能源经济时代

杨梅说商业 2024-03-24 20:33:35

  一部化石能源史,既是一部近代经济发展史,也是一部世界格局演变史。人类自开启现代化工业进程以来,200 多年工业化释放出的巨大生产力,是人类诞生数百万年以来无可比拟的。工业文明成了继狩猎文明和农耕文明之后人类文明的又一次飞跃,可以说人类文明现代化的本质就是工业化。

  工业革命让人类找到了一把钥匙,打开了一个新世界的大门,实现了从农耕社会转向现代工业社会的重要变革。在短短两个多世纪的时间里,机器带动了生产力的巨大进步,人类开创了以能源、机器和原材料为主要资源的现代工业经济。人类社会仿佛进入了一场石油沸腾后的狂欢。

  然而,化石能源的过度使用,导致二氧化碳超量排放,扰动了几十亿年形成的自然循环体系。以亿万年为形成周期的煤炭、石油、天然气,正在被以秒为单位地开采和消费。碳源和碳汇的自然平衡不再。由此产生的气候变暖、冰川融化、海平面上升、荒漠化加剧、生物多样性被破坏、极端气候事件频发等问题已经成为人类避无可避的生存威胁。随着气候治理日渐成为全球关注重点,应对气候变化、碳排放、能源革命、产业革命成为全民话题。

  进入 21 世纪以来,新情况、新矛盾层出不穷。世界形势发生深刻变化,全球经济在曲折中深入发展,科技在多领域突飞猛进,人类社会前进的步伐加快。自 2008 年国际金融危机爆发以来,全球经济一直在崎岖的路上“负”重前行。2020 年突发的新冠肺炎疫情更是让全球按下“暂停键”,原本衰退的世界经济雪上加霜。

  如此形势,叠加“百年变局”和全球“零碳竞赛”的开启,意味着“零碳时代”正在加速到来。“谁掌握了石油,谁就控制了所有的国家”的豪言正在经历前所未有的挑战;数以万亿计的化石能源资产正在驶入历史的港湾;化石能源经济体系早已背影萧瑟,石油王朝已然四面楚歌。全球气候竞赛浪潮必将给全球的产业链、价值链和供应链带来历史性的重塑。在世界结构性矛盾的长期积累,疫情的冲击与“双碳”革命的叠加下,各国经济发展失去了“准心”。

  在未来不到半个世纪的时间内,人类将从现在的化石能源时代彻底转变为零碳能源时代,世界政治经济面临新的历史性时刻。我们可能正在走入一个开天辟地的新历史方位,因为“碳达峰、碳中和”带来的“双碳”革命正如一阵狂风席卷着世界的每一个角落。

  2022 年 2 月 28 日,联合国政府间气候变化专门委员会发布最新报告,警告气候变化正危及地球健康,指出拖延全球协同行动将错失稍纵即逝的机会。联合国秘书长古特雷斯呼吁全球必须加速可再生能源转型。

  “欧洲火车头”德国率先加速能源转型。继德国政府宣布 2022 年底之前关闭所有核电站之后,2022 年 2 月 28 日德国经济部推出一份草案,计划加速风能和太阳能基础设施的扩张,将 100% 可再生能源供电目标提前至 2035 年实现。按照计划,太阳能装机量将从今年的 7 000MW 增加到 2028 年的 20 000MW。

  德国联邦经济和气候保护部新任部长罗伯特 • 哈贝克在发布《德国气候保护现状》报告时表示,德国必须把减排速度提高三倍,只有这样才能实现气候保护目标。德国的表态引发全球关注,在各国政策的催化和行动下,全球已经掀起一场能源转型竞赛。

  和已经基本实现能源独立的美国不同,欧洲的能源基本上都得靠进口,因此也处处被动,在能源危机中最受伤。在今年俄乌冲突升级后,俄罗斯对欧洲天然气供应骤减,美国似乎成了欧洲的救星。今年3月底,美国宣布将在今年向欧盟额外提供150亿立方米液化天然气,至少在2030年前额外提供约500亿立方米液化天然气,帮助欧盟摆脱对俄罗斯能源供应的依赖。与此同时,美国和欧盟还将联手推动可再生能源技术和产业的发展,减少欧洲对化石能源的需求,确保欧盟在2050年前实现碳中和目标。

  尽管美国天然气部分缓解了欧洲能源困境,但难以成为能源危机的解药。在美国油气厂商资本开支低企的背景下,天然气的实际增产力度存在极大不确定性。美国页岩革命后,逐步形成了以页岩气为主的天然气生产结构。美国页岩气与俄罗斯天然气的最大不同之处在于,需要持续性的资本投入。疫情暴发以来,尽管油气价格一路上涨,但美国油气厂商的资本开支意愿持续低迷,导致天然气钻井量缓慢增加,意味着未来增产力度存在极大不确定性。

  另一方面,液化天然气运力限制和价格问题也是挑战。波罗的海交易所数据显示,本月租用一艘液化天然气船的成本跃升至约每天50万美元,较今年年初上涨了6倍。船舶经纪公司Clarksons表示,随着冬季的临近,运费可能攀升至每天100万美元。对比来看,去年租用一艘液化天然气船的成本大概在3万美元至30万美元之间,但自俄乌冲突升级以来,这一数字节节攀升,不断刷新历史新高。全球液化天然气运力趋于饱和、增量有限,叠加欧盟配套泊位欠缺,美国液化天然气注定难解欧洲年内能源之殇。全球液化天然气运输船总运力不足600亿立方米、且几乎没有闲置。在全球造船厂投资低迷的背景下,液化天然气运力短期增幅或相对有限。再考虑到欧盟大型液化天然气运输船泊位的缺口高达30个以上、建设周期至少为4年,即使扩大液化天然气进口或也难解欧洲困境。

  从种种迹象来看,欧洲能源危机短期内无望终结。传统能源产能不足是大势所趋,再考虑到储能尚未大规模普及,绿色能源高波动注定也难以缓解,或使得能源价格等同步高企演变为能源转型期的新常态。对于欧洲等能源体系脆弱的经济体而言,能源之殇的持续时长或超预期,并带来显著的中长期通胀风险。即便在当下能源经济困境重重之下,能源转型和绿色可持续发展已成为全球共识,事实上,我们认识到,也看到了,这是一种必然的要求和未来的现实。

  在自工业革命以来的 200 余年时间里,以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源,有力地推动了人类的历史文明进程,但也透支了人类的未来。“3060”双碳目标提出后,能源消费还要增加,社会还要发展进步。什么样的能源能够取代化石能源,什么样的方式能够把碳排放降到约等于零,从而实现碳中和的目标,成为全社会需要研究、思考,而且是全人类必须在未来 30 ~ 40 年中要回答的问题。

  在实现双碳目标的过程中,以光伏太阳能、风能为代表的可再生能源无疑是其中的主力军。过去十多年来,光伏发电成本下降了 90% 以上,成为全球最经济的发电方式。我国光伏发电成本已降到 0.3 元 /kW•h 以内,预计在“十四五”期间会降到 0.25 元 /kW•h 以下,低于绝大部分煤电。如进一步考虑生态环境成本,光伏发电的优势将更加明显。仅需用西部 1% ~ 2% 的国土面积发展可再生能源,即可支撑双碳目标下我国未来一次能源消费的大部分生产和供应。

  从消费端看,交通运输用油每年约占我国原油消费的70%,燃油汽车百千米油费是电动汽车百千米电费的 5 倍以上,以输出等效能量来看,消费端的电价不到油价的 1/5。从减碳效果看,我国已形成 250GW 左右的光伏系统产能,其产品每年发出的电力相当于 2.9 亿吨原油输出的等效能量,而消费 2.9 亿吨原油大约产生 9 亿吨的碳排放,而生产 250GW 光伏系统大约产生 4 300 万吨的碳排放。也就是说,制造 250GW 光伏系统每产生 1 吨的碳排放,系统发电后每年将减少 20 吨以上的碳排放,整个生命周期将减少 500 吨以上的碳排放。因此,这可能是人类历史和碳中和道路上,到目前为止,规模最大、投入产出比最高、节能减排减碳最有效的方式之一。

  从能源投入产出看,生产 1kW 光伏系统全过程需耗电 300kW•h 左右,而 1kW 光伏系统每年可发电约 1500kW•h,这意味着制造光伏系统全过程的能耗,在电站建成后的半年内即可全部收回,加之系统可稳定运行 25 年以上,整个生命周期回报的电力是投入的 50 倍以上,因此光伏产业是典型的“小能源”换“大能源”产业。

  同时,随着成本的不断降低,储能的大规模应用也将为平抑可再生能源波动提供坚实保障。其中,抽水蓄能是目前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式,储能成本为 0.21 ~ 0.25 元 /kW•h,相较于其他技术成本最低,同时电化学等其他储能成本也有望在“十四五”期间降低到0.2 ~ 0.3 元 /kW•h。澳大利亚国立大学的研究显示,仅需我国潜在抽水蓄能电站容量的 1%,即可支撑我国构建 100% 利用可再生能源的电力系统。

  从国家能源战略安全看,俄乌战争爆发以来,国际能源价格上涨。在此背景下,欧盟已再度提高 2030 年可再生能源占比目标,加速摆脱对化石能源的依赖。近年来,我国每年进口原油超过 2 000 亿美元,外贸依存度超过70%,其中 80% 需经过马六甲海峡。2021 年进口量达 5.13 亿吨,外汇支出达2 573 亿美元,2022 年的支出将会更多。从维护能源和外汇安全的角度考虑,我国有条件用 10 年左右的时间,完成能源增量的 70%、存量的 30% ~ 50% 的可再生清洁化替代,实现能源独立自主,构建起能源内循环系统,有力地保障我国的外汇安全,一劳永逸地解决能源进口可能被“卡脖子”的问题。

  从产业发展看,初步估算,未来 30 年左右,以汽车电动化、能源消费电力化、电力生产清洁化、氢能与电能的深度耦合为代表的绿色转型,将在国内形成百万亿元、在全球形成百万亿美元的产业规模。在这一过程中,既不额外增加国家负担,还能有效拉动投资、促进消费、带动就业,推动我国经济适度快速发展,并且彻底解决雾霾以及资源和环境的不可持续问题,实现发展方式的根本转变。同时,我国“风光”产业走向世界,不但大大加快了发达国家的能源转型速度,更为“一带一路”沿线及广大欠发达国家和地区提供了全新的发展路径,帮助它们跨过先污染后治理的老路,一步踏上可持续发展的快车道!

  在这个过程中,我国有实力也有底气,为应对全球气候变化做出更大贡献。从制造端看,我国已形成了全球领先的完整的光伏产业链,全球 70% 以上的光伏产品都是我国制造的。2021 年,我国生产的高纯晶硅、硅片、电池片、组件分别达到 50.5 万吨、227GW、198GW、182GW,光伏产品出口额达 284 亿美元。我国光伏新增装机量连续 9 年领跑全球,累计装机量连续 7 年全球第一。

  麦肯锡发布的研究报告显示,在中美两国的各项产业比较中,光伏产业是我国与家电和高铁并驾齐驱、遥遥领先于美国的产业,也是中美两国所有产业对比中,具有压倒性优势的产业。10 多年前,多晶硅几乎全靠进口。10 多年后的今天,在全球前十大高纯晶硅企业中,中国企业占据七席 ;前十大硅片企业全部为中国企业 ;在前十大组件企业中,中国企业占据八席。需要指出的是,这是美欧联手对中国进行了多年“双反”之后我国取得的成绩。

  随着光伏的成本进一步降低,以及中国经济和光伏产业自身的良性发展, 中国的碳达峰、碳中和目标有可能在各方的共同努力下提前 5 ~ 10 年实现。从这个角度看,光伏产业将迎来广阔的市场空间,光伏发电也将成为碳中和道路上的第一能源。

  事实上,中国不是能源禀赋比较好的经济体,在缺油、少气、多煤的自然地理环境上,2021年,我国石油对外依存度为73%,天然气为45%。截至2021年底,我国可再生能源发电装机总规模达到10.63亿千瓦,占总装机的比重达到44.8%,较2012年增长17个百分点。水电、风电、太阳能发电和生物质发电装机规模分别连续17年、12年、7年、4年稳居全球首位。煤炭消费降至56%,年均下降1.25个百分点,是历史上下降最快的时期。

  在此背景下,立足于我国的能源资源禀赋,稳中求进,加快以风、光为代表的可再生能源发展,推动电力系统向适应大规模、高比例新能源方向演进,将有力推动我国能源结构转型升级,筑牢能源和外汇安全体系,保障双碳目标落地,支撑中华民族伟大复兴和永续发展,也将为构建人类命运共同体不断贡献中国力量!

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