全球“碳中和”前景与我国“碳中和”战略推进

2022-10-21 03:05中国工商银行投资银行部罗荣晋
杭州金融研修学院学报 2022年6期
关键词:装机量碳中和发电量

中国工商银行投资银行部 罗荣晋

全球碳中和前景面临不确定性

当前,全球已经有130 多个国家宣布了各自的“碳中和”时间表,但由于各国国情、能源禀赋以及发展阶段不同,对于“碳中和”的实施力度和推动意愿差别迥异,甚至有些国家仅仅是停留在口头承诺而已,实际推进缓慢。如作为全球最重要的经济体美国,特朗普政府时期,美国基本上回避了碳排放问题,拜登政府执政后,态度有所转变,提出了“2035 年无碳发电、2050 年碳中和”的目标。但我们认为拜登政府削减碳排放的前景并不乐观。从能源条件看,美国各类化石能源极为丰富且廉价,推动“碳中和”的内生动力严重不足。目前美国火电在全部发电量中的占比仍高达45%左右,其中三分之二为天然气发电,其余为燃煤火电,美国新能源在发电量中的占比不到15%。由于页岩油、页岩气技术的发展,美国油气资源非常丰富,传统油气资源不仅完全可以自给,还可以大量出口。这与油气资源十分匮乏的欧洲国家形成了强烈反差。目前,美国的风电装机量大约仅有我国的三分之一,光伏装机量仅为我国的四分之一,美国新能源发电量的占比也远低于欧洲。而从碳排放看,2020 年美国碳排放量为44.57 亿吨,虽然较峰值时期已有明显下降,但较欧洲各国的总和仍高出23%,特别是人均碳排放量几乎是欧洲平均水平的三倍左右。对于美国来说,一方面手握各种丰富且廉价的常规油气资源,另一方面自身的碳排放强度又高得惊人,这种背景下可以想象美国很难有足够的意愿去大力推进“碳中和”。

全球另外一个重要的经济体日本在“碳中和”方面则同样较为消极。从2020 年日本的发电结构看,高达70%的电力来自于火电,其中天然气发电占日本电力供应的35.18%,其余为燃煤、燃油火电。2011 年日本的福岛核电站事故对日本的能源结构调整可谓是一次重大打击。由于严重的事故导致曾经一度占到日本电力供应近20%比重的核电基本退出,2020年占比下降到0.43%,几乎到了可忽略不计的地步。福岛核电站事故后,日本核电退出的市场空间基本上是由火电替代的,因此日本对于化石燃料的依赖度重又上升。从常理上看,化石燃料极度匮乏的日本在新能源发展上应该比较积极,而且日本本身在工业制造方面又具备强大的技术支撑。但事实却恰恰相反,日本的新能源发展极为缓慢。至2020 年,日本的风电装机保有量仅有4.2GW,即使是欧洲小国丹麦的风电装机量都比它高。中国、美国、欧洲都有本土的大型风电主机厂商,但日本竟无一家本土的大型风电主机厂,甚至连国际化的风电零部件企业都不多。日本的光伏装机情况略好一些,保有量为67GW,但也仅有我国的五分之一,与美国、欧洲相比同样相差甚远。日本政府在福岛核电站事故后并没有寻求大规模发展新能源来增强能源供应能力,而是选择重新回到化石燃料这条技术道路上。在新能源发展上的态度消极从侧面也显示出在“碳中和”问题上日本政府推动的意愿并不强烈。

而长期以来一直在“碳中和”问题上最积极、发声最响的实际上是欧洲国家,目前欧洲国家的清洁能源占比在全球一直都是比较高的。根据BP 能源统计数据显示(见表1),2020 年德国的新能源发电量占比高达37.1%,英国的新能源占比也高达28.4%。德国的新能源以风电、光伏为主,而英国的新能源则以海上风电为主,2021 年个别时段甚至英国全部发电量的超50%是由风电供应的。法国清洁能源则是以核电为主,2020 年法国核电占总发电量的比重高达70%以上,挪威的清洁能源则以水电为主,全国大约90%的电力来自于水电。

表 1 欧洲主要国家发电结构对比

欧洲国家之所以在“碳中和”方面推进意愿十分强烈有四方面的原因:一是欧洲本身化石能源较为匮乏,除了煤炭资源外,欧洲本地的油气资源相当稀缺,严重依赖进口。推进“碳中和”可以实现欧洲的能源自立自主,摆脱对域外国家的过度依赖。二是欧洲有强大的工业技术基础,在实现“碳中和”方面有很强的技术支撑,而且通过对这些新兴技术的孵化还可以反过来为欧洲经济增长提供新的动力。如欧洲国家是全球最早开始探索氢冶金炼钢技术的,目前瑞典SSAB 公司已经成功开发出了氢冶金技术,可以实现炼钢过程的零碳排放。另外德国在发展新能源的过程中,在探索储能技术方面也走在了全球前列,包括压缩空气储能等技术均有充分掌握,因此欧洲在推动“碳中和”方面是有利益驱动的。三是欧洲国家已经普遍处于后工业时代,工业发展模式向研发、设计、服务端转型,制造端向发展中国家迁移,削减碳排放对欧洲工业的冲击和影响相对可控。四是欧洲国家的碳排放形势不同于美日以及广大发展中国家,可以说其削减碳排放的压力是最小的,这也是欧洲国家长时期以来在“碳中和”上声音最响的重要原因。欧洲国家无论是西欧还是东欧,早在2000 年前就相继实现了“碳达峰”,过去三十年中就已经处于“碳中和”的进程中。以德国为例,“碳达峰”时的1990 年,德国碳排放为12 亿吨,到2020 年德国碳排放已下降到6.05 亿吨;英国在1991 年实现“碳达峰”,彼时英国碳排放为8 亿吨,而到2020 年英国碳排放仅为3.19 亿吨。相比美国而言,2020 年欧洲国家的碳总排放量仅为35.9 亿吨,仅为中国的三分之一;人均碳排放量相当于美国的35%或者日本的58%。因此可以毫不夸张地说,欧洲国家在削减碳排放方面的压力是小的,同时推进“碳中和”还能给欧洲带来其他方面的收益,自然有足够的意愿和兴致去推动“碳中和”目标了。

另外在国际碳市场还需要注意的是印度、印尼等这些发展中国家,在“碳中和”问题上这些发展中国家基本没有发声,实际上是在回避碳排放问题。这主要是由于这些国家所处的国情所决定的。2020 年印度的碳排放达到23亿吨,虽然从总排放量来看仅次于中美,看似很多,为全球碳排放量的第三大国度,但是印度的人均碳排放量却仅有1.6 吨,而美国为14.0 吨,欧洲平均水平为4 吨多,日本为8.4 吨,中国为7 吨。因此从人均碳排放量看,印度是很低的。另外从总发电量看,印度2020 年发电量为1.56 万亿千瓦时,在全球也仅次于中美,排名第三,但是印度的人均发电量水平甚至不到美国的十分之一。因此对于印度等发展中国家而言,当前要解决的问题是发展问题,而要实现发展,不可避免地就需要增加化石燃料的使用,增加碳排放,而不可能在这个阶段去削减碳排放。通俗地说对于欧美等西方国家而言,当前要解决的是“吃得好”的问题,但对于印度、印尼等国,现在要解决的是“吃饱饭”的问题。

因此我们可以看到,在“碳中和”问题上全球各国所处的发展阶段、能源资源、经济状况等国情差别很大,这导致各国在对待“碳中和”问题上的意愿、态度都有很大差异,这令全球“碳中和”的前景充满了不确定性。

我国的“碳中和”战略推动逻辑面临转变

与西方国家普遍处于“碳中和”进程不同,我国当前还处在“碳达峰”过程中。2020 年,我国能源活动的碳排放就高达98.99 亿吨,全球占比达27.2%。因此我国的碳排放面临的形势比西方更为复杂和严峻。

首先是我国的“碳中和”推动逻辑将可能发生较大转变。我国在推动“碳达峰、碳中和”战略之初,很大程度上是为了谋求在全球碳市场的定价权和话语权,同时与欧洲实现碳战略配合与互信。与西方国家不同,我国削减碳排放的成本非常之高,因为我国发电规模不仅位居全球首位而且深度依赖煤炭资源。2021 年,我国发电量高达8.3 万亿千瓦时,相当于美国的2 倍,日本的8倍,德国的14 倍。预计2030 年前,我国发电量还可能突破10 万亿千瓦时。这样超大规模的发电装机体系调整起来是非常困难的。如法国的核电装机量与我国基本相当,但法国核电发电量可以占到其总发电量的71%,而我国仅占5%,原因就在于我国发电量总规模远高于法国。

从资源禀赋上看,我国富煤少油贫气,高度依赖煤炭资源是由国内资源禀赋特征决定的,调整起来非常困难。2021 年,我国煤炭产量超过40 亿吨,在发电、冶金、水泥等领域有广泛应用,而且短期内只能减量使用,无法有效替代。2021 年虽然煤电的装机量已下降到50%以下,但煤电的发电量占比仍超过60%。新能源装机量虽然增长很快,但由于技术原因,有力无量的问题十分突出。2021 年,新能源装机量占我国总装机量的比重高达四分之一,但发电量占比却不足15%。这还是在煤电发电受限制的情况下取得的,如果煤电装机能充分释放产能,发电量占比会更高。2021 年9 月份出现的全国性缺电,最终完全是依靠煤电不计成本出力而解决的(水电因2021 年全国性枯水而出力不佳,核电技术上不适合调峰),新能源在应对缺电时几乎没有作为。

从2021 年国内的拉闸限电我们也可以看出,新能源当前在技术上并不成熟,过快的装机对整个能源安全体系实际上是有安全隐患的,过快过猛的削减碳排放不符合我国的国情。同时中央对于煤炭、煤电在我国能源体系中的压舱石作用也有重新定位和认识,在2021 年12月的中央经济工作会议上,首次明确了“要立足以煤为主的基本国情,推动煤炭和新能源优化组合”,承认了煤炭在我国基础能源中的重要地位。习近平总书记也特别强调了“能源的饭碗必须端在自己手里”,显示出中央对于煤炭产业的高度关注和重视。在今年的政府工作报告中也将双碳工作定调为“有序推进”,相比去年的“扎实推进”可以说有了明显态度上的转变。这些都表明中央对于“碳中和”的长期性和艰巨性有了更加深刻的认识。而在此背景下,美日等国碳中和意愿不强,欧洲各国碳中和前景不明确,则将令我国的碳中和推动逻辑可能发生调整,即由掌握国际碳定价权、话语权的诉求转变为增强我国能源自主安全的诉求。

我们知道由于我国的资源禀赋特征,我国能源实际对外依赖度是很高的,除煤炭外,我国大约70%的石油依赖进口,近一半的天然气消费也依赖进口,另外即使是煤炭,我国出于品种调剂和物流原因每年进口量也在3亿吨以上。从这个角度讲,削减碳排放对于我国而言仍有积极意义。如果能实现以电代油、以电代气,而发电端逐步提升新能源占比,间接上也是优化我国能源消费结构,降低对油气资依赖,增强能源自主可控的一种有效方式。这可能成为未来很长时期内我国推动“碳中和”的内在动力。

其次是我国的“碳中和”推动方式将可能更加依赖市场化的模式推进。我国在推动“碳中和”之初,采取了比较直接的行政推动的方式。这种方式在效果上当然是立竿见影的,但也有不利方面。2021 年秋季我国大范围的拉闸限电就是过度限制煤炭产能,导致煤炭供给不足引发的电力短缺。为此,2022 年我国新核增了3 亿吨煤炭产能,通过增加合理供给的方式,改善煤炭市场,增强对煤电的保障力度。随着前文所述的“碳中和”外部国际环境的转变,下阶段我国将可能采取更加依赖市场化的方式推动“碳中和”进程。当前阶段风电、光伏等新能源综合成本过高,电网消纳能力不足都是影响其发展的瓶颈。但这些瓶颈如果能够逐步解决,实现新能源上网成本比传统煤电上网成本更低,实际上完全可以通过市场化的手段来促进其消费,并不完全需要依赖强制性的行政力量来推动。过去十年,光伏成本已经下降了90%,风电主机成本也下降了80%,下阶段我们完全有理由相信新能源的成本会持续下降,而并网条件也会更好。通过市场化的方式来实现削减碳排放不仅效果更好,而且也更有持续性。

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