馬克:過去十年世界能源轉型的三個啟示|《能源列國志》

《能源列國志》
馬克 主編
東方出版社
2025年1月
2015年秋天,當時還在國家能源局任職的楊雷從德國考察回來,驚歎於德國向可再生能源轉型的速度——德國電網上的可再生能源電量的比例已經超過40%,可再生能源單日上網電量的峰值比例突破70%。
聽到這兩個數字,我立即想起幾年前採訪棄風棄光現象,電網的專家介紹說中國可再生能源的上網比例是7%,因為風光等可再生能源的不穩定性,一旦這個比例超過10%,電網就會崩潰。
楊雷說,90年代德國電網也這麼認為,當時的共識是可再生能源接入電網的比例超過5%,電網就有崩潰的危險。但技術和市場的力量改變了這個共識。
楊雷把德國的考察寫成了一篇文章《令人驚歎的德國能源轉型》,發表後廣受好評。彼時國內關於能源轉型的討論正酣,當年3月,中共中央國務院釋出了《關於進一步深化電力體制改革的若干意見》(業內稱之為“9號文”)。再往前,2014年6月,習近平主席提出推動能源的“四個革命一個合作”——能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命、全方位加強國際合作。
我問楊雷,能不能把各國能源轉型的情況都寫寫,給國內的討論提供一個全方位的立體參照,於是就有了“能源列國志”專欄。楊雷不僅自己撰稿,還積極幫忙組稿,得益於他強大的朋友圈,專欄得以順利開張並迅速贏得業內口碑。
2016年下半年卜洋(Kitty Bu)女士的加入,讓專欄增加了金融視角和微觀的技術視角。卜洋是落基山研究所(Rocky Mountain Institute,RMI)中國專案創始成員之一,她不辭辛苦地穿針引線,把RMI強大的專家資源轉化為老少咸宜的科普文章,把充滿晦澀術語的英文譯成明白曉暢的中文,也讓RMI成為本專欄撰文最多的機構。
王能全、翟永平、陳衛東等業內頂級專家也是本專欄的常客,感謝他們的辛苦付出!閱讀書稿時,當初編輯一篇篇稿件的場景又浮現在眼前,並且欣慰地發現,那些當年讀來擊節讚歎的文章,今天再讀依然如此。
“能源列國志”持續了八年多,發表了近70篇文章,文跡遍及歐美亞非拉的20餘個國家,和歐佩克、國際能源署等若干國際組織。這些文章大部分發表於2015年秋至2020年夏,2020年9月中國政府宣佈2030年碳達峰2060年碳中和的國家目標後,我們的相關文章大都轉到了新專欄“碳中和新世界”,因此本書也從這個專欄中挑選了若干篇文章。感謝東方出版社吳曉月編輯的精心編排,讓這些時間跨度如此之大的文章,得以分門別類又邏輯一致地呈現在一本書裡。
“能源列國志”的作者來自政府、高校、國際組織、NGO、企業、媒體,年齡跨度從“50後”到“90後”,但個個都是專家,每篇文章都讓作為編輯的我受益匪淺。總結起來,這些文章大致聚焦在五個方向:1.能源結構從化石能源向清潔能源轉型;2.能源產業結構從政府管制型向市場導向型轉型;3.科技對能源轉型的推動;4.金融對能源轉型的推動;5.低碳經濟和低碳社會的新形態。
這些文章不斷讓人感嘆、引人思考的就是市場的力量和技術的力量。尊重常識是人類理性的重要支撐,但尊重常識不等於墨守傳統。上世紀80年代以來,能源行業的傳統不斷被顛覆,認知不斷被重新整理,社會也因此不斷進步,這背後都是市場和技術的力量。
能源列國志的三個啟示
上世紀80年代前,能源行業在世界各國都被認為是具有公用事業性質的特殊行業,需要政府直接經營或特許經營。這種認識來自特定歷史時期,有其階段性的合理性,但越來越跟不上社會發展節奏,效率低、價格高、服務差,且伴隨著嚴重短缺,是世界各國能源行業的通病。
這個通病在各國政府相信市場的力量之後迅速治癒。本書有多篇文章回顧這一歷程,《“個體戶”反轉美國天然氣》是其中的代表。從上世紀50年代起,美國一直是世界上最大的能源淨進口國,能源獨立是自尼克松以來歷任美國總統的夢想,在特朗普任期,夢想終於成真,2019年美國成為能源淨出口國。但這不是特朗普的功勞,而是千百家“個體戶”的功勞——美國中小企業發動了頁岩氣革命,讓這種被油氣巨頭認為是無法開採的天然氣得以大量產出,從而讓美國一舉超越俄羅斯成為世界第一天然氣生產國,也讓特朗普坐享其成。特朗普上任第一天就退出了《巴黎協定》,但他任期內美國碳排放卻大幅下降,這是因為頁岩氣革命讓天然氣取代了大部分煤炭。
《丹麥熱電聯產對零棄風的貢獻》一文讓我們看到,所謂的行規完全可以打破,當市場力量起作用時,打破行規的恰恰就是曾經的行規捍衛者。丹麥氣候寒冷,供熱是基本民生,丹麥政府規定,電網必須優先收購熱電聯產機組所發的電。但當風電大發展、風電越來越便宜後,高價熱電就成為電網的沉重負擔,而這負擔又轉化為高電價由終端使用者承擔。丹麥政府把這一難題交給了市場,熱電廠居然自己找到了藥方——利用峰谷電價差,用電高峰期賣電,彌補風電出力不足,用電低谷期將電轉化為熱儲存起來。
《加州全面轉型可再生能源的經驗》《紐約州的分散式能源改革》讓我們看到,美國電力公司是如何從懷疑、敵視分散式能源和需求側響應到擁抱這兩個新事物的。2014年,幾經猶豫後,紐約市布魯克林和皇后區原計劃投資12億美元的變電站專案被投資2億多美元的需求側響應專案替代。兩年後,電力公司發現,滿足使用者的電力需求不一定要靠增加發輸配送電力資產來實現,在靈活的電價機制下,使用者側響應同樣可以達到目的,並且成本只有不到五分之一。在美國的許多州,曾經習慣於大型、集中式發電廠的電力公司老總已經認識到風光電、能效、微電網、需求側響應和儲能電池的價值,集中式電廠供電的比例在持續降低。
市場和技術通常是一對雙胞胎,有了市場機制,技術就會蓬勃發展。頁岩氣革命的關鍵是水平井和水力壓裂技術,這一技術既非國家實驗室開發,也非行業巨頭開發,而是由一群中小企業不斷實踐和完善,如果這些中小企業處於一個嚴格管制市場準入的環境中,那這一切都無從談起。解決熱電收購難題的關鍵是熱電轉換技術,而這一技術得以開發,前提是熱電廠被允許進入早已存在的競爭性電力市場,這個市場已有足夠誘人的峰谷電價差。加州和紐約州能源轉型,離不開分散式能源、微電網和需求側響應技術,而區塊鏈技術又在其中發揮著關鍵作用。
金融的力量也必須提及,在落基山研究所專家們撰寫的一系列案例中,金融的力量展現得淋漓盡致。金融工具和商業模式也是一對雙胞胎,沒有商業模式配合,金融工具就是無本之木或旁氏騙局。五花八門的金融工具,本質上都是期權貼現——頁岩氣實業家和資本家合作發起鑽井基金,前期都是投入,回報是未來可能打出來的頁岩油氣,以及IPO(首次公開募股)後的資本收益。透過鑽井基金,資本家給實業家提供了融資,也鎖定了自己的回報,或者風險。對回報和風險的評估結果,決定了實業家和資本家的分成比例。屋頂光伏開發商免費為居民安裝光伏發電裝置,前提是分享未來的發電收益;能效服務商無償為猶豫不決的工業使用者上能效改造專案,前提是分享未來的節能收益,而金融工具又能幫助分散式光伏開發商和能效服務商把未來收益貼現。
當然,所有這一切成立的前提,是有一個成熟的市場經濟環境——利益各方都能有基本信任的信用環境、違約即擔責的法治環境、發達的資本市場、開放的市場準入、靈活的價格機制、鼓勵創新的社會氛圍。
中國能源轉型的驚人成就與巨大困難
“能源列國志”專欄發起兩個月後,2015年12月,具有歷史意義的應對氣候變化《巴黎協定》在第21屆聯合國氣候大會上達成,中國起到了核心作用。當讀者看到這本書時,距專欄發起已經九年,和九年前相比,中國能源行業最大的不同,就是新能源超出預期的快速發展,以及中國企業在整個新能源產業鏈(風光電發電裝置、動力電池、新能源汽車等)上成為絕對領先的領跑者。
2023年末,中國的發電裝機量,可再生能源歷史性的超過了煤電,其中風電光電合計10.5億千瓦,這個數字在2020年底只有5.3億千瓦。2023年,中國新增的風光電裝機量超過世界其他各國裝機量的總和,中國電動汽車銷量佔全球電動汽車總銷量的65%,中國電動汽車保有量佔全球電動汽車保有量的一半以上。
截至2024年7月底,全國累計發電裝機容量約31億千瓦,其中太陽能發電裝機容量約7.4億千瓦,風電裝機容量約4.7億千瓦。風電、太陽能裝機合計達到12.1億千瓦,提前約六年半實現中國政府到2030年風電、太陽能總髮電裝機達到12億千瓦的承諾。
2016年世界清潔能源部長會議期間,時任中國科技部部長萬鋼發起新能源汽車30%@30國倡議,希望到2030年,新能源汽車達到當年新增汽車銷售的30%。他應該想不到,僅僅七年後中國電動汽車銷量就達945.5萬輛,佔當年中國汽車總銷量3009.4萬輛的31.6%。當年中國新能源汽車總保有量達到2041萬輛,其中電動車佔比76%。
中國新能源產業飛速發展,不僅為自己轉換經濟增長模式奠定了基礎,也為全球應對氣候變化作出了巨大貢獻,物美價廉的中國新能源裝置,讓許多發展中國家得以跨越化石能源階段,直接邁入新能源時代。與此同時,中國的能源轉型和經濟轉型,任務依然艱鉅。中國作為全球應對氣候變化的領導者,責任也更加重大。
根據國際能源署(IEA)《2023年全球碳排放報告》,2023年全球與能源相關的二氧化碳排放量(佔總排放量的九成左右)增加了4.1億噸,增幅1.1%,達到374億噸的新高。其中,中國排放126.65億噸,比2022年增加5.65億噸,增幅4.7%,全球排放佔比約34%,人均排放量比發達經濟體高出15%。
報告說,2023年中國貢獻了全球光伏和風能新增發電量的60%左右。中國光伏和風能在總髮電量中的份額達到15%,接近發達經濟體17%的水平。中國電動汽車在汽車總銷量中的份額是發達經濟體的2倍多。然而,清潔能源的增長不足以跟上激增的能源需求,2023年中國能源需求增長了6.1%,比GDP(國內生產總值)增幅高0.9個百分點。疫情以來,中國GDP增長一直由能源密集型行業拉動,2015年至2019年,服務業佔GDP增量的三分之二,2019年到2023年,這一比例降至一半左右。
解決問題的關鍵是經濟增長與能源消費“脫鉤”。歐盟主要國家在20世紀90年代、美國在2007年、日本在2013年實現“碳達峰”,其能源消費大致也同步達峰,經濟增長不再依賴能源增長。例如從1986年到2015年,丹麥的能源消費相對穩定,但GDP卻翻了一番。從2007年到2015年,美國的用電量保持穩定,但GDP增長了15%以上。中國的能源消費增長率長期高於GDP增長率,直到近年才有所下降。從2015年到2023年,中國全社會用電量從5.55萬億千瓦時增長到9.22萬億千瓦時,增長166%;同期GDP從68.9萬億元增長到126.1萬億元,增長183%,GDP增長是用電量增長的1.1倍。但是,2023年,用電量增幅又反彈到了GDP增幅的1.29倍。
無論降低排放還是提高能效,中國最大的困難都是產業結構,世界工廠的定位決定了工業的經濟佔比,而工業又是最主要的能耗和排放主體。鑑於美國製造業只佔GDP的10%左右,中美經濟不具備可比性,但中日德三國可資比較。根據中國國家統計局和世界銀行資料,2019年中日德三大工業強國的工業GDP佔比分別為39%、25.8%、30%,三國的製造業GDP佔比分別為27%、20%、20%。根據IEA資料,三國與能源相關的單位GDP碳排放量(噸/萬美元)分別為7.98、0.50、0.62,中國是日本的16倍、德國的13倍。
這裡面當然有工業結構的原因,中國的碳排放佔比,發電40%、鋼鐵15%、水泥13%,僅這三個行業就佔了全部碳排放量的三分之二。而中國的煤電裝機量佔全球煤電裝機量的一半左右,水泥產能佔全球產能的一半以上,鋼鐵產能佔全球鋼鐵產能的接近六成。但正因為集中,節能減排的效果也會顯著。正如本書所展示的,市場機制、技術進步、金融工具相結合,就會迸發出遠超預期的、難以想象的力量。事在人為,奇蹟是人創造出來的,關鍵是人有沒有創造奇蹟的機會。
世界正在從高碳經濟時代轉型為低碳經濟時代,轉型節奏會有變化,過程中會出現反覆,但大勢所趨是毋庸置疑的。此時此刻,中國應當堅定地把低碳經濟立國作為國策。歐洲崛起稱霸於第一第二次工業革命,美國崛起於第二次工業革命、稱霸於第三次工業革命,如今新工業革命已拉開序幕,而這次工業革命的主題詞就是低碳經濟。
這是至關重要的轉折期。一個國家和一個公司、一個人一樣,決定命運的就是幾個關鍵節點,抓住了,就大國崛起,錯過了,就一蹶不振。過去40多年,中國很好地抓住了全球工業經濟結構調整的時機,一躍而成第二經濟大國。但是,基於化石能源的工業經濟,其紅利已所剩無多,中國急需新的、原生的、更可持續的增長動力,低碳經濟無疑就是這樣的增長動力,而能源轉型則是新動力的源頭。
(作者為《財經》執行主編,本文為《能源列國志》前言。)


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