非洲能源可及重点国别筛选指标体系研究

夏 婷，严秉忠，谢越韬，刘雪琪

(水电水利规划设计总院，北京 100120)

1 研究背景

目前，能源可及性问题仍然是当今世界面临的重大挑战之一，也是当今能源系统仍存在的明显缺陷之一。截至2018年底[1]，全球仍有超过8亿无电人口，超过26亿人依赖薪柴等传统固体燃料烹饪、取暖。从人口分布来看，无电与贫困高度重合，全球贫困人口主要集中在撒哈拉以南非洲和南亚，这两个区域的贫困人口占全球的80%以上。局部能源短缺造成的贫困、就业、健康、社会公平及生态环境等问题是能源现代化发展的重要短板，同时也成为部分国家和地区经济社会发展的重要制约因素。2015年，联合国将“全民普及可负担、可靠、可持续的现代能源服务”列为2030可持续发展议程能源领域三大目标之首。推动全球范围内的能源可及性，对于区域均衡发展、构建人类命运共同体具有重要意义。

中国在能源可及方面有着其独特的优势和积淀，将能源可及作为突破口，积极帮助部分发展中国家实现电力可及，帮助尚存在能源可及问题的国家和地区补齐能源供给最后的短板，将有利于中国发挥特长，引领和建立新的国际能源合作领域，从而有效提升中国在全球区域治理中的影响力和话语权。

本文选取能源可及国际合作较为密切的影响因素对国家能源可及合作的可行性进行评价，从多角度了解各国能源可及国际合作的条件和优劣势，为我国开展能源可及国际合作提供参考。

2 研究方法及数据来源

2.1 研究方法

能源可及国际合作国别筛选分为两个阶段。

第一阶段根据国家能源可及情况、安全形势、投资环境等剔除不具备能源可及合作条件的国家，剔除条件包括：①电力可及率>95%且清洁炉灶可及率>95%。满足该条件说明该国基本已实现能源可及。②根据各国国内形势及与中国的关系，剔除未与中国建交、政局动荡、安全形势严峻、无合作意愿等合作形势严峻的国家。③从政治风险、安全风险以及营商环境情况3个方面分析国家的投资环境。对政治风险、安全风险、营商环境进行量化评价，分别赋权重0.35、0.35和0.3，进行加权求和得到国家的投资环境指数，数值越高说明投资环境越好。剔除投资环境指数排位后15%的国家。

第二阶段，对初步筛选得到的国家计算能源可及合作推荐指数。选取能源可及合作相关的因素计算该国的合作推荐指数，将各相关因素赋值并进行归一化处理，与国家开展能源可及国际合作需求密切相关的因素，则权重赋值较高，反之亦然。所选因素可分为三类，需求性指数(权重)包括通电率(0.09)、无电人口数量(0.12)、清洁炉灶可及率(0.09)、无清洁炉灶人口数量(0.12)、农村人口比例(0.02)及数量(0.04)、人口密度(0.04)、国土离散化程度(0.1)。供给型因素(权重)包括水能资源(0.05)、风能资源(0.05)、光伏资源(0.05)。战略性因素(权重)包括能源可及目标(0.12)、清洁能源发展目标(0.08)、气候变化战略实施(0.03)。

表1 待选国家

2.2 数据来源

研究所需数据包括各国通电率和清洁炉灶可及率、人口、可再生能源技术可开发量等。各国通电率和清洁炉灶可及率数据来源于国际能源署[1]，人口相关数据来自于世界银行数据库(World Bank Open Data)。研究区域水电、风电、光伏等可再生能源技术可开发量数据分别参考国际大坝协会[2]、国际可再生能源署[3]的研究成果。国别形势及与中国建交情况来自于商务部发布的2019年《对外投资合作国别(地区)指南》[4]。政治及安全风险数据参考化险集团(Control Risks)发布的2020年风险地图[5]，营商环境数据参考世界银行发布的《2018年营商环境报告》[6]。

3 结果与讨论

3.1 研究区域选择

截止2018年底，非洲的通电率仅为54%，远远低于89%的世界平均水平，非洲仍是全球能源可及问题最为突出的区域。因而以非洲为例进行能源可及国际合作国别筛选研究。国别选择范围包括非洲54个主权国家，具体见表1。

3.2 初步筛选

根据第一阶段筛选的3个条件对待选国家进行初步筛选。研究范围内能源可及率较高的区域主要分布在北非，撒哈拉以南地区能源可及率较低。投资环境指数15%分位数为0.32，因而得分低于0.32的国家将不予考虑进行能源可及合作。

综合考虑能源可及现状、合作形势和投资环境因素，初步筛选阶段剔除的国家列表及剔除原因见表2。初步筛选得到38个具备基本合作条件的国家。

3.3 能源可及合作推荐指数评估

需求型因素包括能源可及现状、农村人口、人口密度和国土离散化程度。从2018年能源可及现状来看，除北部非洲以外的大部分区域电力可及率和清洁炉灶可及率都普遍较低。初步筛选得到的国家中，农村人口数最多的国家主要分布在东部非洲，埃塞俄比亚农村人口数超过8 000万，肯尼亚、坦桑尼亚、乌干达等国的农村人口均超过3 000万。初步筛选的38个非洲国家中，超过65%的国家人口密度低于100人/km2。人口密度小，则电力需求分散的可能性较大，电力输配难度较大，亟待通过离网、微网等供电模式解决电力可及问题。

供给型因素主要考虑水能、风能和太阳能资源等可再生能源资源禀赋情况。非洲水能资源主要分布在刚果河、尼罗河、尼日尔河、赞比西河、宽扎河等流域。埃塞俄比亚、安哥拉、马达加斯加、喀麦隆等国水能技术可开发量超过100 TW·h/年，水能资源丰富。风能和太阳能资源方面，非洲风能资源较为丰富的地方主要分布在北部、东部和南部区域；大部分国家可接受太阳垂直照射，太阳能资源极为丰富，其中位于东部非洲的苏丹光伏技术可开发量达87 817 TW·h/年，埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚等国光伏技术可开发量均超过20 000 TW·h/年。对具备合作基本条件的38国的水能、风能、太阳能资源分别进行归一化处理，得到各国相应能源的得分。

表2 第一阶段初步筛选剔除国家

战略型因素主要包括是否制定能源可及和可再生能源发展目标，是否制定并实施应对气候变化战略。研究区域内各国绝大多数国家都发布了清洁能源和节能减排等发展目标。非洲的坦桑尼亚、卢旺达和尼日尔等国设立了2050年前实现100%清洁能源的宏伟目标，近30个国家设定了明确的电力可及率发展目标，其中埃塞俄比亚、加纳、安哥拉等国设立了2030年前实现100%电力可及的发展目标[7]。截止2015年底，38国均提交了应对气候变化的国家自主决定贡献方案(INDCs)，制定了本国的减排计划和规划，表示将致力于通过国内资源和国际支持共同应对气候变化。2016年，各国均签订《巴黎协定》，根据各国《巴黎协定》实施的时间对各国进行排序并赋值，协定实施的时间越早赋值越高，归一化处理后得到该项评分。

综合考虑需求型、供给型、战略型因素计算得到的各国能源可及合作推荐指数如表3所示。

表3 38国能源可及合作推荐指数

由表3可知，能源可及合作推荐指数较高的国家主要分布在东部和西部非洲，其中埃塞俄比亚(0.557)和坦桑尼亚(0.501)是非洲区域能源可及合作推荐指数最高的两个国家，可考虑将埃塞俄比亚和坦桑尼亚作为中国开展能源可及国际合作非洲区域的重点国别。几内亚、塞拉利昂、乌干达、肯尼亚、津巴布韦、多哥能源可及合作推荐指数大于0.4，可考虑作为一般推荐国家适时推进能源可及合作。中部和南部非洲国家能源可及合作推荐指数普遍偏低，其中斯威士兰、毛里求斯、赤道几内亚、加蓬等国能源可及合作推荐指数低于0.15，不推荐开展能源可及国际合作。

3.4 重点合作内容

结合研究区域提高能源可及性的需求，合作重点应聚焦到项目合作。无电地区往往地处偏远、人口稀少，电网延伸等传统能源可及成本高昂、电费回收困难。由于研究区域国家政府财力有限，难以对传统以输配电网为主的能源可及项目进行大规模投资。结合研究区域可再生能源资源禀赋情况，应因地制宜地开发利用水能、风能、太阳能等可再生能源，因而项目应以小水电、分散式风电、独立光伏，以及结合多种形式可再生能源发电的微电网为主，推动一批示范项目建设。

3.4.1埃塞俄比亚

埃塞俄比亚可再生能源资源丰富，水电技术可开发量超过260 TW·h/年，但目前水电装机容量仅有2000 MW，资源利用率还不足5%。太阳能光伏和风电技术可开发量分别达到27 154 TW·h/年和14 838 TW·h/年，而2018年光伏和风电装机合计不足350 MW[8]，发展空间巨大。截止至2018年底，埃塞俄比亚仍有约6 000万无电人口。

可再生能源领域是埃塞俄比亚政府未来发展的重点，埃塞俄比亚计划在未来五年内新增14 561 MW的电力装机容量，累计投资将达到615亿比尔(约合30亿美元)，其中77%将来自水电，其余主要来自风能和地热能。埃塞政府在电气化计划(2017)中明确在2025年全面实现能源可及，其中65%的人口将连接电网，35%的人口将通过分布式系统获得电力供应。

埃塞俄比亚合作可以以小水电、风电为重点，也可因地制宜发展独立光伏。

3.4.2坦桑尼亚

坦桑尼亚水能资源较为丰富，水电技术可开发量为20 TW·h/年，风能和太阳能资源丰富，两者技术可开发量分别为18 456和38 804 TW·h/年。截止2018年底，坦桑尼亚可再生能源装机仅为679 MW[8]，2018年可再生能源发电量仅为2.611 TW·h，其中水电发电量占比超过93%，风能和太阳能装机极少。截止至2018年底，坦桑尼亚电力可及率为36.7%，无电人口约3500万。

坦桑尼亚政府制定了到2050年实现100%可再生能源电力供应的宏伟目标，并且逐步减少对水电的依赖。能源可及方面，坦桑尼亚计划在2030年实现75%的电力可及，比2018年增加了一倍。

坦桑尼亚合作可重点考虑风电、独立光伏，以及集合多种能源形式的微电网系统。

4 结 语

本文以非洲为例，选取与能源可及合作相关的因素建立评价指标体系，对适合开展能源可及国际合作的国家进行筛选。

第一阶段评价，剔除了已经基本解决能源可及问题(埃及、利比亚、摩洛哥、突尼斯)、合作形势严峻(布基纳法索、几内亚比绍、尼日尔)、投资环境较差的国家(布隆迪、厄立特里亚、索马里、南苏丹、中非、刚果(金)、乍得、马里、尼日利亚)，得到38个具备基本合作条件的国家。第二阶段评价，考虑需求型因素(能源可及现状、农村人口、人口密度和国土离散化程度)、供给型因素(可再生能源资源禀赋)、战略型因素(能源可及和可再生能源发展目标、应对气候变化战略)对初步筛选得到的38个国家能源可及合作推荐指数进行量化评估。研究区域能源可及合作推荐指数最高的国家为埃塞俄比亚和坦桑尼亚，可考虑将两国作为中国在非洲开展能源可及国际合作的重点国别。结合推荐开展能源可及合作国家的资源禀赋、国家能源可及相关战略制定情况，开展能源可及国际合作应重点考虑采用可再生能源解决能源可及问题，具体包括小水电、分散式风电、独立光伏，以及结合多种发电形式的微电网等形式。