2030年前碳達峰、2060年前碳中和,30·60碳中和目標是一個倒逼機制,將加速中國能源系統的轉型。然而,中國是一個發展中國家,人均收入還需要大幅度提升,推進碳中和進程不能以犧牲經濟增長為代價。減碳也是經濟高質量增長的重要組成部分,從現實情況來看,在中國資源稟賦的約束下,能源結構以化石能源為主,與經濟增長相隨的能源消費總量不斷增加將導致碳排放居高不下。
除了碳減排的壓力之外,中國還面臨著能源安全問題,能源是國民經濟發展的重要支撐,能源安全直接影響到國家安全、可持續發展以及社會穩定,如果忽略能源安全,將影響經濟高質量增長。自1992年中國能源消費超過能源生產,能源供需缺口不斷加大,能源進口量和對外依存度持續走高,油氣是最大的能源安全短板,主要體現在對外依存和運輸通道安全。理論上,碳中和有利于解決中國的能源安全問題。因為即將大幅度增長的能源來源是風電光伏,都是中國自己有的。這也應該是中國積極推動新能源發展的重要原因。
近年來,國際能源供應格局已經發生深刻變化,全球宗教、政治、文化沖突日益嚴重,部分國家民粹主義興起、貿易緊張和貿易壁壘加劇,美國主導的“反全球化”浪潮不斷升級,中國能源安全隱患逐漸凸顯。總的來說,在碳中和進程中,如何“先立后破”,在保障能源安全的前提下推進碳減排,對于經濟的高質量發展以及兩個“百年目標”的實現具有重要意義。因此,需要對中國的能源安全現狀有一個清醒的認識,并配合相應的政策措施。
中國的能源安全現狀
石油和天然氣對外依存度近年來持續走高。2014年,中國成為全球第二大的石油消費國,并在同年第一季度成為全球最大的能源進口國,此后,中國的石油進口量持續增長。從目前的能源進口情況來看,在中國疫情得到控制之后,中國經濟逐漸復蘇以及國際油價的持續低迷使得中國加大了石油的進口。中國海關總署的數據顯示,2019年中國的原油進口總量首次突破5億噸,對外依存度高達72.6%。而2020年1~11月,中國原油進口總量已經超過5億噸,達到5.04億噸,同比上漲9.5%。從短期內來看,在能源技術沒有發生突破性變革的前提下,隨著工業化、城鎮化的縱深推進以及居民生活水平的不斷提高,中國對石油的需求將持續增長。而由于資源稟賦的限制,中國的石油產量在近年來卻呈現出穩中微降的態勢。因此,短中期內石油對外依存度將持續走高。
天然氣方面,隨著城市環境治理力度的加大,在“降煤增氣”的空氣污染治理背景下,天然氣需求呈現快速增長。2019年天然氣表觀消費量為3064億立方米,同比增長8.6%。從生產側看,2019年天然氣生產總量為1601.6億立方米。供需之間的差額導致天然氣消費增量大量依賴進口。中國海關數據顯示,2019年,天然氣進口量達9656萬噸(約合1352億立方米),天然氣對外依存度42.6%。從2020年的數據來看,1-11月中國天然氣進口總量為9044萬噸(約合1260億立方米),同比增長3.9%。可以預期2020年天然氣進口總量將超過一億噸,對外依存度將保持在42%以上。
能源進口來源地較為單一。除了進口量大、對外依存度高之外,中國的石油和天然氣還存在進口來源較為單一的問題。從石油進口來看,中國的石油進口主要來源包括中東國家、非洲國家、俄羅斯以及中南美洲,石油進口占比均超過10%。尤其是中東國家,石油進口占比超過40%,達到44.4%。目前來看,中東地區和非洲國家普遍存在政治不穩定,因此,中東地區和非洲國家的地緣政治很大程度上構成了中國石油進口的地緣政治風險。從中東地區來看,作為全球地緣政治矛盾最激烈、最微妙的地區,中東地區常年處于戰亂狀態,地區格局在過去幾十年的時間內發生了劇烈的變化。目前,中東地區整體性危機有愈演愈烈之勢,存在著巨大的變數。因此,中東地區的地緣政治將對中國的石油進口形成潛在的巨大威脅。從非洲國家來看,2019年中國從非洲進口了超過18%的石油,目前從非洲國家進口石油主要存在以下幾方面的問題:一方面是進口來源國較為集中,有超過一半進口來自于安哥拉;另一方面,除南非以外,非洲其余進口來源國普遍存在政治不穩定,風險級別較高。總結來說,中東地區和非洲國家的政治動蕩將影響中國的石油安全。
從天然氣進口來看,近年來中國天然氣進口來源逐漸多元化,但主要進口國仍較為集中。中國進口的天然氣進口主要包括液化天然氣和管道氣,占比分別為64%和36%。2019年,中國進口的天然氣主要包括澳大利亞的液化天然氣(30.1%)、土庫曼斯坦的管道天然氣(23.9%)、卡塔爾液化天然氣(8.6%)以及馬來西亞的液化天然氣(7.5%)。液化天然氣主要進口來源呈現出以大洋洲為核心、東南亞和中東地區為關鍵的整體態勢;管道天然氣的主要進口來源為中國的陸上鄰國。整體來看,中國天然氣進口來源地的地緣政治風險相對較小,主要風險來源則為非政府性質的反華行為以及美國的“長臂管轄”。
能源進口來源通道安全隱患比較突出。除了進口來源地較為單一之外,中國能源進口還存在來源通道具有較大的安全隱患的特征。石油進口來源通道分為海上運輸通道和陸上運輸通道,其中陸上運輸通道包括鐵路運輸和管道運輸,所占份額較少。海上運輸是中國石油進口的主要運輸方式,主要包括中東航線、非洲航線、拉丁美洲航線以及東南亞航線等。經過的關鍵地理單元包括霍爾木茲海峽、馬六甲海峽、莫桑比克海峽、巴拿馬運河以及太平洋等,其中前兩個地理單元是中國海上運輸通道的重要風險來源。
中國的能源消費和碳排放現狀
改革開放以來,中國經濟的快速增長帶動了能源消費和碳排放的快速增加,從現狀看,主要存在以下幾個典型特征:
能源結構以煤為主,煤炭消費是碳排放的主要來源。盡管近年來中國持續推進能源清潔化轉型,清潔能源取得跨越式發展,但由于能源消費總量巨大,清潔能源占比較低,化石能源仍將主導著中國的能源消費結構。2019年中國的化石能源占比85%, 盡管這一指標與全球的整體水平相當,但與全球不同的是,中國的能源結構中,煤炭在能源消費總量中的比重很高,2019年占比近58%。從具體的碳排放來源來看,以煤炭為主的化石能源消耗是中國二氧化碳排放的主要來源。數據說明,近年來中國分能源品種消耗導致的二氧化碳排放,煤炭消耗導致的二氧化碳排放總量已經超過75億噸,占化石能源碳排放總量的80%。其次為石油和天然氣消耗的二氧化碳排放,其占比分別為14.4%和6.9%。由于資源稟賦限制,短中期內中國仍將以煤炭消費為主,中國的二氧化碳排放將持續走高。因此,未來碳減排的重點之一是降低煤炭的消耗,并提高其清潔低碳化利用能力。
發電和工業是煤炭主要消費板塊。從分行業能源消耗導致的碳排放來看,電力(包括熱力生產)以及工業部門(尤其是重工業)是二氧化碳能源消耗和排放的主要來源,碳排放量及其占比呈現出顯著的遞增趨勢。2018年占比分別為51.44%和27.94%。電力是國家的經濟命脈,在國民生活中具有不可或缺的地位。目前中國有近一半的煤炭消費用于電力行業。從發電結構來看,電源結構以燃煤發電為主,2019年燃煤發電占發電總量的62.15%。短期內,在太陽能和風電無法大規模擴張情形下,發電結構保持以煤為主。此外,2020年除了電力,工業部門也是煤炭主要消費板塊,碳排放的主要來源,特別是重工業,水泥、鋼鐵和有色金屬三個高耗能產業用掉了21.4%的電量,是風電和光伏發電量加總(9%)的2倍多。
交通部門也是能源安全和碳排放的重要關注點。中國作為發展中國家,汽車行業也正處于高速發展的階段,截至2019年中國汽車擁有量達2.5億輛,比上年增長9.3%。隨著人均收入提高,汽車保有量仍將持續增長,因此交通部門的能源消費和碳排放增長態勢沒有改變,2018年交通部門的碳排放接近碳排放總量的10%。在電動汽車增量還無法滿足需求增量之前,交通部門的能源消費和碳排放將持續上升。
如何在碳中和進程中保障能源安全
支持中國高質量發展需要推進碳中和,也需要保障能源安全。現階段中國低碳清潔轉型策略需要兼顧能源成本和能源安全,否則難以在實踐中兌現。保障能源安全需要能源穩定充足供給,短期內能源消費結構依然以煤為主,碳排放有可能持續增加。但從中長期來看,中國的能源安全和碳中和具有目標上的一致性,具體表現為:
短期內,由于石油和天然氣需求的增加,進口量將不斷攀升、對外依存度將持續走高。煤炭在保障能源穩定充足供應方面將繼續發揮重要作用,碳排放將持續增長。長期來看,實現碳中和目標需要建立以清潔能源為主體的能源系統。隨著清潔能源技術的變革和創新,未來新能源、電動汽車、節能行業以及儲能行業將迎來大規模增長,能源結構將發生顛覆性的改變。在新能源逐漸替代化石能源的過程中,化石能源的進口有望持續下降,有利于改善中國的對外依存狀況,進而提升能源安全。因此從長期來看能源安全和碳中和目標具有一致性。為了能夠在保障能源安全的前提下實現碳中和目標,中國需要有相應的措施。
(1)提高能源利用效率和降低能源消耗。盡管近年來中國的能源利用效率持續改善,但與主要的發達國家相比,中國的能源利用效率仍然較低,以單位GDP能耗表示的能源強度是主要發達國家的2至4倍。這說明,為了實現單位的GDP產出,中國需要消耗更多的能源,需要通過節能減排和產業結構調整,提高能源使用效率和有效降低能源消耗。需要通過碳交易和電價抑制高耗能和迫使高耗能轉型轉移,推動產業結構調整。碳中和還要求低碳消費成為趨勢,倒逼企業清潔生產和產業結構調整。
(2)推進煤炭清潔高效利用。短期內煤炭在能源系統中依然占主導地位,因此,為了保障碳中和進程中的能源安全,需要充分發揮煤炭保障能源安全和配合清潔發展的作用。同時需要推進煤炭的清潔高效利用,比如通過推動煤炭能源分級分質利用,有利于實現高碳能源的低碳化利用,有益于2030年碳達峰目標的實現。
(3)完善公共交通基礎設施,加快電動汽車對傳統燃油車的替代。中國經濟的增長極大地推動了交通需求的增加,目前中國汽車保有量位居全球第二,但人均汽車保有量僅為發達國家的四分之一。可以預期,隨著人均收入的提高和城鎮化建設的推進,中國的汽車保有量仍將持續走高。電動汽車大規模發展加上完整的公共交通基礎設施可以有效替代傳統燃油車,不僅可以降低交通部門的石油需求,同時可以減少交通部門的碳排放,對于保障石油安全和碳減排都具有重要意義。
(4)推動可再生能源發展。在建設以清潔能源為主體的能源系統過程中,雖然可能面臨系統不穩定的安全問題,但風電和光伏沒有對外依存。目前可再生能源的占比很低,只有在可再生能源占比足夠高時,才能在滿足能源需求增長的同時,實現對化石能源的有效替代。由于可再生能源中的風電、光伏具有不穩定性和間歇性等特點,需要結合儲能和數字智慧電網技術解決穩定性問題。
(5)除了森林和海洋碳匯,還需要推進關鍵零碳和負碳技術的發展。由于中國能源資源稟賦主要是煤炭,考慮能源系統穩定、安全和滿足經濟增長所需的供應,需要盡可能為煤炭尋找低碳清潔的出路,所以需要推進配套碳捕集、利用與封存、生物質能碳捕集與封存、氫能等零碳和負碳技術作為支撐。完善能源科技創新政策設計,重點關注發電、工業、交通等關鍵領域的零碳和負碳技術的發展,爭取從產業鏈和技術上走在世界前列。
(6)一個有效的能源系統應該為所有人提供可持續、安全、成本可接受和可獲得的能源。中國石油和天然氣需求還將持續增長,增量基本上需要進口滿足,因此石油天然氣對外依存度還將逐年增長。除了利用新能源和電動汽車進行替代、促進進口多元化、發展城市軌道交通減少消費等手段之外,中國還需要在石油天然氣上游加大投資力度,減少對外依存度進一步上升的壓力。除此之外,具有世界影響力的石油期貨市場也是保障中國能源安全的重要方面。