(中國(guó)石油大學(xué)(北京) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京 102249)
2021年2月,美國(guó)部分地區(qū)遭到極端寒潮侵襲,造成得克薩斯州(以下簡(jiǎn)稱得州)氣溫驟降,用電量大幅提高,給得州電網(wǎng)帶來(lái)巨大壓力。同時(shí)寒潮帶來(lái)的極端天氣影響了電力的生產(chǎn)和運(yùn)輸,最終導(dǎo)致得州在2月15日至2月18日期間發(fā)生大規(guī)模停電。此次停電波及約400萬(wàn)人,導(dǎo)致得州電力價(jià)格從批發(fā)價(jià)格低于每兆瓦時(shí)50美元漲至每兆瓦時(shí)9007.6美元(約合人民幣5.8萬(wàn)元),顯示售價(jià)漲幅達(dá)到10000%,實(shí)際售價(jià)總漲幅達(dá)到27000%,僅在2月18日一天電價(jià)漲幅便達(dá)到3466%。此次大規(guī)模寒潮造成路面凍結(jié),阻塞交通;電網(wǎng)被切斷后嚴(yán)重影響得州地區(qū)的供暖,造成一定數(shù)量人員的傷亡。
得克薩斯州位于美國(guó)南方,作為美國(guó)老牌的能源大州,以能源和石化工業(yè)著稱,是美國(guó)最大的能源和化工州。石油和天然氣產(chǎn)量分別占全美產(chǎn)量的1/3和1/4,煉油能力超過了全美總和的1/3。
得克薩斯州得益于豐富的自然資源和發(fā)達(dá)的能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),絕大多數(shù)能源價(jià)格長(zhǎng)期處于美國(guó)能源的平均價(jià)格以下。特別是用電價(jià)格,得州工業(yè)用電價(jià)格比美國(guó)平均工業(yè)用電價(jià)格低23%,商業(yè)用電價(jià)格比美國(guó)平均商業(yè)用電價(jià)格低26%,居民用電價(jià)格比美國(guó)平均工業(yè)用電價(jià)格低9%。詳見圖1。
圖1 得克薩斯州與美國(guó)平均價(jià)格的差價(jià)(最近一個(gè)月)
得州豐富的石油等其他自然資源優(yōu)勢(shì),為其能源產(chǎn)出能力提供了強(qiáng)有力的保障,在強(qiáng)大的產(chǎn)能支撐下,得州的工業(yè)體系發(fā)展尤為強(qiáng)勁。作為美國(guó)工業(yè)極為發(fā)達(dá)的州,得州的能源消耗量也是巨大的,而電力能源是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。得州本地的電價(jià)優(yōu)勢(shì)以及密集的工業(yè)企業(yè)使得工業(yè)用電占比極大,其中52.2%電力資源被用于工業(yè),超過了商業(yè)使用用電(11.9%)、住宅使用用電(12.7%)及交通使用用電(23.2%)的總和,同時(shí)工業(yè)電力供給的優(yōu)先級(jí)也遠(yuǎn)在民用、商用之上,最終形成了一個(gè)以工業(yè)用電為主導(dǎo)的獨(dú)立于其他地區(qū)的電網(wǎng)體系。詳見圖2。
圖2 2018年得克薩斯州終端使用部門能源消耗
得州電力的產(chǎn)量大。按照發(fā)電量和發(fā)電途徑劃分,占比最高的是天然氣發(fā)電(15000kMWh+),緊隨其后的是非水力可再生發(fā)電(8700kMWh+)和煤炭發(fā)電(6500kMWh+)。得州不同發(fā)電途徑發(fā)電占比在2010—2020年發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,主要原因是為了減少碳排放量,提高了清潔發(fā)電占比,傳統(tǒng)火力發(fā)電占比大幅減少。同時(shí)在電力結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)型的情況下削減發(fā)電成本,降低工業(yè)生產(chǎn)成本,推動(dòng)本州的工業(yè)發(fā)展。
此次得州大規(guī)模停電的客觀原因在于此次極端寒潮的侵襲導(dǎo)致得州氣溫下降至罕見的零下20℃,并且伴有強(qiáng)烈的暴風(fēng)雪。首先,極端低溫破壞了原有輸電設(shè)備,強(qiáng)烈的暴風(fēng)雪導(dǎo)致得州多處電網(wǎng)發(fā)生損壞,且在某些區(qū)域出現(xiàn)“割裂”,極大地影響了得州電網(wǎng)的輸電能力。其次,由于近幾年來(lái)美國(guó)政府為了減少碳排放和降低工業(yè)成本,從而不斷調(diào)整電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致傳統(tǒng)火力發(fā)電的占比持續(xù)下降,清潔能源發(fā)電占比大幅上升。在此情況下,低溫極寒天氣嚴(yán)重影響了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的工作能力,導(dǎo)致傳統(tǒng)方式發(fā)電能力大幅下降。再次,暴風(fēng)雪對(duì)于目前美國(guó)較為看重的風(fēng)力發(fā)電等新能源發(fā)電產(chǎn)生了巨大影響,導(dǎo)致得州清潔能源發(fā)電量大幅降低,就得州州內(nèi)發(fā)電量都不足巔峰時(shí)期的50%。由于極端寒潮天氣伴隨著猛烈暴風(fēng)雪,使得得州地區(qū)部分道路被暴雪封鎖,增加了被破壞的電網(wǎng)設(shè)備搶修的難度,電網(wǎng)斷電很難在短時(shí)間內(nèi)得到修復(fù),因此暴風(fēng)雪的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)也是得州電網(wǎng)不能快速恢復(fù)的原因之一。本次得州停電的主觀因素在于:由于得州地處中低緯度地區(qū),極少受到如此極端的寒潮侵襲,致使得州電網(wǎng)針對(duì)此類極寒情況預(yù)防應(yīng)對(duì)措施不足,缺乏應(yīng)急預(yù)案,很難在短時(shí)間內(nèi)做出有效的補(bǔ)救措施;同時(shí)得州電網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施完全由私人公司壟斷,這些私人公司為了獲得最大利潤(rùn),在提高用電價(jià)格的同時(shí)不斷壓縮電網(wǎng)的維護(hù)成本,得州電網(wǎng)自修建以來(lái)設(shè)備陳舊、線路老化損毀,應(yīng)對(duì)極端情況的能力不斷下滑,并且,壟斷公司為了降低本次極端氣候給自身利益帶來(lái)的影響,對(duì)一些沒有支付能力的家庭暫停供電,進(jìn)一步擴(kuò)大了本次停電的影響程度;此外,得州在寒潮來(lái)襲時(shí)尚處在新冠肺炎疫情中,疫情的影響以及為應(yīng)對(duì)疫情而采取的一些措施進(jìn)一步減緩了得州電網(wǎng)的修復(fù)速度,導(dǎo)致停電時(shí)間比預(yù)計(jì)更長(zhǎng)、影響更廣。
在得州遭受寒潮侵襲的很短時(shí)間內(nèi),得州的供電系統(tǒng)就出現(xiàn)了問題。美國(guó)東部電網(wǎng)和西部電網(wǎng)都提出為得州電網(wǎng)緊急供電,但得州電網(wǎng)獨(dú)立于東部電網(wǎng)和西部電網(wǎng),由幾家私人公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng),并由得州電力可靠度委員會(huì)(Electric Reliability Council of Texas,ERCOT)進(jìn)行調(diào)度。此次寒潮極大地影響了其發(fā)電能力,幾家公司不得不以極高的費(fèi)率購(gòu)買替代能源供電,同時(shí)得州電力可靠度委員會(huì)作為得州當(dāng)?shù)仉娏φ{(diào)度機(jī)構(gòu),在此次斷電與大型電力公司一起推動(dòng)電價(jià)巨幅上漲。前科羅拉多市市長(zhǎng)提姆在美國(guó)社交媒體臉書上發(fā)表“只有強(qiáng)者才能生存”,將停電問題歸咎到民眾不能支付天價(jià)電費(fèi)上。同時(shí)得州私人電力公司指責(zé)氣象部門沒有提前做出預(yù)警導(dǎo)致此次停電的發(fā)生,氣象部門則認(rèn)為是電力公司沒有對(duì)此類問題做好準(zhǔn)備導(dǎo)致此次停電發(fā)生。互相推卸責(zé)任導(dǎo)致電網(wǎng)修復(fù)速度減緩,進(jìn)一步延長(zhǎng)了停電時(shí)間。
此次停電時(shí)間對(duì)得州人民的生活造成了重大影響。據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道,此次停電影響人數(shù)超過400萬(wàn)。低溫極寒天氣缺少電力供暖,導(dǎo)致超過10人因低溫死亡,另有人為取暖打開車內(nèi)空調(diào)導(dǎo)致一氧化碳中毒死亡。得州地區(qū)部分醫(yī)院斷電,導(dǎo)致超過10位重癥病人因不能使用醫(yī)療儀器死亡。
同時(shí)此次停電對(duì)得州的經(jīng)濟(jì)也造成巨大的負(fù)面影響。得州亞瑟煉油廠作為美國(guó)最大的煉油廠所在地,每天能產(chǎn)出約460萬(wàn)桶石油,占全美產(chǎn)量的四成,同時(shí)天然氣產(chǎn)量約占美國(guó)總產(chǎn)量的1/4。此次大規(guī)模停電導(dǎo)致得州的采油采氣以及煉油工作中斷。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月16日,得州天然氣產(chǎn)量較2020年下降約17%,導(dǎo)致17日起天然氣價(jià)格持續(xù)上升,創(chuàng)下三個(gè)月新高。與此同時(shí),由于寒潮影響交通,得州的油氣運(yùn)輸能力也大打折扣,休斯頓碼頭一度被迫關(guān)閉。由于此次停電,從伊利諾伊州運(yùn)往美國(guó)最大石油儲(chǔ)存中心的俄克拉荷馬州庫(kù)欣地區(qū)的原油管道中斷,次元傳輸管道運(yùn)輸能力達(dá)58.5萬(wàn)桶/日。本次停電也影響到得州奧斯汀附近的一些半導(dǎo)體工廠。當(dāng)?shù)貢r(shí)間周三,最大的汽車芯片制造商之一的恩智浦半導(dǎo)體表示該公司在奧斯汀地區(qū)的工廠被迫停產(chǎn),英飛凌和三星在奧斯汀的工廠也被迫關(guān)閉。這些工廠的關(guān)閉導(dǎo)致供應(yīng)鏈下游的芯片缺失問題進(jìn)一步加重。由于停電的持續(xù)以及極寒天氣,當(dāng)?shù)氐男酒圃飚a(chǎn)業(yè)在短期內(nèi)難以恢復(fù)。
本次得州停電對(duì)服務(wù)業(yè)也造成巨大影響,大量航班停運(yùn),百貨公司和商鋪關(guān)閉,僅沃爾瑪就關(guān)閉了受影響地區(qū)的500家門店,美國(guó)聯(lián)邦快遞公司和聯(lián)合包裹運(yùn)送公司在當(dāng)?shù)匾彩艿胶艽笥绊憽?/p>
2014年6月13日,中共中央召開財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議,在本次會(huì)議上習(xí)近平總書記就國(guó)家能源安全提出了“四個(gè)革命、一個(gè)合作”戰(zhàn)略思想。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“能源安全是關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題,對(duì)國(guó)家繁榮發(fā)展、人民生活改善、社會(huì)長(zhǎng)治久安至關(guān)重要?!蓖瑫r(shí)指出,經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展,中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。在過去的一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)的能源發(fā)展取得了巨大成績(jī),能源供給體系全面發(fā)展,技術(shù)裝備水平顯著提升,人民的生產(chǎn)生活用能條件顯著改善。在面對(duì)國(guó)際社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)激烈、國(guó)際能源發(fā)展新趨勢(shì),以及能源供需格局新變化所帶來(lái)的挑戰(zhàn),為保障國(guó)家能源安全和社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展,必須將推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命作為一項(xiàng)長(zhǎng)期重要目標(biāo)和任務(wù),加大加快制定切實(shí)可行的措施,推進(jìn)能源安全戰(zhàn)略的落實(shí)。
能源安全,從能源資源學(xué)范疇看,傳統(tǒng)的能源安全是指以支付得起的價(jià)格獲得的充足的能源供應(yīng)。國(guó)際能源機(jī)構(gòu) ( IEA) 則將能源安全的核心定義為 “穩(wěn)定原油的價(jià)格以及供應(yīng)”。中國(guó)作為世界能源大國(guó),其能源產(chǎn)出量及能源消耗量是極其巨大的。
目前中國(guó)在能源安全上存在著優(yōu)勢(shì),首先是中國(guó)的能源安全有著制度優(yōu)勢(shì),在社會(huì)主義制度下中國(guó)的能源調(diào)度統(tǒng)一,分配較為合理,能夠?qū)崿F(xiàn)“集中力量辦大事”。其次是中國(guó)能源自給率一直保持較高水平。資料顯示,改革開放以來(lái),能源自給率 2006 年首次跌破90%,2007 年跌至最低的 88.2% 的水平。此后再次回升,2010 年以來(lái)一直維持著 91.4% 的自給水平。最后是中國(guó)是石油生產(chǎn)大國(guó),國(guó)內(nèi)應(yīng)急供應(yīng)有較強(qiáng)保障。對(duì)于國(guó)際突發(fā)事件具有較好的抗打擊性,不會(huì)因?yàn)橥话l(fā)事件導(dǎo)致國(guó)內(nèi)沒有足夠的石油應(yīng)急。
但中國(guó)能源安全的劣勢(shì)同樣也是不可忽視的,首先,能源總量和結(jié)構(gòu)性困境問題。2009年,我國(guó)能源消費(fèi)總量超過美國(guó)成為世界上第一大消費(fèi)國(guó),約占全球消費(fèi)總量的 22%。2019年煤炭消費(fèi)占全球總量的51.73%,是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)家之一,以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)使我國(guó)的能源安全存在隱患。其次,中國(guó)堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展的理念,中國(guó)承諾在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)必須得到改善。最后,我國(guó)的能源利用效率不高,在2017年效率達(dá)到73.7%,但單位GDP能耗仍高于發(fā)達(dá)國(guó)家。
從上述中國(guó)能源大數(shù)據(jù)中可以看出,大力推進(jìn)能源安全戰(zhàn)略勢(shì)在必行,按照習(xí)近平總書記就推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命提出五點(diǎn)要求,即“推動(dòng)能源消費(fèi)革命,抑制不合理能源消費(fèi);推動(dòng)能源供給革命,建立多元供應(yīng)體系;推動(dòng)能源技術(shù)革命,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí);推動(dòng)能源體制革命,打通能源發(fā)展快車道;全方位加強(qiáng)國(guó)際合作,實(shí)現(xiàn)開放條件下能源安全?!狈e極推進(jìn)能源體制改革,加大和“一帶一路”等國(guó)家和地區(qū)的能源合作,充分利用科技創(chuàng)新帶動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí),全方位、多層次、高效率地推進(jìn)能源安全戰(zhàn)略實(shí)施。
得州此次停電為中國(guó)能源安全提供了許多經(jīng)驗(yàn)和啟示。首先要完善電力傳輸設(shè)施,注重設(shè)施保養(yǎng),增強(qiáng)設(shè)施應(yīng)對(duì)極端天氣能力,提高設(shè)施對(duì)于突發(fā)狀況的抵抗性,盡可能降低極端情況導(dǎo)致設(shè)施停運(yùn)的可能性。同時(shí)要完善電網(wǎng)應(yīng)急系統(tǒng),確保在出現(xiàn)緊急情況時(shí)對(duì)人民正常生活造成的影響降至最低。其次要持續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,避免急功近利。美國(guó)得克薩斯州近年來(lái)快速推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型,其新能源發(fā)電占發(fā)電總量超過1/3。在一定程度上優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的同時(shí),極大地削弱了能源系統(tǒng)的應(yīng)急能力。目前的新能源技術(shù)尚不足以保證新能源能擁有和傳統(tǒng)能源一樣的穩(wěn)定性,如果過快的推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,在面對(duì)突發(fā)情況時(shí)可能會(huì)遭受巨大損失。再次是要加快替代能源和新能源的技術(shù)研發(fā)。中國(guó)承諾在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須加緊推動(dòng)新能源技術(shù)的研發(fā),提高新能源的穩(wěn)定性,開發(fā)清潔替代能源,減少碳排放。最后是運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制促進(jìn)能源利用多元化和提高能源利用效率,把提高能源利用效率和開發(fā)新能源作為減少碳排放的根本策略。我國(guó)目前與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,能源利用效率仍存在差距。能源產(chǎn)品作為一種商品也可以通過市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié),國(guó)家通過稅收政策、金融支持等方式對(duì)能源產(chǎn)品進(jìn)行宏觀調(diào)控,推動(dòng)能源利用向有利的方向發(fā)展。