林伯强:中国在碳中和进程中如何保障能源安全

2022-02-12 09:35:41 作者: 所属分类:学者专栏 阅读: 评论:林伯强:中国在碳中和进程中如何保障能源安全已关闭评论

来源:第一财经

中国在碳中和进程中 如何保障能源安全

作者: 林伯强

[ 2020年1~11月,中国原油进口总量已经超过5亿吨,达到5.04亿吨,同比上涨9.5%。 ]

[ 水泥、钢铁和有色金属三个高耗能产业用掉了21.4%的电量,是风电和光伏发电量加总(9%)的2倍多。 ]

2030年前碳达峰、2060年前碳中和,30·60碳中和目标是一个倒逼机制,将加速中国能源系统的转型。然而,中国是一个发展中国家,人均收入还需要大幅度提升,推进碳中和进程不能以牺牲经济增长为代价。减碳也是经济高质量增长的重要组成部分,从现实情况来看,在中国资源禀赋的约束下,能源结构以化石能源为主,与经济增长相随的能源消费总量不断增加将导致碳排放居高不下。

除了碳减排的压力之外,中国还面临着能源安全问题。近年来,国际能源供应格局已经发生深刻变化,全球宗教、政治、文化冲突日益严重,部分国家民粹主义兴起、贸易紧张和贸易壁垒加剧,美国主导的“反全球化”浪潮不断升级,中国能源安全隐患逐渐凸显。总的来说,在碳中和进程中,如何“先立后破”,在保障能源安全的前提下推进碳减排,对于经济的高质量发展以及两个“百年目标”的实现具有重要意义。因此,需要对中国的能源安全现状有一个清醒的认识,并配合相应的政策措施。

中国的能源安全现状

石油和天然气对外依存度近年来持续走高。2014年,中国成为全球第二大的石油消费国,并在同年第一季度成为全球最大的能源进口国,此后,中国的石油进口量持续增长。从目前的能源进口情况来看,在中国疫情得到控制之后,中国经济逐渐复苏以及国际油价的持续低迷使得中国加大了石油的进口。中国海关总署的数据显示,2019年中国的原油进口总量首次突破5亿吨,对外依存度高达72.6%。而2020年1~11月,中国原油进口总量已经超过5亿吨,达到5.04亿吨,同比上涨9.5%。从短期内来看,在能源技术没有发生突破性变革的前提下,随着工业化、城镇化的纵深推进以及居民生活水平的不断提高,中国对石油的需求将持续增长。而由于资源禀赋的限制,中国的石油产量在近年来却呈现出稳中微降的态势。因此,短中期内石油对外依存度将持续走高。

天然气方面,随着城市环境治理力度的加大,在“降煤增气”的空气污染治理背景下,天然气需求呈现快速增长。2019年天然气表观消费量为3064亿立方米,同比增长8.6%。从生产侧看,2019年天然气生产总量为1601.6亿立方米。供需之间的差额导致天然气消费增量大量依赖进口。

除了进口量大、对外依存度高之外,中国的石油和天然气还存在进口来源较为单一的问题。从石油进口来看,中国的石油进口主要来源包括中东国家、非洲国家、俄罗斯以及中南美洲国家,石油进口占比均超过10%。尤其是中东国家,石油进口占比超过40%,达到44.4%。目前来看,中东地区和非洲国家普遍存在政治不稳定,因此,中东地区和非洲国家的地缘政治很大程度上构成了中国石油进口的地缘政治风险。

从天然气进口来看,近年来中国天然气进口来源逐渐多元化,但主要进口国仍较为集中。中国进口的天然气主要包括液化天然气和管道气,占比分别为64%和36%。整体来看,中国天然气进口来源地的地缘政治风险相对较小,主要风险来源则为非政府性质的反华行为以及美国的“长臂管辖”。

中国能源进口还存在来源通道具有较大的安全隐患的特征。石油进口来源通道分为海上运输通道和陆上运输通道,其中陆上运输通道包括铁路运输和管道运输,所占份额较少。海上运输是中国石油进口的主要运输方式,主要包括中东航线、非洲航线、拉丁美洲航线以及东南亚航线等。经过的关键地理单元包括霍尔木兹海峡、马六甲海峡、莫桑比克海峡、巴拿马运河以及太平洋等,其中前两个地理单元是中国海上运输通道的重要风险来源。

中国的能源消费和碳排放现状

改革开放以来,中国经济的快速增长带动了能源消费和碳排放的快速增加,从现状看,主要存在以下几个典型特征:

能源结构以煤为主,煤炭消费是碳排放的主要来源。尽管近年来中国持续推进能源清洁化转型,清洁能源取得跨越式发展,但由于能源消费总量巨大,清洁能源占比较低,化石能源仍将主导着中国的能源消费结构。2019年中国的化石能源占比85%。由于资源禀赋限制,短中期内中国仍将以煤炭消费为主,中国的二氧化碳排放将持续走高。因此,未来碳减排的重点之一是降低煤炭的消耗,并提高其清洁低碳化利用能力。

发电和工业是煤炭主要消费板块。从分行业能源消耗导致的碳排放来看,电力(包括热力生产)以及工业部门(尤其是重工业)是二氧化碳能源消耗和排放的主要来源,碳排放量及其占比呈现出显著的递增趋势。2018年占比分别为51.44%和27.94%。电力是国家的经济命脉,在国民生活中具有不可或缺的地位。目前中国有近一半的煤炭消费用于电力行业。从发电结构来看,电源结构以燃煤发电为主,2019年燃煤发电占发电总量的62.15%。短期内,在太阳能和风电无法大规模扩张情形下,发电结构保持以煤为主。此外,2020年除了电力,工业部门也是煤炭主要消费板块,碳排放的主要来源,特别是重工业,水泥、钢铁和有色金属三个高耗能产业用掉了21.4%的电量,是风电和光伏发电量加总(9%)的2倍多。

交通部门也是能源安全和碳排放的重要关注点。中国作为发展中国家,汽车行业也正处于高速发展的阶段,截至2019年中国汽车拥有量达2.5亿辆,比上年增长9.3%。随着人均收入提高,汽车保有量仍将持续增长,因此交通部门的能源消费和碳排放增长态势没有改变,2018年交通部门的碳排放接近碳排放总量的10%。在电动汽车增量还无法满足需求增量之前,交通部门的能源消费和碳排放将持续上升。

如何在碳中和进程中保障能源安全

支持中国高质量发展需要推进碳中和,也需要保障能源安全。现阶段中国低碳清洁转型策略需要兼顾能源成本和能源安全,否则难以在实践中兑现。保障能源安全需要能源稳定充足供给,短期内能源消费结构依然以煤为主,碳排放有可能持续增加。但从中长期来看,中国的能源安全和碳中和具有目标上的一致性,具体表现为:

短期内,由于石油和天然气需求的增加,进口量将不断攀升、对外依存度将持续走高。煤炭在保障能源稳定充足供应方面将继续发挥重要作用,碳排放将持续增长。长期来看,实现碳中和目标需要建立以清洁能源为主体的能源系统。随着清洁能源技术的变革和创新,未来新能源、电动汽车、节能行业以及储能行业将迎来大规模增长,能源结构将发生颠覆性的改变。在新能源逐渐替代化石能源的过程中,化石能源的进口有望持续下降,有利于改善中国的对外依存状况,进而提升能源安全。因此从长期来看能源安全和碳中和目标具有一致性。为了能够在保障能源安全的前提下实现碳中和目标,中国需要有相应的措施。

(1)提高能源利用效率和降低能源消耗。尽管近年来中国的能源利用效率持续改善,但与主要的发达国家相比,中国的能源利用效率仍然较低,以单位GDP能耗表示的能源强度是主要发达国家的2至4倍。这说明,为了实现单位的GDP产出,中国需要消耗更多的能源,需要通过节能减排和产业结构调整,提高能源使用效率和有效降低能源消耗。需要通过碳交易和电价抑制高耗能和迫使高耗能转型转移,推动产业结构调整。碳中和还要求低碳消费成为趋势,倒逼企业清洁生产和产业结构调整。

(2)推进煤炭清洁高效利用。短期内煤炭在能源系统中依然占主导地位,因此,为了保障碳中和进程中的能源安全,需要充分发挥煤炭保障能源安全和配合清洁发展的作用。同时需要推进煤炭的清洁高效利用,比如通过推动煤炭能源分级分质利用,有利于实现高碳能源的低碳化利用,有益于2030年碳达峰目标的实现。

(3)完善公共交通基础设施,加快电动汽车对传统燃油车的替代。中国经济的增长极大地推动了交通需求的增加,目前中国汽车保有量位居全球第二,但人均汽车保有量仅为发达国家的四分之一。可以预期,随着人均收入的提高和城镇化建设的推进,中国的汽车保有量仍将持续走高。电动汽车大规模发展加上完整的公共交通基础设施可以有效替代传统燃油车,不仅可以降低交通部门的石油需求,同时可以减少交通部门的碳排放,对于保障石油安全和碳减排都具有重要意义。

(4)推动可再生能源发展。在建设以清洁能源为主体的能源系统过程中,虽然可能面临系统不稳定的安全问题,但风电和光伏没有对外依存。目前可再生能源的占比很低,只有在可再生能源占比足够高时,才能在满足能源需求增长的同时,实现对化石能源的有效替代。由于可再生能源中的风电、光伏具有不稳定性和间歇性等特点,需要结合储能和数字智慧电网技术解决稳定性问题。

(5)除了森林和海洋碳汇,还需要推进关键零碳和负碳技术的发展。由于中国能源资源禀赋主要是煤炭,考虑能源系统稳定、安全和满足经济增长所需的供应,需要尽可能为煤炭寻找低碳清洁的出路,所以需要推进配套碳捕集、利用与封存、生物质能碳捕集与封存、氢能等零碳和负碳技术作为支撑。完善能源科技创新政策设计,重点关注发电、工业、交通等关键领域的零碳和负碳技术的发展,争取从产业链和技术上走在世界前列。

(6)一个有效的能源系统应该为所有人提供可持续、安全、成本可接受和可获得的能源。中国石油和天然气需求还将持续增长,增量基本上需要进口满足,因此石油天然气对外依存度还将逐年增长。除了利用新能源和电动汽车进行替代、促进进口多元化、发展城市轨道交通减少消费等手段之外,中国还需要在石油天然气上游加大投资力度,减少对外依存度进一步上升的压力。除此之外,具有世界影响力的石油期货市场也是保障中国能源安全的重要方面。

(作者系嘉庚创新实验室研究员、厦门大学中国能源政策研究院院长)


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