面對發(fā)展新能源的舉國熱潮,我們有必要冷靜理智的思考,在新能源的商業(yè)化還有相當長的一段路程時,如何對待傳統(tǒng)能源?特別是傳統(tǒng)能源中相對清潔的能源?
能源轉型過渡期的思考
雙碳目標是應對氣候變化尋找能源轉型的偉大戰(zhàn)略決策,它的提出適逢全球經濟包括我國經濟增速放緩,疫情又阻礙經濟復蘇的時機,無疑給沉寂的社會經濟各界注入一劑強心針。間歇式能源風電光電成本近年大幅降低,綠電通過電解制氫既解決了自身上網(wǎng)難的問題又使綠氫成本下降,目前國內發(fā)展綠氫以及灰氫、藍氫的聲音此起彼伏,給人的感覺是中國正在跑步進入零碳時代。
面對發(fā)展新能源的舉國熱潮,我們有必要冷靜理智的思考,在新能源的商業(yè)化還有相當長的一段路程時,如何對待傳統(tǒng)能源?特別是傳統(tǒng)能源中相對清潔的能源?
任何偉大的變革離不開社會輿論的正確引導,顯然我們沒有為這場變革做好思想準備,目前輿論場的某些言論有失偏頗。例如某院士會議上在談到能源轉型時說到“以電力系統(tǒng)零碳轉型為中心,各個用能部門相互配合實現(xiàn)零碳轉型,燃油、燃氣領域維持現(xiàn)狀,逐漸減少而不是發(fā)展和增大”;再如某大學研究院院長在會議上說“30年以后煤礦產業(yè),石油和天然氣產業(yè)幾乎不復存在”。
兩位專家的言論代表了目前一種典型思潮,一是必須立即轉入以電力為中心的用能模式,二是宣告了化石能源的生命周期。在國內煤電占比70%左右的能源供應現(xiàn)狀下,急驟轉向電氣化,實際上仍是以煤代煤。我們需要的是結構性替代,首要的任務是讓用煤量和用油量減下來。30年后化石能源不復存在的言論太主觀武斷,人類離開化石能源的生活至少在目前是不可想象的。碳中和不是碳滅亡,雙碳行動必須循序漸進理性發(fā)展,極端冒進不僅是對油氣產業(yè)造成打擊,與能源轉型不利,更重要的是對經濟社會的穩(wěn)定發(fā)展不利。
化石能源是我國能源的基石,由高碳能源到零碳能源,必然有一個過渡期。在過渡期除做好化石能源的使用約束、排放約束、排放利用以及發(fā)展碳匯林業(yè)外,重要的是做好兩個結構性替代,一個是以新能源(如風、光、氫能)逐步替代化石能源,這是一次性替代;一個是以相對低碳能源替代高碳能源,因為零碳能源不能商業(yè)化應用,這是過渡性替代。至于過渡時長目前難以預測,在新能源無法應用的領域也許長期陪伴,成為“碳中和”行動被中和的“碳”之一。
能源轉型過程中,過渡能源的選擇是從資源的供應規(guī)模及資源排放的清潔性、使用的便捷性、消費的經濟性、供應的安全性等綜合因素考慮,天然氣是唯一可擔此大任的能源。天然氣對能源轉型的重要性無須置疑,天然氣在中國的發(fā)展卻似乎生不逢時,煤炭(煤電)的強勢地位、石油價格的時而低廉、新能源的突然降臨,對天然氣的發(fā)展都是挑戰(zhàn)。發(fā)達國家的天然氣市場已經成熟或基本成熟,我國的天然氣市場尚處培育階段。努力擴大消費量,壯大天然氣產業(yè),這是我國能源轉型中不可或缺的一環(huán)。
天然氣消費潛力巨大
天然氣作為一種物質或者說商品,它的屬性是燃料,是普普通通的燃料,而不是貴族商品。天然氣在能源轉型過渡期的作用應以燃料為主,最應先替代的是散煤(居民炊具、中小型鍋爐、工業(yè)爐窯)散油(交通工具用油),因為這一部分分散流動難以治理。在關注引起全球溫室效應的二氧化碳排放的同時,我們還要結合國情,關注我國的大氣環(huán)境污染問題,如煤炭和石油燃燒排放的硫化物(SO2)、氮氧化合物(NOx)及顆粒物(PM)。
我國大氣環(huán)境質量自從推動煤改氣后有所好轉,但十分脆弱并未從根本上改善。2017年氣荒前后,天然氣被某些輿論炒作為優(yōu)質資源,提出解決供需矛盾的策略是優(yōu)質資源優(yōu)化配置,所謂優(yōu)化配置實質上就是誰出價高給誰用。村村通的對象—低收入者農民被認為不該用氣,工業(yè)煤改氣一度叫停。減煤控油增氣是我國關于環(huán)境、能源方面的基本國策,在能源轉型的關鍵時刻,應該為這項政策正本清源,使其發(fā)揚光大,而不是一味的追逐時髦忘記初心。
天然氣做燃料的優(yōu)勢是,做炊事燃料,溫度上升快容易調節(jié);做采暖用氣,用于農戶房屋保溫效果好,適合于城市集中供熱鍋爐或熱電廠;做交通燃料,特別是應用到重型交通工具上,比油清潔,比電池自身重量輕;做工業(yè)用氣,適合于高溫場所如工業(yè)爐窯,電燃料不能用作溫度較高的場所。作為燃料根據(jù)使用的重要性來分,依次應是居民生活(包括采暖),公共福利單位,交通能源,工業(yè)燃料等,關于發(fā)電燃料及化工原料見后述討論。
城市氣化率是衡量一個國家城市現(xiàn)代化的標志之一,我國目前的氣化率約為60%,歐美發(fā)達國家約為90%,發(fā)達國家的小型城鎮(zhèn)基本做到鎮(zhèn)鎮(zhèn)通,管道四通八達。我國即將進入小康社會,改革的紅利應該雨露均沾,農村居民連天然氣都不能使用,是件不公平也是不可想象的事情。近幾年村村通方面做了一些工作,但估計全國仍有一億農戶未用氣。如果50%改用天然氣,每戶年炊事用氣約300方,年采暖用氣約1000方,全國農村年炊事和采暖用氣需求將增加約650億方。2020年的冬季供氣再次緊張,部分原因就是煤改氣農戶開始接受用氣采暖。
北方城市集中供熱應使用天然氣,京津冀等直轄市、省會城市已基本實現(xiàn)清潔采暖。但因管道不完善及價格等因素,北方大中城市集中供熱仍約有30%用燃煤鍋爐,估計年用煤量在一億噸左右,若改用氣,年需要新增800億方。北方城市大約有30~40%使用燃煤熱電廠供熱,年用煤量約3億噸。隨著城市骨架的拉大,當初建在郊外的熱電廠現(xiàn)在大都處于人口稠密的鬧市之中,若50%改天然氣,年需要新增1200億方。南方城市這幾年逐步開始城市集中供熱或區(qū)域性供熱,如貴陽、武漢、上海。筆者認為以采用天然氣熱電聯(lián)產為佳,既替代了煤電又解決了供熱需要。日常對醫(yī)院、賓館、工業(yè)等用戶供應熱水、蒸汽,冬季采暖。預計年用氣量在200億方左右。以上合計全國年集中供熱將新增用氣約2200億方。
因大氣環(huán)境污染原因,我國大中城市普遍限制柴油貨車進城,內河沿海也在推動船舶清潔化。僅管電動重型貨車和貨運船舶已研發(fā)成功,但由于電池太重(約3噸多)使得貨運量減少,以及充電時間長等原因無市場運營。全國目前約有700萬輛重型貨車,大約有50多萬輛使用液化天然氣(LNG),北方產煤大省如山西、內蒙、陜西、新疆,LNG重型貨車占比60%~70%,南方地區(qū)占比約10%,南方地區(qū)LNG車輛保有量低的原因是LNG加氣站不配套。一輛重型貨車年行駛10萬公里年用LNG30噸,如果350萬輛改用氣,年用LNG1.05億噸,折1470億方。全國內河沿海內貿船舶年消耗燃油1500萬噸,如果50%使用LNG,年用量約85億方,內河目前約有50艘LNG動力船。以上合計全國重型交通工具年需新增用氣1555億方,這是以氣代油。
工業(yè)煤改氣雖然自2017年后政府不實行一刀切,但因藍天指數(shù)要求,各地仍設法推動工業(yè)煤改氣。全國冶金行業(yè)和建材行業(yè)仍有小型鍋爐、工業(yè)煤窯燃煤,年用煤量約1億噸,若改用氣年需新增天然氣800億方。
綜上所述天然氣新增用量:農村生活和采暖用氣650億方,城鎮(zhèn)集中供熱2200億方,交通用氣1555億方,工業(yè)用氣800億方,合計5205億方。
這是我國以氣代煤代油的最后一場硬仗,這是任何新能源可能相當長的一段時間不能替代的剛需。關于天然氣發(fā)電,行業(yè)內也有專家認為目前應大力發(fā)展天然氣發(fā)電替代煤電,但筆者認為散煤散油燃料的替代供應未解決之前應慎用發(fā)電。如果用于發(fā)電,應優(yōu)先用于替代城市煤熱電聯(lián)產項目。天然氣化工亦應發(fā)展,在供量有限、成本偏高的這幾年,天然氣化工有些萎縮。在夏秋兩季供大于需時,可大量用于天然氣化工項目。筆者認為天然氣化工將來是平衡夏秋與冬季峰谷的壓艙石,但需要制定一些特殊的價格和供應政策,關于這方面的討論見后述。
管住價格 培育市場壯大產業(yè)
我國天然氣的增長率2017年、2018年分別是14.8%、17.5%, 2019年、2020年分別是的8.6%、7.5%,分析這一組數(shù)字發(fā)人深省。前兩年環(huán)保政策給力,雖價格一路堅挺,但依然欣欣向榮,后兩年環(huán)保政策弱化,雖價格有高有低,但總體每況愈下。國內已有氣田夏秋關井壓產, LNG接收站氣化規(guī)模日漸式微。價格偏高,供應不能保證,如此的游戲規(guī)則使用戶望而生畏。天然氣價格市場化的倡導者忘記市場經濟最基本的原則即公平自愿,如果不是環(huán)保政策的強硬,前幾年的繁榮是不可能的。
任何商品性能上即使占有優(yōu)勢,但大規(guī)模商業(yè)化應用還是取決于價格。正是價格市場化,使天然氣行業(yè)從興旺走向衰落。市場化不是解決供需矛盾的萬靈之丹,那個“導師國”市場經濟下的天然氣(頁巖氣)發(fā)展一直是其他國家學習的榜樣,去冬今春疫情下的停電停氣,能源價格瘋漲,出現(xiàn)凍死人的現(xiàn)象使世人驚呆。其國天然氣的市場化歷史將近半個世紀,比起我國經驗不可謂不豐富,但殘酷的現(xiàn)實打破了市場化的神話。面對幾乎腰斬的天然氣增長率,上游國企已認識到皇帝的女兒不是不愁嫁,主動出擊尋求下游合作。這在一定程度上不能不影響上游企業(yè)(包括氣田開采、陸地引進、LNG接收站)投資的積極性。
沉重的環(huán)境欠賬,艱巨的雙碳任務,中國天然氣這個幼嫩的產業(yè)如果不從體制機制上深化改革,將難以擔起過渡能源的大任。
中國天然氣不宜走價格市場化的路子,筆者認為應實行“政府管制價格和政府監(jiān)管市場”的方針。在價格管理上冬春防止任意漲價,夏秋防止惡意競爭。在氣量分配上保證民生用氣,供應緊張時按照國家發(fā)改委制定的《天然氣利用政策》規(guī)定的利用順序,依次切斷非民生用氣。為此建議將能源主管和能源監(jiān)管分為兩個獨立部門,能源主管部門的職責是發(fā)展規(guī)劃、政策制定、物價管理、宏觀管理。能源監(jiān)管部門的職責是獨立監(jiān)管,依法監(jiān)管、政企均管。建議賦予國家管網(wǎng)公司一定的行政權,使之在運行機制、氣源調配、管網(wǎng)發(fā)展等方面更為主動靈活,且有一定的權威性。對國家管網(wǎng)公司當然也要實行嚴格監(jiān)管,以防止成為新的壟斷實體。今天的管制是為了培育市場,為了明天更好的放開,不是某些人批評的“逆市場化”。參與主體多了,供需矛盾解決了,當然可以實行市場化。
供應的可行性及安全性討論
前述為中國天然氣消費預估了5205億方的新增量,實行這個目標的可行性有多大?2020年的消費量是3259億方。同比增長8.6%;天然氣總產量達1888億方,同比增長9.8%;進口量10166萬噸,同比增長5.3%,對外依存度約45%。近兩年的天然氣增速下降,主要原因是價格問題,如果價格合適,天然氣的需求量無疑有較大的釋放。前述預估的新增量加上去年消費量是8464億方,如果保持年10%的增長率,10年時間可以達到這個目標。
國內總產量按10%的增長率(2020年天然氣產量增長率9.8%),10年時間產量可達4897億方,此時需進口3567億方,對外依存度可達42%。三條陸地進口管線、中俄西線的建設以及沿?,F(xiàn)在運行的22座、正建的20多座LNG接收站,將為中國天然氣消費提供有力的進口支持。供應安全是一個世界性難題,應該未雨綢繆,但不必操心過度。日韓兩國均是LNG進口大國,對外依存度高達95%以上。可能有人提出日韓是那個“導師國”的同盟國,這話有一定的道理但不全有道理,經濟利益的杠桿同樣在盟國之間撬開間隙,如德國對北溪2號的堅持。世界秩序正在悄然生變,退一步講即使因政治因素和環(huán)境因素造成進口困難并不可怕,天然氣不是軍事能源,我國自產氣有能力保證14億人民民生用氣。冬季缺氣還要加快儲氣庫的建設,不斷完善管網(wǎng)建設。
通過上述關于國內天然氣新增消費量的預估可以看出,冬季采暖用氣約2700億方(農戶500億方,城市2200億方)。天然氣消費的峰谷值太大,北京冬季和夏季的日用氣量之比平均值5:1,極端值是7:1;西安是7:1,極端值是10:1。
這是中國天然氣供應的不可承受之重,即使加大儲氣庫、調峰站的建設,輸配管網(wǎng)的設計也不可能放大10倍建設。唯一的方法是推行峰谷價格,鼓勵工業(yè)用戶冬季停用少用,夏秋多用。天然氣化工用氣可以作為這一類用戶,天然氣化工目前用氣占比18%,大約有530多億方。對待此類用戶甚至包括對季節(jié)性不敏感產品的其他工業(yè)用戶,冬春兩季供應緊張時動員這些企業(yè)將合同用量貢獻出來,供方應給予一定的經濟補償或在夏秋兩季降低價格促使大量用氣。國家可給這些企業(yè)提供低息(或無息)貸款讓其增加生產線,氣源富余時開足馬力擴大生產。這些企業(yè)實際起到了削峰填谷作用,有理由獲得資金補償或低價氣源,也有利于上游健康發(fā)展,這是從運行機制上需要改革的事情。
(新聞來源:投資發(fā)展部摘自《中國電力報》)