能源转型的赢家攻略
2022-02-21
因地因时制宜
文/张 抗 苗 淼 张立勤
▲我国石油企业在运营过程中,将更多地使用天然气和绿电,从而明显减少碳排放。 摄影/王国章
在能源的发展中,要贯彻因地制宜、因时制宜和多能互补的原则。
化石能源时代是人类生产力快速发展的时代,也是人们所说的工业革命时代。短短的200 多年时间,人类在越来越高效的能源和相应的科技快速发展的推动下,加速改变着社会进步。但呈几何级数增长的化石能源使用产生的二氧化碳和其他污染物,也深刻地影响着人类赖以生存的地球环境。人们痛心地发现,这种生产方式是不可持续的。从能源使用角度看,必须在几十年的时间内完成由高碳高污染的化石能源为主向低碳/零碳的非化石能源为主的转变。能源(构成)转型的要求,就这样不可回避地摆在了人类面前。显然,在数十年的短时间内完成这一对社会经济和人类生活有着巨大影响的任务是非常艰巨的。面对着差异巨大的国情,不同专业的研究者对转型的具体路径方式也会有巨大的认识差异。这就需要我们认真的讨论研究,并在实践中逐渐加深对这一新生事物的认识。
任何重大问题的研究中,都必须认真对待其各个组成部分的具体情况、各个发展阶段间的差异。因地因时制宜,就是从不同地区不同发展阶段(时间)的具体条件出发采取适合对策,即实事求是地把握科学性、准确冷静地分析阶段性。
因地制宜
世界不同地区、国家间的能源发展差异很大
在能源转型问题上,首先要考虑的是其立足的基础,即目前的能源构成状况、资源赋存特点和经济政治局势的影响。在世界上,北美地区已经进入石油时期的末期。2020 年,其石油虽然居能源消费量之首(39.27EJ),但与天然气的消费量(37.11EJ)已相当接近。一些国家凭借其特殊的资源禀赋,已经进入天然气时期。如独联体的俄罗斯(天然气、石油消费量,分别是14.81EJ、6.39EJ)、白俄罗斯、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦,中东的伊朗(天然气、石油消费量,分别是14.81EJ、6.39EJ)、阿联酋、卡塔尔和阿曼,南美洲的阿根廷(天然气、石油消费量,分别是14.81EJ、6.39EJ)、委内瑞拉、特立尼达和多巴哥等。
某些先进国家已经实现了“碳达峰”,近十年来碳排放量总体处于下降趋势。以2020 年碳排放量占2010 年的比例计,北美三国为82.0%、欧洲各国总体为76.9%。欧盟一些国家甚至提出,2040 年主要依靠生物质在供热领域首先实现“碳中和”。总体来看,它们2050 年之前达到“碳中和”并不十分困难,但实际问题要比预想中多许多。如2021 年5 月,一贯表现激进的德国议会把欧盟2030 年实现在1990年基础上减排55%的目标提高到了65%,但“现实却很骨感”。近年,德国在能源短缺的袭击下大幅度提高了煤产量和进口量,而非化石能源主力之一的风电招标一再不能完成。2017 年,其风电装机新增超过5 吉瓦,到2020 年逐年降至1.4 吉瓦,使人担心其气候目标恐落空。波兰富煤贫油贫气,而近来又多次受到俄罗斯“断气”的打击。其能源转型的速度,恐难以达到欧盟的要求。
对大部分比较发达的国家来说,能源构成中最主要的是石油天然气,非化石能源的发展也有了相当的基础。它们可以借助别国已经相当成熟的经验和技术大力发展低碳/无碳能源,一些中小国家甚至可以直接用进口来解决能源转型中的困难和问题。某些国家可以跟风承诺“双碳”目标,但至少目前并没有做出认真的努力,甚至因采取一些加大碳排放的措施而受到指责(澳大利亚不放松煤的开采,加拿大仍在加大重油的开采量)。
值得关注的是许多较落后的发展中国家,在目前以化石能源为主并受新冠肺炎疫情的叠加打击的情况下,维持经济的持续低速发展和政局的稳定已相当困难。在企业和政府都无法拿出大量资金投入能源转型的情况下,指望它们按照“双碳”指标实现“碳达峰”、“碳中和”是相当困难的,印度、南非、哥伦比亚可能属此类型。属于这类情况的,还有一些经济困难中的石油输出国。在不久的未来,因石油供应超过需求而使油价长期处于低谷中,将使这些国家经济陷入困境。极端的情况是正处于严重内乱中的国家,在外来势力的持续干扰下政局难以稳定、经济陷入崩溃,连生存都成问题,何谈经济发展和能源转型。
正是基于上述复杂的情况,各种存在困难的国家必将对整个地球村能源转型产生不利的影响。这使许多国际组织预测,本世纪中期油气仍占相当大的比例。换言之,全球的平均能源构成可否在本世纪中期(如50、60 年代)达到“双碳”指标所要求的发展水平,尚需等待实践的检验。
DISCOURSE
各种存在困难的国家必将对整个地球村能源转型产生不利的影响。这使许多国际组织预测,本世纪中期油气仍占相当大的比例。
中国不同地区间、城乡间的能源差异
无论从经济发展水平还是从能源特点角度上看,中国至今仍然是地区差异、城乡差异相当大的国家之一。多年实施的北煤南运、西气东输、西电东送、南水北调等,形象而雄辩的说明了大区域间的经济和能源发展的差异。从总体经济条件看,中国可划分为南方(珠江和包括四川在内的长江流域)、华北(黄河下游)、东北、西北(包括内蒙古中、西部)、西南(青藏高原)几个大区。笔者初步认为,如果区内外能源发展调度得当,南方大区有可能将承诺的“双碳”达标时间提前。西南大区化石能源基础薄弱、能源转型调整的难度不大,特别是像青海东部那样实现风、光、水电、地热互补情况下也有提前/按时达标的可能。华北大部分地区经济基础好,对压缩化石能源的承受能力和对西北区非化石能源的接受能力较强,有可能按时达标。据最新动态,山西省有可能拖后。西北和东北大区的经济基础比较薄弱,无论对化石能源的大力压缩还是大力发展、消纳非化石能源均有巨大的压力。为了不产生对其经济较大的伤害,上述地困难地区发展的步子应十分慎重。应有比预定的全国“双碳”达标时间稍拖后的思想准备。但差异化的区域安排,并不妨碍全国(平均值)按承诺的时间“双碳”达标。
更令人关注的是,我国城乡间的差别在逐渐缩小、弱化。对于一线大城市来说,有可能提前实现“双碳”指标。以北京为例,2012年率先实现了“碳达峰”、“十三五”期间平原地区基本实现无煤化,在补齐本地可再生能源开发的短板和能源电力互联网的保障下可在全国率先达到“碳中和”。在“2021 国际能源变革对话”之低碳城市建设分论坛上,各地都强调立足本地特点因地制宜的原则。苏州在众多工业类型中狠抓排放“大头”,为年排放超过1.3 万吨的企业量身制定减碳目标:“十四五”期间单位GDP 二氧化碳排放下降81.5%,超额完成减排目标。烟台利用核电、海上风电的优势,将使清洁能源装机增长45.5%。
研究者们更关心农村能源的保障和清洁化。这是经历了若干曲折仍未彻底解决的重大问题。在总结了近年经验教训基础上,国家更强调因地制宜的原则。2020 年12 月,国家能源局在关于“煤改生”建议的答复中提出:“生物质能供暖绿色低碳、经济环保,是重要的清洁供暖方式。”“因地制宜发展生物质能供暖,可以为具备条件的县城、人口集中的建制镇以及大气污染防治非重点地区的农村提供清洁供暖,具备良好的环境效益和综合效益。”笔者认为,这里提出的“供暖”应包括炊事用热。与此同时,对大气污染防治要求严格且条件具备的地区的农村,则采取了从已设管网延伸至中心城镇,建立区域微管网向周围农村延展的供气方案。此外,应在以往的经验教训的基础上,继续探索条件适合地区规模的沼气生产和利用、适合分散农村的分布式风电光伏等问题。这是我国新时代振兴农村的必然步骤。
▲供图/视觉中国
为了更好地贯彻因地制宜的方针,防止一刀切,近来中央关于许多能源的具体决策交由各省市和大型国企决定,如要求各地在“十四五”规划中提出具体意见。但不少专家指出,各地对其所存在的具体困难反映不够,反倒有攀比高指标、“抢头彩”的趋势。针对类似的越来越重的“跑偏”现象,国家发改委于2021 年8 月17 日在新闻发布会上,明确对碳中和“冒进”和运动式“减碳”甚至大搞“一刀切”等现象提出了批评。中央的提醒,对不断出现的各种类型“跑偏”现象,贯彻实事求是、稳中求进的方针,起到了“及时雨”的作用。
从思维方式上考虑,不同地区间发展性质/程度差异可以看作为时间上处于不同发展阶段表现,在某种程度上二者可以看作为一个事物的两种表现。
对不同时间阶段提出不同要求
“双碳”指标的两个时间节点,正是其前后处于不同发展阶段的反映。首先要求在2030 年实现“碳达峰”,就意味着对前一阶段相对低的要求:碳排放增长的速度与经济发展的速度脱钩,并在2030 年实现碳排放总量由增到减的趋势性转折。在其后的第二个时间阶段,才提出逐渐走向“碳中和”的要求。陈俊武院士等在其专著《中国中长期碳减排战略目标研究》中,以一章的篇幅专门讨论了“中国分阶段温室气体减排目标的问题”。他具体分析了两个阶段不同的工作重点,对这两个阶段的具体要求可以有回旋余地。如时间可以有一定的提前或拖后(中国就提出要到2060 年实现“碳中和”),实现“碳达峰”时具体的碳排量可以有所高低。这就实现了既有总体的时间目标,又充许因具体情况的不同不搞一刀切的灵活原则。这种实事求是的发展观、求同存异的包容性,正是实现全球能源转型的正确思路。
实践证明,超越事物发展的客观阶段性,硬性要求过早实现偏高的减排指标,不但不能推进能源转型反而会把事情搞坏、走向其反面。与普遍接受的《巴黎协定》的要求不同,2021 年5 月IEA 提出了《全球能源行业2050 年净零排放路线图》,基本要求是2050 年实现“碳净排放”,并把升温限制在1.5℃之内。于是,相应的许多具体要求(如立即停止化石能源,尤其是油气项目的投资)从现在看来是近中期不可能实现的。业内人士把它看作是“激进的”设想而不置好评。
积极的顺应因时制宜的原则,要求我们在实现碳达峰的第一个阶段要做好两方面的工作。一在保障实现经济持续发展目标的条件下,以尽可能大的力度节能减排,减轻后期“碳中和”的难度。二是为更加困难的“碳中和”目标做好充分、踏实的准备。
我们知道,越到后期碳减排的难度越大,必须有相当大力度的创新才能攻克其难关。而更为艰难的是对排出的二氧化碳予以捕集和封存(CCS)及捕集利用和封存(CCUS)。这不仅要求更高的科技含量的大量工程作业和经济投入,而且必须有相当长的时间去恢复、培育自然界不同种类碳汇载体(如森林、湿地、海草床等),积累它们在不同条件下的碳汇的实际数据,为科学的论证碳排放和碳封存的规律奠定基础。这种探索和在实践中修正其认识、检验其效果,都需要时间。因此,需要我们从现在开始就着手进行这类偏基础的研究和应用技术的研究。
责任编辑:石杏茹znshixingru@163.com
发展多能互补
文/张 抗 苗 淼 张立勤
能源发展要关注不同级别、特点的能源区域划分,完善它们之间的智能联网。
在能源发展战略的讨论中,人们往往能看到一种有趣的现象:从事某一种能源的专业人员往往都强调自己所属专业的重要性,要求强化对其的支持。这是可以理解的。因为他作为专家有强烈地发展本专业愿望,也最了解其行业的真实的发展情况(特别是其困难)。但他对其他专业和经济发展的全局,往往缺乏足够的认识。这就需要深入地互相交流和在实践中发展已有的认识,在共同的探索中找到由化石能源为主体转向非化石能源为主体的转型道路。总体方向是肯定的:因地制宜、因时制宜的多能源互补,避免某种能源的缺陷而发挥其长处,以其总体的优势去促进经济的持续发展。
换言之,能源转型不是要简单的以非化石能源代替化石能源,更不是“风光独秀”单调的“一统天下”,而是要谋求适合发展中的不同情况,多种能源灵活互补、共同保障能源安全和经济发展的活跃局面。
DISCOURSE
能源转型要谋求适合发展中的不同情况,多种能源灵活互补、共同保障能源安全和经济发展的活跃局面。
石油在能源转型中的地位
石油生产过程中的碳排放容易引起人们的人关注。首先是油田、运输管线和炼厂无效排放和刺漏。这不仅影响环境,更是安全的大敌,因而是比较容易解决的问题。在整个产业链的运营过程中尽量减少以煤和石油为燃料动力,更多地使用天然气和绿电也会明显地减少其碳排放。
石油工业碳排放主要产生在油品的使用上。分散使用油品的交通运输、中小型企业和商业民用建筑不但消费量大而且其排放的碳和污染物难以被捕集存储。对其碳减排的重要方式是以非碳产品替代。首先是以电力,特别是以非化石能源为动力的电力(绿电)替代油品。这是各国目前以及近期所大力推行的油品替代方式。欧盟为推行“绿色新政”提出对新车销售平均排放量未能达标的企业征收巨额罚款,使2020 年欧洲电动汽车销售量暴增三倍。第二是以氢气为动力替代油品,目前呼声亦甚高。油品的两种替代方式在很大程度上都要使用电池。于是种类、效率多样的电池纷纷出现。目前的难点是电池本身的成本过高和能量转换的效率不够高,特别是在使用安全上也往往出现问题。第三是以天然气代替油品在运输业,特别液化天然气是重卡和航船上使用已相当普遍。在配套设施具备的情况下,这种方式可降低运输成本和提高其环保效应。
油品的逐渐被替代直接影响到炼油业的发展方向。在不远的未来原油将不再主要转化为各种各样的运输燃油油品。这将使我国燃油油品在2025 年左右达到3.56 亿吨的需求峰值。与之相应,石油工业下游需加大对落后炼厂的淘汰、改造。
目前全球炼油能力和石油化工生产能力过剩日益增加。近20 年,全球炼能利用率从90%左右降到80%左右,而在2020 年的疫情影响下大幅下降到72%,创历史最低纪录。中国作为炼油化工第二大国,炼能利用率相对较高,且为2020 年唯一炼能有所增加的国家,其利用率也仅为78%。今后原油需求和价格将逐渐降低。
相当部分油品被替代并不意味着石油需求的相应降低。从全球范围来说,石油消费的总量和其在能源中的比例在达峰以后会出现降势,这一点并没有争议。但以IEA 为代表的某些机构的极端性意见却很难令人接受。IEA 在2021 年5 月发表了被称为“历史上最重要和最具挑战性的”报告——《2050年净零排放:全球能源系统路线图》,提出需要立即停止化石能源、尤其是油气项目新的投资。它认为2050 年煤炭需求将下降90%、仅占总能源的1%,天然气的需求下降55%,石油需求下降75%。大部分专家不同意其中许多过激的意见,并认为这特别不符合中国的实际情况。在仍处于化石能源时代煤炭时期的中国,石油的需求在相当时间内仍有上升的趋势。部分油品可被替代因而减低需求并不意味着石油消费马上会相应降低。根据2021 年3 月国家能源局发布的《关于2021 年风电光伏发电开发建设有关事项的通知》,2030 年碳达峰时非化石能源占比仅约为25%。清华大学项目组对与此相应的能源构成预测为煤炭、石油、天然气依次占45%、17%、13%。在能源消费总量仍然有所提升的情况下所需油气的数量仍然是相当大的。包括曾兴球在内的不少对中国油气实际情况有深刻了解的专家指出了:中国石油企业需要转型升级,但不应像BP 那样退出油气产业,至少在近20 年内不要说放弃、退出油气,就是减产都不行。
不同能源的互补和兜底作用
在目前看到的各种对2050 年能源的预测中,共同点是以非化石能源为主体多种能源共存。以我国2021 年发改委能源研究所和清华大学课题组提出预测为例,在能源构成中非化石能源占77.4%,其中风能占38.5%、光伏占21.5%(二者共占60%),非化石能源中煤炭、石油、天然气,分别占 5.4%、7.2%、9.8%。风能和光伏在能源中占有主力地位。其优点为整个产业链几乎为零排放,除设备外不需要什么原料;其缺点为发电量不稳定,且峰谷值难以人为控制。这就必须以其他的能源随时填补其发电量的谷值。
当几种负面作用叠加时,当发生严重的自然灾害或国家安全受到威胁时,其发电量的谷值可增大若干倍、持续的时间可能较长,如何承担能源安全供应的兜底作用就是一个相当严重的问题。
核电本身的性质,决定其很难承担很频繁的调峰任务。我国的核电站目前皆在沿海边缘地带,对许多地区来说是“远水难解近渴”。庞大的水电群分布在我国西南部黄河长江黄河上游,也有类似的困难。我国石油天然气处于大量进口的状态,满足需求的压力长期存在,油气的储存也是长期处于“欠账”状态而尚未完善的任务。在进口受到威胁时,其本身的供应安全形势就很严峻。在较长的历史阶段中达到国家排放要求的“清洁煤电”仍会存在,其分布也较普遍。在配备了碳捕集和碳储存的条件下,由其就近承担供电调峰填谷任务的主要部分就是一个相对合理的选择。
“众人拾柴火焰高!”当出现重大供应缺口时,地区内和邻近地区的其他能源应尽力而为地参与这一任务。这似乎是完成能源安全兜底任务的一个途径。
能源区划分和规模化、分布式的能源供应
基于发展的不平衡性,经济和能源发展的历史客观地形成了其分区性,在高级次的分区中可叠加着若干低级次的小区划分。基于对生产效率和利润的追求,专业性企业的规模化和集约化是发展的必然趋势之一。但这种趋势总要受到多种因素的限制。其与产业链的上下游企业间、供应与需求间的一定程度的分离总是存在的。两种趋势的具体结合,取得了某种扬长避短的优势。于是,现代经济出现了不同规模、不同特点的经济区多层次叠加,产业链各具特色各部分多中心发展的模式,出现了富有经济活力和特色的经济园区。后者往往成为经济发展迅速的生长点。
这种不同级次、规模相叠加的能源区划分,在目前往往与行政区有较多的联系。但最根本的分区因素,是经济联系的紧密程度。从宏观角度上,中国、欧盟等都可看作一个巨型能源区。进一步划分,我国的西北区和西藏高原、若干省区、超大型一线城市、多数省(自治区),甚至经济地理上密切联系的更小区域等,都可以看作一个较低层次的能源区。而最小级别的能源区,是多种类型的经济园区、大型居民—商业区等。它们之间彼此在纵向、横向上,可以有一定的叠加。从理想的模式出发,每个能源区内都有多种能源可以互补互调、不同用户间的错峰,尽量使区内供需的峰谷差缩小、某种能源出故障或需检修可用别的能源暂时补替。同时,它需要与周围的能源区建立联系,特别是在需要时能取得有更高级、更大规模能源支撑的能源区支援。这使得能源供应的安全性、经济性的要求,不断提高。
能源区的源网荷储一体化
以能源区内供需统一的视角,去发展经营能源经济促进了源网荷储一体化。供、需不再是分离,甚至对立的双方可以在充分的互相协商、互相磨合中发展。从供应方到用户之间的距离也可以优化到最小,从而削减长距离运输和在能源转换中损耗的比例。
众所周知,从供应方到用户绝大部分能源需要借助电网、管线等专用通道。这不仅需要大规模基本建设的投资和日常的经营维护,而且在长距离的运输和一次甚至多次的能源转换中能源效率的损失相当大。这就影响到能源的降本增效。成本上能否降低到经济上可替代化石能源的程度,是制约非化石能源发展也就是能源转型的最主要因素。而规模较小的能源区灵活的运营调度,恰恰能避免这一点。如依托虹桥综合交通枢纽建成的上海虹桥商务核心区节能示范工程,在占地面积4. 7 平方公里内实现了550 万平方米的公共建筑热、冷、电三联供,一次能源利用效率高达 81.2%。目前,该区节能率可达20%以上、二氧化碳减排率近45%。这个项目获得了2014 年度中国分布式能源优秀项目奖。雄安新区能源建设,也是一例。雄安新区依托大区域网提供的电力和天然气,特别是发挥了本地区地热、光伏、风能等分布式能源的作用,建成了有特色的低碳新城。
分布式能源小区和与其相配合的源网荷储一体化,使其可成为“碳中和”的领跑者。它的建设经验启发人们应该从能源产业链的各个方面寻求储能解决方案。按照新行业技术标准规定,风电光伏发电站为满足其分钟至小时级最大波动幅度的要求,应按装机容量的15%~20%配置储能,抽水蓄能电站应满足服务对象日内至周内的调节要求。需求侧也应该响应调峰要求。为此,需要使电化学储能的电池行业快速发展。无论是化学电池还是氢燃料电池,都需要在安全、高效、方便等方面走向成熟。
电动汽车是耗电大户,私人汽车可利用分散的充电桩在夜间充电,也可在专业充电场快速更换已蓄满电的电池,后者则主要在谷值期充电。被称为“电池银行”的这些中大型充/换电站可进行全面的服务,如进行电池的梯次利用、拆解回收。为此,中石化宣布要在2025 年建成5000 座充/换电站。据对已有站点的面积测算,当前具备充/换电站建设条件的有1400 座。看来,在需求侧建设储能设施的工作开始走向规模化。令人担忧的是,各种电池失火的事件不断发生。号称澳大利亚最大的“维多利亚大电池组”项目,在投产测试时失火烧了三天。看来,需求侧蓄电的安全仍是个待补足的短板。
实现上述能源安全、节约利用的条件,是实施多级的智能化能源联网。这在科技发展的今天,已经不是困难的事情。它关键在于加强“全国一盘棋”的顶层设计,打破区域部门的分割。在这方面中央做了很多示范,如长江三角洲和珠江三角洲经济区的发展,长江流域、黄河流域的环境保护和经济发展等工作。我们可以从不同类型、不同级别的能源经济区试点工作做起,逐步发展完善。全国性能源互联网的形成,不但能帮助各区域实现能源供需平衡,而且可以使能源发展更好地为经济发展服务,更好地实现国内、国外双循环。
责任编辑:石杏茹znshixingru@163.com
▲2021年12月19日,中国海油广东大鹏LNG迎来满载6.5万吨碳中和液化天然气LNG的“木兰花”轮。 供图/中国海油
政府与市场各司其职
文/张 抗 苗 淼 张立勤
正确处理能源转型中的政府与市场的关系,在中央的统筹下坚定目标、稳中求进。
DISCOURSE
要在能源安全方面,做好在百年不遇的大变局中应对多方面负面因素叠加的准备。
坚定目标、稳中求进
毫无疑问,在相当短的时间内完成能源转型的巨大目标并保障经济的持续发展是相当困难的任务,也是为了建设富而强的国家、为人民谋求福祉必须完成的任务。为了振兴中华而艰苦奋斗了100 年的中国共产党和我国人民,有信心完成这一历史使命。历史经验告诉我们,为了完成这一目标必须坚持稳中求进的的方针、坚持实事求是的思想路线。对方向正确但认识不足的新生事物,要允许、欢迎不同意见的争论。要在集思广益的基础上,首先进行实验区试点性的创新实践,从中总结经验教训而进行提高推广的再实践。对发展中可能遇到的问题,要“料敌从严”、留有余地。在发展的路径上要先立后破、稳中求进,首先着力于非化石能源的降本提效、扩大占比,在保障能源供应安全的同时削减化石能源的供应量。要在能源安全方面,做好在百年不遇的大变局中应对多方面负面因素叠加的准备。
这里讨论一个例子,也许可得到某些启发。
由于存在比较严重的大气污染,西安市多年来在全国主要城市空气质量评比中多处于倒数头几名的位置上。2021 年西安市人大常委会做出决定:五年内100%关停市内燃煤机组,停止用煤、将燃煤电厂关停搬迁。这样做的环保效果,固然“立竿见影”。如何保障这个超千万人口的特大城市生产和生活能源供应,却成了令人担心的大问题。位于“陕甘宁边区”的长庆等油气田,已建成三条管线主要向京津冀地区供气。另建一条管线供应西安部分地区,受产量限制近期内不可能再向西安大幅度的增加供气量。目前,在夏季西安市已经出现用气十分紧张的局面,冬季用气量则为夏季用气量的7~10 倍。此外,如取消燃煤电厂,指望以其余热取暖的居民也将陷入困境。因此,对这些迫在眉睫的困难就应预先提出有效的应对措施,避免被动。
能源补贴和碳税
能源转型对经济和社会有着巨大的影响,各国政府对此都十分关注并给予相应的政策支持。有着大国担当的中国政府更是如此。一方面颁布了一系列政策、规定甚至法律法规给予引导支持,对处于起步阶段的相关企业予以财政补贴;另一方面加大了支撑转型的基本建设和相应部门的投资,创造合适的发展环境。这些成为了中国能在较短时间内的达到“双碳”指标的基本保障。
这里先讨论有关能源补贴的问题。
对符合发展要求的产业给予补贴,最直接最快速的以“真金白银”促进了这类企业的发展。在这方面的实践中,我国已经取得了较丰富的经验教训。笔者把它归纳为如下几点。第一,应强调新能源企业在完成了产品生产并在市场上取得了相应的促进效应时再兑现相应的补贴,这就有可能从经济和政策上避免一哄而上、搞“运动式减碳”,防止某些企业仅以建设产能的允诺骗补。第二,在竞争中淘汰某些相对落后的企业。第三,将补贴向创新性明显的企业倾斜,特别重视某些新的科技成果进行商业化的推广实践。它将与国家对基础科学研究的投入,一起推动能源的创新性发展。
碳税在某种程度上可以被称为负补贴。上世纪末,北欧的芬兰、丹麦等国家开始征收碳税。本世纪初扩大到欧盟和经合组织的许多国家。其特点可归结如下:征税对象为化石能源所排放的二氧化碳和其他污染物,税基根据其排放量而定;针对能源使用的不同环节规定多层起点税赋,有助于根据每个国家不同情况全面控制减排;税率循环渐升、定额税率与差异化税率共存;这部分财政收入可用于环境保护和低收入人群的民生福利,发挥了碳税的双重红利效应。
大力推进绿色金融和碳市场
通过金融市场支持行业的发展,这在国外早就有之。由于所涉及的是有关环境保护和能源转型的绿色事业,故特称作为绿色金融。其特点是由市场决定金融支持的方向和力度,故可以避免过多政府干预的某些缺点。
《南方周末》中国企业社会责任研究中心在《绿色金融助力碳中和观察报告(2020—2021)》中强调:绿色信贷是助力“碳中和”的“金融主力军、特工队、投资新高地、重要基础设施”。既然是通过金融市场来实现资金支持,就可以获得各种不同程度的优惠待遇,但必须是有偿的。
仅以世界银行和其7 个地区性开发银行计,2020 年总共承诺了约660 亿美元的气候融资,其中58%用于中、低收入经济体。目前,国际上绿色金融及衍生品市场已相当成熟。截至2020 年2 月,全球符合气候债券倡议组织标准的绿色债券累计发行规模达到了 8042 亿美元,全球碳金融市场每年交易规模超过了600 亿美元。据达沃斯世界经济论坛发布的2020《碳市场年度回顾》,该年全球碳市场总值增长了20%,达到了创纪录的2290 亿欧元。这是其连续第四年增长,是2017 年碳市场总值的5 倍。
目前,我国央行正在抓紧研究设立直达碳减排机构的支持工具,通过向符合条件的金融机构提供低成本支持,为具有显著减碳效应的项目提供优惠利率融资。截至2021 年一季度末,全国本外币绿色贷款余额居世界第一约为13 万亿元,同比增长24.6%,高于同期各项贷款增速12.3%;绿色债券存量约8000 亿元,居世界第二。近日,国开行宣布在“十四五”期间设立总规模为5000 亿元(等值人民币、含外汇)的能源生产专项贷款。其中,2021 年安排发放1000 亿元用于非化石能源和风光水火储一体化综合能源基地等的建设。绿色金融的服务形式很多,如绿色信贷、绿色基金、绿色能源市场、绿色债券、绿色股票等业务,而环境权益市场、绿色信托、绿色租赁等业务工具尚待发展。
值得注意的是,近来福建南平的顺昌成立了首家“森林生态银行”之后,东部若干省“生态银行”“两山银行”纷纷落地。它们其实就是一个资源—资产—资本—资金的转化的综合性工作平台,可以用资源所有权及其收益、环保成果等进行抵押贷款,对包括小微企业在内的绿色机构起到了“雪中送炭”的推动作用。
碳排放权可以通过金融化在碳市场上进行交易。这是推动绿色低碳发展的一项重大制度创新,是落实“双碳”指标的重要抓手。欧盟对碳排放采取了“限额与交易”原则,即在污染物排放总量不超过允许上限的前提下,内部各排放源可通过货币交换的方式相互调剂排放量,且该上限会逐年降低,最终实现碳减排的目的。这就要求企业在实际排放量小于其获得的碳配额(EUA)时可将其出售、获取利润;反之,则必须到市场上购买别人的EUA,否则会受到重罚。我国的碳交易与欧盟有某些类似之处,但采取了由电力行业开始逐步向石化、化工、建材、钢铁、有色等八个行业稳步发展的方式。作为补充,我国在碳配额市场之外引入自愿减排市场交易(CCER),即在我国境内可再生能源、林业碳汇、甲烷利用等项目的温室气体减排效果,进行量化并注册登记入系统后CCER 可进入交易市场,被企业购买用于抵消其碳排的核证量。
加强能源转型中的科技研究
这似乎是在每个发展领域讨论中都要提出的“老生常谈”的话题。本文仅就其加强基础性研究,提出两个问题供讨论。一是关注基础性研究的两翼,二是改善科研项目的组织。
关注基础性研究的两翼。
泛指的基础性研究,可分为两翼:即偏理论的一翼和从理论向实用转化的一翼。
前者理论性和前瞻性强,其新成果可能有巨大的影响,但也可能失败或中短期内很难见到立竿见影的经济效果。如现在非常关注如何减少人为的二氧化碳和其他环境污染物的排放,但对自然界的这类排放和吸收缺乏系统深入的研究。这对于“碳中和”的研究来说,几乎缺少了一半。缺少了这一半,“碳中和”就无法进行公认的定量评价。而这类研究不但需要跨学科的合作,而且需要相当长时间的资料积累,需要对人类曾长期进行的分散的、模糊性的研究成果进行系统的甄别。对这类研究,建议由国家直接出面组织并给予资金支持。
后者需要基础性课题的深入研究,并着手试验如何转化为生产性成果。进行这类研究,需要科研单位与生产单位的紧密合作。一般需要经历实验室研究、“放大样”的生产性试运行、规模化产业的建成,以及为获得经济效益而不断革新、完善等几个阶段的持续努力。对这类研究,建议由国家和企业联合组织并共同给予经费资助,也可以由基金会等出面给予优惠信贷支持。
正像鸟儿的两翼协同努力才能快速飞行一样,期望基础研究的这两翼能更有效协同、取得令人振奋的成果,以支持艰难的能源转型。
改善科研项目的组织
对于影响中国发展全局的重大科技项目,往往是采取大兵团作战的金字塔型的组织方式。由国家主管部门(如科技部、发改委等)等出面组织、几个部级单位参加进行联合攻关。在组织上,多有项目—课题—一级、二级、三级专题,往往多达4、5个层次,持续长,可达两三个五年规划。全国天然气勘探开发研究,便是一例(本文的第一作者曾为该全国项目负责人之一)。这类项目曾对国家的科技发展做出重大贡献,但也有许多可以改进的地方。每个五年规划初期,从全国性项目的立项到最低级专题的立题、层层分解(与此相应,项目经费往往延迟落实),而后再从下至上层层验收、总结。在这些方面花费了巨大的精力,而实际从事具体研究的时间不够多。与过多的层次相应,真正的执行科研任务领军者,反倒不能成为某些课题、专题的第一负责人。这会带来一系列管理的问题,也影响着科研人员的积极性。
笔者认为,基于形势的变化,今后在科研项目设置上不必过大、层次过多,而要把主要的时间、精力和经费直接用在重点项目上。这有利于落实2021 年7 月国务院常务会议所做出的对科研经费管理的“6 大新规”。如果项目需要延续较长时间,每个五年规划或研究阶段,应该有不同的思路甚至不完全相同的参加者,以求项目有旺盛的生命活力。
目前,各个承担重大任务的央企在企业科研经费所占的比例上都有所提高。期望他们能与各研究单位、高校的相关力量更为灵活有效的结合,以求解决重大科技问题。
能源转型是能源经济的革命性创新,是新世纪经济政治发展新格局的组成部分。习近平总书记2021 年7 月9 日在中央全面深化改革委员会第20次会议上强调:“加快构建新发展格局,是我们把握未来发展主动权的战略举措,是为了在各种可以预见和难以预见的惊涛骇浪中增强我们的生存力、竞争力、发展力、持续力,是一场需要保持顽强斗志和战略定力的攻坚战、持久战,要自觉把本地区本部门的工作纳入构建新发展格局中统筹考虑和谋划,以更加坚定的思想自觉、精准务实的措施、真抓实干的劲头,推动构建新发展格局取得扎扎实实的成效。”习总书记的讲话,对我国的能源转型提出了明确的方向,指明了发展道路。
笔者在研究过程中也阅读了一些“局外”人士的评论。一个有着多种桂冠(投资家、慈善家,社会活动家等)的国外经济界人士比尔·盖茨,在他的新书《气候经济与人类未来》的扉页上写道:“‘零碳’产业是一个巨大的经济机遇。那些能在这一领域有所突破的国家,将是未来十几年引领全球经济的国家。”这不正是我国人民和世界友好人士对中国发展的期望吗!