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石敏俊:能源转型的经济代价 2023-09-17 14:39:44

摘要:能源新闻网讯,昨天上午,2023全球能源转型高层论坛在昌平区未来科学城开幕。论坛期间,还将举行主论坛、九大专题分论坛、签约和揭牌仪式等活动。

能源新闻网讯,昨天上午,以“能源安全 绿色转型”为主题的2023全球能源转型高层论坛在昌平区未来科学城开幕。

 

开幕式后,与会领导来到华为、国家能源集团、隆基等展区,参观了论坛举办的科技成果展览展示。论坛期间,还将举行主论坛、九大专题分论坛、签约和揭牌仪式等活动。

 

下面是九大专题分论坛之能源“可能三角”实现路径论坛活动中浙江大学求是特聘教授石敏俊先生的发言:

 

谢谢主办方的邀请,给我这么一个机会来学习交流。我的题目是《能源转型的经济代价》。

 

我们都知道2020年国家主席习近平提出了“3060目标”,围绕“3060目标”有大量的研究,大多数的研究认为2030年前碳达峰目标是可行的,关于2060碳中和目标研究相对少一些。很多研究也在关注2060年到底碳中和的能力有多少,研究结果也有差异。比较权威的研究,比如说关于碳汇的是于贵瑞院士的团队,有个项目也是科技部的重点研发计划项目,他们判断碳汇能力在15-16亿吨的样子。CCUS现在还有很多不确定性,研究也很多,到底有多大的量现在也很难判断。总体上判断未来到2060年左右,大概我们国家碳中和能力是在20亿吨左右。

 

我们现在很多研究都是按照2060年20亿吨左右的碳中和能力,倒推怎么样才能实现碳中和,许多研究是这样的。也是按照这样的判断,碳中和实现路径有两个选择:一是我们增强碳中和能力;二是减排碳排放。现在看来增强碳中和能力潜力还是不确定性比较大,现在目前看来在20亿吨左右,所以我们国家现在采取的路线是尽可能减少碳减排,要通过能源转型,用非化石能源替代化石能源。现在主流的政策主要是通过能源转型,通过非化石能源替代化石能源尽可能减少碳减排。当然供给端是用非化石能源替代化石能源,消费端还要电气化,刚才诗一教授用了很多数据证明了这样一条路径是必要的。现在国家发改委发布的文件,特别是我们现在碳中和1+N综合体系里的1这个文件也提出“2060年非化石能源的占比要达到80%”,当然这个80%的目标是比较困难的,是有难度的,但是尽管有难度还是表明这样一个态度,就是我们希望尽可能推动能源转型,尽可能多的用非化石能源替代化石能源这样的路径,这是目前能源转型政策背景。

 

这个问题现在从政府到学术界大概有一些共识了,现在我们谈到能源转型大家关注的问题。一方面我们有没有那么多的非化石能源替代化石能源,另外一个问题可能就是我今天想说的经济成本问题、代价问题。因为我们在能源转型的过程中间会导致能源成本的上升,这个能源成本上升可能有几个方面的原因:

 

第一个方面,我们非化石能源成本比化石能源高,比如现在的风、光、电。今天的会场主题是能源三角,我们通常讲能源“不可能三角”,既有数量保证的好用的能源,同时又是清洁的,又是廉价的,同时满足这三个条件的能源现在没找到,所以叫能源“不可能三角”。但是今天的主题是探讨怎样把能源“不可能三角”变成能源“可能三角”,这个挑战还是比较大的。现在非化石能源过去几年成本下降,过去风光电的成本高于火电,这几年已经下降了,下降以后现在也实现了平价上网。

 

但是刚才诗一教授也讲到了,风光电有间歇性、随机性、波动性,需要储能或者其他的一些技术来调峰,这个调峰就需要成本。我们现在大容量的储能技术还有瓶颈,成本还比较高,现在电化学储能成本还比较高。这样我们在能源转型的过程中间可能会导致成本增加,这是一个方面我们需要考虑的问题。我们虽然要用非化石能源替代化石能源,但是可能会面临成本增加。

 

我们现在中间也有很多实践案例,像鄂尔多斯搞了零碳产业园,要用本地的风光电替代火电。零碳产业园实际上本身产业就是高碳的,风光储氢车大部分都是高碳的,但是它要用非化石能源风光电,源头认为是零碳的,所以搞零碳产业园。现在也面临一个问题,它本地风光电成本也比较低了,也接近于火电了,但是风光电需要储能的,加上储能以后就比电网电价高了。现在当地政府答应给入驻的企业以电网的电价供电,而且都是高耗电的行业,实质上现在供电成本比电网电价高,现在差额是由政府补贴。鄂尔多斯因为挖煤卖煤有钱能补得起,当然能补多久也不好说,但是如果没有补贴或者政府补不起的话,这些企业会不会用本地的风光电加上储能?面临着这些挑战。

 

第二个方面,我们为了推动能源转型,我们需要一些政策手段,最重要的是碳定价,让低变得有意义,把碳排放的外部成本、社会成本内部化。碳定价手段有碳汇和碳市场的手段,现在碳市场已经启动了,之前有6+1的试点,2021年国家碳市场也起步了,已经开始上线交易了。当然现在只有电力部门,下一步会扩容,扩容也是迟早的事情,只是现在还不确定是一次性还是分步走,哪些行业纳入,现在方案还在制定中,当然也还在博弈中。但是不管怎么样总是要往前走的,扩容也是迟早的事情。

 

碳定价也会导致化石能源成本增加,碳定价好处是可以推动能源转型、能源替代,但是会带来化石能源成本增加,化石能源成本增加的话也会进一步驱动能源成本的上升,这是我们现在需要考虑的一个问题。能源成本增加以后会带来什么?很多基础性行业,特别是原材料行业成本可能会增加,我们现在需要考虑的问题是,因为中国经济的竞争力,中国制造还是靠成本竞争,成本竞争的竞争力很大程度上是来源于产业链完整性,我们如果把前端的这些支柱性产业转移到非洲去,转移到中亚去,我们碳达峰、碳中和相对就比较容易了,但是我们不能这么做,我们还要维持产业链的完整性,要考虑产业链的安全风险。

 

在这样的前提下,能源成本增加可能就会带来各种影响和冲击。过去很多专家在研究碳定价带来影响和冲击,这是部分已有的研究。过去的研究结果也不太一样,之前的研究碳定价的水平比较低,一般都是起步阶段为了减少、减缓冲击,采取的价格水平比较低,过去的影响还不是很大。另外如果采用碳汇的话,碳汇收入进入到经济循环以后也可以缓解负面冲击,所以过去不是很大,也有一些研究认为冲击比较大。总体说会有影响或者会有负面的影响,这是我们需要考虑的问题。一方面我们要推动能源转型,一方面我们要考虑怎么去缓解能源转型伴随能源成本的增加,对整个经济社会的冲击。当然了,最终我们可能还是要靠技术进步。刚才诗一教授也讲到了要靠技术,而且要投资于低碳技术。

 

另外一个考虑的途径,解决问题要靠技术,但是技术里头会有内生技术的进步,会有诱发式技术进步。过去研究像Acemoglu和Goulder的研究,已经从理论上证明了在外部的约束下,它可以产生诱发性的技术创新,而且采取组合的政策也是可以带来比较好的效果,可以产生内生技术进步,而且进一步它们研究还会引发干中学的机制,这些研究过去是理论模型的研究,我们现在把它用到中国来看看怎么样。

 

我们过去研究相关问题没有把内生技术进步,特别是干中学的机制纳入进来,所以我们构建了一个模型,我们把能源部门的内生技术进步,特别是干中学机制纳入进来,通过动态的模拟看看外生冲击下面经济系统的演化,特别是能源成本增加带来的经济负面冲击到底可以缓解多少。

 

这是通过碳税的方式进行碳定价,我们总体来看,因为碳税会激励或者刺激可再生能源更快的发展,可再生能源更快发展就可以引发干中学机制,从干中学机制推动技术进步和成本下降。这个现象除了理论上证明以外,从实践中间,从中国过去十几年发展实践中间也证明了。我们过去风光电的发展大量的技术也是建立在这种方式,过去这些年风光电成本的下降也已经表明了这一点。未来这种机制可能还会起作用,如果这样的机制能够起作用的话,就能带给我们一些希望,可能能源成本增加带来的负面冲击在相当程度上是可以得到缓解的。而且如果我们把碳税的收入和可再生能源的发展结合起来,用于可再生能源的投资或者补贴的话,甚至不光可以缓解负面冲击,而且还有可能带来正面的影响,这就给了我们一些希望,就是我们过去担心的这种能源成本增加对经济增长的冲击,可能是可以得到缓解的,如果我们政策措施得当的话,这种机制能够正常发挥作用的话,是有希望的。这是我们做的一个研究。

 

第二个研究,我们进一步发现现在讲风光电很重要的卡脖子是储能,刚才诗一教授也讲到了储能技术发展的重要性。这几年中央政府也出台了相关的政策,比如说要《加快新型储能发展指导意见》,这其中有两个关键的措施,一是要让储能作为独立市场主体,二是要建立价格形成机制,特别是要用容量电价机制,这和电量的价格不一样,是根据容量来的。这样新的政策出台到底能产生什么样的效果?我们也进行了研究。

 

从结果来看我们也看到,新型储能支持政策实施以后还是可以带来一些比较好的效果的,同样我们这里也是把储能部门、输送电部门单独分离出来看,再加上干中学机制也可以推动储能技术的进步以及成本下降,可以进一步证明前面讲的可再生能源技术进步和成本下降是可行的。这是我们做的第二个研究,我们把储能、输送电单独分离出来看未来大概的前景是什么样的。

 

第三个关心的,我们过去会考虑差异碳价或者差异碳汇,事实上我们未来可能也是差异碳价的结构,特别是碳市场扩容以后,可能70%左右排放量被纳入到控排碳市场覆盖行业里,这方面会形成全国统一碳市场、统一碳价,剩下30%左右可能会是另外的资源市场或者其他的价格,可能会形成差异碳价。如果这种差异碳价形成的话会有什么样的结果?过去我们对差异碳汇也有很多研究,但是我们过去的研究可能没有把可再生能源干中学机制,特别是和消费端的电气化没有结合起来,如果把这些东西结合起来差异电价带来的效果可能就会不一样,我们研究了这样的问题。

 

从结果来看,差异碳价还是会有比较好的效果,但这种好的效果可能会体现在中长期,近期可能还会削弱,但是从中长期来看是好的。这里有些机制的解释我不展开说了,近期特别是重运营行业未来会纳入统一碳市场是统一碳价,其他的行业会有比较低水平的碳价,这样的话会带来这些部门更快的发展,会带动用能的需求。但是用能需求增加也会带来非化石能源更快的增加,通过干中学机制带动成本的下降,从中长期来看这种政策还是有利的,这跟我们以往的研究可能有些不一样的发现。

 

总的来看,碳达峰碳中和需要推动能源低碳转型,能源低碳转型会面临成本上升以及相关一系列的经济冲击,会有些风险,可能需要付出代价,我们现在要想办法去缓解这样的代价。从我们近期的研究来看,如果政策措施得当的话,这样的代价是有可能得到缓解的,我们主要把注意力放在把碳定价和内生技术进步,和干中学机制结合起来,让这些内生技术进步、干中学机制发挥作用,去推动能源行业的技术进步、成本下降,包括储能等等。这样的话看起来好像还是比较乐观的,没有那么悲观。

 

这是我想分享的我们近期做的一些研究,正好我们有几篇文章发表了,如果大家感兴趣也可以到线上下载。我就讲到这里,谢谢大家!

 

本文系能源新闻网整理自石敏俊在全球能源转型高层论坛中九大专题分论坛之能源“可能三角”实现路径论坛演讲实录,未经本人审阅。