中国需要谨慎选择减碳发展之路
  • 工作论文 2022-06-15

「 ANBOUND战略观察 」是基于安邦智库对现实社会和经济环境分析和预测基础上,有关中国未来政策的信息分析系列研究报告。相关研究,主要是通过各种分析手段,有效的综合各方面的研究成果,以此来解析各种战略问题和政策方向。而各种潜在的变化趋势,是我们最为基本的研究重点。本文内容主要来源于安邦重点研究报告——《中国向减碳发展转型的现实之路》(2022/1/4)。

《 减碳发展的四大挑战 | 中国向减碳发展转型的现实之路(上)》中,我们分析了中国的能源消费构成与能源惯性,以及降低碳排放面临的四大挑战。接下来,让我们继续昨天的脉络去思考,面对减碳发展中的困难和挑战,中国减碳发展的现实之路到底是什么?如何才能更加有效地实现能源产业的绿色发展呢?

国内绿色能源的替代性不容乐观

为实现减碳发展,从化石能源等非绿色能源转向低碳或零碳排放的绿色能源,似乎是一个正确的方向。然而,这个理论上正确的方向在现实之中遇到了很大的挑战。

乐观派们认为,中国能够实现可再生能源对传统化石能源的替代。2021年8月18日,一份发表在Cell Press子刊iScience上的最新研究《Sunsetting coal power in China》显示,在2040年时,中国电力系统中的煤电装机完全有可能由风电、光伏和储能来替代。这份号称全面理解煤电彻底退出及其影响的研究估算,为了实现对煤电的替代,在2020到2025年间,风电加光伏的年新增装机要达到1亿-1.5亿千瓦,储能每年新增1500万千瓦,在2025到2040年间,风电和光伏的年新增装机要进一步提高到2.5亿千瓦,储能每年新增9000万千瓦。

2021年6月28日,水电水利规划设计总院发布《中国可再生能源发展报告2020》,2020年我国新增可再生能源发电装机1.39亿千瓦,特别是风电、光伏发电新增装机1.2亿千瓦,创历史新高;2020年可再生能源发电量超过2.2万亿千瓦时,占全部发电量比重接近30%,全年水电、风电、光伏发电利用率分别达到97%、97%和98%。2020年我国可再生能源利用规模达到6.8亿吨标准煤,相当于替代煤炭近10亿吨,减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放量分别约达17.9亿吨、86.4万吨和79.8万吨。

该报告还称,2020年度,我国常规水电新增投产1200万千瓦,大中型常规水电站核准开工规模约310万千瓦;抽水蓄能新增投产120万千瓦,核准开工430万千瓦;风电新增并网装机7167万千瓦,其中海上风电新增并网装机306万千瓦;太阳能发电新增装机4869万千瓦,其中光热发电新增装机10万千瓦;生物质发电新增并网装机容量542万千瓦。截至2020年底,我国常规水电装机达到3.38亿千瓦,年发电量1.35万亿千瓦时,在建规模约4800万千瓦;抽水蓄能装机3149万千瓦,在建规模5373万千瓦;风电装机2.8亿千瓦,年发电量4665亿千瓦时;太阳能发电装机2.5亿千瓦,年发电量2611亿千瓦时;生物质装机2952万千瓦,年发电量1326亿千瓦时。水电、风电、太阳能发电、生物质发电可再生能源装机容量居世界第一。

但中国完成绿色能源的替换真的那么容易吗?其实不然!

国家统计局发布2020年国民经济和社会发展统计公报称,2020年末全国发电装机容量220058万千瓦,比上年末增长9.5%。其中,火电装机容量124517万千瓦,增长4.7%;水电装机容量37016万千瓦,增长3.4%;核电装机容量4989万千瓦,增长2.4%;并网风电装机容量28153万千瓦,增长34.6%;并网太阳能发电装机容量25343万千瓦,增长24.1%。在年度增量方面,根据国家能源局的数据,2021年1-11月,全国光伏新增装机规模为3483万千瓦,2021年全年光伏新增装机有望达到4500万千瓦。

比较上述数据可以看到,要实现2025到2040年间,风电和光伏的年新增装机提高到2.5亿千瓦,相当于在2020年装机水平上提高100%。从2020年中国的能源消费构成来看,煤炭、石油、天然气之外的所有能源消费构成,占比还不到16%。情况很清楚了,在中国承诺的“双碳”目标时限内(分别为2030年、2060年),指望靠大规模增加可再生能源(包括核能)的使用来实现对化石能源的大规模替代,在中国几乎是不可能的。因此,以新增绿色能源利用来实现减碳目标不容乐观,绿色能源在很长时间之内只能是一种补充方式。

在以绿色能源替代非绿色能源的问题上,发达国家也面临着与中国类似的现实压力。今年欧盟正考虑准备将核能和天然气重新归类为“绿色能源”。日前一份草案已经提交给欧盟各国政府审查。草案中提到,如果核能的有毒废料能够得到妥善处理,且不会对环境造成重大损害,那么就应该被视为一种可持续的经济活动;在2045年之前,新核电站可被视为绿色能源,而满足特定排放条件的天然气可被列为“过渡性”能源。

这种提法,虽然面临着德国为首的多数欧盟国家的反对,但他们也必须考虑到太阳能和风能要成为煤炭、天然气或核能的可行替代品需要几年甚至几十年的时间。彭博新闻社尖刻地分析道:“只要欧洲人不想被冻僵,那么鸡蛋是不是有机真的不重要,再过一个这样的冬天,欧洲的‘绿色’伪君子政党就会被永远踢出议会,因为当地人宁愿至少拥有核能,也不愿把全部收入花在取暖和电力账单上。”德国前总理默克尔曾指出,要想阻止欧盟委员会通过计划中的能源分类标准,25个欧盟国家中至少需要20个成员国在表决中反对。有鉴于此,欧委会将核电列为“绿色能源”可能最终无法阻挡。

中国需要选择减碳发展的现实之路

考虑到当前距离“碳达峰”的时间只有9年,在短期内节能降耗的压力非常大,降低能耗已经开始进入政府工作考评体系,而且今后将会更加强化。对比国内当前的现实,那么矛盾随之而来--如何平衡节能降耗与经济发展、产业运行?产业结构调整、新能源技术的运用,都需要不短的时期才可能实现。如果中国的能源需求没变(甚至还在增长)、产业结构没变、能源利用技术没变、经济增长的需求没变,要实现大规模的节能降耗,显然要面对极大的挑战。特别是节能降耗绝不是靠单一政策就能实现的,更不是通过政府政绩考评就能强制实现的,这是个系统工程,需谨慎的徐徐图之。

图 | 中国碳排放总量、人均量及煤炭排放量

来源 | http://www.globalcarbonatlas.org/en/CO2-emissions

在安邦智库的研究人员看来,对于中国艰巨的节能降耗任务来说,必须要找适合中国的“减碳”发展之路。我们长期以来一直认为,中国的节能降耗不能一开始就走“高大上”的路子,动辄就提采取颠覆性技术,彻底更换能源生产与消费体系。这种思路注定是高成本和脱离实际的,弄不好还会损及经济和产业发展。我们认为,最适合中国的节能降耗和减碳发展方式,是采取适用技术,在现有基础上提高能耗效率,这就相当于大幅减碳发展。

由于中国的能耗总量大、能源利用效率低,因此存在很大的改进空间。安邦智库在多年之前就做过测算,以原油价格100美元/桶为基准,当中国的能源利用效率提高到世界平均水平时,相当于中国每年节省了3000亿元来进口石油。短期之内,最有效的方式,是在现有产业中,采取适用技术提高能源利用效率,降低单位产出的能耗水平,这方面中国有很大的空间。

在“十三五”时期,我国能源消费总量控制在了50亿吨标准煤以内,单位GDP能耗降低了13.2%。过去40年,我国单位GDP能耗年均降幅超过4%、累计降幅近84%,节能降耗成效显著,能源利用效率提升较快。但从国际比较来看,我国单位GDP能耗仍是世界平均水平的1.5倍。根据我们的测算,如果中国的能源利用效率能够达到世界平均水平,从2020年看,中国可以少消耗16.6亿吨标准煤,相应减少的碳排放总量将高达12.5亿吨,约占我国碳排放总量12.7%。降低能耗水平前景可观,虽然要受制于我国的产业结构,但要看到,从节能技术普及程度看,当前我国工业上先进节能技术的普及率平均不到30%。据初步测算,未来依靠技术节能、结构节能、管理节能的持续推进,2030年我国单位GDP能耗水平还要比2020年下降30%左右。

安邦智库关于能源绿色转型的一些认识与国际权威机构有共通之处。2021年11月17日,总部位于法国巴黎的国际能源署发布《能效2021》报告。报告指出,全球能效提升的步伐在今年已恢复到新冠疫情发生之前的水平,但这远不足以按时实现净零排放的气候目标。报告预计,全球能源强度在2021年将下降1.9%,这与过去十年来的年平均水平相当。不过,在净零排放情景下,2020年到2030年期间全球能源强度每年需下降4%。为此,国际能源署呼吁加快部署相关技术和解决方案来提升能源使用的效率,到2030年全球能效年投资额需在当前水平之上增加2倍。国际能源署署长比罗尔特别强调,提高能效应被当作“第一燃料”来使用,它仍是满足能源需求最清洁的方式,而且在大多数情况下也是最廉价的方式。大幅提升能效不仅能够减缓气候变化带来的最负面影响,还将创造数以百万计的就业机会,同时削减人们的能源开支。比罗尔强调,如果无法更加高效地使用能源,那么就没有实现净零排放的合理路径。

中国工程院院士、清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗也认为,比起退煤减煤,在中国更重要的是更加快速地提高发电效率,在保障供应的同时减少煤炭使用量。倪维斗表示,电力转型面临的挑战,目前来看并不是该怎么将煤电关停,第一要务是需要大幅提高煤电的效率。目前我们还有很多30万千瓦及以下的小容量机组,效率不高,如果在这方面好好下功夫的话,可以大量减少煤的使用。现在100万千瓦及以上的大功率煤电机组,国内已经可以做到供电煤耗量在270余克标准煤/千瓦时的水平,相比同等机组300克标准煤/千瓦时左右的量,每度电能减少30克耗煤量。倪维斗指出,我国大型发电站的发电效率已经达到了相当高的水平,但中小型的机组还有很大效率提升空间。目前我国30万千瓦上下的中等机组大概有4.5亿千瓦装机容量,还有大量5万千瓦左右的小型电站和中石化、中石油等自备电厂。不论大中小型的电厂,在效率提高上也都还大有潜力可挖,要大幅度、大面积、大规模降低现有电厂的煤耗或者提高效率。如果每度电能降低几十克的煤耗,将对二氧化碳减排非常有利。根据国家统计局发布的数据,2020年,全国发电量77790.6亿千瓦时,其中火电发电量53302.5亿千瓦时,经倪维斗测算,国内由此减少的二氧化碳排放量约为10亿吨左右。

实际上,总书记也做出过类似的指示。2021年9月曾指出,能源产业要继续发展,否则不足以支撑国家现代化。煤炭能源发展要转化升级,走绿色低碳发展的道路。这样既不会触碰到超出资源、能源、环境的极限,又有利于实现碳达峰、碳中和目标。在我们看来,总书记关于煤炭企业低碳发展的讲话,涉及到煤炭企业等传统能源企业实行低碳发展的路径和策略问题。第一,煤炭能源产业要继续发展,支撑国家现代化是优先任务;第二,煤炭能源的发展要转化升级,而不是简单的压制,更不是停止,传统能源产业发展需要在资源、能源、环境极限,以及“双碳”目标之间寻求平衡。

那么,如何实现所说的发展道路呢?

对于能源产业的绿色发展,从总书记的讲话来看,采用适用技术来提升能耗效率,实现在现有能源消费构成基础上的改进、优化和升级,对中国兼顾“双碳”目标和经济发展来看,将至关重要。

我们认为,以适用技术提升能源利用效率,确是一条兼顾多种目标的可行的现实路径,起码可以达到如下效果:1)产业结构没有做破坏性调整,保留了产业发展的延续,为长期产业结构调整留出了时间;2)保障就业。不至于因为产业受冲击造成企业大量关停,进而增加大量失业人口;3)支持经济增长保持稳定,增强社会对节能减排的承受能力和认可度。

在“双碳”大目标下,推进节能降耗是个复杂系统工程,关系到产业、企业、就业、经济增长的可持续性。在稳定经济的同时稳步推进减碳发展,需要谨慎平衡节能降耗与能源需求的矛盾。为此,中国需要谨慎地选择适合自己的减碳发展之路。

参考资料:

[1]据美国荣鼎咨询(RHODIUM GROUP)的研究报告,2019年全球温室气体排放量达到520亿吨二氧化碳当量,比过去十年增加了11.4%。其中,中国的排放量首次超过140亿吨二氧化碳当量,占全球总的碳排放量的27%;第二大排放国美国贡献了11%;印度排第三,占全球碳排放量的6.6%。

[2]地缘政治下的能源安全风险迫在眉睫,《每日金融》,2021年2月23日,总第5695期。

[3]国家统计局初步核算,2020年全年,中国的能源消费总量49.8亿吨标准煤,比上年增长2.2%。煤炭消费量增长0.6%,原油消费量增长3.3%,天然气消费量增长7.2%,电力消费量增长3.1%。煤炭消费量占能源消费总量的56.8%,比上年下降0.9个百分点;天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的24.3%,上升1.0个百分点。重点耗能工业企业单位电石综合能耗下降2.1%,单位合成氨综合能耗上升0.3%,吨钢综合能耗下降0.3%,单位电解铝综合能耗下降1.0%,每千瓦时火力发电标准煤耗下降0.6%。全国万元国内生产总值二氧化碳排放下降1.0%。

[4]新加坡《联合早报》2022年1月1日。

[5]清华大学气候变化与可持续发展研究院2021年10月12日发布的《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》项目成果。

[6]2021年9月13日上午,总书记在考察国家能源集团榆林化工有限公司时的讲话。

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