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中国能源报 2014年03月31日 星期一

能源构成逆行变化的启示

张抗 《 中国能源报 》( 2014年03月31日   第 05 版)

  经济衰退使欧盟煤炭份额逆行增加

  2007年以来的金融危机导致了全球性经济衰退,其在发达国家,特别是欧盟表现最为强烈。到2014年,发达国家正在走出此次经济低谷,而多数发展中国家却要面临相当严峻的形势。可以说,全球经济己走过一个起伏周期,其谷底位于2012年末。经济的变化一定会在能源发展及其构成变化上留下深重的烙印,而困难的局面往往更能排除某些次要或干扰性的影响,而突现出其自身的发展规律。

  众所周知,欧盟是世界上最强调“绿色”和节能减排的,尤以经济实力最强、能源消费最多的德、法、英、西、意5国为代表。他们率先实现了能源消费量、煤炭消费量及所占比例的下降,这种趋势代表着能源发展的大方向。以基础能源消费量计,在2000—2007年间平均年降率为0.02%,但金融危机的冲击使2008年突然加大至1.14%。此后至2012年间平均年降率加大至2.28%。这反映出在节能背景下经济发展停滞、衰退,能源需求量日趋明显降低。

  总量趋减使得作为能源主体的石油和天然气的消费量及其比例皆呈降势。2008—2010年间石油和天然气的平均年降率分别为3.04%和0.05%;2010—2012年间二者的平均年降率分别为3.60%和6.00%。在金融危机的后两年,这种降势加大且天然气的下降更猛烈。

  煤炭消费量的变化最令人惊诧和深思。2008—2010年间其平均年降率为5.57%,相比本世纪初突然大幅下降;但到2010—2012年间该值却转降为升,急转为年增率7.74%。

  煤炭消费在金融危机后期由剧降转为剧升,明显地表明金融危机前后两个阶段不同的能源政策。在经济衰退的初期打击下能源消费量普遍被动下降,上述5国尚能保持其“綠色”基调。但在危机后期经济加剧衰退已演变为全面的社会动荡,无论对企业还是对国家来说,首先要应对的是生存问题,生产成本的降低成为唯一出路。欧洲的煤和天然气主要用于发电,金融危机期间进口气价格大升而国际煤价趋低,其煤炭发电比天然气发电成本低45%。主动加大煤炭消费、替代油气使用并弥补核电下降成为其必然选择。上述5国的煤炭发电量在2012年上升了12%,而相应的天然气发电却下滑了19%,为此关闭了一批燃气电厂,整个欧洲用于发电的天然气减少了约170亿立方米。同年,欧盟整体天然气消费减少2.3%,煤炭却增加3.4%。经济危机前后两个阶段能源消费构成的微妙变化生动地表明能源变化可滞后于经济变化,前者表现出更大的惯性和被动性。

  欧盟国家间能源对策的差异

  德国是欧盟最大经济体之一,在金融危机中表现相对平稳,更显其经济实力并增大了其在处理欧债危机上的发言权。2012年,德国能源消费量占上述5国基础能源的28.5%,在能源变化上与5国总体有较大相似性。

  值得关注的是:德国煤炭消费占比高居5国之首。这与其丰富的煤炭资源有关,德国煤炭探明储量居欧盟首位、产量居第二位,而其比例甚高的褐煤又特别易采价廉。不管其“绿色”调门有多高,德国都没有放弃因时因地制宜的原则。以2012年底的价格计,用气发电每兆瓦亏11.7欧元,而改用煤发电则可赚14.22欧元。市场通过价格指挥其能源构成变化的方向,直接造成天然气消费以年平均5.01%的速度下降,而煤炭一反多年降势以1.68%的增速上升。当然,其在煤炭开发和利用中所实现的与环境友好,也值得称道。与其相似的波兰,煤产量居欧洲第一,已探明储量居第二位。该国也强调因地制宜的能源战略,不但煤炭占消费总量的55.3%,也是欧盟中进行页岩气勘探的急先锋。

  其次,德国反对发展核电的势力一直很强,特别是在日本福岛事故之后。2012年与2010年相比,其核电消费量降低了9.3×106toe,达29.2%,直接导致2010—2012年间平均电力年负增长13.63%。德国总理默克尔至今仍倾向于此方针,但核电的降低,特别是弃核,会给其他能源供应增加不少压力,影响能源构成的改善。

  2012年,英国基础能源消费构成为:石油35.09%、天然气36.12%、煤炭20.03%、核电8.15%、水电0.61%。可以说,英国的能源构成相对均衡,在金融危机期间的变化也与5国总趋势相似。

  值得关注的是:在环保压力不逊于其他欧洲国家的情况下,英国明显加大了煤炭消费量,使其2012年所占比例较2008年提高3.20%。特别要指出的是,与德国大量使用国产煤不同,英国国产煤在2002—2012年间以年均5.63%速度下降,需要扩大进口,以致2012年其进口依存度达73.9%。显然,从国际市场上进口廉价煤炭有利于帮助英国度过经济困难时期。

  其次,英国国产油气在2002—2012年间分别以年均9.01%和8.85%速度下降,给经济造成巨大压力。与意大利和法国等国家不同,英国十分重视本国的油气勘探开发。政府为开发北海边际油气田和北海西北部条件困难地区的勘探提供了优惠条件,在近海区的勘探已取得令人瞩目的成果。与近邻法国相反,英国克服阻力,近期决定要开展页岩油气勘探。具讽刺意味的是承担此作业的主角之一是家法国公司。以上表明英国能源界采取了主动积极的措施应对金融危机。

  2012年,法国基础能源消费构成为:石油32.96%、天然气15.92%、煤炭4.75%、核电40.13%、水电5.49%。突出特点是核电比例高且消费量相对稳定。同年,法国核电消费量占全球17.2%,在本国能源构成中占比达8.29%。与之相应的是天然气,特别是煤炭消费比例较低。这就降低了其能源对外依存度,在一定程度上减轻了经济负担。法国及许多国家的经验证明:目前及未来的科技水平是可以保障核电安全的。其总体成本较低,即使在经济低迷时仍可保障平稳的能源供应,这使法国因经济衰退所引起的能源波动在5国中最小。在世界疑核、弃核之风甚紧的当下,法国坚持因地制宜发展核能的独立立场值得关注。

  2012年,意大利基础能源消费构成为:石油42.35%、天然气40.77%、煤炭10.68%、核电0%、水电6.20%。其特点是:以油气为主体且金融危机期间变化不大,二者共占83.12%。这与2008年相比,油占比减少3.18%,天然气增加1.13%。意大利并不注重本国能源生产。业内认为,其海上油气潜力较大,虽有全球能源巨头埃尼公司,却基本上不进行本国的勘探开发,环保团体带来的压力是重要原因之一。其次,煤炭占比较低,2012年为10.68%,比2008年增加了1.28%。此外,无核电且水电规模不大。

  应该说,意大利在金融危机期间没有像德、英那样采取适当的对策调整,表现的相当被动,在能源多元化上也较落后。没能抓住时机增加廉价煤炭的进口,仍以进口高价天然气作为主要能源,使其经济从起点上就处于高成本、缺乏竞争力的状态。2011年,国内企业电力支出比欧洲均值高出40%,2012年再次上涨14.8%。一些公用事业单位发现,从邻国进口电力都要比自己发电合算。能源政策的不给力反而拖了经济后腿,使其陷入严重困境。从2014年初公布的多项经济指标来看,意大利很可能成为最晚走出困境的国家之一。

  西班牙在经济走势、能源变化等许多方面类似意大利,但更注重发展核电和新能源,这在一定程度上弥补了天然气所占比例较低的不足。

  在金融危机期间,上述5国的煤炭消费量和所占比例上升是与改善能源构成的总趋势相反的逆行性变化。但都显示出能源发展中的带本质性的问题。显然,在金融危机期间,煤炭消费量和所占比例上升是欧盟的普遍现象,这源于煤炭发电成本明显低于油气。近年来,煤炭价格的下降更有助于此。据报道,2011年8月—次年8月世界煤炭价格下降近1/3,仅计2012年上半年,欧盟煤炭采购量也增加近1/3。

  中国和印度等发展中国家的变化

  以金融危机对全球经济的影响来看,发展中国家受到的危害相对较小且表现形式也有所不同,中国无疑是最突出的代表之一。中国高度重视金融危机可能造成的冲击,采取了强力的政府干预,短期内投入4万亿的资金以拉动经济增长,以多种措施保持了GDP的超高速增长。事后看来,也产生了一些负面效应:从能源角度分析,推迟或弱化了原本要实行的强力节能、调整能源结构的进程。

  2000—2010年间,基础能源消费总量的年增率达9.13%,其弹性系数高达1左右。按国际能源署2000年的能源强度计,中国高达0.77toe/千美元,为世界均值的2.5倍。与美国相比,2000年中国的能源强度是其3.96倍,2010年增至其4.05倍;与印度相比,2000年中国以0.91 toe/千美元略低于其0.99 toe/千美元,2010年却与其持平。

  在能源构成上,中国大幅降低煤炭、提高油气等相对高效清洁能源比例的指标未能实现。中国国家统计局的资科显示,本世纪初中国煤炭占比曾降到70%以下,但2005年后又重返70%以上。金融危机之初,为在不利条件下保障GDP的高增长,中国仍保持煤炭消费增速9.19%,大于能源总量增速9.13%的态势,这使2010年的煤炭占比达到70.9%。

  2010年后,中国政府对危机影响和中国环境有了更请醒的认识,应对措施更趋稳健,GDP增速主动放缓,使能源状况趋向好转,煤炭消费增速以5.71%重回低于能源总量增速6.33%的轨道上。

  《BP世界能源统计年鉴》的数据显示,2012年全球煤炭消费占比为69.30%。值得关注的是:这一年中国烧了世界50.2%的煤,而天然气和石油的消费量仅占世界的4.3%和11.7%。在金融危机4年间,石油占比下降1.05%,天然气上升1.14%。

  总的看来,与欧盟5国相比,金融危机对中国能源构成的变化影响较小。到2013年,上述趋势更加明显,可以说中国的能源开始走上健康发展、结构趋于合理之路。

  2012年,印度能源消费总量为世界第4,位居中、美、俄之后。且与中国一起,因消费总量和化石能源消费量的迅猛增长被世界所关注。其2012年的能源构成为:石油30.45%、天然气8.71%、煤炭52.94%、一次电力5.98%、新能源1.93%。

  金融危机期间,同样受制于经济困境,印度亦弱化了对节能的控制,能源消费量增速加大,由2000—2008年间年增长率4.37%提高到2008—2012年间的5.80%。与之相应的,能源构成也发生了某些逆行性变化。4年中,石油占比由32.55%降到30.45%,天然气占比由8.43%提高到8.71%,煤炭占比则由52.35%提升到53.98%。这也体现出优先使用煤炭的能源对策。随之,印度成为中、美之后的第三大煤炭消费国,2012年的消费量就占到全球的8.0%。

  应注意的是,金融危机期间印度国内煤炭生产增速明显下滑,增加的煤炭需求是由价格趋降的进口煤炭来满足,这一点与英国相似。2012年后,该趋势得以继续保持。2013年,印度煤炭进口量攀升21%,达1.52亿吨。预计2016—2017年,进口量有望增至3.5亿吨,这将使其成为世界第一大煤炭进口国。总的看来,与欧盟5国对比,金融危机对印度能源构成的变化影响较小,这一点与中国类似。

  中国和印度加大煤炭比例的能源构成逆行化现象,在许多发展中国家也有不同程度的表现。特别是曾为欧佩克成员的印尼,不但成为石油净进口国且在金融危机期间的煤炭消费年增速高于能源总量增速近3倍,4年间的煤炭占比提高了9.61%。传统煤炭消费大国南非也有类似表现,只不过危机前后的差别没有那么大而已。

  页岩革命使美国能源构成得以持续改善

  并不是所有国家在金融危机期间都出现上述的能源变化,美国就是这一类的代表。

  金融危机肇发于美国,但其却比欧盟更早地走出经济衰退的谷底,并表现出较好的回升势头。其原因是多方面的,但页岩革命带来的美国天然气和石油产量大升,并使之价格低廉确实起了不小作用。就在金融危机肆虐的2008—2012年间,美国页岩气产量年增长率达32.5%,2012年达2049×108m3,占天然气产量的37%。

  以2008—2011年和2011—2012年的增产量计,美国分别占全球同期天然气增量的32.7%和45.3%,成为增长的首要来源国。气价大降迫使从业者将大量钻井转向页岩油之后, 2009年页岩油(美国将其归类为致密油)产量就达25×104bbl/d,到2011年达到90×104bbl/d,两年间增加了2.6倍,同年,页岩油占全美石油产量的11.5%。2012年全球石油产量增加1.001×108t,而美国增产就达0.492×108t,占全球49.15%,表现出与天然气一样的特点,即美国成为全球石油产量增长量的首要来源。

  页岩油气产量的大幅增加直接改变了美国的基础能源消费构成,其突出表现为“气升煤降”,即天然气消费量和所占比例的增加使煤炭消费量及其所占比例缩小。

  短短4年间,天然气消费量增加了9.1%,占比提高了4.26%,达30.3%;相比而言,煤炭消费量降低了22.6%,占比降低了4.3%,为20.3%。美国煤炭供应过剩亦使煤价降低,进而使其出口量日增,大量煤炭运往急需廉价能源以降低成本的欧洲,部分运往东亚,并使中国煤炭进口来源名单中增加了美国。在美国,廉价天然气不仅大量取代煤炭,而且部分替代石油,导致这4年间石油消费量及所占比例均下降,平均年增率为1.99%,占比下降1.6%,为38.0%。

  油气增产使美国基础能源价格下降。美国得克萨斯中质油价格之前长期高于欧洲布伦特原油,甚至中东迪拜重质油,2009年开始却一反成为最便宜的石油。以2012年的年均价对比,三者依次为94.13美元/桶、111.67美元/桶、109.08美元/桶。天然气大幅降价,直接惠及民用和商用,特别是惠及以天然气中的低碳烷烃为原料的基础化工,进而使精细化工也降低了成本。美国油气化工的复苏和发展对全球,特别是亚洲化工市场产生了很大压力。 2012年,美国用于发电的天然气量增加440亿立方米,拉动发电量增加了21%,并使其发电总量达历史新高。大量的煤电厂改为气电厂,减少污染的同时还大幅降低了电力成本。美国油气产量的猛增也使得油气进口量锐减。

  总之,美国能源构成变化、能源价格和进口量双降等的直接结果是降低了能源成本。给美国经济的全面恢复创造了较宽松的条件,给经济增添了活力。甚至使早已迁往新兴经济体的某些制造业回归,提高了就业率。与之对比,欧洲和东亚—南亚却处于相反状态中,对经济复苏或发展势头存在负面影响。

  耐人寻味的是,在基础能源消费量减少的背景下,美国能源构成虽有了不小的改变,但化石能源所占比例却变化不大,2000年、2008年、2012年分别为89.4%、89.2%、88.6%。

  与美国有某些类似之处的是巴西,其在金融危机期间能源稳步增长,煤炭比例亦有所降低、这得益于其石油勘探开发的重大进展,因地制宜发展水电和新能源的快速增长。这也与生物质乙醇丰富稳定的原料供应和法律保障的市场份额有关。

  市场竞争力是影响能源构成变化的决定性因素

  影响遍及全球的金融危机,使经济在顺利发展时被掩盖的某些向题得以暴露。这使我们更清晰地看到了能源发展中的本质性因素。

  与经济发展的阶段性相关,能源发展也可划分为不同时代:柴薪时代、煤炭时代、石油时代和后石油时代。能源构成不断向高效、低碳、环保、多元的方向变化,这是发展的大方向。对此还应补充两点:一是发展的差异性,同一时间不同国家/地区不仅所处的能源时代可以不同,具体的构成特点也可不同。这首先受经济发展程度和科技发展水平的制约,也受资源禀赋的限制。显然,因时因地制宜是决定能源发展战略政策的重要原则;二是在总的发展方向上可有影响一段时间的逆转。在石油时代总体减低煤炭消费量和所占份额的方向上,当经济出现较严重困难时可以出现二者之一或同时加大的反向变化。

  如果说,经济发展中的起伏是其必然现象,那么影响重大的经济衰退时能源构成的逆行变化便带有一定的必然性。进一步说,这时顺应形势加大廉价能源(如煤炭)的消费量就是“良策”,而不采取貌似倒退的积极对策反到会加剧经济困境。2010年以来,德国和意大利的对比便是个良好例证。显然,能源时代、能源构成都是一定的经济、科技发展水平的反映,超越前者的人为要求难以实现、更难以持续。

  在现代经济条件下产品的综合成本决定着其市场竞争力,优胜劣汰,同等质量(包括效率)条件下成本低者就有生存的机会,进而有着发展壮大的前景。能源的价格作为基础条件之一,影响着多类产品的最终价格。在一般条件下,总是全成本低的能源可能去代替更高成本的能源。所谓非一般的特殊条件(如过高的环保压力)如果可以起作用,那也很难影响到全局,特别是很难长久的持续。某些发达国家按自己的发展程度所制定的减排指标去要求发展中国家时会遭到强烈低制,其根本原因在此。

  作为能源替代重要条件的低成本恰恰反映了市场决定资源配置的基本原则。在欧洲,煤炭发电是天然气成本的一半时,德国等就加大煤炭用量以代气,而在亚洲煤电成本仅为天然气发电的1/3,印度、中国、印尼,甚至韩国和日本纷纷加大煤炭消费量则更是顺理成章。值得强调的是,这种能源构成的变化并不一定要与“国产”观念相对应,欧洲和印度、日本、韩国,在一定程度上也包括中国正是用进口煤炭实现结构的逆行调整的,关键在于是否是因廉价而利于企业生存和度过经济困境。这说明,来自市场外的人为因素,不管是政府的政策,还是环保主义者的诉求,都不应该,或者不能长久地决定能源构成的客观演变。

  能源新时代的到来需要经历艰苦的发展过程

  经济和科技的发展使更新更好的能源不断产生和壮大,最终导致能源新时代的到来。新能源的产生、推广又大力推动了经济的发展、推动了一次又一次的工业革命。这是客观的历史发展规律。

  人们对更好生活的向往,特别是环境问题的日益凸显,使之希望加快这一过程,希望低碳、甚至无碳的后石油时代早日到来,这是可以理解的,也是积极的、有推动作用的。但新能源替代传统能源是以经济和科技相当大的发展为前提的。新能源以成本优势(至少要与被替代能源成本大致相当)、以促进经济发展为结果而使之在能源构成上能与传统能源平起平坐、甚至超越。这基本上是一个市场行为,而不仅是人们的主观愿望。

  从经济发展上看,总是有巨大的不平衡性,有曲折反复,而不是一帆风顺的。当今欧美等发达国家还没有完全走出经济衰退的阴影时,许多发展中国家却面临着新一轮衰退的威胁。

  从科技发展上看,也有一个逐渐积累,逐步加快的过程,而不可能一蹴而就。

  显然,我们不能以主观愿望代替客观现实,要求近期内大幅减低煤炭,甚至石油所占比例,而使新能源和相对清洁的天然气占绝对优势。2013年10月,第22届世界能源大会上,世界能源理事会提出了对2050年前的能源预测,按其可能性较大的所谓“爵士乐”方案:2030年时,新能源占比10%,化石能源占比83%、其中煤炭占比27%。2050年时,以上三数依次为17%、77%和25%。就算按可能性较小的所谓“交响乐”方案:2050年时,新能源也仅占比25%。

  可以说,直到本世纪中期全球仍将以化石能源为主体,且煤炭仍居重要地位。我们应做好思想准备,以持续发展经济、大力提高科技水平的艰苦工作,以一个较长时间的努力去争取能源新时代的到来。

  能源发展模式和其构成要因地制宜、多元化

  在讨论能源构成时,普遍习惯以世界均值为标杆,与发达国家比较,这无疑是重要的思路,但也容易简单化并限制的思考方向。

  我们多次提到因地制宜的重要性。美国可以说是能源领域的先进国家,但其依托丰富的煤炭资源,2012年美国煤炭仍占能源消费的19.8%,明显高于一次电力与新能源之和的13.5%。

  波兰煤炭资源丰富,2012年其煤炭占能源消费量的55.3%。巴西依托其丰富的水力和生物资源,使水电和新能源共占能源总量的38.5%。俄罗斯的石油和天然气占其能源消费的75.2%,远高于世界均值的57.0%,这并不能说明其多么注重环保,而是因为其油气丰富易采。

  显然,世界是多样的,很难归为一个模式,因时因地制宜的发展就是最好的模式。这一指导思想对于中国这样的经济和资源存在巨大不平衡的发展中国家格外重要。我们不仅要研究全国的能源构成,而且要深入研究各大经济区域的能源构成,提出不同的能源模式和发展对策。

  与因地制宜相关的还有坚持多元化的发展方向。实际上,所谓后石油时代就是新能源大发展的多能源共存时代。在某些人眼里,煤一定是脏的,是多种污染和二氧化碳排放的祸首。而科技的发展已在大规模集中使用中基本解决了排硫、氮氧化物和粉尘的问题,对二氧化碳减排也取得了重大进展。

  可以预料,在人类向后石油时代发展的历史过程中,煤炭的清洁化利用会有重大进展,到本世纪后期其仍是宝贵资源。

  近年,特别是日本福岛事故之后不少国家再次兴起弃核潮。然而,德国削减核电加重了能源和经济上的困难,而相邻的法国却因占比较大且稳定的核电增强了应对经济衰退的能力。事实证明,核电安全是可以做到的,弃核是自乱阵腳的不利对策。

  油气领域则应以老油气田提高采收率和向新领域开拓并举,常规与非常规并举。以上问题进一步启示我们,在能源发展上必须注意排除某些民粹主义思潮的干扰,某些政客利用其为自己利益服务的短期行为会为自己和社会酿下苦酒。

  (作者为中国能源研究会常务理事、中华能源基金会(香港)高级顾问、中国国际问题研究基金会研究员)

能源构成逆行变化的启示