走生态之路-崇明发展的新选择

走生态之路崇明发展的新选择

低碳经济是社会可持续发展理念的具体运行模式，我国在《气候变化国家评估报告》中已明确提出走“低碳经济”的发展道路。在崇明岛开展低碳经济的研究和技术应用示范，还具有其独特地理与资源优势。崇明岛地处长江入海口，处于上海门户位置，三岛陆域面积1411平方公里，占上海全市总面积的1/5。在能源资源方面崇明岛是我国可再生能源资源品种最为齐全，储量最为丰富的地区之一，例如崇明东滩风能资源丰富，夏秋主要是东南风，冬春为西北、东北风，是理想的风电场址。根据近几年崇明岛陆上50米高度测风结果显示，年平均风速在6.7～7.1米/秒，年有效风力（4～25米）时间可达7300小时，折合设备满负荷利用小时约为2000小时。崇明东滩的太阳能资源也很丰富，年日照时数超过2000小时。生物质能利用方面，崇明岛也不存在原料供给问题。崇明的低碳之路不但关乎崇明的现在与未来，更对上海乃至全国的低碳经济的发展具有重要的示范与带动作用。建议崇明的低碳之路应着重在以下几个方面考虑自身的发展进程。一低碳经济发展的制度背景在促进低碳经济发展的配套政策方面，发达国家已有许多值得借鉴之处。例如，英国于2003年发布能源白皮书，确立了打造低碳经济作为能源发展的前景；2004年颁布能源法，核心内容为可持续能源、核能问题和竞争的能源市场；2006年7月发布能源回顾报告，陈述如何应对英国能源政策面临的两大长期挑战，并就一系列相关问题进行广泛的公众咨询。英国政府促进低碳经济发展的措施主要包括征收气候变化税以提高能源效率和发展可再生能源、建立温室气体排放贸易等市场机制、设立碳基金等。意大利的相关政策包括鼓励可再生能源发展的“绿色证书”制度、提高能源效率的“白色证书”制度、2015法案中的能源一揽子计划以及向欧盟提出的能源效率行动计划等。近年来，我国也在积极开展促进低碳排放的管理技术和政策研究。2005年12月，国务院公开发布《促进产业结构调整暂行规定》。同时，国家发改委配套发布了《产业结构调整指导目录》，对20多个行业的鼓励类、限制类和淘汰类项目进行了分类说明，指出：加强能源、交通、水利和信息等基础设施建设，增强对经济社会发展的保障能力。2006年12月，科技部、中国气象局、中国科学院、国家发改委、外交部和国家环保总局联合发布《气候变化国家评估报告》。2007年4月中国环境与发展国际合作委员会在挪威、瑞典、英国、欧盟和美国环保协会支持下，在北京举办了“低碳经济和中国能源与环境政策研讨会”。会议围绕中国政府提出的建设资源节约型、环境友好型社会要求，针对国内外能源与环境政策的发展趋势、全球气候变化问题的应对措施以及低碳经济、能源效率等问题，开展国内外专家交流、研讨，为国内研究与制定相关政策提供相关借鉴。二低碳能源低碳能源是低碳经济的基本保证。在向低碳经济迈进过程中，能源发展的规律，就是从高碳到低碳，最后走向无碳。国际上对低碳能源的研究，一是集中在“开源”上，即开发低碳能源（如天然气、煤的清洁燃烧）和无碳能源（如核能、水电、可再生能源）；二是集中在“应用”技术的研究上，即能源的低碳应用（如热泵技术、热电冷联产技术、区域能源技术、分布式能源技术以及最新的Oxy-fuel技术等）和无碳应用（如燃料电池技术、可再生能源的规模化应用）等；三是集中在“节流”上，即提高能源效率、降低能源消耗方面。中国在“低碳经济”方面的表现展示了一个负责任的大国的形象。但我国在低碳技术研发方面，与发达国家还有很大差距。我国尚未形成低碳能源的管理体制、运行机制和项目核算机制，目前还没有明确的税收制度调节常规能源与可再生能源的使用。与常规能源相比，清洁能源和可再生能源的使用目前还存在成本较高的问题。另一方面，重大低碳能源技术的集成和产品示范还很不够。根据电力科学院的预测，到2050年中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25%，其中光伏发电占到5%。然而，与世界太阳能光伏产业的发展相比，中国太阳能光伏产业规模小、基础薄弱，应用市场还不够稳定。同时还缺乏长期稳定的激励政策和长效发展机制，太阳能光伏发电并网应用还不多、光伏系统和相关部件的产品质量和技术水平还有待进一步提高、光伏发电成本还需不断降低。在风力发电方面，我国计划风电装机容量在2010年达到400万千瓦，2020年达到2000万千瓦，在电源结构上使风电比重接近2%。但是，目前风电总装机容量占全国电力总装机容量比例还很低，占世界风电总装机容量比例不到2%，与世界三大风电国德国、西班牙和美国相比，差距很大。以沼气利用技术为核心的生物质能利用模式是中国生物质能源利用的特色。2006年底，全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。截至2007年底，全国户用沼气已发展到2650万户。2001～2008年，中国共投资121.98亿元用于农村生物质能源技术推广。2006年崇明一次能源消耗150万吨标准煤，只占当年上海市能源消费总量（8756万吨）的1.7%。崇明岛有较丰富的生物质能源资源，其中农作物秸秆50万吨，折合30万吨标准煤；可以收获的各种非耕土地生物量约100万吨，折合标准煤60万吨；各种工业、养殖业和生活有机废弃物，相当于10万吨标准煤；总计生物质潜力100万吨，相当于2006年能耗的67%。可供开发风能潜力50万～60万千瓦，按煤电转换36%，折合设备满负荷利用小时约为2000小时，相当于每年节约34万～36万吨标准电煤；相当于2006年能耗的23%。崇明1041平方公里面积的太阳能总辐射量为15800万吨标准煤。按全岛辐射的千分之一计进行利用，则可利用太阳能资源量为15.8万吨标准煤，相当于2006年能耗的11%。潮汐能源，潮差3.5m，容量超过70万千瓦，可望建成23亿kWh/a的发电站，相当于每年节约68万～74万吨标准煤，相当于2006年能耗的35%。总可再生能源潜力为220万～250万吨标准煤，相当于2006年能耗的150%。三低碳建筑低碳建筑技术应用的关键是因地制宜，特征是集成应用创新。低碳建筑技术亦不可盲目强调与国外技术的接轨，不能无条件地全面推广，更不能低碳技术标签化，而应结合现地能源资源及生态环境条件筛选应用。重要的是借鉴国内外先进的理念和思路，集成应用适合于崇明生态岛的先进成熟的产品及施工技术。国内传统的建筑规划设计技术中严重缺失对能源环境规划技术的整合，特别是缺乏与当地能源资源及环境基础数据的对接。对崇明岛这类生态开发城镇地区，须结合现地条件研究和示范低碳建筑规划设计技术体系。单体建筑的低碳化需与所在社区、城镇、城市的低碳规划相结合。对于建筑本身而言，低碳建筑首先应是低能耗、低消耗资源、低环境负荷的建筑。在降低建筑能耗技术方面可分为被动式低碳建筑技术和主动式低碳建筑技术。建筑功能的实现不可避免地需要耗能，从建筑设计、建筑结构、建筑材料等方面融入节能环保技术、降低建筑能耗是实现低碳建筑的基本技术手段，属于被动式技术。在此基础上，提高建筑供能设备系统效率，同时因地制宜地利用低位能源及可再生能源技术直接关系到建筑的低碳化，属于主动式技术。低碳建筑应该是这种被动与主动技术的有机融合。这方面国外已有较为成熟的技术及工程应用。一些发达国家在生态建筑、低碳化节能建筑的规划设计及建造方面做出了一些尝试。如：英国伦敦的BEDZED低碳居住社区等，日本的“21世纪节能住宅”、“大阪实验集合住宅NEXT21”等。欧洲的低碳居住社区关注节能技术及环境协调技术，以BEDZED住宅组团（82套住宅，总建筑面积10388平方米）为例，通过运用太阳能、高保温围护结构、高蓄热楼板及墙体、高效保温隔热的三层玻璃窗，尽可能采用自然、可再生、可回收材料（钢结构、FSC认证的木材等）等方法，该组团每年可减少CO2排放量147.1吨，节水1025立方米。崇明地处长江口，矿产资源贫乏。崇明作为生态岛的定位更要求全面利用当地的各种废弃物来开发节能利废型生态建筑材料。已有的研究表明，污泥、粉煤灰、城市垃圾焚烧炉灰渣等具有一定的活性，通过合理的开发研究后可以将其制成生态建筑材料，崇明特有的长江沙资源，也是替代水泥工业和砖瓦制造用黏土和建筑用沙的潜在资源。在崇明大开发的过程中，急需大量的建筑材料，因此，广泛利用当地废弃物资源研制节能利废型生态建筑材料更是当务之急，这不仅能降低开发成本，更重要的是可以减少环境的污染和资源的浪费，采用崇明当地的废弃物资源研制节能利废型生态建筑材料用于崇明开发，更能体现和反映崇明对发展循环经济和建设节约型社会、对人类生态环境保护的贡献。四生态碳汇保护和提升在碳汇监测与评价技术方面，现有碳汇监测方法主要包括样地清查法、通量观测法、遥感（RS）技术方法等。碳汇评价方法主要包括碳汇系数法和模型模拟法等。总的看来，目前尚缺乏系统全面评估碳汇数量的标准及方法，仅从森林、湿地、农田等分要素层面上进行评价，缺乏集成统一的研究技术手段和方法学，同时也缺乏主动进行布局优化的思路和想法，尚需进一步深入研究。在森林碳汇发展模式与提升技术领域，近年森林生态系统碳平衡的研究很受关注，其研究聚焦于以下几个方面：森林生态系统的碳储量和碳密度的空间变异性研究方面，不同地带的固碳量呈现高纬度地区＞低纬度地区＞中纬度地区的规律性变化，且不同气候型之间均有显著差异。森林生态系统土壤碳库的研究方面，确定土壤有机碳分解过程及其定量化影响因素是目前陆地生态系统碳循环研究的热点之一。人工林碳汇的研究方面，人工造林作为一种人为的土地利用变化和陆地管理活动，能增加陆地碳储量以减少温室气体的排放。在农田系统碳循环利用集成技术领域，近年的研究发现，农田生态系统，特别是中纬度地区的农田生态系统，对区域碳收支有很大影响。崇明岛是上海市21世纪可持续发展的重要战略空间，也是全国沿海大通道的重要组成部分。随着崇明生态岛建设的不断推进，考虑到未来经济和社会发展的需要，未来崇明岛将会有更多的污水处理厂和沼气站建成并运行，所产生的各种污泥量也会逐渐增大，处理不当不但会造成环境污染，同时也会造成资源的浪费。所以，无论是从崇明岛的实际需求，还是为满足国家的节能减排目标，发展低碳经济都具有重要意义，也是现实发展的需要。五低碳产业发展模式2007年，KojiShimadaa、YoshitakaTanak等以日本滋贺为案例分析了低碳经济的应用。通过三种基于远期目标的情景分析，他们认为将1990～2030年碳排放量减少30%～50%的同时，保持经济每年1.6%的增长速度是可行的。但是要真正实现低碳经济的发展模式，必须在社会与技术领域改革，并落实一些创新措施，如土地规划、可再生能源的推广和生活方式的变化。2007年，英国的SukumarNatarajan等提出了住宅和家庭的低碳经济发展前景，指出虽然有可能实现英国能源白皮书提出的2050年碳排放削减60%的目标，但是仅仅依靠削减能源需求是不够的，必须从各个经济部门的角度来整体考虑碳减排问题。国内对低碳经济发展的战略研究提出，低碳经济发展核心是对传统产业的低碳化改造。主要分为五个层次，分别对应五个策略：①在提供产品和服务时采用清洁能源（风力发电，太阳能电池，氢气，燃料电池，地热，潮汐能等）；②缩小传统产业经济规模；③调整产业结构，缩小高碳排放产业的比重，增加低碳和碳吸收产业的比重；④降低单位产品的能耗，提高能源的使用效率，减少排放；⑤开发碳捕捉技术，进行末端控制。同时，部分传统产业也具有“低碳”的特征，因此有可能通过对传统产业的低碳化改造而实现区域低碳经济的发展。传统产业