2.72亿吨标准煤，分别列世界第一位和世界第五位。而天然气更是从1953年的0到1957年的9.86万吨标准煤，再到2009年的1.13亿吨标准煤；水电、核电、风电则从71.22万吨标准煤到2.39亿吨标准煤。

在1951～2009年的12个规划期间内，除个别年份外（1961～1965年），总体上一次能源生产量也是逐年增长的，年均环比增长速度为6.35%，其中，煤炭和天然气也是除1961～1965年外，生产量逐年增长，年均环比增长速度分别为5.95%和9.45%；而石油和水电、核电、风电的生产量则一直处于增长状态，59年来年均环比增长速度分别为13.93%和8.54%。如表1-2所示。

能源消费总量和生产总量不断提高，但中国的能源资源储量有限，不可再生能源的现状是富煤、贫油、少气。煤炭已发现的资源量占资源总蕴藏量的13%，而可采储量占已发现资源量的40%。石油资源探明程度为33%，开始进入勘探中期，天然气资源探明程度为14%，处于勘探早期。据国土资源部按照世界通行的方法对中国已发现能源资源进行技术经济评价证实，截至2009年底，中国煤炭资源剩余可采储量为2040亿吨。如果考虑埋深小于1000米的可靠级预测资源量，剩余可采总量可能达到4000亿吨。按照国有煤矿矿井资源回采率50%、年产25亿吨原煤推算可供应80年；同时，全国石油剩余经济可采储量20.43亿吨，而且赋存条件差，生产难度大。陆地上有35.8%的石油资源分布在高原、黄土源、山地、沙漠、沼泽和滩海等较恶劣的环境中；56%的石油资源埋藏在2000～3500米之间，西部则以大于3500米为主。非常规石油资源占比较大，陆上重稠油占16.4%，海上重油比率更是高达33.3%。目前，中国陆上大多数主力油田已经进入中后期开发阶段，剩余探明可采储量中，低渗或特低渗油、重油、稠油和埋深大于3500米的占50%以上；而待探明的可采资源量大都是埋深更大、质量更差、边际性更强的难动用资源；天然气剩余经济可采储量只有24490亿立方米；可再生能源资源总量虽十分丰富，但地区分布不均，大多数位于经济落后、交通相对闭塞的西部省份。

（3）能源生产、消费与国民经济增长不同步

中国1980～2009年的国内生产总值、能源生产、电力生产、电力消费和能源消费的增长速度如图1-3所示，依此计算得出的能源生产弹性系数、电力生产弹性系数、能源消费弹性系数和电力消费弹性系数如图1-4所示。

从国内生产总值增长速度和能源生产、能源消费的增长速度及电力生产、电力消费的增长速度对比可见，国内生产总值增长速度基本一直低于能源相关的增长速度，这一方面说明了中国技术水平和管理水平的不断提高，以更少的能源供给满足了更高的经济发展需求和能源消费结构的优化。另一方面，近十年来不断出现的煤荒、电荒等现象也说明了中国能源发展落后于经济发展。

（4）能源对外依存度不断攀升

从中国的能源消费总量和生产总量的对比可见，能源供需差额不断加大，而且这一趋势在未来的一定时间内，只会日益严重。自1993年开始中国成为石油净进口国，2009年已经达到52%, 2010年达55.2%，超过美国。从各国经验看，石油对外依存度50%是一条“安全警戒线”。因此，很多专家认为这意味着中国能源环境已从“比较安全”向“比较不安全”转移。根据不同的权威机构预测，到2020年，中国的石油对外依存度至少为60%，如2009年初公布的《全国矿产资源规划（2008～2015）》预测显示，如不加强勘查和转变经济发展方式，到2020年中国石油对外依存度将上升至60%。《中国能源发展报告（2009）》则指出，2020年中国石油对外依存度将上升至64.5%。国家发展改革委能源研究所的有关研究也证实：2020年中国石油的需求量将为4.5亿～6.1亿吨，届时国内石油产量估计为1.8亿吨，进口量将为2.7亿～4.3亿吨。对外依存度将处于60%～70%。前不久，美国能源部信息情报署对未来各个国家的石油对外依存度的预测数据又显示，中国的石油对外依存度将从目前的50%多上升到将近80%。2010年中国又成为了煤炭净进口国。

中国是属于石油对外依存度和净进口量都很高的国家，2010年11月1～3日，在福建举行的第十二届中国科协年会上，中国地质科学院矿产资源研究所研究员王安建在《全球能源格局与中国能源安全》的报告中再次提出，中国能源消费零增长点预计将在2030～2035年间到来，未来20年，中国能源保障程度不断降低，对外依存度将持续上升。预计2030年中国石油对外依存度将达到75%，天然气对外依存度将接近40%，而煤炭对外依存度也将接近10%。同时，能源需求国竞争加剧；现有国际能源资源垄断导致中国能源海外获取困难重重；以发达国家为主导建立的能源市场机制使得未来国际能源市场具有更多的不确定性，中国将可能付出更高的能源成本和发展代价。这对中国的能源工业也会造成很大的影响。

2．能源使用安全问题

能源与环境问题是近年来人们研究的两大热点和难点问题，二者之间存在着一定的必然联系。能源消费在促进了社会繁荣进步、经济飞速发展的同时，也给人类带来了严重的环境、生态甚至经济问题。中国能源使用安全问题的提出源于目前生态环境的日益恶化、生态承载力的不断下降和能源使用给环境带来的沉重负担及巨大影响，这已不仅是中国而且是全球面临的共同问题。

（1）能源使用的环境影响

目前，中国能源消费主要是以煤炭为主的化石燃料，其余的是核电、水电和风能等，以下分别说明它们的环境影响。

①化石燃料对环境的影响。化石燃料仍是目前世界上使用的主要能源，在开采、运输、加工和燃烧利用过程中都对环境有很大影响。

•开采过程。最典型的是煤炭的开采，地下开采引起地表沉陷，对地表水、地下水产生污染。地表开采侵占大量农田、草地，开采中矿井瓦斯（甲烷占99%）直接排放会对大气产生污染。此外，煤矿废水使附近江、河、湖、海受到污染，如美国阿巴拉契亚地区17000千米河流，有10000千米水质被井下和露天的酸性矿水所污染，大量生物绝迹。在中国很多煤矿企业附近都是污水、黑水河。在原油开采过程中，对开采场地周围水域及农田等影响较大。

• 运输及加工过程。煤炭运输过程的粉尘及损耗，会对空气等造成严重污染。石油运输过程中的管道泄露、油船事故也会给陆地、海洋造成巨大的污染。据报道，人类每年向海洋倾倒600万～1000万吨石油，1989年11月24日，美国油轮“瓦尔德兹”号在阿拉斯加触礁，约5万吨原油流入海洋，遭到破坏的生态环境估计要10年才能恢复。煤炭加工过程中，排出大量的洗煤水和干燥时产生的灰尘、氮氧化合物和硫氧化合物等，特别是在气化和液化中还会排出大量污染物；石油加工过程中排放的“三废”更多，其中污染物数量是煤气化和液化排放的10倍以上。

•利用过程。目前，化石能源大部分用做燃料，在燃烧中产生的污染物对环境造成的影响主要表现在以下几方面。

全球气候变化。由于近百年来化石能源的大量使用（据推算，自工业革命以来，人类已向大气层累计排放二氧化碳约2800亿吨，其中2000亿吨来自化石能源的燃烧），大气中二氧化碳的浓度以每年0.7～0.8ppm的速度递增，1998年已达350ppm，预测2030年将达到450ppm，从而导致温室效应，据测度1吨煤可排放灰尘6～11千克、二氧化碳约60千克、一氧化碳约2千克、碳氧化合物0.45千克；汽车发动机每燃烧1千克汽油，排放一氧化碳约150～200克、碳氢化合物4～8克、氧化氮4～12克，这些气体都严重危害生态系统和人类健康。

热污染。由于材料和技术原因，所有火电站热能平均利用率约为33.06%，即燃料潜能的2/3没被利用而成为“余热”排放掉。这种排放带来无机氮含量和未腐解氨的增加，藻类种群结构和各种底栖生物、鱼种类的变化，使水体局部甚至整个生态系统平衡受到很大的破坏。

其他污染物及酸雨。化石能源的燃烧将向环境排放灰尘、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、烃类和其他有机化合物等空气污染物，其中硫氧化物数量最大，1986年仅美国就排出一氧化硫约2120万吨，而整个北半球每年排放一氧化硫达1.45亿吨，造成大面积的酸雨区，对生态产生很大的破坏作用。

②核电站对环境的影响。目前，全世界运行中的核电站已超过500座，核能在全世界能源中所占的比重约8.9%，预计2020年达31%。核电站最致命的缺点是放射性污染。如放射性废物的处理，20世纪70年代中期，美国将其大部分贮存在几个面积为2400平方米的大钢槽中。由于技术原因，仅1970年就泄漏废液约87万升，1973年又泄漏45万升。这些废液进入地下水质，污染可达数万年之久。

此外，反应堆自身安全缺陷，如果再加上人为（战争、操作失误）因素，它便成为藏在人群中的“定时炸弹”。如1957年9月29日，苏联乌拉尔山中的秘密核工厂发生爆炸，1957年10月7日，美国北海岸温德斯凯尔的铀反应堆发生火灾，1961年，美国爱荷华州一座实验室核反应堆爆炸，1971～1986年，美国又发生4次严重核事故。1986年，苏联切尔诺贝利核电站事故造成周围30平方千米范围的“死亡区”，严重危及邻近几个国家，引起人们的极大不安，给周围环境带来了深远的影响。2011年日本地震引起的核电站问题也对环境造成了极大影响。

③水力发电对环境的影响。水电生产使用过程是一种经济、干净、可再生的能源，但建设水库时，特别是大型水库对环境也会有很大影响，具体体现在以下几个方面。

自然方面影响。大型水库可能引起地面沉降和水库地区小气候的很大变化，甚至诱发地震，引起流域水文上的改变，如下游水位降低甚至断流，从而造成土壤盐碱化，或来自上游的泥沙减少，补偿不了海浪对河口一带的冲刷作用，使三角洲受到侵蚀。

水质方面影响。由于水库接纳入水后，在库区内存留，使水库各层水的密度、温度甚至溶解氧等都有所不同，沉积库底的有机物不能充分氧化而处于厌氧分解，水体的氧化碳含量明显增强。如巴西依泰国普水库，因热带植物被淹没腐烂后发出强烈的硫黄味。

生物方面影响。水库区由于水体汇集，使得流域的生物分布发生变化，下游一些物种减少甚至灭绝，而上游一些生物大量繁殖，结果破坏了原有的生态平衡。最明显的是，上游原来是陆地生态系统，建设水库后则变成水域生态系统，中国三峡库区就是很好的例证。

④环境影响的分类。尽管化石能源为社会进步和经济发展尤其对工业化时代的快速发展起到了巨大的促进作用，但是，化石能源的开发和利用过程中也造成了严重的环境污染与不可逆的环境破环。归纳起来主要可分为三大类型，即局部影响（城市大气、水资源等）、地区影响（酸雨、土壤、海洋污染等）和全球影响（二氧化碳等温室气体，臭氧层破坏等）。

局部影响。化石能源对局部环境的影响主要表现在对城市大气和生活环境的污染。化石能源燃烧产物的污染程度取决于燃料的质量及燃料燃烧设备的特征，其主要污染物是完全燃烧产物，如硫化物、氮氧化物和不完全燃烧产物（碳氧化物、炭黑、碳氢化物等）。城市污染主要来源于汽车尾气和居民生活垃圾。由于世界城市化的快速发展，大城市的污染问题变得越来越严重，汽车所排出的碳、氢、一氧化碳、一氧化氮、一氧化硫和经光合作用形成的5微米以下的颗粒仍是城市的主要污染源，尤其中国是世界上燃煤大国，导致了大范围的大气污染。尽管汽车发动机的性能在不断改善，城市居民生活的燃料结构不断调整，但由于大城市人口集中，人均汽车拥有量增加，汽车尾气和生活用燃料则是造成城市大气污染的主要问题。目前在世界十大污染严重城市中，中国占了7个。因此，优化城市居民燃料结构、提高汽车燃料质量和改善汽车燃料构成，将是改善城市大气和城市居民生活环境的发展方向。

地区影响。酸雨和海上石油泄露是造成区域环境污染主要因素。酸雨是大气污染后产生的酸性沉降物，而燃煤和汽车尾气所产生的一氧化硫和氮氧化物是酸性沉降物的主要贡献者。这些氧化物主要是从燃煤和燃油发电厂、冶炼厂和小型锅炉中以气体形式排出的，且随着大气的流动，会不断扩散，从而具有地区性以至跨国界影响。如果酸雨酸度过高，pH值降到5.6以下时，就会产生严重危害。可以使大片森林死亡，农作物枯萎，土壤贫瘠化，还可使湖泊、河流酸化，加速建筑物和文物的腐蚀和风化过程，造成巨大的经济损失。以广东为例，广东省一次能源构成中，虽然煤只占46%（油39%），但全省酸雨率已达46%～51%，雨水pH值达4.96～4.8，广州、佛山等重酸雨区pH＜4。

（2）中国生态环境的日益恶化

中国在生态环境方面正面临着日益严峻的挑战。虽然近年来由于政府的重视，环保工作取得相当大的进展，颁布了《环境保护法》《大气污染防治法》《水污染防治法》《固体废物污染环境防治法》《噪声污染环境防治法》《海洋环境保护法》6部环境法律，以及《森林法》《草原法》《渔业法》《矿产资源法》《土地管理法》《水法》《野生动物保护法》《水土保持法》和《农业法》9部相关资源法律；修改后的《刑法》增加了“破坏环境资源保护罪”规定；签署和加入了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》《气候变化框架公约》等18项国际环境公约，制定了《中国21世纪议程》《中国生物多样性》等10多项履约方案和规定；同23个国家签署了双边环境合作协定，但是，由于人口的增长和经济的发展，相当多的地区环境污染和生态破坏状况仍没有得到改变，有的甚至还在加剧。

①水环境的污染。水环境方面主要为有机污染，近年来，工业污染有所控制，生活污染日趋加重。七大水系、部分湖泊和近岸海域受到不同程度的污染。从总体上看，长江和珠江干流水质良好，黄河干流水质尚可，淮河和松花江污染较重，海河、滦河和辽河水质较差。一些淡水湖泊受到富营养化的威胁，太湖的富营养化近年来有所减轻，但巢湖和滇池污染程度却有所加重。北方干旱和半干旱地区的水污染和水资源缺乏，已成为这些地区经济与社会发展的制约因素。

②大气环境污染。中国是世界上第三大耗煤国，但煤的实际利用率却很低，因而造成以煤烟型为主的大气污染，主要的污染物是二氧化硫和烟尘。大气污染的后果也较严重，华中、西南、华南等地区都受到酸雨不同程度的危害，酸雨覆盖面积现已占到国土面积的30%。

③城市环境污染。随着中国工业化和城市化进程加快，城市环境问题也到了十分严重的程度。全国500多座城市的空气质量达不到国家和世界卫生组织规定的空气质量标准，其中北方城市空气污染普遍比南方城市严重。城市水质量日益恶化，工业废水和生活污水导致严重的城市河流污染。北京、沈阳、太原被列为世界十大污染严重城市。城市水污染以石油类、高锰酸盐指数和氨氮有机物为主，也是北方城市重于南方城市，而且北方内陆地区缺水型城市水污染不断增多。同时，许多城市噪声污染严重，全国有2/3的城市居民在噪声超标的环境下工作和生活，噪声扰民已成为众所周知的城市公害。

④自然资源和自然生态环境的破坏。人口膨胀、自然资源的不合理利用，造成生态环境恶化和自然生态失衡。各种自然灾害频繁，生态承载力削弱。1965～1996年，全国农业用地以每年0.4%的速度递减，而森林和草地面积损失速度高达0.8%; 2008年年底，全国耕地面积为18.25亿亩，和1999年相比，减少了1亿亩，并且高等别耕地极为短缺，只占全国耕地总面积的6%，中低产田占90%以上，远远高于传统上认为中低产田占2/3的比例。在全世界26个人口超过5000万的国家中，中国人均耕地量仅比孟加拉国和日本略胜一点，排在倒数第三位。中国是世界少林国家之一，2009年，森林覆盖率为20.36%，只有全球平均水平的2/3，排在世界第139位。人均森林面积0.145公顷，不足世界人均占有量的1/4；人均森林蓄积10.151立方米，只有世界人均占有量的1/7。草原呈退化和沙漠化的趋势，全国退化草地面积达7300公顷。北方地区沙漠、戈壁和沙漠化土地面积已达154万平方公里，占国土总面积的16%。1981年以来，利用卫星遥感图像监测，发现荒漠化共涉及18个省、市、自治区的471个县，最严重的是北部的11个省（自治区），已经沙漠化的土地约2.64亿亩，面临沙漠化危险的土地2.37亿亩，沙质荒漠化土地每年正以2460平方公里的速度扩展。据粗略估计，受荒漠化影响的人口达1.7亿，每年造成的经济损失达540亿元人民币。

全球生态环境问题的日益严重，与大比例的化石能源使用有极大的关系，尤其是中国，产业结构和能源消费结构决定了能源消费是环境污染物排放的最大致因之一。因为以中国现有的科学技术水平，煤炭作为最大比例的终端能源，释放出大量烟尘和有害物质等，引起大气和地面严重污染，使整体生态状况不断恶化，尤其是大气环境污染和水污染这些已在很大程度上日益影响和制约中国经济和社会的进一步发展。

中国植被破坏严重，覆盖率低，现有水土流失面积356.92万平方千米，占国土总面积的37.2%，其中，水力侵蚀面积161.22万平方千米，占国土总面积的16.8%；风力侵蚀195.70万平方千米，占国土总面积的20.4%。以号称“天府之国”的四川为例，水灾由几百年一遇变为10年一遇，旱灾由3年一遇变为3年两遇。近四十年来，每年由气象、洪涝、地质、农业、林业等七大类灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的3%～5%。据初步估算，平均每年因灾粮食减产180.5亿公斤。由此可见，中国生态环境的恶化不断加剧。

近年来，其他方面的具体环境污染数据见表1-3。世界上许多发达国家，尤其是工业化国家，由于能源的使用等，污染也十分严重。

由表1-3可知，1998～2009年，十多年来，中国的工业三废排放量（工业废气、废水、二氧化硫、烟尘、粉尘、固体废物排放量）基本呈上升的趋势，虽然近年来部分指标有所好转（二氧化硫、工业烟尘、粉尘），但水环境、大气环境、自然灾害等问题仍然十分严重，水资源总量、供水总量日益减少，环境污染与破坏事故、地震、海洋赤潮和森林火灾等地质灾害越来越多。

能源消费在给环境和生态带来严重负担的同时，也给社会带来了巨大的经济损失。据报道，在传统发电技术下，英国燃煤和燃油产生的污染物造成经济损失每千瓦时0.1美元，美国燃煤发电技术因排放二氧化硫造成的经济损失约为每吨2000美元，排放二氧化碳对全球变暖造成的损失约为每吨碳13美元。中国因能源消费每年造成的经济损失约为国民生产总值的1.6%，大约合人民币1000多亿元。由此可见，环境污染造成了巨大的经济损失。

综上所述，由于能源使用对环境的影响随着世界经济社会的发展，日益明显，也日益迫近，使我们要想可持续发展，就必须优先考虑减少能源使用的环境影响问题。

3．能源利用效率问题

国际经验表明，单位GDP能耗与人均GDP的关系可以表示为一条倒扣的钟形曲线，这就是所谓的“库兹涅茨曲线”。这条经验曲线反映了随着经济规模的扩大和人均收入水平的提高，每个国家都要经历一个人均资源消耗和单位GDP能耗的“爬坡”过程。一般说来，人均GDP在1万美元及人均能耗4吨标准煤是一个明显的转折点。如在人均GDP达1万美元时，韩国人均能耗4.07吨标准煤（1997年），日本4.25吨标准煤（1980年），美国8吨标准煤（1960年）。目前，全球发达国家已越过“拐点”，大多数发展中国家还在艰难地爬坡。中国由于工业化和城市化加速、居民消费结构升级、基础设施建设加快，以及待业人口多、市场规模大、城乡之间及地区之间发展不均衡等原因，经济及能源消耗快速增长仍难改变，当然，中国不能也不必在达到拐点时才开始考虑节能减排；但以中国现有的技术进步水平和社会发展状况，又没有成功的国际经验可以借鉴，人均能耗增速的峰值在变小，不少研究认为至少这一趋势要持续到2020年，突出体现在以下几个重要因素都与提高能源利用效率的前提条件相背离。

（1）产业结构重型化

据发达国家的实践经验表明，单位GDP能耗的降低主要源于产业结构的轻型化。但中国产业结构与发达国家相比，工业比重偏高，第三产业偏低，低于世界平均约30个百分点，甚至低于发展中国家约20个百分点。更重要的是，现阶段中国产业结构的轻型化很难取得进展。新世纪以来，高耗能行业迅速发展，第三产业增速慢于工业，轻工业增长又慢于重工业。前几年中国以增加供应为主要目的建设的钢铁、有色、电力、化工、建材等项目相继投产，势必增加单位GDP能耗和废物排放，增大节能减排的压力。单就中国的社会发展阶段而言，结构重型化是由消费结构升级拉动的，因为人民消费的重点已经由衣、食转向了住、行。住房、车辆、公路、铁路等基础设施建设所需消耗的大部分原材料都是由重工业提供的，重工业的能源消耗比重达到了70%左右，且正处于加速上升阶段；如果没有这些高耗能工业的发展，每年竣工的20多亿平方米建筑物、基础设施建设需要的大量原材料和能源依赖国外市场，是不可想象的。中国工业化还没有完成，城市化也在加速。如果没有工业基础，加快发展第三产业只是一厢情愿，会出现有供应无需求的情况。

（2）城市化加速

目前，城市化是除产业结构重型化之外，关系能源问题的又一最核心因素。1978～2009年，中国城市化率从17.9%加速达到46.6%，平均每年提高0.92%, 2011年中国城市化率已超过50%，预计到2050年约为75%，城市能源消耗急剧增加。其中，建筑和交通是城市用能增长的主要领域，中国城镇既有建筑约170亿平方米，且以每年10亿平方米的速度增加。中国机动车保有量快速增加，2011年已达到2.25亿辆。受城市规划、公共交通配套建设、机动车保有量和尾气排放标准等因素的影响，机动车尾气排放已经成为大城市空气的第一大污染源，而且交通运输能源也呈快速上升趋势。当前城镇人均能耗约为农村的2倍，每年近千万人从农村转移到城市也使能源消耗总量不断增加，进而导致城市环境问题日益突出。

（3）技术进步与应用扩散滞后

能源利用效率的提高一直是中国技术开发和改造的重点，但这需要持续的投资和漫长的转化过程，如国家的“双高一优”技改专项、国债技改专项等，已经开发并推广应用的溅渣护炉、高炉喷煤、干法熄焦、大型铝电解槽等技术，显著提高了产品能源利用效率，这毋庸置疑。但历史地看，改革开放以来，中国能效的成绩一直是在粗放经营、浪费较大的基础上取得的，技术进步的贡献仅约为10%。市场竞争推进企业技术进步，而参与国际竞争也需要企业有自主技术和知识产权。的确，一些高耗能行业的先进技术已经在中国出现，例如，宝钢的能耗、水耗均居国际领先水平。但另一方面，中国整体技术水平仍落后发达国家15～20年。从国际经验看，技术进步转变为能效的提高不是一蹴而就的，甚至需要10～20年的时间，如日本1990年后钢铁业的能效提高主要是源于技术进步，到2003年却只提高了约7个百分点，平均每年不到1个百分点。日本东京工业大学渡边千仞研究室的研究表明，一般的技术扩散需要2～3年的滞后时间。

（4）政策本身及其执行障碍重重

政策和投资存在滞后效应，也有政策逆导向问题：虽然中国将能效提高工作放到了一个前所未有的高度，在2007年中央经济工作会议上提出的八大任务中，能效提高排名第四，但政策实施和投资拉动却存在滞后期。

在努力提高能源利用效率的过程中，国家政策本身首先有相互矛盾之处。如国家在不断要求转变经济增长方式时，又习惯于通过行政干预以维持资源依赖型的增长，抑制市场机制的作用；在大力推进资源的循环、高效利用时，却对从事废旧物资回收、分类、加工的行业持歧视态度。其次，在实施中行政化手段方面存在一些与政策导向相悖或逆导向问题。如中央政府文件一再强调节能降耗，地方政府和企业却仍争先恐后上重化工项目；国家要求关闭高能耗、重污染、低效率的设备和生产能力，淘汰小企业，许多地方政府却将此作为提高财政收入、解决就业甚至是招商引资和扶持的对象。再次，实施中市场化手段屡屡遭遇诚信问题的挑战。政府采用市场手段推进节能减排工作，如国外已有成功经验的能源服务公司（ESCO）、能源合同管理（EMC）、自愿协议、综合规划、电力需求管理等，推广应用却遇到了企业诚信危机的挑战，发展均不甚理想，除了公司自身原因外，主要原因还在于企业之间缺乏诚信等。

1.1.2 国际视角

全球气候变化问题将是21世纪人类面临的最大规模环境问题。人类在能源系统中因化石燃料消费产生的二氧化碳是引起地球温暖化的最主要原因物质。大气中温室气体增加1倍，将使地表平均气温上升1.5℃～4.5℃。温室效应已使地球表面温度升高，海平面上升，冰川消融，极地缩小，主要农区转移等。如不采取有效措施，预计2020年全球二氧化碳的累计排放量将比1997年增加60%。表1-4列出了中国二氧化碳排放数据及预测值，气候变化足以明显地改变世界上大部分地区的降雨格局和气温模式，对人类健康、生态系统、农业、林业和水资源产生重大影响。

目前，全球气候变化已经是一个涉及政治、经济、环境、科技、法律的综合性问题。为控制温室气体的排放，尽量延缓全球变暖效应，联合国采取了一系列的举措。

1．《联合国气候变化框架公约》

1992年9月，在巴西里约热内卢召开的由世界各国政府首脑参加的联合国环境与发展会议制定了《联合国气候变化框架公约》，规定每年举行一次缔约方大会。自1995年3月28日首次缔约方大会在柏林举行以来，缔约方每年都召开会议。公约参加国有189个，5个国家以观察员身份出席。公约将缔约方分为三类：一是发达国家缔约方和其他缔约方，主要是指工业化国家缔约方和正在朝市场经济过渡的缔约方，“应制定国家政策和采取相应的措施，通过限制其人为的温室气体排放以及保护和增强其温室气体库和汇，减缓气候变化”。其中签署了《京都议定书》的缔约方承诺要以1990年的排放量为基础进行减排，承担削减排放温室气体的义务。如果不能完成削减任务，可以从其他国家购买排放指标。二是发达国家缔约方和其他发达缔约方，不承担具体削减义务，但承担为发展中国家提供资金、技术援助等义务，“还应帮助特别易受气候变化不利影响的发展中国家缔约方支付适应这些不利影响的费用”。三是发展中国家缔约方，不承担削减义务，以免影响经济发展，可以接受发达国家的资金、技术援助，但不得出卖排放指标。“发展中国家缔约方能在多大程度上有效履行其在本公约下的承诺，将取决于发达国家缔约方对其在本公约下所承担的有关资金和技术转让承诺的有效履行，并将充分考虑到经济和社会发展及消除贫困是发展中国家缔约方的首要和压倒一切的优先事项”。

2．《京都议定书》

1997年12月，在日本京都由联合国气候变化框架公约参加国第三次会议制定的《京都议定书》是《联合国气候变化框架公约》的补充条款。其目标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”。1998年3月16日至1999年3月15日间开放签字，共有84国签署，条约于2005年2月16日开始强制生效，到2009年2月，共有183个国家通过了该条约（超过全球排放量的61%），美国在签字后于2001年3月宣布退出该条约。条约规定：不少于55个参与国签署该条约并且温室气体排放量达到附件一中规定国家在1990年总排放量的55%后的第90天开始生效，这两个条件中，“55个国家”在2002年5月23日当冰岛通过后首先达到，2004年12月18日俄罗斯通过了该条约后达到了“55%”的条件，条约在90天后于2005年2月16日开始强制生效。这以具有约束力的方式规定了工业国家的温室气体减排责任，第一履约期自2008年开始，于2012年结束。

3．哥本哈根世界气候大会

2007年在印尼巴厘岛举行的第13次缔约方会议通过的《巴厘路线图》规定，哥本哈根世界气候大会将努力通过一份新的《哥本哈根议定书》，以代替2012年即将到期的《京都议定书》。考虑到协议的实施操作环节所耗费的时间，如果《哥本哈根议定书》不能在2009年的缔约方会议上达成共识并获得通过，那么，在2012年《京都议定书》第一承诺期到期之后，全球将没有一个共同文件来约束温室气体的排放。这将导致人类遏制全球变暖的行动遭到重大挫折。因此，作为《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议（COP15）的哥本哈根峰会被广泛视为是人类遏制全球变暖行动的最后一次机会。

哥本哈根会议已于2009年12月7～18日在丹麦首都哥本哈根召开。192个国家的环境部长和其他官员们商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。在此次会议上，国际社会希望就以下4点达成协议：①工业化国家的温室气体减排额是多少？②像中国、印度这样的主要发展中国家应如何控制温室气体的排放？③如何资助发展中国家减少温室气体排放、适应气候变化带来的影响？④如何管理这笔资金？会议的焦点问题集中在“责任共担”等。

1.1.3 中国的解决方案

国内的能源环境形势和国际所施加的压力，使中国必须在从国际舞台争取更大发展空间的前提下，努力从国内入手，解决能源环境这一尖锐的矛盾。

1．艰难的谈判

2009年12月14、15日两天，中国在哥本哈根谈判会场上受到发达国家从减排承诺、减排衡量与核查标准等多方面的公开非难，这种猛然间的联合开火与前两个月中这些国家赞扬中国减排努力的论调有天壤之别。更具挑战性的是，要求中国寻找一种方式来向世界证明自己减排的执行情况，即中国需要接受“三可（减排的可测量、可报告、可核查）”。美国试图在供各国部长及元首讨论的文本中加入中国等发展中大国“三可”的内容。美方表示，如果发展中大国拒绝接受“三可”，根据美国国会刚刚公布的应对气候变化框架性文件，在遵守世界贸易组织规则的前提下，美国可能采取措施，以防贸易竞争对手逃避履行碳减排义务。

针锋相对的是，中国代表团团长、国家发展改革委副主任解振华14日表示，中国自主采取的减缓行动是公开透明的，有法律保障，有统计考核体系和问责制度，要向社会和世界公布，但绝不接受国际“三可”。解振华说，在国际谈判中，往往在争论最激烈时，在保住自己核心利益的情况下，出于强烈的政治意愿，达成灵活的妥协，最终出现一个各方都不满意但都能接受的结果。

2．中国的承诺

2009年12月18日，100多个国家的领导人、联合国及其专门机构等国际组织负责人出席了哥本哈根会议。中国国务院总理温家宝与会并发表了题为《凝聚共识 加强合作 推进应对气候变化历史进程》的重要讲话，全面阐述中国政府应对气候变化问题的立场、主张和举措。温家宝说，气候变化是当今全球面临的重大挑战。遏制气候变暖，拯救地球家园，是全人类共同的使命，每个国家和民族，每个企业和个人，都应当责无旁贷地行动起来。中国在发展的进程中高度重视气候变化问题，从中国人民和人类长远发展的根本利益出发，为应对气候变化做出了不懈努力和积极贡献。温家宝表示，中国有13亿人口，人均国内生产总值刚刚超过3000美元，按照联合国标准，还有1.5亿人生活在贫困线以下，发展经济、改善民生的任务十分艰巨。中国正处在工业化、城镇化快速发展的关键阶段，能源结构以煤为主，降低排放存在特殊困难。但是，我们始终把应对气候变化作为重要战略任务。1990～2005年，单位国内生产总值二氧化碳排放强度下降46%。在此基础上，我们又提出，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放，需要付出艰苦卓绝的努力。我们的减排目标将作为约束性指标纳入中长期规划，保证承诺的执行受到法律和舆论的监督。我们将进一步完善国内统计、监测、考核办法，改进减排信息的披露方式，增加透明度，积极开展国际交流、对话与合作。

3．解决方案

针对能源使用和气候变化之间日益突出的矛盾，《气候变化解决方案：WWF2050展望》报告指出，以目前已知的可再生能源资源和技术水平，如果齐心协力向可持续能源资源和技术转换，并在5年内采取积极措施，有超过90%的可能性既可以满足2050年的能源增长需求，亦可避免气温增长超过2℃导致的灾难性气候变化。六种解决方案可以达到这一目标，对于中国而言，提高能效和发展可再生能源是最有实效的两种解决方案。

综上所述，作为人口众多的发展中大国，中国最近已经超过美国成为最大的二氧化碳排放国。世界不仅对中国的经济发展关注，同时对中国的能源消耗、环境污染及气候变化责任已有了更多的关注。虽然中国政府争辩说，从道义上讲，中国有权利发展经济、继续增长，增加碳排放将不可避免，而且工业化国家将碳排放“外包”给了发展中国家——中国替西方购买者进行着大量碳密集型的生产制造。作为消费者的国家应该对制造产品过程中产生的碳排放负责，而不是出口这些产品的国家。在内忧外患的背景下，为实现本国的可持续发展和对国际社会的承诺，国内外专家基本一致认为“可持续发展使我们不得不重视能源利用效率”。