中國儲能網(wǎng)訊:當(dāng)前,國際能源安全形勢錯綜復(fù)雜,俄烏沖突引發(fā)地緣政治格局出現(xiàn)重大變化,大國競爭與聯(lián)盟博弈進一步強化,全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全問題凸顯,全球能源轉(zhuǎn)型與碳中和推動能源結(jié)構(gòu)變革、引發(fā)能源危機。國際能源署(IEA)認(rèn)為,2021年以來的能源危機是第一場真正全球性的能源危機,它涉及所有的化石燃料。在各國積極推動落實碳中和目標(biāo)的背景下,全球能源轉(zhuǎn)型進程加快,全球能源系統(tǒng)正在從油氣向非化石能源過渡,可再生能源發(fā)展加速。與此同時,極端天氣事件、能源貿(mào)易等問題頻發(fā),造成能源供應(yīng)中斷、價格大幅上漲、能源基礎(chǔ)設(shè)施受損等,加劇了全球能源安全風(fēng)險,導(dǎo)致能源轉(zhuǎn)型受阻。立足當(dāng)前,著眼長遠,需要加強全球治理,保障能源安全,通過國際合作克服能源轉(zhuǎn)型對能源安全造成的沖擊。
一、能源轉(zhuǎn)型進程中引發(fā)的
能源安全問題
20世紀(jì)70年代石油危機爆發(fā),國際社會開始關(guān)注能源安全問題,早期主要任務(wù)是確保能源供應(yīng)與價格穩(wěn)定。20世紀(jì)80年代以來,能源安全關(guān)注的目標(biāo)更加多元化,除仍強調(diào)供給側(cè)安全外,更加注重消費側(cè)安全,強調(diào)環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展問題等。21世紀(jì)以來,能源安全內(nèi)涵得到進一步拓展,隨著氣候變化、能源轉(zhuǎn)型、全球治理、能源貧困等問題日益突出,能源安全更加重視能源的可持續(xù)性、可獲得性、國際合作治理等。當(dāng)前,在全球能源轉(zhuǎn)型及碳中和目標(biāo)共同推動下,能源安全面臨一系列新挑戰(zhàn)。
一是可再生能源的不穩(wěn)定性引發(fā)能源供應(yīng)安全問題。風(fēng)能、太陽能等間歇性能源極易受極端天氣事件影響,導(dǎo)致能源系統(tǒng)不穩(wěn)定的風(fēng)險增加。歐盟作為全球能源轉(zhuǎn)型與氣候治理的引領(lǐng)者,制定了完善的氣候與能源政策體系,在市場與政策的共同推動下,各國加快退煤、棄核進程,可再生能源發(fā)展加快,但能源系統(tǒng)需要配置足夠的儲能設(shè)施才能正常運行。在未充分部署儲能系統(tǒng)之前,歐盟能源轉(zhuǎn)型中面臨的能源安全困境突出。首先,歐盟油氣資源高度依賴進口,退煤、棄核進一步限制了保障能源安全的回旋余地。歐盟能源資源短缺,能源供應(yīng)高度依賴天然氣,而且高度依賴來自俄羅斯的能源進口,俄烏沖突加劇了歐盟能源安全風(fēng)險,使其遭遇了系統(tǒng)性的能源危機。其次,可再生能源發(fā)電穩(wěn)定性差,極端天氣造成可再生能源出力下降,導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)電力短缺。2021年,歐洲受長時間高溫?zé)崂撕蜔o風(fēng)天氣影響,風(fēng)力發(fā)電停擺,可再生能源出力下降,天然氣供應(yīng)不足推動價格大幅上漲,主要國家電價普遍上漲一倍以上,能源安全面臨巨大挑戰(zhàn)。2021年初,因極寒天氣美國得克薩斯州發(fā)生大范圍停電,暴露出可再生能源發(fā)電固有的脆弱性和局限性。高比例可再生能源接入電網(wǎng)是此次停電事故的重要原因之一,風(fēng)電、太陽能發(fā)電機組占得克薩斯州總裝機容量的50%,因天然氣管道受凍冰堵、風(fēng)機葉片覆冰凍結(jié),大量燃氣和風(fēng)電機組退出運行。當(dāng)年11月,為防止冬季電力短缺,美國部分地區(qū)又重新啟用燃煤發(fā)電廠。這提醒我們,需要穩(wěn)妥推進碳中和目標(biāo)進程,平衡發(fā)展化石能源與可再生能源,降低激進能源轉(zhuǎn)型可能引發(fā)的能源安全問題。
二是可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全問題。世界各國在加快實施碳中和目標(biāo),可再生能源大規(guī)模擴張,全球能源轉(zhuǎn)型引發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全問題凸顯。2021年5月,國際能源署發(fā)布《關(guān)鍵礦物原材料在能源轉(zhuǎn)型過程中的作用》報告,強調(diào)需求日益擴大而供給高度集中導(dǎo)致全球關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險加大。圍繞可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈及關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的國際競爭日趨激烈,關(guān)鍵礦產(chǎn)供給安全已成為地緣政治角力的重點之一。美國、歐洲、日本等主要發(fā)達國家和地區(qū)將關(guān)鍵礦產(chǎn)資源提升至國家戰(zhàn)略高度,強調(diào)關(guān)鍵礦產(chǎn)的需求增長將引發(fā)競爭與沖突,對相關(guān)行業(yè)構(gòu)成重大風(fēng)險,為保障關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)的安全供應(yīng)制定了相應(yīng)政策措施。美國推行 “小院高墻”戰(zhàn)略,2022年5月,新美國安全中心(CNAS)發(fā)布《重構(gòu)美國國家產(chǎn)業(yè)政策》報告,提出聯(lián)合盟友打造“去中國化”的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系。中國可再生能源迅速發(fā)展,對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求保持高速增長,部分關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的對外依存度已超過80%。在全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈重構(gòu)的大背景下,中國可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全面臨新挑戰(zhàn),亟須系統(tǒng)謀劃、有效應(yīng)對。
三是電力系統(tǒng)安全問題?!半p碳”目標(biāo)為能源轉(zhuǎn)型提供了強大動力,高比例可再生能源接入對電力系統(tǒng)安全帶來了更大挑戰(zhàn),能源網(wǎng)絡(luò)安全重要性凸顯。受政策影響和投資限制,2021年,中國一些地區(qū)大幅壓減煤炭產(chǎn)能,造成煤炭短缺、價格高企,部分地區(qū)電力供應(yīng)不足出現(xiàn)拉閘限電。需高度警惕這種“一刀切”的運動式減碳,易造成較高的經(jīng)濟社會代價,惡化能源安全形勢。能源轉(zhuǎn)型引發(fā)的安全風(fēng)險逐步顯現(xiàn),極端氣候事件對可再生能源的影響更顯著。2022年夏季,四川、重慶持續(xù)高溫干旱,水電日發(fā)電能力下降超過50%,導(dǎo)致電力供應(yīng)缺口較大,最終采取了限電限產(chǎn)等措施,當(dāng)?shù)鼐用裆钣秒娨彩艿较拗啤?
四是傳統(tǒng)能源安全風(fēng)險增大。長期以來,中國高度依賴海外油氣進口,2021年,原油、天然氣對外依存度分別高達72%和46%。煤炭在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的占比達56%,“偏煤”的能源結(jié)構(gòu)凸顯了減碳與保供之間的矛盾,能源轉(zhuǎn)型節(jié)奏把握難度大。能源利用效率低,科技創(chuàng)新能力弱,加大了保障能源安全的難度。針對能源轉(zhuǎn)型中遇到的電力供應(yīng)緊張等問題,亟須優(yōu)化調(diào)整相關(guān)政策,研究提出兼顧能源安全的轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑。顛覆性新技術(shù)是推動能源轉(zhuǎn)型的重要支撐,需要加快研發(fā)能源領(lǐng)域主要環(huán)節(jié)的核心關(guān)鍵技術(shù)。國際能源署指出2050年實現(xiàn)凈零排放,但全球?qū)崿F(xiàn)凈零排放的技術(shù)中約有50%尚未成熟。中國作為世界最大的能源消費國,傳統(tǒng)油氣的進口保供風(fēng)險,疊加新能源發(fā)展的不穩(wěn)定性以及技術(shù)局限性,能源安全形勢更加嚴(yán)峻。
五是能源轉(zhuǎn)型路徑仍存在一定的不確定性。目前,能源轉(zhuǎn)型的總目標(biāo)已明確,但轉(zhuǎn)型路徑還有待明晰。國內(nèi)對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的能源轉(zhuǎn)型路徑、轉(zhuǎn)型速度和路線圖存在不同認(rèn)識,對天然氣、氫能以及供熱方式等在未來能源供應(yīng)體系中的角色定位、發(fā)展目標(biāo)還有不同觀點,需要進一步加強系統(tǒng)性研究,從政策支持、創(chuàng)新驅(qū)動、市場機制、行為引導(dǎo)等不同維度提出協(xié)同推進能源轉(zhuǎn)型和能源安全的保障措施。
二、新時期保障能源安全的
路徑及措施
中國實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標(biāo)的時間短、任務(wù)重,能源消費結(jié)構(gòu)偏煤,油氣對外依存度較高,能源轉(zhuǎn)型背景下能源安全保障難度較大。需要統(tǒng)籌兼顧多目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型,堅持先立后破,積極穩(wěn)妥推進落實“雙碳”目標(biāo),通過科技創(chuàng)新提升電力系統(tǒng)的整體韌性與能源安全保障水平。
一是完善多重目標(biāo)約束下的能源轉(zhuǎn)型路徑。在應(yīng)對全球氣候變化、保障國家能源安全、推進生態(tài)文明建設(shè)、實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型等多重目標(biāo)約束下,中國需加快建設(shè)能源強國,構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源體系,確?!半p碳”目標(biāo)推進過程中的能源安全。能源轉(zhuǎn)型的核心動因是氣候變化和能源安全,應(yīng)對氣候變化要求減少化石能源消耗,而提升能源安全需要增加國內(nèi)油氣生產(chǎn)供應(yīng)、降低對外依存度,因此,需要統(tǒng)籌平衡化石能源的有序退出和兜底保障,發(fā)揮不同能源技術(shù)的協(xié)同效應(yīng),持續(xù)推進以新能源為主體的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化等,確保實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和保障能源安全。
二是加快構(gòu)建自主可控的綜合能源安全保障體系??稍偕茉创笠?guī)模、高比例進入電力系統(tǒng),對電力安全構(gòu)成了更大挑戰(zhàn),同時造成關(guān)鍵礦產(chǎn)資源安全風(fēng)險加劇。為確保能源安全轉(zhuǎn)型,我國要掌握更多先機,下好先手棋,打好主動仗。第一,需要加快建設(shè)安全可靠、自主可控的綜合能源系統(tǒng)。因地制宜、統(tǒng)籌開發(fā),開展多能互補、協(xié)同高效的綜合能源系統(tǒng)耦合關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),有效應(yīng)對油氣供應(yīng)中斷風(fēng)險和電力系統(tǒng)安全風(fēng)險。第二,強化技術(shù)安全保障體系。積極研發(fā)能源生產(chǎn)、傳輸、消費等主要環(huán)節(jié)的核心關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展多能綜合利用、供需互動、數(shù)字化與智能化等技術(shù),增強能源部門的靈活性和彈性。第三,加大政策扶持力度,促進可再生能源規(guī)模化發(fā)展。加快儲能、智能電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升電力系統(tǒng)對可再生能源的消納能力。推動化石能源清潔化利用,推動石油逐漸從“燃料化”轉(zhuǎn)向“原料化”, 推動碳捕集利用與封存技術(shù)(CCUS)的規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用,開展煤電與可再生能源協(xié)同發(fā)展,大力發(fā)展天然氣發(fā)電,為可再生能源發(fā)電提供調(diào)峰支持。
三是加快“雙碳”目標(biāo)下電力系統(tǒng)的脫碳速度與轉(zhuǎn)型?!半p碳”目標(biāo)推動可再生能源迅速增長、規(guī)?;⒕W(wǎng),電力系統(tǒng)逐步從傳統(tǒng)化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變。高比例可再生能源的間歇性與波動性,給電力安全帶來很大挑戰(zhàn),建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化新型電力系統(tǒng),是保障能源安全的重要途徑。新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要從供需兩側(cè)發(fā)力,充分調(diào)動源—網(wǎng)—荷—儲各環(huán)節(jié)的靈活性資源,加快構(gòu)建以可再生能源為主體,儲能和CCUS火電為保障的“多能融合”電力系統(tǒng),使火力發(fā)電由目前的基荷電源轉(zhuǎn)變?yōu)榉搴呻娫础哪茉葱枨髠?cè)積極推動能源利用高效化、再電氣化和智能化,通過集成CCUS技術(shù)、提高低碳能源比例等實現(xiàn)電力系統(tǒng)的脫碳化、燃料的脫碳化。加快工業(yè)、建筑、交通等部門再電氣化,提高能源利用效率、實現(xiàn)能源利用脫碳和零碳發(fā)展。對標(biāo)發(fā)達國家電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑,結(jié)合我國能源稟賦和發(fā)展現(xiàn)狀,持續(xù)優(yōu)化電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑與保障措施,推動電力系統(tǒng)深度脫碳,提升電力系統(tǒng)整體韌性。
四是加快構(gòu)建支持能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)體系。新型能源系統(tǒng)易受網(wǎng)絡(luò)攻擊,以及輸送管線、極端氣候等局部節(jié)點與外部因素影響,其波動性和間歇性易誘發(fā)能源系統(tǒng)崩潰,提高能源體系韌性是保障能源安全的重要前提。為此,需做好以下工作:推動建設(shè)新型電力系統(tǒng),開展煤電機組靈活性改造,提高煤電對電力系統(tǒng)靈活性的支持。將應(yīng)對極端天氣納入電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)與安全保障范圍,以實現(xiàn)極端情景下的“自主可控”為目標(biāo),圍繞極端天氣電力供需應(yīng)急預(yù)警、大范圍資源互濟、跨能源品種調(diào)節(jié)等,加快能源科技創(chuàng)新,構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警、互濟互保、安全應(yīng)對等關(guān)鍵技術(shù)體系。深入推進能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型,強化關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)、示范試驗和推廣應(yīng)用,加快研發(fā)部署低碳、負(fù)碳、零碳技術(shù),通過科技創(chuàng)新最大限度減少碳排放。
五是克服能源轉(zhuǎn)型路徑面臨政策和技術(shù)上的多重不確定性。外部環(huán)境復(fù)雜多變增加了能源安全風(fēng)險。當(dāng)前,全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈加速重構(gòu),呈現(xiàn)出本地化、短鏈化、數(shù)字化、綠色化等的發(fā)展趨勢,中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈面臨“脫鉤”風(fēng)險。短期存在結(jié)構(gòu)性能源短缺風(fēng)險,中長期能源轉(zhuǎn)型取決于顛覆性技術(shù)發(fā)展、可再生能源技術(shù)成本下降速度以及政策引導(dǎo)下的能源市場選擇等因素,轉(zhuǎn)型路徑不確定性較大,因此,需要建立促進能源轉(zhuǎn)型的政策體系。首先,需加快推動技術(shù)創(chuàng)新。建立全社會分工協(xié)作的低碳能源科技創(chuàng)新體系,加快研發(fā)化石能源與可再生能源融合發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),加快先進電網(wǎng)、儲能技術(shù)攻關(guān),支撐大規(guī)??稍偕茉床⒕W(wǎng)和多場景儲能應(yīng)用,加快建設(shè)支持高比例可再生能源接入的新型電力系統(tǒng)。其次,推動建立安全穩(wěn)定、自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈。分析研判產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈面臨的內(nèi)外部安全風(fēng)險,從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)及國家等不同層面研究提出促進產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平的策略建議,確保產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。
六是加快制定支持“雙碳”目標(biāo)與能源轉(zhuǎn)型同步實現(xiàn)的政策舉措。實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需要協(xié)調(diào)處理好能源轉(zhuǎn)型與能源安全、短期目標(biāo)與長期目標(biāo)、化石能源與可再生能源、能源增量與節(jié)能替代等關(guān)系。第一,堅持系統(tǒng)觀念,積極穩(wěn)妥推進落實“雙碳”目標(biāo)。統(tǒng)籌兼顧多目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型路徑,從源荷儲網(wǎng)一體化角度進行新型電力系統(tǒng)整體規(guī)劃建設(shè),構(gòu)建適應(yīng)能源供需格局變化的能源基礎(chǔ)設(shè)施體系。協(xié)同推進能源轉(zhuǎn)型與能源安全,提升可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的韌性。第二,構(gòu)建適應(yīng)能源供需空間布局變化的能源基礎(chǔ)設(shè)施體系。中國能源生產(chǎn)和消費逆向分布特征顯著,為保障地區(qū)間能源供需平衡,國家建設(shè)了大規(guī)模長距離的能源輸運基礎(chǔ)設(shè)施。能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型將對“西煤東調(diào)”“北煤南運”“西電東送”“西氣東輸”區(qū)域的能源輸配體系產(chǎn)生較大影響,分布式可再生電力發(fā)展進程中出現(xiàn)的能源產(chǎn)消者等新形態(tài)亦對能源生產(chǎn)消費格局產(chǎn)生重大影響,新型電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的空間布局需要考慮這些新形勢及變化進行優(yōu)化布局。第三,統(tǒng)籌發(fā)展與安全,把握能源轉(zhuǎn)型的節(jié)奏與速度。保障能源安全是能源轉(zhuǎn)型的前提,傳統(tǒng)能源退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上。堅持大安全觀念,全面應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型過程中的油氣安全、電力安全、網(wǎng)絡(luò)安全和關(guān)鍵礦物安全等新型能源安全風(fēng)險,糾正“運動式減碳”,先立后破,積極穩(wěn)妥推進“雙碳”目標(biāo),解決化石能源有序退出問題,提升能源系統(tǒng)的彈性、韌性。第四,加強科技創(chuàng)新投入,構(gòu)建現(xiàn)代化能源體系。增強科技自主創(chuàng)新能力,全面提升可再生能源產(chǎn)業(yè)競爭力,加強能源網(wǎng)絡(luò)安全能力建設(shè)。加快智慧能源體系建設(shè),綜合運用儲能技術(shù)、信息技術(shù)等,提升能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全保障水平。第五,深化國際能源合作,維護開放條件下的能源安全。推進國際能源貿(mào)易、投資與戰(zhàn)略合作布局多元化,加強國際能源合作治理,減少能源貿(mào)易和投資壁壘,反對綠色貿(mào)易保護主義,共同維護全球能源貿(mào)易與關(guān)鍵礦物市場的穩(wěn)定發(fā)展。