2009年,受金融危机影响,全球能源消费量自1981年以来首次下跌。分析人士指出,经济一旦复苏,能源消费量可能报复性增长。能源危机与气候变化的双重挑战正推动能源需求结构向低碳方向转型。运输业的能源技术革新已在进行,电动汽车进入市场,生物燃料开始替代化石燃料。这既是前所未有的机遇,也是巨大挑战。
“450”方案应对未来能源挑战
能源危机与气候变化形势严峻。据世界能源机构预测,未来20年世界能源需求量将增长约40%,其中非经合组织国家占增长总量的93%。全球石油消费增长主要由运输业驱动,中国和印度等新兴国家尤为显著。预计未来20年,全球石油和天然气进口量持续增长,中国、印度和东盟将成为能源进口增长最快的地区。同时,气候变化压力日益加剧。若无新政策控制碳排放,未来20年全球二氧化碳排放量将增加40%,非经合组织国家占主导地位。为此,世界能源机构在2009年《世界能源展望》报告中提出“450”方案,旨在将大气二氧化碳浓度控制在450毫克/千克以内。该方案警告,若浓度达到此警戒线,本世纪末地球温度将上升2摄氏度,引发严重生态灾难。
生物燃料领跑运输业能源革新
据预测,未来20年工业、建筑业和运输业需追加投资约8.3万亿美元,其中运输业占主要份额,主要用于节能汽车和替代燃料,尤其是乘用车。能源革新所需巨额投资可通过高效能源的收益弥补。能源效率提高将节约8.6万亿美元成本,抵消追加投资。2007年,乘用车市场全部由内燃引擎汽车构成。未来20年,油电混动汽车、插电混动汽车和电动汽车等新一代汽车将逐步占据市场。汽车引擎技术进步与生物燃料发展将推动生物燃料逐步替代化石燃料。预计到2020年,新技术和生物燃料可使汽车碳排放降低40%。目前,生物燃料向运输业提供3500万吨油当量能源,约占运输燃料份额的1.5%。现有生物燃料多为第一代产品,原料为糖、淀粉、玉米等食物或饲料废料,包括美国玉米乙醇、巴西甘蔗乙醇、欧盟菜籽油生物柴油等。专家表示,2020年后全球汽车、轮船、飞机能源将向新能源转变,2030年生物燃料将占全球运输燃料的9.3%,2050年达25%。2020年后几乎所有生物燃料将采用新技术。2030年后,电动汽车和燃料电池汽车将占领市场,有效降低全球汽油消费量。生物燃料一半原料来自农业或林业废料,另一半来自农作物,廉价原料降低了成本。
发展中国家合作占领先机
发展中国家在生物燃料原料方面具有优势。据保守分析,第二代生物燃料可利用地球上现有10%的农业或林业废弃物生产45%~60%的生物燃料,无需额外用地。三分之二的农业或林业废料来自巴西、中国、印度、墨西哥、南非等发展中国家。然而,发展中国家在第二代生物燃料研发与市场化方面面临重大挑战,如缺乏专业技能劳动力、资金和技术。因此,加强发达国家与发展中国家之间以及发展中国家之间的合作至关重要。目前,中国、巴西、印度和泰国已出现一些合作项目。此外,开发第二代生物燃料时需进行土地利用和农村发展的综合战略分析,并开展生物质能源多领域研究,以实现社会和经济利益最大化。