欧洲能源转型之困:从政策到市场,“减碳”多管齐下

细说光伏 2022-08-23

可再生能源新能源欧盟

3645 字丨阅读本文需 9 分钟

随手关灯、提早关店、限制空调温度、自行车代替汽车出行……在这个高温干旱的夏天,欧洲各国为了节省能源想出不少办法。不过,相对于消费端采取的快速节能行动,供给端要应对目前的能源危机还面临不少现实挑战。能源问题给欧洲经济社会发展带来巨大压力,也使其能源转型之路备受考验。

近年来,在绿色低碳发展和2050碳中和目标激励下,欧盟力图加快能源转型。2020年可再生能源占欧盟电力供给的比重达到38%,首次超过化石能源所占比重。然而,由于欧洲天然气供应长期存在结构性问题,新能源发电又受天气影响波动,欧洲电价自2020年冬季一路飙升。今年以来,持续蔓延的新冠肺炎疫情叠加乌克兰危机导致欧洲能源供求矛盾进一步激化,欧洲已陷入自20世纪70年代石油危机以来最严重的能源保障困境。德国政府预计,此轮能源危机可能会延续数年之久,不仅直接影响欧洲能源转型的市场信心和民意基础,还给全球碳中和前景带来阴霾。

“欧洲仍处于能源转型初期”

“近期欧洲能源价格上升,主要和疫情后经济复苏对天然气的需求增长强劲有关。”芬兰工程科学院与人文与科学院院士、阿尔托大学应用物理系教授彼得•隆德(Peter Lund)对南方周末记者表示。

另一方面,能源供应没能匹配上增长的能源需求。国际能源署10月发布的《2021年第四季度天然气市场报告》认为,连续的极端天气产生了额外的天然气消费,给天然气供应系统造成巨大压力,以及由于一系列的故障阻碍了天然气生产和出口能力,供应比预期更紧。

多重因素作用,使得天然气市场供不应求,价格顺势走高。而由于欧盟电力市场的竞价上网机制,天然气往往是边际价格制定者,所以电价随天然气价格一起上升。

卓尔德环境(北京)研究中心主任兼首席能源经济师张树伟认为,价格升高恰恰是能源市场起作用的表现,是正常的市场信号。此前,他在中国电力行业、国际能源署等能源政策咨询机构工作近20年。

事实上,欧洲天然气价格在疫情前的2019年曾处于历史低位。据路透社2019年8月报道,由于天然气供应过剩,自2018年9月以来,欧洲基准天然气期货价格已经下降一半,并在当年6月跌至最低点。

天然气价格上涨,反映出欧洲能源转型的现状。“化石能源仍是欧洲能源结构中的主导者,而且大部分依赖进口。”彼得•隆德对南方周末记者说,“欧洲能源进口量比中国和美国都多得多,欧洲仍处于能源转型初期。”

彼得•隆德认为,这意味着清洁能源转型仍然不够快,“如果有更多的化石能源被可再生能源取代,那么欧洲能源价格上涨情况不会这么严重”。

其实,欧洲近年大力发展可再生能源,已经步伐很快。根据英国气候与能源智库恩博(Ember)的报告,2020年,太阳能、风能等可再生能源在整个欧洲的发电量首次超过化石能源。有38%的欧洲电力来自可再生能源,而37%来自化石燃料。

彼得•隆德表示,欧洲已具备可再生能源发电技术基础,但风光等可再生能源靠天吃饭,具有波动性。可以通过建立足够大的欧洲一体化能源市场对冲其不稳定性,也可以使用储能技术。但他强调,只有当能源系统中的可再生能源多到一定程度,对于这些技术的探讨才更有意义。

2021年6月,彼得•隆德担任联合主席,与19位欧洲科学院科学政策咨询小组(SAPEA)的科学家共同出版报告——《一种欧洲能源转型的系统性分析方法》(下简称《系统性分析报告》),从经济和监管策略、科技创新、地缘政治等多个角度,对欧盟国家实现2050年碳中和做出政策建议。

清洁能源发展道路

BNEF的报告中提到,未来欧洲有两种可行的清洁能源解决方案,即“经济转型情景(Economic Transition Scenario)”和远大的“净零情景(Net Zero Scenario)”。

在经济转型情景中,到2050年,欧洲煤炭使用量将大幅减少,其化石燃料的使用量将下降28%,此外,电动汽车的兴起也有助于到2050年将石油需求减少30%。

然而,同期天然气需求下降了5%。BNEF表示,这是因为用于建筑供暖的天然气无法完全替代煤炭供暖。该机构还预测2030年后,天然气需求的下降幅度将开始趋于平缓。

在这种情况下,到2050年,化石燃料仍将占欧洲能源结构的60%,与2022年的69%相比,下降幅度相对较小。

欧洲的净零机会

相比之下,BNEF还预测了欧洲净零排放情景,到2050年,欧洲将实现电气化,大规模使用绿色氢气(一种利用水和可再生能源生产的能源),完全摆脱化石燃料。

在这种情况下,风能和太阳能将成为欧洲的主要能源,它们取代了化石燃料,并消除了能源方面的碳排放。

BNEF指出,为了实现这一净零情景,欧洲需要在十年内“迅速减少石油和天然气消费”,减少50%以上的石油需求。

报告还称,为了实现这一目标,欧洲需要继续大力普及电动汽车、热泵和电气化工业流程。

2021年,风能和太阳能仅占欧洲能源结构的18%,但根据BNEF的净零假设,到2035年,结合电池存储技术,这一比例可能达到70%。

需要太阳能、风能和氢能投资

为了实现这一目标,欧洲需要提高太阳能和陆上风力发电能力,在2025年之前将这一数字增加到2016-2020年的两倍。该报告称,在2026年至2030年期间,发电能力还需要再增加60-80%。

BNEF补充道:“欧洲新建的大多数天然气厂都需要与氢气兼容,将现有天然气厂转变成以氢为燃料也是一种选择。”

BNEF表示,在一些难以实现电气化的行业,绿色氢气有利于减少碳排放。欧洲需要发展“氢气就绪基础设施”来实现这一目标,这就意味着要发展氢动力运输和储存基础设施。

此外,还需要新建更多风能和太阳能基础设施,推动绿氢的使用。

BNEF表示,在2021年至2050年期间,欧洲总共需要投资3.8万亿美元,用于新兴发电项目,尤其是风能和太阳能项目。同时,还需要为生产清洁氢气的设施投资1.5万亿美元。

能源转型成本很高,但不转型将付出更大代价。

从政策到市场,“减碳”多管齐下

尽管欧洲能源转型的速度有所减缓,但在过去几十年中,欧洲能源转型所取得的成果仍不可忽视,其碳达峰后的相关转型措施也有一定借鉴意义。

欧盟于1990年左右实现碳达峰,2020年,欧盟的二氧化碳排放量为27亿吨,比1990年的40.2亿吨减少32.9%,超过2020年减少20%的目标。

从一次能源消费方面看,欧盟的一次能源供应中仍以化石燃料为主,2020年化石燃料消耗量仍占总能源消耗量的70%,但比1990年的82%下降了12个百分点。从用能清洁度方面看,2019年欧盟终端能源碳密度(产生单位能量时释放出的二氧化碳质量)从1990年的84.8克二氧化碳/兆焦耳降至62.6克二氧化碳/兆焦耳,相比之下,中国、澳大利亚、日本、印度、美国、加拿大终端能源碳密度分别为112.8、110.4、90.4、87.6、71.3、66.4克二氧化碳/兆焦耳,均高于欧盟。分行业看,电力行业是碳减排的主力。1990~2019年间,欧盟电力行业的碳减排量超过8亿吨(降幅40%),是贡献最大的部门;其次是工业(减排5亿吨,降幅50%);其他部门减排贡献甚微,交通领域不降反升,上涨2亿吨。其中,电力行业的碳减排主要来自可再生能源的扩张与退煤的不断加速。

从可再生能源发展层面看,2020年欧盟可再生能源消费总量占比达到22.1%。根据IEA数据,截至2020年年底,欧盟的非水可再生能源发电量已经超过了煤电和天然气,仅次于核电,含水可再生能源占比超过了整体发电量的37%,风能和太阳能发电量占比也超过了15%;煤电淘汰方面,截至2021年年底,已经实现电力系统去煤的欧盟国家有9个,非欧盟国家有4个;宣布退煤计划的欧盟国家有15个,非欧盟国家有英国和北马其顿。

从政策和立法层面看,过去几十年中,欧盟能源转型的力度在不断升级。不论是《欧盟2020战略》还是《欧洲气候法》,能源、工业、交通、林业等关键行业的碳减排目标量都在提高,部分政策还升级为法律,这些转型“加法”都是欧盟国家在过去几十年中实现能源转型目标的有力保障。

2005年,欧盟正式启动了碳交易排放体系(EU-ETS), 作为全球首个强制性碳排放权交易市场,欧盟从市场运行机制、法律制度等多个维度对该交易体系进行了探索和完善,尽管还有诸多不足,但其为全球其他国家的碳交易体系的建立提供了参考。

随着欧盟碳交易机制的建立,欧盟对高排放、高污染、高耗能的大型企业的约束力也进一步加强,应用范围覆盖了电力、炼油、炼焦、钢铁、水泥、造纸等行业近1.2万个排放源,占总排放量的53%。同时,碳排放税机制的实施,将中小型碳排放主体纳入其中,扩大了社会参与节能减排的范围。

除了市场机制的建立,金融手段也是欧盟实现碳减排的有力工具,例如,设立专项基金、发行绿色债券、吸引私人资本等方式多渠道筹措资金,加大气候投融资力度。在设立专项基金方面,有欧盟的创新基金,投资可再生能源和能源密集型产业的突破性低碳技术及工艺(包括碳捕集、利用和封存以及能源储存);有现代化基金,投资电力部门和更广泛的实现能源系统现代化,提高低收入成员国的能源效率;也有InvestEU(“投资欧洲计划”)支持欧洲的可持续投资和创新就业机会等。2021年10月12日欧盟发行了首只15年期绿色债券,共筹集120亿欧元用于欧盟成员国的绿色和可持续投资。

2021年10月,美国银行证券公司(BofA)预计2022~2030年,欧盟每年将发行350亿至450亿欧元规模的绿色债券,将显著增加绿色债券市场的流动性。在吸引私人资本方面,欧盟专门制定了“可持续欧洲投资计划”(SEIP)、全球联通欧洲战略、全球门户计划等,吸引私人资本投资基础设施建设、气候保护等。

更为重要的是,欧盟加强了电网的互联互通。目前,欧盟成员国之间已建有60条互联线路,与周边国家间建有22条互联线路。《欧洲十年电网发展规划2020》还提出改建或新增11条欧盟与周边国家的互联线路,其中2条正在施工中,4条已获欧盟许可。截至2019年年底,欧盟整体电网互连水平已达18.8%。欧洲国家普遍认为整合能源市场是实现低碳转型最经济有效的方式,对电力互联持欢迎态度。欧洲理事会提出到2030年欧盟各国电网互连水平(电网互联容量与总装机容量之比)应达到15%。

来源:南方周末,全国能源信息平台,中国能源报,能源评论

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