碳中和仍是必然趋势，但会比预计的时间更长

文 | 陈新华

ONS Conference and Exhibition是欧洲规模最大的能源大会与展览，两年一次。2022年8月28日-9月2日在挪威斯坦万格举办的ONS是2018年以来首次举办线下会议，盛况空前。

欧洲能源危机是会议当然的焦点。哥伦比亚大学全球能源政策中心创始主任杰森·博尔多夫 （Jason Bordoff） 说，这是第一次全球性能源危机，也是第一次能源转型危机。

我也参加了那次会议，完全赞同他的观点。这次欧洲危机并不完全是从乌克兰危机开始的，之前就有征兆。2014年到2021年，全球油气行业的年均上游资本支出比2014年前降低了50%多，投资不到位加上现有油气田产能衰减厉害，油气供应紧张在俄乌冲突之前就已显现。

欧洲能源危机：根源、影响和出路

欧洲能源危机的根源我归纳为四个方面：

欧洲投资银行在2019年初颁布的能源投资政策规定：自2021年底开始停止给所有不加CCS （碳捕捉与封存） 的化石能源项目贷款。BP公司决定不仅不在新的国家投资油气项目，还要在2030年将油气产量在2020年的基础上降低40%。

2021年5月26日，海牙地方法院就一些非政府组织和一群个人对壳牌公司提出的气候变化诉讼案件作出裁决。该裁决要求壳牌在2030年前将其范围一、二、三的二氧化碳排放量减少45%，而其之前的计划是20%。

俄乌冲突爆发之前，美国就在极力劝阻德国放弃已经建好的北溪2号管线，还曾对参与该管道建设的公司和个人实行制裁。俄乌冲突爆发后，德国决定中止北溪2号的启用认证程序。花了110亿美元建成的管线这样放弃，可不是俄罗斯的决定。从能源角度看，破坏欧洲与俄罗斯之间紧密的天然气联系，不仅可以阻止俄欧之间的经济互存，将俄罗斯的管道天然气和LNG （液化天然气） 排除在欧洲市场之外，还可以兜售昂贵的美国LNG。

在ONS的发言中，我用自来水和瓶装水来比喻管道气和LNG，指出想用瓶装水替换自来水来满足日常生活是不现实的。

影响也是四个方面：

目前电价气价高涨，与欧洲的能源市场设计有关。按照欧洲电力现货市场的定价机制，满足电力供需平衡所需的最后一台机组的报价为市场价。能源危机之下，成本最高的气电成了决定市场价格的边际机组。这种靠边际成本定价的市场机制，导致运营成本不变的挪威水电价格随着天然气价格而暴涨。

针对这个问题，欧盟理事会领导人峰会于10月20日通过了重塑欧洲能源市场的一揽子措施，要求欧盟委员会尽快拿出具体方案。该一揽子措施包括在荷兰TTF之外建立新的天然气标杆价格以更真实地反映天然气供需情况，设定天然气交易价格的波动区间来限制其激烈波动，并为天然气价格向发电领域传递设定天花板。但是重新设计需要时日，于是只好在成员国采取政府干预手段，一是限价，二是征收暴利税。让电力公司、石油公司、水电公司把吃进去的利润吐出一部分补贴消费者。

10月24日，欧洲大陆的天然气标杆价格——荷兰天然气期货交易所的期货产品TTF，在伦敦洲际交易所 （ICE） 的时前 （Next Hour） 交易中短暂出现负价格，引发广泛关注。值得说明的是，这一交易纯属金融衍生品避险交易，不涉及TTF的月前 （Moth Ahead） 合同交易，其负价格并不表示欧洲已经度过了天然气短缺危机。

在挪威的ONS大会上，挪威首相表示有必要继续投资油气。加拿大劳工部长 （前能源部长） 说，我们应该让石油工人有尊严地参与到能源转型过程当中，他们也是能源转型当中重要的组成部分。道达尔能源董事长潘彦磊 （Patrick Pouyanné） 认为，未来社会将同时需要电子与分子。道达尔公司的愿景是，到2050年，公司50%的业务将在电子 （即电力） 领域，25%是天然气分子，另外25%则为其他分子，如生物质燃料。BP和壳牌最近也对2050年的碳中和目标进行了修正，不再提及消费者产品层面的碳中和承诺。

出路分为长期和短期。

长期看，欧洲还是想扩大新能源，即RePowerEU计划，大幅提升可再生电力的比例，将2030年目标提升到45%，还有交通电气化、氢能、CCS等。但氢能远水不解近渴且绿氢来源不稳定，CCS能否形成可大规模推广的商业模式也有待验证。

在可再生能源方面，欧洲严重依赖中国制造。拿太阳能为例，90%的欧洲太阳能板进口是从中国来的，它们现在又要紧跟美国搞强制劳工法案，对中国新能源装备出口可能会造成很大影响。欧洲自己生产不了这些东西，重建产业链需要很长时间，但又不想严重依赖中国，欧洲的可再生能源目标能否实现问号很大。

短期来讲，关键是要度过这个冬天。过冬的关键在于这个冬天是暖冬还是寒冬。入秋以来，欧洲一直是非常温暖，但最强大的气象模型也无法预测入冬后的天气情况。

欧盟加英国一共有1000亿立方米左右的天然气储存能力，到10月24日已经储存了93.6%左右。欧洲冬季正常的天然气消费量是每个月500亿立方米左右，俄罗斯管道气的供应量是每个月120亿立方米，但从今年7月开始已经大幅降低到正常水平的30%左右。9月27日发生的炸断北溪1号和北溪2号管线事件不管是谁干的，都是逼着德国和西欧国家在没有俄罗斯管道气的情况下过冬。

如果今年是一个暖冬，即便俄罗斯管道气完全停供，欧洲凭现有的天然气储存完全可以应对，何况欧洲各国还启动了节能，重启煤电与核电等措施。如果是寒冬，就要艰难得多。

这个冬天过去后怎么办？如果北溪的两条管道从此作废，全球的LNG市场在未来几年会持续吃紧，俄罗斯也将不得不开辟新的亚洲市场。

能源转型回归理性

通过这场危机，我认为全球能源转型正在回归理性，主要体现在以下几个方面：

首先是能源安全与气候保护的平衡问题。之前人们一直在能源“不可能三角” （安全、清洁、便宜） 之间转弯弯，像小孩子坐旋转木马一样转来转去。现在新的共识正在形成，即能源安全是能源转型的基础，没有能源安全其他的都是免谈，真正需要平衡取舍的，是在清洁和便宜之间。

其次是两个新概念的出现。一个是Sufficiency，另外一个是Resilience。

以前我们一直强调效率，就是Efficiency，包括能源效率、生产效率、土地效率、生态效率等多个维度，但是效率不等于可持续。能源效率提高了以后，可能使需求继续增加，最终导致碳排放增加。这么多年来发展中国家能源效率每年都在提高，但能源消费没有降低，部分原因就是这个。

现在出现了一个新的概念，叫Sufficiency，是适度，刚好够的意思，在中文语境中，我认为翻译成“简约性”更加合适。这个词在联合国政府间气候变化专门委员会 （IPCC） 第六次评估报告里面被提及179次。简约要来代替效率，主要是把需求侧的措施包含进来，简约而不是过分的需求。我们每个人都是气候变化的贡献者，应对气候变化需要每个人进行简约性消费，满足需求但又不给地球环境增加太多负担。

另外一个概念是韧性，Resilience，就是要让整个社会、整个能源系统，包括基础设施，具有强大的抗风险能力。

能源转型回归理性还涉及一个很重要的概念，就是安全转型。碳中和就是把二氧化碳排放量的最小化作为一个目标函数来求解。但这个目标函数肯定会有很多约束条件，例如能源供应安全、粮食供应安全、原材料供应安全、产业链运营安全、金融体系安全等。通过这次危机，大家对能源转型的边界条件看得更加清楚了。

能源系统有三个携带能量的要素，一个是碳，一个是氢，另外一个是电子，这三个要素组成了现代能源体系。能源系统通过这三个要素提供的，不光是热力、电力和动力，还提供原材料。原材料除了化工原材料之外，钢铁、水泥、玻璃、塑料、化肥也是能源密集型材料，一吨钢铁要半吨标准煤，一吨水泥起码100公斤的标准煤。有人希望用氢能代替化石能源来生产这些材料，但现在既没有成熟的技术，也没有好的商业模式。现代能源体系里还有一个要素，就是稀有金属，或者说是关键矿物质材料，它们对于能源系统转型也是必不可少的。

埃隆·马斯克在挪威的会议上说，2030年全球50%的新汽车销售会是电动汽车，我特别研究了世界上有没有足够的锂金属来支持现有汽车全部电动化，得出的结论令人遗憾，全世界没有足够的锂供应能力来支撑他的预测。

现在每辆电动汽车需要50公斤左右碳酸锂，2030年全球汽车销售量预计在1亿辆左右，50%电动汽车渗透率需要每年250万吨的碳酸锂供应，目前全球的碳酸锂供应能力只有60万吨左右，且电动汽车目前只占碳酸锂应用的40%左右。电动汽车并不是锂金属唯一的应用市场，很多的移动电子产品如手机和电脑用的也是锂电池，用户侧储能用的也是锂电池。

要达到马斯克的目标，在其他应用领域需求都不变的情况下，全球碳酸锂产量要在2030年达到300万吨以上，是目前产能的5倍。这根本不可能。全球锂资源大部分集中在拉美地区，拉美国家正在对锂资源国有化，扩产速度缓慢。

除了锂，还有没有更好的储能材料呢？回答是还没有找到，今后也很难找到。

我们从元素周期表中看到，自然界有108种元素，外加10种人工合成元素，一共118个，锂在当中排名第三，是最轻也是最活跃的金属，其他靠后的元素，如钠、钒等都不具备锂所具备的特性。要是有人告诉你，他找到了一种比锂更好的储能材料，你其他都不用问，看看它在元素周期表的排名就知道真假。

未来的能源体系将是以电力为主，关键矿物质密集型的体系。能源转型，不光是从高碳向低碳零碳转变，能源系统也将从燃料密集型向材料密集型转变，化石能源利用将从燃料向化工原材料转变。现代能源体系的特征可用28个字来概括：安全稳定、经济便捷、清洁低碳、智慧高效、互联共享、柔性自洽、韧性抗压。

这张图的时间维度，1965年到现在，再到2050年，是按照比例画的。问题是未来经济要继续增长，能量需求也有要继续增长，但碳排放要大幅下降，这就形成了倒V型的碳排放曲线。

这个倒V型曲线需要全新的商业模式来支持逆向经济，即所有的能源供应、电力生产等都要反过来，要从卖碳排碳赚钱的商业模式变成埋碳减碳赚钱的商业模式。

全球能否在2050年实现碳中和？我觉得很难，能源经济的惯性非常强大，我们要做好心理准备。国际能源署在2021年发布的全球能源碳中和路线图中警告，如果全球要在2050年实现碳中和，那从现在起就要全面停止对油气项目的投资。但为应对这次能源危机，各国都加大了油气投资。

这不是说我们就不做努力了，碳中和仍是必然趋势，但时间会比预计得长，除非有特别创新的技术，能够革命性地化解能源不可能三角。

对中国能源转型的六点思考

中国从这次欧洲能源危机中应该吸取什么样的教训？能源转型该如何继续推进？

能源转型的意志不能动摇，清洁低碳的大方向也不能改变，但能源转型不会一蹴而就，具体来说，需要在以下六个方面做好功课：

安全是现代能源体系的基石，它要求能源体系有足够的韧性和抗风险能力。这些风险可能来自极端气候事件，可能来自网络安全威胁，也可能来自外交事件导致的“禁运”，甚至直接的战争威胁。

鉴于国内最近出现的电荒，除了传统能源中的油气供应安全之外，我们要花更大的精力来研究新能源体系对关键矿物质的需求，进一步强化锂、铂、镍、钛、锰、钒、稀土等战略矿产产业链安全。

这里涉及两方面的问题。第一是吸取欧洲的教训，避免在“政治正确”之下做出不符合科学发展规律的重大决策。第二是要避免决策与企业现实脱钩，决策文件起草者多到企业看看，了解企业经营面临的问题，让政府决策能够与企业决策对得上号。

中国能源转型的重点是电力转型，建设以新能源为主体的新型电力体系是对现有电力体系的颠覆性重塑，不可能在现有的电网体制下建成。如果电网体制保持不变，就相当于让一个全新的身体套到一个老旧的衣服里面去。体制改革既涉及到新型电力体制建设本身的问题，如可再生能源大规模推广消化体系，包括火电厂灵活性改造、需求侧响应、虚拟电厂、区域储能等问题，也涉及该体系与社会其他层面对接的问题，如大型的风光基地建设所涉及的配套设施，如土地使用权、生态保护等方面。

成功的能源转型需要在供应侧和需求侧同时发力，需要需求侧的人人参与。简约性也是这次欧洲应对能源危机的重要举措之一。IPCC提出的简约性 （Sufficiency） 概念非常重要，应成为能源转型的重要组成部分。

如前所述，要在本世纪中叶实现碳中和，无论中国还是全球都需要一系列颠覆性技术，而这些颠覆性技术很难在大众认知范围内产生，很多研发工作在欧美国家都在静悄悄地进行。这些技术的出现有可能颠覆中国20年来建设起来的新能源产业优势。因此，国家科技创新体系对新技术要具有足够的包容性，不要用惯性思维把希望扼杀在摇篮中。

在能源转型产业链方面，中国与欧美之间优势互补，不管主观层面乐意与否，欧盟雄心勃勃的RePowerEU计划和太阳能战略都得依赖中国制造才能落实。应该加大与欧美在新能源领域的合作力度，特别是与欧洲开展务实的合作。我们也可以学习借鉴欧美国家的做法，如英国的能源安全战略、欧盟的REPowerEU、美国的去通胀法案等等。同时，可以与国际能源署、国际可再生能源署等机构合作开展关键矿物质产业链的研究，积极参与这方面的全球治理。

作者为北京国际能源专家俱乐部总裁；编辑：马克