曹远征：减碳不是消灭煤炭
4月22日,博智宏观论坛举行过关于双碳问题的讨论。当时,我在发言中讲到,双碳是生活和生产方式的革命,但不要把它变成冲击性的,它应是静悄悄的革命。之所以有这样的担心,是由于绿色转型在经济发展和双碳之间只有一条很窄的路径。现在看来不仅仅窄,而是个刀锋,搞不好能源价格真的会涨上去,而经济增长真的会掉下去。减碳固然与煤炭有关,但减碳不是消灭煤炭。
第三季度在电力方面出现了两个事件,网上讨论的热度很高,第一个是南方省份的拉闸限电,第二个是辽宁电网的自动跳闸。这两个事件涉及两个不同的问题并具有完全不同的意义。第一个事件是涉及到大家都提到的能耗双控问题,第二个事件则与双碳相关,涉及到如何认识化石能源,尤其煤炭在电力中的作用和地位问题,这对双碳未来进程具有启示意义。
首先,是涉及GDP增长速度的能耗双控问题。它既包括能源使用总量,也包括单位GDP能耗。国际经验表明,一旦进入工业化后,尤其是进入重化工业化后,一国的能源使用总量和单位GDP能耗都在提高之中,体现为能源生产与消费弹性的提高。由于电力是工业使用的主要能源,电力的生产与消费弹性提高更快。只是进入后工业化社会,服务业成为主导产业,能源生产与消费弹性开始稳定并趋于下降。也是这个原因,发达国家在上世纪90年代后陆续实现了碳达峰。
从中国的数据来看,改革开放以来,中国的能源,尤其电力生产和消费弹性是符合这一规律的,尤其是自上世纪90年代中期开始重工业再次超过轻工业,能源和电力弹性系数就大大提高了,在十五后期达到最高值,2004年为1:1.6左右。换言之,一个单位的GDP增长需要1.6倍的能源才能支持。十一五期间,有三个规划指标没有完成,分别是服务业占GDP比重、服务业就业的比重以及研发经费占GDP的比重。这三个未完成指标都与服务业有关,即表明国民经济结构仍以工业、尤其以重工业为主并具有自我强化的倾向,也表明能源和电力弹性系数持续维持在高位并难以下降。但是,转折发生在十二五期间。2013年,服务业第一次超过工业,成为第一大产业。随着国民经济结构这一重大变化,能源和电力弹性系数开始下降,到十三五期间基本维持在1左右。由此,煤炭成为过剩产业,需要去产能,2015年煤价也下落到350元每吨,构成了整顿小煤窑、加强安全生产等政策出台的背景,其结果是煤炭企业数目减少,煤炭产能下降。
由上,随着中国经济的重化工业化阶段已进入中后期,服务业日益在国民经济中占主导地位,能源和电力弹性系数出现了历史性的转折,使十三五规划中有条件引入了能耗双控指标,使中国有条件考虑碳排放问题。正是在这个基础上,在2009年哥本哈根《世界气候大会》到2015年《巴黎气候大会》的短短6年间,中国可以从共同但有区别的责任转向可以加入《巴黎气候协定》,并承诺2030年碳达峰。
从减排政策上看,与2015年相比,目前的变化是提出了2060年碳中和的目标,碳中和目标对碳达峰虽然有约束,但从中国产业结构变动趋势看并不能构成根本性限制。当前,能源尤其电力的短缺,从供给方面看,是将减排当成了减煤,“运动式”减碳,使煤炭供给快速减少,引起煤价的急剧上升。动力煤价由今年5月的每吨600多元涨到将近2000元,短短三个月几乎翻了三番,显然超出常态;从需求方面看,中国尤其南方省份,因疫情缘故,反而出口强劲增长,今年1-9月,中国出口增长22.7%,致使中国出口全球市场占有率上升到14.6%,较2019年提高了一个多百分点,并且多是传统的工业制成品。出口的快速增长使过去已退出市场的产能重新开工,使能源和电力弹性系数再次上升,回到1以上。由此生成了能耗双控有可能出现超标的风险,促使地方政府“拉闸限电”。
我们认为,当前能源尤其电力的短缺是短期异常因素造成的,既有供给方面的原因,也有需求方面的扰动。从长期看,中国经济结构变化的趋势依然指向服务业,从长期看,能源和电力弹性系数仍然会回到1以内。由此,随着2035年GDP翻一番,能源和电力也将翻一番,增长部分是可以由清洁能源来满足的。在此基础上,我们预计,2028年有望实现碳达峰,碳排放总额为110-115亿吨,即在目前93-95亿吨基础上增加20亿吨后,进入碳中和进程。与此同时,要警惕短期能源和电力供应紧张对长期政策的扰动。仅从需求来看,预计明年中国出口的增速会回到个位数,在5%左右,对能源和电力的需求随之疲软。因此,对当前能源短缺的困难状况不宜估计过高,反而要防范因价格暴涨刺激煤炭供给过剩,造成明春煤价的再次大幅下跌。防止煤炭生产和价格的大起大落应成为当前宏观调控的重要议程。
其次,是涉及双碳目标及其路线图相关的化石能源,尤其是煤炭的地位和作用问题。国际经验表明,全球能源发展的方向可以用两句话加以总结,即能源利用电气化、电力利用清洁化。中国能源发展的历史与趋向与国际经验是一致的,由此,也成为各界的共识。所谓双碳目标也是基于这一共识提出的,其中控制碳排放的着力点主要是电力企业,而电力企业减碳的着力点是发展清洁电力,中国由此成为风光电增长最快的国家。但是,在清洁电力增长的同时,绕不开的问题也就更加凸显了。表现在两个方面:一是电力的不可储存性更加凸显;二是清洁电力的发展使调峰的必要性更加凸显。两方面综合的结果是,整个经济社会对电力的依赖程度持续加深,而有风、有光、有水才有电。在储能技术不发达的条件下,化石能源,尤其燃煤机组尽管不担任发电主力,但因调峰的需要,也会在电力结构中扮演独特且重要的角色。起着电网稳定的边际引领作用,并因此而长期存在。
受制于煤电不可能瞬时起动和瞬时停机的物理特性,电网通常要为其保持一定的容量。一般看来,在60万千瓦机组通常需要30%的容量,而百万千瓦以上的超超临界机组需要的容量更大。这意味着至少30%的火电发电始终应在电网的负荷之中。这也预示着,如果清洁能源装机量越大,调峰的需求就越大,电网中火电负荷的维持就越重要,否则电网就会因防止崩溃而自动跳闸。
此次沈阳电网事件使我们更加清醒地认识到这一点,它倒逼电力价格体制改革。在这一政策的进程中,我们认为有三点十分重要。一是形成煤电顺价机制。过去煤炭是竞争性供给,是市场价,而电力是国家定价,是计划价。电力价格并不全而反映发电的成本。煤价涨了,电价不涨,结果使发电企业没有积极性,发得越多亏得越多,于是自动减少发电,不仅会退出主力能源,而且会影响涉及电网稳定的调峰能力。建立市场化的顺价机制是克服这一弊端的重要改革措施。目前电价已可以上浮20%,但是电力市场化机制还应完善。顺价应是双向的,煤涨电涨,煤跌电跌。简言之,应把定价权充分还给市场。二是煤电峰谷差补偿机制。为调峰存在的煤电,即使有30%的容量,但如果电价过低也不足以覆盖成本。因此需要有一个较高的容量电价,以维持煤机的运行。换言之,应该补贴煤机,而不是补贴风光电。尽管可以减少煤机的利用时数,但是一定要上调煤机的发电价格。需要强调的是,维持煤机的发电能力既有利于调峰,也有备于不时之需。随着清洁电力的增长,这一维持电网稳定的能力建设日显重要,减碳不等于减煤不仅应成为共识,而且应成为行动。三是顺势放开电力市场。发电端和用电端都应通过市场进行电力交易。而供给方和需求方同时进行交易,才能真正市场化,只有真实的电力市场交易,碳的价格才能显现。电力市场它既是个能源的市场也是碳的市场,碳的排放价是附在电力价格上面的,就像自来水一样,污水是附在净水价格上。换言之,只有能源需求才有碳排放,而碳价格作用是影响能源需求来减碳的。减碳的压力不仅仅是在电力的供给方,而且也要放在电力的需求方,这里要特别指出需求方对减碳的重要意义,用价格机制使全社会通过节能而减排会平滑经济增长与能源使用之间的矛盾,以此使得经济增长、能源使用与碳减排有机地结合起来,实现平稳发展。
