澎湃新闻记者 闫颂阳

【编者按】

今年,在新冠疫情及各国应对气候变化而采取措施等多种因素作用下,全球能源进一步出现供需失衡,刺激国际原油、天然气、煤炭等化石能源价格持续上涨至历史高位,引发了一场席卷全球的能源危机。

这场危机背后有何历史背景?它以何种形式影响到不同的国家?石油和天然气出口大国是否可以长期利用能源布局?过度依赖化石能源的国家如何自救?与此同时,资源约束型国家仍在漫漫探索转型之路,而不少欧洲国家已走在了能源转型的前列。

澎湃新闻(www.thepaper.cn)国际部自12月28日起推出“能源启示录”系列年终报道,从多个维度呈现2021年这场能源危机背后,未来的世界能源形势。寒冬来临,人类能找到那根救命稻草吗?

在人类历史上率先进行工业化、曾排放大量温室气体的欧洲,如今在气候和能源转型领域跑在了前面。

55%,这是在一个在欧洲一再被提起的数字。欧盟委员会2020年提出,到2030年欧盟温室气体排放要比1990年减少55%甚至更多,而原来的目标是40%。就这一目标,欧盟委员会今年7月提出了名为“适应55”(Fit for 55)的一揽子计划,其中就包括到2030年要让可再生能源占到欧盟最终能源消耗的40%。

对于欧洲而言,能源转型是延缓全球变暖、对抗气候变化,以及减少能源进口、保障能源自主的迫切需求。2020年,欧盟的可再生能源发电量首次超过了化石燃料。但就在今年,欧洲遭遇了严重的能源危机,又引发了对于能源转型的讨论。

退煤的“后遗症”,核电的争议,天然气的供应安全,可再生能源的发展障碍……欧洲各国的能源结构大相径庭,在能源转型之路上,每个国家也面临着或相似或不同的挑战。

退煤的阵痛

“给我们未来,给我们前景。给我们工业岗位,有工会保障的。新的基础设施,不要缝缝补补的。”10月底,29岁的德国青年拉尔斯·卡茨马雷克(Lars Katzmarek)发布了他在德国东部重要煤炭产区劳西茨地区(Lausitz)拍摄的一段MV,画面中他站在工厂屋顶和风电机顶、躺在废弃的铁轨上,唱着rap,表达对家乡关停煤电后工业转型的担忧。

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在MV中,卡茨马雷克站在工厂屋顶上。视频截图

在MV拍摄前一年的7月,德国议会正式通过两份法案,确定在2038年前淘汰煤炭,并支持煤炭矿区的经济结构转型。劳西茨所在的德国东部地区经济发展本就落后于西部,不少城镇在两德统一后经历了艰难的经济转型和严重的人口流失,关停煤电后当地经济如何发展,成为许多当地人的担忧。

今年上任的德国新政府在组阁协议中提出,“理想情况下”在2030年之前淘汰煤电,这将原本计划的“退煤”期限提前了8年。德国西部许多能源公司表示能够按时退煤,劳西茨地区的反对声却此起彼伏。

当地能源公司LEAG是德国第二大电力生厂商,该公司领导层和雇员委员会均发声反对提前退煤。德国柏林-勃兰登堡广播台(RBB)报道称,劳西茨地区目前约有1.5万个直接或间接依赖于煤炭的岗位。

LEAG公司雇员委员会成员卡茨马雷克,从没想过离开劳西茨工作和生活,但他的朋友们却并不这么想。卡茨马雷克告诉德国电视一台,很多朋友和同事收拾行李离开了,因为他们没有具体的、明确可及的未来。

煤炭相对廉价易得,在人类工业化进程中扮演着重要的角色。但是燃煤污染严重、碳排放高,因此淘汰煤炭成为许多国家进行能源转型的优先考虑。

2019年,德国硬煤和褐煤的发电量总计为43.9吉瓦(1吉瓦等于100万千瓦)。根据德国政府此前的计划,到2022年末,硬煤和褐煤的总发电量要降至30吉瓦,到2030年降至17吉瓦,最晚在2038年全面关停煤电。期间德国还将进行3次评估,以确定是否能够在2035年提前完成退煤。

为了退煤,德国政府投入了大量资金。关停的燃煤电厂和煤矿可以获得补偿金,德国政府承诺向全国受退煤影响的矿区提供总计400亿欧元(约合人民币2875亿元)的基建项目投资和援助款项。

这其中有172亿欧元将拨给劳西茨地区。当地正在修建铁路,发展旅游业,吸引外部投资,以期振兴经济、创造工作岗位。比如在科特布斯(Cottbus),德国铁路公司正在建设新的高速列车维修工厂。该项目得到了10亿欧元的联邦投资,预计将创造1200个工作机会,明年将有100名LEAG公司员工能够在这一项目工作。

然而转型并不容易,工业用地不足、道路和铁路等基础设施建设太慢等问题,使得当地无法吸引到足够的投资者。来自萨克森州(劳西茨地区部分位于萨克森州)的自民党联邦议员托尔斯滕·赫布斯特(Torsten Herbst)去年对德国电视一台表示,“这里的公共领域有很多新岗位产生,但这还不够,(这里)没有对私人投资的刺激。”

失业工人如何转型也是一个问题。按德国政府的计划,58岁以上、无法换工作的工人,能够获得最多5年的所谓“适应补助金”,这类工人中不少人就打算直接退休。但更年轻的员工呢?德国工会联合会(DGB)在当地的负责人马尔科·贝德里希(Marco Bedrich)指出,许多从事技术性工作的矿工无法简单地换到办公室里工作。

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这是10月9日在德国首都柏林拍摄的一座正在拆除烟囱的热电厂。该热电厂为实现碳中和目标在拆除厂内的三座烟囱及锅炉房。 新华社 图

在国境的另一边,波兰也面临着退煤的难题。波兰七成的电力来自煤炭,在欧洲属于能源转型较为“落后”的国家。部分出于欧盟减排政策的压力,波兰政府计划在2049年完成退煤。由于煤炭行业关系到大量工作岗位,退煤计划持续遭到矿工的抗议。此外,能源转型也可能提高普通居民的生活成本。

72岁的亨丽埃塔·费伦茨(Henrietta Ferenc)是一名独居老人,在使用燃煤供暖度过许多个寒冬之后,她终于决定申请贷款来更换取暖系统。亨丽埃塔告诉欧洲新闻台,她得看病、付取暖费、还贷款,然而燃料价格还在上涨。亨丽埃塔每月533欧元(约合人民币3833元)的养老金中,取暖的燃料可能就得花掉222欧元。而波兰还有很多像亨丽埃塔一样的人“负担不起绿色变革”。

在今年于英国格拉斯哥举行的《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会(COP26)上,包括波兰在内的一些参会方签署了一份不具强制约束力的文件,承诺将逐步淘汰燃煤发电,富裕国家和较贫穷国家承诺的最后期限分别为2030年和2040年。

对于这份退煤承诺,德国波茨坦气候影响研究所“气候与能源政策”工作组负责人米夏埃尔·帕勒(Michael Pahle)今年11月接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时表示,在气候政策中,逐步淘汰煤炭是理所当然而且必要的选择,但是对许多仍然高度依赖煤炭的国家来说也是一个挑战。从帕勒的角度来看,“必须更快地淘汰(煤电),从而确保能够达到《巴黎协定》的(减排)目标。”

但今年欧洲遭遇天然气紧缺,一些国家不得不临时加码煤炭。德国联邦统计局的数据显示,今年上半年,“缺风”导致德国的风电发电量较去年同期下降了21%,燃煤发电量却增加了35.5%,而且煤电占比反超风能占比,位居各种能源的首位。

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杨富强接受澎湃新闻采访。

北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目高级顾问杨富强此前接受澎湃新闻采访时表示,退煤肯定要经过一些反复的波折才会实现,而将来“退油、退天然气”也会经历反复,可再生能源的发展也会有反复。

核电:加码还是放弃?

在比利时首都布鲁塞尔北郊矗立的原子塔,为1958年世博会所建,如今已成为当地的地标建筑,它象征着上世纪50年代欧洲人对于科学和核能的信心。

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比利时布鲁塞尔原子塔。

然而核能一度占到发电量一半的比利时,已决定到2025年完成弃核。与此同时,德国、西班牙、瑞士等国也正在逐步关停核电。

核电站的温室气体排放很低,而且相对风能、太阳能等可再生能源,其发电不受天气条件限制。但是核电站的建设成本高,存在事故风险,废料处理也十分棘手。

欧洲的反核运动来源已久,有相当大的民意基础,美国三哩岛、苏联切尔诺贝利以及日本福岛第一核电站事故,都在欧洲引发了不小的影响。

意大利在1986年切尔诺贝利事故后决定关停所有核电站,而德国决定弃核的契机则是2011年日本福岛第一核电站事故。原本支持核电的时任德国总理默克尔,在舆论和民意的转向面前最终转变了态度,决定在2022年前分批关闭国内核电站。

决定要放弃化石燃料后,是否应该使用核能来弥补能源缺口?在欧洲,这一问题并没有统一的答案。

欧盟目前26%的电力依赖核能,27个成员国中有13个国家拥有正在运营的核电站。国际原子能组织(IAEA)数据显示,2020年,全球核电占比最高的国家大多来自欧洲,前三名为法国、斯洛伐克和乌克兰,三国核电占比分别为70.6%、53.1%和51.2%。

核电大国法国曾一度想要转变。在前总统奥朗德执政时期,法国决定在2025年前将核电占比降至50%,马克龙则在2018年将期限推迟到2035年。在能源紧缺以及即将迎来总统大选的背景下,马克龙开始重新“拥抱”核能。今年10月,马克龙宣布法国将投资建设被称为“迷你核电站”的小型模块化反应堆(SMR);11月,他又宣布将重启核反应堆建设。

但是法国内部对核能的看法也并不一致。左翼的社会党、绿党和“不屈法国”都主张逐渐减小核电份额。马克龙所在的“共和国前进”党发言人莫德·布里容(Maud Bregeon)10月则表示,法国今后需要靠可再生能源和核电“两条腿走路”,坚持核电的最关键原因包括应对气候变化、保证能源自主和完成法国的“再工业化”。

这种“两条腿走路”的想法也得到了许多法国民众的支持。据法国《回声报》近期进行的民调,53%的法国受访者认为应该同时发展可再生能源和核电,还有10%的人甚至赞同停止发展太阳能和风能,专心发展核电。仅有37%的受访者同意逐渐弃核,完全转向可再生能源。

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当地时间2017年10月12日,法国卡特农,法国核电站。人民视觉 资料图

在努力推动退煤的波兰,除了发展风电,核电也是一个现实选项。根据波兰的计划,该国首座核电站将在2033年开始运营,2043年前还会再建设5座核电站,波兰已经与美国和法国公司探讨了合作可能。波兰能源集团(PGE)首席执行官沃伊切赫·东布罗夫斯基(Wojciech Dąbrowski)对英国《金融时报》表示,“除了核能之外,现在没有其他技术能够替代以煤炭为基础的传统能源。”他认为,在进行能源转型期间,在不使用核能的情况下保持能源安全是不可能的。

但是放弃核电,也就意味着需要找到更多的能源来源。比利时计划于2025年完成弃核,但2020年该国还有39.1%的电力来自核能。而如果绿色能源供给不足,放弃核电甚至还可能削弱减排的努力。研究能源转型的智库Ember在2020年发布的一份报告预测称,到2030年,比利时一半以上的电力生产将会依赖天然气,而且在2018年到2030年之间,比利时将会成为欧盟内唯一一个化石燃料发电依赖度上升的国家,原因是该国的可再生能源和能源提效措施不足以抵消弃核的影响。

西欧国家之间的核能合作,曾经极大推动了欧洲一体化进程。但如今,核电存废问题撕裂了欧洲。支持和反对阵营之间的一个重大分歧在于,是否要将核能列入欧盟委员会的绿色能源分类。欧盟已经将太阳能、地热、氢能等能源列为绿色能源,以鼓励投资。法国等国认为将核电纳入这一分类有利于维护能源自主:“能源涨价表明,我们尽快减少对第三国的能源依赖十分重要。”

抢手的“过渡能源”天然气

天然气虽然是化石能源,但是燃烧产生的二氧化碳和污染物相对较低,因此在从传统能源向可再生能源转型的过程中,天然气被许多人视为重要的过渡能源。

但在今年的欧洲,天然气供应紧缺,价格暴涨。作为欧洲基准天然气期货的荷兰TTF天然气期货,从今年年初的每兆瓦不到20欧元涨到180欧元。

分析普遍认为,今年欧洲经历的天然气“危机”,是由近期的供需关系决定的:多国放松防疫限制后经济恢复,能源需求上升;与此同时,欧洲国家此前的天然气消耗过多而储备不足。

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欧盟2020年天然气进口比例,从右侧顺时针分别为俄罗斯、挪威、阿尔及利亚、英国、美国和其他。 欧盟统计局 图

俄罗斯、挪威、英国等国是欧洲主要的天然气生产国,欧盟自身的天然气产量也在下降。高度依赖进口,使得欧洲天然气市场很容易受外部环境和地缘政治因素影响。此外,在国际液化天然气(LNG)市场上,欧洲国家还要与全球买家竞价,常常处于下风。

天然气价格飞涨随即传导至欧洲的电力市场,譬如西班牙10月的居民电价比去年同期高出了63%。由于天然气涨价等因素,许多电力公司转向燃煤发电,而煤电的二氧化碳排放量是天然气发电的2倍,所以电力公司需要购买更多的碳排放配额。欧盟的基准碳排放配额价格今年年初仅为每吨30多欧元,12月8日创下89欧元的纪录。

“天然气在能源过渡期的欧洲扮演着重要角色。”总部位于挪威的能源咨询公司睿咨得能源(Rystad Energy)天然气分析师罗宗强告诉澎湃新闻。他表示,这一方面是因为其温室气体排放较少,另一方面也是欧盟的减排政策所致。而且欧盟已经将航运和航空囊括在碳排放交易体系中,从长远角度看,欧盟对碳排放配额会越来越缩紧,这会使得天然气仍然占据重要地位。

可再生能源前路在何方?

在不断推进转型的努力之下,欧盟2020年的可再生能源发电量首次超过化石燃料。

智库Ember和“能源转型广场”(Agora Energiewende)今年1月联合发布的报告显示,2020年,欧盟的可再生能源占到发电量的38%,高于化石燃料一个百分点。这固然与新冠疫情期间需求下降有关,但实实在在地证明了欧洲能源转型的成绩。

欧洲目前的可再生能源来源主要是传统的水能,以及快速发展的风能和太阳能。据Ember今年8月发布的另一份报告,欧盟国家今年6月和7月的太阳能发电量接近39太瓦时(1太瓦时等于10亿千瓦时),创下历史新高,其总量占到欧盟同期发电量的10%。

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当地时间2021年6月22日,希腊雅典提洛斯岛,太阳能电池板后面的村庄Megalo Chorio。提洛斯岛作为先锋,在能源上基本自给自足,为希腊其他地区树立了榜样。该岛可再生能源的普及,得益于1100万欧元的欧洲基金,以及400万欧元的希腊私人投资。

在这其中,西班牙是近4年来同期太阳能发电量增长最快的国家。西班牙一度在太阳能发电领域领先,但是在2008年金融危机后,政府大幅削减太阳能补贴,甚至一度向太阳能板使用者征收“太阳能税”。不过在这项税收废除、出台促进政策后,西班牙的太阳能行业重获生机。

去年4月,欧洲最大的光伏电站在西班牙西部正式并网运营,其总装机量达500兆瓦。运营方称,该电站能够给25万人供给清洁能源,每年减少21.5万吨的二氧化碳排放。

在大公司之外,越来越多的西班牙人选择在自家屋顶上安装太阳能板,或是以合作社的形式参与,今年飙升的电价更是推动了这一趋势。西班牙首都马德里东部一个小镇的居民埃丝特尔·巴尼亚莱斯(Esther Bañales)今年11月告诉路透社,“我们看到电费账单价格上涨,人们在谈论会不会发生(电力)供应问题,所以我认为是时候(安装太阳能板)了。”

很快,巴尼亚莱斯在自家的屋顶上安装了16块太阳能板,还加装了一个将太阳能板产生的直流电转换成家用交流电的逆变器。这一套安装下来一共花去巴尼亚莱斯7600欧元(约合人民币5.5万元),不过政府会提供一些补贴和减税措施。

据英国《卫报》报道,西班牙66.5%的居民都住在公寓楼中,因此安装太阳能板可能会牵扯到房东和住户等多方利益,情况非常复杂。一种解决办法是,在一些学校、工厂和仓库的屋顶上安装太阳能板,为附近的居民和企业提供电力。比如在西班牙北部的毕尔巴鄂市(Bilbao),当地职业足球队毕尔巴鄂竞技的球场就安装了300块太阳能电池板,向附近500米内的居民和企业出售电力,电价比现行价格低25%。

出乎人们意料,目前太阳能发电量最高的欧洲国家,不在阳光更为充足的南欧,而是纬度更高的德国。2020年全年,德国的太阳能发电占到总发电量的10%左右。英国《卫报》今年9月的一篇报道指出,2020年德国的日照时间还不到西班牙的2/3,但太阳能装机量却是西班牙的3倍。德国一些地方政府甚至已经要求,必须在新建筑或翻修的建筑屋顶安装太阳能板。

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威斯图尔,装配在Hywind发电场的海上浮动风力涡轮机。

但是,太阳能和风能等可再生能源高度受制于地理环境和天气条件。欧盟统计局数据显示,欧盟的太阳能发电量高峰出现在夏季,风能高峰则在冬季。由于今年风力减弱,欧洲还经历了“风电荒”。《金融时报》报道称,譬如在今年9月6日,英国仅仅有2.6%的电力来自风能。在风能减少、天然气涨价的情况下,英国不得不重新加码煤电,以填补电力缺口。

德国纬度较高,冬季白天短,时有阴雨,如果此时风力还不足,就会出现所谓“黑暗无风”(Dunkelflaute)的情况——太阳能和风力发电量极低,而此时偏偏正是能源需求最大的时候。虽然这种情况每年只会发生几天,但德国勃兰登堡工业大学教授哈拉尔德·施瓦茨(Harald Schwarz)对德国电视一台表示,考虑到德国未来将退煤、弃核,“2023年我们就会缺少15到20吉瓦的安全电量。”

相比可以稳定燃烧发电的化石能源,可再生能源季节性甚至每日的波动,亟须使用可靠的存储技术,在发电高峰时将电能储存下来,比如使用电池蓄电,或是用多余的电力将水抽到高处,将电能转化为势能,再在发电低谷期用水力发电。

能源储存技术、国际电网联网,以及碳捕获技术、能效提高措施等,都将是向可再生能源转型过程中的重要支持。

今年5月,德国和挪威之间的海底电缆NordLink正式投入运营,其最高容量达1400兆瓦,能够给360万德国家庭供电。德国风电充足、价格低廉时,可以向挪威出口电力;风电和太阳能发电量下降时,则会从挪威进口电力。

挪威虽然是欧洲重要的油气出口国,但得益于其地理条件,国内发电却主要依靠水力。除德国之外,挪威还与英国、荷兰和丹麦建有海底电缆,这也有助于整个欧洲的能源转型。

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当地时间2021年12月10日,英国一家研究公司推出了一种新型液态氢动力飞机,这种飞机不需要加油就可以飞越半个地球。

可再生能源的前景依旧广阔。对天气依赖更小的地热、生物能源、潮汐能,以及清洁的氢能,都有广阔的发展空间,摆在人们面前的,更多是技术和成本的障碍。

北京大学能源研究院特聘研究员杨富强向澎湃新闻指出,可再生能源若要大规模商用,还存在安全性、可靠性、经济性和高效性这几个瓶颈,譬如发电易受天气影响、电站建设周期长且占地面积大、现有设备的适配性等问题。杨富强还表示,全球范围内来看,氢能能够商业化规模利用也还需要10年。

波茨坦气候影响研究所的帕勒则告诉澎湃新闻,可再生能源的发展主要有两方面挑战:需要开发出可靠、价格可负担的存储设备,以及有需求弹性(demand flexibility)的选择,“这主要是一个技术性挑战”;另一方面则是社会性挑战,包括邻避效应(编者注:NIMBY,Not in my backyard,意为“不要在我家后院”,指居民或单位担心附近的建设项目产生负面影响而反对)、与自然保护和生物多样性之间的权衡,比如风电机可能威胁到濒危鸟类等生物的生存。“我认为,目前在德国第二种挑战更为重要。”帕勒表示。

欧洲能源转型的雄心并不仅限于本土。在欧盟今年12月发布的“全球门户”基建计划中,清洁能源是一个投资重点。此前,欧盟已经承诺向非洲总计34亿欧元的赠款,以促进可再生能源生产、提高能源效率。还有欧洲人设想利用北非沙漠的太阳能来发电或用电解水制氢,然后从北非进口电力或氢。欧盟还在“适应55”一揽子计划中提出,要对从碳排放限制相对宽松的国家和地区进口的钢铁、水泥、铝和化肥等商品征收“碳关税”,批评者认为这一政策将提高工业成本,甚至危害世贸组织规则。

杨富强对澎湃新闻表示,各国之间能源转型不平衡的问题是天然存在的。但是他认为,发达国家在开发利用新能源的过程中能使得价格下降,而且发达国家的碳排放减少后,可以通过谈判协商的方式将碳排放空间留给发展中国家,后者则可以借此发展经济。

曾在美国政府工作的美国学者贾森·博尔多夫(Jason Bordoff)和梅根·L. 奥沙利文(Meghan L. O’Sullivan)今年11月底在《外交事务》杂志网站上撰文称,在从化石燃料向绿色能源转型的过程中,一些国家会获得支配性的地位,其地位的一个重要支柱就是“为清洁能源制定标准的权力”。

“与石油资源带来的地缘政治权力相比,这种权力更为微妙,但同样持久。”

(实习生林宇轩对本文亦有贡献)

责任编辑:张无为 图片编辑:张同泽

校对:施鋆

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