国际新形势下,对我国能源体系有何影响,又该如何应对?

能源之家 2023-02-03
8117 字丨阅读本文需 18 分钟

随着全球能源转型加速、石油美元体系遭遇挑战、信息技术与能源体系深度融合,能源安全风险已不再局限于传统的军事手段争夺、石油禁运、洪水地震等,而是面临新的风险点:政策调控引发的供应风险、能源结算体系受控带来的贸易风险,以及能源系统网络化引发的数据安全风险。这些新型能源安全风险更隐蔽,也更难防范。面对内外风险叠加和新旧风险交织的复杂形势,调整我国能源安全战略势在必行。在确保能源稳定供应的前提下,应有序退出化石能源、逐步提升人民币在国际能源计价结算领域的影响力,不断完善智慧能源基础设施风险管控机制。

一、能源转型与全球能源发展新格局

能源地缘政治属性弱化。

能源转型通常伴随着太阳能和风能等可再生能源的地位上升,及化石能源的优势削弱。与化石能源相比,可再生能源存在如下四个不同的特点,导致地缘政治属性明显弱化。一是资源禀赋分布分散而非集中。可再生能源是无处不在的,不像化石能源集中分布于特定的区域或国家。这减少了可再生能源国际贸易的需求,导致霍尔木兹海峡、苏伊士运河和马六甲海峡等海运咽喉要道的重要性下降。二是以流量形式存在,且不可耗竭。绝大部分可再生能源以流量的形式存在,难以保存,不可耗竭;而化石能源以存量的形式存在,可以储存,但只能被一次性使用。三是生产和消费过程的去中心化与民主化。可再生能源可以任何规模部署,适合以分散的形式进行能源的生产和消费。四是成本持续下降且边际成本几乎为零。随着技术不断进步,太阳能和风能的发电成本持续下降,且太阳能和风能电站在建成后发电的边际成本几乎为零。

石油需求峰值引致资本流向低成本、低风险的石油资产。

石油需求峰值会导致石油行业上游投资意愿下降,资本将会流向低成本、低风险的优质石油资源,从而沙特、美国等国的市场份额会上升,而俄罗斯、安哥拉、委内瑞拉等国的市场份额会下降。石油需求峰值会对石油长期价格的稳定和石油投资的长期盈利能力构成较大的负面冲击,削弱投资者进入石油上游行业的积极性。在石油需求放慢和资本流入趋缓的情形下,产油国之间吸引资本投资的竞争会加剧,低成本、低风险的优质石油资源将获得更多资金,其市场份额将上升,而高成本、高风险的石油资产将处于资金匮乏和市场份额大幅下跌的境地。

沙特、科威特和阿联酋等石油输出国组织(欧佩克)的核心国家,石油资源优势无可比拟,每桶原油的开采成本仅为2.8美元左右,且财政实力强、政治稳定,但风险点在于经济多元化进展不大、社会福利支出高,财政预算平衡油价高达80美元/桶,与石油低开采成本形成鲜明对照,并易被伊朗、伊拉克等周边邻国的地缘政治或武装冲突事件波及。

美国、加拿大、墨西哥和巴西的经济结构更为多元化,石油的出口收入、利税收入占其出口收入、财政收入的比例均低于20%。北美地区的关键优势是政治风险低、资金成本低和技术先进,能够在相当程度上抵消开采成本较高的劣势。不过,加拿大油砂在生产成本、环境和温室气体排放方面面临压力;巴西、墨西哥的石油投资政治化风险较高,资源民族主义行为多发;巴西盐下油田和墨西哥深水油田项目均面临着投资周期长、成本高的挑战。俄罗斯的经济多元化程度优于中东国家,但美西方的全面制裁将使其石油市场份额深幅下调。

利比亚、委内瑞拉、伊拉克、尼日利亚、安哥拉、阿尔及利亚、哈萨克斯坦、伊朗等脆弱的国家高度依赖石油出口,且政府治理能力较弱、营商环境较差和腐败行为较为盛行阻碍了能源转型进程。伊朗和委内瑞拉的受制裁、安哥拉和尼日利亚的腐败与监管政策的不确定性、阿尔及利亚和伊拉克的政治危机,严重制约其应对石油需求峰值冲击的能力。

能源贸易重心将由全球油气市场转向区域性电网。

可再生能源发展将会推动主流贸易方式由全球化的油气贸易向区域化的电力贸易转变。目前,全球约80%人口所在的国家需要进口能源,化石能源贸易占全球货物贸易的比例约为15%。波动性大的可再生能源,对电网的弹性、智能性和互联互通程度有较高的要求,以实现电力的实时供需平衡。随着能源转型的推进,电力将取代化石能源的主体地位,电力贸易在能源贸易中的比例将显著上升。能源贸易重心将由全球化油气市场转向区域性电网。能源进口国将在国内发展可再生能源的同时,也会与周边国家的电网连接以获取外部电力。跨境电力贸易将会促进电网的互联互通,提升电网的稳定性和弹性。

与石油和液化天然气(LNG)在全球范围内广泛交易不同,电力目前仍是一个区域性商品。在现有技术水平下,电力远距离输送的损耗较大。不过,特高压技术能显著降低电力长距离输送的成本。与油气贸易通常由出口国向进口国单向流动不同,电力贸易的流动可能是双向的。例如,太阳能资源丰富的国家在光照充足的季节出口电力,在雨季光照不足时需要从邻国进口电力。能源转型还会推动与可再生能源相关的商品和技术的贸易,如光伏太阳能板、风力涡轮机的叶片、水力发电的水轮、智能电表、电池及零配件、工程施工和安装服务。

可再生能源贸易的比较优势取决于技术、相对价格和运输成本。在霍尔木兹海峡、马六甲海峡等传统的战略性运输通道地位下降的同时,输电网、储能等电力基础设施对于一国能源供应安全的重要性将会显著提升。预计电力基础设施将成为大国之间争夺影响力和控制力的新战场,切断电力供应将成为一个重要的地缘政治武器,类似于油气禁运。缺少信任是国家之间建立合作电网面临的一个主要障碍。以色列和阿拉伯邻国之间因缺乏互信而未建立电网。波罗的海国家希望将其电网与欧洲大陆相连,并实现与俄罗斯电网的脱钩,此举显然有地缘政治动机。

化石能源出口国地位下降,可再生能源技术领先国和关键矿产资源国优势上升。

在过去的两个世纪中,化石能源一直是全球能源系统的基础,煤炭、石油和天然气资源在地理上的集中分布塑造了各自不同的地缘政治格局。煤炭和蒸汽机驱动了工业革命,进而塑造了19世纪的地缘政治格局。石油和内燃机以及对油气资源的争夺与控制确定了20世纪地缘政治格局的基本特征。与历史上的能源转型不同,可再生能源转型不再表现为由一种能源转向另一种能源,而是超越单一的能源部门,涉及经济和社会结构的重大调整。显然,化石能源向可再生能源的转型对全球地缘政治关系和国家间权力分配的影响程度,绝不亚于薪材向煤炭、煤炭向石油的转型。全球能源转型将引发能源的生产和消费国之间权力与地位的分化组合,大多数国家有望提高能源独立性,降低对外化石能源的依赖度,其中依赖化石能源进口且处于清洁能源转型领先优势地位的国家将受益较多,而依赖化石能源出口的国家的利益则将明显受损。

全球能源转型将导致中东、独联体等出口和财政收入严重依赖化石能源的国家利益受损,地缘政治影响力下降。平均而言,中东、独联体国家的化石能源出口收入占GDP的比例、油气收入占财政收入的比例均超过40%。在许多油气资源国,政府出于维系政权和社会稳定的考虑,将大量化石能源租金(市场价格与生产成本的差价)用于能源补贴和社会福利支出。随着油气出口收入的下降,政府势必会缩减社会福利支出,而支出削减会降低政权的合法性,可能导致社会动乱和政局动荡。而且,一国内部的政局动荡很可能会传导至邻国。从而,油气产出国的权力真空或权力内斗是全球能源转型所面临的最大地缘政治风险。例如,20世纪80年代油价下跌是导致苏联衰落并最终解体的一个重要因素。

中国、欧盟、日韩等国在能源转型中明显受益,其能源独立性将因可再生能源的发展而提升。中国高度依赖油气进口,但在可再生能源发电设备的制造和技术创新领域具有优势,且是世界最大的可再生能源投资国。欧盟和日韩的化石能源需求已达到峰值,高度依赖化石能源进口;在可再生能源技术上处于领先地位,如德国拥有3.1万件可再生能源专利。印度经济增长潜力巨大,预计会在未来十年内超越中国成为能源需求增长最快的市场,其可再生能源投资增长近年来显著提速。不过,印度在建设电力基础设施、履行《巴黎协定》承诺、治理空气和水污染方面面临着严峻挑战。美国因页岩油气革命实现了能源独立并成为油气净出口国,且将凭借其在机器人、人工智能和电动汽车等可再生能源科技创新领域的领先优势而获益。

总体上看,可再生能源的资源禀赋丰富或技术先进的国家将获得竞争优势,其国际影响力预计会上升。这些国家主要有三种类型:一是可再生能源发展潜力大,能对外出口可再生能源电力或燃料的国家。澳大利亚的太阳能和风能资源规模要比其煤炭、天然气、石油和铀的资源总和大75%。智利拥有丰富的太阳能、风能、水力、地热和海洋能资源。不过,偏僻的地理位置会对两国电力资源的出口构成障碍。事实上,一些国家已开始出口可再生能源电力。挪威向邻国和荷兰出口电力,并修建了通往德国和英国的电缆。巴西也向邻国出口水电。二是关键矿产资源丰富的国家。玻利维亚、阿根廷、印度尼西亚和民主刚果等国凭借锂、镍、钴等关键矿产资源优势,将有机会成为全球可再生能源产业链条的一个重要环节。三是可再生能源技术领先的国家将成为全球能源转型的受益国。可再生能源技术竞争可能导致技术统治或技术垄断,美国、欧盟和中国等掌握关键能源技术的国家或地区将占据领导地位,而其他国家会对其形成高度依赖。不过,考虑到可再生能源的无处不在及其技术可替代性强的特点,可再生能源技术领先国不可能拥有油气资源丰富国曾经占据的市场主导地位。

绿色关键金属供应链成为能源地缘政治关注的焦点。

全球能源转型导致绿色关键金属需求长期持续上升,矿产资源丰富的国家将显著获益,进而引发生产国的资源民族主义行为和消费大国的竞争博弈,进一步加剧关键金属的供需失衡,而关键金属矿石的分布集中度和垄断性比油气资源更高,很多金属矿石仅分布在两三个国家,从而,能源地缘政治关注的焦点可能由油气资源转移至绿色关键金属供应链。

可再生能源发电技术虽有所不同,但对金属的需求强度明显高于化石能源。陆上风力发电站的金属需求量是天然气发电站的10倍,电网需要大量的铜和铝,电动汽车的金属使用量是普通燃油汽车的6倍。根据国际能源机构(IEA, 2021)的预测,在2050年实现碳中和目标的条件下,2040年金属需求将比2020年增长6倍多,其中电动汽车和储能电池的金属需求至少会增加30倍,锂需求将增长40多倍,石墨、钴和镍约增长20~25倍。不过,鉴于多数关键金属可以被回收和再利用,其稀缺性将低于预期水平,从而,在关键金属领域,不可能出现一个类似欧佩克的卡特尔组织。因此,在可再生能源主导的能源体系下,电力和关键矿产不可能获得油气在国际地缘政治领域的角色和权重。需要注意的是,随着技术进步,海底矿产资源商业化开采的可行性将提高,会引发主权和全球矿业治理问题,需要采用国际规则和标准来缓解环境破坏与社会冲突的风险。值得指出的是,由于资源诅咒现象的存在,关键金属矿产资源丰富的国家通常也是动乱频仍的国家。例如,哥伦比亚经历了长期的内部武装冲突,一些武装组织控制和开采锡、钨、钽和金矿资源。

关键金属的供应短缺和价格大幅上涨导致拉美、非洲和亚洲国家的资源民族主义情绪明显抬头。新一轮资源民族主义主要包括提高矿产特许权使用费率和税率、停止或重新谈判现有采矿合同、国有化、禁止出口等多种方式。资源民族主义将限制矿业的投资和产能增长、助推资源价格上涨、加大资源供应不确定风险。关键金属供应短缺也激化了大国博弈,增大地缘政治风险。在《美国白宫供应链百日审查报告》看来,中国在金属矿产供应链的优势地位主要源于加工和制造,而不是原材料资源禀赋。出于对中国在关键金属冶炼和加工领域优势地位的忧虑,美国、欧盟和日本等主要经济体重新审查和评估其关键矿产供应状况,加强与盟友、合作伙伴的贸易投资合作,并促进稀土、锂、钴等其他资源的开发。2022年4月,美国政府启用冷战时期的《国防生产法》来鼓励对锂行业的投资,以实现其所谓的“汽车行业摆脱对中国锂供应商的依赖”这一目标。未来,预期中国与美西方国家围绕关键矿产的占有、萃取、精炼、加工和应用的竞争博弈将趋于激烈。

二、我国能源高质量发展和能源安全面临新形势、新要求

当前国际形势诡异多变,俄乌冲突复杂持续,对全球能源与矿业体系产生较大冲击;美国由能源独立转向谋求能源统治,在俄乌冲突中美国能源获利与欧洲能源窘境形成鲜明对比,警示能源安全的极端重要性。我国经济持续高质量发展和中等消费群体增加,能源消费的刚性需求不断提升;油气进口保供风险叠加、新能源发展与技术局限性,为我国能源安全提出新要求。

国内外环境错综复杂,对保障国家能源安全提出新的更高要求

俄乌冲突长期化、复杂化,对全球能源体系影响深远

煤、油、气供需错位,价格飙升。布伦特原油期货价格最高涨至139美元/桶,较俄乌冲突爆发前(2022年2月23日)上涨39%。全球液化天然气(LNG)期货价格飙升并长时间处于高位。全球出现“抢煤潮”,欧洲阿姆斯特丹、鹿特丹、安特卫普等港口2022年7月均价约380美元/吨,同比增长超350%。

全球能源贸易流向改变。欧洲油气进口转向美国,2022年1—5月进口美国原油约2877万吨,1—6月进口美国LNG2700万吨,超过2021年全年进口量;俄罗斯向中国、印度扩大能源出口,1—8月俄罗斯原油出口至中国同比增长47%至2790万吨,煤炭增长25%至3500万吨。

西方国家制裁加大了俄罗斯能源产量不确定性,国际能源供给缺口短期难以弥补。俄罗斯经济发展部预计2022年俄罗斯石油产量将同比下降9.3%至4.753亿吨;天然气产量下降5.6%至7209亿立方米;原油出口量同比下降1.2%至2.283亿吨。同时,石油输出国组织(OPEC)等增产意愿不足,安哥拉、尼日利亚等国能力有限,难寻快速稳定替代资源。欧盟能源供应结构多元化,但俄罗斯是欧盟最大的能源供应国,俄罗斯能源供应不确定将严重影响欧盟的源供给。

西方国家能源绿色低碳转型面临多重挑战。2021年,欧盟是俄罗斯主要能源出口国,天然气、煤炭和原油占比分别高达45%、46%和27%;其与俄罗斯的冲突导致欧洲出现严重能源危机,欧洲国家不得不重启煤电,而欧洲计划的能源转型将面临生存与发展的悖论。

美国能源牟利与欧洲能源短缺,警示能源安全的极端重要性

美国从危机中频频获利,谋求能源统治。2022年上半年,美国LNG出口量平均为3.17亿立方米/天,成为全球最大LNG出口国,近几年美国LNG出口量持续增高;美欧达成协议,2022年美国对欧洲的天然气出口将增加2/3,并将在2027年前助欧洲摆脱对俄能源依赖;美国成功抢夺欧洲能源市场,并将能源安全与地缘政治绑定。欧洲天然气期货结算价格不断飙升,意味着脱离俄罗斯能源供应将大幅提高欧洲各国能源代价。

欧洲油气安全面临进口来源与进口代价两难。俄罗斯与欧盟存在紧密的能源相互依存关系,欧洲短期内难以实现能源完全脱俄,并且未来将进一步加剧与亚洲能源争夺,欧洲可能被迫承受地区溢价。

我国要求高质量保障实体经济对能源消费增长的刚性需求

多地电力供应短时紧张,一定程度影响经济运行。2021年1月—9月,我国发电需求短时快速增加、新能源出力有限、煤价高位多因素叠加,7月—9月煤炭缺口达3900多万吨;8月西南地区极端高温干旱天气、用电负荷激增、水电量减半,影响生产生活。

新能源尚不能成为“去煤化”后的能源主体。新能源装机容量大幅增长,较2015年实现翻番(2021年10月底达10.02亿千瓦),但其对气候敏感性提高,对调峰需求、基础能源的安全保障要求更高。

我国能源转型发展的不确定性增加

能源的刚性需求与油气进口保供风险叠加

我国经济中高速发展带来能源需求持续增长。预计2022—2025年,全国能源消费总量年均增速约为3.3%,2025年达到59.4亿吨标煤;其中,煤炭消费量将保持年均2.07%的增长,天然气消费量年均消费增速在5.2%—6.7%,石油的消费量也将进一步增大。

油气进口保供面临多重挑战。2021年,我国石油产量1.99亿吨,石油对外依存度72.05%;我国天然气产量为2053亿立方米,天然气对外依存度44.9%。国际能源价格暴涨,进口成本大增。我国油气进口来源地主要集中在地缘政治不稳定地区,海上运输通道必经霍尔木兹海峡和马六甲海峡。在大国博弈背景下,我国获取境外油气资源的外部环境可能恶化,海上通道存在被封锁风险,将对我国经济社会发展造成不可估量的影响。

新能源发展与技术经济局限性

新能源电力装机能力快速增加,受多种因素影响,尚难成为“去煤化”后的能源主体。可再生能源电力供应面临挑战,光伏、风力、水力发电受气候因素影响较大,在大规模储能技术尚未获得有效突破的前提下,难以实现稳定可靠供给。新能源大规模接入,对电网形成较大冲击,使得电网需要为风、光发电系统建设相应的旋转备用和无功补偿以解决调峰调频及对电压进行有效的控制和调整。

“去煤化”带来经济高风险

盲目“去煤化”将制约新能源发展。越是大力发展新能源,可靠的调峰电源在电力系统中的作用就越大。盲目“去煤化”将会影响区域社会稳定,会提高人民生活成本和企业成本;并且,煤电大幅度退出,难以保障电力系统的安全稳定运行。目前,全国具有灵活调节能力的电源不足20%,难以适应新能源大规模发展和系统调节需求。对煤电进行灵活性改造可有效支撑风电、光伏等波动性电源大规模接入并网,助力构建新型电力系统,突破灵活性电源之殇。

煤电是保障新能源稳定发展的兜底能源。从发达国家的能源发展实践看,在碳达峰后主要依靠天然气发电的灵活性,来解决新能源的不稳定性、间歇性。我国天然气对外依存度高达45%,不具备大力发展天然气发电保障能源供应的条件。基于我国能源资源禀赋和系统成本,在当前的技术条件和装机结构下,煤电依旧是最经济可行、安全可靠的电力系统保障能源。

美国和西方集团设计的“低碳陷阱”

美国和西方国家的低碳目标具有双重标准。美国、欧盟、日本、俄罗斯、印度等世界主要经济体能源消费仍以化石为主,占比高达80%(图7)。西方国家碳达峰是自然达峰,碳达峰和能源达峰、工业化进程的完成处在同一时期;发展中国家实现工业化和经济增长需要突破碳排放的约束。发达国家用“低碳”遏制发展中国家发展,针对中国意图十分明显——企图用碳税等设计打压中国和新兴经济体的制造成本优势。美国、加拿大、韩国等国的人均碳排放基本是中国的2倍,当前仍进行奢侈性碳排放。美国能源转型是以油气替代煤炭为主体能源,可再生能源主要是对增量的替代,而发展中国家已经开始进行发展性碳排放。

碳排放对气候变化的影响仍需商榷。气候变化预测非常复杂,受资助研究者开发的全球气候模拟预测模型不能解释过去更不能预测未来气温变化。二氧化碳(CO2)对气候的影响是科学假说并不是科学结论。然而,政客施压,利益集团随风起舞;一些机构提出的危言耸听的观点值得商榷。此外,美国、英国、德国多位科学家提出地球气温与太阳辐射之间具有很强的相关性。

我国能源发展战略要求

全面准确理解“双碳”目标

能源安全位列六大安全之前列,是国家安全的基石;能源安全是能源转型的前提条件。立足我国能源资源禀赋,尊重能源发展规律,先立后破是实施“双碳”目标的基本原则。“双碳”目标是国际承诺,也是国家战略。

针对2021年下半年的“拉闸限电”,政府及时调整政策,强调基于以煤为主的能源资源禀赋,扩产保供,平稳保障全国各行业和居民用电。煤炭作为可以清洁高效利用的最经济安全的能源和原材料,在下个百年内仍将扮演重要角色。

明确能源高质量发展与能源安全战略要求

坚持化石能源清洁化和新型能源低碳化发展方向,建设自主可控、安全可靠能源保障体系,推动我国能源高质量发展,保障能源安全。支持煤炭智能化开发和清洁高效利用;石油增储上产,提高采收率;大力发展天然气,增加储备;建设智能电网,发展大功率电池和储能技术;积极筹划、稳步推进氢能发展;提高核能安全利用;积极发展可再生能源,解决弃风、弃光、弃水等问题。

三、几点建议

在确保能源稳定供应的前提下有序退出化石能源。一是持续加大对太阳能、风能等新能源的投资力度。健全和完善有利于全社会共同开发利用的可再生能源体制机制和政策体系,推动可再生能源从补充能源向主体能源转变。优化可再生能源开发布局,通过建设电力外送渠道、调峰电源建设等方式,逐步解决可再生能源消纳问题。二是坚持先立后破,重新审视煤炭作为能源供应“压舱石”的地位。立足以煤为主的基本国情,大力推进煤炭的清洁高效利用,着力提高清洁高效生产水平;推动煤炭高效燃烧发电技术、新一代煤制油技术和新型煤化工产品结构调控技术的进步,推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造。

逐步提升人民币在国际能源计价结算领域的影响力。一是在中短期,利用我国油气进口大国的地位争取人民币在传统能源结算领域拥有更大的话语权。特别是要抓住俄乌冲突中美元信誉受损、高油价导致全球石油需求下滑的机遇,在油气贸易中逐步扩大人民币结算。二是在中长期,推进新能源产业国际化,设计和推广“新能源-人民币”的绑定。借力“一带一路”倡议平台,鼓励我国光伏发电、风力发电和特高压输电等优势技术“走出去”。探索建立新能源国际合作运行及投资体系,加强推广新能源金融。在新能源技术转移、项目建设、后期维护和电力交易过程中,增加使用人民币作为结算货币的场景。

完善智慧能源基础设施风险管控机制。一是广泛收集能源体系运行网络数据,建立信息共享机制。研究和制定能源行业数据共享与分析程序,包括确定应监测的内容、如何收集和处理数据,以及在保护安全的前提下如何共享敏感数据。二是借鉴欧盟成立能源网络安全行动小组的做法,研究制定我国能源网络安全策略及能源网络安全事故协调程序,并定期更新检验。一旦发生网络事故,可及时根据既定程序开展响应处臵。三是指导能源企业提高处臵和应对网络安全风险的能力。组织编制网络安全能力成熟度评价导则,评估网络安全措施的有效性,帮助企业更好地评估自身的网络安全能力,促使企业提高网络安全水平。

文章来源: 赛迪智库,人民智库,中国发展门户网

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