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从新能源战略看欧盟能源结构的调整与优化

2013-10-15周梦君

电力与能源 2013年1期
关键词:路线图核能能源

周梦君

(上海核工程研究设计院,上海 200233)

20世纪70年代,石油危机引发对合作的促进;关于能源供需的指导,引发对核能的促进。80年代环境保护被纳入欧洲统一法案,目前经济仍然是环境立法的主要推动因素。90年代环境保护成为能源政策的主要驱动因素,1990IPCC评估报告的出台,1992里约地球峰会的举行,1997《京都议定书》的出台,欧盟意识到采取共同行动的重要性,并把共同行动的原则贯彻到欧盟能源政策的制定。

进入21世纪,2001和2003年,欧盟颁布“可再生能源指令”;2005年,欧盟出台排放交易;2007年1月制定欧盟能源行动计划,开始实施统一的欧盟能源政策。2007年9月,制定第三个一揽子计划,完成欧盟电力和天然气市场一体化。2007年11月提出战略能源技术,为未来能源技术制定了优选次序。2008年1月,制定能源和气候一揽子计划。2009年7月,制定欧洲能源振兴计划。2009年6月,制定具有法律约束力的核安全框架。2010年3月,公布了未来十年经济发展战略,即《欧盟能源2020》。2011年12月15日,通过《2050能源路线图(EU Energy Roadmap 2050)》。路线图阐明了以清洁能源和可持续发展为主旨的新能源战略,提出了欧盟实施新能源战略的政策措施,展望了欧盟未来能源转型和可持续发展的前景,探索了实现脱碳的不同路径和可选方案,目的在于建立一个可持续发展的欧洲能源体系。

1 欧盟新能源战略的背景和内容

欧盟新能源战略的制定,是应对化石能源资源日益枯竭和化石能源燃用导致的温室气体排放对全球生态环境严重恶化的需要。新能源战略的目标是加快新能源建设,尽快用非碳或者低碳燃料替代当前大量使用的化石燃料。

1.1 背景

欧盟新能源战略的制定,是欧盟保障能源资源和供应安全的需要,应对全球减排温室气体的需要,也是实现欧盟能源市场一体化的需要。

1)保障能源资源 从产业、经济、福利及安全等角度讲,能源问题都是欧盟当今面临的最大挑战之一。欧盟是世界最大的能源净进口者,其对外能源进口依赖度越来越高。

2)能源供应安全 对外部能源的严重依赖意味着欧盟能源安全面临巨大挑战。欧盟敏感意识到全球能源市场竞争将更趋激烈,自身能源供应的脆弱性亟待改善。

3)应对全球减排温室气体的挑战 2007年3月,欧洲理事会通过《能源和气候变化一揽子计划》,为欧盟确定了三大目标:到2020年,欧盟减温室气体排放减少20%,欧盟的再生能源份额提高20%,欧盟能源效率提高20%。

4)欧盟能源市场一体化 虽然欧盟成员国能源上的相互依赖不断增加,但欧盟内部能源市场并未统一,在透明度、市场准入方面远未达到应有的潜力。能源企业发展仍面临成员国不同规则和实践的制约。欧盟需要更新和扩大现有发电设备及能力,并寻找安全可靠的替代能源,实现真正一体化的内部能源市场。

1.2 目标

欧盟承诺2050年在1990年基础上减少80%~95%的温室气体排放,并在实现温室气体排放目标的同时,还要确保能源行业的竞争力和能源供应的安全性。图1显示了欧盟按制造业、能源工业、交通运输业、商业、农业、民用等不同部门分类的2050年前的二氧化碳排放目标。图2是欧盟各国2020年温室气体排放目标(和2005年水平相比)

图1 欧盟个部门2050年CO2排放目标

图2 欧盟各国2020年温室气体排放目标

1.3 主要文件

从2007年以来,欧盟先后出台了一系列文件,从中反映出欧盟新能源战略的主要内容。其中最重要的是:2010年发布的《欧盟能源2020—有竞争力的、可持续的和安全的能源战略》(简称《能源2020》)和2011年12月发布的《欧盟2050能源路线图》。此外,还有2007年制定发布的《欧盟能源行动计划》和《欧盟能源技术战略计划》。

2 欧盟新能源发展的战略文件

《能源2020》是发展欧盟新能源战略文件,文件明确了欧盟在能源领域的中期政策目标,强调欧盟需要在能源生产、使用和供应方面进行意义深远的变革。为此,拟定了未来五个优先领域及其相应行动计划。

2.1 节能目标

《能源2020》要求欧盟各国提高能效,2020年争取实现节能20%。为了减少温室气体排放、提高能源安全和竞争性、为消费者提供用得起的能源,以及创造就业,必须提高能源效率。能源产业要把能效目标和能源技术创新整合到产业模式中,第一要从住房和交通建设中最大限度地挖掘节能潜力,包括加快能源革新,公共部门树立表率,提高交通系统能效,降低对石油的依赖。第二是提高产业效率增强产业竞争性,通过扩展对能源和资源密集型产品的生态设计要求,从能效上支持欧洲产业的竞争性,并在产业和服务业执行能源管理规划。第三要提高能源供应效率,在生产和分配领域,能源效率都应成为核心要求。第四要充分利用国家能源效率行动计划,实现节能。

2.2 建设统一的能源市场

为了确保能源在欧盟各国自由流动,就需要建设统一的泛欧能源市场。《能源2020》强调创立更加一体化、更具内在联系和竞争性的欧洲能源市场对欧洲民众的重要性,指出进一步发展再生能源需要继续得到相关支持,要确保这些支持的连贯性和可持续。文件强调跨欧能源基础设施建设,尤其要提升2004年新入盟成员国和欠发达地区能源基础设施建设力度;主张欧盟应重视与周边国家新的能源联系网络建设。文件要求到2020年,欧盟要投入一万亿欧元,完成泛欧能源供应网络的基础设施改造和现代化,包括成员国内部以及成员国之间的天然气管道建设、供电网络建设、新能源网络建设等。

《能源2020》提出建设泛欧一体化能源市场的四个行动计划。一是及时准确地执行内部能源市场立法,执行有力的竞争政策,强化监管机制,进一步整合能源市场。二是为2020—2030年欧洲基础设施确定蓝图,确定优先发展的基础设施项目,整合再生能源的大规模生产,保障供应安全;到2015年,把所有成员国都纳入欧洲内部能源市场,为欧洲电力和天然气系统规划2020—2030年蓝图,出台更具长远视野的“能源2050路线图”。三是使基础设施发展的许可程序和市场准则合理化。四是提供恰当的资助机制。

2.3 能源政策向居民倾斜

《能源2020》要求能源政策向居民倾斜,为居民和企业提供安全、可靠和用得起的能源。欧洲内部具有开放性和竞争性且运行良好的一体化能源市场,可以为消费者提供更多选择和更低的价格,并确保欧洲经济重要产业的竞争性地位。欧盟认识到运行有效的内部能源市场是能源供应安全的保证。《能源2020》提出两项相应行动计划。首先要使能源政策对消费者更友好,在欧盟和成员国层面实行积极的竞争政策;欧委会要提出措施帮助消费者更好地参与能源市场,采取措施进一步改善零售市场的运行。其次要不断改善能源供应的安全性和可靠性,欧委会正在重新评估近海石油和天然气开发的安全状况,强调进一步加强核能安全和可靠性的法律机制,新能源技术开发利用也要提高安全与可靠性的考虑。

2.4 推动能源技术进步

欧盟意识到国际技术市场的激烈竞争,重视技术创新的战略意义,要加快主要能源技术的开发和推广,强调欧洲需要在能源技术市场保持领先,并加强与有关国家的技术合作。为此将采取三项行动计划。

1)立即执行战略能源技术计划 欧委会将加强执行欧洲能源研究协会(EERA)的联合项目和主要欧洲产业倡议(例如太阳能、风能、生物能、核能等),继续支持“2010—2020欧洲产业倡议技术路线图”。

2)启动四个大规模的新项目 这些项目是建设灵巧的电力网络系统,要求形成有效可靠的电力网络,重新确立欧洲电力储备上的领先地位,执行大规模的可持续生物能生产,以及为城市、城镇和农村地区提供更好的节能方法。

3)确保欧盟长期的技术竞争优势 欧委会将提出10亿欧元倡议资金用于低碳能源技术突破的前沿研究,保持欧盟在主要能源技术研究的全球领先地位,并提出欧盟能源资源研究规划,确保欧盟能源企业竞争性优势。

2.5 巩固国际伙伴关系

欧盟的国际能源政策必须遵循能源供应的安全性、竞争性和可持续性的共同目标,为此必须强化欧盟能源市场的外部层面并巩固欧盟的国际伙伴关系,能源政策必须确保所有成员国的有效团结、责任和透明,并反映欧盟的利益,确保欧盟内部能源市场的安全。欧盟对外能源政策还必须与欧盟其他对外行动保持一致并相互促进,为此提出四项行动计划。

1)整合与欧盟邻国的能源市场和监管机制

要执行能源共同体条约,运用欧盟技术支持,有效执行内部市场规范,促进邻国能源企业现代化。

2)与主要伙伴建立特惠伙伴关系 欧盟要坚持能源进口来源和线路多样化的同时,加强与能源主要供应国和过境国的能源伙伴关系。

3)提升欧盟未来在促进低碳能源的全球性角色作用

4)促进全球范围内有法律约束力的核安全、可靠性和不扩散标准

3 欧盟2050能源路线图

“2050能源路线图”利用PRIMES数据模型对不同情景进行分析研究和评估,探索了实施能源战略、实现预期目标的路径。应用PRIMES模型对脱碳能源系统进行仿真研究,探索了不同情景下提高能效、可再生能源资源、核能以及碳捕获和储存(CCS)4种脱碳途径的结合。

3.1 情景分析

在应用PRIMES模型进行研究时,假设了7种情景。

情景1 趋势照常 基于现有趋势,即按每年增长1.7%进行长期增长趋势预测。

情景2 现有政策措施 基于更新已经采取的措施(例如:福岛事故后的措施);包括将要采取的行动,例如能效计划(2011年3月)、能源税指令(2011年4月)等。

情景3 高能效 基于非常高的节能,例如,更严格的针对电器和建筑的最低能耗要求。

情景4 供应技术多样化 基于技术中立措施,各种技术在市场上竞争,没有特别支持。

情景5 可再生能源大量利用 基于对可再生能源供应的大力支持措施。

情景6 CCS推迟 如果CCS技术的应用推迟,那么研究结果表明核能占更高比例。

情景7 低核能 如果没有新的核电(除已经在建的),那么研究结果表明CCS应用比例较高,约占发电量的32%,核能比例会降低。

3.2 路线图展现的结构性变化

欧盟2050能源路线图展现的10个结构性变化。①脱碳可行,长期内比现有政策下的成本更低。②资本开支更高,燃料成本更低。③电力发挥的作用越来越大。④2030年前电价上涨,之后下降。⑤家庭开支将增加。⑥全系统节能是关键。⑦可再生能源显著增长。⑧CCS需要在系统转型中发挥至关重要的作用。⑨核能提供重要贡献,在今后一段时期内,核能仍旧是低碳发电的主要来源。尤其是在下列情景中核能的普及率会更高。首先是CCS推迟情景,CCS发电量只占一次能源的18%及以下;其次是供应技术多样化情景,占一次能源的15%及以下。⑩分权和集权系统日益相互影响。

3.3 路线图揭示的挑战和机遇

1)关于能源能源结构转型 要加快向可再生能源的转换,这是可持续和能源安全的先决条件之一。要降低可再生能源成本,应对能源成本的挑战。要大力加强节能和需求管理,包括建筑、智能电器、汽车的节能工作,给予节能行为提供奖励。要加强改进研究,提出更有效的政策和支持计划和更多涉及欧盟范围的措施,并逐步收缩支持计划,创造规模经济。

2)关于化石燃料和CCS 在能源结构转换过程中天然气起到关键作用。天然气在住宅领域比例会下降,其他部门比例会上升。欧盟传统天然气产量有所下降,更多依靠进口;非传统天然气资源(页岩气)潜力很大,但仍有不确定性。CCS的未来决定天然气的未来:如果CCS成功,那么天然气将成为低碳技术;如果CCS不成功,那么天然气则只能起后备和调节作用。其他化石燃料,如果CCS得到推广那煤炭还将继续发挥重要作用;石油在交通以外的应用将受较大影响。

3)关于核能 发展核能仍然是目前重要的脱碳选项,发展核能的政策受到欧盟委员会的支持。在欧盟成员国中,部分接受少部分则不接受。

4)智能技术,能源存储和燃料 智能技术,存储和燃料的技术开发十分重要,应该大力促进,支持研究和示范。

其他方面。欧盟各成员国要从新能源战略的发展趋向重新考虑能源市场;要动员有助于实施新能源战略的投资;要动员公众参与,尤其是节能和低炭;要从国际层面推进能源系统的转换,加快能源结构的改变。

3.4 实施路线图的条件

要顺利、全面实施欧盟2050能源路线图,还需满足10个条件。①全面实施2020能源战略;②能源系统和社会需要更高能效;③持续关注可再生能源发展;④需要公共和私人部门对研发领域的更多投资;⑤2014年前全面统一的市场;⑥能源价格应反映成本;⑦需要紧迫感和共同责任;⑧不在安全方面妥协;⑨广泛和更协调欧盟统一措施;⑩成员国和投资者需要具体的里程碑。

欧盟2050能源路线图的关键是如何完成欧盟成员国国家层面的能源转型。目前只有英、德两个国家基本完成了现有气候变化政策的制定。其他成员国还没有为国家层面制定有效的政策措施。目前存在的最严峻的问题是:现有政策只能支持完成40%的减排目标;如果不制定有效的计划,或计划推迟,都将导致更高的成本。

4 对我国能源结构调整优化工作的启示

1)低碳能源是实现我国能源产业可持续发展的必由之路 欧盟新能源战略实质上是低碳能源战略。目前,中国已成为全球二氧化碳总量排放最多的国家。中国二氧化碳排放主要来自能源部门,在全球气候变暖的背景下,能源行业已成为二氧化碳减排的重点之一。只有大力加强低碳能源的发展,才能达到节约资源和保护环境的目的,才能走上绿色、可持续的发展道路,显著提高资源利用效率和应对气候变化能力。节约资源、保护环境是实现可持续发展的必由之路,是我国的一项基本国策。

2)核能是我国“能源多元化”供应结构中不可或缺的重要组成部分 欧盟把不断调整和优化能源结构作为能源发展的战略核心,并把“能源多元化”作为降低能源依赖性、提高能源安全度的重要策略。依据国情,寻求多元化能源供应结构,已经成为各国共识,这是克服能源危机,维持经济持续发展的最根本出路和动力来源。长期以来,中国能源结构一直偏重于煤炭行业的发展。在CCS完全解决之前,如果仍然采用以煤为主的能源结构,其弊端是显而易见的。因此,必须优先发展新能源,推进能源多元清洁发展。从理论上讲,风能、太阳能等可再生能源更加“清洁”,但是,正如BP集团首席经济学家克里斯多夫指出的那样:“今天,全球能源结构仍以化石燃料为主导,可再生能源仅占全球能源消费量的2%。即使延续目前的发展速度和财政支持,如果没有实现技术突破,我们可以很容易地推算出,可再生能源要真正产生影响将是旷日持久的过程。”众所周知,清洁能源除了可再生能源,就剩下核能。两相权衡比较,正如《欧盟2050能源路线图》所揭示的那样:“在今后一段时期内,核能仍旧是低碳发电的主要来源。尤其是在下列情景中核能的普及率会更高:一是CCS推迟情景:CCS发电量只占一次能源的18%及以下;二是供应技术多样化情景:占一次能源的15%及以下。”

3)提升能源技术的创新能力是优化我国能源结构的关键举措 欧盟2050能源路线图在勾画能源发展前景的同时,特别强调:在能源供应技术多样化情境下,所有技术在能源市场上相互竞争,没有针对哪一种特定技术的支持;市场只会倩徕最安全、最高效、最清洁的能源,或者权衡优选。而安全、高效、清洁的能源,依赖于技术创新能力。因此,能源技术的创新能力对于优化能源结构起着关键性的作用。在新能源技术领域:核能具有能量密集、成本低廉、温室气体排放少等优点,风能、太阳能、生物质能和海洋能储量巨大,发展核能发电、风力发电、太阳能发电、生物质能利用和海洋能发电等可再生能源技术,规模化开发新能源,对优化我国能源结构、促进能源可持续发展具有重要意义。我国将“新能源技术”作为能源科技重点技术领域,确定了先进核能发电技术、大型风力发电技术、高效大规模太阳能发电技术、大规模多能源互补发电技术和生物质能的高效利用技术等5个能源应用技术和工程示范重大专项,力争在“十二五”期间能够实现产业化及未来10年有望取得突破。

4)加强国际合作、借鉴国际经验是推进中国能源结构调整与优化的重要途径 2012年5月3日,李克强副总理访问欧盟并出席中欧高层能源会议。新华社发表时评,阐述“中国十二五规划牵手欧盟‘2020战略’”。文章认为:面对世界形势的深刻变革,中国的“十二五”规划和欧盟“2020战略”同步启动,立足当前,着眼未来,从长计议,描绘了各自未来经济社会发展的蓝图,并体现出双方在发展思路和战略导向上难得的契合,必将为双方加强合作、实现共同发展提供新的动力。中国“十二五”规划纲要提出绿色发展、清洁发展,建设资源节约型、环境友好型社会,积极应对全球气候变化;规划还要求促进区域协调发展和城镇化健康发展。欧盟则提出要努力促进欧盟建设一个资源利用效率更高、更为环保和更具竞争力的经济,主张与中国等国在能源和气候变化等领域进行高层次战略对话。同日,中欧签署了《中欧能源安全联合声明》,标志着中欧能源战略伙伴关系的正式建立。

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