国际经济与贸易毕业论文国外低碳技术发展现状与激励机制研究.doc

本科毕业设计(论文)国外低碳技术发展现状与激励机制研究学 院 经济与贸易学院 专 业 国际经济与贸易 年级班别 2007级（1）班 学 号 学生姓名 指导教师 2011年6月摘 要在气候变暖问题的背景下，低碳化是当今世界经济社会发展的新潮流，世界能源发展已进入以低碳化为主要特征的大变革时期。低碳技术的提出迅速引起了世界的关注，一些发达国家的低碳技术发展取得了显著的社会经济成效。本文介绍了发达国家发展低碳技术的成功经验，同时介绍了在节约能源技术、可再生能源技术和碳捕存技术等方面的技术进步，以及各国所采取的各种各样的激励机制。最后总结低碳技术发展的经验，对发展中国家的低碳技术发展给出一些启示。关键词：国外, 低碳技术, 发展现状, 激励机制注：本论文题目来源于教师的市级科研项目，项目编号：2010GN-H00041。AbstractIn the context of climate warming, low carbon is the new trend of world's economy and social development , the world energy development has entered into the period of great changes which the main feature is low carbon. After putting forward of low carbon technology, it caught the attention of the world quickly, low-carbon technology development in some developed countries have made significant Social-economic performance. This article describes the successful experience of low carbon technologies in developed countries and introduces the progress of low carbon technology in energy conservation technologies, renewable energy technologies and carbon capture storage technology ,as well as many countries adopt incentive mechanism to develop low carbon technology. Finally, the successful experience of low-carbon technology development will give some inspiration to developing countries in development of low-carbon technologies.Key words: Foreign，Low-carbon technologies，Development status，Incentives目 录1 绪论11.1 选题的背景与意义11.2文献综述21.3论文构成及研究内容42 低碳技术的内容与领域53 国外低碳技术发展的现状73.1节约能源技术、低碳能源技术、碳捕获和埋存技术(CCS)的发展现状73.2国际低碳技术发展存在问题的原因分析93.2.1 缺乏完整、有效的法律、政策支持体系93.2.2 低碳技术的研发基本上处于自发状态103.2.3 各国都很重视低碳技术的研发和应用，但相关的理论研究几乎没有103.2.4 不少政府都在加大投资力度，但拨款方式和标准不够明确103.2.5 国际间的技术转移阻障103.3主要发达国家低碳技术路线的选择及原因分析103.3.1 欧盟：走清洁能源技术优先发展的低碳技术路线113.3.2 日本：走节能技术重点发展的低碳技术路线123.3.3 美国：走全面发展的低碳技术发展路线124 全球低碳技术专利发展现状分析144.1低碳技术专利发展现状144.2低碳技术专利的国别概况155 促进低碳技术发展的激励措施195.1国际范围上低碳技术的发展措施195.2各国促进低碳技术发展的激励措施195.3总结目前发达国家促进低碳技术的实践，主要可以得出四点启示225.3.1 政策引导、法律规范低碳技术发展225.3.2 重视低碳技术的研制开发235.3.3 把发展可再生能源作为降碳的重要举措245.3.4 运用经济手段刺激低碳经济发展255.4发展中国家低碳技术的激励机制的若干探讨26结 论29参考文献30致 谢321绪论1.1 选题的背景与意义全球气候变暖深刻影响着人类生活、社会发展和生态环境，进入21世纪以来，在全球气候变暖背景下，发展低碳技术，限制温室气体排放已逐渐成为全球性共识，2009年末闭幕的哥本哈根气候大会更是把低碳经济的发展推向了高潮，未来的国际经济竞争很可能是低碳经济的竞争，然而低碳技术对发展低碳经济起关键性作用。从理论上来看，低碳技术源于低碳经济，但从本质上来看，正是低碳技术的广泛深入应用才导致了社会发展模式从传统到“低碳经济范式”的根本性转变，而且，低碳技术融入于新的能源利用方式之中，由此可见，发展低碳经济的核心是低碳技术的应用，从一定意义上来说，低碳技术已成为低碳经济范式下能源利用方式的代名词。人类发展的历史是技术不断发展进步的历史，技术上的每一次飞跃，都会给人类社会带来巨大的改变，技术从根本上影响着人类社会。因此，低碳技术得到了所有国家的高度重视。然而，不同的国家在发展低碳经济的过程中，采用的低碳技术并不完全相同1。“低碳技术”更是当今世界最先进技术的代名词之一。全球环境治理和发展“低碳经济”的根本在于发展低碳技术，只有在相当技术保障的情况之下，人类才能完整构建未来的地毯世界。在世界各地的大力扶持之下，诞生了一批以新能源技术、碳储藏技术为代表的低碳技术，并由此产生了以低碳经济为服务对象的低碳型服务业。低碳技术正在迅速成长，并拥有一个十分光明的未来，并被普遍认为能像互联网技术一样，将引领人类社会进入下一轮发展期28。发展低碳技术具有非常重要的意义：一是有助于节约能源，减少能源消耗，减轻日益增加的能源压力；二是有助于调整能源消费方式，降低碳含量较高的能源的使用量，促进发展新生物能源；三是降低污染物的排放量，实现温室气体的低排放甚至零排放，保护当地环境；四是节约企业和社会成本，提高企业的产出效率，推动社会经济的发展；五是促进技术创新和产业创新，为创造业的发展提供新的机遇，进而带动就业率的提高。近年来，世界各国尤其是发达国家非常重视发展低碳技术，麦肯锡公司2009年预计，20112015年，全球对低碳技术的投资额将达到每年3170亿欧元，而这一数字在20162030年将会增加至8 110亿欧元，低碳技术投资将成为经济增长的一个重要推动力。总之，在各国政府的大力推动下，世界对包括清洁煤技术、可再生能源的开发利用技术、提高能效技术的投资正在以前所未有的速度增长，抢占未来低碳技术制高点对世界各国经济可持续发展具有重要的战略意义2。总的来看，低碳能源是低碳经济的基本保证，清洁生产是低碳经济的关键环节，可持续发展是低碳经济的根本方向。1.2文献综述当前，发展低碳经济已成为应对全球气候变化的重要战略选择，向低碳和绿色转型更是可持续发展框架下世界未来发展的根本方向，低碳技术将成为国家核心竞争力的重要标志之一，谁掌握了低碳核心技术，谁就拥有了未来发展竞争的主动权3。国内外学者基本取得了一个共识，就是“通过开发和使用低碳技术是减少排放的一个关键途径” 4。斯特恩也指出技术政策是应对气候变化政策的一个关键5，国外学者主流的观点是，以可再生能源技术为主体的低碳技术相对于传统化石能源技术而言，是一种突破性创新。如Hofert等人就认为“新的能源技术是对能源生产技术的革命性变化”，而现有的技术(传统能源技术)“具有严重缺陷，无助于稳定全球气候”6。低碳技术，又称环境友好技术(Environmental Sound Technologies，EST)，联合国环境与发展委员会(United Nations Commission on the Environmental Development，UNCED)21世纪议程对EST进行了详细定义。亦即，首先，EST是一种非连续的产品和工艺；其次，EST是一种环境保护技术系统；第三，EST是指环境保护方面的技术范式技术革命。作为第一层次的定义，EST被定义为一个非连续的实体，EST指产生较少或不产生废弃物的产品、工艺，包括末端污染治理技术等。第二层次，EST被定义为技术系统，是将其视为包括技术方法、过程、产品、服务、装备及组织和管理过程的一个总系统。第三层次，EST被定义为新技术范式或技术革命，如果说前两层次的EST的定义主要从减少环境污染的角度出发，则在第三定义层次上，EST担负起了全面保护环境的责任。在这种意义上，EST意味着更低的污染、以一种更持续的方式利用资源与再利用废弃物、以一种比旧技术所采用的更可以接受的方式处理剩余废弃物，对旧技术取而代之。因而，在第三层次的意义上，EST被解释为“获得持续发展，支撑世界经济，保护环境，减少贫穷和人类痛苦”的技术7。近年来，国内外有关低碳技术方面的研究主要围绕低碳技术的概念与内涵、技术发展与低碳经济的关系、低碳技术专利，低碳技术创新，低碳技术的发展激励机制等问题展开，本文着重分析当今国际上低碳技术发展的现状以及低碳技术发展的激励机制。关于国外低碳技术发展现状，中国学者吕俊杰分析了英国，欧盟，德国，美国的低碳技术发展现状，英国低碳技术的现状是2008年在节约能源、清洁能源供应和“碳排放信托基金”等方面努力，最大的低碳技术发展就是英国成立了一个碳基金公司，碳基金主要来源于英国的气候变化税，它是向工业、商业及公共部门(住宅及交通部门、居民除外)征收的一种能源使用税。欧盟低碳技术的现状是2007年底就提出了战略能源技术计划，这是欧洲建立新能源研究体系的综合性计划。欧盟相信，欧洲可望降低清洁能源生产成本，并使欧盟工业立足于快速增长的低碳技术之上。欧盟“在生物燃料方面，2010年要达到5.75”；在氢能和燃料电池方面，通过今后七年的研发，“氢能汽车在欧盟27国市场上的份额将提高到2020年1.4和2030年12”。德国低碳技术的现状是德国的低碳技术应用目前也是走在世界前列，德国采用产业转移与新能源开发措施，使鲁尔区等“钢铁中心”逐步变成传统产业与信息技术、生物技术等“新经济”产业相结合、多种行业协调发展的新经济区。在鲁尔工业区的关税同盟区，已发展成工业遗产创意产业园。“在新能源方面，德国正研究光伏电池、太阳能热发电厂、生物能源，以及能源的有效利用等，创造可持续发展的能源”。美国低碳技术的现状是2007年美国参议院提出了低碳经济法案，美国前总统乔治·w布什在2007年提出了美国应对气候变化的“长期战略”。当前，越来越多的美国企业主动采取限制排放等节能措施，逐渐投入更多资金从事相关技术研发，令环保投资成为潮流。当选第56届美国总统的奥巴马在能源方面提出的政策主张是实现能源自给，重点投资于清洁能源技术1。学者安紫薇指出国际低碳技术趋于成熟，国际上低碳技术不断发展，出现了包括清洁煤技术、降低二氧化碳含量技术等，部分发达国家的清洁煤技术、碳捕获与埋存技术等技术已经成熟2。至于哪些低碳技术能够引领未来，现在还无法做出判断。专家指出，这可能需要通过技术之间的竞争。技术上谁先突破，并能够被普遍应用，谁就成为主导。如太阳能被认为是取之不尽、用之不竭的清洁能源，如果技术发展到可以令成本很快降下来，会非常具有竞争力20。各国政府提出一系列的激励机制促使低碳技术的发展，发达国家纷纷采取政策措施发展低碳技术，例如有：秦军博士指出通过设立碳基金，为企业提供低碳技术支持，对可再生能源的开发给予明确、固定和长期的补贴，低碳技术国际合作，建立低碳技术法律保障体系等。凌芳研究员总结了发达国家的激励机制主要有：政策的支持，重视低碳技术的研制开发，运用经济手段，加强国际间合作。学者陈亚雯认为目前，在低碳技术的国际转让与合作方面存在着激励不足的问题，这从经济学角度来讲是市场失灵，也正是政府应该关注并致力解决的问题。单纯依靠企业的自发行为不可能完成这一违反其自身的经济有效性的任务。因此，从各利益相关方看目前应该充分发挥政府在低碳技术的转让与合作中的引导者作用，通过发达国家与发展中国家的通力合作，为私营部门参与国际技术合作消除各种障碍而提供正向激励。学者安紫薇指出从国际上来看，低碳技术的研究领域更加广阔，低碳技术政策措施多样化、低碳技术不断创新并加强国际合作。国际上已形成了以清洁煤技术为主要技术主体，重点开发其他清洁技术和碳捕获与埋存技术；以可再生能源产业为主体，加大力度促进其他清洁能源产业的发展。低碳经济全球化发展，同时促进了全球的低碳技术交流与合作更加深入2。1.3论文构成及研究内容本文主要围绕发达国家的低碳技术发展现状及低碳技术的激励机制展开。第一章中，引出低碳技术的概念，主要介绍低碳技术的内容与领域。第二章中，具体分析节约能源技术、低碳能源技术、碳捕获和埋存技术(CCS)在全球上的发展状况，然后引出低碳技术在发展中存在的问题。第三章中，主要介绍主要发达国家低碳技术路线的选择，以及分析选择的低碳技术路线的原因。第四章中，用数据展示全球低碳技术专利技术分布概况，然后具体对太阳能、先进交通工具、建筑和工业节能、煤技术、碳捕捉和储存、风能、智能电网、生物能源、其它能源等分析各国技术专利申请数。第五章中，从全球范围上和主要的发达国家上分析促进低碳技术发展所采取的各种激励措施，然后从中得出几点启示，最后得出一些政策建议更好的发展国际低碳技术以及更好发展各国的低碳技术。本文通过对目前国外低碳技术研发与应用情况的分析，指出目前低碳技术取得哪些重大的成果以及不足之处，同时探讨各国采取发展低碳技术的激励机制，同时参考国际上应用低碳技术成功例子的启示，分析如何继续发挥优势，弥补不足，更利于发展低碳技术，使人类社会可持续发展，从而达到清洁生产，降低污染，保护环境的目的。2 低碳技术的内容与领域目前通用的对低碳技术的定义是：低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。从广义上来讲，顾名思义，就是为了发展低碳经济而采用的技术，它是随着低碳经济的兴起而兴起的；从狭义上说是为了减少二氧化碳等温室气体的排放而采用的技术27。这些技术可分为两大领域：无碳或减少碳排放技术，捕存和利用二氧化碳的技术。无碳或减少碳排放技术领域包括三个方面：(1)绿色能源技术一水能、风能、生物质能、太阳能、潮汐能、地热能、核能等。(2)传统化石能源节能减排技术一煤、石油和天然气开采及高效、清洁和综合使用。(3)其他行业过程节能减排技术一制造业节能、建筑节能和交通节能。捕存和利用二氧化碳技术领域的核心是CCUS技术(Carbon Capture Utilization and Storage)，即二氧化碳储存、捕集和利用技术。二氧化碳的储存一般说来可分为地质封存、陆地封存和海洋封存三类。地质封存主要是将二氧化碳封存于废弃的油井、天然气田、无法开采的煤层、盐生植物层、含有有机物的页岩层。因为在这些地质层中，石油、天然气、卤水、二氧化碳等化合物都储藏了数百年，相信有巨大的储存可能性。陆地封存就是通过植树造林、耕地保护以及林地和耕地管理，通过植物来吸收更多的二氧化碳。通过农田管理，使得农作物吸收更多的碳，减少土壤中有机质的损失；通过林地管理使树木吸收二氧化碳的效率更高；湿地管理以减少其温室气体的排放；生物技术以强化植物的固碳能力。由于海洋有着巨大的储存二氧化碳的能力，因此海洋储存技术也不可忽略，海洋储存二氧化碳有两种方式，第一种方式是直接向深海注入二氧化碳；第二种方式是利用二氧化碳向海底施肥，以刺激海底生物的生长28。二氧化碳的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集。燃烧前捕集主要应用于之前提高的整体煤气化联合循环IGCC系统中。即在预燃烧炉中，将化石燃料进行分解，富含碳氢化合物的化石燃料就会在高温高压下分解成氢气，一部分一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳会跟水反应得到氢气和二氧化碳，这时再将浓度较高的二氧化碳同氢气分离，留下二氧化碳，氢气用于燃烧。富氧燃烧采用传统燃煤电站的技术流程，但通过制氧技术，将空气中大比例的氦气脱除，直接采用高浓度的氧气与抽加的部分烟气的混气体来替代空气，这样得到的烟气中有高浓度的二氧化碳气体，可以直接进行处理和封存。燃烧后捕集即在燃烧排放的烟气中捕集二氧化碳，目前通用的二氧化碳分离技术主要有化学吸收法（利用酸碱性吸收）和物理吸收法（变温变压吸附）而膜分离技术还处于发展阶段，但却是公认的在能耗方面具有巨大潜力的技术28。这些技术的具体领域：第一是源头控制的“无碳技术”。即大力开发以无碳排放为根本特征的清洁能源技术。基于现有科技水平和认识，这主要包括风力发电技术、太阳能发电技术、水力发电技术、地热供暖与发电技术、生物质燃料技术、核能技术等，其最终理想是实现对化石能源的彻底取代。化石燃料燃烧是主要的碳排放源，经由这一过程每年进入大气的碳排放量约为8 0亿吨。欧洲联合研究中心预测，人类能源结构在本世纪前半期将发生根本性变革，化石能源在20302040年间将达到最大值，此后可再生能源将逐渐成为主体3。第二是过程控制的“减碳技术”，是指实现生产、消费和使用等过程的低碳，达到高效能、低排放，集中体现在节能减排技术方面。居CO2排放量前五位的工业行业(电力、热力的生产和供应业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，黑色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，化学原料及化学制品制造业)占工业CO2：排放的比重已超过80。因此，这五大行业应该作为发展和应用减排技术的重点领域。比如，在电力行业，通过加快研发煤电的整体煤气化联合循环技术(IGCC)、高参数超超临界机组技术，热电多联产技术、清洁煤技术等，在提高发电效率的同时降低碳能源消耗；在石化行业，重点培育天然气、液化石油气燃烧催化剂和VOC催化剂技术，有效实现有机物废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧。另外，在建筑行业，通过构建绿色建筑技术体系、推进可再生能源与资源建筑应用和集成创新建筑节能技术等可减少电能和燃料的使用。在交通运输领域，通过不断改进、开发高效动力系统和采用新能源技术、探索汽车尾气净化催化技术和构建智能交通系统等提高交通运输系统的综合能源效率3。第三是实现末端控制的“去碳技术”，特指捕获、封存和积极利用排放的碳元素，即开发以降低大气中碳含量为根本特征的CO2的捕集、封存及利用技术，最为理想状况是实现碳的零排放。主要包括碳回收与储藏技术，CO2聚合利用等技术。根据联合国政府间气候变化委员会的调查，该技术的应用能够将全球CO2的排放量减少2040，将对气候变化产生积极影响3。3 国外低碳技术发展的现状3.1节约能源技术、低碳能源技术、碳捕获和埋存技术(CCS)的发展现状世界能源和工业生产重大技术正在向低碳、高效、环保的方向过渡，主要发达国家已把发展低碳产业、做大低碳经济作为催生新的经济增长点和占领经济制高点的战略首选。目前，发达国家在低碳技术研发上先行一步，在多数领域暂居领先地位。如德国的光伏发电技术，美国和法国的核能应用技术、氢能应用技术特别是氢燃料的电解水技术，美、日在流程工业如钢铁、石化等高耗能行业的单位碳排放指标居于世界领先地位，在风能、生物质能源、光伏发电、核能等方面的市场化、产业化步伐与成绩也是走在世界各国前列31。2004 年以来，低碳技术专利申请量激增，其中，太阳能、先进交通工具、建筑和工业节能相关技术领域是申请量最多的3 个领域；第一情报的报告显示2009 年欧专局共受理来自风力、水力、光电、太阳热能和生物质能等领域的1259 件专利申请，较上年增长27%。低碳技术得到了广泛的关注，并有大量资金投入该领域。“低碳技术”更具体一点就是指寻找能源和更合理有效地利用能源、改变常规能源利用方式、处理温室气体的技术。目前主要有可再生能源技术、新型发电技术、碳捕获与封存技术、节能技术等等。近年来，发达国家在节约能源技术、可再生能源技术和碳捕存技术等方面都成效显著。节约能源技术：近二三十年来，节约能源技术得到很大发展。在工业节能方面，包括供暖和空调节能、工业循环水系统能源优化、余热发电、供电系统节能等等，高效节能锅炉、节能型供热或制冷设备、节能电机和变频器、节能家电和节能灯泡等节能设备及产品不断问世，能源利用效率得到稳步提高。其中火电部门是最主要的碳排放部门，目前，整体联合气化循环发电技术(IGCC)和天然气联合循环发电技术(NGCC)备受关注。IGCC技术是一种有广阔发展前景的洁净煤发电技术，继美国加州第一座IGCC电站成功运行后，美国、英国、日本、荷兰、德国、印度等国纷纷加快IGCC示范电站建立进程。NGCC是利用天然气燃烧发电后排放的废气继续做功发电的技术。近年来，NGCC技术在电力系统中的地位发生了显著变化，不再仅仅充当应急电源和调峰的角色，而是作为电网的一个重要组成部分迅速崛起。在一些工业发达国家，NGCC新增的容量已超过火力发电。现今交通领域的能源消费比30年前翻了一倍。其排放的污染物和温室气体占到了30。从20世纪90年代开始，汽车动力领域出现了一轮持续性的重大技术创新。首先是90年代初先进柴油车技术获得突破性进展，并在欧洲快速地实现了大规模商业化应用，其后在全球范围内形成了汽车柴油化的潮流。之后，很多国家制定了混合动力车和燃料电池车的研发计划，如法国的混合动力汽车研发计划，美国燃料电动车示范项目，日本的氢能及燃料电池示范项目等，大量的研发资金投入使得节能环保汽车技术不断推进，特别是进入21世纪后，混合动力技术逐渐成熟。在美国日本市场已开始进入初步的商业化应用，福特、丰田等汽车公司都表示今后将扩大混合动力的汽车生产。在未来10到20年，国际汽车界普遍判断燃料电池汽车技术将会快速发展，并在2020年前后初步进入商业化应用8。发达国家建筑所需能耗约占全部能耗的3040，大部分用于供暖。近30年来，发达国家在建筑中可再生能源的应用、自然通风采光的设计、新型建筑保温材料的开发、智能控制等方面取得了很大成效，建筑节能技术发展迅速。在法国，建筑节能一般都能达到75以上，其在建筑材料和科技手段上投入很大。在外墙保温材料中，使用10厘米厚的聚苯，在外窗材料方面，低辐射的LOEE玻璃在法国住宅中已经很普及，在住宅使用过程中，法国大部分住宅在能耗方面都做到了精确的自动调节。加拿大在建筑设计和施工过程中对不同层次的房屋采取了不同的节能技术，将高质量的混凝土、新型的保温材料进行有机结合。墙体一般采用阻燃性发泡聚苯乙烯、玻璃棉或岩棉等保温材料同其他墙体复合而成，性能优异且能有效利用和节省资源。奥地利政府自1999年启动“未来房屋”计划以来，在开发节能建筑技术、被动功能房门窗、光伏技术、保温材料和可再生材料在建筑中的应用技术等方面取得了一系列研发成果，尤其在被动功能房和太阳能房的建造技术方面处于欧洲领先地位8。低碳能源技术：很多发达国家通过对核能和可再生能源的利用，一方面解决了国内的能源供应压力，另一方面大大减轻了碳排放带来的气候变化压力。核能作为一种低碳能源，具有高产、廉价等特点。法国是全世界核能利用第一大国，建设了大量核反应堆，目前法国的电力供应中80以上依靠核能，另外还向西班牙、比利时、瑞士和德国等邻国出口电力。目前，法国第三代压水反应堆ERP被认为是世界上最先进的核电技术，其发电成本比天然气还低30，但是，法国政府并不满足于现状，计划今后几年投入7亿美元研发第四代核反应堆技术。俄罗斯、美国、澳大利亚等也将发展核能技术作为减少含碳燃料使用量的重要途径之一。可再生能源环境污染低，温室气体排放远低于一般的化石能源，甚至可以实现零排放。自20世纪70年代以来，可再生能源开发利用受到世界各国的高度重视，成为发展最快的能源。到2007年，全球可再生能源发电装机容量达到2.4亿千瓦，占全球发电装机容量的5，可再生能源电力占全球发电总量的3.4(不含大水电，大水电发电量占全球发电量的15)。风电、太阳能和生物质能是近年来发展最快的可再生能源，全球风力发电产业装机量近10年来以25的年增长速度飙升，风电技术不断得到突破，海上大容量风电场逐渐发展。近期美国又将低风速风电技术作为未来应对气候变化的优先研发领域之一，以实现低风速下的风电发展。到2007年全世界太阳能热利用装机容量达到1.05亿千瓦，并网太阳能光伏系统安装量达到了770万千瓦，80以上集中在德国、西班牙、日本和美国。近年来太阳能热发电技术重新受到重视，美国和西班牙是此领域的领军者，据预测，未来几年内，太阳能热发电将成倍增长8。碳捕获和埋存技术(CCS)：CCS技术是指收集化石燃料燃烧前或燃烧后产生的二氧化碳，将其封存在地下低质构造中、深海或者通过工业流程将其凝固在无机碳酸盐的过程，这种方法可以减少排放量达85，是众多碳减排技术中应用前景十分广阔的新兴技术。但目前CCS技术的成本比较昂贵，全球大规模的CCS项目只有两三个。第一个用于温室气体减排目标的CCS项目是挪威的Sleipner项目，该项目自1996年开始从天然气中分离二氧化碳，日封存二氧化碳2700吨，累计封存2000万吨二氧化碳。英国一直对CCS较为关注，在新的发展战略中已经确定了10个行动领域，希望能在CCS技术上走在世界的前列，一些大的公司也参与到这项减排技术中，如英国石油公司正在苏格兰等地建造CCS技术装置。美国能源部从1997年开始碳收集的研发，2006年经费达到6600多万美元，2007年经费近1亿美元。其目标是到2012年能捕捉90的化石能源转化过程中排放的二氧化碳，并达到99的永久储存率，成本增加不超过10。目前，CCS项目主要分布在北美和欧洲，亚洲较少8。3.2国际低碳技术发展存在问题的原因分析每个国家都因地制宜，采用适合自己国家实际情况的方法开发利用低碳技术，每个国家都有需要继续加强的地方。低碳技术在全球遭遇的困难是多方面的，以下的难题尤其具有代表性。3.2.1 缺乏完整、有效的法律、政策支持体系已有不少相关法律法规出台，可是对低碳技术的评判标准还没有严格的细化，像日本和美国等都已经出台了相关的法律政策，英国甚至已应用工业了低碳技术的筛选，但是还缺乏具体的可操作的细化标准。尽管曾制定并出台了一些与低碳技术研发有关的优惠政策，但是随着体制改革的发展，管理机构的变化及政策规定的不完善，一些鼓励政策名存实亡，部分政策因难以执行而未执行24。3.2.2 低碳技术的研发基本上处于自发状态目前，许多国家的“低碳技术”研发大多数还只是一些企业的自发行为，缺乏统筹安排。各企业根据自身的需要进行相关“低碳技术”的研发，相互之间缺乏协作，信息不畅，技术封锁，无法形成攻关合力，因此造成了技术研发的分散性和重复性，使得“低碳技术”的研发难以形成突破24。3.2.3 各国都很重视低碳技术的研发和应用，但相关的理论研究几乎没有各个国家都意识到了研发和广泛应用低碳技术的重要性，而且建立专门研究机构对低碳技术进行研发，例如：美国科研机构把重点放在了开发太阳能、生物燃料和先进照明技术等方面等，可是这些研究都缺乏系统的理论指导，所以要想合理有效地利用低碳技术来发展你碳经济，必须理论先行，要先有一套比较成熟的低碳技术相关理论。例如：低碳技术独特的作用机理等27。3.2.4 不少政府都在加大投资力度，但拨款方式和标准不够明确虽然不少国家政府都加大了对低碳技术研发和应用的投资力度，但是款项的来源、投资途径以及投资对象的确定和投资数额的确定等等都缺乏明确的标准27。3.2.5 国际间的技术转移阻障一方面,发达国家向发展中国家推广或转让的可能是过时或者落后的技术。另一方面,技术吸收能力有限。由于受让国在技术基础设施以及人力资源、制度法规等方面的限制，有限的技术吸收能力难以消化转让过来的技术，使得这些低碳技术在受让国得不到应有的作用，有时甚至还会浪费大量社会经济资源。3.3主要发达国家低碳技术路线的选择及原因分析所谓技术路线：就是指在一定时期内和特定的社会环境下，实现既定目标所应遵循的技术途径。低碳技术应用是成就国际低碳之路的重要保障，应合理规划低碳技术发展路线图，包括明确重要技术领域、识别关键技术发展路径等。低碳技术发展的路线图是当前国内外研究机构的关注点之一，相关研究主要采用两种思路：以模型情景分析为核心和以技术预见为核心。以模型情景分析为核心的低碳技术路线图，在对低碳技术特性和潜力进行详细分析的基础上，通过模拟政策措施和技术发展情景对未来能源消费和温室气体排放所产生的影响，认清技术发展过程中的关键问题，从而对技术发展路径提出建议。代表性的研究包括IEA提出的全球能源科技发展路线网、姜克隽等发布的中国中长期能源与温室气体排放情景和技术路线图等。以技术预见为核心的技术路线图则是在综合考虑保障能源安全的需求和实现社会经济可持续发展要求的前提下，以技术预见结果为主要依据，得到的关键技术发展目标和实现路径。虽然低碳技术种类繁多，但是主要发达国家和地区对低碳技术的侧重点并不相同32。3.3.1 欧盟：走清洁能源技术优先发展的低碳技术路线 欧盟对低碳技术的选择侧重点在清洁能源技术方面。为了发展低碳经济，欧盟成立了“欧洲能源研究联盟”和“联合欧洲能源研究院”，执行发展低碳经济的6项计划：“欧洲风力计划”、“欧洲太阳能计划”、“欧洲生物质能计划”、“可持续核裂变计划”、“欧洲电网计划”和“欧洲二氧化碳回收与储藏计划”。在这6大计划中，与清洁能源技术直接有关的就有4个。根据蔡林海（2009）2010年到2020年10年内，欧盟将投入总量达到530亿欧元进行低碳技术的研发与应用研究，其中60亿欧元用于风能研究，160亿欧元用于太阳能技术研发，90亿欧元用于生物质能研究，70亿欧元用于核能研究，20亿欧元用于电网研究，130亿欧元用于二氧化碳捕捉和储藏示范项目。对清洁能源技术的投资也占据了绝大部分9。欧盟选择可清洁能源技术作为低碳技术发展重点的原因是多方面的。首先，二次世界大战以后，欧盟地区在科技水平和经济实力方面，与美国相比明显处于劣势。为了扭转这种局面，以英、德为首的欧盟在20世纪末期，以传统工业文明给地球环境的巨大影响为由，发动能源利用方式的根本性变革。清洁能源可以从根本上杜绝碳排放，实现无碳经济，是实现这种变革的理想选择。因此，欧盟以清洁能源技术为重点，希望在清洁能源技术上主导世界经济竞争的格局。其次，主要欧盟国家传统的经济发展高度依赖于化石燃料。与美国相比，欧盟国家在化石燃料的控制力上明显欠缺。欧盟化石燃料高度依赖进口，不仅制约了欧盟国家的发展，也对欧盟国家的经济安全构成了严重威胁。在这种情况下，寻找替代能源，研发清洁能源可以改变这种能源依赖的被动局面。第三，英国为首的欧盟国家虽然经济实力大不如美国，但是在数百年的发展过程中，积累了丰富的科技人力资本，发展清洁能源技术有助于发挥欧盟地区在科技实力上的比较优势9。3.3.2 日本：走节能技术重点发展的低碳技术路线日本低碳技术的研发方向和投入主要集中在五个方面：超燃烧系统技术、超时空能源利用技术、信息生活空间创新技术、交通技术、半导体元器件技术。与化石燃烧相比，超燃烧系统技术可以实现热能利用效率极大的提高。超时空能源利用技术是为了减少因时空的局限造成的能源浪费。信息生活空间创新技术主要是包括高效发光的LED新光源技术、节能型显示屏技术。通过汽车电动化等交通技术降低交通运输部门的能源消费；由于半导体的应用相当广泛，所消耗的电力相当大，因此，节能型半导体技术成为日本低碳技术的主攻方向。从日本低碳技术的构成可以明显看出，日本节能技术走的是重点发展的低碳技术路线9。日本低碳技术的节能路线是与日本的技术传统一脉相承的。由于日本的自然资源相当贫乏，因此日本具有节约能源的传统。在经历了20世纪70年代的石油危机后，这一传统得到强化。日本比任何一个国家都注重节能技术的开发与应用。也正因如此，日本在能源效率方面的优势在全世界处于领先水平。以单位GDP能耗为例，2007年日本这一指标为169toe/百万美元，而同期世界平均水平高达292 toe/百万美元。日本走节能技术重点发展的低碳技术路线有助于发挥日本的技术传统和比较优势9。 3.3.3 美国：走全面发展的低碳技术发展路线 美国低碳技术的研发方向主要包括能源基础理论与应用，如太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能和核能等技术，智能电网等技术，节能型交通工具及建筑技术，碳处理技术。从这些侧重方向可以看出，美国的低碳技术不仅包括清洁能源技术，还包括节能技术和碳排放处理技术。美国选择的是全面推进的低碳技术发展路线9。美国在低碳技术上采取全面发展的路线，既与美国在低碳经济方面所面临的压力有关，又与美国科技政策的传统有关。一方面，欧盟在低碳经济理念、低碳技术等方面的先发优势对美国世界经济的主导地位构成了潜在威胁。因此，美国自2006年以来以积极的姿态发展低碳经济，选择全面发展的低碳技术路线既可以实现与欧盟、日本展开错位竞争的意图，又可以展示其超级大国的形象。另一方面，在美国主权战略的指导下，美国的科技政策的目标一直都是占据全球技术的最高点，美国的科技政策历来都具有明显的“使命导向”型特征。在全球范围内，美国要做“低碳经济的领袖”。本着这一目的，美国发展低碳技术并没有采取以点带面的策略，而是凭借雄厚的综合国力，在低碳经济的主要技术上与欧盟、日本等国展开全面竞争，希望维系、巩固美国在全世界的主导地位9。4 全球低碳技术专利发展现状分析4.1低碳技术专利发展现状随着人类工业化的推进,环境破坏问题日益严重。为了实现可持续性发展,加大环境保护力度、大力实施低碳技术已成为全球性趋势,推广应用低碳技术已成为全人类的迫切需求。目前,包括强制许可在内的低碳技术强制推广措施已见诸于众多国际条约和国内法律法规中,对于低碳技术专利权人来说,其专利权背后的经济利益面临着前所未有的威胁。如何在现有知识产权制度框架下,既符合全球低碳技术推广的要求,又能够保障自己的经济利益,对于低碳技术专利权人来说是急需解决的问题。在这一问题上,低碳技术专利权人必须主动出击,将其技术转化到实践中去。同时平衡技术推广与专利权利的保护,从而避免强制性措施对其经济利