文 | 美國(guó)落基山研究所 Jules Kortenhorst
我們生活的時(shí)代充滿了各種不確定性。新冠肺炎疫情給全世界帶來(lái)不可估量的痛苦和損失,同時(shí)也向我們展示了,這個(gè)世界能夠以多快的速度發(fā)生變化。但這并不是我們?cè)?1世紀(jì)初面對(duì)的唯一巨變,事實(shí)上,我們面對(duì)的最大變化是氣候危機(jī)帶來(lái)的影響,而它已經(jīng)在全球各地造成了諸多顛覆性災(zāi)難。
能源形勢(shì)也在發(fā)生變化。此前,美國(guó)德克薩斯州的石油價(jià)格在歷史上首次短暫性地降至負(fù)值。我們知道,全球更大范圍內(nèi)正經(jīng)歷從化石燃料向清潔能源解決方案的轉(zhuǎn)型,但這一轉(zhuǎn)型的輪廓和狀態(tài)仍具有不確定性。
為了解讀這些問(wèn)題,并將已知和未知的問(wèn)題區(qū)分開(kāi),我們與世界經(jīng)濟(jì)論壇全球未來(lái)理事會(huì)(World Economic Forum’s Global Future Council)能源組的其他成員合作發(fā)表了一篇題為《能源轉(zhuǎn)型A-Z:已知與未知》(The A-Z of the Energy Transition: Knowns andUnknowns)的文章,列出我們對(duì)于全球能源轉(zhuǎn)型過(guò)程已知的13項(xiàng)關(guān)鍵事項(xiàng)和未知的13項(xiàng)關(guān)鍵問(wèn)題。
這項(xiàng)工作尤為重要,因?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)型并非靜態(tài),而是不斷發(fā)展變化的,并且我們的認(rèn)知也隨之變化。今天我們已知的答案在十年,甚至幾年前都仍屬未知的疑問(wèn)。
我們知道能源轉(zhuǎn)型正在發(fā)生,這是毋庸置疑的,并且在能效、可再生能源及電氣化等技術(shù)卓越經(jīng)濟(jì)性的推動(dòng)下,轉(zhuǎn)型速度越來(lái)越快。LEDs、太陽(yáng)能光伏、風(fēng)電機(jī)組和電動(dòng)汽車(EV)等不僅僅是我們應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù),也是比那些已被它們替代的舊能源技術(shù)更優(yōu)秀的解決方案。這也是它們通常能夠在允許市場(chǎng)發(fā)揮作用的地方獲得成功的原因。
另一個(gè)近些年逐漸明朗化的問(wèn)題是:化石燃料需求正在達(dá)到峰值。歐洲化石燃料需求的峰值發(fā)生在2006年,全球煤炭需求的峰值發(fā)生在2013年,而石油需求在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)峰。這些峰值的到來(lái)對(duì)化石能源部門的投資產(chǎn)生了巨大影響,而那些尚未意識(shí)到變化的人將會(huì)承擔(dān)變化帶來(lái)的后果。
然而,我們還有大量的工作要做。即便已經(jīng)具備有利的經(jīng)濟(jì)性,這些更清潔的選項(xiàng)要想在整個(gè)經(jīng)濟(jì)中替代化石燃料,仍將面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。
這一問(wèn)題的部分原因在于我們還面對(duì)著許多未知的領(lǐng)域,諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題也不夠明朗。我們尚未得知全球化石燃料需求的峰值到來(lái)或清潔替代方案完全普及的具體時(shí)間。能源轉(zhuǎn)型的許多動(dòng)態(tài)趨勢(shì)都遵循非線性形態(tài),能源系統(tǒng)的變化也很可能帶來(lái)諸多非線性和不可預(yù)測(cè)的結(jié)果。
新冠肺炎疫情等危機(jī)的爆發(fā)更進(jìn)一步增加了這種不確定性,它已摧毀了化石燃料需求,但也減緩了清潔能源解決方案替代石油和其他化石燃料的進(jìn)程。
在技術(shù)方面也存在一些疑問(wèn)。雖然目前來(lái)看,LEDs、太陽(yáng)能、風(fēng)能和鋰離子電池(無(wú)論是否用于電動(dòng)汽車)等均已被確定為不可或缺的技術(shù),但能源轉(zhuǎn)型還需要更多的技術(shù),其中的一些技術(shù)仍需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和規(guī)?;茝V。我們尚不得知哪些技術(shù)會(huì)取得成功,哪些技術(shù)可以解決能源轉(zhuǎn)型的一些棘手問(wèn)題,如電力系統(tǒng)最后20%部分的脫碳問(wèn)題。
當(dāng)然,我們具備了足夠的知識(shí)來(lái)展開(kāi)行動(dòng)??稍偕茉吹某杀疽呀?jīng)低于化石燃料,我們?cè)僖矝](méi)有任何實(shí)質(zhì)性的理由去推遲能源轉(zhuǎn)型的加速。全球未來(lái)理事會(huì)的文章就在呼吁投資者、企業(yè)決策者、政策制定者和民間社會(huì)采取行動(dòng)。是時(shí)候抓住能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)的巨大機(jī)遇,展開(kāi)全球合作,大膽行動(dòng)了!
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能源轉(zhuǎn)型A-Z:已知與未知
關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的已知關(guān)鍵事項(xiàng)
我們需要進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)于2018年發(fā)布的《全球升溫1.5℃特別報(bào)告》指出,如果一切照常,《巴黎協(xié)定》中設(shè)定的全球碳預(yù)算(carbon budget)將在20~30年內(nèi)被耗盡,并隨之開(kāi)啟“溫室地球”(hothouse earth)時(shí)代。因此,我們必須從使用會(huì)排放溫室氣體的能源轉(zhuǎn)向可再生能源。
我們清楚自己應(yīng)該采取哪些行動(dòng)。能源轉(zhuǎn)型的顯著特征包括通過(guò)能效的提升以及行為的轉(zhuǎn)變來(lái)減少需求,推動(dòng)電力系統(tǒng)脫碳,提升電氣化水平以及推廣可再生能源制氫的應(yīng)用。當(dāng)然,為了確保能源轉(zhuǎn)型保持合理的節(jié)奏,可能還需要使用生物質(zhì)能和排放物脫除技術(shù)。
能源轉(zhuǎn)型會(huì)困難重重?;剂鲜乾F(xiàn)代社會(huì)的基石,在全球能源供應(yīng)中的占比仍然高達(dá)80%左右。許多國(guó)家和企業(yè)嚴(yán)重依賴于化石燃料的產(chǎn)出,英格蘭銀行曾指出,能源轉(zhuǎn)型會(huì)影響到20萬(wàn)億美元的財(cái)富。抵制能源轉(zhuǎn)型的力量依然十分強(qiáng)大,它們?cè)噲D繼續(xù)保持現(xiàn)有化石燃料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)型的力量可能占據(jù)壓倒性優(yōu)勢(shì)。與保持現(xiàn)有路徑相比,進(jìn)行轉(zhuǎn)型將讓更廣泛的群體受益,畢竟世界范圍內(nèi)有80%的人口生活在需要進(jìn)口化石燃料的國(guó)家。從全球來(lái)看,化石燃料產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人數(shù)只占總勞動(dòng)力的1%,并且從化石燃料獲得的很大一部分收益都流入了少數(shù)出口國(guó)和出口商手中。與此同時(shí),一些化石燃料產(chǎn)業(yè)鏈上的參與者正在轉(zhuǎn)向可再生能源,減少自己的碳足跡。
能源轉(zhuǎn)型是正義的。化石燃料主要被相對(duì)少數(shù)的富裕群體消費(fèi),由此產(chǎn)生的代價(jià)卻由相對(duì)多數(shù)的貧困群體承擔(dān)。與之相反,可再生能源廣泛存在,沒(méi)有應(yīng)用規(guī)模的限制,正在被用于解決最后一公里的難題,為幾億缺電人口供應(yīng)電力。一旦進(jìn)入“溫室地球”時(shí)代,很多地區(qū)將不再宜居,最貧困群體的生機(jī)也會(huì)被摧毀,帶來(lái)數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的氣候難民。國(guó)際可再生能源署(IRENA)預(yù)計(jì),能源轉(zhuǎn)型有望創(chuàng)造出的新能源就業(yè)崗位數(shù)將遠(yuǎn)多于化石燃料產(chǎn)業(yè)損失的就業(yè)崗位數(shù)。全球的宗教和道德領(lǐng)袖們均在呼吁推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。
能源轉(zhuǎn)型是成本更低的選項(xiàng)。隨著過(guò)去十年間可再生能源成本的急劇下降以及其他技術(shù)的快速進(jìn)步,能源轉(zhuǎn)型的成本要低于保持現(xiàn)狀所付出的代價(jià)。據(jù)波士頓咨詢集團(tuán)測(cè)算,能源轉(zhuǎn)型的成本只占到GDP的1%,維持現(xiàn)狀所付出的代價(jià)則至少達(dá)到GDP的30%。
關(guān)鍵參與者都在積極謀求轉(zhuǎn)型。許多金融機(jī)構(gòu)、大型企業(yè)、民間團(tuán)體代表以及政府均要求做出改變。管理著120萬(wàn)億美元資產(chǎn)的經(jīng)理人們已經(jīng)簽署氣候相關(guān)財(cái)務(wù)信息披露工作組(TCFD)的行動(dòng)準(zhǔn)則。歐盟宣布了綠色新政(Green New Deal)計(jì)劃。印度致力于使可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到4.5億千瓦的目標(biāo),巴基斯坦則計(jì)劃讓可再生能源在其能源系統(tǒng)中的占比增長(zhǎng)4倍。圍繞RE100倡議等確立的、與《巴黎協(xié)定》相一致的目標(biāo),越來(lái)越多的企業(yè)參與其中。民意調(diào)查也顯示,公眾一直要求為減緩全球變暖采取行動(dòng)。殼牌、BP等石油公司也公布了自己的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。
我們擁有了相應(yīng)的技術(shù)解決方案?,F(xiàn)在,有越來(lái)越多的技術(shù)解決方案可以符合成本效益的方式來(lái)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。能效回報(bào)(efficiency gains)的提升有效減緩全球能源需求的增長(zhǎng)速度。彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)的數(shù)據(jù)顯示,在全球大約2/3的地區(qū),新建可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的成本已經(jīng)低于化石燃料發(fā)電項(xiàng)目。同時(shí),并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展不斷打破可再生能源電力應(yīng)用比例的上限。此外,與以化石燃料為動(dòng)力的輕型交通系統(tǒng)(light transport)相比,以電力為動(dòng)力的輕型交通系統(tǒng)將很快在成本上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
上述技術(shù)解決方案的成本正在快速下降。與風(fēng)能、太陽(yáng)能、電池和電解槽等相關(guān)的關(guān)鍵可再生能源技術(shù)正處于成本快速下降階段,它們的規(guī)模每翻番一次,其成本會(huì)降低15%~20%。這意味著在越來(lái)越多的地區(qū),可再生能源成本正在迅速降至現(xiàn)有化石燃料技術(shù)成本之下。政策制定者由此也會(huì)獲得更大的操作空間。
峰值漸近。由于成本的迅速下降,關(guān)鍵可再生能源技術(shù)正沿著指數(shù)增長(zhǎng)曲線(S曲線)快速發(fā)展,這使它們能夠滿足特定行業(yè)和國(guó)家日益增長(zhǎng)的能源需求。在這種情況下,現(xiàn)有化石燃料技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模已經(jīng)漸近峰值。歐洲化石燃料需求量在2006年達(dá)峰,2013年,全球煤炭的需求量達(dá)到峰值。內(nèi)燃機(jī)(ICE)汽車的使用量或許再也無(wú)法超過(guò)2017年的水平。世界資源研究所(WRI)指出,到2017年,有49個(gè)國(guó)家的碳排放量(占全球的36%)已經(jīng)達(dá)到峰值。
在位企業(yè)(incumbent company)處于風(fēng)險(xiǎn)之中。峰值需求以及技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)使得能源系統(tǒng)的在位企業(yè)如果不能及時(shí)做出反應(yīng),就將面臨低價(jià)和擱淺資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。我們已經(jīng)看到過(guò)在位化石燃料企業(yè)出現(xiàn)數(shù)千億美元的資產(chǎn)減值,以及與煤炭、電力、石油勘探相關(guān)的行業(yè)股價(jià)暴跌。
我們需要更多的政策行動(dòng)來(lái)達(dá)成《巴黎協(xié)定》中的目標(biāo)。如果希望確保轉(zhuǎn)型速度符合該協(xié)定的要求,政策制定者就必須采取更加堅(jiān)定的行動(dòng)。當(dāng)下,實(shí)施重大政策行動(dòng)的空間依然巨大。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)統(tǒng)計(jì),2018年,全球化石燃料消費(fèi)補(bǔ)貼高達(dá)4280億美元。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的數(shù)據(jù)則顯示,同期,各國(guó)直接和間接對(duì)化石燃料征收的稅收額也僅接近5680億美元。與此同時(shí),使用化石燃料所帶來(lái)的與身體健康和全球變暖相關(guān)的負(fù)外部性成本不低于100美元/噸。
政策制定者有必要為改變做足準(zhǔn)備。由于系統(tǒng)會(huì)被逐步改變,若未能提前做好準(zhǔn)備,將是十分危險(xiǎn)的。政策制定者應(yīng)當(dāng)為重構(gòu)依賴于化石燃料的狀態(tài)與系統(tǒng)做好以下工作:重新培訓(xùn)勞動(dòng)力,確保轉(zhuǎn)型是公正的;針對(duì)新的稅收來(lái)源做出安排;抑制對(duì)在轉(zhuǎn)型過(guò)程中易于遭到擱淺的資產(chǎn)進(jìn)行投資。
關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的未知關(guān)鍵問(wèn)題
政治經(jīng)濟(jì)學(xué)將在各國(guó)發(fā)揮怎樣的作用?每個(gè)國(guó)家都有自己特殊的國(guó)情,因此,對(duì)于能源轉(zhuǎn)型,并不存在單一的解決方案。此外,在部分國(guó)家,化石燃料利益集團(tuán)能夠通過(guò)控制政權(quán)來(lái)試圖阻止能源轉(zhuǎn)型。與此同時(shí),越來(lái)越多的人將從能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)的投資、增長(zhǎng)和就業(yè)中受益,因而也會(huì)成為能源轉(zhuǎn)型的支持者。即便對(duì)于“減碳困難”(hard-to-abate)的重工業(yè)(如鋼鐵、化工)而言,通過(guò)轉(zhuǎn)型,也有望在替代燃料(如氫能)產(chǎn)業(yè)鏈上創(chuàng)造出大量就業(yè)崗位。
能源轉(zhuǎn)型會(huì)帶來(lái)怎樣的非線性影響?改變能源系統(tǒng),可能會(huì)帶來(lái)很多非線性的、難以預(yù)料的結(jié)果。比如,隨著對(duì)全球變暖、氣候行動(dòng)主義(climate activism)以及其他社會(huì)變遷的關(guān)注,消費(fèi)者的行為可能會(huì)發(fā)生顯著變化。當(dāng)然,反饋循環(huán)(feedback loops)的存在有望加速改變的過(guò)程。由于無(wú)法對(duì)此加以預(yù)測(cè),因此,我們必須對(duì)試圖基于過(guò)多細(xì)節(jié)建立模型的做法保持謹(jǐn)慎。
化石燃料的需求峰值何時(shí)到來(lái)?由于影響因素眾多,因此,很難準(zhǔn)確測(cè)算化石燃料需求會(huì)在何時(shí)達(dá)到峰值。按照目前的新能源技術(shù)以及全球能效回報(bào)增長(zhǎng)速度來(lái)估算,這一峰值有望在21世紀(jì)20年代到來(lái)。但如果新能源供應(yīng)突然停止增長(zhǎng),全球能源需求卻迅速增加,達(dá)到峰值的時(shí)間將被推遲至21世紀(jì)40年代。
哪些新技術(shù)正在到來(lái)?我們需要對(duì)已經(jīng)在應(yīng)用規(guī)模和成本上得到驗(yàn)證的技術(shù)(如太陽(yáng)能和風(fēng)能)、正處于清晰學(xué)習(xí)曲線上的技術(shù)(如電池與綠色氫能)、仍在探索降本以及大規(guī)模應(yīng)用路徑的技術(shù)(如碳捕獲與封存)加以辨別。在位企業(yè)預(yù)測(cè)能源未來(lái)走勢(shì)時(shí),往往傾向于對(duì)接下來(lái)的創(chuàng)新采取十分保守的看法。然而,過(guò)去十年間可再生能源成本急劇下降的經(jīng)驗(yàn)、行動(dòng)的緊迫性以及更多的資源被投入到尋找解決方案中,似乎都表明了學(xué)習(xí)曲線將繼續(xù)發(fā)揮作用,更多的新技術(shù)也會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)。
“天然氣橋”(gas bridge)會(huì)有多長(zhǎng)?天然氣生產(chǎn)企業(yè)常常將天然氣標(biāo)榜為通向可再生能源時(shí)代的一座橋梁,但它面臨著雙重威脅:高度的無(wú)組織排放(fugitive emission)、可再生替代能源成本的快速下降。現(xiàn)在不確定的是,整個(gè)天然氣系統(tǒng)是否會(huì)成為一座橋梁。
如何推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的最后一程?用可再生能源滿足全球能源供應(yīng)的最后20%部分,無(wú)疑是非常困難的。然而,考慮到目前非化石能源在全球能源供應(yīng)中僅占20%左右,能源轉(zhuǎn)型目前并不會(huì)遇到太大阻力。如同其他任何轉(zhuǎn)型,能源轉(zhuǎn)型也是分階段的:新能源應(yīng)用的起步期,化石燃料的需求達(dá)峰階段,新能源應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的時(shí)期,化石燃料被完全替代的收官階段。隨著技術(shù)進(jìn)步,即便是面對(duì)能源轉(zhuǎn)型“深水區(qū)”的棘手問(wèn)題,解決起來(lái)也相對(duì)更容易。未來(lái)10年的挑戰(zhàn)在于,促使化石燃料需求峰值的到來(lái)。
如何解決“減碳困難”行業(yè)的大規(guī)模轉(zhuǎn)型問(wèn)題?全球能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)(ETC)已經(jīng)針對(duì)貨車運(yùn)輸業(yè)、石油化工業(yè)、航空業(yè)、水泥業(yè)等“減碳困難”行業(yè)的轉(zhuǎn)型提出了一攬子解決方案。最近,彭博新能源財(cái)經(jīng)則描繪了如何在歐洲的運(yùn)輸業(yè)、工業(yè)以及建筑業(yè)推進(jìn)電氣化。至于如何在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,仍有待觀察。
新興市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)超越,還是保持模仿?多數(shù)現(xiàn)有的能源生產(chǎn)商認(rèn)為,新興市場(chǎng)將采用成熟市場(chǎng)走過(guò)的能源發(fā)展路徑。然而,這似乎不會(huì)發(fā)生在那些存在嚴(yán)重污染問(wèn)題、能源對(duì)外依存度高并且具有良好治理水平的國(guó)家。隨著更低成本的可再生能源解決方案變得易得,這些國(guó)家更有可能對(duì)此加以使用。中國(guó)與印度已經(jīng)領(lǐng)先一步,其他國(guó)家也有望奮力追趕。當(dāng)然,那些擁有豐富化石燃料資源的少數(shù)國(guó)家則不太可能做出這種轉(zhuǎn)變。
新興經(jīng)濟(jì)體能否獲得更低成本的資金?政策承諾只是驅(qū)動(dòng)大規(guī)模能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量之一。印度能源、環(huán)境與水資源中心(CEEW)指出,融資成本在目前印度可再生能源總成本中所占的比重最大,在那些風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)(risk premium)更大的發(fā)展中國(guó)家,這一比例會(huì)更高。新興市場(chǎng)何時(shí)能夠突破可持續(xù)金融方面的可利用以及可負(fù)擔(dān)限制,不僅有賴于其國(guó)內(nèi)政策環(huán)境的改善,也取決于全球金融體系風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制、保費(fèi)定價(jià)機(jī)制以及國(guó)家間的風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制的改革。
哪些是促成改變的最佳政策工具?它們是否會(huì)被更廣泛地采用?一系列政策正在被用于推動(dòng)改變,其中的一些顯得更加有效,包括可再生能源拍賣、效率監(jiān)管和目標(biāo)設(shè)定。
何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)凈零排放?這還需要數(shù)十年的時(shí)間,期間存在大量變數(shù)和不確定性?,F(xiàn)如今,我們應(yīng)當(dāng)聚焦更加關(guān)鍵的問(wèn)題,比如尖峰需求、推動(dòng)有效轉(zhuǎn)型的政策等。
在位企業(yè)應(yīng)當(dāng)為轉(zhuǎn)型做好哪些工作?在能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,每家企業(yè)都會(huì)遭遇自己的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,重要的是勿將各個(gè)企業(yè)遇到的特定問(wèn)題與能源轉(zhuǎn)型的通解混為一談。通常而言,如同其他技術(shù)變革,轉(zhuǎn)變的過(guò)程往往是由創(chuàng)新者和外來(lái)者推動(dòng)的,但一些在位企業(yè)也可能會(huì)發(fā)揮重要作用。
新冠肺炎疫情的影響幾何?政策層面會(huì)對(duì)此做出何種反應(yīng)?新冠肺炎疫情的爆發(fā),進(jìn)一步增加所有預(yù)測(cè)的不確定性。由此也引發(fā)了爭(zhēng)議,有觀點(diǎn)稱,這場(chǎng)危機(jī)會(huì)抑制全社會(huì)尋找應(yīng)對(duì)氣候變化解決方案的熱情,化石燃料則因成本相對(duì)較低而出現(xiàn)需求反彈。另一方認(rèn)為,周期性減速將加速化石燃料需求峰值的到來(lái),也會(huì)為能源進(jìn)口國(guó)的政策制定者創(chuàng)造出操作空間,從而取消化石燃料的補(bǔ)貼,并對(duì)其負(fù)外部性征稅,最終推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。