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涂建军:欧美国家的能源转型经验教训,对中国实现双碳目标有哪些政策启示?

不与时俱进地进行经济、能源、社会治理变革的国家,注定将没有前途。

当地时间2020年2月7日,德国路德维希斯费尔德,当地的输电塔。来源:视觉中国

文丨涂建军(Agora能源转型论坛高级顾问,北京师范大学环境学院客座教授,哥伦比亚大学全球能源政策中心、法国国际关系研究院以及北京大学能源研究院客座研究员。曾担任国际能源署的中国合作部主任。)

(本文由涂建军在由绿色和平、中华环保联合会、北京大学能源研究院气候变化与能源研究项目三家机构共同举办的“能源会客厅”上发表的讲座整理而成。文字经作者确认。本文是讲座的下篇。)

今天讲座的内容很难绕开最近全球能源市场的动荡,请注意我特意没有用吸引眼球的“能源危机”这个专有。提起全球能源供需新形势时,媒体公开报道会频繁出现一些关键词,从宏观的层面来看,有“百年未有之大变局”、“内卷化”、“去全球化”,甚至“新冠疫情”和“修昔底德陷阱”等,而从最近的市场供需新形势来,也能看到“能源价格暴涨”、“拉闸限电”、“运动式减碳”这样一些名词。

要分析全球能源供需新形势,不妨先看媒体上的评论文章,我们不难发现,无论国内还是国际上,最近的内容往往都比较耸人听闻,比如,在国外,有人评论说,当前发生的能源危机会逼迫欧洲和中国重新考虑绿色转型议程。在国内,从去年9月开始已经有大约20个省市自治区出现了各种原因的拉闸限电,,有关各方对背后原因的解读可谓众说纷纭

上篇文章认为全球能源行业这一轮的波动并未达到能源危机”的严重程度,背后的原因既有全球清洁能源转型的时代大背景,也受到地缘政治等因素影响聚焦到国内的拉闸限电,既有表层原因,也有非常复杂的体制性桎梏

这一篇着重讲解全球能源市场大幅波动之际,能源行业有哪些重大趋势值得关注另外,德国、英国、美国等欧美的能源转型经验教训对中国实现“30·60”双碳目标究竟有哪些政策层面的

三、能源行业的五大趋势

第一是气候变化。国际社会已经越来越注意到人类活动、全球大气二氧化碳浓度以及近年来极端天气频繁发生三者之间的紧密联系。根据美国国家海洋和大气管理局的最新数据,2020年全球地表温度比二十世纪的平均水平高0.98度,大家请注意上面的数据是由仪器测出来的,比模型分析的结果相对来说准确。另外,气候变化和极端天气的联系越来越紧密,最近河南郑州的大水、山西的暴雨等就是最好的证明

由于最近全球能源市场发生了波动,一些所谓的“专家开始大肆攻击气候变化理论。我们应该怎么理解这种行业乱象了?对于气候变化这样的非常复杂的系统性研究课题首先必须承认科学永远没有可能给出百分之百确定性的。但是,中国作为一个负责大国,尤其是作为一个自上而下决策体制已经为气候变化问题定调的大国,有没有必要对于在科学上、国际政治上已经基本定性的重大政策议题反复地进行辩论?我个人认为这样做肯定弊大于利。举个非常简单的例子口罩能够有效防范新冠疫情传播在医学界已有广泛共识,但部分国家却出现了挑战科学常识、部分人士变着法子带节奏反对戴口罩的现象并因此带来了灾难性后果,具体情况大家随便看看国际新闻报道就非常清楚。

第二点,新冠疫情对全球能源经济带来非常深远的影响。一个直接的后果就是,在百年未有之全球公共卫生大变局的冲击下,人类社会经济活动水平预测的不确定性大增。审视本轮全球能源市场波动,有关各国没有提前准确预测到市场供需平衡变化的速度之快,也是一条难以忽视的原因。

第三,全球净零排放承诺势不可挡。最早是从欧洲开始,现在很多新兴经济体国家都有了净零排放目标。国际能源署(IEA)这样一个长期坚持一个能源也不能少的四平八稳的国际能源机构,也是我本人以前的工作单位,前一段时间了一个非常有影响的《2050年全球净零排放报告。该报告基于2050年全球必须达到气候中性的假设,提出从今年开全球煤油气行业的上游投资都要停掉。现实情况下有没有停止相关领域上游投资呢?实际上没有停掉恰恰说明现在全球能源行业不是朝着2050年实现气候中性的目标在发展,全球清洁能源转型还任重而道远。需要强调的是,就连IEA这样历史上非常四平八稳的国际能源机构都认同了全球净零排放的愿景,这个世界真的已经了。

第四,变化中的能源转型冲击全球地缘政治。2014年国际能源流传一幅非常有名的漫画,讲页岩革命让美国和沙特之间的关系发生了多微妙的变化。到了2018年,同一家杂志上刊登的能源行业特别报告,重点开始聚焦中国这在清洁能源转型走到前的国家,和落后的产油国之间关系的深刻变化。所以,不但全球能源转型的内涵在变全球能源转型对地缘政治和外交关系存在不断变化的深远影响

最后一个大的趋势是为了实现净零排放,电气化的重要性如何强调都不为过。现在各行各业的电气化可谓无所不在,在交通领域,除了长途重卡、飞机、航运等细分领域,基本上都在谈电动化解决方案即便是最近大热的氢能经济,说到底无非是电动化的表现形式,因为我们谈论的氢能经济在净零排放的大背景其实是绿氢经济,用净零排放的电力去电解水来生产绿氢。所以看能源行业的未来,电气化的进程将势不可挡。

四、欧美等国的能源转型经验教训对中国双碳议程政策启示

德国社会对于气候变化的关注由来已久。在德国能源消费结构中,煤有非常漫长的历史,1850年左右,煤炭超越薪柴成为德国最重要的一次能源,一直到上世纪70年代,石油才终结了德国能源行业“一煤独大格局德国石油超越煤炭的时间节点比很多发达国家要晚。

最近德国的可再生能源发展非常迅猛,这个历程可以追溯到1985年德国开展气候变化大辩论。现在回过头来看德国能源转型的历史,其中有个非常惨痛的教训,因为该国部分能源利益集团,长期歪曲、丑化可再生能源,坚持宣称可再生能源永远不会脱离小众能源的范畴。这种污名化的策略一度非常成功,它长期阻挠了德国能源转型的步伐。

中国其实也存在相同的问题,大家可以看看行业内的讨论和文章,有没有部分人士长期坚称风电光伏是垃圾电用这负面的专有名词形容可再生的风光能源,即使不说别有用心,至少“污名化”这三个字是担得起的。

如果将能源转型分成三个流派:改革派、中间派、保守派,那么德国绝对是改革派。我们不妨回顾一下改革派德国能源转型的理论基础,就是来源于1980年出版的《能源转型:没有石油与铀矿的增长与繁荣》。该书强调了节能及能源独立的重要性,但是需要注意的是,该书提出德国未来能源消费的增长将以煤炭与可再生能源对半开的方式予以满足。

德国1980年能源转型这本书给我们最大的一个政策启示就是不与时俱进地进行经济、能源、社会治理变革的国家,注定没有前途

德国“去核”在一度在国际社会引发广泛关注,但实际上德国不是早就决定要去核的。1973年一次石油危机爆发后,德国和很多国家一样也掀起了原子能热。德国一度规划要建几百座核电站,还有资深专家很严肃指出,到2030年全球大概会有6000多座核反应堆。结果,去年全球核电的装机容量500个GW都不到,所以德国能源转型的内涵也是一步步发展完善起来德国直到2011年福岛核危机之后由于种种原因决定弃核

它给中国的政策启示其实并非中国需要学习德国弃核,毕竟各国都有国的国情,核电在中国是否有必要发展需要考虑到民用核电和核武器之间紧密联系这一重要考量因素

当前全球拥有核武器国家有美国、俄罗斯、中国、法国、英国、巴基斯坦、印度、以色列和朝鲜,其中只有以色列没有发展民用核电,为什么?因为以色列的核武项目是脱离国际原子能机构监管体系的,该国也未加入《核不扩散条约》因此它获取民用核电技术会非常困难,而且它所处的区域地缘政治风险很高,所以该国是由于特殊的原因没有发展民用核电。除以色列之外世界其他核武国家没有一个已经民用发展的。在当前地缘政治形势下,关于是否弃核(电)的讨论我觉得中国能源行业意义不大。

反观德国弃煤进程,对于中国其实是非常重要的政策启示从2014年到2020年,德国政府按部就班地制定一套煤炭退出路线图,包括在2018年成立了煤炭委员会,该委员会的31代表来自整个德国能源经济最广大的利益阶层。这对中国最大的政策启示是,德国的能源转型非常注重程序的公平正义,这是非常重要的。一个国家的能源行业治理要想走得稳走得远,绝对不能长期依靠运动式的节能减排来实现。我想在这个领域国内还有很多的工作需要去开展、去完善。

英国煤炭行业自工业革命初期就是全球规模最大,工业革命期间该国一国产能就占了全球四分之三以上。整个煤炭行业承担了为英国工业革命赋能的重担,但是即便如此,英国煤炭行业还是有一个诞生、快速发展、盛极而衰、消亡的发展历程这个不以个人意志为转移的历史性规律也适用于中国煤炭行业——现在中国能源行业虽然一煤独大,但是从中长期的角度来研判除非CCUS的技术经济性出现重大突破,或者绿氢给煤炭的原料化利用带来了春天, 煤炭行业的持续衰落甚至彻底退出历史舞台将难以避免。这个过程如果我们能提前做好准备,就能大幅地降低能源转型的各种艰难险阻,否则就一次一次地承受能源市场波动的阵痛。

现在看美国能源转型对于中国有什么政策启示英国崛起并全球称霸的时代,全球范围发生了煤炭对薪柴替代第二次能源转型,但是美国是实现了全球称霸,然后通过推动石油替代煤炭的第三次全球能源转型巩固了自身的霸主地位。这两次能源转型之间的区别是什么呢我觉得关键在于是否允许爆发大规模的战争。现在我们在进行新一轮的向零碳能源为导向的第四轮全球能源转这个过程中,由于核武器的存在大国之前理论上是不能爆发大规模热战的。有鉴于此,中国的快速崛起对于本国乃至全球的能源转型进程是有非常深的影响值得国内有关各方认真地学习反思历史上的经验和教训

美国在页岩革命成功之前,也经历了漫长的能源安全焦虑期。1973年第一轮石油危机后,美国历任总统学会了高喊能源独立的口号有意思的是,最后是通过市场化的创新,由美国Michel能源公司开创性地集成了水平钻井、水力压裂及微地震测三项已经成熟的商业化技术。能源行业颠覆性的技术出现的频率不是那么高,页岩气的商业化开发应该算是一个。

美国页岩气革命成功给我们什么启示?能源转型技术和商业模式的出现未必一定是要通过原创性重大理论突破实现,也有可能通过系统集成来实现突破,把已有的成熟技术集成实现应用场景的重大突破,这也是一个可行的思路,值得我们好好学习借鉴

另外看看美国和加拿大之间电网的互联互通,这其实有非常重大的政策启示。最近大家经常说所谓的全球能源互联网在去全球化的时代背景下是没有希望的,因为各国之间缺乏基本的政治互信。但是如果政治互信会发生什么呢,美国和加拿大的电网实际上是高度互联互通的。所以我们未来如果要推所谓的区域能源互联国内有关各方首先要解决好中国和周边国家的政治互信问题,有了政治互信什么问题都好谈,没有政治互信能源行业尤其是电网的互联互通寸步难行。

五、德国实现气候中性的三个步骤和六大战略

关于德国能源转型,不到一年前我们还的是气候中性2050,为什么现在却在大谈气候中性2045呢?因为虽然在国际上大家觉得德国的净零排放目标非常激进,但是德国社会其实并不满意今年4月29号,德国广受关注的《2019气候法》被判部分违宪,原因是德国最高法院认为本国政府把过多减排的责任给了下一代,所以德国政府就下定决心把实现气候中性的目标从2050年提前2045

Agora能源转型论坛其他几家德国机构一起做了一个深入的研究,了一模块化的净零排放解决方案,具体的数字我们不用关注,但是从解决问题的思路上来讲,德国方案很多国家本世纪中叶实现净零排放目标的路线设计会有所启发。

第一是从现在到2030年将要怎么做,具体到德国,就是要把本国温室气体排放在1990年的基础上降低65%。

2030年之后就进入了一个阶段,德国将在零碳能源领域进行投资,这是德国三步走实现2045净零排放目标解决方案一个重要环节

第三,到了2050年的时候,德国还有大约5%的温室气体排放没有通过减排手段消除掉,这个时候就需要负排放的解决方案,这个负排放的解决方案包括利用生物质能源耦合CCS(碳捕捉和储存)、CCUS(碳捕获、利用与封存),即所谓的BECCUS技术。还有直接空气碳捕获和封存(DACCS,这技术无论怎么发展代价都不会太低反观中国,由于国内现在森林植被覆盖率不高,反倒还可以通过大规模植树造林固碳实现负排放,就是所谓的基于自然的解决方案。

德国2045气候中性路线图包括以下六大策略:

策略一,2030年前加速退煤进程,2030年可再生能源发电占比达到70%。这对于中国的政策启示是什么?因为中国现在能源行业煤炭消费占比56.8%,由于中国一个国家就消费了全球超过一半的煤炭,绝对不可能“十四五”期间就将煤炭全部去掉,中国40亿吨煤的市场规模过于庞大,如果激进退煤肯定会导致天下大乱,不仅本国能源安全保障不了,全球的能源市场也肯定要崩溃由于中国煤炭市场的绝对量太大,通过运动式节能减排来退煤肯定不现实

但这也不是说部分地方政府想在“十四五”期间碳排放领域冲高峰就是合理的。为什么呢?因为中国2060年实现碳中和是人类历史上空前绝后的一个气候承诺。相当于从2030年起中国每年减排的碳排放量相当于法国现在全年的排放水平而且要连续减30年这个难度之大可想而知,这种情况下如果还允许部分地区把碳排放未来十年往上冲的话,相减排的困难全都留给了下一代,这恰恰是德国能源转型给我们的一大警示当代人还是要尽量有历史责任感,把自己该做的事情尽量自己完成,不要不负责任地给子孙后代。

策略二:可再生能源是重中之重。德国争取2045年实现100%可再生能源电力系统,这有两个含义,第一个含义表明了电力行业是所有行业里面相对比较容易减排的一个行业,如果电力行业都不能率先实行净零排放,可以说无论是中国的2060年碳中和议程还是部分欧美国家的气候中性议程都不会有希望实现。第二点是100%的可再生电力系统未必就是最优的解决方案。对于中国这种并没有放弃民用核电的国家,中国沿海地区存在不小的核电装机就意味着中国没有必要朝着100%可再生电力系统目标照本宣科,中国完全可以更低的成本实现电力系统的无碳化。所以从这个角度来看,各个国家还需根据本国国情来推进电力行业的清洁化转型

另外一个重要的启示是中国去年风、光在电力系统发电占比10%的比例都不到,但波动性可再生能源的并网问题已经成了一个老大难问题。个人认为体制性桎梏是最大的问题之所在。非常遗憾的是,第二轮电改的推进未达预期目标相当于把电改最好的窗口期浪费。与其抱怨中国9.5%的风、光发电带来电网安全性的重大挑战看看德国居然有勇气提出要实现100%的可再生能源电力系统,中国电力行业可再生能源发电占比未来达到70%、80%甚至更高难道真的就做不到

策略三:节能,需要放到第一能源的高度去大力推进。如果我们能把节能工作做好,将可以使很多减排领域的工作事半功倍。

策略四:电气化。刚才提到过,能源行业电气化不但将无所不在,而且会势不可挡

策略五:氢能经济。德国非常重视氢能经济,尤其是绿氢的发展。提中国氢能经济发展时有两点要注意,第一个是中国迄今还没有国家层面的氢能战略,这个需要尽快予以解决,毕竟我们需要全国一盘棋地统筹氢能经济的发展。第二是氢能经济上游的生产和下游的消费是两个不同的政策议题。最好的例子是中国电动车的发展,中国电动车刚发展的时候国内外争议当时有人提出:中国电力行业煤电占比那么高,发展电动车究竟意义何在?现在回过头看发展电动车不但有意义,而且意义非常之重大总而言之,电力行业的脱碳和下游交通行业的电气化并非一码事。氢能经济的发展我个人认为也应该遵循这个原则。

策略六:CCUS的负排放技术也不能少。最近通过深入研究CCUS中国应用的现状和前景个人认为CCUS应该是气候变化领域优先权最低的一个备用技术,当所有其他的温室气体减排的技术手段都穷尽之后,如果人类社会实现不了净零排放目标,我们需要使用CCUS,而且还必须使用CCUS,才能保证实现中国的2060净零排放目标。换句话来说,对于CCUS这类技术的应用前景,中国一方面需要积极推进科研及试点工作的开展尤其是在碳排放利用领域;另一方面需要持续跟踪和总结欧洲等碳价较高地区相关实践的经验和教训,以避免出现重大战略误判。

 

 

(文章仅代表作者观点。责编邮箱:yanguihua@jiemian.com。)

 

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