随着全球社会对实现碳中和及可持续发展的急切需求,新能源领域在中国得以迅猛发展,展现出前所未有的活力和潜力。然而,新能源的快速普及和应用,却引发了公众对二次污染和次生灾害的广泛关注和担忧。这些污染就像“达摩克利斯之剑”高悬头上,如何妥当处理这些二次污染成为亟待解决的问题。
一、发展清洁能源是实现碳中和和经济可持续发展的必由之路
清洁能源的突出特点是清洁、环保、可再生及有利于生态循环,目前包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源, 以及氢能、受控热核聚变能和可燃冰等。
作为人类社会主要能量来源的煤炭、石油和天然气等化石能源, 经过数百年的过度开采和巨大消耗, 已经不可逆转地走向枯竭, 而与之伴生的环境恶化问题也引起国际社会的极大忧虑。严峻的能源压力和环境压力迫切需要加速开发利用新的更清洁、更环保、更经济的新型战略替代性能源。它对增加能源供应, 改善能源结构, 减少温室气体排放, 保护生态环境具有重要作用, 是缓解能源短缺和环境污染的新希望。
2020年,中国正式宣布力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。风电、光伏发电、水电等可再生能源既不排放污染物、也不排放温室气体,是天然的绿色能源,成为替代化石能源的优选。数据显示,2020年,我国可再生能源开发利用规模达6.8亿吨标准煤,相当于替代煤炭近10亿吨,减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量分别约17.9亿吨、86.4万吨、79.8万吨。
近年来,在环境问题日益严峻、能源多样化战略渐成发展共识的背景下,中国政府还加大了对新能源汽车产业扶持力度,该行业开始进入快速发展阶段,在构建绿色低碳交通运输体系和推动绿色低碳技术创新过程中涉及了包括电动汽车、混合动力和锂电池等汽车节能技术。但在这一发展进程中也引发了二次污染的问题。
二、新能源快速发展过程中带来的二次污染问题
新能源二次污染是指在新能源的生产、使用、以及废弃过程中产生的对环境和人类健康有害的污染。尽管新能源被广泛认为是清洁、可再生的能源形式,但其全生命周期仍然可能对环境带来一些负面影响。这些影响主要包括在新能源技术的制造、运输、安装、维护和废弃阶段释放的污染物,以及由于新能源设施建设和运营而引发的环境问题。
随着新能源技术的广泛应用,一些二次污染问题逐渐浮出水面。其中关于新能源汽车的污染问题引起了公众的强烈关注。在国家相关部门对新能源汽车的大力支持下,再加上相关技术快速进步发展的情况下,锂电池行业得到了前所未有的强力驱动,市场份额高速增长。与此同时,新能源汽车废旧电池也开启了退役高峰。从动力电池原材料的开采、生产到最终的淘汰,每个阶段对环境都会有不同程度的污染和危害。这显然不是发展新能源汽车的初衷。
据相关资料显示,平均每生产一辆大型纯电动汽车,会产生约15吨二氧化碳,其中电池占1/3,电池能量越大,生产时所产生的二氧化碳就会越多。而且新能源汽车所采用的锂离子电池等电池种类,包含着稀有金属和有毒物质,例如锂、镍、钴和有机溶剂等,其生产和提取过程可能会引起矿产开采和污染。同时,电池废弃处理需要进行严格的环保处置,以防止对土壤和水源造成二次污染。去年中国新能源汽车淘汰下来的废旧电池超过20万吨,电动车的电池寿命一般在4年到6年,大批量的废旧动力电池开始出现,到了2025年,我国淘汰动力电池会接近80万吨,而正规的新能源动力电池回收利用企业少之又少,因此,当下新能源汽车电池污染仍然是一个非常严峻的问题。
此外,不只是电池,风光水核能源都存在二次污染问题。
风电场在建设和运行过程中需要占用大面积的土地和树林,可能会破坏当地的生态系统平衡,影响当地动植物的栖息地和迁徙路线,还可能对当地水资源和土壤质量造成影响。风电机组在运行时会产生一定的噪音,可能对附近居民的生活造成干扰和影响。此外,噪音污染还可能对当地野生动物造成影响,影响其生活和繁殖。风电机组的旋转叶片可能对鸟类造成伤害,尤其是大型飞禽和候鸟。
太阳能电池板的制造需要使用化学品,如硅、镓、铅等,这些物质在生产和处理过程中可能对环境有害,废弃的太阳能电池板可能包含有毒元素,需要妥善处理,否则会对土壤和水体造成污染;
水能设施的运行可能涉及废水排放,其中包含可能对水生生物有害的物质;小水电的运行会导致河流流态改变,支流河段的水资源枯竭、纵向连通性的丧失、鱼类受伤、鱼类栖息地退化以及鱼类/大型无脊椎动物群落组成的单一化等不可逆的影响不安全的核能设施可能导致辐射泄漏,对周围地区产生严重的次生影响。此外,新能源设施存在着一系列安全隐患,如爆炸、泄漏等,一旦发生将对周边环境和人民的生命安全造成威胁。
三、如何解决新能源产生的二次污染和次生灾害?
尽管目前中国已经采取了一系列措施来应对新能源发展中的二次污染问题,包括严格的安全监管、废弃物处理政策以及环保技术的研发和应用,但针对二次为污染的有效解决对策尚处于萌芽阶段,无论是政策法规、标准规范、评估和奖惩机制、工艺技术、以及公众意识等,都亟待进一步加强研究和制定规则。
首先,需要强化监管和制定更严格的法律法规,建立健全全生命周期的环境、社会责任和治理标准和评估体系以规范新能源生产、使用和废弃过程中的污染和环境影响。实施有效的监管和惩罚机制,确保企业和机构遵守环保法规。
其次,需要加大对技术创新和环保技术的研发投入,发展环保友好型的新能源技术,减少生产和废弃过程中的有害物质排放。推动能源存储和转换技术的创新,减少对稀有资源的依赖。
第三,需加强公众教育和信息披露,提高公众对新能源二次污染问题的认知,加强对环保知识的普及。鼓励公众参与环保决策,加强舆论监督,通过公众参与项目,听取民意,形成共识。
第四,通过加强国际合作,分享环保技术和经验,共同应对全球性的新能源污染问题。倡导国际标准和协作机制,确保全球新能源发展的可持续性。
最后,应尽快建立综合规划和生命周期评估,在新能源项目规划阶段进行全面的生命周期评估,考虑整个生命周期中的环境和社会影响。制定综合性的区域规划,避免对生态系统和社会造成不可逆的破坏。
总之,政府、企业和公众应共同努力,确保新能源的发展不仅能够满足能源需求,还必须最大限度地减少对环境的负面影响。避免“顾此失彼”而“捡了芝麻丢了西瓜”的结果发生。只有在环境和生态友好的前提下,新能源的可持续性发展才能真正实现。
作者:
刘锋 中央财经大学绿色金融国际研究院首席经济学家、中国首席经济学家论坛理事
聂炜欣 中央财经大学绿色金融国际研究院首席经济学家研究室研究助理