法国加拿大美国俄罗斯澳大利亚最主要的能源
法国
法国在能源方面最大的特征是核能大国。一次能源中有4成多是核能,并向多个国家出口电力。另一方面,法国国内资源贫乏,石油、天然气和煤炭的大部分都要依靠进口。
其能源政策的基本方针是,能源自给、实现有竞争力的能源价格、削减温室气体、向全体国民提供能源等,其中心措施为推进核能。
法国也在推进采用可再生能源。
欧洲风力能源协会的调查结果显示,2010年法国采用了108.6万千瓦的风力发电设备,2010年年底发电规模达到了566万千瓦。2009年的装机容量规模在欧洲仅次於西班牙和德国,累计规模也排名第四。
法国政府一直从潜在能力、供电能力及景观等方面考虑,指定可建设风力发电设施的地区。从地区来看,在北部的皮卡第(Picardie)、洛兰(Lorraine),中部Centre地区,西北部布列塔尼(Bretagne)等地区,采用风力发电发展较快,在今后的计划中,也是在这些地区以及香槟-阿登地区(champagne-ardenne)的预定建设项目多。
法国今后将继续扩大利用可再生能源。法国政府描绘了这样一幅蓝图,到2020年使风力发电的采用规模扩大到2500万千瓦,把其培育成可与水力发电相媲美的电力资源。
加拿大
加拿大河流和湖泊众多,这也使得该国成为世界第二大水力发电国家,全国能源的60%都来自水 力发电。不过目前加拿大的水力发电仍有很大的潜力可挖。根据加拿大今年2月的一份报告,该国从2011年到2030年间将投入3475亿加元用於建设新的电力设施。而根据以往的经验,很大一部分投入将用於建设水力发电站上。
加拿大还是世界上第六大利用风能发电的国家。近两年来,加拿大风能发电经历了大幅度的发展。到2011年12月,加拿大风能发电约达5177兆瓦,风能发电约占加拿大电力需求的2%。加拿大风能协会预计,在15年的时间内该国风能发电能翻10番,在电力需求的比例能占到20%。到2050年,风能工业预计将给加拿大创造52000个新的工作岗位。
美国
美国再生能源发电占新发电容量比重渐增。美国联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)能源计画办公室最近公布的”能源结构更新”资料显示,2013年10月份太阳能、生质能源和风力合计的新发电容量为694百万瓦,占全部新上线发电的99.3%。
10月份的新发电容量中以12座共504百万瓦容量的新太阳能发电站占72.1%居先,其後为4座生质发电站(124百万瓦,占17.7%)和2座风力发电场(66百万瓦,占9.4%)。
2013年前10个月内再生能源(生质、地热、太阳能、水力和风力发电)共占新发电容量的32.8%,比燃煤发电(1,543百万瓦,12.5%)、燃油发电(36百万瓦,0.3%)高出很多。
2013年1月至10月太阳能发电占新发电容量的20.5%(2,528百万瓦),是上年度同期(1,257百万瓦)的两倍多。然而,天燃气则以6,625百万瓦的新发电容量占53.7%居前。
2013年前10个月的各能源全部17,008百万瓦新发电容量则较上年度同期的12,327百万瓦衰退27.5%之多。
至目前为止,再生能源约占全美营运发电容量的16%,包括:水力为8.3%、风力为5.21%、生质为1.32%、太阳能为0.59%、地热为0.33%,大於核能(9.22%)和燃油(4.06%)两项的合计。
另外,美国能源部的美国能源资讯署发行的最近一期电力月刊(Electric Power Monthly)指出,2013年前三季,再生能源发电占净发电的12.95%(水力--6.90%、风力--4.03%、生质--1.40% 、地热--0.41%、太阳能--0.21%)。
俄罗斯
除核电外,俄罗斯的其他非化石能源模式也方兴未艾。“俄罗斯可再生能源潜力巨大。”
俄罗斯每年产生1亿吨生物废料用于发电,目前,这些生物质能可产生3亿兆瓦时的电量。另外尽管俄罗斯不是世界上太阳能最丰富的国家,但小型太阳能发电机却广受欢迎。他们在自己住宅或别墅安装太阳能装置。
水电在俄罗斯电力结构中起到很大作用,被视为保证国家统一电力系统可靠性的关键因素。俄罗斯已投入运行的水电装机容量为49.7吉瓦,其中装机容量大于10兆瓦的水电站有85座。为了实现到2020年水电装机达60吉瓦的国家电力战略目标,俄罗斯国有水力发电公司正在加大水电开发力度。
而虽然俄罗斯拥有巨大的非化石能源潜力,但正在运行或待建的项目屈指可数。阻碍俄非化石能源发展的因素来自多方面。首先,受丰富的传统能源石油、天然气的影响,俄政府很难改变原有的能源结构,非化石能源领域缺乏先进技术和专业人才。其次,政策上,缺少相应的财政机制和优惠的税收政策。再者,可再生能源也有自己的劣势,如光伏发电受昼夜和季节变化影响较大;生物质发电占地面积大、效率低等。另外,建设非化石能源电厂要比建设常规火电厂造价昂贵,投资回报期也长。
近几年,在世界范围内可再生能源技术蓬勃发展,许多国家都走向了自己的非化石能源时代。眼看各国争先恐后地发展非化石能源,俄罗斯也不甘人后。为达到非化石能源战略预定目标,俄政府计划在2020年前拨出3万亿卢布用于发展可再生能源发电。其中,5000亿卢布为国家预算资金,2.5万亿卢布为私人投资者资金,未来装机能力将达200亿瓦。其中,80亿瓦装机能力主要是生物质发电;70亿瓦为风能发电;40亿瓦为小型水力发电;10亿瓦为小型模块式发电、地热发电、潮汐发电、太阳能发电等。俄罗斯能源部也称,目前正在制定可再生能源等一系列相关法律条例,用于扶持太阳能、风能和生物发电。
澳大利亚
澳大利亚得天独厚的自然资源,为其发展清洁能源奠定了雄厚物质基础。澳拥有100余座水电站;建有61个风电场、1353个风力发电机组,总装机容量约为2500兆瓦。作为全球光照资源最为丰富的国家(90%以上的地面光照强度超过1950千瓦时/平方米),其太阳能发电特别是光伏产业的发展潜力巨大。2011年,光伏发电能力达1.4吉瓦,其中新增837兆瓦,成为世界光伏增量最大的十个市场之一。澳大利亚的生物质、波能和热岩地热等资源也十分丰富。
澳大利亚是首个提出“可再生能源目标”的国家。到2020年,可再生能源发电量在总发电量中的比重要从目前的8%提升至20%,即达到45000吉瓦时。权威机构据此预测,未来10年内,澳大利亚的可再生能源发电规模至少应达到20吉瓦(其中光伏安装容量将达到5吉瓦),是现有规模的5倍,将创造360亿澳元的投资机会。
它同时是全球利用太阳能能源最为广泛与先进的国家之一,太阳能技术被广泛的应用在工业,农业,民用设施等领域。自1990年代开始後,澳洲大量兴建太阳能发电厂以取代核电站的作用,太阳能能源与风力发电在全国被大力推广。此外墨尔本亦是世界上第一个使用太阳能动力供给城市交通灯以及储存太阳能供应路灯电力的城市。
继8月美国打算扩大对“北溪-2”天然气管道项目制裁范围后,该项目又因俄罗斯反对派人士纳瓦利内疑似中毒事件再添变数。德国总理默克尔近日态度也发生转变,称不排除以“北溪-2”项目制裁俄罗斯的可能性。
自2011年筹划起,“北溪-2”项目引发的争议不断。美国、乌克兰、波兰、波罗的海三国是最为激烈的反对者。在德国内部,绿党、保守党对该项目表示怀疑的声音也越来越大。
目前,“北溪-2”项目已完工94%,仅剩最后150公里。在重重博弈之中,该项目能否于明年年初竣工?如果该项目被迫中断或延期,谁的利益将受损,谁又会因此渔翁得利呢?
或损害德国天然气战略
如果“北溪-2”项目得以如期建成,德国将是该项目最大的获益方。德国将因此成为欧洲能源中心,并为国内能源转型提供支撑。
德国“气候保护计划2030”战略显示,德国希望在十年内增加天然气的进口与输送,从煤炭和核能转向可再生能源。在转型过程中,天然气被视作可再生能源的最佳替代品,并可填补因煤炭和核电退出带来的空白。此外,天然气还可为间歇性风能和太阳能发电提供支持。
在天然气价格上,据咨询机构伍德·麦肯齐(Wood Mackenzie)估计,如果“北溪-2”项目明年如期竣工,将使得欧洲的天然气成本降低约25%。
但如果“北溪-2”项目中断,将迫使德国重新制定能源战略,柏林未来天然气集团(Zukunft Erdgas)天然气部门负责人凯勒(Timm Kehler)称,紧随其后的便是项目投资减少和天然气价格上涨。
此外,如果项目中断,还面临成本难以收回和赔偿等问题。
据外媒报道,目前参与该项目的公司已投入95亿欧元,仍处于亏损状态。其中,俄罗斯天然气工业股份公司出资占一半,其余由德国、法国、荷兰、奥地利等国企业投资,共有欧洲五家能源公司分摊了剩余投资成本。
德国杜伊斯堡-埃森大学能源经济学教授韦伯(Christoph Weber)认为,如果因政治原因而中断此项目,这些公司可能向政府寻求赔偿,这些钱最终可能由纳税人来支付。
谁将渔翁得利?
一直以来,美国都是“北溪-2”项目域外最大的反对者。特朗普上台后,就以“德国不交北约军费反购买俄罗斯天然气”为由激烈反对该项目。去年12月,美国国会借国防预算法案制裁参与“北溪-2”项目的企业,迫使已完工94%的“北溪-2”项目陷于停滞。
林伯强表示,美国插手“北溪-2”项目,有两个主要原因。从经济上看,美国一直试图想把天然气卖到欧洲,这符合其本国的商业利益;从外交上看,该项目绕开了乌克兰,现在美国与乌克兰的外交关系较为紧密,而与俄罗斯的外交关系更差。
俄罗斯联邦安全会议副主席梅德韦杰夫称,美国的目的非常直白,就是为了抢生意,把自己的液化天然气卖到欧洲,全然不顾欧洲伙伴的利益。
作为全球最大的天然气生产国,美国一直想为自己的页岩气寻找市场,在欧洲市场上与俄罗斯一直是直接的竞争对手。不过,由于运输路途遥远,美国的页岩气在欧洲市场的价格远高于俄罗斯天然气,这也使其市场上份额常年远远少于俄罗斯。
欧盟统计局的数据显示,德国目前进口的天然气中,约50%~75%来自俄罗斯。德国超过90%的天然气消费都依靠进口。
林伯强认为,如果该项目中断,美国很有可能成为受益者。从经济上来看,美国的页岩气价格本身并不贵,问题在于输送,美国可以想办法将其运送给欧洲。从外交上来看,也算是为乌克兰撑腰。虽然美国没有让因此让乌克兰获益,但也没有让俄罗斯牟利,维持了“双输”的局面。
“当然,其他天然气供给国也有可能从中获利。”林伯强称,在国际天然气市场上,天然气买卖的逻辑都差不多,欧盟国家可以向其他方向拓展资源。
韦伯(Christoph Weber)也认为,在能源多样性上,挪威、北非、中东都有足够的天然气资源供应,比如卡塔尔、阿尔及利亚、利比亚或阿塞拜疆等国,均可满足德国的需求。
但是,在德国东部经济联盟(OAOEV)主席赫曼(Oliver Hermes)看来,如果中止工程建设,虽然德国可以寻找其他途径,但无论是从美国进口价格更高的液化天然气,还是重新开辟新的天然气进口渠道,都将使欧洲的天然气安全面临供应瓶颈,并且付出更高成本。
在圣保罗-莱兹-杜兰斯的小镇上,35个国家齐聚一堂,试图掌握核聚变,核聚变在太阳和所有恒星中都会自然发生,但在地球上很难复制。
聚变提供了一种几乎无限的能源形式,与化石燃料不同,它不会产生任何温室气体,而且与当今使用的核裂变发电站不同,它不会产生放射性核废物。
如果掌握了这一技术,聚变发电将为世界大部分地区提供动力。只要加入1克燃料,就可以在聚变中产生相当于8吨油的能量。这是一个惊人的效益,800万比1。
原子能专家很少预测聚变能何时可以广泛应用,他们经常开玩笑说,不管你什么时候问,都是30年后。
今年2月,牛津附近英国村庄Culham的科学家宣布了一项重大突破:他们在一个名为托卡马克的巨大圆环形机器中,产生并维持了创纪录的5900兆焦耳的聚变能,持续时间为5秒。
虽然它只够为一所房子提供一天的电力。然而,这是一个 历史 性的时刻。它证明了核聚变确实有可能在地球上产生。
这对法国的国际热核实验反应堆项目来说是个好消息,该项目更为人所知的是ITER。其主要目的是证明聚变可以商业化利用。如果可以的话,世界将不再使用煤炭、石油和天然气等化石燃料。
自ITER在英国取得成功以来,从事该项目的人员也正在经历重大变化。他们的总干事伯纳德·比戈特(Bernard Bigot)(法语发音为bi GOH)在领导ITER七年后于5月14日病逝。
在他去世之前,Bigot在阳光明媚的办公室分享了他对聚变能源的乐观态度,办公室里忽略了ITER托卡马克的外壳,这是一个仍在建造中的科幻结构。
“能量就是生命,”Bigot说。“从生物学、 社会 学、经济学角度来看。”
Bigot说,当地球上人口不足10亿时,有足够的可再生能源来满足需求。
他说:“现在不是了。自从工业革命和随后的人口爆炸以来就不是了。所以我们大量使用化石燃料,对我们的环境造成了很大的危害。现在我们有80亿人口,正处于严重的气候危机之中。”
模仿太阳
聚变是通过将两个本质上相互排斥的粒子相撞在一起而产生的。在向托卡马克注入少量燃料后,巨大的磁铁被激活,形成等离子体,这是物质的第四种状态,有点像带电的气体。
通过将托卡马克内部的温度升高到不可思议的高水平,燃料中的粒子被迫融合成一个。这个过程产生了氦和中子。
缺失的质量转化为巨大的能量。中子能够逃逸等离子体,然后撞击托卡马克壁上的“毯子”,其动能以热量的形式传递。这些热量可以用来加热水、产生蒸汽和转动涡轮机发电。
这一切都需要托卡马克可以经受住超高温。等离子体需要达到至少1.5亿摄氏度,比太阳核心温度高10倍。这也产生了一个问题:地球上的东西怎么才能经受住如此高的温度?
这是一代又一代聚变能源科学家设法克服的众多障碍之一。科学家和工程师们设计了巨大的磁铁来产生一个强大的磁场来承受热量。其他任何物体都会融化。
从事聚变研究的人员一直试图在他们的机器内复制太阳。太阳是一个永久的聚变工厂,由一个巨大的等离子燃烧球组成。它每秒将数百吨氢熔合成氦。
宇宙中99.9%的物质都是等离子体,包括恒星、太阳和所有星际物质。例如,在地球上,它被用于电视和霓虹灯,我们可以在闪电和极光中看到它。
ITER的几位专家表示,尽管听起来很可怕,但产生聚变能本身其实并不难。毕竟,自从氢弹发明以来,人类就一直在进行核聚变反应。主要的挑战是怎么维持住。英国的托卡马克装置被称为欧洲联合环,或喷气式聚变能装置,持续时间为5秒,但这已经是该装置持续的最长时间了。其磁铁由铜制成,建于20世纪70年代。在这样的高温下,任何超过五秒钟的时间都会导致它们融化。
ITER使用寿命更长的新型磁铁,该项目旨在产生10倍的能量回报,从50兆瓦的输入中产生500兆瓦的能量。
但ITER的目标并不是将能量用于发电,而是证明它能够比JET维持聚变能量的时间更长。这里的成功将意味着商业规模的机器可以在未来开始产生融合。
当太阳将氢原子融合成氦时,JET项目使用了两种氢同位素氘和氚,ITER也将使用这两种同位素。就化学组成和反应而言,这些同位素的行为几乎与氢相同。
氘和氚都存在于自然界中。淡水和盐水中都含有丰富的氘——仅500毫升水中的氘,加上少量的氚,就可以为一座房子提供一年的动力。氚很稀有,但可以人工合成。目前,世界上只有20公斤,每年的需求量不超过400克。但在800万比1的产量下,只需要少量的两种元素就能产生大量的聚变能。
氚是一种非常昂贵的物质:一克目前价值约30000美元。如果核聚变能实现,需求将达到顶峰,这将带来另一个挑战。
由1000万个零件组成
从远处看,国际热核实验堆(ITER)似乎是一个准备就绪的项目。从近距离来看,很明显,还有很长的路要走。
这座横跨39个建筑工地的建筑极其复杂。主要工地的环境要求无菌,在750吨起重机的帮助下,巨大的部件正在安装到位。工作人员已经组装好托卡马克的外壳,但他们仍在等待一些部件,包括一块来自俄罗斯的巨大磁铁,它将位于托卡马克的顶部。
这些令人兴奋。托卡马克最终将重达23000吨。这是三座埃菲尔铁塔的总重量。它将由100万个组件组成,进一步分为不少于1000万个较小的部分。
这个强大的庞然大物将被有史以来最大的磁铁所包围。它们惊人的尺寸——其中一些直径可达24米——意味着它们太大,无法运输,必须在现场组装。
考虑到涉及的部件数量巨大,根本没有出错的余地。
即使是这台巨大机器的数字设计也跨越了占用超过两TB驱动器空间的3D计算机文件。这与您可以在其上节省1.6亿多个单页Word文档的空间量相同。
在数百名工人共同完成ITER项目的背后,大约有4500家公司,15000名员工来自全球各地。
35个国家正在合作开发ITER,该项目由七个主要成员国,即中国、美国、欧盟、俄罗斯、印度、日本和韩国。这看起来有点像联合国安理会。
由于战争的影响,俄罗斯被排除在许多其他国际科学项目之外,但欧盟委员会在制裁中明确将ITER排除在外。
部分原因是俄罗斯不仅与该项目有着千丝万缕的联系,而且 历史 上与聚变能源也有着千丝万缕的联系。
框架下部的黑色平台是托卡马克综合设施,这是一座40万吨重的建筑,将托卡马克、诊断和氚建筑结合在一起。它后面的混凝土结构是诊断大楼。
20世纪30年代,各国开始寻求聚变能源,数十年来制造了各种机器。但事实证明,最成功的是苏联制造的托卡马克装置。1968年,苏联研究人员取得了巨大的突破——他们能够达到所需的高温,并在一段持续的时间内容纳等离子体,这是以前从未做过的。
甚至托卡马克这个“环形磁约束”的词也来自俄语。
俄罗斯还为ITER项目提供了一些最关键的要素,是ITER项目的主要资助者之一。例如,ITER通信主管拉班·科布伦茨(LabanCoblentz)表示,托卡马克顶部的磁铁是在圣彼得堡制造的,并准备送往法国。
他说,到目前为止,俄罗斯参与该项目的情况没有任何变化。
科布伦茨说:“ITER实际上是冷战的产物。”
他指出,自1985年ITER诞生以来,七个主要成员经历了许多紧张事件。
他说:“我认为ITER是一个和平项目并不夸张。”。
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在托卡马克坑内,一名工作人员测量了一个圆柱形通道(称为馈线短管)和低温恒温器底座之间的连接,这有助于保持托卡马克的真空冷却。
但科布伦茨承认,乌克兰战争是“前所未有的”,他无法预测这对俄罗斯在ITER的未来意味着什么——这将是下一任总干事面临的一个微妙问题。
他说:“但我们的共同承诺一如既往。我可以说,从我参与该项目的一开始,日常政治对我们的努力几乎没有影响。”
仅仅找到合适的地点就花了数年时间,涉及十多年的技术研究、政治谈判和外交微调。2005年,在莫斯科举行的一次会议上,法国的圣保罗列兹Durance最终被确定为建造地点,一年后,在巴黎签署了协议。
2010年,基础铺设完毕,2014年,第一台施工机械投入使用。
时间不多了
国际热核实验堆项目的规模和雄心壮志似乎是巨大的,但它至少是对人类对地球造成的混乱的一种比例反应。自1973年以来,全球能源使用量增加了一倍多。到本世纪末,这一数字可能会增加三倍。进入大气的二氧化碳排放量中有70%是通过人类的能源消耗产生的。我们消耗的能源中有80%来自化石燃料。
现在,地球的热浪更频繁、更致命、干旱、野火、洪水和海平面上升。随着整个生态系统达到临界点,越来越多的人面临生命危险,气候危机的影响越来越难以扭转。
一名焊工站在ITER低温恒温器底座最底层的防护罩后面。
目前,世界正忙于迅速脱碳,并加快从化石燃料向太阳能、风能和水电等可再生能源的转变。一些国家依赖核裂变能源,核裂变能源是低碳的,虽然风险很小,但也不容忽视,放射性废物的储存问题和高昂的成本。
但是,对于世界是否能够快速实现绿色过渡以避免灾难性气候变化,还存在着巨大的挑战。
2010年,《时代》杂志问已故物理学家史蒂芬·霍金,他希望在有生之年看到哪项伟大的科学成就时,他指出了这个科研项目。
他说:“我希望核聚变成为一种实用的能源。”。“它将提供取之不尽、用之不竭的能源供应,不会造成污染或全球变暖。”
新时代
从事核聚变研究的专家们已经克服了巨大的挑战,包括Bigot在内的许多人都将自己的整个职业生涯都献给了核聚变,但从未看到它得到实际应用。
现在,商业企业对未来的这种能源可能在本世纪中叶上线持乐观态度。
但正如核聚变一样,当一个挑战被克服时,另一个似乎突然出现。氚的有限库存和价格是其中之一,因此ITER正在努力生产自己的氚。在这方面,前景不错。托卡马克内的包层将覆盖锂,当逸出的等离子体中子到达包层时,它们将与锂发生反应,生成更多的氚燃料。
Bigot表示,一天的延迟费用约为100万欧元。
欧盟承担着该项目建筑成本的45%。粗略估计,所有其他参与国的贡献率都略高于9%。最初,整个工程估计约为60亿欧元(64亿美元)。目前,总额已增加了两倍多,达到200亿欧元左右。
用于测试极向场线圈的低温恒温器的一部分。低温恒温器将有助于限制等离子体。
2001年的预测预计,将于2016年投产,这是一个未实现的目标。一些观察家曾认为该项目已陷入僵局,但在Bigot掌舵后,该项目得到了简化并重新步入正轨。科布伦茨说,Bigot素有“微观管理者”的美誉,但这正是使这一复杂项目井然有序所需要的。
虽然在他的领导下,期望和最后期限也被修改为更加现实。第一个等离子体现在预计在2025年,第一个氘氚实验有望在2035年进行。
Bigot在临终前一直对ITER的潜力充满热情和乐观。
他说:“氢聚变的效率是燃烧化石燃料的一百万倍。我们在这里所做的实际上非常像在地球上创造一个小型人造太阳。”。“这个核聚变电厂将一直运行。可以说,这个太阳永远不会落下。”
俄罗斯能源消费结构较为均衡,天然气供给尤为充足
俄罗斯是全球能源消费大国。石油、天然气和地热能为主要的消费能源,俄罗斯的煤炭需求较小,电力能源占比亦在10%左右,整体消费结构较为均衡。另外,俄罗斯正尝试通过设备本地化和获得必要的能力来逐步投资可再生能源。政府正在努力为可再生能源创造条件,使其在特定地区具有经济竞争力。
从能源的储量来看,俄罗斯的石油、煤炭、天然气储量均处于全球前列,尤其是天然气,储量全球第一。
从供给来看,俄罗斯是全球三大传统能源主要生产国,也是全球主要出口大国,在天然气、石油产量远超其他种类能源。俄罗斯政府对天然气行业发展亦相当重视,2020年俄罗斯政府批准2035年能源战略,重点是增加能源出口和收入,并扩大天然气基础设施,特别是东西伯利亚和远东地区的中流地区,以确保国家能源系统的弹性。
俄罗斯能源贸易顺差递增,出口重心向亚太转移
俄罗斯境内传统能源储量充足,开采能力居于全球前列,能源的进口需求自1995年以来处于低位。境内生产的传统能源部分用于出口,其三大能源的出口量整体呈上升趋势,中间偶有波动。欧洲是俄罗斯能源的主要出口地区,但近年来,俄罗斯的出口重心逐渐向亚太地区转移。
俄罗斯能源自给率高
俄罗斯作为能源储备与生产大国,能源自给率高,对外依存度均在负值,能源话语权强劲。反观同处亚欧大陆的主要邻国,对俄罗斯能源的依赖度因地理、经济等因素大大提高。
注:通过净进口量/消费量测算能源对外依存度。
—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国能源行业数字化转型市场前瞻与投资战略规划分析报告》
1.1 能源安全是最重要的战略目标
在当前全球气候变化的形势下,以及意识到不可再生资源总有一天会日渐耗竭的背景下,随着紧缺的石油资源问题突出,国际油价持续攀升、各国对能源资源安全关注程度也随之普遍上升。维护国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题,无论是发达国家,还是发展中国家都将保障能源安全作为国家能源战略的首要目标。
发达国家人均能耗高,需要大量进口补充境内能源资源的短缺,因此,能源发展战略除了考虑本国的资源因素外,极为注重涉及到国外资源开发利用的国际因素影响,甚至关注其他国家能源需求变化对国际能源市场的影响及对自身的影响程度。在历年的石油危机后,针对当前石油资源紧张的形势,发达国家以其较充沛的经济实力逐渐加大石油战略储备力度,建立和加强战略石油储备是发达国家保障能源安全的主要措施。而且,由于国家的经济实力强,对能源发展战略的考虑既重视近期的能源供应安全问题,又重视长远的能源可持续发展。发展中国家在国际竞争中处于弱势,多偏重于建立当前自身的能源安全供应体系。能源资源充裕的发展中国家已认识到利用资源优势发展国家经济的重要性,逐步加大了国家对国外企业开采和资源输出的控制。菲律宾明确国家能源和经济安全的底线是“确保实现国家能源60%自给自足”。巴基斯坦战略目标明确,突出增加本土能源比重,减少对外进口依赖的重要性,并对落实目标,做出了详尽的项目规划。乌克兰在经历了能源供应危机后,能源战略更加强调节能降耗、提高能源自主供应能力的必要性。墨西哥强调能源立法,同时,要及时分析阻碍国家能源发展的主要障碍,进行能源战略调整。
石油战略储备曾是以石油消费为主的发达国家应付石油危机的最重要手段,作为保障石油供应安全的这一战略措施也逐渐为发展中国家所效仿。现在,具有一定经济实力的国家为减少供应风险,都开始着手石油战略储备。石油战略储备已超出一般商业周转库存的意义,更重要的是取得主动,避免受制于人,有利于稳定国内经济发展,增强国际竞争力。
各国能源战略最突出的变化特点就是以减少石油消费、减少进口能源依存度为主要目标。在当前可再生能源尚未能够实现全面替代的形势下,节能是实现这个目标最现实、收效最快的措施。历史上,发达国家曾以减少石油消费的战略赢得了更大的市场利益,在20世纪70年代石油危机的后的20年内,迫使石油价格处于甚至低于10美元/桶的低价运行时期。当前更加强调综合利用法律、经济和技术等手段鼓励节能,从开采、加工、运输、利用和消费等多环节深挖节能潜力,发展节能产业。为达到节能目的,利用市场和企业、消费者行为开发节能机械、节能汽车等;取消石油价格管制,主张由市场机制调节能源供求关系,对能源企业进行私有化改革,提高资源配置能力,加强勘探等措施。
各国经济持续发展和人民生活水准提高的要求,必将加大能源资源的消费量。如何减缓能源消费的增速,只有提高能源效率、加强节能。各国不同程度地采取立法、经济激励、政府补贴、自愿协议和广泛宣传等各种政策措施,并且相互借鉴有成效的举措,体现在各自的能源发展战略中。近年来全球气候变暖,生物多样性锐减,气候灾害频繁的形成与人类过度地消耗化石能源存在密切的因果关系。虽然能源给当代人的生活带来了一定的舒适和便利,但是全球能源消耗量持续增加的趋势不仅对世界能源供应是严峻的挑战,而且给全球减少温室气体排放带来巨大压力。当人类生存环境遭到严重破坏后,很难逆转。
越来越多的国家在制定本国能源战略和政策时,已将环境因素放在优先考虑的地位。不少国家的能源战略强调发展新能源替代化石能源和实现《京都议定书》的温室气体控制目标。在《京都议定书》建立的减、限排温室气体总量机制下,大气中温室气体排放空间凸显为一种稀缺性的经济资源,拥有了这种资源就等于拥有了温室气体排放权和经济发展空间。依据《京都议定书》的规定,可以出售多余的二氧化碳排放配额。美国为了国内集团利益拒绝批准《京都议定书》,俄罗斯于2004年11月批准了《京都议定书》。
由此可见,能源的战略选择不仅是能源本身的问题,也是经济利益的问题,环境保护和人类生存的问题。能源发展在经济发展的推动下,正越来越受到环境因素的制约,能源战略目标由单纯强调能源供应向3E(Energy,Economy,Environment)方向发展,即能源、经济与环境的协调发展转变。 各国的国家能源战略均加重强调实现保障能源安全需要全方位的措施,不过度依赖单一的能源形式,减少经济发展对石油、煤炭、天然气的依赖程度,战略的核心是安全、环境和效益。各国的能源战略都出现了“多元化”的宇样,其含义是非常深刻的:一是能源资源种类的多元化,这可以带来能源产业的繁荣,同时将促进能源科学技术的飞速发展;二是以保障石油安全为核心,积极开拓新的石油供应基地,实现能源进口渠道的多元化,并且各国都有意识地避开主要从中东地区进口的做法,将多元化进口的目标锁定在其他具有一定油气资源输出能力的拉美、非洲或东欧地区。三是关注全球资源状况,将资源开发重心由境内移向境外。无疑,这一策略的普遍采用,又必然将带来新的矛盾和问题。虽然对于能源资源出口国,是本国经济发展的太好契机,但是也会相应带来一些争端,如国内资源保护派的激烈反对,或者贸易国之间各种各样的资源争夺战,由此可能会引发出新的一类局势不稳定问题。
由于石油价格的暴涨,各发达国家的能源结构逐渐发生了变化。坚定不移地奉行能源多元化战略,积极寻求替代石油资源,开发核能、氢能和其他新能源,甚至适度发展国内的煤炭工业,以降低对进口石油的过度依赖程度。重新认识煤炭,加快洁净煤技术的研发和推广。
为确保能源供给的自主性,能源发展的可持续性,21世纪以来全世界已形成转变以石油为主的能源经济,积极开发可再生能源的新高潮。各国能源发展战略措施各有侧重,有的国家积极发展风电、有的国家积极发展核电,但都是以逐步替代油气资源为核心展开的一系列研究方案。可再生能源技术和清洁能源技术的创新将成为世界能源未来发展的制高点,世界能源市场将由目前的资源型转向未来的技术型,是一场更具竞争性的挑战。
从可再生能源发展的状况分析,欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团,其发展可再生能源的战略是:在全面发展的同时,突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。发展可再生能源方面所采取的主要措施是:制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。目前欧洲已成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。
印度和巴西是发展中国家发展可再生能源的榜样。印度注重根据自身条件,寻找突破口,所采取的策略是:风力发电以市场换技术,市场规模和产业技术同步发展;适度发展太阳能;生物质能源则以解决农村能源为主;氢能研发有所投入,跟随国际潮流。巴西坚持能源多样化和多渠道,因地制宜发展生物质能源的能源发展战略:依靠水电和生物液体燃料资源优势,减少石油进口,保障国家能源安全,2004年的生物液体燃料产量达到了1500万t,处于世界领先地位,甚至出口生物质能源促进经济发展。
不但一个国家的不可再生能源资源是有限的,而且全球的不可再生能源资源也是有限。资源的有限性与各国能源战略区域向境外转移的特点,意味着国际间的能源资源争夺正在加剧。与过去不同,各国发展所面临的外部环境发生了重大的变化,不能再靠殖民地的方式掠夺资源。资源与市场的国际化,使各国政府意识到,必须加强与能源生产国的外交往来,保证能源供应的来源;同时,必须加强能源消费国之间能源合作,形成联盟,增强话语权,抵御能源价格的上涨。资源进出口国之间的外交关系、资源国之间的战略联盟(如OPEC)的合作以及资源进口国之间的战略联盟(如IEA)的竞争与合作关系更加微妙。突出体现在国际石油问题上,焦点集中在中东。为保障能源安全,能源外交成为能源消费国家21世纪以来的外交重点。各国能源战略普遍出现加强国际化的趋势。例如,韩国对内制定正确的能源政策;对外开展有效的能源外交,实施能源进口多元化。积极倡导区域间的能源合作,加强与产油国的谈判力度。非洲各国强调需要进一步加强团结和合作,协调各国能源政策,明确能源发展战略。无论是产油国还是消费国,积极推动国际合作都是十分必要的。油气出口是印度尼西亚的经济支柱,巩固与邻近国家间的互补合作机制成为国家能源战略的主要目标。
由于能源对国家社会经济发展和国计民生具有重要作用,能源的市场性质已从一般商品转为重要的战略商品,能源问题已呈现出日益全球化和政治化的趋势。由一国自主的能源发展向境外资源的拓展是各国能源需求数量和品种的要求,为避免国家之间对世界有限能源资源的恶性竞争,积极开展能源外交,将能源作为处理国际关系的重,要战略因素,强调能源生产大国之间以及消费大国之间的对话机制,发展多国的能源国际合作是十分必要的。而且,由此也将会进一步促进经济全球化的发展。
欧盟的能源战略就突出体现了以上国际能源战略的特点。欧盟的能源战略重点是保证“经济安全、国防安全、生活安全”,提出“保障能源供应、保护环境和维护消费者利益”的基本原则。在确保本国能源供应方面以节能和发展可再生能源和生物燃料为主要战略措施,加强能源共同体的建设。
欧盟各国的能源战略虽各具特点,但是总体上是一致的。例如,德国的能源战略锁定长远目标,从能源资源利用的经济效益出发,有效控制国内有限的能源资源开发;持续不断地节能;积极开发风能等可再生能源,占据能源新技术的制高点,实现传统能源的替代。能源进口多元化,石油储备法定化,保障安全供应。面对本国不可再生能源资源递减的趋势和全球气候变化的挑战,英国新的能源战略基点是低碳。强调在市场框架和政策相互影响下,培育市场竞争力,实现提高能源效率、发展可再生能源促进能源多样性的战略。能源技术的研发不局限于本国的能源资源,着眼于世界主要的能源应用技术,以实现未来的能源技术出口换能源资源进口的发展战略。法国立足国情,因地制宜地发展能源多样化,积极发展核电,提高能源供应独立性,实现安全供应。比利时的能源战略长远目标是使用更利于环保的能源,逐步向全部使用可再生能源过渡。波兰在长期能源战略目标下,针对当前问题,突出过渡期的能源战略重点。依据国家能源法,明确政府与企业的职责,国家财政将不直接参与能源项目投资,只在法律和税收政策、贷款担保等方面为企业提供支持。美国能源战略的核心是提高能源供应自主性,突出特点是一个具有长期性和综合性的国家战略。战略目标明确,并辅有相应详细的政策和对策目标、措施,易于操作、监管。实际上,美国能源战略还有一个极为重要内容就是充分开发利用全球的油气资源。观察美国国家外交战略圈,几乎囊括了地下埋藏着丰富的石油等战略资源的国家,特别是中东地区。在不断努力巩固海外石油来源的同时,逐渐明确要减少对石油的依赖。发展新技术,包括燃料的替代技术和设备的更新技术。
能源战略和政策是日本政府一贯的工作重点,能源战略的稳定性促进能源政策的有效实施。虽然日本能源资源贫乏,目前日本一次性能源的自给率不足20%,但是政府立足于技术创新致力节能,成立“节能中心”,健全能源管理体系,指导国民和企业的节能以及节能技术的研究开发,积极发展太阳能等新能源;着眼于全球能源资源的利用,坚持实施以保障能源安全为重点的外交策略,以及国内企业联合一致对外,参与国际竞争的做法,不断提高开发国外石油资源的份额。随着社会经济的发展和外部环境的变化,日本不断完善能源构成多样化、进口多元化和以石油储备为依托的能源战略,从政治、外交、经济、科技等全方位考虑能源战略的发展,确保了自身能源的长期安全供给,保障了国家的经济安全,并使得日本成为世界能源效率最高的国家。俄罗斯能源发展战略制定经历了较长的时间。能源战略目标明确,所关系到的对象明确。能源区域发展具有地域资源特点,相应的能源政策针对性强,每一种能源,如石油、天然气、煤、电能(包括核能和热能)、能源输送等的发展预测都提出了经济体制改革问题以及为实现改革所应该创造的必要条件。同时,指明了能源工业和其他工业部门的相互关系,能源工业科技和创新的重要意义。并且明确了能源战略实施系统,包括:联邦政府行动计划,实施国家能源政策的指标体系,原有相关规划的修订,利用国家信息资源建立的能源战略实施监控系统。实现可持续发展已经成为世界各国的共同课题,而对人口众多的中国来说,具有更大的特殊性和挑战。为实现全面建设小康社会的目标和应对能源长远发展遇到的严峻挑战,我国采取正确的能源战略具有决定性意义。只有实现可持续发展的能源战略,才能保证在“能源消耗最少,环境污染最小”的基础上,实现经济社会快速发展和人民,水平的提高。我国必须汲取西方发达国家的成功经验,学习其他发展中国家根据具体国情发展的经验,建立符合中国特色的、能源效率不断提高和环境保护日益加强的中、长期可持续发展能源战略。
要说过去几个月,话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势,从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展,新能源 汽车 的火爆,都离不开一个词能源。
那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢,一起看看吧。
7月4日,英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》,报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。
《bp年鉴》中显示, 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ,增长5.8%,已经超过2019年的水平,创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭,其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的,达到15% 。
全球能源转型的步伐逐步加快, 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。
01
非化石能源加速发展
首先来看一下可再生能源,近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般,发展速度迅猛。
可再生能源中占比最大的是风能和太阳能,占可再生能源的79.1% 。近年来,得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进,太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ,其中太阳能利用最多的是中国,美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ,风能利用最多的是中国,其次是美国。
在可再生能源消费国中,中国是最多的,其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国,其次是澳大利亚和土耳其。
接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ,增幅为3.8%,依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势, 水力发电不增反降1.4% 。
02
化石能源占主体
在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ,依然是能源消费中比重最大的一部分,与2020年相比变化不大。
石油价格一直以来是能源行业关心的话题,此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶,而2021年全年平均价格为70.91$/桶, 价格增长了69.47% 。
其中,天然气在一次能源消费中占24.42%,增长幅度为5.3%;煤炭占比26.9%,增长幅度为6%。
水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%,基本与2020年13.45%持平,其中水利发电不增反降,可再生能源增幅拉齐了这一比率。
数据显示, 化石能源(石油、天然气和煤炭)依然是主要能源 ,占比高达82%,这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。
过去一年, 全球石油产量每天增加138万桶,总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗,并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。
接下来,一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨,成为原油产量最多的国家,这得益于油价上涨之后,美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯,产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨,这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。
03
能源格局继续变化
去年,全球各国一次能源消耗量的对比显示, 中国成为全球能源消耗最大的国家 (10 EJ),其次是美国。同时,年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量,显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下, 中国成了全球最大经济体 。
这也不难解释,自疫情以来中国实行强有力的管控措施,经济的持续增长拉动了能源需求增长。
总体来看, 全球能源需求正在增长,渐渐从疫情中好转过来 。
2022年以来,能源安全的矛盾日渐突出,人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。
由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺,及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡,原油价格暴涨,更进一步凸显了能源安全的重要性,由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。
与此同时,各国都在寻求稳定能源供应的方法,大国也在寻求共同商讨石油增产的可能,都在为能源稳定供应努力。
目前,全球都在寻求能源净碳化,期望实现零碳排放, 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。
该公司预计今年会出现小幅下降,部分原因是其部分西伯利亚矿山的矿石品位下降,2022 年和 2023 年产量将恢复。
Polyus 首席执行官 Pavel Grachev 在接受彭博社采访时表示:“我们短期战略的本质是在保持成本的同时增加产量,在资本支出略有增长的情况下支付稳定的股息。”
该公司还计划于 2027 年在俄罗斯中东部的世界上最大的金矿之一 Sukhoi Log 开设一座矿山,该矿估计储量为 5.4 亿吨矿石,其中含有 4000 万金衡盎司黄金。 Grachev 表示,全球唯一的另一个大型项目是在加拿大,规模要小得多。
Polyus是世界第四大金矿商和俄罗斯最大的黄金生产商,在克拉斯诺亚尔斯克、伊尔库茨克和马加丹地区以及雅库特的萨哈共和国拥有资产。
今年,该公司通过与 RusHydro 签订的合同将其 90% 的电力供应转向水电。 Grachev 说,它现在是唯一一家致力于 100% 可再生能源的主要矿商。 他补充说,在建设了 600 公里的电力线后,Polyus 还完全放弃了在其现场使用柴油燃料。