?不確定性加劇背景下提升我國能源安全韌性
2023-12-11 14:07:41
2023年能源思考5月刊
作者：
中國海油集團能源經(jīng)濟研究院 叢威 孫楚鈺
一、全球能源市場不確定性加劇
黨的二十大報告中作出了“我國發(fā)展進入戰(zhàn)略機遇和風險挑戰(zhàn)并存、不確定難預料因素增多的時期，各種‘黑天鵝’、‘灰犀牛’事件隨時可能發(fā)生”的戰(zhàn)略判斷。近期，受歐洲能源危機、地緣政治劇烈變化等因素影響，全球能源市場面臨日益加劇的不確定性。
在新型冠狀病毒感染疫情等一系列因素影響下，全球一次能源消費斷崖式下跌，世界范圍內(nèi)的能源公司面臨巨額虧損，石油公司大幅削減資本性開支、大比例裁員，機構(gòu)投資者紛紛退場。2020年全球能源投資減少20%，能源產(chǎn)量減少4%。2021年起經(jīng)濟逐步復蘇，能源需求有所提振，但由于能源供給能力恢復具有時滯性，供需差距擴大，局部地區(qū)能源危機初現(xiàn)。
相比2021年，2022年原油價格波動劇烈。疫情后的經(jīng)濟復蘇引起油價攀升，俄烏沖突爆發(fā)導致原油價格飆升至120美元/桶。歐洲TTF天然氣期貨市場價格也因俄烏沖突飆升而破歷史紀錄。柴油與汽油價格亦波動劇烈，甚至打破同步變動常規(guī)。2022年初，柴油和汽油的價格基本與近年來的價格模式一致，每加侖柴油價格僅比汽油高0.06美元，2022年4月柴油價格與汽油價差高達2美元/加侖。
歐洲綠色浪潮下，工業(yè)國家普遍追求激進轉(zhuǎn)型策略，相繼簽署《京都議定書》、《巴黎協(xié)定》、歐盟《2030年氣候與能源政策框架》等能源轉(zhuǎn)型條約；2019年，歐盟提出《歐洲綠色協(xié)議》作為其2050年碳中和路線圖；2021年推出了“Fit for 55”一攬子計劃，該計劃的主要建議之一，是在歐盟范圍內(nèi)，到2030年可再生能源占一次能源消費總量的40%以上。化石能源迅速退出，形成以天然氣為支柱、退煤退核、風光并進的態(tài)勢。然而，新能源增長速度不及煤電等化石能源退出速度，風能發(fā)電、光伏發(fā)電占比較低，電力系統(tǒng)受天氣影響較大，穩(wěn)定性大幅降低。2022年夏季，歐洲遭遇五百年以來最嚴重干旱，水電驟減，“歐洲蓄電池”挪威的水電發(fā)電量同比減少10％。
由于歐洲能源子系統(tǒng)互聯(lián)互通程度較高，當總供應緊張時，單項能源短缺會快速擴散至整個能源系統(tǒng)、匯聚至電力領(lǐng)域，從而形成以電價飛漲、供電不足為典型特征的新型能源危機。歐洲當前的能源危機實際上是以天然氣短缺為內(nèi)在根源、電力緊缺為表現(xiàn)特征的系統(tǒng)性能源危機。
以烏克蘭危機為代表的突發(fā)性地緣政治事件威脅能源安全已成為常態(tài)。歐盟經(jīng)歷三次天然氣改革，將天然氣占一次能源消費比重提高至三分之一，2021年歐盟80%以上的天然氣消費依賴進口，其中來自俄羅斯的天然氣進口量約占40%，俄羅斯2021年向歐洲輸送約1440億立方米管道天然氣。2022年2月，烏克蘭危機爆發(fā)，俄羅斯要求各國以盧布支付天然氣費用；9月，“北溪”管道因爆炸停運，至今仍未恢復，俄羅斯至歐洲天然氣斷流。天然氣連同其他大宗商品價格直線上漲，能源成本急劇上升，進而推高通貨膨脹。
全球新自由主義思潮漸退，“逆全球化”大行其道，中美博弈加深，我國能源安全面臨更加復雜的外部形勢。在“雙碳”目標推動下，全球范圍內(nèi)石油公司大幅削減油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)投資，導致部分國家油氣對外依存度快速攀升。產(chǎn)業(yè)、學術(shù)領(lǐng)域均亟需更新能源資源觀念及認識，充分認識到能源資源自給的重要性，切實從行動上提高能源資源保障能力。
二、保持戰(zhàn)略定力，持續(xù)提升我國能源體系韌性
總體來看，保持定力與韌性是維護能源體系總體安全穩(wěn)定的兩個重要方面。在發(fā)展機遇、矛盾、挑戰(zhàn)并存的時代，不確定性是最大的障礙。但越是在動態(tài)發(fā)展時期，越要保持戰(zhàn)略定力，錨定目標不動搖，以不變應萬變，在不確定性中保持前進方向。在應對不確定性中，精準的預測與控制常常失效，加強系統(tǒng)的韌性管理是抵抗沖擊的關(guān)鍵對策。定力能避免能源市場大起大落，韌性更強調(diào)容錯性和恢復力，意味著即使在極端條件下也可自動恢復到平穩(wěn)狀態(tài)，能夠在穩(wěn)態(tài)下進行可控的供需調(diào)整。定力是前提，韌性是根本。具體來說，可概括為以下兩個方面：
充分認識能源轉(zhuǎn)型的長期性和復雜性，堅持先立后破，保障能源的安全穩(wěn)定供給，避免因急躁冒進影響經(jīng)濟社會發(fā)展和民生福祉。“能源不可能三角”理論認為能源系統(tǒng)不可能同時具備能源清潔、能源穩(wěn)定、能源廉價三個特征。面對新的全球能源發(fā)展形勢，新型能源體系在不可能三角中的側(cè)重點將發(fā)生變化。作為相對清潔的天然氣，在穩(wěn)定化石能源供應基本盤中將扮演日趨重要的作用。
長期以來，我國能源系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的化石能源是煤炭，2021年我國煤炭占一次能源生產(chǎn)比例為67%。但歐洲能源危機預警，在清潔能源大規(guī)模接入時，僅靠單一種類的化石能源保供，存在極大的能源安全風險。短期內(nèi)，歐洲以重啟煤電廠及核電站等措施渡過能源危機，長遠角度應繼續(xù)加大對可再生能源的投資力度。歐洲經(jīng)驗表明，在全球經(jīng)濟危機與能源危機并行時代，經(jīng)濟政策制定時對能源安全的考量壓倒對能源效率的考量，重啟多種化石能源保供是重中之重。
一方面，在清潔低碳安全高效路線不動搖的背景下，“能源不可能三角”中的能源清潔不可或缺，動蕩的全球能源、經(jīng)濟、政治現(xiàn)狀也對能源穩(wěn)定提出高要求，能源價格成為可以略微退讓的環(huán)節(jié)。煤炭與石油清潔性不足，綠氫制備成本極高，常見的風、光等可再生能源穩(wěn)定性不足，碳排放量較低、供應穩(wěn)定、價格并非極其昂貴的天然氣成為當前形勢下能兼顧能源清潔、能源穩(wěn)定、能源廉價的一次能源。
另一方面，天然氣在二次能源穩(wěn)定供應中依然發(fā)揮關(guān)鍵作用。相較燃煤發(fā)電，天然氣發(fā)電具有調(diào)峰靈活、清潔低碳等優(yōu)點，在降碳減排的同時，可以有力提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供應、新能源消納和能效水平。相較電化學儲能發(fā)電調(diào)峰，天然氣的對外依存度更低。2021年，我國天然氣對外依存度為45%，電化學儲能的關(guān)鍵原材料——鋰資源的對外依存度約70%；2021年我國天然氣進口自澳大利亞、美國、卡塔爾、馬來西亞、印度尼西亞、俄羅斯聯(lián)邦等多個國家，而超過96%的碳酸鋰進口自智利和阿根廷。將氣電調(diào)峰作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，是助力實現(xiàn)“雙碳”目標，構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重要途徑之一，以天然氣發(fā)電作為調(diào)峰電源能使我國能源資源安全更有保障。
（二）以統(tǒng)籌兼顧思維提高能源供應體系韌性
能源系統(tǒng)韌性問題正在被越來越多的國家所關(guān)注，與此同時，碳中和共識在新動蕩中強化，發(fā)達國家大多把加快新能源發(fā)展、早日實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型視為保障能源安全、有效應對全球氣候變化的根本途徑。
能源系統(tǒng)的韌性，是能源系統(tǒng)在發(fā)生能源供應沖擊、需求突變等復雜劇烈變化時保持能源供需穩(wěn)定的能力，其內(nèi)涵包括穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)、靈活反饋和戰(zhàn)略次序。穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)意味著能源系統(tǒng)運行不能大起大落、大開大合，不能搞“運動式”降碳、“躍進式”接入波動性強的可再生能源，以免造成能源供應混亂無序；靈活反饋是指能源體系要像面團一樣能夠隨時回歸原始狀態(tài)，而不是彈簧式劇烈波動，造成能源消費的劇烈動蕩；戰(zhàn)略次序是指運行機制要做到先立后破，安排好發(fā)展優(yōu)先序，統(tǒng)籌長短期發(fā)展目標。預期管理是統(tǒng)籌的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)能源系統(tǒng)高韌性的關(guān)鍵前提。通過使用多種手段在經(jīng)濟社會及能源系統(tǒng)中進行有效引導、協(xié)調(diào)和穩(wěn)定預期，實現(xiàn)需求調(diào)整，在相對穩(wěn)態(tài)下匹配能源供需，才能實現(xiàn)能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)。
在不確定性加劇背景下，在多元體系中增強系統(tǒng)的韌性是應對能源安全問題的主體思路。具體來說，一是要提高現(xiàn)有能源資源供應能力，加大勘探開發(fā)和藏儲力度，隨時保障多種能源沖鋒上陣，提高能源資源“應急箱”的能源資源數(shù)量；二是不斷開拓未知區(qū)域、未知能源，加強能源資源“應急箱”的能源種類儲備；三是提高應急監(jiān)測能力，超前預判即將到來的風險與挑戰(zhàn)，提前清點并預備“應急箱”的能源種類與數(shù)量，及時準確決策“應急箱”向外輸出內(nèi)容。
綜合上述分析，就提高我國能源安全韌性提出以下五方面建議：
平衡新能源增量與化石能源兜底保障間的關(guān)系，根據(jù)實際統(tǒng)籌好新能源發(fā)展時序。一是摸底各能源品類全生命周期國內(nèi)部分的碳排放，核算化石能源碳排放量，預測不同時期技術(shù)進步將帶來的碳排放減少程度，為超前研判提供充分依據(jù)；二是大力推廣以電代煤、以氣代煤技術(shù)，降低高排放、高污染的煤炭直接需求，發(fā)展超臨界和超超臨界燃煤發(fā)電，降低燃煤發(fā)電排放量；三是著重降低油氣對外依存度，加大國內(nèi)增儲上產(chǎn)力度；四是堅定不移發(fā)展天然氣，充分釋放天然氣取暖、發(fā)電及調(diào)峰、參與工業(yè)生產(chǎn)的潛能，發(fā)揮天然氣在能源轉(zhuǎn)型中的橋梁作用。
（二）高度重視天然氣發(fā)展，加強保障能力建設(shè)
短期內(nèi)，結(jié)合電力供需形勢擴展天然氣利用方式，加快地下儲氣庫建設(shè)，以管網(wǎng)改革為契機進一步提高天然氣產(chǎn)業(yè)鏈整體市場化運營水平。在氣源有保障、氣價可承受、調(diào)峰需求大的負荷中心適度布局調(diào)峰氣電項目，增強電力系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)能力。積極推進風、光、氣多能互補項目，促進天然氣發(fā)電與新能源融合發(fā)展，加快構(gòu)建并完善新型電力系統(tǒng)。同時，在有規(guī)模熱（冷）負荷的工業(yè)園區(qū)等區(qū)域適度建設(shè)天然氣分布式燃機、LNG冷能利用、LNG冷能空分等項目，夯實能源供應保障基礎(chǔ)。此外，歐洲天然氣儲氣庫總存儲能力約為1075億立方米，約占天然氣消費量的三分之一，而我國儲氣能力僅占天然氣消費總量的6%，應加快利用鹽穴建設(shè)地下儲氣庫，提高市場化運營水平。
中期內(nèi)，多渠道擴展天然氣資源來源，爭取市場定價話語權(quán)。擴大天然氣進口渠道及方式，與伊朗、沙特等更多國家簽訂中長期與現(xiàn)貨合約，加快推動中俄中線建設(shè)，在國家大力推動人民幣國際化背景下，依托上海石油天然氣交易中心平臺進行小范圍、小規(guī)模天然氣貿(mào)易人民幣結(jié)算試點。強化全球LNG資源配置能力，全面拓展進口國別及航線，完善LNG接收站、LNG運輸船、陸上管道等天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以政策支持本土企業(yè)擴大自有LNG運輸船隊伍并發(fā)展航運商保，提高LNG進口韌性。
長期來看，仍應將天然氣作為可再生能源系統(tǒng)“應急箱”中的重要組成部分，輔以CCUS、海底固碳等技術(shù)實現(xiàn)未來天然氣碳排放對沖。
新中國成立后，我國投入大量人力物力進行油氣勘探開發(fā)，常規(guī)天然氣勘探潛力已基本實現(xiàn)，但對深層資源認識程度仍然較低，對中西部大氣田成藏規(guī)律認識不足，深海復雜氣藏仍面臨一系列技術(shù)瓶頸，全國范圍非常規(guī)天然氣資源潛力仍不明晰。應高度重視勘探投入，挖掘深層煤層氣等非常規(guī)天然氣資源潛力，具備隨時開發(fā)上產(chǎn)條件，提升能源資源統(tǒng)籌能力。
我國南海地塊天然氣水合物資源潛力巨大，目前深水沉積盆地地震測線密度低、鉆井少，天然氣水合物發(fā)育的地質(zhì)條件、成藏因素、分布狀態(tài)仍然不清晰，相比墨西哥灣、北海等深水海域的勘探程度差距較大。因此，我國仍需大力投入和推進深水油氣勘探，尤其是南海北部神狐海域、南海南部、南海東沙等重點區(qū)域。適時在日本南海海槽等地區(qū)進行跨國聯(lián)合勘探開發(fā)行動。針對南海富碳天然氣，開發(fā)利用并推廣富碳天然氣CO2-CH4干重整、富碳天然氣制甲醇一體化、富碳天然氣CO2加氫制液體燃料等技術(shù)，實現(xiàn)天然氣利用轉(zhuǎn)型升級。
我國海岸線長達3.2萬千米，有300多萬平方千米的管轄海域，面積大于500平方米的島嶼6961個，溫差能、潮汐能、波浪能等海洋能源資源開發(fā)潛力十分豐富，但能源利用成本極高。建議進一步建立健全海洋能開發(fā)治理體系，發(fā)起海洋能發(fā)展專項支持基金，加快推動海洋能人才隊伍建設(shè)，儲備一批戰(zhàn)略級規(guī)劃人才、管理人才、科技人才、生產(chǎn)制造人才和施工建設(shè)人才，選拔和培養(yǎng)出海洋可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高級復合型人才、高級技術(shù)研發(fā)人才，推動海洋能開發(fā)利用成本下降。同時，不斷開展深海能源資源發(fā)掘，加大海洋資源開發(fā)投資，打造海洋油氣為龍頭的海洋能源產(chǎn)業(yè)鏈，探索人類未知的海洋能源。
（五）持續(xù)完善清潔能源發(fā)展的外部條件
關(guān)鍵礦產(chǎn)是當前我國發(fā)展清潔能源的外部條件中最大的制約因素。銅是電力基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵材料，幾乎應用于所有的低碳能源技術(shù)；釹、鏑和鐠廣泛用于風力發(fā)電機；光伏發(fā)電大量使用鎵、銦、鍺、碲等；電動汽車需要鋰、鎳、鈷、錳。國際能源署研究表明，光伏發(fā)電廠、風力發(fā)電場和電動汽車比基于化石燃料的同類產(chǎn)品需要更多的礦產(chǎn)。而我國鈷、鎳、錳、鋰、鉑族金屬、銅等關(guān)鍵礦產(chǎn)的對外依存度超過70%。關(guān)鍵礦產(chǎn)供應鏈易遭受地緣政治等突發(fā)性緊急事件的沖擊而斷裂。
黨的二十大報告提出“發(fā)展海洋經(jīng)濟”“建設(shè)海洋強國”。通過開發(fā)海洋資源，可以對我國清潔能源轉(zhuǎn)型形成有力支撐。已探明具有開發(fā)前景的深海礦產(chǎn)資源包括多金屬結(jié)核、富鈷結(jié)殼、多金屬硫化物等，清潔能源發(fā)展所需的鎳、鈷、錳總儲量分別高出陸地相應儲量的幾十倍到幾千倍，近23億噸的潛在鈷資源存在于海底錳結(jié)核中。2021年，中國海洋礦業(yè)生產(chǎn)總值為180億元，僅占主要海洋產(chǎn)業(yè)增加值的0.5%，潛在發(fā)展空間巨大，但當前僅有五礦集團、北京先驅(qū)等企業(yè)獲得了國際海底區(qū)塊勘探權(quán)，參與主體亟待豐富。建議深化清潔能源-礦產(chǎn)耦合關(guān)系研判，提升深海礦產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)業(yè)管理規(guī)范性，強化政府的主導作用，摸清礦產(chǎn)資源家底和需求，制定海洋礦產(chǎn)資源發(fā)展戰(zhàn)略和中長期規(guī)劃，加強勘探、評價和開發(fā)頂層布局，完善深海礦產(chǎn)資源開發(fā)管理政策法規(guī)。加強深海礦產(chǎn)開發(fā)的科技創(chuàng)新，構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主的開放合作環(huán)境。
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