提高能源技术改善能源供给结构
技术创新是
节能减排的重要驱动力。无论是能源转型,还是
碳排放相关产业的升级改造,都需要从技术创新层面予以解决。发达国家的经验表明,有效的减碳途径在于推动技术进步,鼓励技术创新。
首先,能源开采技术的提高能改善能源供给结构。我国的一次能源结构呈现“富煤缺油少气”的特点,由此有人认为我国的这种能源禀赋决定了我国的经济发展必然呈现高耗能、高污染的能耗特征。这是一个认知误区。
虽然能源消费结构建立在资源禀赋的基础之上,但更依赖于能源技术。能源开采技术的提高可以提升能源开采效率,从而改变能源消费结构,使能源禀赋对能源消费结构的影响不再那么重要。
以页岩气革命为例说明。2008年前石油价格持续上涨,开采页岩气的前景被看好,美国企业大规模投入页岩气开采技术的研发并获得成功,这使得原本深藏于地下的大量油气以相对低廉的成本被开采出来。美国天然气储量虽远不及沙特阿拉伯,但到2014年美国的总产量超过沙特阿拉伯位居世界第一,其中一半是页岩气,美国转而成为油气出口国。
从资源上看,中国并不“缺油少气”。据联合国贸发会议2018年5月的一份报告,中国的油气资源颇为丰富,页岩气储量达31.6万亿立方米,排名全球第一,远超美国的17.7万亿立方米。但是,受限于开采技术,对埋深在4000米以下页岩气的开采未能获得实质性突破。为此,《意见》明确要“加快推进页岩气、煤层气、致密油气等非常规油气资源规模化开发”。
其次,积极发展光电、风电等非化石能源,提升储存技术以稳定能源供给。
实现
碳中和的一个途径是改变能源消费结构,即改变以往主要依靠化石燃料的能源体系,向零碳的风电、光电和水电转换。到2060年,我国的非化石能源消费比重要达到80%以上,而水电资源因受到地理因素限制而难以继续大规模发展,非化石能源消费比重将主要依赖光电、风电的发展,要“构建以新能源为主体的新型
电力系统”。
经过多年的发展,我国已成为世界上最大的风能和太阳能发电国,风电、光电的电价已经低于煤电,这有利于减少我国对煤炭、石油的依赖。
然而,风电、光电等清洁能源“靠天吃饭”,稳定性较差,弃光弃风的现象非常严重。2020年,风电、光伏的装机容量占比已经达到24.3%,但是发电量占比只有9.5%。随着新能源占比的上升,电力系统稳定性日益重要,要“提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力”。
为稳定电力供应,要在传统能源占比下降的同时保持足够的产能冗余,与不稳定的风电、光电相匹配。此外,提高系统稳定性还需要“深入研究支撑风电、太阳能发电大规模友好并网的智能电网技术”,加大智能电网的建设,建立更大范围、更灵活的电网,增强电力调度能力。
要使电源稳定,大规模储能技术的开发和应用也非常重要。《意见》要求“加快推进抽水蓄能和新型储能规模化应用”。目前储能装机量最大的是抽水储能,占比达89.26%;其次是电化学储能,占比9.2%。与新能源发电装机相比,这些储能装机量的规模还微不足道。目前抽水储能电站度电成本大概在0.21元-0.25元/千瓦时,是成本最低的一种储能方式。而当前氢能、储电等新型储能方式的储能成本远高于抽水储能,其成本的下降依赖于技术进步。特别是氢能,这可能是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径,比如夏季光伏出力高峰,电力充沛的时候,便可以通过光伏制氢来大量储存,待冬季雨雪天气通过燃料电池发电并入电网,因而,《意见》专门指出,要“加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。”
总体上说,碳排放具有很强的“负面外部性”,是一个公共品领域的
问题,需要具备公共服务和管理功能的政府发挥作用。政府可以开征碳税,也可以实施总量控制制度并根据一定的规则将碳排放配额分配给每个纳入
碳减排的企业,发挥公共财政的作用以支持新能源相关技术的研发,扶植新能源企业等。
在发挥政府作用的同时,也要发挥
市场机制的作用。在能源价格已经包含碳排放污染成本的基础上,市场竞争推动技术进步,煤电、水电、光电、风电、核电等各种能源将由于技术进步程度的不同而在成本变化上有所差异。在各种能源应用场景,市场个体自然会选择最有效率的能源,优胜劣汰,市场会自行选择合适的能源供应体系,而不宜人为地去限制或鼓励某一种能源的发展。
(作者系上海社会科学院应用经济研究所财政金融研究室研究员)