統(tǒng)計數(shù)字直觀地凸現(xiàn)了中國能源問題的嚴(yán)重性。
中國的能源生產(chǎn)和消耗量巨大,2004年全國原煤產(chǎn)量1956兆噸,石油174兆噸,天然氣40770兆立米,分別列世界第一、五、九位。同時,中國能源消費(fèi)總量僅次于美國,列世界第二位。2004年中國能源消費(fèi)總量達(dá)到1970兆噸標(biāo)準(zhǔn)煤(折合1379兆噸標(biāo)準(zhǔn)油),按照20年內(nèi)GDP翻兩番的目標(biāo),2020年中國能源需求總量將達(dá)到約4000兆噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能源供給很容易出現(xiàn)緊缺。在能源儲藏量方面,比較公認(rèn)的數(shù)據(jù)是中國常規(guī)能源探明總儲量為820千兆噸標(biāo)準(zhǔn)煤,但探明剩余可采儲量為139千兆噸標(biāo)準(zhǔn)煤,大約還能維持30-50年。
與此同時,中國是一個高能耗的國家,資源利用水平低于全球平均。根據(jù)IEA等機(jī)構(gòu)的估計,中國的能源加工、轉(zhuǎn)換、傳輸和終端利用效率僅有31-32%,比國際先進(jìn)水平低10個百分點(diǎn)。這也使得中國能源產(chǎn)出增長速度高于經(jīng)濟(jì)增長速度,2004年GDP增長為9.7%,但能源產(chǎn)量增長高達(dá)17.4%。根據(jù)我們的計算,中國每萬美元GDP的能耗為4.8噸標(biāo)準(zhǔn)油,相當(dāng)于印度的1.4倍、德國的5.4倍、日本的7.7倍、全球平均的2.8倍。
近幾年中國的能源問題不但沒有緩解,反而更加復(fù)雜:對外依存度大大上升。目前,中國已經(jīng)成為僅次于美國的第二大石油消費(fèi)國。受國內(nèi)資源限制,目前中國石油進(jìn)口依超度已超過30‰。中國的石油進(jìn)口量將繼續(xù)上升,預(yù)計2010年石油進(jìn)口依存度達(dá)到50%,2020年將超過60%。
能源危機(jī),迫在眉睫!
可再生能源是解決能源問題的真正出路
解決能源問題對策包括:擴(kuò)大能源的來源范圍(包括品種和地域的多元化);提高開采和利用效率;節(jié)能;開發(fā)新的能源資源(特別是可再生能源)。
關(guān)于能源問題的嚴(yán)重性和解決方案的問題,西方的經(jīng)濟(jì)學(xué)家(特別是美國金融界的精英們)也曾發(fā)表過“高見”,在他們看來,能源的真正危機(jī)非常遙遠(yuǎn),對能源資源枯竭的擔(dān)心只是杞人憂天,他們的理由是:能源危機(jī)從沒有真正發(fā)生過:新的儲量將陸續(xù)被探明和開發(fā),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,新發(fā)現(xiàn)的資源儲量不斷增加,并且經(jīng)濟(jì)開采量也在上升;技術(shù)進(jìn)步將會幫助人們更有效地利用現(xiàn)有資源;單項能源的枯竭會導(dǎo)致該項能源的價格大幅上升,生產(chǎn)企業(yè)會自動地轉(zhuǎn)向其他替代品。
通過對經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)進(jìn)步速度的理解,我們并不認(rèn)為這些精英們的論據(jù)可以支持其“能源問題不需要擔(dān)憂”的論斷:能源危機(jī)沒有真正發(fā)生過不代表未來不會發(fā)生;我們既不能斷定也不能指望實(shí)際可開發(fā)的能源儲量比現(xiàn)有探明儲量多得多,事實(shí)卻是現(xiàn)有探明儲量至少有一部分是被虛估了;資源利用效率的提高是有限度的而且難度越來越大;發(fā)展替代性能源恰恰說明需要增加對新能源特別是可再生能源的研究開發(fā)速度。
化石燃料雖然在相當(dāng)長的歷史時期內(nèi)仍將作為能源消費(fèi)的主體,但它畢竟是不可再生的資源,供給量遞減的事實(shí)無法回避。值得強(qiáng)調(diào)的是,當(dāng)?shù)V產(chǎn)資源枯竭的時候,意味著絕對的稀缺,而不僅僅是相對稀缺,此時傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的供求理論將變得沒有意義。
所以,未來的能源供給必須依靠可再生能源的研究與開發(fā),包括太陽能、水能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能,這些能源的供給潛力是巨大的,前景不可限量。從中長期來看,可再生能源是解決能源問題的真正出路。
可再生能源經(jīng)濟(jì)性日益明顯
一直以來,缺乏經(jīng)濟(jì)性是造成可再生能源發(fā)展緩慢的最主要原因。也就是說,可再生能源的收益不足以彌補(bǔ)生產(chǎn)其自身所必須的投入。慶幸的是,這種尷尬的局面正在改變:隨著技術(shù)的進(jìn)步,可再生能源的絕對生產(chǎn)成本迅速降低:化石能源的價格飛漲使得可再生能源的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn);如果考慮外部性成本的話,可再生能源的綜合社會成本已經(jīng)低于化石能源。
技術(shù)進(jìn)步降低可再生能源的絕對成本
丹麥早在1890年建造了世界上第一臺風(fēng)力發(fā)動機(jī),但由于化石能源的發(fā)電成本相對較低(我們認(rèn)為其實(shí)是由于化石能源的市場定價機(jī)制存在缺陷,一方面根據(jù)市場供求關(guān)系定價,另一方面其價格僅僅計算開采成本而很少考慮資源自身的價值,因此價值處于被低估狀態(tài)),風(fēng)力發(fā)電進(jìn)展緩慢,長期以來主要用于解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題,很難大范圍地替代傳統(tǒng)的化石能源。同樣,太陽能的利用也一直停留在科研目的和特殊用途的階段。在早期,一塊太陽能電池板一輩子所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值甚至可能不足以彌補(bǔ)用于制造它所消耗的成本,毫無經(jīng)濟(jì)性可言。
然而,可再生能源成本高昂的狀況正在迅速改變。過去20年里,風(fēng)電技術(shù)有了巨大的進(jìn)步,發(fā)電成本顯著降低。在政府推動和企業(yè)的努力下,歐洲的風(fēng)能發(fā)電逐漸走上良性循環(huán):風(fēng)電場的規(guī)模擴(kuò)大,單機(jī)容量上升,電網(wǎng)建設(shè)卓有成效,制造工藝的進(jìn)步、機(jī)組的可靠性提高也降低了運(yùn)營維護(hù)成本。
根據(jù)對丹麥國內(nèi)風(fēng)機(jī)的長期監(jiān)測,1981-2002年間風(fēng)電成本由每千瓦時16歐分下降到4歐分,目前成本下降速度保持在每年4%左右.預(yù)計2010年將突破3歐分(圖1)。北美的風(fēng)電成本已從1980年的20美分以上下降到5美分以內(nèi)。中國的風(fēng)電價格統(tǒng)計雖不準(zhǔn)確,但下降趨勢是明顯的,已經(jīng)逐步向火力發(fā)電靠近,中國科學(xué)院電工所甚至預(yù)測2010年發(fā)電成本會降至每千瓦時0.30元。
根據(jù)德國環(huán)境自然和安全部2005年公布的《可再生能源》報告統(tǒng)計,風(fēng)能、太陽能集熱和生物質(zhì)能等發(fā)電方式的絕對成本正在向傳統(tǒng)的火力、水力靠近,光伏發(fā)電的能源回收期已經(jīng)從10年以上縮短至3-5年,而這些可再生能源的建設(shè)周期比傳統(tǒng)的電廠建設(shè)周期短了一個數(shù)量級(表1)。
就目前的發(fā)展趨勢看,可再生能源的成本仍有很大的下降空間。歐洲的風(fēng)機(jī)制造已經(jīng)普遍進(jìn)入兆瓦級階段,發(fā)電成本進(jìn)一步降低;中國太陽能集熱器的大量制造形成了強(qiáng)勁的產(chǎn)業(yè)化勢態(tài),其熱能成本已經(jīng)大大低于傳統(tǒng)燃料;以巴西和中國為代表的生物質(zhì)液體燃料也已經(jīng)在許多加油站推廣使用。可以預(yù)期,未來可再生能源將逐步取得成本優(yōu)勢(圖2)。
化石能源漲價使得可再生能源有利可圖
以石油、天然氣和煤炭為代表的化石能源的原料價格將隨著資源的枯竭而不斷上漲已經(jīng)是必然趨勢,傳統(tǒng)能源的成本優(yōu)勢將逐漸喪失。
中國煤炭市場網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示,山西焦煤坑口價從2000年初的約200元/噸上升至2005年的約600元/噸,不到三年時間上漲了3倍。即便存在短期價格回落的可能,隨著礦井安全、運(yùn)輸安全問題的升溫,成本壓力長期存在,短期的價格回落難以持久。
石油價格漲勢同樣顯著。2004年以來的,國際油價持續(xù)上調(diào),WTI價格從每桶32美元一路上升甚至突破70美元。這次油價上漲有著新的特點(diǎn):自從20世紀(jì)70年代以來,國際油價幾次大幅度上升都與軍事或政治沖突有關(guān),除兩次中東石油危機(jī)和兩次海灣戰(zhàn)爭之外,國際油價很少超過30美元。然而,最近這一次沒有戰(zhàn)爭、沒有對抗,原油生產(chǎn)穩(wěn)定,油價卻暴漲了一倍。
我們認(rèn)為,雖然有政治和炒作的因素在內(nèi),這次油價上漲的根本原因還是市場預(yù)期而不是突發(fā)因素。與以往不同的是,人們真正考慮將能源短缺納入到定價機(jī)制中:石油儲藏替代率下降,每年約1%的新增探明儲量能否持續(xù)是很大的問號;開采的難度和成本越來越高:過去10年石油消費(fèi)年增長約為1.1%,今后10年將上升到1.9%。
從長期來看,石油等不可再生能源的原料成本上升是不可避免的。當(dāng)一種商品價格上升時,替代品會變得有利可圖,這也是可再生能源發(fā)展的根本動力。相對而言,風(fēng)能、太陽能等幾乎不存在原料供應(yīng)上的問題,成本相對穩(wěn)定,這將使可再生能源的開發(fā)變得更為有利可圖。
可再生能源的外部性成本低
從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看,化石能源的價格并沒有真實(shí)地反映其生產(chǎn)所需的社會總成本,至少有兩類的成本是嚴(yán)重被低估了,一個是對稀缺性的定價,另一個是外部性成本(包括造成的環(huán)境污染、健康危害等)。
稀缺性定價的問題前面已有提及,現(xiàn)在再討論外部性。很遺憾,外部性是一個復(fù)雜、動態(tài)的問題,雖然一些研究項目(譬如歐盟委員會資助的外部性研究)得到過煤炭、石油實(shí)際發(fā)電成本應(yīng)是表觀成本兩倍的結(jié)論,但無法通過理論計算和實(shí)證分析得到精確的結(jié)果。目前化石能源與可再生能源的直接生產(chǎn)成本已經(jīng)接近,那么我們基本上可以斷定化石能源的社會總成本一定是高于可再生能源的(圖3、圖4)。
其實(shí),除了資源稀缺問題,環(huán)境、健康成本的高昂也是政府決心推動可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動因。
鼓勵性政策將極大促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
歐洲國家對可再生能源極為重視,很多國家在過去的30年里都制定了有利于可再生能源發(fā)展的鼓勵性政策,這些政策已經(jīng)被證明是明智和行之有效的。
這些國家的經(jīng)驗表明,由于可再生能源產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展的初期,技術(shù)上尚未成熟,如果采取自由的產(chǎn)業(yè)政策,很難形成規(guī)模效應(yīng),成本就會居高不下,沒有盈利投資者不可能有投資熱情。為了使該行業(yè)盡快走上良性循環(huán),合理的優(yōu)惠政策是有必要的,補(bǔ)貼、稅收減免、融資支持、強(qiáng)制上網(wǎng)等均是比較常用的激勵手段(表2)。
此外,政府和國際組織也制定了很多限制性的政策和規(guī)則。特別是京都議定書的生效,要求簽字國家在2008-2012年間的承諾期內(nèi),必須將其溫室氣體的排放量從1990年的排放水平平均降低5.2%,促進(jìn)了對清潔能源的關(guān)注和利用。
事實(shí)上,中國政府已經(jīng)開始朝這方面努力,以《可再生能源法》的出臺為標(biāo)志,中國在可再生能源涉及的國家法律、相關(guān)部門法規(guī)制度以及對政策的落實(shí)等三個層面均有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。第十屆全國人大常委會于2005年2月通過的這部法規(guī)將于2006年1月1日起施行。這套法律從制定到頒布僅用了兩年時間,效率之高國內(nèi)少見,重視程度可見一斑。圍繞著《可再生能源法》制定了一系列有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策、規(guī)則和辦法。這些扶持對于處在起步階段的中國可再生能源產(chǎn)業(yè)將起到極大的推動作用。
《可再生能源法》中的強(qiáng)制上網(wǎng)、稅收優(yōu)惠等條款均是有重大影響的實(shí)質(zhì)性條款。這部法律表明中國政府已經(jīng)開始明確支持可再生能源的開發(fā)利用,把可再生能源發(fā)展作為增加能源供應(yīng)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、消除貧困、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。
中國政府計劃在“十一五”期間,單位GDP能耗比“十五”期末降低20%左右。為實(shí)現(xiàn)這個艱巨的目標(biāo),國家發(fā)改委正在擬定《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。根據(jù)初步規(guī)劃,到2020年,水電開發(fā)率達(dá)到70%左右,裝機(jī)容量達(dá)到290兆千瓦,風(fēng)電達(dá)到30兆千瓦、太陽能發(fā)電達(dá)2兆千瓦、生物質(zhì)能發(fā)電達(dá)到20兆千瓦,總的可再生能源裝機(jī)容量達(dá)到30%以上。政府將鼓勵太陽能熱水器在城市建筑和農(nóng)村的推廣應(yīng)用,到2020年太陽能熱水器總集熱面積達(dá)到300兆平米;推廣沼氣和生物質(zhì)成型顆粒燃料的應(yīng)用,到2020年沼氣年利用量達(dá)到24千兆平米、生物質(zhì)成型燃料利用量達(dá)到50兆噸;生物質(zhì)液體燃料達(dá)到年替代石油10兆噸的能力(表3)。增長幅度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一倍以上。
總而言之,可再生能源在中國已經(jīng)具備了高速發(fā)展的條件。