低成本清洁能源之思考

李平++刘强

摘 要 文章认为价格适中和环境友好是能源安全的重要组成。高价化石能源在污染着生态环境，应倡导最优能源组合原则，依靠技术进步实现能源清洁化，依靠市场实现能源低成本。在生产和生活中力行广义节能，鼓励能源技术创新，制定合理的可再生能源产业补贴和政策。

关键词 低成本清洁能源；价格适中和环境友好；广义节能；能源技术创新

[中图分类号]F124.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0461（2014）10-0001-04

我们关注能源安全与低成本清洁能源，无论是传统能源还是新能源，其实我们需要的是低成本的清洁能源。根据能源安全基本概念，我们认为能源没有脏洁之分，关键在于生产利用中是否实现清洁。在现代工业技术体系下完全可以实现低成本清洁能源的目标。

一、被忽略的目标

能源安全有各种各样的定义，能源安全可以定位为消费者和经济部门在所有时间里能够以支付得起的价格且获得充分能源供给的能力，同时不会对环境造成不可接受的、或者不可逆转的负面影响。实际上也就是美国能源政策中提到的三个目标：可靠供给、价格适中、环境友好。在能源安全政策领域的讨论往往把重点放在第一个目标：可靠的能源供给，而忽略了第二和第三项，这也许是因为经常出现的能源安全问题更容易受到公众的关注，地缘政治动荡会对石油供给产生潜在风险，甚至导致真正能源供给的中断，如伊拉克目前的问题。尽管这种风险经常存在，但经常发生问题的恰恰是后边两项：价格适中和环境友好。能源生产与能源利用过程中产生的环境破坏十分严重，我国从2012年1月份开始的大面积的雾霾，连片的雾霾超过100万平方公里，再次敲响了环境保护的警钟。

我国古代思想家孟子说过，鱼和熊掌不可兼得，两者互相制约，不可避免有互相替代的效应，对于能源来说看似价格适中与环境友好之间存在着相互冲突的矛盾，但是人类智慧与技术进步的无限可能性仍然为我们提供了改善的空间。我们需要一种既清洁又支付得起的能源体系来满足人们对现代文明的需求，这一理念不仅需要技术的进步，而且更需要我们建立起一个鼓励清洁能源创新与消费自律的制度和社会环境。

二、化石能源并非廉价

高价能源产生了沉重的经济负担，21世纪以来，国际原油价格总体上升，2008年甚至达到了每桶147美元高峰，之后有所回落，但仍然在高位运行。化石燃料价格逐渐上涨的情况下，为保护消费者利益，一些国家增加能源补贴，支持进口来缓解对化石能源的需求。非洲平均消耗30%出口收入来满足石油的需求，肯尼亚和塞内加尔甚至将出口收益一半以上都投入到能源进口，亚洲国家印度该项比例也达到了45%，我国同样对石油依存度非常高。很多研究表明对有条件使用可再生能源区域进行相关投资可以保证整个国家能源安全。寻求可持续的替代能源，减少对化石能源的依赖已经成为重点。除了水电，多数的能源项目都需要较高的价格和补贴维持运作。因此如何利用可再生能源存在激烈争论。虽然化石能源利用过程中存在负环境外部性，但各国政府却都对化石能源进行了暗地的补贴，这种对环境污染行为的实际补贴导致了更严重的环境破坏。燃烧化石燃料和传统燃料形成的污染已经造成了很高的间接成本，化石燃料不完全燃烧产生的PM10和PM2.5对人类健康有致命危害。国际能源署研究表明2005年控制空气污染成本达到1 550亿欧元，到2030年该成本将会增长到原来的三倍。使用化石燃料和传统能源会增加二氧化碳排放、减少森林面积、降低水质酸化或碱化、向生物圈中排放有害物，直接威胁着全球生态系统，还遏制了地球自身对气候变化的自然适应能力。

美国由煤燃烧引起的环境外部成本为0.27美元一度电，电的平均成本只有9美分。外部成本基本靠政府补贴。欧洲环保署公布了的一项关于产电引起的环境外部成本研究，监测了二氧化碳和其它空气污染物排放引起的具体环境品质损失成本，2008年使用传统化石燃料发电引起的环境外部成本估计达到每度25.9欧分。尽管化石能源利用产生环境负外部效应带来的是环境破坏，但是各国政府出于经济方面的考虑不愿意将这样负外部性货币化，这导致了成本高，投资回收期长。

三、最优能源组合原则

最优能源组合的原则是指对能源供应系统的全面描述，包括供给结构、生产技术结构等等，其目标本质是：可靠供给、价格适中、环境友好。可靠供给最受重视，2013年的专题报告《全球能源安全——框架与建议》中有这方面的论述，现在讨论的是价格适中与环境友好。最优能源组合原则包括以下内容：

普遍服务的原则。能源服务是现代文明社会的基础，各国国民都拥有享受现代文明成果的权利，政府应该以帮助公众获得能源基础服务为目标，使全体国民享受现代文明的成果。尤其要关注边缘地区经济发展能源的服务。

环境优先原则。现代工业技术体系已经可以为各种环保目标提供选择方案，而不是一定要付出环境与健康代价才能实现经济发展。在很多时候环保实际上不是技术问题和经济问题，而是社会分配问题，如果一部分居民为能源项目付出了不应有的代价，实际上就相当于另一部分群体获得了不应有的收益，这将导致社会的不公平。我国出现的大范围的严重雾霾现象，提醒人们树立环境优先的原则尤为重要。

社会成本内部化原则。相关企业在生产中所排放的污染物是一种负外部性，其所造成的社会成本必须包括治理污染的花费等。但从现实结果上看对化石能源的暗补与可再生能源的明补都扭曲了市场经济的资源配置。对化石能源实际补贴鼓励了对化石能源过度消费。对可再生能源财政补贴实际效果引起的是一些在技术经济指标上还不够成熟的可再生能源项目和技术创新能力不足的企业进入市场，形成了社会资源的浪费。生物燃料的生产过程，可能造成对生物多样性和生态系统的负面影响，光伏发电有可能引起重金属的污染等等。可再生能源技术并非不会带来社会及环境负面影响，慎重规避这种影响非常重要。 在我国风能、太阳能都处于新兴的产业，同时又成为一种过剩的产业。造成这种后果的原因就在于没有把外部成本内部化，也就是企业和消费者没有承担自身经济行为对社会公众影响所带来的社会成本，这一社会成本内部化将有利于企业和消费者来控制自己的行为。社会成本内部化分为两种政策取向，一是向经济行为人征税，把这一税收用于外部性影响的校正，如污染治理，环境修复；二是强制经济行为人必须自己控制外部性的影响，增加行为人的支出，让他们用于控制污染。严格的环保规制有利于企业提高技术创新能力，实现规模经济，遏制技术水平较低的企业进入市场，从而有利于产业技术结构升级和经济转型。所以要完善污染防治法律法规体系。修订完善环境保护法、大气污染防治法等法律。制定更严格的相关企业大气污染物排放标准。特别是要加强对造成重大污染的企业及相关责任人的处罚力度，从根本上解决违法成本低、守法成本高的问题，营造公平的法制环境，让社会成本内部化成为全社会的共识。endprint

竞争性原则。其实就是市场经济的基本原则，垄断制约创新，垄断抬高价格，垄断降低服务水平，供给竞争意味着更多的选择空间，从而可以促进企业加大对创新的投入，降低个别厂商、个别行业提高价格的可能性，从而有利于降低能源组合的整体成本。能源领域要细分市场，如石油、天然气、煤炭、热力、电力，必须实行市场竞争，打破少数企业的垄断。还应该通过消费端的技术手段来实现不同能源品种之间的竞争，如汽车领域，除了传统的燃油，还可以包括天然气、纯动力、混合动力，通过发动机技术改造，单辆汽车可以使用不同的能源等等。

节约原则。化石能源是有限的可耗尽能源，可再生能源在工业技术层次上也不是无限供给的，只是可再生而已。即使能源限制可以突破的今天，人类生存环境的约束也是不可逾越的。可再生能源水电也受到资源本身的限制。因此节约使用是最大的能源安全选项。

四、政策和建议

传统能源的清洁化至关重要，能源本身并无脏洁之分，污染都是发生在能源利用过程，如果实现能源清洁化，能源使用并不一定就会形成污染。传统能源仍然是能源供给和消费的主体，目前还看不到传统化石能源被其它能源大规模取代的前景。总工程师杨昆讲到我国能源结构和消费供给结构当中煤炭占到很大的比例，2012年接近70%，包括印度等发展中国家煤炭比例也很大，超过了50%。可再生能源难以大规模替代传统化石能源的另一个重要原因是目前除水电外的可再生能源均不可能满足现代工业所需的大规模的稳定能源需求，不管是风电还是光伏还是风光互补的发电形式，一般满足一般家用能源需求时还可以，但是难以想像能为大规模工厂提供持续的能源供给。因此实现传统化石能源生产与利用过程的清洁化才是减少污染物排放和改善环境的关键因素，实现传统化石能源清洁化有很多途径。

推广清洁煤技术。煤炭转向天然气是重要的能源转换，导致了全球尤其是我国对天然气比较清洁能源的需求增长的迅速加大。但是煤炭仍是我国的主体能源，我国以煤炭为主的生产和消费结构无法改变，清洁煤技术成为就地实现环境改善的重要技术手段，包括洁净炭燃烧前清洁技术、改变燃料性质、改变燃烧的方式、改变调整燃烧的条件、适当加入添加剂等方式控制污染物的形成。我国的大型火力发电，其洁净程度已经达到了燃烧天然气发电的洁净程度，所以煤的洁净技术前景还是非常广阔的。我国大气污染排放无控制标准 ，除了大型电厂、钢铁厂等等大型用户以外，大多数用煤户排放标准非常低，管理不严格，这也是下一步治理的重点。要提高煤炭的高效清洁利用水平，减少煤炭消耗量，将煤炭生产和消费量控制在生态环境和空气质量能承受的范围之内。

提高燃油环境标准。这方面还有很大的提升空间，如以车用汽油二氧化硫含量标准为例，美国标准是10PPM，而我们“国三标准”比美国高出5到7倍的概念。虽然现在出台了《大气污染防治行动计划》（简称“国十条”），仅仅要求到2017年达到的标准也还是美国的10倍。我国车辆二氧化硫排放高，与我国的雾霾有直接的关联。

推动灵活能源单元技术的发展。能源单元是指每一个进行最终能源消费的单元，随着工业技术的进步，设计能够适应多种燃料的设备。针对机动车，鼓励研发低排放、零排放汽车，禁止使用含铅汽油，鼓励使用甲醇和天然气代替石油，比如汽车发动机经过改造以后可以使用甲醇乙醇等等，卡车可以使用柴油、甲醇等等，有的工业锅炉可以使用天然气，煤制气热值比天然气热值低，但其制取方便，可自备设备自行生产，不受运输管线限制，在我国天然气供应不足的当前是洁净能源利用不可替代的一种热源气体。灵活燃烧是未来能源利用技术的一个重要发展方向，这种技术不仅能够有效降低对少数能源的依赖，而且能够催生出新的经济增长点。建议政府出台对灵活燃烧技术的支持政策。

加快建设智能化能源基础设施。能源系统高度依赖网络化基础设施，目前已经形成了石油管线网络、天然气与城市燃气管线网络。电力能源消费是总能源消费中最重要的组成部分，利用智能电网技术最大程度实现可再生能源电力上网是有效降低可再生能源成本，实现能源转换的关键，同时通过智能电网的超强预测能力、计算能力实现最大程度的节能。我国现在提出的特高压电网项目，也是我国智能电网基础性工程，不管是直流还是交流特高压都有一系列大的项目。由于电网垄断性质，建立智能电网任务只能落在电网公司身上，现行监管结构和监管权限只能是松散协调这种关系，电网公司和政府部门来建立智能电网的意愿都是不确定的，两者也是在进行博弈。发展智能电网迫切需要一个能调动起投资意愿的体制机制，因此要加快电力监管体制和电力投资体制的改革，十八届三中全会提出了一系列包括能源和电力体系统的深化改革内容。

提高智慧设计水平，实现广义节能。2013年1月世界经济论坛推出了《全球能源工业效率研究报告》，这个报告对世界不同国家进行了评估，我国仅列为74位，也表明我国在工业节能方面潜力非常巨大。工业能源占我国总能源消费的68.5%，是节能工作的重点领域，在结构节能空间日趋缩小的情况下，技术节能更具实效性。“十二五”期间继续实施燃煤工业锅炉节能改造、电机系统节能改造等，这些是工业耗能大户，也是工业节能的重要领域。实施多污染物协同控制。针对工业污染源，控制重污染企业发展规模，对电厂排放的二氧化硫、氮氧化物等进行脱硫脱硝处理，加快炼油厂和加油系统污染治理。

“十一五”期间全国供电煤耗平均累计下降了37克标准煤/千瓦时，火电效率仍在继续提高。工业部门升级换代工作还远未结束，大量落后技术产能产品仍然充斥市场，未来伴随着我国产业升级的步伐加快，工业节能潜力还可以不断挖掘。国际上先进国家提升能源效率技术可以借鉴。通过热电联产等模式加大对废热的回收利用可以节约大量能源资源。家庭能源设备节能，从能源分析来看，以家庭烧开水为例，天然气为燃料到最后烧开能源利用效率仅为31%，如果使用煤炭为燃料能源效率仅为19%，所以说从煤到气的转换会有很大提升空间。

广义节能才是最大的节能，“十八大”以来伴随着反腐倡廉的八项规定实行，人们突然发现餐饮、家庭基本生活用品的花费都可以大大的降低，原来铺张浪费的背后是大量的能源消耗。每酿一吨白酒综合耗能约为1.3吨标准煤，产生大约等量的二氧化碳。奢华性建筑材料，生产耗能与建筑运行能耗都非常高，很多的形象工程，其实都不是用于人的基本需求和住宅，而是用于楼堂馆所。城市建设过程中过度设计和过度建设如很多城市的大面积地面硬化所带来能源消耗等等。这一切说明如果我们厉行节约，生活和生产节能就有很大的空间。还有重要能源消费自律行为，智能楼宇系统可以在无人时减少空调耗电量等等。endprint

能源领域是技术进步最快的领域，未来实现低成本清洁能源也仍然要依靠技术创新和进步。一个新的能源技术创新要形成新产业一定要具备可以摆脱财政补贴而独立生存的能力，如果必须长期依赖外部补贴才能生产，这样的产业是不可长久的。但是技术创新也要遵循从萌芽培育成长成熟到衰落的产业生命周期过程，在技术萌芽阶段，尤其是在技术竞争比较强势的背景下，确实需要外部条件为其创设一个相对稳定的市场，从而使其赢得时间逐步降低成本。水电、生物质能、风能、太阳能等可再生能源的技术从研发、示范、推广到商业化整个成熟过程是一个系统工程，全球的可再生能源产业的发展验证了这一过程。各国通过可再生能源发证书、财政补贴、配额政策等等措施为光伏风电等可再生能源产业创设了可生长性的市场，在这之后成本下降。IPCC报告指出全球光伏板块平均价格从1980年的22美金/瓦特降低到2010年的1.5美金/瓦特，成本下降使研发实现规模经济，这是市场竞争的结果。我国光伏产业原来主要是用于出口，2008年金融危机以后受到严重打击，进行了全产业的重组和并购，技术进步使得光伏本身的模块价格大幅度下降，我国光伏板块平均价格现在也是1.5美金/瓦特。

目前世界上已有多种可再生能源技术路径，最终不会都能进入工业化拓展阶段，只有那些具有显著成本下降能力和大规模生产潜力的技术才能胜出。因此制定能源政策应该鼓励能源技术创新，如对其研发支出进行退税和减税，也可以通过国家实验室支付基础性研究成本，在鼓励实验室技术创新之外，还应安排有良好前景的技术项目进行实验 ，检验其可行性。为保持整个产业良性发展，产业补贴要符合两个原则：第一，产业补贴应该有助于保护致力于技术进步的企业，补贴水平不能过高，要使技术落后或者只能简单进行组装的企业无法实现盈利，避免行业内产能增长过快引起恶性竞争。第二，产业补贴要有明确的退出期或者退出机制，从而激励企业保持合理的技术研发投入，这一点对于保持适度产能规模至关重要。国际金融危机以后我国出台了一系列的推动国内利用太阳能的政策，其实这些政策是在不断的退出，上网电价补贴也是如此。政策退出会引发蝴蝶效应，市场竞争格局将出现新变化，节能技术领先的企业必然脱颖而出，这就是技术政策和产业政策退出的效应。

（本文由本刊编辑部根据第三届全球能源安全智库论坛组委会提供的会场速记稿整理而成。）

Some Thoughts on Low Cost Clean Energies

Li Ping ， Liu Qiang

（Institute of Quantitative & Technical Economics，Chinese Academy of Social Sciences，Beijing 100732，China）

Abstract： The article argues that moderate price and environment friendly are both critical elements of energy safety. The high price fossil energy is polluting our environment. Therefore，the principle of the best energy combination should be advocated， thus to realize the energy cleansing depending on technology advancement and to achieve lower costs of energy relying on the market. In additional， we should also exercise energy saving in a broad sense during our production and life， encourage innovations in energy technologies and develop reasonable subsides and policies for the renewable energy industry.

Key words： low cost clean energy；moderate price and environment friendly；broad sense energy saving；energy technology innovation

（责任编辑：张丹郁）endprint