全国最冷、最热纪录均被刷新,我们能做些什么?

发布时间:2024-12-09 19:00:47 来源: sp20241209

  中国新闻周刊记者:周游

  发于2024.1.8总第1124期《中国新闻周刊》杂志

  日前,国家气候中心最新发布的消息称,2023年,全国平均气温10.7℃,较常年偏高0.8℃,为1961年以来最高。与此同时,2023年,国内的最冷、最热纪录均被刷新。世界气象组织发布的《全球气候状况临时报告》称,2023年为有气象记录以来最热的年份,全球平均气温比工业化前水平高出1.4℃。全球海平面上升和南极冰盖的消退程度都创下新高。

  2023年12月,《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会(英文缩写COP28)在阿联酋落幕。依据《巴黎协定》的规定,COP28完成了第一次全球盘点,全面评估了各国在减缓气候变化目标方面取得的进展,被国内外媒体称为一次里程碑式的会议。COP28最终达成《阿联酋共识》,并首次将“转型摆脱化石燃料”写入文件。

  国家气候变化专家委员会委员、国家发改委能源研究所原所长周大地对《中国新闻周刊》分析说,在“转型脱化”时代,中国不能复刻发达国家先转型天然气再发展新能源的老路,应走“先立后破、有序降碳”的新路线。国内可再生能源在产能和技术手段等方面都发展良好,亟待解决的最大问题是,电力系统如何快速适应低碳发展的需求。“电力系统像有多年驾龄的汽车司机,如今突然要开飞机。”周大地说。

  不完美但必要的多边进程

  在延期一天后,COP28于2023年12月13日在阿联酋迪拜落幕。原定于12月12日的谈判截止期到来前,与会各国代表未能就化石燃料的相关措辞达成一致。当晚,各国代表就最终案文进行了激烈谈判。最终,“转型摆脱化石燃料”这一共识诞生,这也是COP共识文件首次提及“化石燃料”字眼。阿联酋工业和先进技术部长、COP28主席苏尔坦·贾比尔会后称,《阿联酋共识》(下称《共识》)按下了逐步终结化石燃料时代的启动键。

  作为多次联合国气候变化大会的深度参与者,能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥告诉《中国新闻周刊》,《共识》作为一项全球政治决议,在落实各国国家自主贡献(英文缩写NDC)等方面有了进一步部署,并敦促各国在2030年于巴西举办的COP30上对自身NDC进行全面更新。周大地称,COP28的重要性在于守住了《巴黎协定》力争1.5℃升温目标的基本盘,坚定了能源转型的大方向。

  邹骥表示,关于措辞的激辩每次COP都不会缺席,这种争论的基础是IPCC多项报告所展现的科学基础。从1992年首次缔结《联合国气候变化框架公约》以来,气候变化的几大议题,包括减缓、适应、资金、技术转移、能力建设等,就已确立。其中减缓议题的核心就是减少化石燃料使用,降低大气温室气体输入水平,减缓全球升温过程。此次《共识》的进展在于,将减缓推进成脱离,但相对于完全淘汰仍是一种妥协。

  美国气候科学家、哥伦比亚大学兼职教授詹姆斯·汉森对《中国新闻周刊》指出,为后代创造一个友善的环境,需要三项基本行动,这一研究结果已于2023年3月发表于学术期刊《牛津公开气候变化》上,汉森是研究的第一作者。这些行动涉及经济激励措施如征收碳税,扩大科学技术方面的国际合作,以及一些更为激进的手段,如注入大气气溶胶反射太阳辐射,以控制温室效应。汉森总结,上述行动未能写入《共识》,同时缔约方会议很难用强硬手段督促各国履约,造成《共识》效力较低,追责困难。

  气候融资进程即体现了《共识》薄弱的约束力。2009年哥本哈根气候大会上,发达国家承诺到2020年将向发展中国家每年提供1000亿美元的气候援助,以帮助发展中国家减少碳排放并应对气候变化的影响。后来,该承诺也成为了2015年《巴黎协定》的一个重要组成部分。然而非法律效力的“共识”和“协定”使这些承诺容易成为空头支票。中国气候谈判首席代表苏伟告诉《中国新闻周刊》,目前1000亿美元目标仍是一笔“糊涂账”,本次盘点将该承诺的兑现期延续到2025年,但之后的常态化资金机制仍成问题。

  联合国环境规划署2023年11月发布的《2023年适应差距报告》指出,发展中国家的适应资金需求是现有国际公共资金流的10~18倍。在COP28第一天通过的“损失与损害”基金最终筹得约7亿美元注资,仅占发展中国家适应资金需求的0.2%。

  在邹骥看来,缺乏约束力是多边进程的固有弱点。COP28共有196个缔约方,包括发达国家和发展中国家,还可细分为石油出口组织、小岛国、最不发达国家等。他们的既得利益、立场诉求差异巨大。例如阿联酋、委内瑞拉、尼日利亚这些石油输出国,其国民经济几乎完全仰仗石油。中国、印尼、南非等国家对煤炭依赖程度高,中国煤炭的一次能源占比超过50%。就算是发达国家,比如美国,其已从油气消费国变成出口国,经济上同样对化石能源保持依赖。因此,能源转型是全球任务,涉及全球经济的根本性变革。COP的结果通常是“谁都不满意,但谁都可以接受”,这是典型的多边进程特征。

  “目前我们仍然离不开多边进程。”邹骥称,基于多边进程的气候治理体系起到政治纲领性作用,共识和协定发出的政治信息、树立的全球目标依然十分必要。但同时,仅靠多边进程显然不够,因为有妥协就有理想与现实的差距。

  如何弥补多边进程的弱点?周大地指出,气候谈判应进一步强调大国作用,尤其是G20等所包含的经济体的作用。G20作为国际经济合作主要论坛下属20国集团,涵盖中美和欧盟等多经济体,贡献了全球碳排放量的80%。这些国家或经济体的政策目标、技术变革、转型行动,都将很大程度上决定多边进程的快慢、力度,甚至于成败。

  苏伟指出,大国合作已经在推动COP共识的过程中展露锋芒。2014年,中美两国元首发布的《中美气候变化联合声明》为次年《巴黎协定》的制定奠定了基础,正如2023年11月的中美共同发表的《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》之于《共识》。邹骥称,这符合现代国际多边政治的实践规律。

  华北电力大学能源互联网研究中心主任、中国能源研究会能源互联网专委会主任曾鸣向《中国新闻周刊》表示,COP28之后,大多数国家的新能源发展、减碳目标、应对气候变化措施等方面可能会比《巴黎协定》时期更为谨慎。各国都需要时间进行新能源新业态、新模式的探索,从而实现稳妥逐步的转型。邹骥则预计,在NDC方面,各国至少在2025年前会保持激进,COP30的NDC会呈现更严格、更有雄心的减排目标。

  严控煤炭增量

  除了“转型脱化”,《共识》的另一醒目成果为全球新能源转型的两大具体目标,也即呼吁各国在2030年前实现全球可再生能源装机增至三倍,全球能效提高年均速率增加至两倍。

  邹骥认为,转型不是硬着陆,各国有不同的时间框架,总体上应按照先立后破、逐步有序的路线来实现摆脱。各国“转型脱化”的具体时间表取决于三个基本因素。一是现有化石能源资产、生产能力、基础设施等的寿命周期。以中国为例,目前国内最庞大的化石能源资产为火电厂的发电中心。发电机组的平均机龄14年,正常寿命30年,保守估计绝大部分将在20年后结束寿命周期。此外,化石能源本身也有“寿命周期”,其开采储量有限,随着后续开采难度上升,其经济性、便利性等都会下降。从资源储量和设施寿命来看,化石能源在未来都亟待替代,只是对于不同国家,紧迫性不同。

  第二个因素是替代能源的技术迭代周期。可再生能源中的风、光能,取之不尽,用之不竭,不存在资源的自然寿命,因此,其应用的发展速度取决于技术的迭代速度。邹骥指出,过去十年里,中国国内光伏发电的成本下降超过九成,而且这种趋势还在继续。根据能源咨询公司伍德麦肯兹2023年底发布的研究报告,中国光伏组件的生产成本在2023年内下降了42%,储能技术近5年也进入一个明显的成本下行期,这与相关技术和产能的发展密切相关。

  第三个因素是经济系统本身的经济景气周期。邹骥称,一定时间里,国家宏观财政、货币政策处于宽松模式,会刺激投资水平上升,中国正位于新一轮高投资经济窗口的初期,这一窗口理论上能维持5~10年或更长。

  周大地分析说,从蒸汽机到煤炭,再到化石能源大规模进入工业化应用,传统能源系统由少数发达国家奠定。发达国家也走过高化石能源发展的道路,其能源转型第一步是完成石油天然气对煤炭替代过程,第二步才是发展可再生能源。目前,中国没有时间和资源条件实现这一过程,因此,需两步并作一步走,发展“多轮驱动”“多能互补”的转型局面。随着可再生能源降价、技术趋于成熟,国家新增电力需求应由非化石能源填补。厦门科华数能科技有限公司市场总监陈超向《中国新闻周刊》回忆,曾经部分新能源行业从业者存在一定的认知偏差,认为“新能源要革传统化石能源的命”,其实现在看是非常狭隘的。实际上,二者形成的不是对立面,而是结合面。

  山东省科学院能源研究所研究员孙荣峰告诉《中国新闻周刊》,能源转型要做两件事。一是存量转型。现有化石能源装机的功能,要从发电主力转变为新能源电力的辅助或者兜底。目前,国内火电机组年发电小时数已跌破4500小时,逐渐开始向兜底电力转变。实际碳排放和发电小时数密切相关,这种转变是能源转型的必经之路。二是增量把控。未来火电增量将受到严控,用可再生能源增量进行替代,后者的稳定和调节将通过更加灵活的储能、核能等来完成。可见,火电机组作为应急机组还会长期存在,但其作用在2060年达到碳中和目标时将显著弱化。

  中国工程院院士、国家气候变化专家委员会顾问杜祥琬向《中国新闻周刊》表示,严控煤炭增量是中国实现“双碳”目标的手段,也是全球新能源转型的普遍实现路径。

  中国目前的NDC目标明确,计划到2030年可再生能源总装机容量达到12亿千瓦以上。根据国家能源局2023年12月的最新数据,2023年中国新增电力装机约3.3亿千瓦,总装机达29亿千瓦,其中可再生能源总装机达14.5亿千瓦,占全国发电总装机比重超过50%,历史性地超过火电装机。计划已经变成现实。邹骥指出,2020年国内新能源总装机为9.3亿千瓦,2030年实现以装机量为代表的产能提升对于中国并非难事,更重要的是在能效上下功夫。

  破解能源“不可能三角”

  新能源的能效很大程度上取决于有效装机容量,也就是投入发电的新能源装机容量。邹骥认为,装太阳能板或风机相对容易,难的是装配之后的发电过程。风、光都是间歇式能源,其平稳供应取决于电网的有效调度,以及充足的储能调节。包含储能在内的电网互联互通、全局部署,是新能源转型的最大考验。

  曾鸣认为,多能互补不是权宜之计,而是推进能源转型、解决能源“不可能三角”的必要手段。“不可能三角”理论源于金融政策领域,在能源领域中指能源的安全稳定、价格低廉和清洁低碳三者不可兼得,这是能源自身禀赋所决定的。曾鸣称,要实现能源的安全稳定供应,必然要更精密的运行维护和更强大的应急储备,这意味着成本增加,因此,排斥环保投入;如果增加环保投入,就会降低生产经济性,增加设备和工艺的复杂性,牺牲一部分安全性;多能互补原则上能做到取长补短、平稳过渡。

  但多能互补有时并不高效。周大地称,由于新能源发电“靠天吃饭”,电力输出通常不稳定。对于没有储能的电网来说,基本发电模式是“用多少电发多少电”,电网的电量供需必须实时平衡。命令光伏或者风电在确定时间内发多少电是不现实的,目前基本靠火电调节。但火电厂为了生存必须有固定发电时间分配定额,其机组的开启和停止成本巨大。这种计划性能源不适合作为新能源的“拐棍”。

  除了安全性外,这种不稳定也造成了局部产能过剩问题。孙荣峰称,目前全国光伏入户的热情很高,尤其在农村,分布式的屋顶光伏发展迅猛,这带来了可再生能源电力消纳问题。农户光伏发电中自用电平均只占三成,还有七成电量需要上网,如果接入不畅,或电网无法承受,就只能弃电,造成资源浪费。

  关于新能源富余产能上网难,全球多国已探索解法。邹骥称,2023年,美国天然气发电装机继续增加,其已取代煤炭在发电领域的主导地位。美国的分布式天然气、分布式光伏主要通过竞价形式上网,且有完善的分时电价机制,电高峰期的电价远远高于平均用电价格。这是美国户用和工商业光伏能够快速增长的原因之一,目前,美国新能源发电量占发电总量的21%。德国该占比近50%,其新能源按照零电价参与电力市场竞价,实际结算电价还包括政府补贴,从而保障优先上网。

  邹骥对《中国新闻周刊》分析说,新能源占比再提升,会来到能源转型的“无人区”,是否会产生新问题将很难预知。德国由于新能源占比高,风、光电力波动明显,除了依靠本国煤炭、燃气发电调节外,不得不依靠跨国联络线接入他国电力资源平衡本国电力波动。因此,新能源上网和电网调节有互相掣肘的可能。

  孙荣峰表示,国内的解决方案之一是燃气调控。天然气发电机组的启停和调节能力都比火电更优,反应速度灵敏,用于兜底更安全环保。另一种解决方案则是大力发展新型储能,尤其是以电化学储能为主、靠近终端用户侧的分布式储能,可同时适应源侧、网侧和用户侧的多种需求。分布式储能不仅能够提供灵活的调节电量,还可以实现终端用户的可再生能源电力消纳。

  杜祥琬对《中国新闻周刊》分析说,能源转型可以且必须把“不可能”变为“可能”,关键在于让可再生能源从间歇性能源变成灵活性能源。这意味着各国必须大力发展储能,以及推进新型电力系统建设。除了技术突破,体制上也需要革新,如何入网是新能源的一大挑战。目前,国内电网与分布式的可再生能源缺乏高效配合和统筹,向智能电网的转型将是今后能源转型的重点。

  “上下配合”才能稳妥有序脱碳

  2023年,光伏行业媒体PV-Tech公布了《2022全球Top10光伏组件供应商排名》,中国企业占据八席。邹骥指出,目前国内光伏产业已成为国民经济增长的新动能,坐拥数万亿的固定资产投资以及200万以上的从业人员。与之不匹配的,是新能源总体较低的市场化程度。

  邹骥称,新能源产业链较长,上游装备制造市场化程度相对较高,源侧和终端用户侧市场化程度在迅速提高,但电网市场化程度低,新能源与传统电网不适配,导致上网困难。目前,国内电网主要为集中大电网,存在自然垄断的市场结构。理想中的未来新型电力系统应包含一个竞争程度高、机制更灵活的市场。

  孙荣峰提醒,可再生能源参与电力市场交易,其定价不能仅仅基于实际发电成本,还应考虑贸易风险。例如,欧盟于2023年5月正式通过碳边境调节机制法案(英文缩写CBAM),导致国内许多出口型企业被高额碳关税限制,不得不扩大可再生能源的使用量。此时,可再生能源的价值不仅限于产品价格,还包括了企业采用新能源而带来的关税降低、产品竞争力提升等综合收益。这些都应计为能源的综合成本。

  周大地认为,传统电力系统的运行方式亟待改善,电力系统改革需寻求市场化的解决方案。目前,新能源有很大的利润空间,可再生能源发电成本已明显低于火电,如果给可再生能源配备合适的储能,将具备与火电自由竞争的资本。国内一些系统解决方案已初露端倪,比如光伏发电、特高压直流输电、新能源汽车三者形成的供-输-用产业链,有望实现安全、清洁和经济三维目标的共同发展。在这一产业链中,储能发挥了举足轻重的作用。

  陈超介绍,储能在新型电力系统中的定位如同能源海绵,在发、输、配、用等关键环节中都发挥着支撑和调节作用。目前,发展较为快速的储能包含两种类型,一种是源侧,一种是网侧。源侧指直接在风光场站上配储能。网侧储能即电网系统中位置不定的灵活储能,尚处于新兴发展阶段,理论上既可以为风光发电提供辅助服务,也可以为火电、电网等提供调控、扩容方面的支撑。

  2022年,国家能源局发布了《“十四五”新型储能发展实施方案》,提出了储能发展两步走战略,也即从示范向商业化初期,再向完全市场化的过渡。陈超认为,储能发展尚在第一步,仍需要一些持续可推进的商业模式加速市场化进程。储能目前装机单体容量小、部署零散、调度相对困难,还无法和火电与抽水蓄能等传统调节电力同台竞技。这变相增加了储能的使用成本。但陈超认为,只要“转型脱化”的大方向没变,储能作为灵活性电力资源的价值就会越来越大。

  不同于风光等新能源的发展路径,储能产业的发展代表了以企业为主体的“自下而上”商业化探索模式。陈超指出,企业在现行法律和电力系统运行机制框架内,可以大胆探索市场化道路。

  周大地认为,各国要力争实现1.5℃目标,就必须考虑分区、分行业提前碳达峰。新能源产业的发展和低碳供应能力的提升,本身对能源转型是一种倒逼。2023年,国内风光发电占总发电量的15%,这一数字相比欧美国家还较低。顶层提出合理的减碳目标,底层探索适应的技术道路,上下配合,才能实现稳妥有序地脱碳。

  邹骥称,国际气候谈判也存在“上下配合”的问题。贸易本是良好的国际合作模式,但地缘政治正在新能源产业链的不同环节发挥作用。以光伏为例,其所需的晶硅原料、电池片、太阳能组件等装备在全球已经形成贸易格局。2022年中国共出口1.5亿千瓦的光伏组件,绝大部分去了欧盟市场。后者已经开始担心对中国光伏原材料的过度依赖,因此有了过度补贴调查、CBAM等政策。美国也长期对中国光伏产品进行反倾销、反补贴调查,其结果就是光伏产品税率升高,产品出口不畅,这与能源转型的大趋势相悖,也即“上下脱节”。

  在邹骥看来,所谓的“下”还包括贸易系统之外的多种非缔约方利益相关者,例如国际学术界、企业界、非政府组织、智库等。政府间谈判确定大的战略目标,是国际合作的核心,但非缔约方利益相关者很可能是政策落地的核心。例如,跨国公司的研发、投资活动,学术界在技术细节上的不断突破,省、州等亚国家和区域尺度的转型推进等,都是一种自下而上的转型力量,与自上而下的战略目标相结合,能够形成更丰富的全球气候治理生态系统。

  多位受访者表示,新能源成本逐年降低、竞争力逐渐上升,已经为全球能源转型注入内部驱动力。从外部看,联合国作为政府间组织,对大国约束乏力,全球水平的超主权强力依然缺位。在此情况下,以共商共议、全球协作机制为核心的政治协同是世界能源转型的重要推动力。

  在COP28能源日上,中国发起成立的首个能源领域国际组织——全球能源互联网发展合作组织发布了《全球能源包容公正韧性转型——方案与实践》报告,提出了推动能源系统加快转型的具体路径。邹骥认为,以平等共赢原则推动能源转型已成共识,“最终人们会意识到,没有一个国家可以独善其身”。

  《中国新闻周刊》2024年第2期

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