全球能源危機與碳減排征途

張程

?2020年火電發電量占總發電量的68.5%

最近，全球能源危機拉響了警報，能源價格持續上漲。截至2021年10月8日，當年天然氣期貨、布倫特原油期貨指數已分別上漲了117%、61%，澳大利亞動力煤出口價格漲幅超過180%。

由于天然氣、煤炭是主要的發電能源之一，天然氣、煤炭的緊缺和價格劇烈上行引起了全球電荒和電價高漲，中國亦受到其影響。能源價格上漲讓世界經濟復蘇的前景蒙上了巨大的陰影，也為全球碳減排目標的實現帶來了一絲隱憂。

2021年以來，隨著中國疫后經濟復蘇，海外訂單超預期增長，制造業等第二產業產能迅速擴張，國內用電量罕見地持續兩位數增長，致使煤炭需求居高不下，價格持續攀升。由于國內電價沒有緊跟煤炭價格上漲，電廠出現了“發一度虧一度”的情況。持續的虧損導致電廠發電積極性不高，電力供應出現緊張局面，引起了公眾的關注。一面是能源危機一面是碳減排目標，如何平衡兩者之間的關系，考驗著各國的處理能力。

從2020年5月開始，國內新冠疫情好轉，下游需求復蘇，煤價從每噸不足500元的低點回升，直到當年冬季用煤高峰，北方港口5500大卡動力煤現貨價格每噸一度突破1000元大關，創下十年新高。2021年前兩個月，政策層推動煤炭主產區增產，煤價回落至每噸600元以下;但從2月下旬冬季保供措施退出后，煤價重啟上行通道，開始演繹這場脫離韁繩的“煤超瘋”行情。從2021年1月4日至9月28日，鄭商所動力煤主力期貨合約收盤價由每噸671.4元漲至1253.8元，漲幅近九成。進口動力煤方面，截至9月底，澳大利亞動力煤當年價格漲幅超過180%。

上游煤炭價格大漲，而下游消費端的電價卻沒有漲，使得處在中間位置的火電廠普遍出現虧損。7月26日，中電聯發布的《上半年全國電力供需形勢分析預測報告》指出，6月份，部分大型發電集團到場標煤單價同比上漲50.5%，煤電企業虧損面超過70%。從上半年業績來看，華電能源凈虧損5.23億元，虧損面同比擴大2倍;京能電力凈虧損3億元，而上年同期凈利潤是8.41億元。火電廠“發一度虧一度”，發電意愿勉強。

根據統計局的數據，2021年1—8月全社會用電量累計值為54704億千瓦時，同比增長13.80%，而發電量卻為53894億千瓦時，同比增長11.30%。用電量增幅大于發電量增幅2.5%，這已達到了2003年以來增速差的最大值，體現了國內用電緊張的格局。

從中國的電力結構來看，雖然由于低碳環保發展理念的不斷落地，化石能源發電占比不斷下降，但是火電依然是最主要的電力來源。2020年火電發電量占總發電量的68.5%，2021年1—8月，火力發電量占總發電量的71.8%。煤炭價格大幅上漲，火電廠發電意愿不強的情況下，勢必對全國的電力供應產生一定影響。

2021年1—8月份，國內出口貿易額同比增長33.7%，中國疫情的穩定使得大量外貿訂單涌入，增加了工業用電需求，從全球當前的防疫情況來看，這種情況短期內還將持續。另外，據國家發改委預測，2021年冬季受經濟穩定增長、取暖用電快速增加等因素影響，全國最高用電負荷將逐步攀升，或將超過2021年夏季和2020年冬季峰值。在全球能源價格持續上漲的背景下，煤炭價格或將仍會維持在高位運行，這種情況下如何保障社會用電需求，仍面臨考驗。

近年來全球氣候災難頻發，碳減排已經成為全球共識，中國政府已經做出承諾，力爭在2030年前實現碳達峰，在2060年前實現碳中和。2021年4月份，美國宣布以2005年為基準，到2030年溫室氣體凈排放將減少50%—52%;同年7月，加拿大宣布以2005年為基準，到2030年溫室氣體排放減少40%—45%，2050年實現零排放。歐盟承諾，以1990年的碳排放為基準，到2030年實現減排55%，2050年達到碳中和。

相對于石油和天然氣而言，煤炭是污染最大的燃料，理所當然的成為了各國碳減排的重要優化對象。國際上不少國家鼓勵銀行業采取措施減少了對煤炭企業的貸款額度或完全停止煤炭企業融資。據媒體報道，2016—2020年全球60家大銀行中有27家銀行減少了對煤炭行業的貸款，2021年，英國宣布到2035年將完全淘汰化石燃料發電。2020年，西班牙關閉了半數的煤炭生產礦區，承諾到2030年逐步淘汰所有煤炭發電廠。

但當前隨著全球經濟復蘇，對能源的需求十分強勁，超過了全球綠色能源的生產能力。由于疫情期間煤炭價格走低，許多企業關閉了部分礦區，減少了產量，產能沒有完全釋放出來。2020年，全球主要產煤地區，澳大利亞、印度尼西亞、俄羅斯、哥倫比亞和南非的煤炭產量與2019年相比均出現了不同程度的下降。整體而言，2020年全球煤炭產量同比下降了5.1%。隨著全球經濟復蘇，對能源需求增長，導致煤炭出現供不應求的局面。

雖然煤炭是污染最大的燃料，但它又是當今世界最重要的發電燃料。就全球而言，煤炭在電力生產中的地位高于天然氣，2020年煤炭在發電市場的份額仍達35.12%，顯著大于天然氣的23.37%。尤其是中國、日本、印度和韓國等國家，雖然一直在努力降低煤炭發電的比例，也取得了明顯進步，但對煤炭依賴度仍然偏高。2020年亞洲地區的煤炭進口占全球總量的78.98%，煤炭貿易主要流向了中國、日本、印度和韓國。

隨著煤炭價格大幅上升，火電廠為減少虧損而在不同程度上減少發電，從而導致近來全球許多地區都出現了電力供應不足的現象。要想解決這一問題，恐怕除了提高用電價格之外，還要適當地提高煤炭產量、保障市場供給。既要逐步實現碳減排目標，又要保障社會能源使用需求，想要在這兩者之間找到新的平衡仍需要時間。

中國電力來源中，長期以來以火電和水電為主，不過近年來風力發電、光伏發電比例不斷提升，核能發電技術也日臻完善。

2020年1—8月，我國水力發電占總發電比重為14.1%，累計值為7617億千瓦時，同比下降1%。一方面，水力發電受降雨量等氣候因素影響明顯，具有季節性，往往豐水期發電量較大，秋冬季節發電量較小。另一方面，水電前期建設成本較高，對地理位置的要求較高，同時對環境的影響也相對較大，因此很難短時間大規模建設。近年來我國水電裝機容量雖然保持較快增長，但是發電量占比并未出現同步快速增長的情況。

相比較之下，近年來中國風電和光伏發電的裝機容量增長迅速，截至2019年底，兩者的裝機容量均已經超過10%，兩者發電量之和已經達到總發電量的10%左右。核電由于政策審慎性的原因，一直發展較為平穩，當前發電量約占總發電量的5%左右。

從技術發展的情況來看，近年來光伏發電技術發展迅速，發電成本下降明顯，裝機容量增長速度也最快。2010年光伏發電裝機容量占比幾乎為零，到2019年底占比已經超過了10%，發電成本從最初的接近3元每度電，逐漸降至與火電發電成本相當，已經能夠平價上網。近年來風力發電技術也在不斷進步，發電量占比不斷提升，但是增速略低于光伏發電。

核電無論從發電成本還是設備利用效率的角度，都是最優的發電方式。核電平均一度電的發電成本約1角，全年365天大多數時候都在運行。相比較之下，水電發電成本約2角每度，但是受降雨量限制，季節性明顯;火電受碳減排標準限制，發電成本受能源價格波動影響，且處于淘汰行業;風電光電近年來隨著技術的進步發電成本大幅下降，但是受到氣候和季節限制，設備利用效率往往較低。只有核電限制較少，設備利用率最高，且經濟效益最高。

近年來中國的核電技術在不斷完善和進步，第三代核電技術“華龍一號”已經成熟落地，并且實現了國產化。近年來，核能已經成為世界清潔能源主力軍。2019年，全球核電總發電量達2657太瓦時，貢獻了世界約1/3的低碳電力，對碳減排意義重大。以“華龍一號”為例，每臺“華龍一號”機組裝機容量116萬千瓦，每年清潔發電近100億千瓦時，能夠滿足中等發達國家100萬人口的生產生活年度用電需求;同時，相當于減少標準煤消耗312萬噸，減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000萬棵。

截至2020年底，中國全國商運核電總裝機容量達4988萬千瓦，2020年商運核電機組總發電量為3662.5億千瓦時，約占全國總發電量的4.94%。與世界平均水平10%相比（美國核能發電占比約20%），中國的核電占比未來仍有較大提升空間。