1 引言
澳大利亚是世界上人均能源消耗量和温室气体排放量最高的国家之一[4],碳减排形式严峻。2015年起,澳大利亚政府推出了多个新能源发展战略,使得澳大利亚迅速成为部署了太阳能、风能等新能源的全球领导者[5]。依据澳大利亚清洁能源局（Australian Clean Energy Regulator）的统计信息,在2018-2020年期间,澳大利亚部署的太阳能和风能总量超过17吉瓦,人均年发电量超过200瓦[6],约为欧盟、美国、中国和日本人均发电量的3~5倍[7],是全球平均水平的10倍。依据Our World Data数据库的测算,自2017年开始,澳大利亚的人均碳排放持续减少,2020年的人均碳排放水平降低到15.37吨（约与1985年持平）[8]。澳大利亚大部分国土位于中低纬度地区,与我国大部分地区类似,与我国能源结构非常相近,都是以煤炭为主要一次能源的国家[9];在资源禀赋方面,澳大利亚有着绵长的海岸线和丰富的光伏资源,这些因素使澳大利亚的经验具有借鉴意义。2019年,澳大利亚政府公布“气候变化战略”,开启国家层面全面应对气候变化新时期。本文以澳大利亚政府自2019年至2022年初发布的一系列低碳产业与技术发展政策为基础,分析了澳大利亚的碳中和战略和科技布局形式,并结合我国的实际情况提出了构建以新能源为主体的新型电力系统、引入社会资金投入创新性低碳技术的研发以及继续完善减排立法和碳减排管理体系的建议。
2 澳大利亚低碳产业发展的战略部署
根据“澳大利亚的长期减排计划（Australia’s Long-Term Emissions Reduction Plan）”[12],澳大利亚的目标是争取在2050年实现净零排放。为了兑现这一目标,2020年5月,澳大利亚制定了“技术投资路线图（Technology Investment Roadmap）”[13]指导澳大利亚及其面向全球市场的低碳产业技术投资,这是一项全面的低碳产业发展计划,旨在降低低碳技术成本,促使更多企业和消费者选择低碳技术产品,并提出到2030年累计在低排放技术方面的新投资达到200亿澳元。依据技术投资路线图,澳大利亚的低碳技术发展路线将包含8个基本步骤,第1阶段：设定清晰的愿景;第2阶段：新兴技术调查;第3阶段：澳大利亚的技术需求和比较优势;第4阶段：确定优先技术;第5阶段：确定最有效的实施路径并设定经济目标;第6阶段：平衡整体投资组合;第7阶段：实施投资;第 8 阶段：评估技术投资的效果。
2021年10月,澳大利亚又推出了名为“净零计划：澳大利亚之路（The Plan to Deliver Net Zero The Australian Way）”[14]的碳中和方案,计划称澳大利亚政府未来二十年将在低碳技术领域投入约200亿澳元,而这将会撬动800亿澳元的私有企业或州政府的投资,且由低碳技术驱动的低碳产业会为整个经济带来活力,预计到2050年,低碳产业会使澳大利亚的人均收入增加近 2 000 澳元,并创造10万个新的就业机会。
3 澳大利亚低碳产业发展的技术路径
2020年至2022年期间,澳大利亚先后发布了“技术投资路线图”、两期“低排放技术声明（Low Emissions Technology Statements）”[15,16]“关键技术行动计划（The Action Plan for Critical Technologies）” [17]“关键技术蓝图和行动计划启动（Launch of the Blueprint and Action Plan for Critical Technologies）”[18]和“澳大利亚现代制造业发展战略（The Australian Government’s Modern Manufacturing Strategy）”[19],以及一系列具体行业或技术的发展战略,详细描述了澳大利亚未来的低碳产业的重点投资技术和产业发展战略。
3.1 重点技术投资计划
澳大利亚将要投资的低碳技术可分为三类,即优先发展技术、潜在新兴技术和具有战略意义的关键技术。
（1）优先发展技术
“技术投资路线图”作为澳大利亚长期减排计划中的重要战略组成部分,体现了澳大利亚政府未来数十年低碳产业发展的重点领域。依据该路线图,澳大利亚将发展新能源作为新型经济的基础,低排放炼钢炼铝也要倚赖新能源的发展,另外碳封存也是澳大利亚未来投资的重点领域。配合“技术投资路线图”,澳大利亚政府每年还会公布一份“年度低排放技术声明”,用于说明政府和私营企业在低碳产业与低碳技术领域的投资重点,以期降低关键低排放技术的成本。澳大利亚政府分别在2020年和2021年各发布了一份“年度低排放技术声明”,指出优先发展低碳技术和其他新兴低碳技术。
澳大利亚政府发布的“年度低排放技术声明2020”中阐述了五项优先发展的低碳技术,这些技术均是具有成熟理论基础并依据开展了一定实践的低碳技术,包括氢能技术、低成本储能技术、低碳材料（钢和铝）技术、碳捕集和封存技术以及土壤碳测量技术;“年度低排放技术声明2021”则又新增了低成本太阳能发电技术。如表1所示,澳大利亚政府为其中最重要且最有经济前景的项目设定了经济性指标和时间表。各类低成本低碳技术最早将在2025年实现,最晚也不过2035年,即澳大利亚志在用不到15年的时间实现低碳技术驱动的经济体系。
表1 优先发展技术战略目标与预期达标时间
| 优先发展技术 | 预期成本 | 预期达标时间 |
|---|---|---|
| 低成本太阳 能发电技术 | 低于15美元/兆瓦时 | 不早于2030年 不晚于2035年 |
| 低成本储能 技术 | 低于 100 美元/兆瓦时 | 不早于2025年 不晚于2030年 |
| 低碳炼钢技术 | 低于700 美元/吨 | 不早于2030年 不晚于2040年 |
| 低碳炼铝技术 | 低于2200美元/吨 | 不早于2035年 不晚于2040年 |
| 碳捕集和封存 (CCS) | 低于20美元/吨 | 不早于2025年 不晚于2030年 |
| 土壤碳测量技术 | 低于3美元/公顷 | 不早于2025年 不晚于2030年 |
| 清洁氢生产 | 低于2澳元/千克 | 蒸汽甲烷重整路径： 不早于2025年 不晚于2030年 电解水： 不早于2027年 不晚于2030年 |
（2）潜在新兴技术
新兴技术是指那些具有变革潜力的低排放技术,但需要全世界共同研究、观测和投资。“年度低排放技术声明2020”中列出了10项新兴低碳技术,包括车辆充电和加油基础设施、高性能电网、新型高能效太阳能技术等。2021年又详细探讨了两种新兴的低排放技术,即可减少农业甲烷排放的牲畜饲料补充剂和低排放水泥。这些新兴低碳技术有望在未来成为优先考虑发展的技术,并得到相应投资。
（3）具有战略意义的关键技术
这类技术是指对澳大利亚国家利益具有重大意义的新兴技术,这些技术可能会对澳大利亚的经济发展、国家安全和社会凝聚稳定带来极大影响。依据2021年11月澳大利亚政府发布的“关键技术行动计划”和“关键技术蓝图和行动计划”,能源与环境领域的生物质能和发电用氢气/氨气是具有战略意义的低排放技术。生物质能技术是指生产由生物或有机体生产的固体、液体或气体燃料的技术,包括沼气、来自植物的生物柴油,以及来自玉米和甘蔗等农作物的生物乙醇。发电用氢气/氨气技术是指基于氢气和氨气的生产、储存、运输和使用实现供热和发电。
3.2 重点行业的发展路径
2022年1月澳大利亚政府公布了“澳大利亚现代制造业发展战略”,宣布向现代制造业投资15亿澳元,旨在创造更多就业机会,推动澳大利亚经济转型,并使澳大利亚的制造业在全球市场上更具竞争力、韧性和规模。该战略涉及6个关键领域,包括资源技术与关键矿物加工、食品与饮料、医疗产品、物质循环、清洁能源以及国防。其中资源技术与关键矿物加工和清洁能源是低碳产业发展的重点领域。
（1）资源技术与关键矿物加工行业
澳大利亚作为全球最重要的资源与矿产出口商,其采矿设备、技术和服务 (METS) 部门创造了970亿澳元的收入,支持了大约 20万个工作岗位[20]。资源技术与关键矿物加工行业具有极大的减排潜力。澳大利亚有着左右全球经济发展的重要矿产资源,许多稀有金属是电动汽车制造、移动电话和可再生能源系统中不可或缺的原材料,因此其资源技术与关键矿物加工行业会涉及多个低碳产业发展的关键环节。以电池价值链为例,锂矿石从挖掘到加工成氢氧化锂或金属,直到组装均属于资源技术与关键矿物加工的范畴,因此这一行业的技术进步会显著推动全球的低碳产业发展。
在资源技术产业发展方面,澳大利亚政府提出要采取以下四类措施,包括开发新技术以提高产业运营效率、开发可持续性技术、增强废物回收利用和部署跨领域制造技术;在关键矿物加工产业发展方面,澳大利亚政府提出要采取以下三类措施,包括挖掘原材料的附加价值,构建创新商业模式和塑造符合环境、社会和政府预期的一流产品标准。
（2）可再生资源与清洁能源行业
材料和能源是制造业的核心。世界各地都在向更可持续的材料和能源解决方案迈进,绿色供应链正在重塑制造业格局。澳大利亚有着丰富的清洁能源资源,具有极大的绿色制造潜力。澳大利亚除了有着全球能源转型所需的关键矿物、稀土和重要金属的顶级生产商,还有着制造电池、电动汽车、太阳能电池板和风力涡轮机所需的铜、锂和镍等金属矿产资源。此外,澳大利亚的矿产储量也是世界领先的。
在可再生资源产业发展方面,澳大利亚的“国家可再生能源行动计划（National Waste Policy Action Plan）”[21]提出通过更好的收集、分拣、加工和运输系统,减少污染和物料流量成本,投资改造材料回收工艺以转向二次使用;“澳大利亚现代制造业发展战略”将会帮助企业开展这类业务,建立商业合作机会。
在清洁能源产业发展方面,“澳大利亚现代制造业发展战略”将大力投资太阳能和海上风能,并引导在工业制造中使用这类能源,吸引投资。由于清洁能源的资本回报率较低,澳大利亚力图通过产品细分和品牌效应获得市场溢价;并希望在未来进入国际能源交易市场,如出口可再生能源、提供分布式可再生能源设备、建设远程能源传输系统、发展清洁热能和氢能,从而有机会获得大规模投资;政府除了鼓励私人融资,还通过澳大利亚可再生能源机构（The Australian Renewable Energy Agency,ARENA）提供资金和通过清洁能源金融公司提供商业融资。
3.3 澳大利亚推动低碳产业发展的政府行动
澳大利亚政府推动低碳产业发展的行动内容可以概况为三个方面。
◆ 对低碳技术的研究、开发、示范和早期商业化进行投资;
◆ 投资低碳技术相关的基础设施;
◆ 鼓励消费者和企业选择低碳技术产品。
具体举措可从政府的执政措施和政府的基础设施建设两个层面来讨论。
（1）执政措施
澳大利亚政府鼓励低碳产业发展的执政措施包括,提出低碳发展的战略路线、制定各类低碳产业发展策略、组建低碳产业融资机构和进行各类低碳产业投资。
2020年澳大利亚政府的具体行动和实施计划包括：
◆ 建立技术投资框架,并优先安排政府对新技术的投资;
◆ 启动了19亿澳元的新能源技术一揽子投资计划;
◆ 建立了澳大利亚第一个地区氢气出口中心;
◆ 对澳大利亚可再生能源机构和澳大利亚清洁能源金融公司（CEFC）进行立法改革,以使其董事会能够灵活应对政府的优先事项;
◆ 要求关键机构（ARENA、CEFC和CER）加速优先技术的开发;
◆ 要求关键机构公开报告他们为加速优先技术正在采取的措施;
◆ 建立了包括关键机构主席在内的常设技术投资顾问委员会;
◆ 政府将利用年度“低排放技术声明”指导、跟踪和衡量新能源技术投资的影响;
◆ 扩大澳大利亚与贸易伙伴的国际能源合作;
◆ 对阻碍低碳技术使用的立法或法规障碍进行审查;
◆ 完成澳大利亚长期减排战略的制定。
2021年澳大利亚政府的具体行动和实施计划包括：
◆ 启动“太阳能30 30 30计划（Solar 30 30 30）”[22],以期在2030年实现光伏发电达到30%,且价格达到30美分/瓦的目标;
◆ 依据“Rio太平洋氢能计划（Rio Tinto Pacific Operations Hydrogen Program）”[23]评估氢能基础设施需求,开展国家氢基础设施评估工作,联合钢铁和制铝企业研发氢能储能和 CCS基础设施设计;
◆ 启动“澳大利亚氢能战略计划（Australia’s National Hydrogen Strategy）”[24],拟向七个清洁氢工业中心投资 4.64 亿澳元助力氢能的工业应用;
◆ 发展零排放燃气市场,以增加对氢能和其他零排放气体的需求,鼓励消费者自愿消费零排放燃气。
（2）基础设施建设
4 启示建议
总体而言,2019年至今澳大利亚制定了较为详细的低碳发展目标、实施路线,明确了优先发展的技术领域。澳大利亚政府推动低碳产业发展的行动可以概况为三个方面,即：（1）对低碳技术的研究、开发、示范和早期商业化进行投资；（2）投资低碳技术相关的基础设施；（3）鼓励消费者和企业选择低碳技术产品。澳大利亚政府选择通过技术突破和建立竞争市场推动低碳产业的成长,一方面采取了各种行动加快零碳、可靠和具备经济性的电能系统的建设,将太阳能光伏、风力涡轮机、水电和生物质能与现有电网集成起来,同时还大力发展高压直流电高性能电网,这些能源技术已实现商业化,并已经在全球范围内大规模部署；另一方面积极在绿氢、碳捕集与封存、土壤碳封存、交通低碳化储能技术以及低排放或零排放钢铝等具备发展潜力的技术领域进行投资,以政府项目拉动商业投资。尽管澳大利亚的各项技术投资机会为最重要的低碳技术项目设定了明确的研发目标,但控制成本仍然是评价各项技术的重要指标。
中国与澳大利亚同处中低纬度地区,有着类似的资源禀赋和能源结构,基于澳大利亚的经验可以达到以下启示,（1）加强低碳产业技术路线顶层设计,前瞻预判关键产业低碳技术发展路径,研究制定低碳技术经济性发展目标,引导技术投资;（2）引入社会资金投入创新性低碳技术的研发,包括氢燃料电池、大规模储能技术、碳捕集与封存等技术研发和产业化投入;（3）继续完善减排立法和碳排放管理体系。单纯以市场推动低碳产业发展具有极高的风险,政府作为解决环境问题的主体需要更多介入碳减排的立法框架,以保障国家碳中和战略的推进。
参考文献
A zero-carbon, reliable and affordable energy future in Australia
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100% clean and renewable wind, water, and sunlight all-sector energy roadmaps for 139 countries of the world
[J].
Pathway to 100% renewable electricity
[J].
Solar photovoltaics (PVs) and wind constitute more than 60% of global annual net new capacity additions. Balancing an electricity system with 30-100% variable PV and wind is straightforward using off-the-shelf techniques comprising stronger interconnection over large areas to smooth out local weather, storage, demand management, and occasional spillage of renewable electricity. The overwhelming dominance of PV, wind, and hydroelectricity in new renewable energy deployment means that renewable electricity is tracking toward near equivalence with renewable energy. A global survey of off-river (closed-loop) pumped hydro energy storage sites identified 616 000 promising sites around the world with a combined storage capacity of 23 million GWh, which is two orders of magnitude more than required to support 100% global renewable electricity. This is significant because pumped hydro storage is the lowest cost storage method and is available off-the-shelf in large scale. Australia is deploying PV and wind at a rate of 250 W per year per capita, which is four to five times faster than in the European Union, the USA, Japan, and China. This is significant because it demonstrates that rapid deployment of PV and wind is feasible, with consequent rapid reductions in greenhouse gas emissions.
