中國的綠色機遇

中國能夠也必須實現可持續增長。儘管中國已經為提高能效、改善環境制定了雄心勃勃的計畫，麥肯錫的一項研究發現了更多的機遇。
2009年6月 • 尤茂庭　華強森　張海濛 麥肯錫
中國過去30年的高速發展使得數億人口擺脫了貧困，並使這個國家也迅速躋身於世界最大經濟體之列。在未來數十年中，如果中國要保持經濟持續增長，並加快城市化步伐，她不僅必須確保自己擁有充足和安全的能源，還要努力減輕這種增長對環境造成的影響。
中國必須在不降低增長速度、並不斷提高人民生活標準的條件下解決這些問題。但是，龐大的人口數量和經濟規模帶來了獨一無二的挑戰。為了應對這一挑戰，中國的決策者必須制定範圍廣泛、數量龐大的法規和政策，以提高諸多行業的能效，並減輕增長對環境造成的影響，其中就包括碳排放。
為了幫助中國的決策者和企業領導人發現更多提高能效的機遇，對這些機遇的優劣進行排序，並使增長更具有可持續性，我們對一些技術進行了研究，衡量了它們對溫室氣體排放所產生的影響。我們只對那些技術上可行且在2030年前有可能實現商業化的方法進行了研究。
我們的研究結果指出，到2030年，積極部署一系列新技術——諸如電動汽車和新的廢物管理辦法——將使中國進口石油的需求在已經確認的能效目標基礎上，再降低30%～40%。中國還可以將煤炭需求穩定在目前的水準上。這種方法將極大地改進中國業已出臺的增強能源安全性、降低碳排放的重大計畫。但是，實現這些目標將需要相當大的資本投資。在未來20年中，中國需要在現有提高能效的支出計畫的基礎上，每年再新增支出1500億歐元～2000億歐元，以充分發揮這些技術的潛力。此外，在實現這些目標的道路上還存在著一些障礙，其中包括下崗等社會成本和再培訓等問題。可以用來實現這些優勢的機遇期是短暫的：每座沒有採用這些技術的建築物或發電廠都會降低這些技術提高能效的收益。
採用這些技術不啻於要在發電、汽車燃料、廢物管理、建築物和城市設計、植樹造林和農業方面進行一場“綠色革命”。決策者需要做出決策，理性的、基於對技術的經濟性和可行性透徹理解的決策。
可持續性所面臨的日益加劇的挑戰
中國養育著全世界1/5的人口。據估計，在2007年，中國消耗了27億噸標準煤當量的能源，排放了75億噸的溫室氣體。它很可能已經取代美國，成為世界上第一排放大國。中國對於能源的需求以及將能源用於工業、發電、交通和廢物填埋所產生的排放和污染，也導致了其他環境問題的產生。在中國北方，荒漠化威脅著耕地和草原。水資源短缺的問題在全國日益嚴重。
中國工業部門排放的溫室氣體所占的比例高於包括發達國家和發展中國家在內的大多數國家所釋放的比例。這種高水準反映了中國正在經歷大規模的工業化。為商用和住宅建築提供電力和熱能所產生的排放是中國飛速發展的城市化和人民生活水準不斷提高所導致的結果。中國的交通所產生的中等排放量則反映了其機動車的普及率目前較低的現狀——2008年，在中國，每100人擁有4輛汽車，而在日本和美國，每100人分別擁有60輛和80輛汽車。
綠色思維
隨著中國GDP的不斷增長以及接踵而至的城市化浪潮，中國的排放模式將發生變化。我們根據中國主要經濟學家普遍認可的7%～8%的GDP增長率進行了長期預測。到2030年，中國15億人口中有約2/3的人將生活在城市（參見附文“綠色思維”）。為了應對這種增長，中國計畫興建5萬座高層住宅建築和170條公共軌道交通線和地鐵系統。（與之形成對照的是，歐洲僅有70條此類系統）。隨著經濟和城市的發展以及家庭收入的提高，包括汽車在內的消費量也會進一步提高，進而將導致碳排放的上升。
如果中國在提高能效和實現燃料供應多樣化方面不做出進一步的努力，那麼，在技術方面就不會得到進一步提高。我們將這種顯然不符合實際的假設稱為技術凍結情境。根據這樣的假設，中國的溫室氣體排放將從2005年的68億噸上升到2030年的229億噸。在這種情況下，到2030年，中國對石油的需求將增加4倍，每年需進口10億噸石油。對於煤炭的需求將增加3倍多，每年需進口37億噸～42億噸。
我們提出的這種技術凍結情境是為了提供一個假定的基準線。當然，因為中國正在提高能效並降低碳密集型能源的消耗和排放，因此，實際排放將可能低很多。過去的20年中，中國的碳效率每年提高4.9%，主要是通過提高工業的能源效率來實現。政府制定了在目前正在實施的十一五計畫中，將能源強度降低20%的目標。現在所設想的措施包括採用更加嚴格高效的建築規範，提高機動車燃油效率標準，關閉能源密集型行業的小廠，以及增加對可再生能源的投資。
我們預計，中國目前所做的努力以及最近出臺的政策，將在2005年～2030年內，每5年將其能源強度降低17%。根據我們所稱的政策情境，到2030年，中國每年的碳排放量為145億噸。能源效率的提高將主要來自工業行業（通過降低能源強度和改進廢物的回收利用）和電力行業（通過核能和可再生能源的使用，以及提高煤炭發電的效率）。能效更高的新建築和汽車燃油效率的提高也會有所幫助。這些改進還可降低進口能源的需求——將石油進口需求降低30%，煤炭進口需求降低85%。
為了獲得這些收益，政府將做出巨大努力，嚴格地強化政策實施，並為各行各業提高能效的投資提供獎勵。
一場綠色革命
如上所述，中國已經為提高能源效率制定了雄心勃勃的目標。但是，我們還是發現了更多的機遇，其中包括在中國已經承諾進行努力（比如興建更多核能發電廠，更多地植樹造林）的基礎上，加大技術應用或政策實施。其他機遇還涉及利用現有的和新興的技術，比如電動汽車、有利於氟碳化合物減排的新型半導體製造設備，以及在水泥窯中使用農業廢料與煤炭一起作為燃料（以降低煤消耗）。
在提高能效和溫室氣體減排方面，我們發現了中國可以從現在到2030年間利用的5大類機遇。如果中國能夠成功地抓住它們，那麼，中國可以在目前希望實現的對進口石油的依賴降低30%的基礎上，再降低30%。到2030年，中國還可以將煤炭需求穩定在目前的水準上，將煤炭發電占總發電量的比例從目前的80%大幅度降低到占34%。
對中國而言，這不亞於一場綠色革命。讓我們詳細談談這5大類機遇。
綠色發電
隨著製造商不斷提高太陽能和風力發電設備的產量，實施這些技術的成本將會下降。到2030年，在中國的能源中，太陽能將占到8%的比例，而風能將占到12%（而目前這兩種能源所占比例微乎其微），核電在電力所占比例將從2%提高到16%，水力發電將從16%提高到19%，而天然氣發電也將從1%提高到8%。
中國是世界上最大的太陽能光伏設備出口國，我們認為，她在相當長的時期內將保持這一地位。根據中國（以及世界）預計的太陽能光伏設備生產能力以及該行業的歷史學習率（通過產量提高獲得經驗進而降低成本），到2030年，中國太陽能光伏設備設備的安裝成本將降低近80%。隨著該技術的進一步改進，到2030年，太陽能發電成本將降低到每千瓦小時0.045歐元。
與此類似，到2030年，中國會將核電發電能力提高到1820億瓦，比政策情境目標提高740億瓦。中國可以製造核電廠所需設備的70%，而這些設備的成本也在不斷下降。如果中國最大限度地發展核能，到2030年，碳排放將下降4.7億噸，而每噸的減排成本只有3歐元。
煤炭是中國最大的溫室氣體排放燃料，到2030年，碳捕獲和碳存儲技術會將煤炭產生的溫室氣體減排7.3億噸，成本為每噸60多歐元。這項技術目前十分昂貴，但到2030年，中國將有超過25%的煤電廠——包括新建廠和經過技術改造的老廠——配備該技術。
綠色交通
汽車和卡車在中國溫室氣體排放中目前所占的比例較小，但這一情況將會發生變化。到2030年，中國將取代美國成為擁有汽車數量最多的國家，擁有量將超過3.3億輛。我們假設，屆時內燃發動機的燃油效率將以合理的價格得到極大的提高。即便如此，中國依然會有75%的石油要依靠進口。
我們的政策情境預計的採用電動汽車所提高的能源效率是比較保守的。但是，如果假設中國從2015年開始廣泛採用電動汽車技術，並且到2020年，新車的採用率達到100%，我們的分析顯示，對於進口石油的需求將會降低30%～40%。通過利用中國的低成本勞動力、快速發展的汽車市場、它在充電電池方面取得的成功以及在電動交通方面的巨大投資（包括已經投入和承諾的），中國將成為該行業的全球領袖。
從2016年到2030年，為了廣泛推廣電動汽車並興建所需的充電基礎設施，中國每年需要資本投資超過700億歐元。
綠色工業
鋼鐵、化工、水泥、煤炭開採和廢物處理行業在中國的經濟發展中發揮著舉足輕重的作用。這些行業也大量消耗能源：2005年，它們占到了能源總消耗量的1/3，以及碳排放的44%，同時，還是空氣和水污染大戶。中國正在“關停並轉”這些行業中的小廠和低效設施，並為大型企業確定了節能目標，而且還在生產中採用全球最佳實踐。這些以及政府在工業部門中的其他節能努力，到2030年可節能4.5億噸標準煤當量。
中國在2008年實施了水泥的新品質標準，提高了熟料（水泥的主要材料）的規格，並為熟料替代品制定了更加嚴格的定義。我們預計，這些措施會將混凝土中水泥的用量減少10%，並相應地減少水泥行業的排放量。與此類似，中國正在為降低廢物燃燒所用能源以及煤層氣的回收和重新利用制定標準，這些標準將降低這些行業的排放量。政策方面的這些努力到2030年將使中國在這些行業中減排48億噸。
在政策情境所設想的基礎上進一步降低每個行業的排放方面，中國擁有巨大的機遇：新技術和流程改進可將溫室氣體排放再降低16億噸。比如，在水泥行業，可以使用農業廢料與煤炭一起作為窯中的替代燃料。在煉鋼業，薄帶連鑄（澆鑄和軋鋼一步完成）可大幅度降低能耗和排放。
實施這些新技術所面臨的挑戰包括缺乏人才和資金有限。在中國，由於大學並不教授一些所需技能（比如高效的生產製造系統設計等），因此熟練的技術人員和工程師非常匱乏，而這種匱乏將長期存在。在某些行業，能效方面的投資的機會成本非常高，而在另一些行業，總回報又似乎過低。高管們不喜歡關閉工廠對其進行改造的辦法，也不接受引進創新技術或流程所帶來的相關損失。為了抓住進一步提高能效和減排的機遇，政府必須協助克服這些障礙。
綠色建築
中國的快速城市化將持續數十年。公寓樓、辦公樓和商務中心將快速增長以適應大規模的移民和經濟發展。在技術凍結的情境中，建築行業能源消耗所產生的溫室氣體總排放，將從2005年的11億噸增長到2030年的51億噸。然而，如果採用政策情境應對該行業能源使用的發展和排放問題，到2030年，排放可降低至32億噸。我們預計，全面運用各種可行的技術每年可減排16億噸。
從2005年到2030年，中國的總樓面面積（包括住宅和商用）將翻番，從420億平米增加到910億平米。不斷提高的收入水準將推動家庭購買更多的電器和空調，進而推高能源的使用。為了解決這些問題，政府正在制定目標，使得建築供熱更多地採用天然氣和混合熱電廠等相對高效的能源，而不是煤炭和柴油。隨著時間的推移，在許多地區天然氣將取代煤炭（或煤氣）用於做飯或燒熱水。政府還在建築規範中增加了更加嚴格的提高能效的新規定，對家電強制進行能效評級，並提供補貼，鼓勵改用更高效的照明燈具。
除了這些政府主導的努力外，這些機遇還包括在中國北方採用區域供暖系統，取代低效的社區鍋爐系統，改造沒有自動化系統和熱力泵的商用建築，以提高供暖、通風和空調系統的效率。中國還可以對新建築應用“被動設計”原則：在保溫、通風系統的設計中使用自然光線和遮光，以減少用於供熱和製冷的能耗。對老建築也可以進行保溫和門窗等用材的節能改造。
這些舉措都需要付出社會成本。對於供暖控制系統和泵採取更高的能效標準，將把低效的當地從業者趕出市場。更昂貴的供暖系統和市場化的供暖費用，會使得中國的低收入家庭在沒有補貼的情況下無法承受。強制實施更高的建築標準將推高行政管理的成本。迄今為止，政府所做的許多努力都收效不大。儘管進行了宣傳教育活動並提供了補貼，節能螢光燈（CFL）在推出10年後的普及率僅達到了10%。政府並沒有（像澳大利亞已經做的那樣）強行禁止白熾燈上市。要說服消費者，節能螢光燈雖然更昂貴，但能效更高，因此從長期看更划算。這項說服工作也是一項艱巨的任務。
綠色生態系統
農田和森林都是碳匯（可吸收碳）。儘管中國已經停止了大多數森林採伐活動，但原始森林在中國的覆蓋率只占國土總面積的11%。據我們估計，到2010年，政府的植樹造林和森林再造計畫將使森林覆蓋率提高到占國土總面積的20%。中國還努力限制在草場放牧（中國4億公頃草原中有90%正在退化或存在退化風險），引入可持續農業，在農村地區推廣使用由動物肥料產生的沼氣取暖和做飯。（目前，已有2300萬戶農村家庭使用沼氣取暖和做飯）。到2030年，這些政策可每年減排2.9億噸。
到2030年，其他類似的減排機遇還可能減排6.4億噸，其中包括將森林覆蓋率提高到25%而不是20%，提高牲畜的圈養率而不是在草原上放養，進一步實施保護可耕地和使用最新化肥等農業措施。這些機遇還可能產生連鎖撞擊效應：比如改進土地管理，可以控制荒漠化，並提高水源的利用效率。
為了充分實現這些技術的潛力，中國需要從現在就開始行動。等待數年，就可能降低提高能效和減排的可能性。比如，為了充分發揮電力行業的減排潛力，中國必須在2010年前實施我們所建議的大部分措施。中國正在不斷建設新的火力發電廠，如果不對這些電廠採用昂貴的碳捕獲技術進行改造，它們將在未來30年～40年間不斷排放溫室氣體。一項簡單的靈敏度分析顯示，更清潔的發電技術的實施如果推遲5年，累計效應到2030年，溫室氣體的減排潛力就可能降低達15億噸——超出了該技術可能減排能力的50%。如果推遲10年，則可能使減排潛力喪失80%。
從現在做起，擁抱綠色革命技術，中國可以創造能源更加安全、能源排放更低的未來，同時無需犧牲經濟增長和人民生活水準的提高。
作者簡介：尤茂庭（Martin Joerss）是麥肯錫北京分公司董事；華強森（Jonathan Woetzel）是上海分公司資深董事，張海濛是上海分公司副董事。