人大重阳网 翟永平:储能大规模应用可能要等100年,这之前我们应该做点什么?
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翟永平:储能大规模应用可能要等100年,这之前我们应该做点什么?

发布时间:2015-06-11 作者: 翟永平 

这封来信,无论从内容还是文风都是我们这一代人当年在14-5岁这个年龄段的时候所不能想像的。从我个人来说,从三十多年前赴法国留学攻读能源经济博士,此后作为国际发展援助金融机构的员工先后在东非、南部非洲、东南亚、南亚发展中国家从事能源扶贫项目的贷款投资已经25年了。这期间,我离开依然处于贫穷落后状况的非洲回到被世人视为经济蓬勃典范的亚洲,但我却注意到,其实,一直到今天亚洲国家无电人口依然高达6亿,超过了非洲的无电人口。纵观亚太地区能源面临的严峻现状与未来发展前景,打个比方来说,我觉得可以用九道“命门”来描述:三个“要命”、三个“宿命”、三个“革命”。

作者翟永平系中国人民大学重阳金融研究院客座研究员,本文刊于5月28日财新网。

 

在北京举行的太平洋能源峰会开幕的前几天,我还没有想好在会上到底要讲什么内容,恰好这时收到了一位14岁印度中学生Navshaid的来信。

 

说起来,这个印度小伙伴的来信真的让我和我的同事们惊呆了:来信不是email发来的pdf文件,而是整整打印了三张A4纸通过熟人辗转送到我办公室的。信中提到作为学校本学期的一个课题,他们正在做一个Advocating for Change(倡导变革)的研究,关注亚太地区能源以及相关的气候变化问题,呼吁亚洲开发银行推动其成员国降低对化石能源的补贴,大力发展可再生能源为亚太人民造福。

 

这封来信,无论从内容还是文风都是我们这一代人当年在14-5岁这个年龄段的时候所不能想像的。从我个人来说,从三十多年前赴法国留学攻读能源经济博士,此后作为国际发展援助金融机构的员工先后在东非、南部非洲、东南亚、南亚发展中国家从事能源扶贫项目的贷款投资已经25年了。这期间,我离开依然处于贫穷落后状况的非洲回到被世人视为经济蓬勃典范的亚洲,但我却注意到,其实,一直到今天亚洲国家无电人口依然高达6亿,超过了非洲的无电人口。纵观亚太地区能源面临的严峻现状与未来发展前景,打个比方来说,我觉得可以用九道“命门”来描述:三个“要命”、三个“宿命”、三个“革命”。

 

三个“要命”的能源挑战:基本供应不足、发电成本过高、污染问题严重

 

先说三个“要命”。我走过许多亚太发展中国家,我发现从他们所面临的能源挑战的角度来看,可以大致把这些国家分为三类:

 

第一类,这些国家还没有解决人民生活所需基本的能源供应问题。比如,印度尚有将近3亿人口没有用上电;即便是那些已经通电的区域,电力供应服务也很不稳定。在印度等南亚国家出差开会,往往说着说着话就停电了,但是没有任何人会有露出丝毫的讶异,business as usual,连说话的节奏都不会被打乱。2012年7月底印度全国范围大面积停电,成为国际媒体上的大新闻,但是有相当多的印度的亲们当时并没有感到这一次有什么特别,因为断电本来就是当地的家常便饭。再加上亚洲还有18亿人口使用传统的秸杆烧火做饭,这都是access问题,属于基本生存需求,可以说是一条“要命”的挑战。

 

第二类,在亚太地区还有一些国家他们的电力普及率和供应稳定性都达到了较高的水准,但是发电成本、用电价格过高,不但影响到了本国企业的竞争性,更超出了普通居民的负担能力。比如,菲律宾和马尔代夫。预计菲律宾到2015年底基本上可以实现村村通电,但是电价水平在亚洲属于最高的国家之一。我这次来开会前刚交了电费,马尼拉这个月每度电高达17美分,而农村地区的电费水平比马尼拉地区还要高一些。还有马尔代夫的例子,这是一个岛国,也已经实现了100%的居民户通电,但是这里的发电成本高达每度电30-60美分之间,比光伏发电成本还高。政府不得不每年为发电企业提供超过高1亿美元的补贴。虽然马尔代夫旅游收入不薄,但是如此高昂的补贴还是难以为继。这是一个承受能力(affordability)问题,用不用得起能源不是一个小问题,其实事关一个国家的能源安全问题。因为能源安全的定义本身就是“以合理的价格确保充足可靠的能源供应”(securing the amount of energy required for people’s lives at an affordable price);而且也涉及到社会稳定的问题,在亚洲一些地区(当然在世界其他地方也是一样)因能源涨价或取消补贴而引发的骚乱甚至流血冲突过去时有耳闻。所以说,能源的承受能力也同样是一个“要命”的问题。

 

第三类,这类国家能源供应的access问题已经完全解决,而且能源价格水平相对比较低廉,或者说基本上可承受(affordable),比如我们中国。我查了一下上个月我在北京的家电费,已经是进入第二阶梯的电价,平均每度电约为8美分,比菲律宾便宜得多了。中国可以说是发展中国家解决能源供应的典范。可是问题来了,正是在这个既有accessibility,也有affordability的地方,出现了挥之不去的雾霾问题。北京雾霾最严重那些日子里的时候被西方媒体称为“空气末日”(airpocalypse,由air和表示世界末日的apocalypse拼缀而来)。据世界卫生组织估计,2012年,城市和农村地区的环境(室外)空气污染估计导致全世界370万人过早死亡。这些过早死亡中约88%发生在低收入和中等收入国家,特别是亚太地区。这是一个涉及环境和人类生存的sustainability问题,毫无疑问又是一个“要命”的问题。

 

亚太能源将面临的三个“宿命”:20年内化石能源主导、碳排放总量持续增长、需要巨额投资

 

以上所说的这三个“要命”的问题直接导致了在亚太能源未来在中期内发展的三个无法改变的"宿命",无论我们喜欢与否,该来的都会要来,不以人的意志而转移,换句话说也就是个“认命”的事。

 

第一个宿命:在未来20年内化石能源仍然占绝对的主导地位。以亚洲开发银行的研究结果(Energy Outlook for Asia and the Pacific)来看:

 

1.如果亚洲各国对于能源的投资采取business as usual(BAU,一切照旧)的态度的话,那么到2035年亚太发展中国家一次能源中化石能源到2035年所占比例约为83%,其中煤炭占43%。

 

2.如果亚太发展中国家加大对节能、可再生能源的政策支持力度和资金投入,那么在超越BAU的“替代情境”(alternative scenario)下,到2035年亚太发展中国家一次能源中化石能源的比例依然高达74%,其中煤炭占37.8%。在此情境下,水、风、光等可再生能源只占到16%。

 

3.如果仅看发电部门,在BAU的情境下,化石能源发电比例占到大约72%(煤电占到55%)。即便在“替代情境”下,化石能源发电量仍占52%(煤电占38%),可再生能源发电约占31%。

 

这是第一个“宿命”,即到2035年化石能源仍然是主导能源。

 

第二个宿命:在未来二十年内,亚太发展中国家的能源消费碳排放无论是总量还是人均碳排放都将持续增长。

 

1.在BAU情境下,亚太发展中国家2035年能源消费碳排放总量比2010年增加75%,人均碳排放也从2010年的3.14吨增加到4.62吨。

 

2.在大力发展节能和可再生能源的“替代情境”下,2035年亚太发展中国家的碳排放也将比2010年增长26%,而人均碳排放也将增至3.33吨。

 

3.在亚太发展中国家依然要满足老百姓基本能源需求而化石能源仍占主导地位的情况下,碳排放的增加是亚太发展中国家能源需求增长的必然结果,也可以说一个“宿命”。

 

第三个宿命,满足亚太发展中国家能源需求需要巨额投资。

 

1.在BAU情境下,2010年到2035年亚太发展中国家能源领域(包括各种能源形式的上游、中游、下游)需要10万亿($10 trillion)美元(以2006年美元不变价格计)投资,平均一下每年需要4000亿美元。

 

2.如果是在“替代情境”下,2010年到2035年这25年间为节能、可再生能源的发展还要多付出7万亿美元以上(平均大约每年增加3000亿美元)。

 

3.如果要想在满足基本需求的同时又要节能环保、蓝天白云,那么亚太国家所需资金每年大约为7000亿美元。

 

这7000亿美元是什么概念?亚洲开发银行这些年每年在能源领域贷款额不超过40亿美元,加上世界银行在亚洲贷款,如果将来亚投行(AIIB)、金砖银行贷款、气候变化基金都算上,估计也只能满足不超过5%的投资总需求。所以,能源领域的投资主要还是靠各国政府和私人资本,包括政府和社会资本的合作PPP,通过金融创新来满足能源领域投资需求。这是我所说的第三个“宿命”。

 

一定要进行的三个“革命”:技术进步、价值体系、生活方式

 

用“要命”、“宿命”这样的词汇描述亚太发展中国家能源未来的长期发展趋向也许过于悲观了。如果我们更乐观一些,在未来50年到100年改变亚太乃至整个世界的能源体系,最合适的词汇应该是“革命”,我们可以从技术进步、价值体系、生活方式三个方面来解读这个长远的革命愿景。

 

第一个革命是能源技术革命。首先要说的是,能源技术革命从来就不是一朝一夕的breakthrough(突破),而是一个长期的渐进过程(incremental process)。

 

举例来说,第一,我们所熟知的颠覆了国际油气供应格局的美国“页岩革命”(shale revolution),并非是一个石破天惊的突发新闻(breaking news),其关键的水力压裂技术从出现到成熟,并伴以成本的下降而在美国广泛应用走过了半个世纪的历程。第二,光伏等可再生能源技术也是如此,而可再生能源的发展未来还取决于储能技术的发展。储能技术的进步到目前为止完全跟不上相应需求的增长。以小小的手机为例,几年前我的手机可以2-3天充一次电,虽然这几年电池的效率有所提高,但是手机各种有用无用的功能被开发出来,五花八门的客户端软件、八卦新闻推送、随时随地发微信秀朋友圈的需要,现在每天甚至半天就要充电一次。

 

联想到一句过去的老话:"当前面临的主要矛盾,是人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产之间的矛盾"一一借用这个句式,似乎主要矛盾是消费者日益增长的各种需求同发展相对缓慢的蓄能技术之间的矛盾。我们期待储能技术不断进步,为能源可再生能源供应和消费者需求侧管理提供保障,最终走向能源结构根本转型,这是一个革命性的渐进过程。

 

第二个革命是价值体系的革命,这就要求在全世界范围内通过碳交易或碳税机制让碳有价,让煤炭不再是最廉价的能源,使得节能、可再生能源、储能技术摆脱补贴,在经济和财务收益方面超过化石能源。在2009年哥本哈根COP15气候峰会前夕,国际能源署(World Energy Outlook 2008)曾经发布报告认为维系大气环境中二氧化碳浓度在450ppm,那么经合组织国家(OECD)碳价到2030年应该达到每吨180美元。哥本哈根会议已经过去了6年,我们又处在巴黎COP21气候峰会的前夕,2014年版的国际能源署(World Energy Outlook 2014)再次提出,若要实现450ppm,那么在主要发达国家碳价到2040年应该达到每吨140美元(2013年美元不变价格),在中国等主要发展中国家也需达到每吨125美元。

 

那么,现在碳价到了什么水平了?在欧洲碳交易市场,碳价目前在每吨7欧元的水平,不仅远远低于期望值,而且大大低于在哥本哈根大会前夕欧洲碳交易市场价格曾经达到过每吨28欧元的水平。如果我们应对气候变化是真心的话,那么就一定的需要有足够高的碳价,前面所说的可再生能源和储能技术进步才能够商业化并大规模地推广。我们期待巴黎气候峰会达成具有约束力的协议,让碳价重回上升的轨道,在经济价值体系的革命道路上迈开关键一步。

 

第三个革命是人类生活方式的革命。我在一开始提到一位印度孩子关于发展可再生能源的来信,确实令人鼓舞,因为各国新一代的孩子们普遍具有了前辈们所不具有的环境保护和绿色发展的强烈意识,这就在理念上为人类走向低碳经济打下了坚实的基础。然而,颇为矛盾的现实是,这一代的孩子又是在享受着人类历史上最为富裕同时也是最为“高碳”的生活方式。他们可以乖巧地做到不随地扔垃圾,随手关灯,但却要每年换一部最新款的智能手机(按苹果公司的数据每制造一部iPhone要排放80公斤二氧化碳)。如何让孩子们乃至所有消费者不仅在意识上更在行动上落实节能减排呢?我认为生活方式的改变不能靠自觉(consciousness),更要靠技术、靠机制、靠创新,靠互联网+,建设低碳城市和生活社区,打造智能家居,不是你要节能,而是要你节能;不是你要主动过低碳生活,而是你的生活本身就是按照低碳程序来设计的。从长期来看,人类生活方式的革命也就是能源消费革命,消费者的需求未必就是一定是不断增长的节奏,全球能源需求本身也应该见顶达到峰值。

 

能源结构转变必经的三个历史阶段

 

在上述三大革命的基础上,我认为能源供应结构必将从化石能源为主转型为可再生能源为主,具体来说将经历三个历史阶段:
第一阶段,可再生能源基本靠补贴和强制上网在能源结构中找到一席之地,辅以智能电网技术可以优化可再生能源的接入,使可再生能源发电量达到30%左右,但化石能源发电依然是主力(至少到2035年);

 

第二阶段,随着各类可再生能源技术发展和成本的大幅度下降,在先进的能源管理系统调控下,可再生能源发电量超过60%,少许能源补贴可能仍然存在,但主要用于䃼贴常规能源发电,做为集中式可再生能源发电备用机组(2050年前后);

 

第三阶段,随着储能技术的成熟和大规模的应用,可再生能源发电成为主导能源,化石能源发电基本退出历史舞台,电网本身成为分布式可再生能源的备用系统(2100前后)。

 

综上所述,从亚太发展中国家的现阶段的三个性"要命"现实,到这一地区在未来20年内的三个"宿命"挑战,可以相信全球能源体系必然将三大"革命"进行到底,走向人类社会能源可持续发展百年大计的终极愿景一一Sustainable and affordable clean energy for all.(欢迎关注人大重阳新浪微博:@人大重阳,微信公众号:rdcy2013)