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如图所示,德国能源转型战略的三个特征非常明显:
一是可再生能源份额增长迅速。
一次能源消费中非水电可再生能源份额从2000年的0.84%快速增长到2016年的11.7%;
二是核能从2011年宣布2022年前永久弃核之后,核能份额迅速下降。
2000年核能占一次能源消费份额为11.5%,2010年下降到9.9%,2011年快速减少到7.9%,2016年进一步减少到5.9%;
三是天然气的份额从上升转为下降。
从2000年的21.5%增加到2005年的23.4%,然后转为趋势性下降。2014年达到阶段最低值20.4%后有所反弹。2016年,天然气份额回升到22.5%,仍然没有超过2010年的份额。
然而,德国可再生能源发展取得很大成绩的同时,非清洁能源煤炭和石油的份额近年来却有抬头的趋势。
石油份额从2000年从38.9%稳步下降到2007年的34.4%之后,石油份额开始止跌反弹到2009年的36.7%。
此后,2010-2016年,石油份额围绕35%左右小幅波动。煤炭份额从2000年的25.6%下降到2009年的23.1%后开始止跌反弹。
2014年煤炭份额再次接近2000年水平,为25.5%。
2016年,煤炭份额为23.3%,仍高于2009年的水平。
可见,德国在加速向可再生能源转型的过程中,由于没有选择适当的过渡能源,同时将核能排除在未来能源结构之外,导致能源转型过程中煤炭和石油等“非清洁”能源下降趋势受阻。
德国能源转型没有主动选择恰当的“过渡”能源的不利影响还表现在褐煤发电难以下降,对德国电力清洁化和碳减排产生不良影响。
如图所示,2000-2016年,德国总发电量中非水电可再生能源份额从5.4%快速增加到2016年的29.2%,同期,虽然硬煤发电下降较快(从24.8%下降到17.2%),而核能因为政策原因开始也呈现快速下降趋势(从29.4%下降到12.4%)。
故而2010年德国褐煤发电和天然气发电出现了相反的走势:褐煤发电2010止跌连续两年出现反弹,从2011年的23%回升到2012年的25.5%,2013-2014年连续两年维持在25%以上,此后开始下跌,但2016年褐煤发电份额为23.1%,接近2010年水平。
同期天然气发电份额从2010年开始停止增长势头转而下降:从2010年的14.1%下降到2014年的9.5%,四年下降了4.6个百分点。近两年有所反弹,但2016年依然不到13%,不超过2010年的水平。
3、我国能源转型应选择一个恰当的过渡能源“组合”
一旦确定可再生能源是未来能源系统的主要构成部分,就已确定了我们讨论能源转型的时间跨度至少在30年以上,甚至50年或者更长。
在这一长达数十年的“过渡期”内,能源品种的替代,能源系统的转型是一个渐进过程。
因此,推动我国能源转型,一方面,要通过体制改革和完善政策机制,构建有利于可再生能源发展及其技术创新的制度环境;另一方面,根据化石能源近期难以大量退出的现实,需要选择一个恰当的过渡能源“组合”。
我国国情决定了我们不可能像美国选择1-2个品种作为过渡能源,而只能选择一个包括核能、天然气、煤炭、石油在内的“组合式”过渡能源。
“过渡能源”的含义,不仅是指这些能源利用在排放上要符合清洁、低碳的要求,更重要的是,在利用方式上要更具“灵活性”,使其能较好的与未来能源系统“兼容。
因为以可再生能源为主导的未来能源系统中,“系统灵活性”是最大的稀缺资源,因此,越大越好的传统利用方式要“有节制”的发展,以降低未来成为“搁置资产”的风险。
这些过渡能源组合中的能源品种,在满足低碳清洁的条件下,能够以具有竞争力的成本提供“灵活性”的能力越强,则在能源转型进程中的生命周期越长。此外,作为过渡能源,应该有利于改善我国能源安全状况。
从上述前两个标准看,天然气显然是作为过渡能源的最佳选择。
相对于其他化石能源,天然气不仅相对“清洁”,而且从利用方式上,兼具集中式和分布式特点,是化石能源系统向可再生能源系统转型的最佳桥梁。
但从我国实际情况看,天然气作为过渡能源存在两个不足:一是天然气价格缺乏竞争力,影响市场渗透率;二是从我国目前天然气勘探开发情况看,天然气份额的快速提高将大幅增加我国能源对外依赖度,不利于能源安全状况的改善。
因此,从必要性和可能性考虑,天然气作为过渡能源,将有一个适度的份额,但不宜过度依赖。
核能作为“无碳”能源,成本具有一定的市场竞争力,是我国能源转型进程中过渡能源的较好选择。但从未来能源系统特点和要求看,核能在过渡能源组合中的地位,根本上取决于其供能的“灵活性”程度。
综合考虑清洁低碳、经济性、灵活性和能源安全等要求的情况下,天然气和核能近中期可能也难以完全“承担”过渡期职责的情况下,煤炭与石油的清洁利用应作为一个退而求其次的选择。
当然,即使是天然气,同样存在进一步清洁利用问题。这些清洁能源利用技术的进展和商业化时间,将不仅影响过渡能源“过渡期”的长短,而且决定各过渡能源品种的相对地位。
比如,如果二氧化碳的资源化利用技术能够实现规模化推广和商业应用,解决了目前化石能源系统二氧化碳大规模排放问题,则煤炭、石油和天然气均可成为“无碳”能源,这将对未来能源结构发生重大影响。
此外,核聚变技术的研发和工业化进展,将不仅影响目前的核能利用方式和寿命,而且对未来能源转型方向和路径产生不可忽视的影响。
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