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地缘危机加速全球绿色转型

发布人:  发布时间:2023-4-28 10:13:44   阅读次数:

     

    2022年可谓全球绿色发展大转折之年。

      二月开始的俄乌冲突一下打乱了欧洲新能源转型的时间表。过度依赖俄罗斯天然气的欧洲各国,尤其是德国,突然意识到戒除对俄罗斯能源依赖的迫切性,重新思考新能源转型的路线图。夏天全球极端天气频发,凸显了气候变暖的肥尾效应。依照历史气象数据判断出的所谓百年一遇的洪水或者干旱,发生几率大幅提升,给人类频频敲响警钟。秋天的埃及气候变化大会上公布的数字不再乐观,气温已经比工业革命之前上升了1.2度。很明显,巴黎气候协定所倡议的在本世纪将气温上升控制在1.5度的目标已经很难达成,大家都需要为气温平均上涨两度甚至更多的世界做好准备。到了冬天,意外的暖冬让整个欧洲都松了一口气。

      我们常用“乌云上的金边”来形容危机中涌现出来的新机会。2022年的地缘危机的确推动了全球绿色转型,这主要体现在四个方面——

      首先,它加速了欧美各国对太阳能、风能等传统可再生能源的投资。2022年全球对风能和太阳能的投资首次超过了对新建和现有油气井的投资。

      其次,它引发了对全球碳达峰路线图的全新思考:天然气作为绿色转型的过渡品是否适宜?如何重新审视清洁煤电?如何权衡氢能在制造业绿色转型与发电领域内的比重?是否该消除对核能的偏见?

      第三,地缘危机下,欧美的产业政策加速电动车替代传统汽车的步伐,制造电池的绿色金属矿产资源正在取代油气资源,成为未来最重要的大宗产品。地缘危机也加深了关于能源安全的焦虑,无论是欧美电动车及相关产业链的布局,还是对制造电池相关的绿色金属的争夺,都展现出这种焦虑所导致的去全球化/区域化的趋势。

      第四,清洁能源相关的新技术,无论是储能还是碳封存都充满不确定性,能否迅速规模化,能否大幅降低成本,能否在高利率时代吸引足够的资金投入,都是现实的问题。

      相应的,在推动绿色转型的过程中,如何避免“染绿”(greenwashing)行为,即用新技术装点门面掩盖高排放的现实,也需要深入讨论。

      此外,全球能源转型还需要加大对发展中国家投资绿色能源的帮助,并平衡绿色能源投资与相对廉价的传统能源的使用。

      地缘冲突带来的阻力和推力

      地缘冲突为全球绿色能源转型带来了短期的阻力和长期的推力。

      阻力体现在为了替代俄罗斯油气供给,势必短期增加全球油气资源的开发和对煤炭等传统能源的使用。因为没有足够的可替代新能源能够快速上线弥补天然气的不足,煤炭的使用量短期会增加。欧洲在减少对俄罗斯天然气依赖的同时,也在增加新的液化天然气(LNG)基础设施,转而使用其他国家提供的天然气。

      虽然减少化石能源的大目标并没有动摇,气候变暖的肥尾效应和地缘冲突带来的油气价格巨幅波动还会加速这一步伐,但新能源投资的发电装机量短期不可能大幅提升,全球仍将在一段时间内持续依赖天然气和煤炭。

      俄乌冲突对西方各国退出海外化石能源投资承诺也会产生影响。在2021年格拉斯哥气候变化会议上,超过20个国家,包括德国、意大利、英国和美国承诺在2022年底终止任何对海外化石能源项目的公共投资。而俄乌冲突让欧盟延长了对天然气基础设施的投资,同时增加了海外油气资源储备。

      推力则表现在欧洲(尤其是德国)的中长期绿色能源转型的路径会彻底扭转。俄乌冲突前,欧洲对俄罗斯天然气的依赖为45%,德国更高,达到55%。

      冲突发生后,为了戒除对俄罗斯天然气的依赖,欧洲加速了对太阳能和风能等可再生能源的投资,也加速了对氢能源的投资,还松动了对核能的讨论。去年年末的一项热核聚变的小突破,更让全球对安全核能再次产生出极大的兴趣。

      当然,地缘危机也在能源转型的讨论中添加了安全的框架,无论是现有的油气资源,还是未来的绿色金属的供应安全都成为各个国家和区域最关注的议题,而这种安全焦虑也将彻底重塑原本全球化的大宗商品的开采与供应。

      全球绿色能源转型路线图的全新探索

      外部环境的变化塑造了全球绿色能源转型的路径。2021年格拉斯哥气候峰会给定的路径是全球达成减碳的共识,许多发达国家确立了2050碳中和目标,中国也提出了2030碳达峰,2060碳中和的目标。

      在如何实现这一目标上,也形成了一些基础的共识,比如逐渐减少煤电的装机量,天然气火电是一个比较好的过渡阶段替代品,长期而言,绿氢(可再生能源生产的环保氢气)、核电和储能设施非常重要,而电网基础设施也需要转型,以应对太阳能和风能等可再生能源分配不均(需要远距离输变电)和间歇性发电(阴雨天、夜晚、无风时需要调峰配电)的问题。

      俄乌冲突之后,这样的基础共识被重新思考。发电是减排的重要环节,占全球碳排放的27%。全球火电转型中,天然气被认为是重要的过渡产品,尤其是在碳达峰的过程中。天然气比煤电的能效要高,二氧化碳排放则减半。但俄乌冲突为整个天然气发电的前景带来了彻底的转变。天然气火电厂运营成本中,天然气的成本约占75%,天然气价格飙升直接传导到电价的上涨。

      俄乌冲突所导致的天然气价格飙升也刺激了对煤炭的需求,让整个火力发电的转型变得更为复杂。如果直接比较煤炭和天然气发电厂,煤炭占煤电发电成本的约50%,显然在油气价格大幅波动的世界,煤电的成本优势更为明显。相较于天然气,煤炭的储备也更为丰富。此外,虽然天然气发电效率大概为60%,二氧化碳排放量也较少,但煤电技术也在不断改善,超临界燃煤电厂的效率已可以超过45%,所以从成熟技术和成本优势的角度来看,煤电并非没有前景。

      成熟煤电技术也可以具备更高的减排效果,煤电添加碳封存(CCS)可以大幅降低二氧化碳排放。在天然气供给被重塑的情况下,煤电变得短期不能被轻易取代,即使是中期,对发展中国家仍更具吸引力。此外,从增加整个电网韧性的角度上分析,煤电也仍将是重要的补充。

      换句话说,发电的新能源转型并不是一条从煤电经由天然气火电过渡迈向清洁能源的单行线,会出现不少反复。而发展中国家在煤电驱动的成熟廉价能源和清洁能源之间进行的选择,如果无法得到足够的发达国家的帮助,答案是不证自明的。

      绿氢是另一重要的绿色能源,无论是推动全球制造业减排,还是推动交通运输领域内的绿色转型,都有巨大潜力。但如果以技术成熟度来评价,它在规模化应用和成本控制上仍充满不确定性。

      地缘危机强化了氢作为未来另类能源的地位。全球目前有350多个大型项目正在进行中,到2030年累计投资可能达到5000亿美元。摩根士丹利估计,到2050年,氢的年销售额可能达到6000亿美元,是目前销售额的4倍。

      绿氢使用的一个主要市场是长距离交通运输。相比电动卡车,氢能卡车补充燃料速度更快、载货空间更大、行驶里程更长。内陆河流航运船舶和海运货轮,如果以绿氢为燃料,减排效果也会非常明显。此外,氢还可以用于大量储存和运输能量。在没有风或阳光的情况下,可再生能源的电网将无法发电。如果在电力充沛时将可再生能源水分解成氧和氢,就可以利用氢气储存这些能量,并且在有需要的时候再转化为电力。

      重工业中,钢铁和水泥是全球最主要的碳排放源头,占全球碳排放的31%,减排甚至零碳需要对制造工艺进行全方位梳理。比如钢铁行业采用绿氢,北欧因为有得天独厚的风能和水力资源而领先。水泥行业工艺改变比较难,必须要对石灰石加热,减排的主要思路是碳封存。

      地缘变化也改变了对核电的看法。欧美大众普遍认为核电有核泄漏风险,因为从切尔诺贝利到日本福岛核电站的一系列核泄漏事件都给核电贴上了坏标签。但这种偏见其实极大忽略了核电的一系列优势,比如原料成本低、运营边际成本低、碳排放低等。2022年底,美国国家点火装置成功实现了核聚变点火,又让大众对清洁核能产生了更多期待。

      绿色金属角逐场

      石油在汽车行业的替代品是电池,于是制造电动车电池所需的锂、镍、钴、稀土等金属变得日益重要,这些金属也因此被称为绿色金属。汽车行业正在加速电动车的转型,造车新势力和传统车厂第一次齐头并进。绿色金属的矿产资源将逐渐取代油气资源,成为全球最主要的大宗商品。到2030年,电池驱动的汽车在全球汽车销量中的占比可能会从2021年的10%增长到40%,这可能相当于每年销售达4000万辆电动汽车。而到2040年,绿色金属采矿业的规模可能将达到1万亿美元。

      中国不仅是电动车最大的创新市场,也在全球绿色金属供应链提前布局。车用电池的快速发展带动了业已火爆的绿色金属的行情,锂、镍、钴、稀土等金属从开采到精炼的产业链不断发展,价格也一路飙升。目前,全球近70%的锂、84%的镍和85%的钴都由中国公司精炼。

      地缘冲突为全球电动车、电池工厂、车用电池相关的绿色金属开采和精炼增加了一个完全不同于汽油车时代的全球竞争框架,围绕绿色金属的争夺也将与地缘政治深度捆绑,避免“卡脖子”将成为欧美强调电动车关键技术和产业链自主政策的出发点。

      美国推出最为激进的产业政策,吸引电池工厂和相关供应链转移到美国。《降低通胀法案》(InflationReductionAct)对电动车行业提供了可观的补贴政策,一辆电动车补贴7500美元,条件是关键矿产、精炼材料和电池组件一定比例必须来自美国或其盟国,满足规定的新建电池工厂也能够得到相应补贴。美国的产业政策推动了从新能源创业公司到汽车厂加速在美国建设电池厂的步伐。

      欧盟也有类似的政策。2021年欧盟在整个电池供应链上投资了1270亿欧元,预计到2030年将再投资3820亿欧元,其中大部分可能会投入到供应链下游,帮助在2027年实现车用电池的自给自足。

      面对地缘政治的新格局,中国企业采取了灵活应对措施。作为宝马和奔驰的供应商,宁德时代2022年在匈牙利布局,投资73亿欧元建设100吉瓦时的电池工厂。在美国,宁德时代选择“曲线救国”,与福特合作在密歇根州建电池厂。为了享受美国针对电动车的优惠,双方采取技术合作方式建厂,由宁德时代授权福特生产成本更便宜的锂铁电池。

      绿色金属的争夺战也让资源大国有了更多的选择空间。以拥有全球最大镍矿储备的印尼为例,印尼确立了垂直整合的产业政策,不再满足于矿产出口国,而希望成为全球车载电池的供应商,推动电动车全产业链的本土建设。

      全球绿色转型需要“系统思维”

      全球绿色转型的讨论需要“系统思维”,因为这不仅涉及新技术对旧技术的替代,也关系到未来三十年转型线路图的设计,以及如何支持发展中国家兼顾发展与绿色。

      一方面我们需要在成熟减排技术与不确定性很强的零碳技术间做好权衡;另一方面我们也需要避免“染绿”的行为,尤其是把一些绿色环保的指标作为噱头来吸引眼球,而掩盖持续排放的事实;此外,我们还要在第三世界国家的发展权与减排目标之间做好平衡,这需要发达国家予以发展中国家足够的资金与技术支持。

      技术突破充满不确定性。1872年科幻作家凡尔纳就提出了氢经济,目前绿氢领域虽然已经吸引了大量投资,但距离成为重要的可再生能源还需要时日;1973年,业界就预言21世纪初会实现热核聚变的应用,但“核聚变发电离我们还有30年,而且永远都有这么久”。

      碳封存技术是新技术发展不确定性的一个缩影(其他类似的行业还包括储能)。2021年9月,全球首家碳封存工厂奥卡在冰岛开启运营,引发全球关注。奥卡目前每年可以封存的二氧化碳大约4000顿,成本平均每吨约700美元。全球每年燃烧化石能源产生约350亿吨二氧化碳,奥卡工厂的“封存能力”可谓杯水车薪。按照世界气候组织的要求,碳封存要想真正对延缓气候变暖产生效果,在2050年之前需要达到每年封存60亿吨的能力,而且成本要控制在每吨100美元以下。

      在推动绿色转型的过程中还需要算总账,减少“染绿”的行为。虽然行驶时,新能源汽车的零排放完全碾压汽油车,但电池制造环节的碳排放仍然可观。另外,电动车产量大幅增加也为电网提出了全新挑战。每年上千万辆新增电动车上网充电,电网的改造升级是否有足够的韧性来满足从化石能源到清洁能源的大转型?如果电网没有完成绿色转型,电力仍然十分依赖化石能源,电动车整体的碳足迹会更高。

      同样,推动新技术也需要系统思维。因为氢气需要人为制造,用不清洁的燃料生产氢气,同时又不配以高质量的碳封存,可能对抗击气候变化也是无益的。

      新技术的开发、应用和推广都需要时间,除了产业政策扶持之外,还需要构建相关的金融市场和监管机制。覆盖全球的碳交易市场是推动新技术产业应用的重要推手,构建全球统一碳会计的标准也很重要,这有助于推动全球企业更统一和普遍地披露碳排放量。

      推动全球绿色转型,还需要考虑发展中国家的需求,为它们提供更多帮助。粗略估计,要真正推动全球绿色转型,对清洁能源的投资需要达到目前每年一万亿美元的三倍,而且要集中投向排放仍在增加的发展中国家。如果从纯粹的商业角度去计算,气候政策倡议组织估算,因为营商环境的差距和融资成本的差别,要让一座太阳能发电厂能运营下去,在多云的德国需要7%的回报率,在阳光充足的埃及却需要28%。而欧美高通胀带来的高利率,推高资金成本,也让建设绿色发电厂更为艰难,因为这些电厂所需的前期投资要比传统火电发电厂多得多。

      应对气候变暖是全球最大的共识,也会推动各国在各个相关技术和政策领域(比如碳交易)的协商与合作。应对气候变暖应该是超越地缘政治的,但过去一年的地缘危机为这一共识蒙上了一层阴影。美国在电动车的产业政策上表现出明显的排他主义,欧洲也因为俄乌冲突而更加强调未来电力基础设施的自给自足,这些都会给全球推动绿色转型带来新的障碍,值得深思。

      

    作者:《经济学人·商论》总编辑 吴 晨

    来源:中国矿业网

     



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