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中国能源革命的国内外环境及路径研究

2015-09-28 11:57:14来源:论文网浏览:评论:0

  在后工业化阶段,发达国家的消费弹性系数就明显下降。对于中国未来十年二十年的经济发展来说,能源“脱钩论”不成立。中国能源革命的特殊性体现在:化石能源时代即将进入煤炭与油气并用的双态燃料时代;随着工业化和城镇化的发展,中国能源消费从一次能源为主转向电力为特征的二次能源为主;绿色能源发展成为中国未来发展重要或者不可忽视的力量。中国能源革命要走经济发展与生态环境发展双赢的第三条道路。并提出中国能源革命路径是减量革命、增量革命与效率革命。

  一、中国能源革命的国际环境

  研究中国能源革命,应该放到当前国际大背景中考虑,所以首先要研究当前国际能源的基本格局和形势,即中国能源革命所处的国际大背景。这个大背景现在有两个问题,一是试图把国际或者世界经济发展与能源的发展二者的关系研究清楚,同时对近些年来国际能源发生的一些大的事件以及对能源革命的影响加以分析。

  (一)能源发展与经济发展的关系

  首先分析能源发展和经济发展的关系。从观察与分析的一些资料看,从绝对量来说,一国的GDP增长和能源消耗呈现比较明显的线性关系。在工业化前期线性要陡一些,工业化后期曲线稍微缓一些。从弹性来看,在观察能源增长与GDP增长的关系时,也发现一些规律,即当一国的工业化阶段快速发展时,能源弹性系数要低于1或者大于1。比如说,美国在20世纪二、三十年代黄金发展期,能源系数就是超过0.9,个别年份达到1以上。而在后工业化阶段,发达国家的消费弹性系数就明显下降了。

  此处重申这个规律对于中国现在的发展还是有指导意义的。我国现在正处于工业化阶段,特别是加速工业化进程的阶段。在这个阶段,在2020年要实现全面小康,还是要经历工业化中期到中晚期、后期的阶段,在这个过程中,能源的支持还是不可或缺的。并不像有些国外的专家学者提出的,认为未来我国能源发展要与经济发展脱钩。对于中国未来十年二十年的经济发展来说,“脱钩论”不成立。

  (二)国际能源领域重大事件对国际能源的影响

  本部分从四方面加以分析。

  1.气候变化所引发的生态环境问题

  21世纪以来,气候变化引发的生态环境问题越炒越热,气候变化可以说给本来供应就比较疲惫的化石能源又敲响了警钟。这几年生态环境确实被世人所关注,如,严重的空气污染问题,2013年以来北京、上海的严重雾霾使国家第一次将雾霾摆到了议事日程上。国际上对温室气体排放和气候变化也做了很多严肃的探讨。虽然气候变化和气候变暖虽然有争论,但是主流学者、主要观点还认为这个命题是成立的,要为气候变暖做积极的工作。经过数据的考证,工业革命以来,二氧化碳浓度从280PPM上升到最近的接近400PPM,气温上升7度以上。有的学者更认为,如果PPM值达到了400PPM以上的临界值,有可能气候变暖的上升幅度会加剧,气温有可能比平常上升2℃以上,后果很严重。总体来说,化石能源在新时代确实遭遇了生态环境包括温室气体这么一个严肃的挑战。

  2.页岩油气革命对生态环境的影响

  北美页岩气严格说是页岩油气的革命,页岩气确实是个革命性的技术,在这个技术的使用下,发现大量的无论是从技术角度还是经济角度的可采量,在这个问题上虽然有不同的观点,但页岩气革命确实不是纸老虎。虽然2014年上半年在美国加州有一块油气岩说技术可采储量大幅下调了96%,引发了争论,但仅仅是个案,同时技术调整也是正常状态,该事件不会对北美页岩油气的发展趋势造成大的影响。在这个影响下,美国能源独立看来也是很有可能的,这对于美国的制造业回流以及美国经济的复苏确实利好。这个事件对国际化石能源和国际能源格局确实显现出蝴蝶效应。美国原来是能源进口国,现在已经变成了能源出口国,在当前的地缘政治下,欧盟对美国出口页岩气有很大的期望,这个事件不仅仅是对国际能源领域、国际的军事、政治、经济等全方面的影响都是不可小视的。当然,页岩气对地下水的影响和生态环境的影响可能会有不同的争论。如,加州的页岩气带下降,也跟加州对页岩气的事儿持反对态度是有关系的。但是这个不会影响页岩油气在北美地区未来一段时间的发展。

  3.福岛气体变化对生态环境的影响

  2011年“3.11”福岛事件引起了社会上的重大关注,在此之后,各国都纷纷检讨自己的能源方针和战略,德国已经开始进行“核电化”工作。各国政府和专家进行理智思考之后,认为核电作为化石能源的替代品是一个理想的选择。在大家都关心的技术问题上,专家们均认为现在三代核电技术还是可以把安全问题有效解决的。以美国AP1000为代表的三代核电技术有模块化、设备减量化等特点,从理论上说至少可以达到10的负7次方的量级,比我国现在正在使用的主流二代核电技术安全系数提高100倍。从实践来说,目前各国纷纷重启了核电技术,德国是坚定不移的,美国2012年重启了两台核电,2014年上半年又开启了两台佛罗里达AP1000的技术。日本在新近发表的能源白皮书对核电也有一段描述,如果认定安全符合监控标准,就考虑重启,表达了一个积极的态度。

  4.第三次工业革命的影响

  第三次工业革命的主题是互联网与可再生能源,而且可再生能源为代表的新能源是支持第三次工业革命的重要基础。可再生能源寓意的新突破是支撑第三次工业革命的五大基石,有能源互联网建设、分布式电的发展、可再生能源体系的建造、建筑改造以及清洁交通工具等,这就说明第三次工业革命具有很重要的作用。

  (三)当前能源形势特点

  考察最近几年国际能源领域发生的重大事件对分析中国能源革命意义很大。当前的能源形势有三个特点。

  第一,从空间格局来看,呈现了西斜东倾的走势,以美国页岩气革命为代表的事件,使得世界能源生产重心西移,原来以中东为中心,现在生产重点西移。   第二,以中国为代表的新兴经济体发展使能源消费的重心东移。原来以发达国家为主,现在消费热点随着中国等金砖国家的崛起往西移。能源结构原来是以传统能源煤、油为主,现在则是煤炭、石油、天然气以及非化石能源,包括核电、可再生能源,四分天下的格局。传统能源仍在消费,后起之秀像页岩气、可再生能源得到积极蓬勃的发展。

  第三,在治理机制上,现在酝酿着重大的变革,如,现在每年或者隔两年大国之间展开一次的关于气候问题的研讨与谈判,表面上是谈气候,其实是大国在其中展开多方面的博弈。金融危机以后,G20作为全球经济治理体系的出现,也为能源全球治理体系提供了一个新的平台,中东、东亚现在面临一些地缘政治,包括中亚,也为能源的治理体系地缘政治造成了一定的影响。围绕在能源问题的大国博弈上,如,俄罗斯天然气能源公司和美国的博弈最近一直显现化。能源治理机制上出现变化。中国的能源革命问题必须要从世界能源格局背景和特点出发来进行分析。

  二、中国能源革命的内涵

  中国能源革命的内涵是什么?在这里以问题导向的形式作出研究,答案是要建立中国现代能源体系。

  (一)中国能源革命的特殊性

  研究中国的能源问题要把中国的具体国情和一般规律,和国际形势结合在一起。能源方面,中国的国情存在以下几个特殊性,一是中国的资源禀赋和国外不一样,以煤为主;二是中国的经济发展阶段正处在工业化和城镇化加速发展的阶段;三是国际上最近由于气候变化对再生能源、绿色发展提出了新的课题。这三个问题使当今中国能源发展面临三个转变或者说三个特点。

  一是由化石能源时代即将进入煤炭与油气并用的双态燃料时代。建国以后我国是以煤为主,占90%以上,同时加上大庆的油,最近我国开始依靠海外进口。从工业化的发展规律来看,未来对油气方面的发展和消费的需求会大幅度增加。所以认为将进入一个煤炭和油气并重的阶段。

  二是由于工业化和城镇化的发展,中国能源消费从一次能源为主转向电力为特征的二次能源为主,这也是被以美国为首的发达国家发展路径印证了,应该说电力在中国能源消费的比重在战后发达国家是发展很快,现在仍是发展很快。

  三是绿色能源发展成为中国未来发展重要或者不可忽视的力量。

  分析这三个转变就可以得出结论,如果提中国能源革命或者国外也有能源革命的话,我国较他国有自己的特点。国外或者世界提出的能源革命更多倾向绿色能源革命、可再生这方面的含义,我们提中国能源革命,除了绿色革命,还要提油气革命和电的革命。所以,中国能源革命是在一个时间点承担原来发达国家三个时间点的进行的三个不同的革命,这对我国提出了很高的要求,也是很大的复杂性,

  (二)中国能源革命的目标

  中国能源革命要解决一个什么问题?能源、经济和生态存在一个大三角关系。经济发展需要能源,能源消费增长又对生态环境造成影响,从而对经济发展提出约束。经济发展是希望能源做加法,而生态环境则是希望能源消费做减法,在不同的历史阶段可能会有不同的主要矛盾。如,中国在建国初期,当时的主要矛盾是没有能源,为了经济发展找能源。如果那个时候也称能源革命的话,大庆发现石油可称为是当时的“能源革命”。而现在发达国家和欧洲能源革命更多的是为了创造一个良好的生态环境去控制能源的消费和促使能源消费的转型。

  目前中国的特点是,经济发展需要能源,但是发展到现在又必须受到强烈的生态环境约束,即现在中国能源所需要解决的问题是如何在经济发展和生态环境中,对能源的要求作出一个均衡,这是目前中国能源和生产消费所要解决的主要矛盾。要使经济发展和生态环境达到一个很好的均衡,考验能源革命的内涵是非常困难的,中国能源革命的挑战也是非常巨大的。

  1.未来中国需要多少能源?

  研究能源革命的首要问题是,未来中国到底需要多少能源?这是研究中国能源问题的基础。我们采取现在比较流行的弹性系数法,在不发生能源革命的前提下,弹性系数2010-2020年取的是0.7,2020-2030年取的是0.5。中国进入新世纪的头10年弹性系数按5年平均算是0.85,如果按照这个算法,到2020年能源需求量是53亿吨标煤,2030年是69亿吨标煤。人均消费按照头一个10年人均增长0.14吨,如果按照0.1吨算,跟前边的算法差不多,2020年能源需求量54亿吨标煤,2020年能源需求量是69亿吨标煤。综合两种方法,在政策环境不变的情况下,按照以往的经济发展路径,即使不发生能源革命,2020年中国能源消费总量仍可能会达到53亿~54亿吨标煤,2030年甚至则有可能接近70亿吨标煤,应该说这是两个很难埋得起的大单子。

  生态环境对能源特别是化石能源的约束,主要是按碳排放强度约束来测算。我国政府承诺,2020年碳排放要下降40%~45%,如果遵守这个承诺,2020年化石能源――煤、油、气加起来预计为42亿吨左右。2020-2030年政府没有做出承诺。笔者设计了两种方案,第一种方案是按照现在正在进行的减排强度,即按照2020-2030年碳排放在相对减排30%计算,2030年是化石能源――煤、油、气为50亿。另外一种方案是按照更加严格的绝对减排计算,2030年化石能源――煤、油、气为47亿。但是从内部来讲,中国遇到越来越严峻的内部生态环境的挑战,如雾霾、气候变暖、地质灾害等,所以中国内部减排的要求非常紧迫。从外部来讲,近几年国际谈判的压力越来越大,特别是美国因有页岩气2014年减排30%,给中国造成的压力是加码。所以,无论于内于外,未来到2030年,都可能会有绝对减排的选项。所以,到2030年我国化石能源将上升至47亿吨。

  2.生态环境与经济发展双赢的第三条道路

  如何在生态环境和经济发展中取得平衡或者说同时满足两者的要求,做到鱼和熊掌兼得呢?必须探索走出一条新路。原来的道路是按照耗费能源敞开消费来求得经济增长,不顾生态环境的可持续发展;另外一条路则是向发达国家学习,做苦行僧,节衣缩食,把能量严格控制下来。如果不调整结构的话,经济发展肯定受到影响,这条路也是不希望看到的。这两条路都不能走,中国革命的方向一定要走出这两条路中间的第三条道路,实现生态环境和经济发展的双赢。   如何实现第三条道路?笔者做了一个测算,如果按照第一条路走,不发生能源革命,按现在的经济发展速度敞开消费,2020年能源需求量是53亿吨标煤,2030年能源需求量是70亿吨标煤,显然这条道路是不可取的。第二条线,严格按照化石能源这条线发展,就是2020年化石能源――煤、油、气达到42亿吨,2030年化石能源――煤、油、气达到47亿吨,2030年以后绝对减排,按照这条线来发展等于是给经济发展带上了一个上限,这也是不可取的,会阻碍经济发展,对经济发展不利,这两条道路都不可取。要走的第三条道路,要做两项工作,一是在第一条道路的基础上做很多节能工作,同时要经过能源革命,发展非化石能源,从消费和需求两个角度都要往中间平衡,均衡到第三条道路。这条道路应该是未来中国能源消费比较合理的走势,或者是能够实现鱼和熊掌兼得的一条道路。第三条道路为中国革命指出一个量化的概念,就是第一条道路与第二条道路之间的中间数就是中国能源革命量化概念。即2020年从经济发展需求的53亿吨标煤到化石能源上限42亿吨,11亿吨的差额就是革命对象,能把11亿吨的缺口“革命掉“就完成了任务。到2030年70亿吨标煤的需求和47亿的化石能源之间的23亿吨的差额就是我们革命的对象,这是笔者提出的中国能源革命方向,第三条道路。

  3.中国能源需求目标的特征

  要实现第三条道路?就要建立现代能源体系。现代能源体系应该具有六大特征,或者说达到六个目的才能实现能源的第三条道路。

  一是结构多元化,这也是国际上的大潮流,特别是针对中国缺少能源的状况来讲,煤、石油、天然气、可再生能源、核电等都需要齐头并进。

  二是总量平衡,因为中国能源资源禀赋缺乏的,所以即便实现了第三条道路,从供求来说仍是偏紧的,这有利于实施能源革命,同时转化经济结构。现代能源体系的构架供需总体来说偏紧。

  三是提高效率,通过多种措施,建立高效的网络体系达到运行的高效,这也是国际现代能源发展的方向。

  四是开放大循环,经济全球化要求能源也全球化,中国在经济全球化的背景下不可能独善其身,要融入能源大循环的概念之中去。

  五是系统自适应。即如果对现代能源体系有了扰动,这个系统应该能够依靠自身的调节达到另外的平衡,即供求平衡。价格体系、能源网络都应该有这个能力。

  六是利用可持续,这个主要是对生态环保、资源可持续利用提出的要求。

  三、中国能源革命路径

  能源革命的路径主要有三条。

  一是减量化,即减量革命,消费观念的转变是最大的革命,节能要把“虚胖“减下来。从另一个角度讲,把”虚胖“减下来就是生产总量的能源。如何进行减量革命应该作为我们能源革命的首要任务,这是一个观念和习惯的变化,应该说通过自身的观念改造不难做到,也应该做到,潜力也很大,所以这个应该作为革命的第一点。

  二是增量革命。①对传统能源的改造,传统能源在我国是不可或缺的,必须对它进行革命式改造,使其适应中国能源革命和国际能源革命的要求和特点。②新能源的发展,这是国际大潮流。③适应开放大循环的要求,国际合作以求得更多的能源支援进口恐怕是不可或缺的。

  三是效率革命,除了减、加以外,还要有效率。一是能源网络的建设问题,应该建立互联互通、智能绿色的能源网络,使得能源在时空的需求达到匹配。二是市场机制,用价格杠杆把能源的供求关系调配到最好。有了这两点,同样的能源会发挥更大的效率。

  如果换一个形象化的说法,能源革命路线要做好三个运算,一是加法――增量革命,二是减法――减量革命,三是乘法――效率革命。

  (一)减量革命

  一是能源消费的观念转变。主要与经济活动有关的政府、企业以及社会公众,这三者都要转变观念。从政府来说,主要是告别GDP成败,从经济意义来讲,政府制定的经济规划指标不要高于潜在经济增长速度。或者打个比方说,开车时不同的发动机在等速巡航状态才会最省油,高于这个时速或者低于这个时速都是不经济的,所以经济发展也应该体现这个要求,在这方面,政府要找到潜在的经济增长速度,用其来做指标。企业要从以物为本到以人为本,社会要践行绿色低碳消费模式。

  二是节能。节能也很重要,技术节能潜力非常大。此处所指的技术节能是广义的技术节能,节能工作我们提出有两个方法论。首先是抓两头,一手抓耗能大户,包括工业、建筑和交通,一手抓“面大量广”的产品,如电脑、家电与手机等,抓住这两头就抓住了节能的重要方面。其次是节能手段的三大法宝,一是先进技术,二是标准,三是管理,一个也不能少。

  笔者做了一个节能工作矩阵,可以编成3×4的12个工作点。从工业部门节能的角度来说,技术节能是最重要的,高炉、锅炉、电机是最重要的。从建筑部门来讲,标准是最重要的。如说绿色建筑的标准。从交通部门来讲,管理政策是最重要的,如,公交先行的政策是否能落实,各个行业节能的重点不太一样,但总的来说应该是在这4×3的矩阵中考虑工作。

  (二)增量革命

  增量革命需要解决三个问题。

  第一,传统能源、传统能源革命出路在哪儿?笔者认为在转型。

  从中国的国情来讲,传统能源特别是以煤为主的传统能源应该是我国一次能源的主体,过去、现在以及未来长期一段时间仍是我国一次能源的主体。且传统能源的可持续发展问题确实日益突出。既丢不掉,又要把它的负面作用降到最低,出路只有一个――转型改造,如煤炭,我们提出要推进煤炭的绿化化行动,这是一个传统能源转型的重中之重。绿化行动提出四点要求,一是控总量,尽快达到峰值;二是提效率,降低煤电比例IGCC等技术路线;三是治污染;四是转油气。这些都有利于推进煤炭的绿化行动,使煤炭变成一个可爱的孩子,把煤炭的属性从黑色力争转到绿色。天然气要做好地质勘探,按照常规气、煤层气、页岩气三个方向。从石油来讲,力争稳产,合理开发能源,采取二氧化碳利用的新技术,提高采收率。积极有序发展水电。核电方面,是要坚定不移地按照既定路线坚持统一的技术路径,发展以AP1000为代表的第三代核电技术,做好新一代核电的研发工作。这就是传统能源转型的方向。   第二,要用发展的眼光支持新能源的发展。要大力发展新能源的发展,虽然现在新能源在市场扩张、技术研发和成本上还处于相对劣势,但由于它代表了一个新的方向,应该要扶持、支持,要用发展的眼光看待它。它现在可能还没有成长成熟,要有个积极的态度。在新能源发展上最重要的问题就是关于集中式发展和分布式发展路径的问题。根据中国国情的特点,时空分布不均匀的特点,要将集中式和分布式结合起来,在西北以光伏为例,西北广大面积适合发展集中式的光伏发电,在华东以及沿海更多的应该是分布式的,因为光的资源和复合中心是结合的。要将二者结合起来,才是正确的道路。

  第三,加强国际合作,要实施积极有为的国际能源合作战略。中国参与国际能源大环境有四个“一”,“一个特征”是“西气东输”,“一个趋势”是石油进口越来越多,“一个规律”是在全球化条件下能源全球战略是国家开放发展的必然选择,出口的都是全球化产品,而能源为什么要进口?“一个判断”是全球的能源,包括化石能源丰富,是我们实施战略的基础。石油要以西亚中东为重点,构建多元化供应体系。同时,为了配合国际能源合作,从政府、企业来讲,要积极主动地开展能源外交,为国际合作的开展创造一个良好的环境。如,参与构建国际能源治理的机制、加强部门之间的协调力度、利用国际资本的期货市场通过必要的力量实现安全以及实现周边海上能源合作的新突破,这些都可以成为能源外交的主要内容。

  (三)效率革命

  效率革命主要要讲究乘法,谈两个问题。

  第一,能源网络的建设问题。先进电网是核心,未来电网要做到三个相适应。

  一是与我们国家的电力发展阶段相适应,电力发展还是在加速发展进程中,仍有发展潜力。

  二是要与集中式发展和分布式发展相结合相适应。

  三是能源网络的发展要与市场化改革方向相适应。具体来讲,电网有两个重要方向近几年讨论比较多。一个方向是先进的特高压输电线路的发展。为了适应我国大规模远距离输电,确实有这个需要。另一个方向是智能电网必须要加快发展,特别是和现在的IT技术相结合,达到分布式发电、需求侧管理以及对电路的节能调度都是有益的,特高压输电线路和智能电网是现在电能发展的主要内容。当然,还要加快石油天然气网络的建设,优化通道,以及对周边国家地区的互联互通,现在我国跟中亚俄罗斯油气管网的互联互通,以及未来我国与周围国家实现电网的互联互通都是有重要意义的。

  第二,能源的市场化革命问题。

  一是要认识能源的商品属性。这是一个理论认识和观念认识,能源虽然是关系国家安全的战略资源,但是也具有一般商品的属性,受价值规律供求关系的调节,应该由市场发挥配置资源的决定性作用,或者说它应该是市场决定价格。对于那些不具有自然垄断的业务环节也可以通过竞争提高效率,这个规律也适用。市场决定价格、竞争提高效益,这两点是能源商品属性的含义。以这个来构造和思考我们能源体制改革。要培育企业的竞争主体地位,竞争才能有效率。

  二是要坚持市场形成能源价格,让它确实反映资源供求关系、资源稀缺程度和环境损害程度,根据不同的环节提出哪些能源应该由市场定价,哪些还是需要政府管控。

  三是要重新思考政府对能源的管理。政府在能源管理中第一职能是宏观引导,引导消费行为以及生产;第二职能是维护市场的公平竞争环境,要监管;第三职能是资源保护。如,资源的外部性,能源有外部性,包括资源的可持续发展以及生态环境破坏;第四个职能是利益协调,这个也很关键。如,上下游的协调,上游和下游利益分配不一样,中央和地方的协调,企业和公众之间利益的分配,这些应该由政府来考虑。

 

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