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各國能源轉型背后有“文章”:遵循五大基本邏輯
當前,全球能源轉型日新月異,可再生能源快速發展,2023年全球可再生能源裝機達到38.6億千瓦,過去十年增加近1.3倍。但化石能源仍然是整個能源系統的主導力量,2023年全球化石能源在一次能源消費中的占比仍然超過80%。目前全球能源轉型的大方向基本一致,都是向清潔能源轉型,但在能源轉型過程中,全球正在形成多元化的能源體系。
2023年,全球一次能源消費結構中,煤炭、石油、天然氣、核能、水電和非水可再生能源的占比分別為26.5%、31.6%、23.2%、4.0%、6.5%和8.2%。具體到全球主要國家,中國、日本、韓國、印度、印尼等亞洲國家的能源結構主要以煤和石油為主,在一次能源消費中的占比為64%—73%;美國、德國、英國、意大利等歐美國家的能源結構主要以石油和天然氣為主,占比在69%—73%之間;法國以核電和石油為主,兩種能源的占比分別為35.0%和31.9%。各國能源結構呈現出多元化特點。
盡管各國能源轉型的進程和重點存在差異,但全球能源轉型都遵循技術、市場、安全、氣候和產業五大基本邏輯,只是各國在不同時期關注的重點問題不同,其能源轉型的邏輯也各不相同。
一是能源轉型的技術邏輯。技術邏輯是借助新的能源技術的創新和突破,利用新的更經濟、更高效、更清潔、更便利的能源技術取代原有的能源技術,依靠技術進步推動能源系統的發展和轉型。技術不斷創新是能源系統轉型的原始動力,其實質是通過技術進步推動能源系統向更高效轉型。目前,世界能源結構已發生兩次大的轉型,第一次是薪柴向煤炭的轉型,以蒸汽機的發明和應用為標志,推動全球主導能源從薪柴向煤炭轉變;第二次是煤炭向石油、天然氣的轉型,以內燃機的發明為標志,推動全球主導能源從煤炭向石油和天然氣轉變。上述兩次能源結構大轉型分別由蒸汽機、內燃機的發明帶來的技術進步推動。依據技術邏輯推動的能源轉型,是利用能源系統發展的自身內部驅動力,符合能源系統發展的內在規律,轉型的方向具有不可逆性,但轉型的速度受能源技術的創新速度、相關產業成熟情況影響。
二是能源轉型的市場邏輯。市場邏輯是用成本更低、效率更高的能源品種取代原來的能源品種,借助市場的力量推動能源系統的發展和轉型,也就是發揮市場在能源轉型中的決定作用。市場邏輯是能源轉型最基礎、最根本的邏輯,其背后的邏輯就是哪種能源便宜又好用,就更多地用這種能源替代原有的主導能源。由于各國的資源條件、外部環境、產業基礎、經濟發展水平不同,因此各國按照市場邏輯推動的能源轉型結果會出現較大差異。整體而言,依據市場邏輯推動的能源轉型,轉型成本最低,對全社會的沖擊最小,整體轉型過程相對平穩,但其順利轉型需要有能源技術的突破和相對成熟的市場機制作為基礎。
三是能源轉型的安全邏輯。安全邏輯是將確保本國能源供應安全作為能源轉型過程中的主要考量因素,用能夠保證供應、受外部供應影響較小的能源品種替代原來易受外部環境影響的能源品種。能源轉型的安全邏輯,與當時的國際環境、本國的技術和資源條件、本國與其能源和資源供應國的雙邊關系有關,也與本國對自身能源安全的認知和判斷有較大關系。因此,基于安全邏輯的能源轉型在國家間同樣會呈現較大差異。法國上世紀七十年代大規模轉向核能就是典型的基于安全邏輯實現的能源轉型。1973年,中東石油危機爆發,法國為確保能源獨立性和減少對進口能源依賴,提出用10年時間修建80座核電站,到2000年達到170座。這一目標使得法國核電發電量占比最高接近80%,成為絕對的主導能源。2023年,法國核電發電量占比仍然高達65%,是全球核電占比最高的國家。
四是能源轉型的氣候邏輯。氣候邏輯是以應對氣候變化為目標,利用低碳、零碳的能源技術取代原有的能源技術,主要依靠國家應對氣候變化的政策推動能源系統轉型。當前,全球大部分國家的能源轉型由氣候邏輯推動。以德國為例,2000年德國政府通過可再生能源法案,對所有風電、太陽能等可再生能源給予20年的價格擔保以及優先上網權利,開啟了德國能源轉型的大幕。2011年時任德國總理默克爾宣布2022年前關閉境內所有17座核電站,將太陽能、風能等可再生能源的比重提高到35%左右,德國成為第一個明確去核化的國家,同時正式提出能源轉型目標。由此,德國成為能源清潔轉型的典型國家。2023年,德國可再生能源發電量在總發電量中占比首次過半,達到56%。依據氣候邏輯推動的能源轉型,并不完全由能源系統自發推動,而是依靠強力的政策推動,因此轉型面臨的阻力較大,同時對社會經濟發展可能造成一定影響,轉型成本相對較高。依靠氣候邏輯推動的能源轉型速度和效果取決于政策的力度、執行力以及公眾對應對氣候變化的共識程度。
五是能源轉型的產業邏輯。產業邏輯是以占領未來產業制高點、保持本國產業競爭力為目標,推動具備未來發展潛力和本國具備比較優勢的能源產業方向替代原有能源品種,依靠政府產業政策推動能源系統轉型。當前,中國、美國和歐盟均著眼于未來全球產業競爭,加大在太陽能、儲能、電動汽車、核能等領域的投入和政策支持力度,希望通過推動能源系統轉型,打造自身在清潔能源產業領域的競爭優勢。國際能源署在《能源技術展望2024》報告中指出,清潔能源技術的全球制造能力高度集中在中國、歐盟和美國,這3個地區占全球6種清潔技術供應鏈產能的80%以上。依據產業邏輯推動的能源轉型,同樣是利用政策推動,以獲得當前和未來產業競爭優勢為主要目標,能源系統轉型的方向和速度受到本國的產業基礎、人才和技術條件、對未來產業發展方向的戰略研判等條件影響。
各國往往根據自身能源發展目標,依據其中一種或多種邏輯推動能源系統的發展和轉型。當前,全球能源結構呈現的多元化發展現狀,就是多重邏輯疊加下的能源轉型結果。
中國目前的能源結構仍然是以煤炭為主,2023年煤炭在一次能源消費中的占比為53.8%,主要還是綜合考慮中國自身煤炭資源稟賦、能源安全穩定供應、煤電成本優勢及技術特性等因素的結果,遵循的是技術、市場和能源安全的邏輯。同時,2013年以來,中國的風電和光伏裝機分別增長6倍和180多倍,年均增長率分別達到約20%和60%,年度新增裝機全球占比均在40%以上。中國新能源的快速發展,主要依據應對氣候變化和產業競爭的邏輯,推動能源系統加快向清潔能源方向轉型,為全球應對氣候變化貢獻自身力量,同時促進新能源相關的戰略性新興產業健康發展。
歐盟大力發展新能源,同樣也是遵循應對氣候變化和產業競爭的邏輯,推動歐盟降低溫室氣體排放,保持歐盟在未來清潔能源產業方面的競爭力。2022年俄烏沖突爆發后,歐盟大力推動天然氣進口來源多元化,進口俄羅斯管道天然氣的比例從2021年的40%降至2023年的8%左右,同時被迫高價向美國和卡塔爾等國購買液化天然氣,基本上是遵循能源安全的邏輯,通過推動能源進口的多元化,確保自身能源供應不受俄羅斯影響。
美國政府兩次退出《巴黎協定》,反映的也是拜登政府與特朗普政府對能源發展和轉型基本邏輯的差異。拜登政府大力發展清潔能源、推出電動汽車支持政策,基本是遵循應對氣候變化和產業競爭的邏輯,兌現自身碳減排承諾,強化美國在新能源、電動汽車等領域的競爭力。而特朗普政府推翻拜登的海上鉆井禁令,加大傳統油氣能源的開采,則是依據技術、市場和能源安全的邏輯,優先考慮能源成本和效率,發揮美國在石油和天然氣領域的資源、技術和成本優勢,增加美國在能源領域的經濟收入,防止能源清潔轉型對美國經濟發展的影響,同時保證美國自身能源供應的安全可控。
能源轉型的五大基本邏輯中,技術和市場的邏輯由能源系統內在自發驅動,符合能源系統自身的發展規律,能源安全、應對氣候變化和產業競爭的邏輯則是由外在因素或力量所驅動,是為了達到特定政策目標而推動能源轉型。單從能源系統發展的角度看,按照技術和市場的邏輯是能源轉型的最佳路徑。但統籌考慮政治、經濟等因素時,能源系統的發展目標將變得更加復雜,能源轉型將受到多種邏輯的支配,最終呈現出螺旋式發展。
(作者均供職于國網能源研究院)
編輯:魯雅靜