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遭遇500年來最嚴(yán)重干旱，歐洲供電系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)？

2022/08/26
導(dǎo)讀
天災(zāi)下的能源安全，從夏到冬，從歐洲到世界
    8.26
知識(shí)分子The Intellectual

歐洲當(dāng)前的這場(chǎng)干旱可能是500年來最嚴(yán)重的一次 | 圖源：pixabay.com


 導(dǎo)  讀

今年夏季，從我國的長(zhǎng)江流域到西歐、北美，高溫干旱席卷北半球，給這些地區(qū)的糧食生產(chǎn)和能源電力供應(yīng)都帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。據(jù)歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心，歐洲當(dāng)前的這場(chǎng)干旱可能是500年來最嚴(yán)重的一次。這次罕見的干旱正在如何影響歐洲的電力系統(tǒng)？未來有哪些可能的解決方案？作為《知識(shí)分子》國內(nèi)外旱情專題論述中的下篇，本篇文章對(duì)這些問題做了深入討論。


撰文 | 滿凱  唐顥蘇

責(zé)編 | 馮灝


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今年6月以來，北半球連遭高溫?zé)崂耍嗟貧鉁卮蚱茪v史極值。我國南方之外，歐洲的情況也相當(dāng)嚴(yán)峻。7月18日，英國氣象局發(fā)布了該國有史以來第一個(gè)“極端高溫紅色預(yù)警”；19日，英國氣溫最高達(dá)到40.3℃，這是英國有史以來氣溫首次超過40℃。英吉利海峽對(duì)岸的法國，由于高溫和降雨缺乏，幾乎全境拉響了干旱警報(bào)，據(jù)法國《費(fèi)加羅報(bào)》報(bào)道，法國96個(gè)省當(dāng)中有90個(gè)省份處于干旱危機(jī)的邊緣。

歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心警告說，這場(chǎng)干旱可能是500年來最嚴(yán)重的一次。歐洲干旱觀測(cè)站綜合評(píng)估了降水、土壤水分和植被響應(yīng)后，指出在7月下旬歐盟有47%的地區(qū)處于 “警告（Warning）” 狀態(tài)，土壤水分不足，17%的地區(qū)處于 “警戒（Alert）”，土壤墑情危及植被生存 [1]。

在大西洋的另一端，美國中西部的部分地區(qū)也正在經(jīng)歷一場(chǎng) “史詩級(jí)” 干旱，對(duì)當(dāng)?shù)啬翀?chǎng)、草場(chǎng)和各種夏季作物造成極大沖擊。美國西南部最重要的河流、被譽(yù)為4000萬人 “母親河” 的科羅拉多河正在干涸；南加利福尼亞州的居民已經(jīng)被要求減少20%的用水量以應(yīng)對(duì)旱災(zāi)。

圖1 由于水位驟降，西歐第一大河萊茵河的兩側(cè)，露出了大量用于警告極低水位的“饑餓之石”。歷史上，每當(dāng)饑荒之年，當(dāng)?shù)厝司蜁?huì)在河床的石塊上刻下銘文。只有當(dāng)干旱再次來臨、河流水位驟降的時(shí)候，這些石頭才會(huì)“重見天日” | 圖源：英國《每日郵報(bào)》


全球變暖已從 “幕后” 走向了 “臺(tái)前”，全球變暖能夠大幅提高夏季的基礎(chǔ)溫度，為更頻繁、更極端和更持久的熱浪創(chuàng)造條件。中科院大氣物理研究所副研究員王君告訴《知識(shí)分子》，大尺度大氣環(huán)流的異常與近期的極端高溫干旱也有非常直接的聯(lián)系。近期，北半球副熱帶高壓異常強(qiáng)大，幾乎繞地球一周。受其控制的地區(qū)，盛行下沉氣流，空氣增溫強(qiáng)烈；此外，下沉氣流導(dǎo)致晴朗少云的天氣，太陽輻射可以更多地到達(dá)地面，使得地面和近地面大氣增溫。在一些地區(qū)，高溫會(huì)加劇土壤水分的流失，形成干旱，而土壤干燥又可以進(jìn)一步加速局地高溫，形成惡性循環(huán)。

此外，當(dāng)前赤道中東太平洋海溫持續(xù)處于 “拉尼娜” 狀態(tài)，對(duì)這個(gè)夏天的氣候異常也起到了 “火上澆油” 的作用。在多數(shù) “拉尼娜” 事件發(fā)生的次年夏季，西北太平洋副熱帶高壓易偏北，為諸多氣象災(zāi)害提供了重要的氣候背景。

近日，有氣象專家表示，今年冬天可能出現(xiàn)罕見的 “三重拉尼娜” 氣候事件，即連續(xù)三年冬天出現(xiàn) “拉尼娜”，這在迄今為止的氣象觀測(cè)歷史上僅發(fā)生過兩次（1983-1986年與1998-2001年）[2]。當(dāng) “拉尼娜” 事件發(fā)生時(shí)，印度尼西亞、澳大利亞東部、巴西東北部、印度等地區(qū)一般降水偏多，而美國西南部地區(qū)則容易變得干燥，如目前美國西部地區(qū)持續(xù)的特大干旱，就和近幾年一直在維持的 “拉尼娜” 現(xiàn)象密切相關(guān)。

圖2 美國氣候預(yù)測(cè)中心未來ENSO發(fā)生的概率預(yù)報(bào)，藍(lán)色柱表示“拉尼娜”事件發(fā)生概率，紅色柱表示“厄爾尼諾”事件發(fā)生概率，灰色柱表示中性年發(fā)生概率 | 圖源：美國國家大氣與海洋管理局


在這種情況下，歐洲陷入一場(chǎng)持續(xù)的能源危機(jī)之中。對(duì)此，中國社會(huì)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展研究中心副主任陳迎向《知識(shí)分子》解釋說，首先，“500年不遇” 的極端高溫干旱暴露了歐洲對(duì)氣候變化影響的脆弱性，比如，英國夏天較少經(jīng)歷30度以上的高溫天氣，但今年卻達(dá)到了40度以上，大多數(shù)家庭沒有空調(diào)，對(duì)高溫的應(yīng)對(duì)能力非常不足。其次，歐洲對(duì)俄羅斯化石能源供應(yīng)依賴程度較高，俄烏沖突直接沖擊了歐洲的能源安全，歐洲不得不重啟煤電，在能源轉(zhuǎn)型與保障能源安全之間走鋼絲。第三，極端高溫干旱使得水電、核電、光伏發(fā)電不同程度受限。在德國，因萊茵河水位下降，煤炭運(yùn)輸不及時(shí)，還造成部分煤電廠燃料不足。不僅如此，能源危機(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)造成了沉重打擊，增速減緩而通脹高企，誘發(fā)各國國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)很多矛盾。

圖3 作為德國最重要的一條貨運(yùn)水道，原本繁忙的萊茵河運(yùn)輸水道水位告急，貨船僅能裝載部分貨物 | 圖源：DW


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水、核、煤、氣、光，同時(shí)遭遇挑戰(zhàn)

受歐洲極端高溫干旱的影響，俄烏沖突以來本就如履薄冰的能源供應(yīng)問題雪上加霜。水電、核電、煤炭、天然氣和光伏五種電力供應(yīng)同時(shí)遭受挑戰(zhàn)，電力供需矛盾加劇。

水電是歐洲重要的電力來源之一。據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，高溫導(dǎo)致河流、湖泊和水庫的蒸發(fā)量加大，水位下降，歐洲整個(gè)前7個(gè)月的水力發(fā)電量比去年同期減少了20%，意大利和西班牙過去12個(gè)月水力發(fā)電量驟減約40%  [3]。水電是法國第二大電力來源，今年1月以來，占全國水電裝機(jī)量七成以上的羅納河谷、阿爾卑斯山區(qū)及藍(lán)色海岸地區(qū)，水力發(fā)電減少了60%。而在水電豐富、素有 “歐洲電池” 之稱的挪威，正在考慮限制電力出口確保供應(yīng)安全 [4]。

占法國總發(fā)電量70%的核電發(fā)電量已經(jīng)跌至數(shù)十年來的低點(diǎn)。這一方面是因?yàn)榉▏睦吓f核電站面臨維護(hù)問題，另一方面是因?yàn)橛糜诶鋮s核反應(yīng)堆的河流水位下降且水溫升高，導(dǎo)致冷卻困難，不得不減產(chǎn)。

煤電由于煤炭供應(yīng)不足也受到影響。萊茵河水位下降后，運(yùn)送煤炭的船只裝載量有的只有原來的四分之一，由此帶來的煤炭運(yùn)輸成本上升。另外，高溫讓歐洲部分天然氣管道停擺或減量作業(yè)，光伏板運(yùn)行功率折損，由此天然氣發(fā)電和光伏發(fā)電也受到了極端天氣的影響。

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授袁家海告訴《知識(shí)分子》，氣候模態(tài)的改變常會(huì)導(dǎo)致水電的常規(guī)豐枯季模式紊亂，水電的長(zhǎng)期生產(chǎn)計(jì)劃更加困難。另外，高溫與陽光充足不是一個(gè)概念，高溫會(huì)導(dǎo)致光伏出力下降，甚至導(dǎo)致組件損壞。

在水電、核電、煤炭、天然氣和光伏五種電力供應(yīng)都受到影響的情況下，歐洲電價(jià)再度攀升。據(jù)歐洲能源智庫EMBER的統(tǒng)計(jì)，法國7月的電價(jià)達(dá)到了400歐元，德國達(dá)到了315歐元，都是兩國6月電價(jià)的1.5倍，是俄烏沖突前的5倍 [5]，飆升的電價(jià)單給普通民眾帶來了很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

中國新能源電力投融資聯(lián)盟秘書長(zhǎng)彭澎分析說，“目前歐洲的能源短缺主要還是俄羅斯天然氣供應(yīng)的問題。這次干旱在世界主要經(jīng)濟(jì)區(qū)是普遍的，中國、歐洲和美國都出現(xiàn)大面積干旱，在這種情況下，俄羅斯還在大幅削減對(duì)歐洲天然氣的供應(yīng)，所以干旱對(duì)歐洲能源電力系統(tǒng)的沖擊相對(duì)來說更大?！?/span>

8月以來，原本進(jìn)入歐洲度假季節(jié)、能源需求下降，但歐洲能源市場(chǎng)卻繼續(xù)漲價(jià)，并且漲幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)看不到盡頭。路孚特首席電力與碳分析師、牛津能源研究所研究員秦炎告訴《知識(shí)分子》，歐洲陷入了缺氣缺核缺風(fēng)缺水疊加高溫的 “風(fēng)暴” 境地。

一方面，天然氣市場(chǎng)繼續(xù)擔(dān)憂俄羅斯的供給和冬季面臨的缺氣，歐洲基準(zhǔn)天然氣價(jià)格繼續(xù)暴漲，近月期貨已經(jīng)漲到了320歐元的新高，準(zhǔn)確來說，歐洲目前并沒有天然氣和電力短缺，金融市場(chǎng)恐慌的情緒更多；另一方面，缺水缺核以及高溫?zé)o風(fēng)的形勢(shì)下，歐洲電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本上都是火電機(jī)組甚至燃油機(jī)組的成本決定電價(jià)，所以高漲的氣價(jià)直接傳導(dǎo)入了西歐飛漲的電價(jià)。與此同時(shí)，碳配額價(jià)格也因?yàn)榛痣姍C(jī)組出力和碳排放的上升而升高，進(jìn)一步推高電價(jià)。

卓爾德環(huán)境研究（北京）中心主任兼德國能源轉(zhuǎn)型智庫高級(jí)顧問張樹偉認(rèn)為天然氣供給不足是目前主要問題，“歐洲目前煤炭和天然氣的價(jià)格很高，天然氣供給中斷存在一定風(fēng)險(xiǎn)，但是電力部門的容量仍舊是充足的，即使有干旱大幅減少了法國核電發(fā)電量，市場(chǎng)還是平穩(wěn)的，而 ‘天然氣問題’ 還沒有發(fā)展為 ‘天然氣發(fā)電問題’”。

“俄烏沖突是今年歐洲能源危機(jī)的導(dǎo)火索，而今夏的氣候異常加劇了能源危機(jī)的深度和廣度”，袁家海表示，受氣候政策不確定和政治干預(yù)的影響，很長(zhǎng)時(shí)間化石能源投資低迷（不足），而可再生能源投資尚不能滿足能源需求，本就緊張的能源供應(yīng)會(huì)在未來面臨更加復(fù)雜嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2021年下半年，由于俄烏沖突影響了歐洲天然氣的供應(yīng)，天然氣價(jià)格飆升，歐盟基本上中斷了煤炭發(fā)電的淘汰進(jìn)程。EMBER《歐洲電力評(píng)論2022》顯示，2011-2019年平均每年煤電量下降34太瓦時(shí)，作為補(bǔ)充的可再生能源發(fā)電量增加了42太瓦時(shí)，但是2021年在可再生能源發(fā)電量增加量基本穩(wěn)定的情況下，煤電量只下降了7太瓦時(shí)，而天然氣發(fā)電量減少了23太瓦時(shí) [6]。也就是說2021年，歐盟新增的可再生能源發(fā)電量取代的是短缺的天然氣發(fā)電，而不是煤炭發(fā)電。

圖4 2011年至2019年平均每年發(fā)電量的變化與2021年相比2019年的變化 | 圖源：Ember


干旱發(fā)生以來，能源危機(jī)雪上加霜，進(jìn)而將歐洲經(jīng)濟(jì)推向危險(xiǎn)邊緣。歐洲統(tǒng)計(jì)局公布數(shù)據(jù)顯示，歐元區(qū)第二季度的GDP同比增長(zhǎng)了4.0%，但同時(shí)七月份較去年同期的通脹率高達(dá)9.8% [7]。

以德國為例，作為歐元區(qū)的第一大經(jīng)濟(jì)體，英國脫歐之后，德國經(jīng)濟(jì)作為歐洲經(jīng)濟(jì)火車頭的地位尤其重要，但是德國第二季度的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)在歐元區(qū)19個(gè)國家中排在末尾，經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為德國在冬季有可能出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，發(fā)生滯漲風(fēng)險(xiǎn)很大。

全球變暖下，未來的夏天可能會(huì)越來越熱、越來越長(zhǎng)。今夏歐洲的電力短缺或許只是一個(gè)開始，歐洲國家如果不能及時(shí)緩解電力供需間的矛盾，能源危機(jī)可能會(huì)愈演愈烈，甚至引發(fā)更嚴(yán)重的社會(huì)危機(jī)。

清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所副所長(zhǎng)劉濱告訴《知識(shí)分子》，當(dāng)前面臨的局勢(shì)非常復(fù)雜，國際氣候談判已經(jīng)二三十年了，可以說，形勢(shì)從來沒有這么復(fù)雜過。“氣候變化的科學(xué)問題之外摻雜了很多經(jīng)濟(jì)、政治、戰(zhàn)爭(zhēng)等方面的影響因素。減碳是全球的政治正確，但是，在經(jīng)濟(jì)下行的壓力下，風(fēng)、光能源供應(yīng)彌補(bǔ)不了用能缺口的情況下，怎么辦呢？可再生能源完全替代傳統(tǒng)能源需要技術(shù)的突破性發(fā)展來實(shí)現(xiàn)，而技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相輔相成。沒有基本的電力供應(yīng)，談何發(fā)展可再生能源？”

一位不愿具名的能源政策專家評(píng)論說，季節(jié)性氣候異常只是加劇 “長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型” 與 “短期能源安全” 之間矛盾的其中一根稻草，可能還不是最后一根。地緣因素影響下的歐洲保供劇本，今冬明春的歐洲能源供應(yīng)問題，大概率比夏季的電力供應(yīng)量少、價(jià)高、更嚴(yán)重，影響范圍更廣，成為暴露當(dāng)前能源安全脆弱性的新爆點(diǎn)，“夏天這點(diǎn)事兒，跟冬供劇本比起來，也許連片花兒都算不上?！?/strong>

秦炎也持相似的觀點(diǎn)，接下來歐洲氣價(jià)和電價(jià)，估計(jì)至少會(huì)處于目前的高價(jià)位水平。其實(shí)目前歐洲氣價(jià)和電價(jià)螺旋式上升，就是因?yàn)槭袌?chǎng)擔(dān)憂恐慌冬季的能源供給，等于提前消化這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。目前最大的不確定因素還是俄羅斯的天然氣供給，比如北溪一號(hào)會(huì)不會(huì)完全被掐斷。雖然德國在積極補(bǔ)天然氣庫存，已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)75%的目標(biāo)，但是即使庫存到95%以上，過冬也仍然需要依賴管道氣，所以冬季形勢(shì)不容樂觀。西歐比如德國、法國的電力期貨價(jià)格飛漲，也是因?yàn)槭袌?chǎng)參與者擔(dān)憂德國能夠重啟的煤電裝機(jī)達(dá)不到預(yù)期的8吉瓦，因?yàn)槊禾慷倘币约叭狈夹g(shù)工人等困難因素。

綜合來看，今年冬天的天氣就相當(dāng)關(guān)鍵，首先是以后兩個(gè)月北歐西歐的降水，北歐水庫蓄水量能否提高，萊茵河的水位能不能恢復(fù)然后航運(yùn)運(yùn)輸不至于受干擾過久。然后是北歐西歐第四季度和明年第一季度的氣溫，會(huì)高于還是低于歷史均值。如果接下來的氣象預(yù)測(cè)顯示西歐會(huì)面臨寒潮冷冬，那么氣價(jià)和電價(jià)還會(huì)繼續(xù)上漲，比如西歐國家的日前電價(jià)輕松就上漲到1000歐元。

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能源系統(tǒng)艱難轉(zhuǎn)型

此次電力短缺發(fā)生在歐洲能源轉(zhuǎn)型的大背景下。由于非化石能源主要通過轉(zhuǎn)化為電能供終端使用，世界上主要國家在實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)中都將高度 “電氣化” 作為能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展目標(biāo) [8]。國際能源署等機(jī)構(gòu)曾提出，“如果電力環(huán)節(jié)不能實(shí)現(xiàn)脫碳，通過高度電氣化來實(shí)現(xiàn)低碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的路徑無法奏效” [9]。


然而，英國石油集團(tuán)首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家分析稱，雖然可再生能源看起來日趨成熟，但是全球發(fā)電燃料結(jié)構(gòu)在二十年來沒有明顯優(yōu)化。據(jù)英國石油發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2022》，2021年全球發(fā)電燃料中非化石燃料占比約39%，煤炭占比約36%，就歐洲而言，天然氣和煤炭發(fā)電量占到了35%，核能和可再生能源各占約20%，水電占比約15% [10]。


能源轉(zhuǎn)型并非一本萬利，改變需要成本。2016年發(fā)表在《可再生與可持續(xù)能源評(píng)論》的一篇文章為歐盟能源系統(tǒng)提供了在2050年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源的可能路徑，該方案將整個(gè)過程劃分為9個(gè)步驟，基于整個(gè)能源系統(tǒng)（電力、供暖、制冷、工業(yè)和運(yùn)輸）進(jìn)行了逐小時(shí)建模。結(jié)果表明，要達(dá)到歐盟在2050年二氧化碳排放量比1990年水平減少80%的目標(biāo)，歐洲能源系統(tǒng)的年總成本將比化石燃料替代品高出約3%，如果實(shí)現(xiàn)100%可再生能源，成本將高出12%。


另一方面，該研究也指出，由于能源系統(tǒng)的主要成本將進(jìn)口燃料轉(zhuǎn)化為當(dāng)?shù)赝顿Y，低碳能源系統(tǒng)中創(chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)大幅增加，直接增加的工作崗位估計(jì)約為1000萬個(gè)，這可能會(huì)為歐盟經(jīng)濟(jì)帶來整體收益 [11]。


相比依據(jù)模型給出成本效益解決方案，達(dá)成統(tǒng)一的政治意愿和實(shí)現(xiàn)合適的技術(shù)更加困難，這也決定了未來歐洲實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的實(shí)際路徑，作者認(rèn)為，歐盟最終選擇的能源系統(tǒng)可能介于理想方案和現(xiàn)有政策之間。


另一項(xiàng)2019年發(fā)表在《應(yīng)用能源》上的研究詳細(xì)分析了葡萄牙的在電氣化過程中實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)的成本演變。結(jié)果表明，到2030年，電氣化不會(huì)在脫碳中發(fā)揮作用，但在中長(zhǎng)期（2040年、2050年），高減排目標(biāo)與最終能源消耗的大規(guī)模電氣化相關(guān)。


如果在2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排相對(duì)1990年碳排放的90%，在可行路徑下，在2030年和2040年電力生產(chǎn)成本將相對(duì)于對(duì)照情景增加13%和15%，而到2050年，這一差異可能會(huì)增加到55%。模型中的對(duì)照情景表達(dá)了在歐洲碳排放交易計(jì)劃下，二氧化碳定價(jià)直到2050年保持不變的能源系統(tǒng)演變路徑 [12]。


圖5 在不同減排目標(biāo)下電力生產(chǎn)成本的演變 | 圖源，F(xiàn)ortes, Patrícia, et al


實(shí)際上，歐盟二十多年來始終致力于能源轉(zhuǎn)型。2021年7月，歐盟提交《Fit for 55》[13] 法案，將新能源電力、汽車減排等事項(xiàng)進(jìn)一步細(xì)化，并且將2030年可再生能源比例提高至40%。2030年和2050年的目標(biāo)在2021年6月通過的《歐洲氣候法案》[14] 中被最終立法生效，而此時(shí)的目標(biāo)已被提高，即到2030年將溫室氣體凈排放量在1990年水平上減少至55%，到2050年在全歐盟范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和。


然而，現(xiàn)實(shí)中還有很多困難。法國氣候與環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究指出，氣候變化對(duì)歐洲大多數(shù)國家的光伏、風(fēng)力、水力和熱電發(fā)電都產(chǎn)生負(fù)面影響。研究中使用了已裝機(jī)的發(fā)電廠的數(shù)據(jù)，沒有考慮發(fā)電廠的數(shù)量和空間分布在未來的變化，使用了5個(gè)區(qū)域氣候模式共同模擬，從而了解給定變暖水平下區(qū)域氣候變化的不確定性。結(jié)果顯示，在本世紀(jì)末溫升3℃的情景下，歐洲各國光伏和風(fēng)力發(fā)電的潛力降低最多可達(dá)10%，而水力和熱電發(fā)電的潛力降低最多可達(dá)20% [15]。


圖6 歐洲各個(gè)國家在不同溫升情景下總發(fā)電量的變化 | 圖源：Ember


陳迎表示，發(fā)展可再生能源的確帶來了能源系統(tǒng)新的脆弱性，但是能源不轉(zhuǎn)型，也同樣有風(fēng)險(xiǎn)。氣候變化會(huì)增加極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，極端氣候事件影響可再生能源發(fā)電，但是繼續(xù)堅(jiān)持煤電，長(zhǎng)期鎖定在高度依賴化石能源上，會(huì)加劇氣候變化，能源系統(tǒng)受到更大威脅，這就構(gòu)成了一個(gè)惡性循環(huán)。


盡管在多重因素制約下，能源轉(zhuǎn)型困難重重，歐洲仍將其作為長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)。2022年5月18日，歐盟委員會(huì)公開了REPowerEU計(jì)劃，旨在回應(yīng)俄烏沖突造成的困難和全球能源市場(chǎng)的混亂 [16]。該計(jì)劃包括了節(jié)能、加速可再生能源推廣、減少化石能源使用等幾個(gè)方面的規(guī)劃舉措，并建議將2030年可再生能源總目標(biāo)從40%提高到45%。


7月13日，歐洲議會(huì)通過了提升可再生能源占比的法案修正案，將REPowerEU計(jì)劃中的很多建議法規(guī)化，其中就包括了提高2030年可再生能源的總目標(biāo)，在建筑行業(yè)總用能中可再生能源占比達(dá)到49%，交通部門中的占比在超過14%的基礎(chǔ)上，溫室氣體排放強(qiáng)度再降低20%。除此之外，修正案提高了低碳?xì)?/span>（生產(chǎn)過程中溫室氣體減排量超過70%的氫能）目標(biāo)占比，交通領(lǐng)域低碳?xì)涫褂靡蟾欠?/span>


北京卓能雷安總工程師周慶根表示，就電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型來看，新能源替代化石能源對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性會(huì)造成一些影響，但現(xiàn)在我們正在過渡期，很多問題有待技術(shù)進(jìn)步來解決，大方向還是要奔著氣候目標(biāo)走。


為此，他向《知識(shí)分子》舉了一個(gè)例子，“光伏和風(fēng)電并入電網(wǎng)后削弱了電力系統(tǒng)支撐慣量，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，所以新能源并網(wǎng)比例受到影響?！?電力系統(tǒng)慣量是交流系統(tǒng)的特性之一，其支撐來源于火電、水電等發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。當(dāng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速每分鐘3000轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)出的交流電頻率為50赫茲，所有并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是同頻同相位的。但是新能源不行，比如風(fēng)電、光電都是通過逆變并網(wǎng)的，沒有“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)”支撐慣量，是電網(wǎng)運(yùn)行的不穩(wěn)定因素。


對(duì)此問題，周慶根認(rèn)為，微電網(wǎng)是化石能源發(fā)電減少后，解決本地用電的有效技術(shù)，這是一個(gè)多種分布式電源相互配合、相互補(bǔ)充的小型發(fā)、配電系統(tǒng) ?！爸绷魑㈦娋W(wǎng)就是通過直流連接方式將大電網(wǎng)的慣量與微電網(wǎng)隔開。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間送、受電時(shí)也不影響大電網(wǎng)的慣量。” 周慶根說。

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不能因?yàn)闆]有好衣服穿，就不穿衣服

今年7月以來，川渝等地極端高溫天氣引發(fā)干旱，導(dǎo)致水電發(fā)電量大幅下降，面臨超高電力負(fù)荷的嚴(yán)峻局面，四川省甚至首次啟動(dòng)了突發(fā)事件能源供應(yīng)保障一級(jí)（最高級(jí)）應(yīng)急響應(yīng)。這對(duì)未來能源轉(zhuǎn)型提出挑戰(zhàn)，我國或許可以從歐洲的問題中吸取經(jīng)驗(yàn)。

相較于歐洲國家，我國工商用電電力市場(chǎng)的定價(jià)機(jī)制還沒有完全市場(chǎng)化。清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院院長(zhǎng)白重恩表示，對(duì)于工業(yè)用電而言，價(jià)格和市場(chǎng)化可以在某些特定條件下提高電力分配效率?！叭绻脙r(jià)格機(jī)制，那些停電成本高的企業(yè)寧愿付高價(jià)也要保證供電穩(wěn)定，需求可以得到滿足，而停電成本比較低的企業(yè)，當(dāng)電價(jià)上漲可以少用電，把電騰出來讓需求比較迫切的企業(yè)來用，電價(jià)合理的調(diào)節(jié)就非常地重要” [17]。

但能源價(jià)格上升，最直接的后果就是推高用戶的用能成本，既會(huì)使得工廠被迫關(guān)停減產(chǎn)，也會(huì)影響居民群眾。歐洲金屬行業(yè)、玻璃行業(yè)、化學(xué)品行業(yè)繼續(xù)有企業(yè)因?yàn)槟茉磧r(jià)格高企而宣布停產(chǎn)。雖然歐洲各國都推出了各種補(bǔ)貼或者限價(jià)措施來應(yīng)對(duì)漲價(jià)，但是杯水車薪，也不能覆蓋所有的行業(yè)。

秦炎分析說，比如她所在的挪威，雖然對(duì)居民電價(jià)設(shè)置上限補(bǔ)貼，但是小的工商業(yè)用戶和工廠是沒有電價(jià)補(bǔ)貼的，這就意味著他們受到的沖擊更大，有的會(huì)陷入經(jīng)營(yíng)困難的地步。而很多產(chǎn)品已經(jīng)都明顯因?yàn)槲锪骱湍茉促M(fèi)用的增加而漲價(jià)，削減居民可購買力。居民的能源支出上升，那么用于其他消費(fèi)的支出就會(huì)減少，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利的影響。

但不可否認(rèn)，高企的化石能源價(jià)格，也一定會(huì)使企業(yè)和機(jī)構(gòu)更加認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)型的迫切性。因?yàn)閺募夹g(shù)成本角度，可再生能源尤其是風(fēng)電光伏的成本在繼續(xù)下降。目前歐洲的高電價(jià)反而更促進(jìn)了光伏的需求，所以企業(yè)會(huì)繼續(xù)增加裝機(jī)，居民對(duì)戶用光伏的需求也大增。所以歐盟推出REPowerEU計(jì)劃，提高可再生能源裝機(jī)目標(biāo)，加速風(fēng)電光伏項(xiàng)目的批準(zhǔn)流程。不過短期內(nèi)因?yàn)槟茉磧r(jià)格高位，政府需要補(bǔ)貼居民和用戶的用能成本，所以轉(zhuǎn)型的資金來源其實(shí)是個(gè)難題，是短期內(nèi)最大的障礙。

陳迎表示，此次極端高溫干旱和能源危機(jī)提高了各國關(guān)于氣候變化和能源安全的意識(shí)，歐洲雖然短期內(nèi)不得不重啟煤電，但長(zhǎng)期來看，還是要徹底擺脫對(duì)俄羅斯化石能源依賴，積極應(yīng)對(duì)氣候變化，其能源轉(zhuǎn)型的步伐不僅不會(huì)停止，反而會(huì)加速。

對(duì)于現(xiàn)在歐洲恢復(fù)煤電的做法，劉濱表示，按前些年的講法就屬于倒行逆施，在應(yīng)對(duì)氣候變化問題上的退步，但可以這么理解嗎？我認(rèn)為顯然不能。應(yīng)對(duì)氣候變化是一個(gè)長(zhǎng)期的事情，首先要可持續(xù)發(fā)展，才能應(yīng)對(duì)氣候變化。沒有經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和支撐，也不可能有可再生能源技術(shù)的發(fā)展和革新，也不可能做到未來的低碳。煤電的重啟沒有什么可詬病的， 維持最基本的社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是基礎(chǔ)，不能因?yàn)闆]有好衣服穿，就不穿衣服。只有維持了社會(huì)的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，才有實(shí)力圖謀更合理、更可持續(xù)、更高層次的發(fā)展。

無論是歐洲還是國內(nèi)，曠日持久的干旱令能源轉(zhuǎn)型中的諸多問題被暴露無遺。然而，僅有面對(duì)一次事件的權(quán)宜之計(jì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在積極應(yīng)對(duì)全球變暖的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)不變的情況下，堅(jiān)持能源轉(zhuǎn)型仍然是歐盟和我國的長(zhǎng)期戰(zhàn)略。但不出意外的是，能源轉(zhuǎn)型在氣候變化的過程中，極端氣候事件還將不斷為能源轉(zhuǎn)型提出難題。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，社會(huì)發(fā)展存在太多不確定性和復(fù)雜性，當(dāng)前的全球應(yīng)對(duì)氣候變化問題也就面臨著這樣新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。道路是曲折的，但減排降碳的方向是明確的。”劉濱說。

 參考文獻(xiàn)：（上下滑動(dòng)可瀏覽）

1. https://edo.jrc.ec.europa.eu/edov2/php/index.php?id=1000

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3. 央視財(cái)經(jīng), https://tv.cctv.com/2022/08/14/VIDEROEd6SHzvOjRjVrKHfOP220814.shtml?spm=C22284.PKOTuQ1AAp9E.Es4lJKzj8QCK.21

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5. EMBER, https://ember-climate.org/data/data-tools/europe-power-prices/.

6. "European Electricity Review 2022," EMBER.

7. eurostat, https://ec.europa.eu/eurostat.

8. 林衛(wèi)斌，吳嘉儀, "碳中和愿景下中國能源轉(zhuǎn)型的三大趨勢(shì)," 價(jià)格理論與實(shí)踐, no. 07, pp. 21-23+114, 2021, doi: 10.19851/j.cnki.cn11-1010/f.2021.07.89.

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10. https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2022.pdf

11. D. Connolly, H. Lund, and B. V. Mathiesen, "Smart Energy Europe: The technical and economic impact of one potential 100% renewable energy scenario for the European Union," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 60, pp. 1634-1653, 2016/07/01/ 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.02.025.

12. Fortes, Patrícia, et al. "Electricity, the silver bullet for the deep decarbonisation of the energy system? Cost-effectiveness analysis for Portugal." Applied Energy 237 (2019): 292-303.

13. https://www.consilium.europa.eu/en/policies/green-deal/fit-for-55-the-eu-plan-for-a-green-transition/

14. https://ec.europa.eu/clima/eu-action/european-green-deal/european-climate-law_en

15. I. Tobin et al., "Vulnerabilities and resilience of European power generation to 1.5 C, 2 C and 3 C warming," Environmental Research Letters, vol. 13, no. 4, p. 044024, 2018.

16. https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_22_3131

17. http://www.ce.cn/cysc/ny/gdxw/202208/23/t20220823_38050223.shtml




制版編輯 | 姜絲鴨


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