《美国进入“能源新时代”影响几何》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-06-19
  • 在今年的剑桥能源周上,佩里再次强调指出,正是由于美国拥有涵盖传统化石能源、可再生能源和核能等多种形式的丰富能源资源,所以美国进入“能源新时代”。他进而话锋一转指出,“要依靠创新,而非遵循繁重的《巴黎协定》来通往零碳世界……美国通过发展CCS技术、小型核电技术等技术创新,完全可以实现电力系统的近零碳排放……”

    从佩里的两次讲话中,可以感觉他就像是美国能源行业不遗余力的“宣传员”,一方面是竭力宣扬美国的“先进”能源管理理念,另一方面是为美国能源产品“代言”,尽可能为美国能源行业争取最大利益。但在笔者看来,佩里两次讲话中大部分讲述的是事实,也有一部分的溢美之词和自我吹嘘之处。

    例如,他两次讲话都谈到美国为碳减排做出历史性贡献,但他却刻意回避了2018年美国碳排放反弹的事实(增幅约3.4%,一个重要原因是天然气消费增长)。

    还比如,他提及美国有能力引领各种电力生产实现“零排放”,但2017年美国电力领域的碳排放仍高达17.44亿吨,这其中绝大部分来自美国化石能源发电。

    由于目前CCS技术仍处在试点阶段、尚未大规模推广,如何在满足化石能源消费增长的同时实现碳减排,我们只看到佩里部长许了一个美好的愿景,但没有看到清晰的时间表和路线图。

    “能源新时代”本质上仍是油气主导的时代?

    在我看来,佩里部长的“新现实主义”用来形容美国的能源转型进程也是恰如其分的。与德国弃核、弃煤、全力发展可再生能源的转型模式不同,美国能源转型主要方向是向清洁能源转型,清洁能源包括化石能源的清洁化利用、利用核能、发展可再生能源等,尤其是天然气作为“过渡能源”占据重要地位。

    简而言之,美国能源转型的特点是:稳油、增气、减煤、稳核、大力发展可再生能源。数据显示,2000-2017年间,美国天然气消费占一次能源消费的比重从26%增加到28.7%;石油消费基本保持平稳态势,份额从38.2%略降至37%;核能份额从7.8%增加到8.6%;可再生能源份额从0.76%快速增长至8.4%,增加接近8个百分点。煤炭份额则从24.6%下降到14.3%,同比降低接近10个百分点,成为最大“输家”。

    从近期美国能源信息署发布的数据看,2018年美国能源消费正继续朝着上述趋势大踏步迈进。该国全年消费能源数量创下历史新高,其中,消费石油2050万桶/日,较2017年增长50万桶/日,创下自2007年以来的最高水平。

    消费天然气831亿立方英尺/日,特别是燃气发电用气同比增长15%。煤炭消费则连续五年下滑,2018年仅为6.88亿短吨。可再生能源达到11.5千万亿英热单位这一创纪录的高位。

    从能源供应侧看,可以毫不夸张地说,美国正在进入油气生产的“全盛时代”。尽管该国可再生能源依然保持迅猛发展态势(2018年可再生能源发电量达到7420亿千瓦时,较2008年接近翻倍),但由于可再生能源在该国消费占比不足10%,总体份额较小,表现更为抢眼的无疑是美国油气产量的迅猛增长。

    随着近年来油价逐步回暖,2018年美国油气行业继续高歌猛进,呈现“烈火烹油”之势:原油产量创下1096万桶/日的历史新高,较2017年增长160万桶/日,增速高达17%,超越1970年代最高水平,美国已成为全球最大的石油生产国。EIA预计其2019年和2020年产量将分别达到1230万桶/日和1300万桶/日。

    天然气生产同样创下历史新高,2018年美国天然气产量平均为1013亿立方英尺/日,比2017年增长11%。根据有些机构预计,到2025年美国将贡献全球新增油气产量的1/2。

    笔者认为,正是由于美国进入油气开发的全盛时代,大量廉价的油气资源供应,使得美国从跨越能源“不可能三角”的视角来看,也交上了一份较为靓丽的成绩单。

    原油对外依存度方面,正如佩里部长所说,“能源独立对美国来说已经不是一个响亮的口号,而是一个已经实现的事实。”

    美国原油进口量从2005年的1010万桶/日下降至2018年的770万桶/日,去年原油出口增至200万桶/日。2018年美国石油贸易规模量达到1750万桶/日,油品净进口降至230万桶/日,这是自1967年以来的最低值,根据EIA的预测,美国未来30年内都将是石油产品的“净出口国”,这无疑是一项伟大的成就。

    能源产品价格方面,美国天然气价格目前稳定在2-3美元/百万英热单位左右(明显低于欧洲NBP价格和亚太LNG现货价格)。美国汽柴油价格也长期位于发达国家较低水平,2018年美国夏季普通汽油平均售价为2.76美元/加仑(仅相当于人民币5元/升);电力价格在12-14美分/千瓦时之间(折合人民币0.7-0.8元/千瓦时)。美国能源消费支出占GDP的比重已经从2008年的接近10%下降至2017年的6%左右。

    从碳减排的角度看,美国碳排放量已经重回1990年水平,相较2005年下降了14%(同期电力部门碳排放下降28%)。尤其是2017年美国的碳减排表现更是“一枝独秀”,同比下降了4200万吨,在所有国家中降幅最大。这其中,一个重要原因是美国电力行业燃料结构的变化,燃气发电及可再生能源电力取代煤电对此做出了重要贡献。

    美国进入“能源新时代”的喜与忧

    作为全球头号强国,美国进入“能源新时代”势必将对全球政经格局演变、能源生产消费格局走势以及气候变化进程带来深远影响,也将给石油行业发展带来新的机遇和挑战。

    美国进入“能源新时代”带来的一个积极正面的因素是,美国大量石油和天然气产能进入国际市场,将冲击传统以欧佩克为主导的石油市场格局,进一步增加市场流动化,提升石油市场的市场化程度,给全球客户提供更多元化的能源产品选择。对亚太地区的许多油气进口国来说,总体上看这是利好消息,很多油气企业也将获得美页岩油气的投资机会。

    从全球环境治理角度看,中短期内,天然气在美国能源消费结构中的比重上升,以及新能源快速发展,将为美国国内碳减排做出贡献。

    大量美国天然气产品输入其它国家(EIA预测到2050年美国天然气出口或将达到280亿立方英尺/日),也将为全球其它地区的碳排放和环境治理做出贡献。

    但美国进入“能源新时代”也带来一些不确定性因素。体现在地缘政治方面,未来全球石油供给侧或将突出表现为美国、俄罗斯和沙特三个“千万桶俱乐部”之间不稳定的“三角博弈”,美国如何处理与欧佩克的关系(近期美国对欧佩克的反垄断立法闹得沸沸扬扬)、如何处理与俄罗斯的关系(佩里今年讲话中谈及正在成立跨大西洋能源联盟与俄罗斯竞争),中东和俄罗斯是否会联手对应美国?这些问题目前尚无答案,但美国进入“能源新时代”无疑将意味着全球地缘政治博弈进入新时代。

    美国页岩油产量的大幅增加,也将为全球石油市场注入结构性变化,导致传统石油行业预测供应、测算投资需求的模式受到根本性颠覆。

    未来国际石油市场走势将更加复杂多变,不确定性和预测难度将进一步增加。正如《石油情报周刊》所预测的,当前油市正在进入“永久性失稳状态”,这将给亚洲很多进口国和石油企业生产经营带来新的挑战和风险。

    从中长期看,美国进入“能源新时代”也可能对全球应对气候变化带来不利影响。在“后巴黎协定时代”,欧洲国家加速从“油气时代”向“可再生能源时代”转型,但美国由于国内拥有大量廉价油气资源,从目前看该国将长期处于“油气时代”。

    根据EIA新近发布的《能源展望报告2019》,到2050年美国石油和天然气仍将是主体能源并贡献绝大部分碳排放,届时美国碳排放预计仅比目前降低约4%(欧洲一些国家碳排放预计将下降80%以上),这对全球碳减排进程来说似乎不是一个好消息。

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    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-06-11
    • 近日,国务院印发《2024—2025节能降碳行动方案》,其中提及“科学合理确定新能源发展规模,在保证经济性前提下,资源条件较好地区的新能源利用率可降低至90%”。随后,国家能源局于6月4日发布《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》(以下简称《通知》),明确“部分资源条件较好的地区可适当放宽新能源利用率目标,原则上不低于90%”。 早在2018年,为缓解弃风弃光,国家发改委、国家能源局联合印发《清洁能源消纳行动计划》指出,2020年,确保全国平均风电利用率达到国际先进水平(力争达到95%左右),弃风率控制在合理水平(力争控制在5%左右);光伏发电利用率高于95%。 在业内看来,此次新能源利用率的下调,将进一步增加新能源装机潜力和空间,为碳达峰目标实现和新能源行业健康发展奠定坚实基础。 为新能源发展留出更多空间 近年来,在碳达峰碳中和目标背景下,我国新能源发展提速。截至2023年底,我国新能源装机总规模已达到10.5亿千瓦左右,约为2020年底的两倍。与此同时,在相关政策引导下,我国新能源利用率保持在较高水平。国家能源局数据显示,2023年,全国风电利用率97.3%、光伏发电利用率98%。 不过,在多位专家看来,消纳利用率约束在部分地区影响了新能源的快速发展。“若在新能源消纳困难地区仍然维持新能源利用率95%以上水平,考虑当前系统存量调节能力已经基本挖掘,需要新增建设大量新型储能等调节资源,经济代价较大,推升全社会用能成本,这不利于新能源大规模可持续发展。”电力规划设计总院相关专家在进行政策解读时指出。 水电水利规划设计总院党委委员、总规划师张益国表示,随着新能源技术经济性快速提高,新能源度电成本普遍降至0.3元/千瓦时左右,部分地区甚至已经低于0.2元/千瓦时,若仍按照100%利用率考虑,为利用0.3元/千瓦时的1度电需支出0.5元的储能成本,经济上不合理。适当降低利用率指标,可促使新能源供给更加充裕。此外,过高的新能源利用率目标也将抬高系统灵活资源需求和电力供应成本,反而限制新能源发展规模。 “‘十四五’初期,风光新能源已实现平价上网,‘十四五’期间新能源单位投资和发电成本下降,具备低价上网条件,适度放开利用率仍具有经济性。”中国宏观经济研究院能源研究所研究员时璟丽在接受《中国能源报》记者采访时表示,“在其他条件不变的情况下,适度降低利用率下限,可显著增加新能源装机潜力和空间。综合考虑利用小时数下降和装机量提升,从宏观角度看,新能源电量整体是增加的,可以持续显著增加新能源供应量和在能源结构中的占比,助力实现非化石能源占比目标以及碳达峰碳中和目标。” 驱动全产业链快速发展 多位业内人士指出,新能源利用率下调,将进一步驱动全产业链发展。 “利用率下调后,国内新能源新增装机有望保持较高规模,成为支撑新能源制造业的基石。”时璟丽表示,“另外,在新型储能方面,新能源装机规模增加,也将带动储能需求增大,在调整新能源利用率、灵活性电源、各类储能、需求侧响应等方面实现优化平衡,促进新能源消纳。因此,长期来看,新型储能需求将更大,不过短期内还是要看各地电力系统的具体情况。” 汇耀品尚能源科技(嘉兴)有限公司总裁刘波告诉《中国能源报》记者:“新能源利用率下调,带来的直接影响是刺激装机容量的增长,也意味着电网对新能源电力波动范围接受度更高,将鼓励更多新能源项目的投资和建设。随着装机量增加,整个产业链短期内会迎来更大的市场需求,驱动产业链上下游企业的快速发展。” “此次消纳红线的下调,也为新能源企业带来了更多直接的机遇,包括新能源发电项目接入门槛的降低,项目投资和装机容量的直接增长。此外,市场的变化也将促进产业链各环节的技术创新,以进一步提升效率和降低成本;市场化的消纳机制,也将鼓励新能源企业探索更多新的商业模式,如参与电力市场交易、发展直流微网和虚拟电厂等。”刘波指出,“总而言之,消纳率的下调为行业带来了扩容的机遇,但也对企业提出了更高的要求,包括技术创新、成本控制、市场适应能力等多方面。” 市场化方式消纳是大趋势 国家能源局在《通知》中称,从推进配套电网项目建设、系统调节能力提升和网源协调发展、发挥电网资源配置平台作用、优化新能源利用率目标、新能源消纳数据统计管理、常态化开展新能源消纳监测监管工作等六个方面,提出十七项措施,以提升电力系统对新能源的消纳能力,推动新能源高质量发展。 张益国指出,目前我国统一电力市场尚未建立,新能源外送调节责任分担、调节资源及网架建设成本疏导、受端省份火电发电需求、税收就业、送受两端可再生能源消纳责任权重等因素,导致省间新能源灵活输电进展较慢。西北区域内已开展了省间电力市场建设,建立弹性交易机制,充分利用新能源“平滑效应”促进消纳,但仍未充分放开,其他地区进度相对较慢。 因此,《通知》也提出要打破省间壁垒,明确要求不得限制跨省新能源交易。此外,提出要加快探索建立区域电力市场等措施,进一步优化资源配置和区域间、省间资源共享能力。 “从国际上看,欧美国家电力市场体系较为完善,新能源主要通过市场化方式消纳,对利用率不设置管理目标,我国电力市场建设仍在持续推进,当前仍需通过合理设置利用率目标来稳定社会各方预期,指导行业有序发展。未来随着全国统一电力市场的建设和市场机制的不断完善,新能源将逐步转变为市场化方式引导消纳。”上述电力规划设计总院专家指出。 这也给新能源企业带来挑战。刘波表示,对于新能源企业而言,未来面临的挑战包括政策不确定性、项目收益不确定性、成本控制压力、行业竞争加剧风险、技术创新压力等。“新能源项目需要提高对市场变化的适应能力和专业性,在项目选址、技术优化、成本控制等多方面做出更加合理的投资、开发和运营管理决策,确保项目经济性和竞争力。”