“五化”將是未來能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向

原題：能源轉(zhuǎn)型向“五化”

低碳化、多元化、全球化、數(shù)字化、分散化，將是未來能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向。

文/楊雷 金之鈞

隨著應(yīng)對氣候變化及防治空氣污染壓力的不斷增大，隨著可再生能源、儲能、數(shù)字化等技術(shù)的快速發(fā)展和成本的大幅度降低，加上技術(shù)革命帶來的頁巖油氣的爆發(fā)式增長，能源發(fā)展的最大約束將不再是資源，環(huán)境和排放將成為影響能源發(fā)展的最大外部因素，技術(shù)對能源安全的基礎(chǔ)性保障作用越來越突出。

可再生能源、天然氣等低碳能源的發(fā)展將成為未來能源發(fā)展的主流，能源發(fā)展的動力和外部約束都有重大的變化。能源系統(tǒng)進(jìn)入了一個快速變化的時期，能源轉(zhuǎn)型正在成為全球主題。低碳化、多元化、全球化、數(shù)字化和分散化，將是未來能源發(fā)展的主要方向。

低碳化

2015年12月，聯(lián)合國氣候大會在巴黎舉行。各國達(dá)成了具有里程碑意義的《巴黎協(xié)定》，明確了控制氣候變化的核心目標(biāo)——實(shí)現(xiàn)與前工業(yè)化時期相比將全球溫度升幅控制在2℃以內(nèi)，并爭取把溫度升幅限制在1.5℃。因?yàn)檫@一目標(biāo)，《巴黎協(xié)定》對能源領(lǐng)域產(chǎn)生了最直接、最深遠(yuǎn)的影響，因?yàn)榛茉慈紵菧厥覛怏w排放最主要的來源。

工業(yè)革命以來，除了個別經(jīng)濟(jì)危機(jī)的年份外，與能源相關(guān)的二氧化碳排放一直在增長。這一增長曲線在2014年后的三年內(nèi)稍有停頓，但2017年后又開始爬升。而且進(jìn)入工業(yè)化以來，全球已經(jīng)排放了2.2萬億噸當(dāng)量的二氧化碳（含其他溫室氣體折算）到大氣層中，包括G8在內(nèi)的全球最富有的17個國家排放量占全球排放量的80%。

為了實(shí)現(xiàn)將全球溫度升幅控制在2℃以內(nèi)的目標(biāo)，避免更加惡化的鏈?zhǔn)胶蠊?，?yīng)該控制新增排放總量不超過7000億噸。目前，我們每年大概排放420億噸，其中330億噸來自與能源相關(guān)的排放（占比高達(dá)78.57%）。按此計(jì)算，即使年度排放不再增長，17年時間就將達(dá)到7000億噸的排放上限。

基于這種嚴(yán)峻的形勢，為了遏制與能源相關(guān)的二氧化碳排放的增長，世界各國都在采取措施。例如，提高能源利用效率，加快可再生能源的發(fā)展，限制新建低效火電站，淘汰老舊低效火電站，促使石油和天然氣行業(yè)減少甲烷氣體直接排放，加快削減化石燃料補(bǔ)貼等。歐洲有些國家已經(jīng)明確提出2050年將凈碳排放量降至零的愿景，實(shí)現(xiàn)碳中和。這意味著相關(guān)國際貿(mào)易及投資的框架條件會發(fā)生改變，碳標(biāo)簽甚至碳關(guān)稅都有可能成為未來國際貿(mào)易投資規(guī)則的內(nèi)容。中國作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引領(lǐng)者，勢必會受到越來越大的壓力。

與降低排放密切相關(guān)的還有防治空氣污染，對此中國有著切膚之痛。目前，空氣污染依然是世界性的問題，印度很多城市的空氣污染比中國還嚴(yán)重。即使在歐洲很多城市，空氣污染問題也備受關(guān)注。

一方面有排放和環(huán)境的要求，另一方面隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，可再生能源已經(jīng)一定程度上具備與化石能源競爭的實(shí)力，很多新能源技術(shù)如雨后春筍般產(chǎn)生。因此，低碳化將成為能源發(fā)展的剛性要求和必然趨勢。

多元化

石油、煤炭、天然氣和可再生能源是全球當(dāng)前的主體能源，截至2018年底，占比分別為33.6%、27.2%、23.9%和10.9%?？稍偕茉匆呀?jīng)進(jìn)入快速增長階段，可再生能源包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋旧砭褪嵌嘣摹?/span>

由于能源基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)慣性，也因?yàn)槿虻貐^(qū)發(fā)展不平衡產(chǎn)生的跟隨效應(yīng)，能源的多元化將長期存在。一個大型傳統(tǒng)電站將會有二三十年甚至更長的使用壽命。目前，中國的煤炭消費(fèi)量基本達(dá)峰，比重持續(xù)降低，但印度、印度尼西亞等發(fā)展中國家依然在大量新建火電站，煤炭的消費(fèi)比重還在持續(xù)提高。

當(dāng)然，還有人們的生活習(xí)慣問題。時至今日，歐洲很多地方冬天仍有使用薪柴燒壁爐的傳統(tǒng)，而且被看作是一種奢侈和有品位的生活。中國的老百姓更喜歡用明火做飯，這樣就使得這部分與天然氣相關(guān)的消費(fèi)很難被電力替代。

能源的多元化，客觀上對保障能源安全有好處。不同地區(qū)能源資源稟賦不同，比如在油田地區(qū)，清潔化利用伴生氣資源就是較好的選擇。多元化的資源供應(yīng)，也有利于在一種資源遇到問題時及時進(jìn)行切換。比如，歐洲就曾因俄羅斯的天然氣斷供而重啟一些煤電廠，來彌補(bǔ)天然氣發(fā)電的不足。

全球化

在能源界，“沒有哪個國家在能源問題上可以獨(dú)善其身”已經(jīng)成為共識。國際能源貿(mào)易絕對量不斷增長的同時，比重也在大幅度提高。

1980年，全球跨國石油貿(mào)易量為3.26億桶/天，占全球石油消費(fèi)量的53%。到2018年，全球跨國石油貿(mào)易量為7.14億桶/天，占全球石油消費(fèi)量的71.5%。

2000年，全球天然氣貿(mào)易量為5287億立方米，占全球天然氣消費(fèi)量的22%。2018年，全球天然氣貿(mào)易量為9434億立方米，占全球天然氣消費(fèi)量的24.5%。

值得注意的是，LNG占全球天然氣貿(mào)易量的比重由26.6%提高到了45.7%。

LNG國際貿(mào)易的發(fā)展使得參與交易的主體數(shù)量快速增加，不再局限于數(shù)量有限的成熟買家。2018年，擁有LNG進(jìn)口終端的國家和地區(qū)已從2000年的9個增至41個，并有望在2023年達(dá)到47個。在LNG供應(yīng)方面，無論是賣方的數(shù)量還是LNG貿(mào)易的商業(yè)模式，多樣性也在增加，交易條款也日益富有靈活性。LNG短期和靈活性交易所占份額變得越來越大。

值得重視的是能源技術(shù)的全球化，尤其是新能源技術(shù)的快速發(fā)展，國際上不斷加速學(xué)習(xí)，從技術(shù)應(yīng)用到商業(yè)模式創(chuàng)新，都展現(xiàn)出了更加活躍的景象。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2018年全國光伏組件產(chǎn)量達(dá)到8570萬千瓦，同比增長14.3%；2019年超過9000萬千瓦，其中差不多一半出口到國際市場，供應(yīng)了全球70%的光伏組件。

美國著名學(xué)者杰里米?里夫金在其著作《第三次工業(yè)革命》一書中，首先提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景，引發(fā)了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。2015年9月26日，國家主席習(xí)近平在聯(lián)合國發(fā)展峰會上發(fā)表重要講話，倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色的方式滿足全球電力需求。這是對傳統(tǒng)能源發(fā)展觀的歷史超越和重大創(chuàng)新。

在能源政策和全球能源治理方面，相關(guān)國家聯(lián)系日益密切，能源生產(chǎn)和消費(fèi)國的對話十分頻繁，相關(guān)的政策協(xié)調(diào)也在加強(qiáng)。一個典型的例子是在我國推進(jìn)天然氣市場化改革進(jìn)程中，國際能源署聯(lián)合相關(guān)成員國分享政策實(shí)踐，提供了有力的支持。

數(shù)字化

互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)深刻地改變了我們的生活，已經(jīng)給很多領(lǐng)域帶來了巨大的變化，但對能源領(lǐng)域的改變還處于早期階段。

以智能電網(wǎng)、電動汽車、能源物聯(lián)網(wǎng)、移動儲能站、區(qū)塊鏈技術(shù)等為代表的能源轉(zhuǎn)型相關(guān)技術(shù)，并不依托于特定的一次能源，最主要特征是以數(shù)據(jù)為核心的智能化，有可能對能源產(chǎn)業(yè)乃至人類社會產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的影響。能源的數(shù)字化已經(jīng)引起各國政府和企業(yè)的重視，國際能源署2017年能源部長會的主題報(bào)告就是“能源與數(shù)字化”。

能源行業(yè)是最早得益于數(shù)字化的行業(yè)。多年前電廠、油氣田就開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)來提高自動化水平和管理水平，現(xiàn)在更提出了數(shù)字電廠、數(shù)字油田、數(shù)字煉廠等概念。數(shù)字化大大提高了勞動生產(chǎn)率，減少了人工的使用。當(dāng)前所有主要的石油公司都在推動進(jìn)一步的數(shù)字化，如借助遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測，溫度、壓力等各式各樣的傳感器，無人值守的油田井場越來越多。

信息技術(shù)正在從更廣和更深的層次對能源體系進(jìn)行重構(gòu)。從生產(chǎn)端到消費(fèi)端，數(shù)字化將系統(tǒng)地改變能源的整個產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)體系，使整個產(chǎn)業(yè)鏈的每個環(huán)節(jié)都有機(jī)結(jié)合起來，從而極大地提高能源利用效率。華為、阿里巴巴、騰訊、谷歌、特斯拉等新興的技術(shù)公司紛紛在能源領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，提高整個系統(tǒng)的靈活性，更加智能和實(shí)時地發(fā)現(xiàn)能源需求，并及時地以最低的成本來提供能源服務(wù)，從而極大提高能效。這將會改變整個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式。

值得重視的是，區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域已經(jīng)開始了越來越多的應(yīng)用。比如，以原油為代表的能源交易平臺建設(shè)、可再生電力的點(diǎn)對點(diǎn)交易、電動汽車充電、電網(wǎng)資產(chǎn)管理、綠證追蹤管理甚至虛擬能源貨幣，都已經(jīng)嶄露頭角。這將會給能源領(lǐng)域帶來更深刻變化。

分散化

隨著可再生能源的大規(guī)模發(fā)展及出于提高能源效率的需要，近年來分布式能源發(fā)展迅速。

從學(xué)術(shù)角度，分布式能源的定義一直有不同的版本。按照國際能源署和國家能源局的研究，將分布式能源系統(tǒng)定義為：在靠近消費(fèi)側(cè)對分布式能源資源進(jìn)行智能組合，增加能源服務(wù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并降低環(huán)境影響的能源系統(tǒng)。

分布式能源的具體形式，包括接入配電網(wǎng)或位于負(fù)荷中心附近的天然氣分布式能源、分布式可再生能源，以及分布式儲能、需求側(cè)響應(yīng)和能效技術(shù)等。這些分布式能源的規(guī)模，可以從家庭單位到整個工業(yè)區(qū)。雖然規(guī)?？傮w上遠(yuǎn)小于集中式，但由于數(shù)量眾多，越來越成為能源領(lǐng)域發(fā)展的一個重點(diǎn)。

分布式能源的一個突出優(yōu)勢是就地利用和高能效。例如，天然氣分布式能源可以通過冷熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，能效可以達(dá)到80%以上（按照國家能源局發(fā)布的指導(dǎo)意見，天然氣分布式能源的能效要求是70%以上），遠(yuǎn)高于普通電站項(xiàng)目。

新能源正在成為分布式能源發(fā)展的主力。因?yàn)榭稍偕茉错?xiàng)目往往規(guī)模不大，適合分散發(fā)展。2018年，中國新增光伏裝機(jī)4400萬千瓦，累計(jì)光伏裝機(jī)1.74億千瓦，位居全球第一。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)，2018年新增集中式光伏裝機(jī)2080萬千瓦，分布式光伏裝機(jī)2320萬千瓦，分布式占比為52.7%；2019年繼續(xù)維持了分布式光伏裝機(jī)超過集中式光伏裝機(jī)的勢頭，且小規(guī)模的用戶中分布式光伏裝機(jī)將近一半。

能源領(lǐng)域正在涌現(xiàn)出越來越多的生產(chǎn)型消費(fèi)者（產(chǎn)消者），屋頂光伏、家庭儲能、小型冷熱電聯(lián)供等蓬勃發(fā)展。這些既是能源消費(fèi)者又是能源生產(chǎn)者的新業(yè)態(tài)，給能源體系高質(zhì)量發(fā)展帶來了新的動力和挑戰(zhàn)。

應(yīng)對之策

總體來看，能源低碳化、多元化、全球化、數(shù)字化、分散化轉(zhuǎn)型發(fā)展的特征，對我國能源安全是有利的。

例如，在能源多元化的進(jìn)程中，通過大力發(fā)展包括核能、水能、太陽能、風(fēng)能在內(nèi)的清潔能源和可再生能源，可以大大降低對油氣進(jìn)口的依賴，從而降低油氣供應(yīng)的安全風(fēng)險。在能源分散化的進(jìn)程中，可以建立多個局部的能源供需平衡，從而大大降低由于集中供能帶來的突發(fā)事故風(fēng)險。當(dāng)然，“五化”的進(jìn)程是緩慢的，當(dāng)前必須高度重視能源安全問題。

大型國際化石油公司面對以低碳化、多元化、全球化、數(shù)字化、分散化為特征的能源大轉(zhuǎn)型趨勢，大都做出了自己的戰(zhàn)略選擇——從石油向天然氣轉(zhuǎn)變，從常規(guī)油氣向頁巖油氣轉(zhuǎn)變，從油氣公司向能源公司轉(zhuǎn)變，從化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變，從能源業(yè)務(wù)向非能源業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變。這五種轉(zhuǎn)變不一定同時發(fā)生在一個石油公司里。不同性質(zhì)和不同規(guī)模的石油公司應(yīng)采取不一樣的戰(zhàn)略選擇。

總之，能源像糧食和水一樣，是人類生存的必需品。能源是現(xiàn)代工業(yè)的命脈，是當(dāng)前百年變局中的重要支撐點(diǎn)。把握能源轉(zhuǎn)型特點(diǎn)，遵循變化規(guī)律，正確做出相應(yīng)的戰(zhàn)略選擇，對于保障國家能源安全與能源公司基業(yè)長青都有著重要的意義。