低成本清潔能源之思考

李平++劉強

摘 要 文章認為價格適中和環(huán)境友好是能源安全的重要組成。高價化石能源在污染著生態(tài)環(huán)境，應倡導最優(yōu)能源組合原則，依靠技術(shù)進步實現(xiàn)能源清潔化，依靠市場實現(xiàn)能源低成本。在生產(chǎn)和生活中力行廣義節(jié)能，鼓勵能源技術(shù)創(chuàng)新，制定合理的可再生能源產(chǎn)業(yè)補貼和政策。

關(guān)鍵詞 低成本清潔能源；價格適中和環(huán)境友好；廣義節(jié)能；能源技術(shù)創(chuàng)新

[中圖分類號]F124.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2014）10-0001-04

我們關(guān)注能源安全與低成本清潔能源，無論是傳統(tǒng)能源還是新能源，其實我們需要的是低成本的清潔能源。根據(jù)能源安全基本概念，我們認為能源沒有臟潔之分，關(guān)鍵在于生產(chǎn)利用中是否實現(xiàn)清潔。在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)體系下完全可以實現(xiàn)低成本清潔能源的目標。

一、被忽略的目標

能源安全有各種各樣的定義，能源安全可以定位為消費者和經(jīng)濟部門在所有時間里能夠以支付得起的價格且獲得充分能源供給的能力，同時不會對環(huán)境造成不可接受的、或者不可逆轉(zhuǎn)的負面影響。實際上也就是美國能源政策中提到的三個目標：可靠供給、價格適中、環(huán)境友好。在能源安全政策領(lǐng)域的討論往往把重點放在第一個目標：可靠的能源供給，而忽略了第二和第三項，這也許是因為經(jīng)常出現(xiàn)的能源安全問題更容易受到公眾的關(guān)注，地緣政治動蕩會對石油供給產(chǎn)生潛在風險，甚至導致真正能源供給的中斷，如伊拉克目前的問題。盡管這種風險經(jīng)常存在，但經(jīng)常發(fā)生問題的恰恰是后邊兩項：價格適中和環(huán)境友好。能源生產(chǎn)與能源利用過程中產(chǎn)生的環(huán)境破壞十分嚴重，我國從2012年1月份開始的大面積的霧霾，連片的霧霾超過100萬平方公里，再次敲響了環(huán)境保護的警鐘。

我國古代思想家孟子說過，魚和熊掌不可兼得，兩者互相制約，不可避免有互相替代的效應，對于能源來說看似價格適中與環(huán)境友好之間存在著相互沖突的矛盾，但是人類智慧與技術(shù)進步的無限可能性仍然為我們提供了改善的空間。我們需要一種既清潔又支付得起的能源體系來滿足人們對現(xiàn)代文明的需求，這一理念不僅需要技術(shù)的進步，而且更需要我們建立起一個鼓勵清潔能源創(chuàng)新與消費自律的制度和社會環(huán)境。

二、化石能源并非廉價

高價能源產(chǎn)生了沉重的經(jīng)濟負擔，21世紀以來，國際原油價格總體上升，2008年甚至達到了每桶147美元高峰，之后有所回落，但仍然在高位運行?；剂蟽r格逐漸上漲的情況下，為保護消費者利益，一些國家增加能源補貼，支持進口來緩解對化石能源的需求。非洲平均消耗30%出口收入來滿足石油的需求，肯尼亞和塞內(nèi)加爾甚至將出口收益一半以上都投入到能源進口，亞洲國家印度該項比例也達到了45%，我國同樣對石油依存度非常高。很多研究表明對有條件使用可再生能源區(qū)域進行相關(guān)投資可以保證整個國家能源安全。尋求可持續(xù)的替代能源，減少對化石能源的依賴已經(jīng)成為重點。除了水電，多數(shù)的能源項目都需要較高的價格和補貼維持運作。因此如何利用可再生能源存在激烈爭論。雖然化石能源利用過程中存在負環(huán)境外部性，但各國政府卻都對化石能源進行了暗地的補貼，這種對環(huán)境污染行為的實際補貼導致了更嚴重的環(huán)境破壞。燃燒化石燃料和傳統(tǒng)燃料形成的污染已經(jīng)造成了很高的間接成本，化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的PM10和PM2.5對人類健康有致命危害。國際能源署研究表明2005年控制空氣污染成本達到1 550億歐元，到2030年該成本將會增長到原來的三倍。使用化石燃料和傳統(tǒng)能源會增加二氧化碳排放、減少森林面積、降低水質(zhì)酸化或堿化、向生物圈中排放有害物，直接威脅著全球生態(tài)系統(tǒng)，還遏制了地球自身對氣候變化的自然適應能力。

美國由煤燃燒引起的環(huán)境外部成本為0.27美元一度電，電的平均成本只有9美分。外部成本基本靠政府補貼。歐洲環(huán)保署公布了的一項關(guān)于產(chǎn)電引起的環(huán)境外部成本研究，監(jiān)測了二氧化碳和其它空氣污染物排放引起的具體環(huán)境品質(zhì)損失成本，2008年使用傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電引起的環(huán)境外部成本估計達到每度25.9歐分。盡管化石能源利用產(chǎn)生環(huán)境負外部效應帶來的是環(huán)境破壞，但是各國政府出于經(jīng)濟方面的考慮不愿意將這樣負外部性貨幣化，這導致了成本高，投資回收期長。

三、最優(yōu)能源組合原則

最優(yōu)能源組合的原則是指對能源供應系統(tǒng)的全面描述，包括供給結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)等等，其目標本質(zhì)是：可靠供給、價格適中、環(huán)境友好?？煽抗┙o最受重視，2013年的專題報告《全球能源安全——框架與建議》中有這方面的論述，現(xiàn)在討論的是價格適中與環(huán)境友好。最優(yōu)能源組合原則包括以下內(nèi)容：

普遍服務的原則。能源服務是現(xiàn)代文明社會的基礎(chǔ)，各國國民都擁有享受現(xiàn)代文明成果的權(quán)利，政府應該以幫助公眾獲得能源基礎(chǔ)服務為目標，使全體國民享受現(xiàn)代文明的成果。尤其要關(guān)注邊緣地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展能源的服務。

環(huán)境優(yōu)先原則?，F(xiàn)代工業(yè)技術(shù)體系已經(jīng)可以為各種環(huán)保目標提供選擇方案，而不是一定要付出環(huán)境與健康代價才能實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展。在很多時候環(huán)保實際上不是技術(shù)問題和經(jīng)濟問題，而是社會分配問題，如果一部分居民為能源項目付出了不應有的代價，實際上就相當于另一部分群體獲得了不應有的收益，這將導致社會的不公平。我國出現(xiàn)的大范圍的嚴重霧霾現(xiàn)象，提醒人們樹立環(huán)境優(yōu)先的原則尤為重要。

社會成本內(nèi)部化原則。相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)中所排放的污染物是一種負外部性，其所造成的社會成本必須包括治理污染的花費等。但從現(xiàn)實結(jié)果上看對化石能源的暗補與可再生能源的明補都扭曲了市場經(jīng)濟的資源配置。對化石能源實際補貼鼓勵了對化石能源過度消費。對可再生能源財政補貼實際效果引起的是一些在技術(shù)經(jīng)濟指標上還不夠成熟的可再生能源項目和技術(shù)創(chuàng)新能力不足的企業(yè)進入市場，形成了社會資源的浪費。生物燃料的生產(chǎn)過程，可能造成對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的負面影響，光伏發(fā)電有可能引起重金屬的污染等等?？稍偕茉醇夹g(shù)并非不會帶來社會及環(huán)境負面影響，慎重規(guī)避這種影響非常重要。 在我國風能、太陽能都處于新興的產(chǎn)業(yè)，同時又成為一種過剩的產(chǎn)業(yè)。造成這種后果的原因就在于沒有把外部成本內(nèi)部化，也就是企業(yè)和消費者沒有承擔自身經(jīng)濟行為對社會公眾影響所帶來的社會成本，這一社會成本內(nèi)部化將有利于企業(yè)和消費者來控制自己的行為。社會成本內(nèi)部化分為兩種政策取向，一是向經(jīng)濟行為人征稅，把這一稅收用于外部性影響的校正，如污染治理，環(huán)境修復；二是強制經(jīng)濟行為人必須自己控制外部性的影響，增加行為人的支出，讓他們用于控制污染。嚴格的環(huán)保規(guī)制有利于企業(yè)提高技術(shù)創(chuàng)新能力，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟，遏制技術(shù)水平較低的企業(yè)進入市場，從而有利于產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。所以要完善污染防治法律法規(guī)體系。修訂完善環(huán)境保護法、大氣污染防治法等法律。制定更嚴格的相關(guān)企業(yè)大氣污染物排放標準。特別是要加強對造成重大污染的企業(yè)及相關(guān)責任人的處罰力度，從根本上解決違法成本低、守法成本高的問題，營造公平的法制環(huán)境，讓社會成本內(nèi)部化成為全社會的共識。endprint

競爭性原則。其實就是市場經(jīng)濟的基本原則，壟斷制約創(chuàng)新，壟斷抬高價格，壟斷降低服務水平，供給競爭意味著更多的選擇空間，從而可以促進企業(yè)加大對創(chuàng)新的投入，降低個別廠商、個別行業(yè)提高價格的可能性，從而有利于降低能源組合的整體成本。能源領(lǐng)域要細分市場，如石油、天然氣、煤炭、熱力、電力，必須實行市場競爭，打破少數(shù)企業(yè)的壟斷。還應該通過消費端的技術(shù)手段來實現(xiàn)不同能源品種之間的競爭，如汽車領(lǐng)域，除了傳統(tǒng)的燃油，還可以包括天然氣、純動力、混合動力，通過發(fā)動機技術(shù)改造，單輛汽車可以使用不同的能源等等。

節(jié)約原則。化石能源是有限的可耗盡能源，可再生能源在工業(yè)技術(shù)層次上也不是無限供給的，只是可再生而已。即使能源限制可以突破的今天，人類生存環(huán)境的約束也是不可逾越的?？稍偕茉此娨彩艿劫Y源本身的限制。因此節(jié)約使用是最大的能源安全選項。

四、政策和建議

傳統(tǒng)能源的清潔化至關(guān)重要，能源本身并無臟潔之分，污染都是發(fā)生在能源利用過程，如果實現(xiàn)能源清潔化，能源使用并不一定就會形成污染。傳統(tǒng)能源仍然是能源供給和消費的主體，目前還看不到傳統(tǒng)化石能源被其它能源大規(guī)模取代的前景?？偣こ處煑罾ブv到我國能源結(jié)構(gòu)和消費供給結(jié)構(gòu)當中煤炭占到很大的比例，2012年接近70%，包括印度等發(fā)展中國家煤炭比例也很大，超過了50%?？稍偕茉措y以大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源的另一個重要原因是目前除水電外的可再生能源均不可能滿足現(xiàn)代工業(yè)所需的大規(guī)模的穩(wěn)定能源需求，不管是風電還是光伏還是風光互補的發(fā)電形式，一般滿足一般家用能源需求時還可以，但是難以想像能為大規(guī)模工廠提供持續(xù)的能源供給。因此實現(xiàn)傳統(tǒng)化石能源生產(chǎn)與利用過程的清潔化才是減少污染物排放和改善環(huán)境的關(guān)鍵因素，實現(xiàn)傳統(tǒng)化石能源清潔化有很多途徑。

推廣清潔煤技術(shù)。煤炭轉(zhuǎn)向天然氣是重要的能源轉(zhuǎn)換，導致了全球尤其是我國對天然氣比較清潔能源的需求增長的迅速加大。但是煤炭仍是我國的主體能源，我國以煤炭為主的生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)無法改變，清潔煤技術(shù)成為就地實現(xiàn)環(huán)境改善的重要技術(shù)手段，包括潔凈炭燃燒前清潔技術(shù)、改變?nèi)剂闲再|(zhì)、改變?nèi)紵姆绞健⒏淖冋{(diào)整燃燒的條件、適當加入添加劑等方式控制污染物的形成。我國的大型火力發(fā)電，其潔凈程度已經(jīng)達到了燃燒天然氣發(fā)電的潔凈程度，所以煤的潔凈技術(shù)前景還是非常廣闊的。我國大氣污染排放無控制標準 ，除了大型電廠、鋼鐵廠等等大型用戶以外，大多數(shù)用煤戶排放標準非常低，管理不嚴格，這也是下一步治理的重點。要提高煤炭的高效清潔利用水平，減少煤炭消耗量，將煤炭生產(chǎn)和消費量控制在生態(tài)環(huán)境和空氣質(zhì)量能承受的范圍之內(nèi)。

提高燃油環(huán)境標準。這方面還有很大的提升空間，如以車用汽油二氧化硫含量標準為例，美國標準是10PPM，而我們“國三標準”比美國高出5到7倍的概念。雖然現(xiàn)在出臺了《大氣污染防治行動計劃》（簡稱“國十條”），僅僅要求到2017年達到的標準也還是美國的10倍。我國車輛二氧化硫排放高，與我國的霧霾有直接的關(guān)聯(lián)。

推動靈活能源單元技術(shù)的發(fā)展。能源單元是指每一個進行最終能源消費的單元，隨著工業(yè)技術(shù)的進步，設計能夠適應多種燃料的設備。針對機動車，鼓勵研發(fā)低排放、零排放汽車，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用甲醇和天然氣代替石油，比如汽車發(fā)動機經(jīng)過改造以后可以使用甲醇乙醇等等，卡車可以使用柴油、甲醇等等，有的工業(yè)鍋爐可以使用天然氣，煤制氣熱值比天然氣熱值低，但其制取方便，可自備設備自行生產(chǎn)，不受運輸管線限制，在我國天然氣供應不足的當前是潔凈能源利用不可替代的一種熱源氣體。靈活燃燒是未來能源利用技術(shù)的一個重要發(fā)展方向，這種技術(shù)不僅能夠有效降低對少數(shù)能源的依賴，而且能夠催生出新的經(jīng)濟增長點。建議政府出臺對靈活燃燒技術(shù)的支持政策。

加快建設智能化能源基礎(chǔ)設施。能源系統(tǒng)高度依賴網(wǎng)絡化基礎(chǔ)設施，目前已經(jīng)形成了石油管線網(wǎng)絡、天然氣與城市燃氣管線網(wǎng)絡。電力能源消費是總能源消費中最重要的組成部分，利用智能電網(wǎng)技術(shù)最大程度實現(xiàn)可再生能源電力上網(wǎng)是有效降低可再生能源成本，實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，同時通過智能電網(wǎng)的超強預測能力、計算能力實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。我國現(xiàn)在提出的特高壓電網(wǎng)項目，也是我國智能電網(wǎng)基礎(chǔ)性工程，不管是直流還是交流特高壓都有一系列大的項目。由于電網(wǎng)壟斷性質(zhì)，建立智能電網(wǎng)任務只能落在電網(wǎng)公司身上，現(xiàn)行監(jiān)管結(jié)構(gòu)和監(jiān)管權(quán)限只能是松散協(xié)調(diào)這種關(guān)系，電網(wǎng)公司和政府部門來建立智能電網(wǎng)的意愿都是不確定的，兩者也是在進行博弈。發(fā)展智能電網(wǎng)迫切需要一個能調(diào)動起投資意愿的體制機制，因此要加快電力監(jiān)管體制和電力投資體制的改革，十八屆三中全會提出了一系列包括能源和電力體系統(tǒng)的深化改革內(nèi)容。

提高智慧設計水平，實現(xiàn)廣義節(jié)能。2013年1月世界經(jīng)濟論壇推出了《全球能源工業(yè)效率研究報告》，這個報告對世界不同國家進行了評估，我國僅列為74位，也表明我國在工業(yè)節(jié)能方面潛力非常巨大。工業(yè)能源占我國總能源消費的68.5%，是節(jié)能工作的重點領(lǐng)域，在結(jié)構(gòu)節(jié)能空間日趨縮小的情況下，技術(shù)節(jié)能更具實效性。“十二五”期間繼續(xù)實施燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造、電機系統(tǒng)節(jié)能改造等，這些是工業(yè)耗能大戶，也是工業(yè)節(jié)能的重要領(lǐng)域。實施多污染物協(xié)同控制。針對工業(yè)污染源，控制重污染企業(yè)發(fā)展規(guī)模，對電廠排放的二氧化硫、氮氧化物等進行脫硫脫硝處理，加快煉油廠和加油系統(tǒng)污染治理。

“十一五”期間全國供電煤耗平均累計下降了37克標準煤/千瓦時，火電效率仍在繼續(xù)提高。工業(yè)部門升級換代工作還遠未結(jié)束，大量落后技術(shù)產(chǎn)能產(chǎn)品仍然充斥市場，未來伴隨著我國產(chǎn)業(yè)升級的步伐加快，工業(yè)節(jié)能潛力還可以不斷挖掘。國際上先進國家提升能源效率技術(shù)可以借鑒。通過熱電聯(lián)產(chǎn)等模式加大對廢熱的回收利用可以節(jié)約大量能源資源。家庭能源設備節(jié)能，從能源分析來看，以家庭燒開水為例，天然氣為燃料到最后燒開能源利用效率僅為31%，如果使用煤炭為燃料能源效率僅為19%，所以說從煤到氣的轉(zhuǎn)換會有很大提升空間。

廣義節(jié)能才是最大的節(jié)能，“十八大”以來伴隨著反腐倡廉的八項規(guī)定實行，人們突然發(fā)現(xiàn)餐飲、家庭基本生活用品的花費都可以大大的降低，原來鋪張浪費的背后是大量的能源消耗。每釀一噸白酒綜合耗能約為1.3噸標準煤，產(chǎn)生大約等量的二氧化碳。奢華性建筑材料，生產(chǎn)耗能與建筑運行能耗都非常高，很多的形象工程，其實都不是用于人的基本需求和住宅，而是用于樓堂館所。城市建設過程中過度設計和過度建設如很多城市的大面積地面硬化所帶來能源消耗等等。這一切說明如果我們厲行節(jié)約，生活和生產(chǎn)節(jié)能就有很大的空間。還有重要能源消費自律行為，智能樓宇系統(tǒng)可以在無人時減少空調(diào)耗電量等等。endprint

能源領(lǐng)域是技術(shù)進步最快的領(lǐng)域，未來實現(xiàn)低成本清潔能源也仍然要依靠技術(shù)創(chuàng)新和進步。一個新的能源技術(shù)創(chuàng)新要形成新產(chǎn)業(yè)一定要具備可以擺脫財政補貼而獨立生存的能力，如果必須長期依賴外部補貼才能生產(chǎn)，這樣的產(chǎn)業(yè)是不可長久的。但是技術(shù)創(chuàng)新也要遵循從萌芽培育成長成熟到衰落的產(chǎn)業(yè)生命周期過程，在技術(shù)萌芽階段，尤其是在技術(shù)競爭比較強勢的背景下，確實需要外部條件為其創(chuàng)設一個相對穩(wěn)定的市場，從而使其贏得時間逐步降低成本。水電、生物質(zhì)能、風能、太陽能等可再生能源的技術(shù)從研發(fā)、示范、推廣到商業(yè)化整個成熟過程是一個系統(tǒng)工程，全球的可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展驗證了這一過程。各國通過可再生能源發(fā)證書、財政補貼、配額政策等等措施為光伏風電等可再生能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)設了可生長性的市場，在這之后成本下降。IPCC報告指出全球光伏板塊平均價格從1980年的22美金/瓦特降低到2010年的1.5美金/瓦特，成本下降使研發(fā)實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟，這是市場競爭的結(jié)果。我國光伏產(chǎn)業(yè)原來主要是用于出口，2008年金融危機以后受到嚴重打擊，進行了全產(chǎn)業(yè)的重組和并購，技術(shù)進步使得光伏本身的模塊價格大幅度下降，我國光伏板塊平均價格現(xiàn)在也是1.5美金/瓦特。

目前世界上已有多種可再生能源技術(shù)路徑，最終不會都能進入工業(yè)化拓展階段，只有那些具有顯著成本下降能力和大規(guī)模生產(chǎn)潛力的技術(shù)才能勝出。因此制定能源政策應該鼓勵能源技術(shù)創(chuàng)新，如對其研發(fā)支出進行退稅和減稅，也可以通過國家實驗室支付基礎(chǔ)性研究成本，在鼓勵實驗室技術(shù)創(chuàng)新之外，還應安排有良好前景的技術(shù)項目進行實驗 ，檢驗其可行性。為保持整個產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，產(chǎn)業(yè)補貼要符合兩個原則：第一，產(chǎn)業(yè)補貼應該有助于保護致力于技術(shù)進步的企業(yè)，補貼水平不能過高，要使技術(shù)落后或者只能簡單進行組裝的企業(yè)無法實現(xiàn)盈利，避免行業(yè)內(nèi)產(chǎn)能增長過快引起惡性競爭。第二，產(chǎn)業(yè)補貼要有明確的退出期或者退出機制，從而激勵企業(yè)保持合理的技術(shù)研發(fā)投入，這一點對于保持適度產(chǎn)能規(guī)模至關(guān)重要。國際金融危機以后我國出臺了一系列的推動國內(nèi)利用太陽能的政策，其實這些政策是在不斷的退出，上網(wǎng)電價補貼也是如此。政策退出會引發(fā)蝴蝶效應，市場競爭格局將出現(xiàn)新變化，節(jié)能技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)必然脫穎而出，這就是技術(shù)政策和產(chǎn)業(yè)政策退出的效應。

（本文由本刊編輯部根據(jù)第三屆全球能源安全智庫論壇組委會提供的會場速記稿整理而成。）

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

（責任編輯：張丹郁）endprint