郭琎 王磊
構建清潔低碳安全高效的能源體系,提高能源供給安全保障能力是我國實現2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”目標(以下簡稱“3060”目標)的必然路徑。而極端天氣與氣候災難則對我國能源體系清潔低碳轉型、能源市場機制運行、能源安全供應保障提出三重挑戰(zhàn),可能在短期內對能源體系轉型的形成沖擊。因此,必須高度重視極端天氣與氣候災難對能源供應安全的潛在沖擊,著力緩解其對能源體系轉型安全性、經濟性和可持續(xù)性的不利影響。
一、極端天氣與氣候災難將加劇“3060”目標奮斗過程中能源體系的三重挑戰(zhàn)
(一)削弱能源體系安全可靠性,或將降低能源低碳發(fā)展信心和動力
應對氣候危機,我國加入全球碳中和承諾國家行列,這勢必要求我國加快能源革命和低碳轉型步伐,加速實現以化石能源為主的能源體系向以可再生能源為主的能源體系轉型。
極端天氣與氣候災難暴露能源體系脆弱性和風險性,或將阻礙轉型信心和動力。隨著能源結構加速向電氣化、可再生能源化轉型,傳統(tǒng)上作為基荷電源和能源供給主體的火電逐漸退居次要地位,可再生能源特別是可再生能源發(fā)電逐步占據主導地位(見表1)。然而,由于可再生能源發(fā)電強波動性、高不確定性和弱調頻性的技術經濟特性,能源安全保障難度空前加大,能源體系的脆弱性、風險性和不穩(wěn)定性不斷增強。一旦遇到極端天氣與氣候災難,可再生能源發(fā)電頂峰能力疲軟、煤電“托底保供”作用受限,使得電力系統(tǒng)應對高(尖)峰負荷能力明顯下降,危及能源安全。2008年我國南方地區(qū)特大冰雪災害引發(fā)的中部五省電網遭受嚴重破壞、2020年冬季,江西、湖南、浙江等多個省份重現“有序用電”、電力供應吃緊;美國得州大停電事件,均暴露了能源低綠色轉型過程中潛在的安全供應風險,從而加深人們對以可再生發(fā)電為主力電源的能源結構的詬病和質疑,或將重創(chuàng)轉型的信心和動力,遲滯能源轉型的步伐。
(二)造成能源市場調節(jié)機制失靈,可能危及民生保障和社會穩(wěn)定
極端天氣與氣候災難可能造成基本能源需求及負荷高峰,與供應減少、甚至斷供的矛盾無法通過市場價格信號進行有效調節(jié),易產生市場調節(jié)機制失靈。例如,在美國得州2021年大停電危機中,電力批發(fā)市場價格短時間飆升,突破9000多美元/MWh。市場價格水平高企雖然能夠體現電能量稀缺的價值,但在機組發(fā)電能力和電網輸送能力客觀受限、居民生活用電和基本公共服務用電需求剛性的極端情況下,價格信號平衡供需的作用已經喪失,市場機制陷入失靈。
市場機制失靈的情況下,“有序用電”或“輪流停電”甚至能源系統(tǒng)癱瘓可能引發(fā)社會不滿和動蕩。一方面,盡管民生領域優(yōu)先保障,但有可能基本需求都無法滿足,此時,易引發(fā)社會風險。如,得州大停電進入第4天,仍有40余萬戶家庭斷電;截至20日,停電誘發(fā)1400萬余人面臨用水困難,數百萬居民供暖受到影響,甚至導致10余人死亡。另一方面,研究表明,“輪流停電”可能導致通電地區(qū)保留大量非必要用電,加劇供電緊張;而斷電地區(qū)則有大量基本用電被切除,加劇居民生活困難。
(三)加劇能源體系供應短缺甚至斷供風險,造成巨額經濟損失
極端天氣與氣候災難可能加深我國電力和天然氣季節(jié)性、時段性供需矛盾,加劇能源體系供應短缺、甚至斷供的風險。在夏冬兩季,我國局部地區(qū)出現負荷高峰,電力供應緊張(見圖1),部分地區(qū)啟動“有序用電”響應。更為嚴重的,受極端天氣與氣候災難影響,電煤供應不足,機組響應不到位,將加劇電力供應中斷的風險。受天然氣進口依賴度高、進口來源地集中、儲備和調峰能力發(fā)展滯后、需求季節(jié)性波幅過大等因素影響,我國天然氣供需平穩(wěn)運行已存在較大壓力。若疊加極端天氣與氣候災難,如寒潮冬季供暖負荷高企,國內供應吃緊;而國際市場上,天然氣管道途經國用氣高峰與我國重疊,管道距離長,減供、斷供風險大,無法對國內天然氣市場形成有效保障。
極端天氣下能源體系安全供應保障不足,或將導致巨額經濟損失。統(tǒng)計數據顯示,美國每一工業(yè)用戶和商業(yè)用戶一次短暫斷電的平均損失約為1800美元和600美元,每一工業(yè)用戶斷電一小時的平均損失超過3000美元。得州三星晶圓廠在今年2月的大停電中損失已高達9000萬美元。英國工業(yè)用戶每停供1度電的損失為平均電價的60倍。我國歷次限電政策也導致不同程度的企業(yè)虧損和停產。
二、防范極端天氣與氣候災難對能源體系轉型的沖擊關鍵在統(tǒng)籌處理“四對關系”
(一)統(tǒng)籌處理能源體系清潔低碳轉型和安全供應保障的關系
堅持在能源供應安全保障的前提下,加快能源體系轉型發(fā)展。需要認識到,在各能源品安全供應的前提下,才能選擇清潔低碳的能源品生產組合、安全高效的生產方式和傳輸技術,以及終端能源利用的清潔化和低碳化。因此,發(fā)揮化石能源保障能源體系供應安全的基礎性作用——加大煤炭清潔化開發(fā)利用、強化油氣綠色高效開采、加快油氣產供儲銷體系建設,應與提升可再生能源利用比例,以及推進核電安全高效發(fā)展并重。
(二)統(tǒng)籌處理能源體系優(yōu)化存量和有序增長的關系
堅持在確保能源供應安全的基礎上,穩(wěn)住化石能源保底供應、實現清潔能源增量替代。長期以來,煤炭在我國能源體系中占主導地位,未來將繼續(xù)發(fā)揮好其基礎性作用,優(yōu)化煤炭產能規(guī)模和生產布局,推動煤炭綠色開發(fā)和智能化生產。油氣對外依存壓力高漲,受國際形勢影響明顯,促進國內油氣增儲上產,實施放開勘探開發(fā)準入、鞏固完善儲備管理體制、加強管網安全運行等舉措,提升和保持油氣自我供應能力。
當前,我國能源供應總體寬松,為繼續(xù)優(yōu)化能源結構創(chuàng)造良好形勢。一方面,積極控制煤炭等化石能源的利用增量,繼續(xù)降低其開發(fā)利用比重,繼續(xù)淘汰落后、低效、高碳產能。另一方面,增強電力系統(tǒng)消納可再生能源的能力,提升火電機組運行靈活性,為可再生能源消納騰出空間,支持水電、風電、光伏發(fā)電等清潔能源快速發(fā)展;有序拓展可再生能源的消納渠道,因地制宜采用地熱能、余熱、太陽能、生物質能等多種清潔能源與天然氣、電力耦合供熱。
(三)統(tǒng)籌處理能源體系市場改革和政府管理的關系
堅持能源領域全面深化改革,既要建立有效市場,發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,又要建設有為政府,推動政府能源治理變革。一方面,遵循市場經濟規(guī)律、能源行業(yè)發(fā)展規(guī)律,還原能源商品屬性,強化市場機制自主調節(jié)作用。在能源供給側,激發(fā)能源市場供給主體活力,尤其是優(yōu)化電力市場體制機制設計,滿足“深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的要求。如放寬風電、光伏、水電等參與電力市場化交易的比例、價格等限制;鼓勵生物質、垃圾等低碳和可循環(huán)資源發(fā)電參與市場化交易;改變煤電作為常規(guī)電源的歷史定位;用市場價格信號引導電力合理投資和生產等。在能源需求側,靈活運用差別價格政策、智慧能源技術、節(jié)能咨詢服務等方式激發(fā)用戶需求響應靈活性、敏捷性和高效性,用市場化手段引導可調節(jié)需求配置,增強能源系統(tǒng)韌性。
另一方面,在引導市場發(fā)展、糾正市場失靈和應對市場沖擊等方面,充分發(fā)揮政府的作用。增強政府能源戰(zhàn)略規(guī)劃和宏觀政策導向作用,引導資源配置。通過政府主導的產業(yè)政策和重大項目,結合運用經濟激勵手段,搭建能源信息大數據平臺,引導市場主體理性決策、有序競爭和積極合作,實現國家戰(zhàn)略規(guī)劃、市場改革目標和市場運行機制更好銜接。創(chuàng)新能源科學監(jiān)管和治理,促進市場公平競爭,筑牢安全供應底線。在確需政府監(jiān)管的重要環(huán)節(jié),典型如電力和油氣管網自然壟斷環(huán)節(jié),盡快完善價格監(jiān)管體系,健全投資激勵與約束機制。充分借鑒“煤改氣”誘發(fā)氣荒、高溫寒潮引發(fā)停電等教訓,做好精準科學調控,有效應對市場改革沖擊、重大災害沖擊和極端天氣與氣候災難。
(四)統(tǒng)籌處理能源體系建設發(fā)展和應急保障的關系
堅持以發(fā)展保安全、以發(fā)展促轉型,規(guī)劃引導、適度超前、有序推進韌性能源體系建設。優(yōu)化全國能源生產建設布局,發(fā)揮西部地區(qū)資源稟賦優(yōu)勢,因地施策優(yōu)化發(fā)展。加強熱、電、冷、氣等多能源生產耦合集成和互補利用,推進能源綜合梯級利用,鼓勵城市發(fā)展分布式多能互補能源站。提高國內能源生產供應能力,煤炭行業(yè)擇優(yōu)汰劣,油氣行業(yè)增儲上產,電力行業(yè)靈活高效,以電力為中心提高可再生能源利用比例。推進管網通道建設和互聯互通,提高能源安全輸送能力、跨省跨區(qū)調配能力和多能源靈活互濟能力。促進能源基礎設施智能化升級,打造數字化需求響應機制和終端能源服務系統(tǒng),實現“源網荷儲協同”。深入開放合作、完善全球能源治理,提升開放條件下我國的能源安全水平。
在提高能源體系韌性、強化抗風險能力建設的基礎上,完善能源應急管理制度建設,應對發(fā)展中的市場改革沖擊、重大災害沖擊和極端天氣與氣候災難。建立能源監(jiān)測預警機制。對外密切跟蹤熱點地區(qū)能源地緣政治變化,綜合研判事態(tài)演進;對內收集處理能源生產、流通、消費和進出口等數據,交叉融合氣候氣象、金融經濟、政策形勢等信息,綜合運用數字化、信息化和智能化技術,監(jiān)測和預判能源市場運行情況。建立分級分類能源安全預案體系。縱向建立健全涵蓋國家、部門、地區(qū)及重點用能供能企業(yè)的分層級能源安全預案體系,制定分層級應急預案,明確不同級別啟動條件和應急調節(jié)次序;橫向建立能源應急保供的跨區(qū)域資源共享、協同調度,多品種能源儲備替代機制,促進市場恢復。
(作者單位:國家發(fā)展改革委市場所)