徐 利 雷洁琼
内容提要:
本文通过对美国绿色技术创新发展支持政策研究发现,美国一直以来注重绿色技术创新与研发,通过发挥联邦政府的主导作用,制定详尽明确的路线图;根据不同发展阶段的需求给予政策和资金支持,促进创新、培育新兴绿色产业;注重发挥企业主动性,加强先进减排技术在高耗能行业的研发与运用,促进实现源头控碳、过程减碳和末端固碳,使清洁能源技术得以商业化和规模化发展,促进绿色转型和可持续发展目标实现。
美国一直以来注重绿色技术创新与研发,通过发挥联邦政府的主导作用,制定详尽明确的路线图,根据不同发展阶段的需求给予政策和资金支持,同时注重发挥企业主动性,促进创新、培育新兴绿色产业,使清洁能源技术得以商业化和规模化发展,促进绿色转型和可持续发展目标实现。
6 月26 日,第5 届中国环博会上,来自美国的参展企业展出环境污染治理装备。 图/ 中新社
制定发展路线图,明确能源转型技术方案
美国是最早发展清洁煤技术的国家,先后提出了《清洁煤技术示范计划》和《清洁电力计划》等。
(一)清洁煤技术示范计划
1986年,美国能源部提出《清洁煤技术示范计划》, 该计划是政府和行业合作的典范,通过发电厂改进计划(PPII)项目确保国家清洁能源供应的可靠性。煤炭可以继续在美国和世界能源市场中发挥关键作用,一定程度上得益于美国支持煤炭减污降碳政策以及大力推进氢能发展。许多清洁煤技术(CCT)在21世纪初已实现商业应用,不但能满足现有和新兴环境法规,还能在放松管制的电力市场中具有竞争力。
(二)清洁电力计划
2015年8月,美国公布了《清洁电力计划》,这是减少发电厂碳污染历史性的重要一步,是应对气候变化的切实行动。该计划为发电厂制定了严格但可实现的标准,并为各州制定了控制碳污染的目标, 在反映各州能源结构的同时, 提供了全国一致的问责制和公平的竞争环境,推动了清洁能源的创新、开发和部署,为应对气候变化长期战略奠定了基础。虽然部分计划在特朗普政府时期由于其对气候变化政策的态度而暂停执行,但整体技术推广路径对化石能源依赖度较高的国家具有借鉴意义和实用价值。
(三)加速推进氢能产业发展
美国能源部早在2002年就发布了《国家氢能路线图》, 后又陆续出台了“氢能行动计划”“ 氢立场计划”“H2 @Scale研究计划”以及《氢能计划发展规划》和《氢能经济路线图》等政策。2023年6 月,美国《国家清洁氢战略和路线图》提出了实现大规模生产和使用清洁氢气的战略框架,对2030年、2040年和2050 年进行了情况预测,探索了清洁氢为多个经济部门实现国家脱碳目标作出贡献的机会和可能性;还确定了联邦政府、州、地方和社区等机构和部门,工业界、学术界、国家实验室,工会和众多利益团体之间合作的要求,以加速清洁氢发展。为了落实该战略,拜登政府成立了氢能跨部门工作组,以进一步推进清洁氢实施方案。
注重技术创新资金投入,配合技术开发应用政策
美国将重大科技创新活动作为经济计划的重要部分, 注重研发资金投入和科技人才培养。
(一)以法案形式明确为革新性低碳技术研发提供资金支持
一是《2020年能源法案》授权超过350亿美元联邦投资,支持能源领域技术研发和示范,重点关注零碳能源和国内制造业绿色化升级。此法案对行业脱碳至关重要,为美国下一代清洁能源技术政策优先事项设定了标记,并为早期研发支付了“首付”。
二是2021年拜登政府宣布重返《巴黎协定》,签署了《应对国内外气候危机的行政命令》,提出应对气候危机、全面强化清洁技术研究目标和措施,随后通过的《清洁未来法案》规定了电力、交通、建筑等工业部门的监管标准,创建了一个价值1000亿美元的清洁能源和可持续发展加速器计划,调动公共和私人资金为跨部门清洁能源技术和基础设施提供资金,并授权联邦政府在十年内拨款5650亿美元用于深度脱碳。
三是《2021年基础设施投资和就业法案》(I I J A , 又称《两党基础设施法案》BIL),明确了国家电网现代化、部署储能系统、促进更高比例的可再生能源整合等投资计划。
(二)不断增加绿色基础设施建设投入
一是支持绿色产业基础设施建设。为解决长期以来用于绿色产业相关基础设施建设资金不足的问题,奥巴马政府在2009年签署《美国复苏与再投资法》(the American Recovery and Reinvestment Act of 2009, ARRA)对基础设施建设投入巨资,其中用于交通基础设施的预算高达500亿美元。
二是支持新型基础设施建设。特朗普政府时期提出适当引入私有部门投资,支持新型基础设施(包括新技术、新材料和新工艺等)发展,为绿色科技创新提供符合发展需求的新型基础设施。
三是《两党基础设施法案》在《2020年能源法案》基础上,再次提出将更多资金用于电解槽和氢能全产业链等示范补助和中期技术融资,为这些技术从实验室转向示范应用提供必要的基础设施支持。
(三)支持企业和科研机构研发的财政政策
一是对企业研发活动实行税收减免。美国研发税收抵免于1981年里根政府时期就已设立,旨在激励企业投资创新, 该类税收抵免进行了多次拓展和修订,2017年特朗普执政期间签署的《减税和就业法案》(Tax Cuts and Jobs Act,TCJA) 提出永久降低企业税率。
二是实施更加积极的研发政策。2022年《通货膨胀削减法案》则更进一步,以大规模部署实现绿色成熟技术商业化和降低成本为主要目标, 使用税收抵免、财政补贴等方式激励成熟技术规模化应用, 促进可再生能源生产,提高能源安全性和可负担性。目前美国已制定基于该法案的国内光伏发电生产框架,并在促进光伏技术产业发展方面取得重大进展。
三是激励科研机构创新和人才培养。2017年11月美国能源部长宣布授权国家实验室承包商使用技术商业化协议;通过创新机制,消除企业和其他实体与国家实验室的合作阻碍,以促进技术转让,推动美国能源创新。美国还加大对高等教育机构的投入,将其视为绿色经济增长引擎和创新场所,为美国绿色创新技术发展培养技术人才。
当地时间4 月9 日,美国联邦法院裁定加州可自定汽车排放标准。图为车辆行驶在美国加州旧金山一条高速公路上。 图/ 中新社
加强先进减排技术研发与运用,促进实现源头控碳、过程减碳和末端固碳
科技创新是解决诸多高耗能产业绿色发展的关键,美国能源部为具有商业规模的项目直接提供资金,支持高耗能行业温室气体减排技术的研发与应用。
(一)促进炼化行业从源头有效减少碳排放
一是升级与改进炼化技术、推广使用先进的节能设备和热电联产技术以及针对炼化装置开发新型低碳减排技术等,许多石油公司将生产过程能源管控和减碳作为炼化行业短期内实现低碳转型的重要策略。
二是持续支持电力占比提高的新技术研发,如使用电裂解炉技术,有利于实现大范围利用可再生能源电力为炼化装置提供蒸汽和热量,实现生产过程减碳。
三是创新管理手段,采取智能化数字炼厂生产模式及先进的能量优化与管控系统, 以减少不必要的能源损耗。同时美国能源部根据“投资美国”(Investing in America) 议程,对9个州的13个项目提供2800万美元,以推进零排放炼铁和超低生命周期排放炼钢等。
(二)加大氢能投资力度,促进绿氢研发应用和过程减碳
目前制氢行业主要以甲烷重整制氢为主,该技术每生产1吨氢气将产生8-16吨二氧化碳。美国国家实验室研究结果表明,若采用低碳制氢技术可有效降低冶炼厂25%的碳排放,富氢燃气系统可降低20% 的碳排放。美国主要能源石化公司纷纷投资低碳零碳制氢领域,持续加大对可再生能源、生物质、天然气热裂解以及化学链等制氢技术的研发投入; 钢铁行业也改进了冶炼工艺, 研发使用氢直接还原铁矿石炼钢,提高减碳效率。
(三)大规模促进CCUS (碳捕获、利用与封存)技术研发和应用,促进末端控碳
美国在CCUS技术研发和部署方面处于全球领先地位, 政府通过财政补贴、税收抵免等措施强化对CCUS项目的支持。联邦政府还资助CCUS项目环境评估,加强对CCUS项目的环境审查和监管。美国环保署提出的限制发电厂CO2排放新规则,以促进CCS(碳捕集与封存)的使用。美国抢先布局并建设多套商业化运营项目,作为全球较早进行CO2驱油(EOR)技术研发的国家, 美国现有128个项目在运行, 约占全球EOR总量的93%;在CO2封存技术方面美国也走在全球前列,全球39个正在运行的CCS设施中有15个位于美国。此外,美国还建立了CO2 综合存储中心、CO2捕集与封存枢纽等国内共享封存设施, 为CCUS技术大规模应用及示范工程建设奠定了坚实基础。
大规模部署CCS技术并示范推广
美国联邦政府十多年来一直在大规模部署CCS技术研发和推广示范项目,从立法层面确保必要的财政预算支持CCS技术开发和使用,还向使用CCS技术的企业提供税收抵免,以降低CCS成本。
(一)通过立法提供更多预算资金支持建立CCS示范项目
美国联邦政府每年支持CCS计划的资金根据相关法案提供,立法大大增加了对该领域的年度资金投入。2011— 2023年,CCS研究和相关项目年度拨款总计53亿美元, 其中2023年为3.4亿美元,用于支持专门的CCS研发和与CCS目标相关的项目(各占一半),后者主要包括清洁煤技术及提高化石燃料燃烧发电效率等。涉及的法案主要包括:2009年《美国复苏与再投资法案》(ARRA)为CCS 项目提供了34亿美元,其中约26亿美元配置给9个大型CCS 示范项目,其中5个项目归于CCS技术在燃煤电厂中使用, 其他4个项目归于CCS技术在各种工业领域的使用;《两党基础设施法案》为2022— 2026年的CCS项目提供了82亿美元预拨款,还创建并资助了两个解决CO2运输和储存问题的项目。
(二)通过立法拓展更多的融资渠道支持CCS项目
一是2022年10月在《两党基础设施法案》框架下明确投入21亿美元,用于启动《二氧化碳运输基础设施融资和创新计划》(CIFIA),主要为CO2 运输管道建设提供贷款和贷款担保;在该法案下的另25亿美元用于开发新建或扩建大型商业CCS项目。
二是《通货膨胀削减法案》提供了数十亿美元的拨款(包括税收抵免),帮助工业部门脱碳,以扩大和改进CCS 和直接空气捕获(D A C)技术。这项投资是对《两党基础设施法案》资金的补充,该法案在未来五年内为碳管理、研究、示范和部署提供了120亿美元。这两项法律都开展CCS 示范项目,旨在通过展示其商业规模的可行性,激励企业积累经验来进一步部署CCS,并采用CCS技术以降低后期安装成本。
(三)使用税收抵免等方式为CCS技术商业化提供便利条件
拥有CCS技术设备并使用CCS技术的企业有资格按吨数申请税收抵免,即在美国《国税法典》第45Q条规定,对使用CCS技术的企业实行税收抵免,激励了企业对CCS技术的使用。从2010年到2019年,各企业在45Q税收抵免中共申请了10亿美元。2022年《调节法案》(The Reconciliation Act of 2022)放宽了税收抵免资格要求并将税收抵免额增加了70%。更大幅度的税收优惠调动了企业使用CCS技术的积极性,有利于美国政府大规模部署CCS项目,以利未来全面布局碳密集行业清洁生产和清洁能源建设。
(四)推行差异化的CCS 国际合作
一是在盟友“小圈子”间开展CCS合作。美国采取政府间合作方式与日本签署了CCUS 领域合作备忘录,成立了相关国际组织与研发中心,合作开展CCUS技术研发和推广。
二是“圈外”绿色技术封锁。美国为了保持其世界经济强国的地位,以及在绿色产业和绿色科技领域的国际竞争力,对其认定的“圈外”国家实行关键和核心技术封锁, CCUS产业跨境发展也因此受到影响。
对中国的启示
他山之石,可以攻玉。美国在绿色技术创新发展方面的主要做法,对中国也有一定的启示和借鉴意义。
一是将支持绿色技术和绿色产业发展纳入法治化框架, 相应制定明确的财税、金融、绿色投资等支持政策。
二是大力促进清洁煤技术研发。中国“富煤、贫油、少气”的能源资源禀赋决定了发展清洁煤炭是中国能源安全转型的根本,应多措并举支持清洁煤技术研发,包括新建电场采用煤粉超临界发电、整体煤气化联合循环(IGCC)等先进技术。
三是尽快布局开发CCUS 技术。CCUS技术是煤炭、化工、冶炼等高碳行业降碳的关键技术,有必要尽快整合科技力量和资源对CCUS技术进行联合攻关,力争实现颠覆性突破,比如基于CCUS技术建设零碳排放煤电厂等。
四是支持绿色基础设施建设。做好智能化现代化电网建设,稳步适度超前发展储能, 持续提高新能源消纳水平。
五是积极推动绿色技术国际合作。利用多边和双边合作平台,倡导打破发达国家绿色技术封锁,帮助发展中国家利用关键绿色技术、加快绿色低碳转型进程,推动实现《巴黎协定》相关气候治理目标。
(参考文献略)
作者分别为亚洲开发银行学院前高级研究员;国家应对气候变化战略研究和国际合作中心助理研究员
Visits: 7