全球能源危機(jī)與碳減排征途

張程

?2020年火電發(fā)電量占總發(fā)電量的68.5%

最近，全球能源危機(jī)拉響了警報，能源價格持續(xù)上漲。截至2021年10月8日，當(dāng)年天然氣期貨、布倫特原油期貨指數(shù)已分別上漲了117%、61%，澳大利亞動力煤出口價格漲幅超過180%。

由于天然氣、煤炭是主要的發(fā)電能源之一，天然氣、煤炭的緊缺和價格劇烈上行引起了全球電荒和電價高漲，中國亦受到其影響。能源價格上漲讓世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的前景蒙上了巨大的陰影，也為全球碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來了一絲隱憂。

2021年以來，隨著中國疫后經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，海外訂單超預(yù)期增長，制造業(yè)等第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，國內(nèi)用電量罕見地持續(xù)兩位數(shù)增長，致使煤炭需求居高不下，價格持續(xù)攀升。由于國內(nèi)電價沒有緊跟煤炭價格上漲，電廠出現(xiàn)了“發(fā)一度虧一度”的情況。持續(xù)的虧損導(dǎo)致電廠發(fā)電積極性不高，電力供應(yīng)出現(xiàn)緊張局面，引起了公眾的關(guān)注。一面是能源危機(jī)一面是碳減排目標(biāo)，如何平衡兩者之間的關(guān)系，考驗(yàn)著各國的處理能力。

從2020年5月開始，國內(nèi)新冠疫情好轉(zhuǎn)，下游需求復(fù)蘇，煤價從每噸不足500元的低點(diǎn)回升，直到當(dāng)年冬季用煤高峰，北方港口5500大卡動力煤現(xiàn)貨價格每噸一度突破1000元大關(guān)，創(chuàng)下十年新高。2021年前兩個月，政策層推動煤炭主產(chǎn)區(qū)增產(chǎn)，煤價回落至每噸600元以下;但從2月下旬冬季保供措施退出后，煤價重啟上行通道，開始演繹這場脫離韁繩的“煤超瘋”行情。從2021年1月4日至9月28日，鄭商所動力煤主力期貨合約收盤價由每噸671.4元漲至1253.8元，漲幅近九成。進(jìn)口動力煤方面，截至9月底，澳大利亞動力煤當(dāng)年價格漲幅超過180%。

上游煤炭價格大漲，而下游消費(fèi)端的電價卻沒有漲，使得處在中間位置的火電廠普遍出現(xiàn)虧損。7月26日，中電聯(lián)發(fā)布的《上半年全國電力供需形勢分析預(yù)測報告》指出，6月份，部分大型發(fā)電集團(tuán)到場標(biāo)煤單價同比上漲50.5%，煤電企業(yè)虧損面超過70%。從上半年業(yè)績來看，華電能源凈虧損5.23億元，虧損面同比擴(kuò)大2倍;京能電力凈虧損3億元，而上年同期凈利潤是8.41億元?；痣姀S“發(fā)一度虧一度”，發(fā)電意愿勉強(qiáng)。

根據(jù)統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2021年1—8月全社會用電量累計值為54704億千瓦時，同比增長13.80%，而發(fā)電量卻為53894億千瓦時，同比增長11.30%。用電量增幅大于發(fā)電量增幅2.5%，這已達(dá)到了2003年以來增速差的最大值，體現(xiàn)了國內(nèi)用電緊張的格局。

從中國的電力結(jié)構(gòu)來看，雖然由于低碳環(huán)保發(fā)展理念的不斷落地，化石能源發(fā)電占比不斷下降，但是火電依然是最主要的電力來源。2020年火電發(fā)電量占總發(fā)電量的68.5%，2021年1—8月，火力發(fā)電量占總發(fā)電量的71.8%。煤炭價格大幅上漲，火電廠發(fā)電意愿不強(qiáng)的情況下，勢必對全國的電力供應(yīng)產(chǎn)生一定影響。

2021年1—8月份，國內(nèi)出口貿(mào)易額同比增長33.7%，中國疫情的穩(wěn)定使得大量外貿(mào)訂單涌入，增加了工業(yè)用電需求，從全球當(dāng)前的防疫情況來看，這種情況短期內(nèi)還將持續(xù)。另外，據(jù)國家發(fā)改委預(yù)測，2021年冬季受經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長、取暖用電快速增加等因素影響，全國最高用電負(fù)荷將逐步攀升，或?qū)⒊^2021年夏季和2020年冬季峰值。在全球能源價格持續(xù)上漲的背景下，煤炭價格或?qū)⑷詴S持在高位運(yùn)行，這種情況下如何保障社會用電需求，仍面臨考驗(yàn)。

近年來全球氣候?yàn)?zāi)難頻發(fā)，碳減排已經(jīng)成為全球共識，中國政府已經(jīng)做出承諾，力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2021年4月份，美國宣布以2005年為基準(zhǔn)，到2030年溫室氣體凈排放將減少50%—52%;同年7月，加拿大宣布以2005年為基準(zhǔn)，到2030年溫室氣體排放減少40%—45%，2050年實(shí)現(xiàn)零排放。歐盟承諾，以1990年的碳排放為基準(zhǔn)，到2030年實(shí)現(xiàn)減排55%，2050年達(dá)到碳中和。

相對于石油和天然氣而言，煤炭是污染最大的燃料，理所當(dāng)然的成為了各國碳減排的重要優(yōu)化對象。國際上不少國家鼓勵銀行業(yè)采取措施減少了對煤炭企業(yè)的貸款額度或完全停止煤炭企業(yè)融資。據(jù)媒體報道，2016—2020年全球60家大銀行中有27家銀行減少了對煤炭行業(yè)的貸款，2021年，英國宣布到2035年將完全淘汰化石燃料發(fā)電。2020年，西班牙關(guān)閉了半數(shù)的煤炭生產(chǎn)礦區(qū)，承諾到2030年逐步淘汰所有煤炭發(fā)電廠。

但當(dāng)前隨著全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，對能源的需求十分強(qiáng)勁，超過了全球綠色能源的生產(chǎn)能力。由于疫情期間煤炭價格走低，許多企業(yè)關(guān)閉了部分礦區(qū)，減少了產(chǎn)量，產(chǎn)能沒有完全釋放出來。2020年，全球主要產(chǎn)煤地區(qū)，澳大利亞、印度尼西亞、俄羅斯、哥倫比亞和南非的煤炭產(chǎn)量與2019年相比均出現(xiàn)了不同程度的下降。整體而言，2020年全球煤炭產(chǎn)量同比下降了5.1%。隨著全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，對能源需求增長，導(dǎo)致煤炭出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。

雖然煤炭是污染最大的燃料，但它又是當(dāng)今世界最重要的發(fā)電燃料。就全球而言，煤炭在電力生產(chǎn)中的地位高于天然氣，2020年煤炭在發(fā)電市場的份額仍達(dá)35.12%，顯著大于天然氣的23.37%。尤其是中國、日本、印度和韓國等國家，雖然一直在努力降低煤炭發(fā)電的比例，也取得了明顯進(jìn)步，但對煤炭依賴度仍然偏高。2020年亞洲地區(qū)的煤炭進(jìn)口占全球總量的78.98%，煤炭貿(mào)易主要流向了中國、日本、印度和韓國。

隨著煤炭價格大幅上升，火電廠為減少虧損而在不同程度上減少發(fā)電，從而導(dǎo)致近來全球許多地區(qū)都出現(xiàn)了電力供應(yīng)不足的現(xiàn)象。要想解決這一問題，恐怕除了提高用電價格之外，還要適當(dāng)?shù)靥岣呙禾慨a(chǎn)量、保障市場供給。既要逐步實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)，又要保障社會能源使用需求，想要在這兩者之間找到新的平衡仍需要時間。

中國電力來源中，長期以來以火電和水電為主，不過近年來風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電比例不斷提升，核能發(fā)電技術(shù)也日臻完善。

2020年1—8月，我國水力發(fā)電占總發(fā)電比重為14.1%，累計值為7617億千瓦時，同比下降1%。一方面，水力發(fā)電受降雨量等氣候因素影響明顯，具有季節(jié)性，往往豐水期發(fā)電量較大，秋冬季節(jié)發(fā)電量較小。另一方面，水電前期建設(shè)成本較高，對地理位置的要求較高，同時對環(huán)境的影響也相對較大，因此很難短時間大規(guī)模建設(shè)。近年來我國水電裝機(jī)容量雖然保持較快增長，但是發(fā)電量占比并未出現(xiàn)同步快速增長的情況。

相比較之下，近年來中國風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)容量增長迅速，截至2019年底，兩者的裝機(jī)容量均已經(jīng)超過10%，兩者發(fā)電量之和已經(jīng)達(dá)到總發(fā)電量的10%左右。核電由于政策審慎性的原因，一直發(fā)展較為平穩(wěn)，當(dāng)前發(fā)電量約占總發(fā)電量的5%左右。

從技術(shù)發(fā)展的情況來看，近年來光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，發(fā)電成本下降明顯，裝機(jī)容量增長速度也最快。2010年光伏發(fā)電裝機(jī)容量占比幾乎為零，到2019年底占比已經(jīng)超過了10%，發(fā)電成本從最初的接近3元每度電，逐漸降至與火電發(fā)電成本相當(dāng)，已經(jīng)能夠平價上網(wǎng)。近年來風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也在不斷進(jìn)步，發(fā)電量占比不斷提升，但是增速略低于光伏發(fā)電。

核電無論從發(fā)電成本還是設(shè)備利用效率的角度，都是最優(yōu)的發(fā)電方式。核電平均一度電的發(fā)電成本約1角，全年365天大多數(shù)時候都在運(yùn)行。相比較之下，水電發(fā)電成本約2角每度，但是受降雨量限制，季節(jié)性明顯;火電受碳減排標(biāo)準(zhǔn)限制，發(fā)電成本受能源價格波動影響，且處于淘汰行業(yè);風(fēng)電光電近年來隨著技術(shù)的進(jìn)步發(fā)電成本大幅下降，但是受到氣候和季節(jié)限制，設(shè)備利用效率往往較低。只有核電限制較少，設(shè)備利用率最高，且經(jīng)濟(jì)效益最高。

近年來中國的核電技術(shù)在不斷完善和進(jìn)步，第三代核電技術(shù)“華龍一號”已經(jīng)成熟落地，并且實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。近年來，核能已經(jīng)成為世界清潔能源主力軍。2019年，全球核電總發(fā)電量達(dá)2657太瓦時，貢獻(xiàn)了世界約1/3的低碳電力，對碳減排意義重大。以“華龍一號”為例，每臺“華龍一號”機(jī)組裝機(jī)容量116萬千瓦，每年清潔發(fā)電近100億千瓦時，能夠滿足中等發(fā)達(dá)國家100萬人口的生產(chǎn)生活年度用電需求;同時，相當(dāng)于減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗312萬噸，減少二氧化碳排放816萬噸，相當(dāng)于植樹造林7000萬棵。

截至2020年底，中國全國商運(yùn)核電總裝機(jī)容量達(dá)4988萬千瓦，2020年商運(yùn)核電機(jī)組總發(fā)電量為3662.5億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的4.94%。與世界平均水平10%相比（美國核能發(fā)電占比約20%），中國的核電占比未來仍有較大提升空間。