极端高温对能源转型的警示

本文来自微信公众号：能源新媒（ID：energymagazine），作者：王海滨（中化能源股份有限公司教授级高级经济师），头图来自：视觉中国

最近两月，包括中国南方地区在内的北半球许多地区遭遇了持久的极端高温天气。一方面，由于人们制冷降温需求旺盛，造成居民和汽车空调用能大增。另一方面，极端高温对低碳能源的生产造成较大破坏，对能源供应造成制约。

供需两端均受压，大量民众正遭受严重能源短缺的冲击。当前较多国家所处的能源困境对世界能源未来——包括能源转型的未来——有丰富的意涵。

一、低碳能源开发遭受极端天气冲击

近些年世界各国纷纷发展低碳能源，主要目的是对付气候变化，效果迄今尚不明显，但近几年低碳能源却已明显遭到了气候变化的“对付”。

水电是一种重要的低碳能源。在2021年世界总发电量中，水电的占比为15%。不过，水电“靠天吃饭”，受天气影响大。2021年的干旱天气已经让世界较多国家的水电发电量下降。中国、加拿大、巴西、美国均为世界水电大国，其2021年的水电发电量分别同比下降1.4%、1.2%、8.2%和8.6%。今年二、三季度北半球的高温干旱范围广，时间长，对水力发电的影响预计将与2021年相似甚或更大。

核电在世界总发电量中的占比为10%。核电是一种全天候电力，但是极端高温也会影响部分核电站的生产运行。核电站运行会产生大量冷却水，冷却水把余热带入附近水域。如果核电站建在海边，由于水体足够大，那么其冷却水对水温的影响会相对较小。如果核电站建在内陆的河流湖泊附近，影响可能会更明显。

今年酷暑，河水温度本就较高，如果核电站继续正常排放冷却水，那么对河流的热影响会更加明显。比如，法国是世界第三大核电生产国，2021年法国的核电发电量高达3，794亿千瓦时，在其总发电量中占69%。但是，法国的15个核电站中，有11个建在内陆河流附近。今年出现极端高温天气后，法国部分核电站为了避免对河流生态造成不良影响，不得不降低了发电量。

二、气候危机提前到来能源行业承受重压

2015年巴黎气候大会后，世界气候治理行动明显加速。迄今世界绝大多数国家都已经提出碳中和的时间表。为了把全球平均地表气温升幅控制在较工业化前水平的2℃之内，并努力限制在1.5℃之内，人类社会需要在2050年之前实现碳中和，这已成为全球共识。

而这一共识可能暗含着一个重要假定：如果我们胼手砥足、全力以赴，按时完成了碳中和的“作业”即真的在2050年前实现了碳中和，那么气候危机就可能不会发生；相反，如果我们减碳减得不好，那么气候危机会在几十年后才会出现，而那应该也是下一代甚至再下一代的事情，和当今大多数人关系不大。

然而，近几年的极端天气——尤其是目前的极端高温天气——明示我们，“未来已来”，气候危机已经提前到来。气候安全不再只是关系到代际公平的道德问题，它已经对我们的生存和发展造成切实影响。

在极端高温的淫威之下，北半球许多国家的各行各业都受到了较大影响，能源业也不例外，行业内一些深层次矛盾在烈日下得到了充分暴露。

首先，能源贫困并未远去。

如果家用能源支出在一个家庭收入中占10%以上，那么这个家庭就陷入了能源贫困。能源贫困现象在能源供求关系紧张时会蔓延，而在宽松时会减少。历史上，能源供求宽松与紧张“轮流坐庄”、交替出现。

最近一轮宽松行情出现在2008年全球金融危机爆发后，当时世界经济萎靡，能源需求疲弱，同时美国页岩资源和巴西深海盐下油气等非常规能源开发取得重要突破，世界能源供应量大幅增长。供需两方面的原因共同导致能源价格大跌。当时，许多人相信高价能源的时代已经一去不复返了。

然而，近期各国放松防控导致能源需求反弹、俄乌冲突爆发、极端高温天气蔓延。这些导致世界能源供应转紧，电力、天然气、煤炭、石油等能源产品的价格大涨，世界能源贫困现象随之加剧。

其次，各国需认真对待低碳能源的缺陷。

前面已经提到，低碳能源的生产较容易受到环境变化的影响，而低碳能源的另一个缺陷是储能的难度大、费用高、技术不成熟。

化石能源的储能总体来说比较容易。比如要储煤炭，基本上只需把煤炭堆在一起并做必要的维护。石油和天然气的储存需建专门的油罐、储气罐或储气库，还需要建较多配套设施，所以更费钱，技术门槛也更高，但也不太复杂。

低碳能源的储能则要难得多。到目前为止，可与世界低碳能源发展规模相称的储电技术还没有发展出来，经济性也无从谈起。

近年来欧洲的能源困境折射出储能难对低碳能源供应的影响。欧洲是全球能源低碳转型的急先锋，多年来坚持不懈地发展清洁电力。其中，风电承载着欧洲再电气化的主要希望。2020年风电发电量在欧洲总发电量中的占比已超过13%。但到了2021年，欧洲风电表现不佳，这被认为是欧洲出现“能源危机”的一个重要原因。

根据bp数据，2021年欧洲风电总发电量是5，030亿千瓦时，同比仅仅下降1.6%，可谓基本持稳。然而，全年的总体稳定，并不等于各季度的发电量都稳定。2021年欧洲遭遇“无风之夏”，英国、德国等风电大国二季度的风电发电量均大幅下降。英国二季度风力发电量同比下降14%，而德国上半年风力发电量同比大幅缩减21%。电力不能大规模储存，也无法跨季度调配。因此，2020年欧洲风电大丰收对2021年夏天的欧洲风电供应基本上没有意义。

如今冬天正在一步步逼近，欧洲各国为避免在采暖需求旺盛的冬天出现严重的能源短缺，正在紧锣密鼓地往储气库里注气，但可再生能源行业却基本无事可干，这也从侧面彰显了其在储能保供方面遇到的困难。

三、当前能源困境对世界能源转型的启示

当前国内外的能源困境对中国和世界的能源转型有较多启示，其中一点是推进能源转型应尊重客观规律，方式应该是以能源竞赛为主，而不是以能源替代为主。

人类社会已经历过多次能源转型，其中主要的两次是从薪柴到煤炭的转型和从煤炭到石油的转型。这两次转型基本上都是自然而然地完成的：在几十年甚至上百年的时间里，新的能源品种的消费在发展，同时旧的主导能源也没有闲着，其消费量也在增长，但速度不及新的能源。这样年复一年地发展下去，最终新的能源品种代替旧的主导品种，成为“能源之王”。

如今人类社会正经历从油气时代向电力时代的过渡。按照许多人原本的设想，这一次能源转型会与历史上的转型都不一样，将突出能源替代即用低碳能源替代油气煤等化石能源，尤其强调要尽快替代煤炭这种碳排放强度最高的化石燃料。这样的能源转型设想建立在能源供应在任何时候——包括极端天气出现时——都很充沛的假定的基础上。但是，骨感的能源现实已多次证明，这种丰满的情景实际上并不存在。

近两年严酷的能源现实已经让一些大国改弦易辙，推行更加平衡的能源政策。比如，拜登在2021年初就任美国总统后，一度力推清洁能源革命，其基本思路是一手做加法即发展清洁低碳能源，一手做减法即要加快抛弃石油和煤炭等高碳能源。一手加、一手减，结果可能为零即能源供应总量不增不减。

此时一旦能源需求突增，供应就可能会吃紧。2022年俄乌冲突和极端天气等多种因素导致全球能源供应紧张、价格上涨。残酷的能源现实迫使拜登总统做出调整，增加能源支出转而成为拜登政府能源政策的新重点。一方面，2022年8月，拜登总统签署《通货膨胀削减法案》，将为美国清洁能源和电动汽车的发展提供大量资助。另一方面，今年拜登总统改变了其执政初期的政策，在联邦公共土地上重新出售新的石油和天然气钻探租约。

基于对能源现实和能源业发展客观规律的尊重，2021年中国政府也确立了先立后破的能源转型策略。

另一点启发是必须加快推进储能，包括低碳能源的储能。储能是能源应急的一部分。近两年的极端天气和军事冲突等人为因素造成的能源短缺表明，能源供应的不足可能会突然出现，而且出现后造成的冲击或许会远超人们之前的现象。在当前的多事之秋，为了有效保障国家的能源安全和随时满足民众的用能需求，各国需要持续推进技术和模式创新，加快扩大储能规模。

本文来自微信公众号：能源新媒（ID：energymagazine），作者：王海滨（中化能源股份有限公司教授级高级经济师）