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社科院与美国杜兰大学能源管理硕士朱彤:新逻辑下我国能源安全战略新思路

时间:2023-06-05     点击:   【打印此页】  【关闭
中国社科院工业经济研究所 朱彤;《能源安全新风险与新逻辑:系统韧性的视角》(四)

朱彤:
社科院与美国杜兰大学能源管理硕士授课教授 ,现任中国社会科学院工业经济研究所能源经济室主任,副研究员,中国经济体制改革研究会特约研究员,中国能源研究会能源政策研究中心特约研究员,中国工业经济学会绿色发展专业委员会学术委员,中国投资协会能源投资专业委员会特聘专家;

新逻辑下我国能源安全战略的新思路

当前能源安全面临的问题,不仅表现在能源安全风险来源增多、影响烈度加大,还表现为气候变化与能源转型使能源安全冲击的作用机制发生了颠覆性变化,产生多元、复杂的后果。比如,能源低碳转型,即是能源安全的“麻烦制造者”,也是能源安全有效的终极解决方案;气候变化既增加化石能源系统的脆弱性,也给可再生能源带来了新的安全问题。因此,改善我国能源安全,一方面要抓住能源转型这个核心逻辑,处理好重大中长期能源安全战略问题,另一方面要大幅度降低能源系统脆弱性,全面提升能源系统韧性来应对能源安全风险。

1.协同推进
可再生能源发展与能源系统转型

能源系统的脆弱性与能源特点和系统运行特征有关。化石能源为主的能源系统和以可再生能源为主的能源系统的特点和系统运行截然不同,其系统脆弱性的来源和表现形式也有很大差异。因此,要系统把握不同能源系统的脆弱性特点和差异,防止能源转型增加系统脆弱性,加大我国能源安全风险。

从系统运行看,化石能源能量密度高,生产、运输和消费各环节均有很强的规模经济性。大型的能源生产设备、大规模运输系统和大规模电网、以及大规模用能市场构成了巨大能源系统,为社会经济活动提供不间断的能源与电力服务。这是化
石能源系统的突出特点和优点。然而,在极端天气频发和突发的条件下,化石能源系统覆盖范围大,输送半径长的特点会增加系统脆弱性。特别是对要求实时平衡的大规模集中化电力系统更是如此。因为大规模集中化意味着受极端事件影响导致停电一旦发生,其影响范围和损失也大。

风能、太阳能、水能等可再生能源的特点是资源分布相对均衡,其能量密度低,发电量容易受到天气条件影响,发电具有波动性和间歇性。所以,一方面,波动性可再生能源占比大幅度上升会增加电力系统的脆弱性和能源安全风险;另一方面,
适度规模的分布式可再生电力系统可以提高能源系统韧性,面对不确定性的能源冲击时损害后果小,恢复供应速度快。而以大基地集中发电、长距离传输这种适用于化石能源的规模经济利用方式发展可再生能源,客观上“规模化”了可再生能源对既有电力系统的冲击,叠加了双重“脆弱性”,即基于可再生能源特点产生的脆弱性和大规模电力系统在极端天气下的脆弱性。

因此,为了避免或尽可能减少能源转型导致系统脆弱性增加的能源安全风险,一方面,必须统筹推进可再生能源的规模增加与既有能源系统灵活性提升的协调;另一方面,要稳步推进能源系统转型,使基于化石能源特征而形成的集中式大规模的、单向能源系统转向集中与分散相结合、双向智慧能源系统转型,以实现高比例可再生能源条件下的能源稳定供应。

2.
平衡能源安全与能源转型目标,重构我国化石能源发展战略

我国还处于能源转型的初期阶段,化石能源占一次能源消费的81%左右。随着可再生能源规模的大幅增加,并替代越来越多的化石能源,因对外依存度而产生的能源安全风险将大大得到缓解。尽管能源转型也无法完全消除能源安全风险,但向可再生能源转型是能源安全的终极解决方案。相对于目前的化石能源系统,能源安全将得到大幅度改善。

2021年以来的全球能源危机表明,未来气候变化和能源转型作为能源危机主导因素的条件下,天然气和煤炭安全将超越石油安全成为能源安全的主角。因此,认识到在能源转型进程中化石能源对我国能源安全的重要性固然重要,但更重要的,是认识到天然气和煤炭安全相对于石油安全地位的变化,并根据这一变化,结合我国国情重新思考我国煤炭、天然气和石油产业的发展战略。

一是应适度控制新增石油投资。随着交通领域能源转型的深入推进和高耗能工业产量的达峰,“十四五”期间,我国石油消费和石油进口依存度有望达峰。此外,从本次全球能源危机的情况看,气候变化与能源转型冲击主要是对天然气和煤炭供需,对石油消费直接影响不大。建议今后我国除了原油储备投资外,对其他原油投资应适度控制,以减少未来石油资产搁浅的损失。


二是天然气优化、替代与节能并举抑制天然气对外依存度过快增长。由于天然气储存成本高、液化运输和储存需要巨额投资,天然气供应体系应对能源冲击的能力要弱于原油和煤炭供应体系。因此,从提高我国总体能源安全考虑,有必要适度控制我国天然气进口依存度的过快增长,以免增加我国能源系统的安全风险。

我国天然气消费量还处于快速爬坡阶段,抑制天然气对外依存度过快增长,不是人为限制天然气消费量,而应综合考虑能源安全、能源转型与经济增长需求目标的情况下,通过优化、替代和节能并举,抑制天然气对外依存度过快增长。优化天然气利用方向,包括在气源有保障且具有经济性的区域适度发展天然气发电,以提高电力系统灵活性,不宜仅仅基于减碳和降低排放目的继续大规模推广天然气使用(比如煤改气),等;替代天然气的重点在于鼓励热泵供暖和生物质清洁供暖替代天然气供暖。此外,通过大力推动建筑节能改造和零能耗被动建筑、正能量建筑的发展,减少对天然气的消费。


三是在正确处理能源安全、减碳与发展的关系基础上调整煤炭发展战略思路。煤炭是我国的主体能源,且自给率在90%以上。因此,煤炭发展必须处理好三个“主体”关系:保障能源安全的主体、经济发展的主体能源和碳排放的主力。具体地说,对煤炭在能源安全重要地位的强调,不能忽视煤炭作为二氧化碳排放大户的现实;同样,推动煤炭的碳减排,也不能影响能源安全和妨碍经济发展。从正确处理能源安全、减碳与发展关系出发,我国煤炭发展战略思路需要强调几个要点:

首先,从能源转型趋势看,煤炭未来的市场空间逐渐缩小确定的,虽然不排除这过程中煤炭消费出现短暂反弹。这种短暂反弹时间和规模的不确定性提出了大幅提升能源(煤炭)系统韧性的必要性;

其次,煤炭对经济发展“供应兜底”和“能源安全”的重要性不是针对一般意义上“煤炭”,而是针对特定领域和承担特定功能的煤炭来说的。比如,煤电机组在现有电力系统中作为容量提供者和系统稳定器在相当一段时间不可缺少,钢铁工业中利用焦炭作为炼铁还原剂在氢还原炼铁方法商业化之前无法退出,等等。

最后,在碳减排约束下,煤炭从能源化利用转向作为原料发展煤化工产品,从而大幅减少二氧化碳排放(大部分碳固定在产品中)是协调减碳与发展关系的一个可行路径。

3.
提升我国能源系统韧性、增强我国能源安全应对能力

提升我国能源系统仍性,增强我国能源安全应对能力可以从如下五个方面入手:

一要提升能源系统稳健性,增强其在“频发”极端天气事件下的稳定供应能力。传统的能源系统稳健性主要针对的是高频、中低影响的各种外部和内部冲击,不包括极端天气这类“低频、高影响”事件。然而,随着极端气候事件发生趋于“常态化”,提升我国能源系统稳健性主要是增强能源基础设施在频发极端天气(洪水、极寒、飓风等)下的稳定供应能力,主要包括:要深入分析各类极端天气“频发”的特点及其影响程度差异;要从材料、建设与技术规范等方面提出合理可行的技术方案,实现“频发”极端天气下能源供应基本稳定;提高系统稳健型的技术方案应在技术可行性和经济可行性之间权衡,实现安全性与经济性的平衡,等等。

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