欧洲能源危机:根源、影响及对中国能源转型的思考

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ONS Conference and Exhibition 是欧洲规模最大的能源大会与展览,每两年举办一次。2022 年 8 月 28 日至 9 月 2 日在挪威斯坦万格举办的 ONS 是 2018 年以来首次举办线下会议,盛况空前。欧洲能源危机是会议的核心议题。哥伦比亚大学全球能源政策中心创始主任杰森·博尔多夫表示,这是第一次全球性能源危机,也是第一次能源转型危机。

欧洲能源危机的根源可归纳为四个方面:

其一,激进而不切实际的能源转型举措。与中国先立后破的能源转型方针不同,欧洲采取先破后立的方式,在新的能源体系尚未建立完善时,就关闭核电站、燃煤电厂,甚至禁止新建燃气电厂。欧洲投资银行在 2019 年初颁布的能源投资政策规定,自 2021 年底开始停止给所有不加 CCS(碳捕捉与封存)的化石能源项目贷款。BP 公司决定不仅不在新的国家投资油气项目,还计划在 2030 年将油气产量在 2020 年的基础上降低 40%。2021 年 5 月 26 日,海牙地方法院对一些非政府组织和个人针对壳牌公司提出的气候变化诉讼案件作出裁决,要求壳牌在 2030 年前将其范围一、二、三的二氧化碳排放量减少 45%,而此前其计划是减少 20%。

其二,自残式的制裁。许多欧洲人将能源危机归咎于俄罗斯将天然气武器化,但追溯俄乌冲突以来欧洲的反应可知,是欧洲人自己决定不购买俄罗斯油气,因为购买俄罗斯油气被视为在经济上支持俄罗斯。俄乌冲突爆发前,美国极力劝阻德国放弃已建好的北溪 2 号管线,并对参与该管道建设的公司和个人实施制裁。俄乌冲突爆发后,德国决定中止北溪 2 号的启用认证程序。这条花费 110 亿美元建成的管线被放弃,并非俄罗斯的决定。从能源角度看,破坏欧洲与俄罗斯之间紧密的天然气联系,不仅能阻止俄欧之间的经济互存,将俄罗斯的管道天然气和 LNG(液化天然气)排除在欧洲市场之外,还能兜售昂贵的美国 LNG。

其三,走极端的气候变化政治正确之路。在欧洲,一谈到气候变化,就变得类似宗教信仰,人们必须坚信气候变化,且采取的措施越极端越好,在挪威、丹麦、英国、德国、法国皆是如此,必须支持应对气候变化的极端政策,不容许有任何质疑的声音。政治正确容易引发“群体思维综合征”,导致非理性决策。

其四,脱钩现象。包括政治与科学脱钩,政治家为顺应民意、获取选票,做出的决策与科学决策差距越来越大;决策与执行直接脱钩,欧盟委员会的许多工作人员,包括高层管理人员,缺乏企业工作经验,在起草文件或宣布决定时,不了解决策对企业执行的影响;意识形态和经济互存脱钩,俄罗斯能源与欧洲经济相互依存,但政治正确强行割裂了这两个经济体,必将带来巨大损失与痛苦。

欧洲能源危机的影响也体现在四个方面:

一是民生、工业与欧洲经济严重受损。2022 年 9 月 6 日,欧洲水泥、玻璃、钢铁、化肥、矿业、化工等 12 个能源密集型行业的行业协会共同发布致欧盟委员会主席范德莱恩的公开信,指出气价、电价上涨不仅通过通胀影响消费者,天然气和电力的工业用户也将遭受毁灭性打击,对许多能源密集型行业而言,当前在欧洲已无继续生产的商业可行性,也不存在进一步投资的可能性。相关产能的关停,开始对价值链产生严重影响,危及欧洲工业基础和基本产品的供应。

二是多国政局动荡。意大利更换了极右派女总理,英国更换了更为激进的女首相,其任期仅 45 天便被迫辞职。捷克发生大游行,德国出现抗议活动,法国爆发大罢工,欧洲的这个冬天注定不会平静。

三是欧洲能源市场被重塑。欧洲的电力市场、天然气市场都是围绕竞争性设计的,鼓励竞争的前提是有充足的供应以降低成本,然而现在情况相反,短缺严重。在短缺时代,如何运营竞争性的电力市场和天然气市场成为难题。目前电价气价高涨,与欧洲的能源市场设计有关。按照欧洲电力现货市场的定价机制,满足电力供需平衡所需的最后一台机组的报价为市场价。能源危机之下,成本最高的气电成了决定市场价格的边际机组。这种靠边际成本定价的市场机制,导致运营成本不变的挪威水电价格随着天然气价格而暴涨。针对这个问题,欧盟理事会领导人峰会于 10 月 20 日通过了重塑欧洲能源市场的一揽子措施,要求欧盟委员会尽快拿出具体方案。该一揽子措施包括在荷兰 TTF 之外建立新的天然气标杆价格以更真实地反映天然气供需情况,设定天然气交易价格的波动区间来限制其激烈波动,并为天然气价格向发电领域传递设定天花板。但是重新设计需要时间,于是只好在成员国采取政府干预手段,一是限价,二是征收暴利税,让电力公司、石油公司、水电公司把获取的利润吐出一部分补贴消费者。10 月 24 日,欧洲大陆的天然气标杆价格——荷兰天然气期货交易所的期货产品 TTF,在伦敦洲际交易所(ICE)的时前(Next Hour)交易中短暂出现负价格,引发广泛关注。值得说明的是,这一交易纯属金融衍生品避险交易,不涉及 TTF 的月前(Moth Ahead)合同交易,其负价格并不表示欧洲已经度过了天然气短缺危机。

四是能源转型回归理性。油气不再被妖魔化,并且油气行业被视为能源转型的重要组成部分。在挪威的 ONS 大会上,挪威首相表示有必要继续投资油气。加拿大劳工部长(前能源部长)称,应让石油工人有尊严地参与到能源转型过程当中,他们也是能源转型的重要组成部分。道达尔能源董事长潘彦磊(Patrick Pouyanné)认为,未来社会将同时需要电子与分子。道达尔公司的愿景是,到 2050 年,公司 50% 的业务将在电子(即电力)领域,25% 是天然气分子,另外 25% 则为其他分子,如生物质燃料。BP 和壳牌最近也对 2050 年的碳中和目标进行了修正,不再提及消费者产品层面的碳中和承诺。

欧洲能源危机的出路分为长期和短期。长期来看,欧洲希望扩大新能源,即 RePowerEU 计划,大幅提升可再生电力的比例,将 2030 年目标提升到 45%,还有交通电气化、氢能、CCS 等。但氢能远水不解近渴且绿氢来源不稳定,CCS 能否形成可大规模推广的商业模式也有待验证。在可再生能源方面,欧洲严重依赖中国制造。以太阳能为例,90% 的欧洲太阳能板进口自中国,而现在欧洲又要紧跟美国搞强制劳工法案,这可能对中国新能源装备出口造成很大影响。欧洲自身无法生产这些产品,重建产业链需要很长时间,但又不想严重依赖中国,欧洲的可再生能源目标能否实现充满疑问。短期而言,关键是要度过这个冬天。过冬的关键在于这个冬天是暖冬还是寒冬。入秋以来,欧洲一直较为温暖,但最强大的气象模型也无法预测入冬后的天气情况。欧盟加英国共有约 1000 亿立方米的天然气储存能力,到 10 月 24 日已储存了约 93.6%。欧洲冬季正常的天然气消费量约为每月 500 亿立方米,俄罗斯管道气的供应量原本是每月 120 亿立方米,但从今年 7 月开始已大幅降至正常水平的 30% 左右。9 月 27 日发生的炸断北溪 1 号和北溪 2 号管线事件,无论幕后黑手是谁,都迫使德国和西欧国家在没有俄罗斯管道气的情况下过冬。如果今年是暖冬,即便俄罗斯管道气完全停供,欧洲凭借现有的天然气储存完全可以应对,何况欧洲各国还启动了节能、重启煤电与核电等措施。如果是寒冬,情况将艰难得多。这个冬天过去后怎么办?如果北溪的两条管道从此作废,全球的 LNG 市场在未来几年会持续吃紧,俄罗斯也将不得不开辟新的亚洲市场。

通过这场危机,全球能源转型正在回归理性,主要体现在以下几个方面:

首先是能源安全与气候保护的平衡问题。此前人们一直在能源“不可能三角”(安全、清洁、便宜)之间徘徊,如今新的共识正在形成,即能源安全是能源转型的基础,没有能源安全,其他一切都无从谈起,真正需要平衡取舍的,是在清洁和便宜之间。

其次是两个新概念的出现。一个是 Sufficiency,另一个是 Resilience。以前我们一直强调效率,即 Efficiency,涵盖能源效率、生产效率、土地效率、生态效率等多个维度,但效率并不等同于可持续。能源效率提高后,可能导致需求继续增加,最终使碳排放增加。多年来发展中国家能源效率虽逐年提高,但能源消费并未降低,部分原因就在于此。现在出现了一个新概念,叫 Sufficiency,意为适度、刚好够,在中文语境中,翻译成“简约性”更为合适。这个词在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告中被提及 179 次。简约要取代效率,主要是将需求侧的措施包含进来,倡导简约而非过度的需求。我们每个人都是气候变化的贡献者,应对气候变化需要每个人进行简约性消费,满足需求的同时不给地球环境增添过多负担。另一个概念是韧性,Resilience,即要让整个社会、整个能源系统,包括基础设施,具备强大的抗风险能力。

能源转型回归理性还涉及一个重要概念,即安全转型。碳中和是以将二氧化碳排放量最小化作为目标函数来求解,但这个目标函数必然会受到诸多约束条件的限制,例如能源供应安全、粮食供应安全、原材料供应安全、产业链运营安全、金融体系安全等。通过这次危机,人们对能源转型的边界条件有了更清晰的认识。能源系统有三个携带能量的要素,即碳、氢和电子,这三个要素构成了现代能源体系。能源系统通过这三个要素提供的,不仅有热力、电力和动力,还包括原材料。原材料除了化工原材料之外,钢铁、水泥、玻璃、塑料、化肥也是能源密集型材料,一吨钢铁需半吨标准煤,一吨水泥至少需要 100 公斤标准煤。有人希望用氢能替代化石能源来生产这些材料,但目前既没有成熟的技术,也没有良好的商业模式。现代能源体系中还有一个要素,就是稀有金属,或者说是关键矿物质材料,它们对于能源系统转型也是必不可少的。埃隆·马斯克在挪威的会议上表示,2030 年全球 50% 的新汽车销售将是电动汽车,经研究发现,全世界没有足够的锂供应能力来支持这一预测。现在每辆电动汽车大约需要 50 公斤碳酸锂,2030 年全球汽车销售量预计约为 1 亿辆,50% 的电动汽车渗透率需要每年 250 万吨的碳酸锂供应,而目前全球的碳酸锂供应能力仅约 60 万吨,且电动汽车目前仅占碳酸锂应用的 40% 左右。电动汽车并非锂金属的唯一应用市场,许多移动电子产品如手机和电脑也使用锂电池,用户侧储能同样使用锂电池。要实现马斯克的目标,在其他应用领域需求不变的情况下,全球碳酸锂产量在 2030 年需达到 300 万吨以上,是目前产能的 5 倍,这根本无法实现。全球锂资源大部分集中在拉美地区,拉美国家正在推进锂资源国有化,扩产速度缓慢。除了锂,尚未找到更好的储能材料,且未来也很难找到。从元素周期表中可知,自然界有 108 种元素,外加 10 种人工合成元素,共 118 个,锂在其中排名第三,是最轻且最活跃的金属,其他靠后的元素,如钠、钒等都不具备锂的特性。若有人宣称找到了比锂更好的储能材料,无需多问,看看它在元素周期表中的排名便知真假。未来的能源体系将是以电力为主,关键矿物质密集型的体系。能源转型不仅是从高碳向低碳零碳转变,能源系统也将从燃料密集型向材料密集型转变,化石能源利用将从燃料向化工原材料转变。现代能源体系的特征可用 28 个字概括:安全稳定、经济便捷、清洁低碳、智慧高效、互联共享、柔性自洽、韧性抗压。全球能否在 2050 年实现碳中和?这很难,能源经济的惯性非常强大,我们要有心理准备。国际能源署在 2021 年发布的全球能源碳中和路线图中警告,如果全球要在 2050 年实现碳中和,那么从现在起就要全面停止对油气项目的投资。但为应对这次能源危机,各国都加大了油气投资。这并非意味着我们就不努力了,碳中和仍是必然趋势,但所需时间会比预计的长,除非有特别创新的技术,能够革命性地化解能源不可能三角。

中国从这次欧洲能源危机中应吸取以下教训,能源转型可从以下六个方面继续推进:

一是安全转型。安全是现代能源体系的基石,要求能源体系具备足够的韧性和抗风险能力。这些风险可能来自极端气候事件、网络安全威胁、外交事件导致的“禁运”,甚至直接的战争威胁。鉴于国内近期出现的电荒,除了保障传统能源中的油气供应安全外,我们要更加关注新能源体系对关键矿物质的需求,进一步强化锂、铂、镍、钛、锰、钒、稀土等战略矿产产业链安全。

二是务实转型。这涉及两方面问题。一方面要吸取欧洲的教训,避免在“政治正确”影响下做出不符合科学发展规律的重大决策。另一方面要防止决策与企业现实脱节,决策文件起草者应多深入企业,了解企业经营面临的问题,使政府决策与企业决策相契合。

三是要在改革中转型,首先要改革的是电网体制。中国能源转型的重点是电力转型,建设以新能源为主体的新型电力体系是对现有电力体系的颠覆性重塑,无法在现有的电网体制下实现。如果电网体制保持不变,就如同给一个全新的身体穿上一件老旧的衣服。体制改革不仅涉及新型电力体制建设本身的问题,如可再生能源大规模推广消化体系,包括火电厂灵活性改造、需求侧响应、虚拟电厂、区域储能等问题,还涉及该体系与社会其他层面对接的问题,如大型风光基地建设所涉及的配套设施,如土地使用权、生态保护等方面。

四是注重简约性适度消费,鼓励人人参与转型。成功的能源转型需要在供应侧和需求侧同时发力,需要需求侧的人人参与。简约性也是欧洲应对能源危机的重要举措之一。IPCC 提出的简约性(Sufficiency)概念非常重要,应成为能源转型的重要组成部分。

五是强化创新转型,实现技术与制度同步创新。如前所述,要在本世纪中叶实现碳中和,中国和全球都需要一系列颠覆性技术,而这些技术很难在大众认知范围内产生,许多研发工作在欧美国家悄然进行。这些技术的出现可能会颠覆中国 20 年来建立的新能源产业优势。因此,国家科技创新体系应对新技术具有足够的包容性,避免用惯性思维扼杀新技术。

六是强化合作,实现共赢转型。在能源转型产业链方面,中国与欧美优势互补,无论主观意愿如何,欧盟雄心勃勃的 RePowerEU 计划和太阳能战略都需依赖中国制造才能实施。应加大与欧美在新能源领域的合作力度,特别是与欧洲开展务实合作。我们也可借鉴欧美国家的做法,如英国的能源安全战略、欧盟的 REPowerEU、美国的去通胀法案等。同时,可与国际能源署、国际可再生能源署等机构合作开展关键矿物质产业链的研究,积极参与全球治理。

正文完
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