全球能源转型是大势所趋
2018-08-29王利宁陈蕊戴家权
□ 文/王利宁 陈蕊 戴家权
作者单位: 中国石油集团经济技术研究院
当前全球能源发展形势不容乐观:仍有1/5的人无法使用现代电力;30亿人还需依靠木材、煤、木炭或动物废弃物做饭和取暖,造成严重的大气污染;化石燃料大规模使用,产生了温室气体排放,引发了全球气候变化。为此,一方面各国积极努力从高排放燃料向清洁能源转型以应对气候变化;另一方面欠发达国家和地区寻求跨越式发展以清洁低碳的方式保障本国能源需求。
联合国可持续发展目标也就此提出了以绿色低碳,清洁高效为特征的具体目标,如大幅增加可再生能源在全球能源结构中的比例;全球能效改善率提高一倍;加强国际合作,促进获取清洁能源的研究和技术,并促进对能源基础设施和清洁能源技术的投资等。
全球能源转型是必然选择
已有研究一致认为,能源转型将是发展趋势,不论是否有政策推动,非化石燃料占一次能源比重将大幅提升。国际能源署(IEA)、欧佩克(OPEC)、埃克森美孚、壳牌等组织和公司预测2040年全球非化石能源占比25%,较2015年提高10个百分点;而在低碳约束情景下这一比重还将大幅上升,其中IEA 450情景下2040年非化石占比将超过40%。基本上,相关研究机构一致认为非化石能源将在全球能源供应中扮演更加重要的角色,如低碳燃料或技术将供应2040年前全球新增能源需求的50%以上。
能源转型已得到各国广泛认同,不仅能源消费大国而且能源生产大国均在谋求能源转型。欧盟作为全球能源低碳发展的先驱,已采取多种措施加快能源转型步伐,这包括制定提高能效和可再生能源占比的能源政策,其中在能效方面,2020和2030年能效需较2010年水平分别提升20%和30%,在可再生能源领域,2020和2030年占比分别达到20%和27%;成立能源联盟协调推进各成员国执行智能化和清洁化的能源政策;广泛合作,积极参与全球能源治理。能源生产大国也通过制定长期能源发展规划、成立专门性的能效中心、与发达国家开展清洁能源合作等手段积极谋求能源转型。如海湾合作委员会成员国均制定了2030年前的清洁能源发展规划和能效提升计划。
特朗普能源新政的核心内容包括:致力于废除有害且无用的政策,例如“气候行动计划”,以及美国水法;致力于推动页岩气革命,为千百万美国民众创造就业和致富机会;致力于发展清洁煤炭技术,复兴煤炭业;致力于推动能源动力,摆脱欧佩克产油国及任何对美国利益持敌意态度国家的能源依赖。这种反气候变化、振兴化石工业、减缓新能源发展的能源政策旨在追求美国为先、美国利益最大化,不利于美国能源低碳清洁化发展。虽然特朗普能源新政可能放缓地区能源转型步伐,但扭转不了全球能源转型大趋势。因为随着可再生能源技术的成本更具竞争力,以及可再生能源在减少大气污染和水资源消耗等方面优势凸显,消费者和市场必将选择清洁能源。
石油峰值将提前到来
在全球能源转型大背景下,即随着能效的提升,以及替代能源的快速发展,全球石油需求增速将逐步放缓,预计石油峰值将提前到来,估计在2040年前后。从宏观视角看,因能效的提升,一次能源消费增速与全球经济增速逐步脱钩,一次能源消费总量的增速放缓;同时在能源转型背景下,石油在一次能源消费中的占比会不断下降,进而石油消费峰值到来。从微观视角看,尽管未来各部门服务需求将继续增加,但随着效率的提升,终端能源消费增速将较服务需求增速低;同时替代燃料或技术的不断普及,会进一步减少用油需求,进而石油消费峰值提前到来。石油需求峰值的到来和经济社会发展情况、能源效率以及替代燃料等多种因素有关,这也使得对石油需求峰值的判断具有很大不确定性。碳追踪计划(Carbon Tracker)预计石油峰值在2020年;世界能源理事会(World Energy Council)预计在2030年;中国石油经济技术研究院预计在2030—2040年间;IEA预计在巴黎协定背景下峰值应在2040年左右;埃克森美孚和BP则预计在2040年后。
尽管石油化工等部门的石油需求将不断增长,但未来石油峰值何时到来关键在于交通部门。随着全球经济发展和人民生活水平提升,全球汽车保有量将快速增加,预计2040年汽车保有量(客运)将在目前基础上翻一番,达到21亿辆。其中亚洲地区将是汽车保有量增速最快的地区,印度由于当前基数低预计增速最快,中国因面临拥堵问题可能增速放缓,但增速仍相对较高;北美地区和欧洲则基本接近饱和,增速较小。汽车保有量的增加将促进石油需求增加,但燃油效率的提升、以及替代燃料和电动车的发展会阻碍石油需求增加。不过,持续的低油价和消费者偏好选择并不利于燃油经济性的提升,同时若无明显的技术(如动力电池技术)突破以显著降低成本,新能源汽车进入市场还将经受较大考验。这也给交通部用油需求带来较大不确定性。
天然气在能源转型中将发挥重要桥梁作用。天然气含碳量低,同时具有经济性、方便性、清洁性、安全性等明显优势,在可预见的未来,天然气是向低碳、零碳能源过渡的桥梁和应对生态环境挑战的现实途径。天然气在除某些石油化工原料和航空燃料等少数领域外,均可代替石油。同时可在发电、供热、工业等领域替代煤炭,缓解日益严重的生态环境问题。各研究机构也一致认为未来天然气消费将大幅增加。中国石油经济技术研究院预测,2017—2050年,煤炭和石油消费增长量极小,甚至下降,而天然气则快速增加,其中煤炭年均消费增速为-0.4%,石油为0.1%,而天然气高达1.4%。
欧佩克发布石油展望报告预测,2040年前全球能源需求增量主要来自天然气。俄罗斯社科院能源研究所也认为2040年前,天然气将是能源消费增速最快的能源品种。另一方面,天然气资源量充足,产量有望大幅提升,可满足全球天然气需求。世界常规天然气资源量与石油大致相当,2016年世界天然气剩余探明可采储量为192.7万亿立方米。且当前常规天然气采出程度较低,目前已进入快速发展阶段,未来常规天然气和非常规天然气开采将协同推进,2030年世界天然气产量有望突破5万亿立方米,较今年的3.68万亿立方米有大幅增加。
新能源将逐渐扛起转型大旗
全球能源转型进程中,新能源将逐渐扛起转型大旗,但是这一过程的快慢和力度仍具不确定性。新能源发展具有多重效益,包括节约化石燃料用量、节省燃料费用、降低温室气体和大气污染物排放、创造更多的工作岗位、减少水的使用等。新能源发展也受到广泛重视,各国密集出台各种措施推动新能源发展,如欧盟设定了2020和2030年可再生能源发展目标,中国设定了2020和2030年非化石能源占比约束目标等。
但值得注意的是新能源发展仍面临不少困难,目前主要依靠政策推动,同时关键技术还未突破、商业模式也没有较大革新,故在2030年前仍将面临诸多不确定性。如以电动车为代表的新能源汽车短时期内还不能替代传统内燃机车。首先,电动车的关键技术仍不够成熟,面临电池能量密度低(动力性能差)、储能密度低(续航里程短)、单位成本高、寿命短、安全性低、环境适应性差等问题,且短期内难以取得突破性进展。其次,当前电动车的发展主要受环保政策推动,但从全生命周期看电动车的环保优势并不明显,特别是在以煤电为主的国家中,其环保性并不高。再次,虽然少数城市已经安装了大量基础设施作为试点项目和其他项目的一部分,但电动汽车公共充电基础设施在大多数城市是非常有限或不存在的。
我国新能源汽车发展也面临诸多问题。在新能源汽车产业方面,面临企业虚假生产、注册登记、申请补贴,产品不符合一致性要求,以及车辆实际运行和使用率较低,商业模式创新存在鱼目混珠等问题。在关键技术方面,以动力电池为代表的部分核心技术仍掌握在发达国家手中,我国成为全球新能源汽车的试验场,若成功,电动车行业的大部分利润将被其他国家拿走;若失败,数以百计的新能源汽车整车及零部件厂商将面临倒闭的风险。而在电动车引以为豪的环保方面,因我国电源结构以火电为主,电动汽车所用的能源实质上主要来自煤炭,尽管电动机的转换效率在90%以上,但煤炭平均发电效率在40%以下,而且电能传输、储存过程的损耗率也要较高,故从全生命周期看,我国电动车的环保性能并不凸显,较传统汽车无明显优势。因此,我国应合理制定新能源汽车发展规划,并且在当前应把金融、税收、及产业发展配套政策向技术研发和示范领域倾斜,而不仅仅是用以鼓励消费。
石油企业路在何方
一是提前布局,长远规划,积极应对全球低碳化、清洁化能源转型大趋势。全球及中国能源低碳化、清洁化趋势势不可挡,不仅能源消费大国而且能源生产大国均在谋求能源转型。如沙特早在2016年就发布了《沙特2030愿景》,争取在2030年摆脱国民经济对石油的依赖。为了应对未来能源转型,石油企业首先应积极开展对全球和中国能源需求及供应预测的基础性研究工作。一方面,通过此类研究对今后一段期内世界及中国能源发展趋势进行研判,从而对石油行业发展的外部环境变化进行更全面掌握,以期为公司中长期规划提供更有价值的理论和技术支撑。另一方面,通过此类研究,提升石油企业在能源行业中的影响力,以及在全球能源治理体系中的话语权,引导行业、国家甚至全球能源发展趋势,使石油行业朝着对自身有利的方向前行。其次,石油企业也应提前进行低碳发展布局,如利用当前全球天然气价格较低的大背景下,积极发展天然气业务;利用石油企业在勘探开发方面的技术优势,在地热能业务方面有所突破;利用上游资源优势,积极开展二氧化碳捕获、利用和封存技术(CCUS)等。
二是利用能源转型窗口期,大力发展天然气业务。全球能源转型需要低碳资源,但从当前新能源技术发展趋势看,其完全成为主力能源还需时日,故在可预见的未来,天然气将是全球能源转型的主要能源。因天然气含碳量低,同时具有经济性、方便性、清洁性、安全性等明显优势,故天然气也是我国当前应对气候变化和减少环境污染等现实问题下的最优选择。未来几年,全球天然气供应将总体过剩,天然气价格预计难有大幅回升,对我国引进外部资源极为有利。石油企业应主动利用这一窗口期,通过长短期合同相结合的方式引进外部资源,并积极布局LNG业务;同时,应加快对上游资源的勘探开发投入,加强对非常规气的开采以保障国内供应。
三是增加上游投资,加强精细化管理,坚持低成本战略。在当前低油价背景及老油田产量快速下滑的情况下,我国原油产量近几年逐渐下滑,但我国石油需求在2030年前预计还将稳步增长,故从保障能源安全的角度看,石油企业需继续加大对上游常规新油田的勘探开发投入、加大对非常规油气田的勘探开发支持、加强对海外油气田的利用水平。另外,预计油价反弹已经见顶,较低油价可能贯穿整个“十三五”时期,国内上游业务盈利能力将下降,甚至可能出现亏损,海外业务利润也会快速下滑,这将导致石油行业整体利润水平大幅下降,部分时段和年份还可能出现全面亏损。建议油企开源节流、降本增效力度,增加科技投入、加强精细化管理,向科技要效益、向管理要效益,弥补油价下降影响、努力减少效益下滑。
四是强化与多边国际能源组织交流与合作,全面提升公司软实力与国际影响力。随着中国不断融入世界发展潮流,中国石油企业也积极主动融入全球油气发展中,特别是与多边国际能源组织开展了广泛合作,如国际能源论坛、国际能源署和欧佩克等。建议我国石油企业充分利用此类国际型大型研究机构平台,扩大公司国际影响力,增强我国在全球能源治理体系中的话语权;同时积极开展双边和多边合作,就共同关注的主题开展研究;并以合作为契机为公司培养全球化、专业化人才,进一步提升公司研究水平、扩大研究成果的影响力。
五是以“一带一路”油气合作为契机,油企携手走出国门。2016年以来,我国油企围绕“一带一路”重点资源国又开始了新一轮布局。中国石油以18亿美元收购阿联酋阿布扎比国家石油公司(ADNOC)陆上最大ADCO油田8%的股份。华信能源也以8.88亿美元收购同一油田4%的股份。振华石油公司则以20亿美元收购美国雪佛龙石油公司在孟加拉国的天然气田。未来,随着我国油气进口量继续增加,我国仍需加强对海外油气资源引入。石油企业可充分利用“一带一路”这一国家级平台,与重点资源国从全产业链角度进行全方位深度合作,例如以资本入股方式扩大中资企业在海外油气田的权益比重,为当地油企提供工程技术服务、管道建设和维护、装备设备等增强勘探开发能力,与当地油企合作积极发展炼化项目等。同时,我国油企在走出国门的同时应携手合作,避免无谓竞争,损害国家财产和利益。