清潔能源能補上化石能源供應缺口嗎?

清潔能源能補上化石能源供應缺口嗎?

  眼下,全球能源價格劇烈波動,且對全球能源供給和國際能源貿易造成衝擊,預計在未來較長一段時間內影響仍將持續。

  傳統化石能源供應面臨挑戰,也推動了全球能源加速轉型。光能、風能、水能、核能、氫能等可再生、低汙染的清潔能源的“春天”是否已經到來?

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  能源市場的短期波動

  受新冠肺炎疫情和地緣政治衝突影響,全球範圍內能源市場供需發生短期波動,影響從初級產品市場上溯到上游要素市場,並傳導至下游產品市場。

  俄羅斯是全球主要油氣生產和出口國,根據國際能源署(IEA)公佈的資料,2021年油氣收入佔俄羅斯財政收入的45%。有研究證明,俄羅斯油氣行業的供需變動將會導致國際原油市場的動盪。油氣行業的市場波動會連帶衝擊金屬和礦產行業以及黃金市場,並對整個經濟帶來衝擊。

  3月初,美國、加拿大等國對俄油氣產品發出進口禁令,導致短期油氣供給緊缺;依賴能源進口的歐洲國家面臨的能源安全挑戰日益嚴峻。

  然而,地緣政治的不確定性導致的制裁和封鎖,並沒有真正阻止化石能源的跨境流動。有學者長期跟蹤研究地緣政治動盪給能源市場帶來的衝擊,認為短期的不確定性反而能夠加速能源產品的流動性。美、加等國宣佈對俄實施油氣產品進口禁令後,印度和西班牙等國開始以低價大量收購俄羅斯原油,使得俄羅斯原油出口在2022年4月略微下跌落後又快速反彈。獨立研究機構能源和清潔空氣研究中心分析資料顯示,俄羅斯石油仍在透過不同渠道流向世界各地。

  IEA預計,2022年全球石油需求約為9940萬桶/日,比2021年增加190萬桶/日。2022年4月,俄羅斯的石油供給預計減少150萬桶/日,5月之後預計回漲150萬桶/日。隨著各產油國的產量提高和儲油國的儲量丟擲,市場供需平衡將能夠保障。

  應當指出,對俄製裁雖然未對能源供給產生實際縮減影響,但導致能源交易成本增加。國際燃氣聯盟資料顯示,2021年天然氣價格飆升,亞洲天然氣現貨價格同比上漲了近4倍。石油方面,隨著國際儲油大國丟擲原油儲備穩定油價,石油現貨價格得到平抑,但原油期貨價格被強行壓跌。

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  能源戰略的再平衡

  不確定性增強了各國對能源安全的重視,為鞏固能源安全,需要分散風險建立多元化的能源結構。

  在能源的生產和運輸方面,煤炭方便儲存和運輸,而石油和天然氣分別作為液態和氣態能源,儲存和運輸相對較難,需要更大規模的基礎設施投資。在能源消費方面,化石能源的開採和使用在地點上可以分離,對極端事件的反應相對靈活,而可再生能源的生產過程存在裝機地域上的鎖定效應,比如集中式可再生能源電站建成後就不易移動,裝置一旦被摧毀便直接影響供電,因此顯得更加脆弱。

  油氣產品的應用場景與經濟社會各領域的結合也更為緊密,驟然停止油氣的進口乃至消費將對經濟、社會帶來巨大沖擊,已經對化石燃料產生貿易依賴的國家很難在短期內擺脫對化石能源的需求。如上所述,不同屬性的能源在經濟社會中發揮的作用也不同。能源品類的多樣化,能夠增強能源的可替代性,從而確保能源供給安全。

  能源需求相對穩定的國家,可以考慮進一步提高能源結構性丰度,發展可再生能源。石油、天然氣、煤炭等化石能源退出市場的速度和方式較之前應會減緩,各國政府和大型能源公司的相關戰略規劃和投資結構也將隨之發生改變。各國在政策層面需要尋求平抑波動的金融和保險策略,能源產品避險同樣需要考慮產品組合的複雜性。在能源治理方面,各國也會考慮發展多種所有權結構的能源市場,鼓勵跨國公司參與競爭,給政策制定和經濟活動帶來韌性。

  而在能源需求快速增長的國家,能源結構轉型要保障能源需求不受過度抑制,新增能源供給將以可再生能源為主。根據IEA釋出的《世界能源展望》報告,東南亞國家仍有1500萬人口未接入電力系統,9000萬人口缺乏清潔爐灶,東南亞的能源需求到2040年將增長60%,新增能源需求透過可再生能源供給才能保障零碳目標得以實現。

  馬來西亞政府2021年11月承諾2050年實現碳中和;新加坡政府2021年2月釋出“綠色計劃2030”,主張全行業開拓清潔能源渠道,並考慮增設碳稅,融入全球碳市場;印度政府承諾2070年實現零碳排放;阿根廷、巴西、哥倫比亞、哥斯大黎加、智利等國也紛紛承諾到2050實現零碳排放。能源的獲得將主要透過新增可再生能源實現。

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  可再生能源的機遇

  根據世界資源研究所的數字平臺“氣候觀察”公佈的資料,2021年《聯合國氣候變化框架公約》第二十六次締約方大會召開之前,全世界有158個締約方通報或更新了國家自主貢獻,覆蓋全球溫室氣體排放的83.5%;有51個締約方提交了本世紀中葉長期溫室氣體低排放發展戰略,其中有37份戰略報告包含了到本世紀中葉的碳中和目標。

  能源結構低碳化發展,將成為很多國家的工作重點。儘管經歷了短期的、局域性的市場或政治不確定性的衝擊,但從中長期來看,全球低碳發展的大趨勢並沒有改變,這將進一步提高可再生能源的建設速度。因此,以風電、光伏為主導的可再生能源行業蘊藏著巨大的發展潛力。可以預見,可再生能源的發展能夠改善能源結構、豐富能源品種,同時帶來新興就業,為經濟發展和社會轉型帶來新動力。

清潔能源能補上化石能源供應缺口嗎?

  圖為德國恩利希海姆的油田和風力發電裝置

  發展太陽能和風能是各國可再生能源戰略的主要方面。太陽能光伏是增長最快的可再生能源技術,將在全球電力生產中發揮重要作用。生產太陽能光伏電池板的成本在近10年快速下降,已經形成了價格競爭力。光伏電池板的使用壽命週期約為30年。太陽能光伏的應用場景也非常多樣化,既可用於大型集中式發電站,也可做成離網電源供邊遠地區的人們使用。2021年全球太陽能光電裝機84.3萬兆瓦,2019年光伏發電67.9萬吉瓦時,2018年全球太陽能投資總額達1620.63 億美元。

  風能的裝機和發電以在岸風電為主,離岸風電為輔。但從發展潛力看,離岸風電的潛力更大,理論上當風速提高1倍,風力發電的潛力提高8倍。根據國際可再生能源組織的最新資料,全球風能裝機從1997年的7500兆瓦躍升至2018年的56.4萬兆瓦,風電產量也實現了翻倍。目前風電專案中風機的單位裝機產能達到2兆瓦,離岸風電達到單位裝機產能3~5兆瓦。其中最大單位裝機能力可達8兆瓦。2021年風電裝機82.5萬兆瓦,2019年風力發電141.2萬吉瓦時,2018年全球風電投資額達1240.71億美元。

  綠氫是很多國家低碳能源戰略的重要組成部分。根據麻省理工學院的資料產品“經濟複雜性觀察”提供的資料,2020年,全球氫能國際貿易總額達93億美元,中國已成為全球第一大氫氣生產和消費國。在日本能源計劃中,到2030年要將氫和氨的佔比目標設定在電力產能的1%,並支援本國產氫,日本還在30萬人口規模的城市嘗試實施完全依賴氫能的城市發展計劃;2022年1月,韓國新增氫燃料電池電站,以此作為煤炭的能源替代;紐西蘭計劃到2030年實現100%可再生能源電力目標,綠氫是其重要的戰略依託;在歐洲和北美,氫能戰略也是其實現氣候目標的重要依託。

  企業層面也有很多綠氫發展的機遇。油氣行業的低碳轉型提供了資金和技術,油氣公司除了努力降低自身碳排放外,還在積極投資低碳產品和服務來幫助下游企業和行業實現低碳發展,設立產業鏈減碳目標。氫和氨作為油氣替代專案是油氣企業減碳的重要手段。

  水電也是可再生能源發展的選擇之一。國際可再生能源組織資料顯示,2021年,水電裝機1230吉瓦,佔全球可再生能源裝機總量的40%。

清潔能源能補上化石能源供應缺口嗎?

  2021 年 9 月23 日拍攝的正在洩洪的雅礱江兩河口水電站

  04

  面臨的挑戰

  可再生能源的發展也面臨諸多挑戰。

  首先,可再生能源發展面臨的傳統挑戰來自化石能源行業的鎖定效應,體現在基礎設施、投資路徑、權力結構等方面。提高能源結構的複雜程度能夠使能源供給安全更有保障,但在微觀層面,現有的化石能源基礎設施如果使用壽命和資產價值還有很大殘值,轉型就需要額外的補償或激勵,這使得轉型在微觀層面存在粘滯性。結構性和戰略性的調整一方面強調可再生能源的重要性,另一方面也不能輕易放棄化石能源作為穩定能源結構、提供戰略依託的可能性。

  其次,各國政府需要對大型公司的企業社會責任加強監管。美國證券交易委員會將針對企業氣候“洗綠”行為出臺相關管理規定,有針對性地開展調查。目前已成立了氣候和環境社會治理工作組,將運用系統資料分析工具甄別潛在的違規行為。監管的加強將提升美國公司氣候目標的落實效果。歐洲證券及市場監管局也將加強對投資者行為的監管,加強公司氣候承諾的履約監管。澳大利亞競爭和消費者委員會已經針對一家汽車製造商做出的碳排放承諾開展調查,並開出違約罰單。

  此外,可再生能源發展還面臨著來自新技術發展和大規模應用帶來的生態環境影響風險,表現在可再生能源生產資料開發過程中的環境汙染,可再生能源發電過程中的生物多樣性保護相容性等方面。

  有報道顯示,英國為了開發本地的鋰電池生產能力,已著手勘探鋰礦。原本已廢棄荒置的礦區被重新開發,無疑將帶來新的環境影響。各國在本地尋求用於生產和儲存可再生能源的礦產,特別是對於那些已經步入後工業化階段的國家來說,將帶來額外的本地環境風險。可再生能源只有與當地環境、社會和經濟發展相容,才能實現協同增效。各地都應在充分研究和判斷髮展階段和發展優先項的基礎上,在可持續發展框架下發展可再生能源。(作者繫世界資源研究所北京代表處研究資料創新主任)

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