中國儲能網(wǎng)訊：目前，世界各國正在加快推動能源轉型。例如，德國大力推動可再生能源發(fā)展，并明確要淘汰煤炭與核電。美國憑借在頁巖氣開采技術方面的突破，在發(fā)展可再生能源的同時，大力推動天然氣替代。近幾年，我國能源轉型也進入了關鍵階段，對我國與世界主要國家的能源轉型情況進行分析、比較，以便正確認識我國在世界能源轉型浪潮中的定位，為長遠措施的制定提供必要參考。
主要國家能源轉型目標
能源目標倒逼政府制定相應措施，為此目標的制定至關重要。目前很多國家已經(jīng)制定了長遠的目標。以下對德國、美國以及我國能源轉型的目標進行介紹。
德國能源轉型目標
2010年9月，德國聯(lián)邦政府發(fā)布《能源概念》（Energy Concept），提出了德國到2050年的能源轉型戰(zhàn)略長期發(fā)展目標。德國決定從根本上改變能源供應結構，摒棄核能與化石能源，轉向可再生能源為主體的能源系統(tǒng)。此外，德國《可再生能源法案》陸續(xù)修訂，不斷提高可再生能源發(fā)展目標。德國能源轉型的具體目標為：2030年德國溫室氣體排放比1990年減少55%，可再生能源占終端能源消費量達到30%，占電力消費比重達到50%。到2050年，德國溫室氣體排放比1990年減少80%-95%；可再生能源占終端能源消費比重達到60%（目前已經(jīng)提高到65%），占電力消費比重達到80%。2019年初，德國煤電退出委員會建議，最晚到2038年全部退出煤電。
美國能源轉型目標
美國沒有制定一整套自上而下推動能源轉型的頂層設計和戰(zhàn)略，沒有系統(tǒng)的能源轉型長遠目標。
我國能源轉型目標
2016年，我國出臺了《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016-2030）》，明確了具體的能源發(fā)展目標：2030年，我國能源消費總量控制在 60 億噸標準煤以內，非化石能源占能源消費總量比重達到 20%左右，天然氣占比達到 15%左右，單位國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2005 年下降 60%－65%，二氧化碳排放 2030 年左右達到峰值并爭取盡早達峰。2050 年，能源消費總量基本穩(wěn)定，非化石能源占比超過一半，能效水平、能源科技、能源裝備達到世界先進水平。
主要國家能源轉型的典型特征
各國能源轉型呈現(xiàn)出不同的特征。例如德國通過財政補貼等方式激勵可再生能源大規(guī)模發(fā)展，同時將補貼通過終端電價進行疏導，推高了整個社會用能成本。美國通過技術進步使大規(guī)模、廉價開采頁巖氣成為可能，天然氣一直在蠶食煤炭份額，美國清潔能源比重不斷提升。我國與其他國家能源轉型并不相同，除通過財政補貼的方式支持可再生能源外，還努力通過科技進步不斷降低可再生能源成本，此外還通過環(huán)保電價等相關政策推動煤炭與煤電清潔化發(fā)展。值得注意的是，我國能源轉型并未推高終端用能成本。
德國能源轉型特征
德國能源轉型源于20世紀七八十年代自下而上的能源民主化運動，擁有廣大的民意基礎。無論何種執(zhí)政聯(lián)盟上臺，都堅持推動轉型進程。石油危機、反核運動以及可再生能源技術進步等共同推動了德國能源轉型戰(zhàn)略的形成，包括提高能源效率（降低能源和電力消費總量）、棄核、大力發(fā)展可再生能源、減排二氧化碳等戰(zhàn)略舉措。
德國通過固定電價或招標電價（目前新建電站采用招標電價）激勵可再生能源發(fā)展，通過向終端用戶征收可再生能源附加費的方式疏導可再生能源發(fā)電帶來的附加成本。目前，德國電價位居歐洲第二位，僅次于丹麥。近年來，德國可再生能源附加費不斷上漲。2010-2018年，德國可再生能源附加費從2.04歐分/千瓦時增至6.79歐分/千瓦時，增長了2.3倍。值得注意的是，德國對高能耗行業(yè)實施可再生能源附加稅豁免政策，有效保障了高能耗行業(yè)的競爭力。以2017年電費為例，享受特權用戶的電費為4.36歐分/千瓦時，而一般家庭用戶電費為45.58歐分/千瓦時。另外，由于德國家庭收入較高，人民群眾對高昂的電費并不敏感，近期的民調結果顯示，93%的民眾大力支持能源轉型。
美國能源轉型特征
美國清潔能源轉型以天然氣和非水可再生能源為主，并伴隨著煤電的快速衰落與核電止步不前的階段特征。這種轉型主要由自下而上的多種因素驅動，包括市場力量、技術進步和各級補貼優(yōu)惠政策。除聯(lián)邦政府相關支持政策外，各州也出臺了各自的政策，主要分為監(jiān)管政策和財稅補貼政策。其中，監(jiān)管支持政策主要包括可再生能源配額制、公共福利基金、凈電量計量、電網(wǎng)接入政策、風電光伏資源開放政策、建筑能效標準。各州可再生能源財稅補貼政策包括稅收抵免、資助、退稅或貼現(xiàn)等。
技術進步對美國能源轉型貢獻巨大。美國是通過技術進步使頁巖氣大規(guī)模開采成為可能，美國天然氣比重不斷上升，價格不斷下降，天然氣正在大規(guī)模替代煤炭。雖然特朗普宣布退出《巴黎協(xié)定》，大力支持煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但是受價格因素影響，天然氣市場份額一路上漲。2010-2018年，美國天然氣占能源消費的比重從25.1%增至30.5%，增長了5.4個百分點。2018年，美國天然氣消費比重遠高于德國的23.4%以及我國的7.4%。
我國能源轉型特征
2014年，習近平總書記提出了“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，這成為指導我國能源發(fā)展的頂層設計。尤其在供給側，我國與其他國家不同，我國將繼續(xù)大力推進煤炭清潔高效利用，著力發(fā)展非煤能源，形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。
我國通過固定電價支持可再生能源發(fā)展，通過科技進步極大程度降低了可再生能源成本，另外我國也支持煤炭清潔化發(fā)展。我國光伏與風電的固定電價往往高于煤電的標桿電價，差額部分通過可再生能源附加的形式進行彌補。值得注意的是，我國終端可再生能源附加征費基本未發(fā)生變化，而且工商業(yè)電價連續(xù)幾年下調，為此并未推高整個社會用能成本。我國不斷推動科技進步加快能源轉型，2010-2018年，我國風電造價從9026元/千萬降至7160元/千萬，降幅21%；光伏造價從25000/千瓦降至4800元/千瓦，降幅80%，為降低轉型成本打下基礎。另外，與其他國家不同的是，我國將煤炭清潔化利用作為能源轉型的一部分。我國已建成世界規(guī)模最大的清潔高效煤電系統(tǒng)，煤電超低排放機組超過8億千瓦（2018年底數(shù)據(jù)），燃煤電廠排放的煙塵，二氧化硫和氮氧化物排放水平，與燃氣電廠相接近，這些排放限值比世界上其他發(fā)達國家的排放要求大概嚴50%以上。
我國與典型國家的主要差異
能源轉型方面，我國與其他國家有很多不同，包括能源效率、電氣化應用程度、能源消費與結構等等。以下主要對能源消費總量、非化石能源消費量以及GDP進行分析。
能源消費情況
我國與其他國家能源消費情況不同，一方面我國能源消費總量仍然呈上漲態(tài)勢，另一方面我國人均能源消費量遠遠低于其他國家。這也決定了我國能源轉型不能照搬國外經(jīng)驗。
一是我國能源消費增量遠高于其他國家。從圖1可以看出，2010-2018年，我國能源消費總量從35.6億噸標煤增至46.8億噸標煤，增長幅度31.4%。美國能源消費總量從31.8億噸標煤增至32.9億噸標煤，增長了3.5%。德國能源消費總量從4.7億噸標煤降至4.6億噸標煤，降幅為1.2%。
二是我國人均能源消費量遠遠落后發(fā)達國家（見圖2）。2010-2018年，我國人均能源消費量從2.66噸標煤增至3.36噸標煤，美國人均能源消費量一直維持在10噸標煤左右，德國一直維持在5.6噸標煤左右。從2018年數(shù)據(jù)看，我國人均能源消費量僅為美國的33%、德國的60%。
非化石能源消費情況
我國非化石能源比重相比其他國家較低，但是非化石能源增長速度非?？欤^對數(shù)量完全超過任何一個國家，即我國能源轉型的步伐更快。
我國非化石能源比重增速非?？?。我國非化石能源比重雖然低于美國、德國等發(fā)達國家，但增長幅度非?？欤ㄒ妶D3）。2018年，我國化石能源消費比重為14.7%，低于世界平均水平的15.3%，同時也低于美國的15.7%以及德國的21.1%。但是我國非化石能源消費比重增長幅度較大。2010-2018年，我國非化石能源消費比重增長了7個百分點，遠高于世界平均水平的2.3個百分點，以及美國的2.7個百分點、德國的4.2個百分點。2010-2018年，世界非化石能源消費總量增加了7.8億噸標煤，而我國增加了4.1億噸標煤，占全球增加的52.7%。美國與德國僅新增了1.0億噸標煤與0.18億噸標煤。
人均GDP情況
能源轉型需要國家的財政支撐，或民眾的財力支持，這與一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平密不可分。從成本上看，雖然部分國家已經(jīng)實現(xiàn)新能源平價上網(wǎng)，但是若將系統(tǒng)平衡成本考慮進去，風電與光伏發(fā)電成本仍然高于煤電。即能源轉型需要代價。
我國GDP總量較大，但是人均GDP遠遠落后發(fā)達國家。2010-2018，我國GDP逐年上漲，從6.1萬億美元增至10.8萬億美元，已經(jīng)位居世界第二，正在與美國的差距不斷縮小。但是從人均GDP來看，我國與發(fā)達國家差距仍然較大。2018年，我國人均GDP僅為7753美元，僅為美國的14%、德國的16%。具體見表1與表2。
對我國實施能源轉型的相關建議
世界很多國家已經(jīng)明確了能源轉型的目標，并制定了具體的實施方案。但是各國國情不同，決定了各國能源轉型路徑不盡相同。我國能源消費總量持續(xù)上漲，美國、德國能源消費總量比較穩(wěn)定，這決定了在轉型方面我國要調整存量與做優(yōu)增量并舉；我國非化石能源比重相比發(fā)達國家較低，但是我國轉型的步伐較快，為此不可否認我國在世界能源轉型中的貢獻；相比之下，我國人均GDP非常低，這對我國能源轉型的路徑提出了思考，即我國能否向德國一樣通過推高社會用能成本支持轉型？基于以上分析與考慮，提出以下建議：
盡最大可能爭取社會各界支持。近幾年，霧霾大范圍侵襲，引起了人們對能源轉型的強烈支持。借此之際，一是加大宣傳力度，尤其是綠證自愿交易的宣傳力度，將綠色證書自愿認購推向所有用戶層面，降低申請門檻，簡化申請程序，拓寬申請途徑，能夠讓更多人士為能源轉型作出貢獻。二是進一步擴大階梯電價差。完善企業(yè)、家庭用能統(tǒng)計，繼續(xù)提高高階用電的價格，倒逼用電大戶節(jié)約用電。做好重點行業(yè)、低收入家庭用能保障工作。
加快科技進步步伐?？紤]到平衡成本，風電與光伏發(fā)電成本仍然在煤電成本之上，隨著轉型的深入推進，社會用能成本必然增加。2018年我國人均GDP僅為美國的14%、德國的16%，顯然，依靠推高社會用能成本實現(xiàn)轉型路徑面臨的挑戰(zhàn)較大。為此，必須將科技進步放在至關重要的地位，一是繼續(xù)加大技術研發(fā)投入，不斷降低風電與光伏發(fā)電的制造成本以及運維等成本。二是對于能夠提供平衡能力的儲能技術，加大技術研發(fā)支持力度，不斷提高儲能技術的安全性與經(jīng)濟性，加快推廣應用。三是在消費環(huán)節(jié)，繼續(xù)研發(fā)推廣應用高效用能設施，提高用能效率。
繼續(xù)將節(jié)約用能作為第一要務。從人均用能結構上看，2018年我國人均用能僅為3.36噸標煤/人，是美國的33%、德國的60%。要是達到美國水平，預計我國能源消費總量將達到139億噸標煤/年，是目前的3倍，顯然能源資源將不可承受。為此，我國需要以更高的能效標準約束能源發(fā)展，將能源效率與能源節(jié)約貫穿能源生產(chǎn)、轉換、消費各個環(huán)節(jié)，同時繼續(xù)加快推廣再電氣化進程，進一步提高我國終端能源利用效率。
統(tǒng)籌各能源之間的關系。兼顧社會成本、就業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展等各方面因素，統(tǒng)籌化石能源與非化石能源之間的關系。落實消納條件，積極發(fā)展可再生能源。充分考慮系統(tǒng)靈活性需求，將靈活性資源作為未來的重要發(fā)展方向。對于煤電不可采取過激措施。煤電對調節(jié)間歇性的風電與光伏發(fā)電具有不可或缺的作用，而且對于推動經(jīng)濟發(fā)展、穩(wěn)定就業(yè)等意義重大，需要清潔高效發(fā)展，穩(wěn)步淘汰落后產(chǎn)能。
完善市場建設。一是不斷完善電力市場。盡快完善8個電力現(xiàn)貨市場試點，逐步向全國推廣。通過電力市場，一方面充分發(fā)揮可再生能源低邊際成本的優(yōu)勢，提高利用率；另一方面不斷優(yōu)化火電結構，淘汰小型高能耗機組。二是健全用能權市場。通過用能權交易，優(yōu)化用能產(chǎn)業(yè)結構，促使用能企業(yè)優(yōu)勝略汰，提高用能效率。
總體來看，我國經(jīng)濟下行壓力加大，能源領域需要肩負起支撐經(jīng)濟發(fā)展的重任?？紤]到我國國情不同，我國能源轉型必須以“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略為指引，尤其在供應側，不僅僅支持可再生能源發(fā)展，而是要建立煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年3期，作者供職于司紀朋供職于華能技術經(jīng)濟研究院，作者張哲供職于華能北京熱電廠
