非洲能源可及重點(diǎn)國(guó)別篩選指標(biāo)體系研究

夏 婷，嚴(yán)秉忠，謝越韜，劉雪琪

(水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，北京 100120)

1 研究背景

目前，能源可及性問(wèn)題仍然是當(dāng)今世界面臨的重大挑戰(zhàn)之一，也是當(dāng)今能源系統(tǒng)仍存在的明顯缺陷之一。截至2018年底[1]，全球仍有超過(guò)8億無(wú)電人口，超過(guò)26億人依賴薪柴等傳統(tǒng)固體燃料烹飪、取暖。從人口分布來(lái)看，無(wú)電與貧困高度重合，全球貧困人口主要集中在撒哈拉以南非洲和南亞，這兩個(gè)區(qū)域的貧困人口占全球的80%以上。局部能源短缺造成的貧困、就業(yè)、健康、社會(huì)公平及生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題是能源現(xiàn)代化發(fā)展的重要短板，同時(shí)也成為部分國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素。2015年，聯(lián)合國(guó)將“全民普及可負(fù)擔(dān)、可靠、可持續(xù)的現(xiàn)代能源服務(wù)”列為2030可持續(xù)發(fā)展議程能源領(lǐng)域三大目標(biāo)之首。推動(dòng)全球范圍內(nèi)的能源可及性，對(duì)于區(qū)域均衡發(fā)展、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體具有重要意義。

中國(guó)在能源可及方面有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和積淀，將能源可及作為突破口，積極幫助部分發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)電力可及，幫助尚存在能源可及問(wèn)題的國(guó)家和地區(qū)補(bǔ)齊能源供給最后的短板，將有利于中國(guó)發(fā)揮特長(zhǎng)，引領(lǐng)和建立新的國(guó)際能源合作領(lǐng)域，從而有效提升中國(guó)在全球區(qū)域治理中的影響力和話語(yǔ)權(quán)。

本文選取能源可及國(guó)際合作較為密切的影響因素對(duì)國(guó)家能源可及合作的可行性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從多角度了解各國(guó)能源可及國(guó)際合作的條件和優(yōu)劣勢(shì)，為我國(guó)開(kāi)展能源可及國(guó)際合作提供參考。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

能源可及國(guó)際合作國(guó)別篩選分為兩個(gè)階段。

第一階段根據(jù)國(guó)家能源可及情況、安全形勢(shì)、投資環(huán)境等剔除不具備能源可及合作條件的國(guó)家，剔除條件包括：①電力可及率>95%且清潔爐灶可及率>95%。滿足該條件說(shuō)明該國(guó)基本已實(shí)現(xiàn)能源可及。②根據(jù)各國(guó)國(guó)內(nèi)形勢(shì)及與中國(guó)的關(guān)系，剔除未與中國(guó)建交、政局動(dòng)蕩、安全形勢(shì)嚴(yán)峻、無(wú)合作意愿等合作形勢(shì)嚴(yán)峻的國(guó)家。③從政治風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)以及營(yíng)商環(huán)境情況3個(gè)方面分析國(guó)家的投資環(huán)境。對(duì)政治風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)、營(yíng)商環(huán)境進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，分別賦權(quán)重0.35、0.35和0.3，進(jìn)行加權(quán)求和得到國(guó)家的投資環(huán)境指數(shù)，數(shù)值越高說(shuō)明投資環(huán)境越好。剔除投資環(huán)境指數(shù)排位后15%的國(guó)家。

第二階段，對(duì)初步篩選得到的國(guó)家計(jì)算能源可及合作推薦指數(shù)。選取能源可及合作相關(guān)的因素計(jì)算該國(guó)的合作推薦指數(shù)，將各相關(guān)因素賦值并進(jìn)行歸一化處理，與國(guó)家開(kāi)展能源可及國(guó)際合作需求密切相關(guān)的因素，則權(quán)重賦值較高，反之亦然。所選因素可分為三類，需求性指數(shù)(權(quán)重)包括通電率(0.09)、無(wú)電人口數(shù)量(0.12)、清潔爐灶可及率(0.09)、無(wú)清潔爐灶人口數(shù)量(0.12)、農(nóng)村人口比例(0.02)及數(shù)量(0.04)、人口密度(0.04)、國(guó)土離散化程度(0.1)。供給型因素(權(quán)重)包括水能資源(0.05)、風(fēng)能資源(0.05)、光伏資源(0.05)。戰(zhàn)略性因素(權(quán)重)包括能源可及目標(biāo)(0.12)、清潔能源發(fā)展目標(biāo)(0.08)、氣候變化戰(zhàn)略實(shí)施(0.03)。

表1 待選國(guó)家

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究所需數(shù)據(jù)包括各國(guó)通電率和清潔爐灶可及率、人口、可再生能源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量等。各國(guó)通電率和清潔爐灶可及率數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)際能源署[1]，人口相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自于世界銀行數(shù)據(jù)庫(kù)(World Bank Open Data)。研究區(qū)域水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量數(shù)據(jù)分別參考國(guó)際大壩協(xié)會(huì)[2]、國(guó)際可再生能源署[3]的研究成果。國(guó)別形勢(shì)及與中國(guó)建交情況來(lái)自于商務(wù)部發(fā)布的2019年《對(duì)外投資合作國(guó)別(地區(qū))指南》[4]。政治及安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)參考化險(xiǎn)集團(tuán)(Control Risks)發(fā)布的2020年風(fēng)險(xiǎn)地圖[5]，營(yíng)商環(huán)境數(shù)據(jù)參考世界銀行發(fā)布的《2018年?duì)I商環(huán)境報(bào)告》[6]。

3 結(jié)果與討論

3.1 研究區(qū)域選擇

截止2018年底，非洲的通電率僅為54%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于89%的世界平均水平，非洲仍是全球能源可及問(wèn)題最為突出的區(qū)域。因而以非洲為例進(jìn)行能源可及國(guó)際合作國(guó)別篩選研究。國(guó)別選擇范圍包括非洲54個(gè)主權(quán)國(guó)家，具體見(jiàn)表1。

3.2 初步篩選

根據(jù)第一階段篩選的3個(gè)條件對(duì)待選國(guó)家進(jìn)行初步篩選。研究范圍內(nèi)能源可及率較高的區(qū)域主要分布在北非，撒哈拉以南地區(qū)能源可及率較低。投資環(huán)境指數(shù)15%分位數(shù)為0.32，因而得分低于0.32的國(guó)家將不予考慮進(jìn)行能源可及合作。

綜合考慮能源可及現(xiàn)狀、合作形勢(shì)和投資環(huán)境因素，初步篩選階段剔除的國(guó)家列表及剔除原因見(jiàn)表2。初步篩選得到38個(gè)具備基本合作條件的國(guó)家。

3.3 能源可及合作推薦指數(shù)評(píng)估

需求型因素包括能源可及現(xiàn)狀、農(nóng)村人口、人口密度和國(guó)土離散化程度。從2018年能源可及現(xiàn)狀來(lái)看，除北部非洲以外的大部分區(qū)域電力可及率和清潔爐灶可及率都普遍較低。初步篩選得到的國(guó)家中，農(nóng)村人口數(shù)最多的國(guó)家主要分布在東部非洲，埃塞俄比亞農(nóng)村人口數(shù)超過(guò)8 000萬(wàn)，肯尼亞、坦桑尼亞、烏干達(dá)等國(guó)的農(nóng)村人口均超過(guò)3 000萬(wàn)。初步篩選的38個(gè)非洲國(guó)家中，超過(guò)65%的國(guó)家人口密度低于100人/km2。人口密度小，則電力需求分散的可能性較大，電力輸配難度較大，亟待通過(guò)離網(wǎng)、微網(wǎng)等供電模式解決電力可及問(wèn)題。

供給型因素主要考慮水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能資源等可再生能源資源稟賦情況。非洲水能資源主要分布在剛果河、尼羅河、尼日爾河、贊比西河、寬扎河等流域。埃塞俄比亞、安哥拉、馬達(dá)加斯加、喀麥隆等國(guó)水能技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超過(guò)100 TW·h/年，水能資源豐富。風(fēng)能和太陽(yáng)能資源方面，非洲風(fēng)能資源較為豐富的地方主要分布在北部、東部和南部區(qū)域；大部分國(guó)家可接受太陽(yáng)垂直照射，太陽(yáng)能資源極為豐富，其中位于東部非洲的蘇丹光伏技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達(dá)87 817 TW·h/年，埃塞俄比亞、肯尼亞、坦桑尼亞等國(guó)光伏技術(shù)可開(kāi)發(fā)量均超過(guò)20 000 TW·h/年。對(duì)具備合作基本條件的38國(guó)的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能資源分別進(jìn)行歸一化處理，得到各國(guó)相應(yīng)能源的得分。

表2 第一階段初步篩選剔除國(guó)家

戰(zhàn)略型因素主要包括是否制定能源可及和可再生能源發(fā)展目標(biāo)，是否制定并實(shí)施應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略。研究區(qū)域內(nèi)各國(guó)絕大多數(shù)國(guó)家都發(fā)布了清潔能源和節(jié)能減排等發(fā)展目標(biāo)。非洲的坦桑尼亞、盧旺達(dá)和尼日爾等國(guó)設(shè)立了2050年前實(shí)現(xiàn)100%清潔能源的宏偉目標(biāo)，近30個(gè)國(guó)家設(shè)定了明確的電力可及率發(fā)展目標(biāo)，其中埃塞俄比亞、加納、安哥拉等國(guó)設(shè)立了2030年前實(shí)現(xiàn)100%電力可及的發(fā)展目標(biāo)[7]。截止2015年底，38國(guó)均提交了應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)家自主決定貢獻(xiàn)方案(INDCs)，制定了本國(guó)的減排計(jì)劃和規(guī)劃，表示將致力于通過(guò)國(guó)內(nèi)資源和國(guó)際支持共同應(yīng)對(duì)氣候變化。2016年，各國(guó)均簽訂《巴黎協(xié)定》，根據(jù)各國(guó)《巴黎協(xié)定》實(shí)施的時(shí)間對(duì)各國(guó)進(jìn)行排序并賦值，協(xié)定實(shí)施的時(shí)間越早賦值越高，歸一化處理后得到該項(xiàng)評(píng)分。

綜合考慮需求型、供給型、戰(zhàn)略型因素計(jì)算得到的各國(guó)能源可及合作推薦指數(shù)如表3所示。

表3 38國(guó)能源可及合作推薦指數(shù)

由表3可知，能源可及合作推薦指數(shù)較高的國(guó)家主要分布在東部和西部非洲，其中埃塞俄比亞(0.557)和坦桑尼亞(0.501)是非洲區(qū)域能源可及合作推薦指數(shù)最高的兩個(gè)國(guó)家，可考慮將埃塞俄比亞和坦桑尼亞作為中國(guó)開(kāi)展能源可及國(guó)際合作非洲區(qū)域的重點(diǎn)國(guó)別。幾內(nèi)亞、塞拉利昂、烏干達(dá)、肯尼亞、津巴布韋、多哥能源可及合作推薦指數(shù)大于0.4，可考慮作為一般推薦國(guó)家適時(shí)推進(jìn)能源可及合作。中部和南部非洲國(guó)家能源可及合作推薦指數(shù)普遍偏低，其中斯威士蘭、毛里求斯、赤道幾內(nèi)亞、加蓬等國(guó)能源可及合作推薦指數(shù)低于0.15，不推薦開(kāi)展能源可及國(guó)際合作。

3.4 重點(diǎn)合作內(nèi)容

結(jié)合研究區(qū)域提高能源可及性的需求，合作重點(diǎn)應(yīng)聚焦到項(xiàng)目合作。無(wú)電地區(qū)往往地處偏遠(yuǎn)、人口稀少，電網(wǎng)延伸等傳統(tǒng)能源可及成本高昂、電費(fèi)回收困難。由于研究區(qū)域國(guó)家政府財(cái)力有限，難以對(duì)傳統(tǒng)以輸配電網(wǎng)為主的能源可及項(xiàng)目進(jìn)行大規(guī)模投資。結(jié)合研究區(qū)域可再生能源資源稟賦情況，應(yīng)因地制宜地開(kāi)發(fā)利用水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，因而項(xiàng)目應(yīng)以小水電、分散式風(fēng)電、獨(dú)立光伏，以及結(jié)合多種形式可再生能源發(fā)電的微電網(wǎng)為主，推動(dòng)一批示范項(xiàng)目建設(shè)。

3.4.1埃塞俄比亞

埃塞俄比亞可再生能源資源豐富，水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超過(guò)260 TW·h/年，但目前水電裝機(jī)容量?jī)H有2000 MW，資源利用率還不足5%。太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分別達(dá)到27 154 TW·h/年和14 838 TW·h/年，而2018年光伏和風(fēng)電裝機(jī)合計(jì)不足350 MW[8]，發(fā)展空間巨大。截止至2018年底，埃塞俄比亞仍有約6 000萬(wàn)無(wú)電人口。

可再生能源領(lǐng)域是埃塞俄比亞政府未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，埃塞俄比亞計(jì)劃在未來(lái)五年內(nèi)新增14 561 MW的電力裝機(jī)容量，累計(jì)投資將達(dá)到615億比爾(約合30億美元)，其中77%將來(lái)自水電，其余主要來(lái)自風(fēng)能和地?zé)崮?。埃塞政府在電氣化?jì)劃(2017)中明確在2025年全面實(shí)現(xiàn)能源可及，其中65%的人口將連接電網(wǎng)，35%的人口將通過(guò)分布式系統(tǒng)獲得電力供應(yīng)。

埃塞俄比亞合作可以以小水電、風(fēng)電為重點(diǎn)，也可因地制宜發(fā)展獨(dú)立光伏。

3.4.2坦桑尼亞

坦桑尼亞水能資源較為豐富，水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為20 TW·h/年，風(fēng)能和太陽(yáng)能資源豐富，兩者技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分別為18 456和38 804 TW·h/年。截止2018年底，坦桑尼亞可再生能源裝機(jī)僅為679 MW[8]，2018年可再生能源發(fā)電量?jī)H為2.611 TW·h，其中水電發(fā)電量占比超過(guò)93%，風(fēng)能和太陽(yáng)能裝機(jī)極少。截止至2018年底，坦桑尼亞電力可及率為36.7%，無(wú)電人口約3500萬(wàn)。

坦桑尼亞政府制定了到2050年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源電力供應(yīng)的宏偉目標(biāo)，并且逐步減少對(duì)水電的依賴。能源可及方面，坦桑尼亞計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)75%的電力可及，比2018年增加了一倍。

坦桑尼亞合作可重點(diǎn)考慮風(fēng)電、獨(dú)立光伏，以及集合多種能源形式的微電網(wǎng)系統(tǒng)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以非洲為例，選取與能源可及合作相關(guān)的因素建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)適合開(kāi)展能源可及國(guó)際合作的國(guó)家進(jìn)行篩選。

第一階段評(píng)價(jià)，剔除了已經(jīng)基本解決能源可及問(wèn)題(埃及、利比亞、摩洛哥、突尼斯)、合作形勢(shì)嚴(yán)峻(布基納法索、幾內(nèi)亞比紹、尼日爾)、投資環(huán)境較差的國(guó)家(布隆迪、厄立特里亞、索馬里、南蘇丹、中非、剛果(金)、乍得、馬里、尼日利亞)，得到38個(gè)具備基本合作條件的國(guó)家。第二階段評(píng)價(jià)，考慮需求型因素(能源可及現(xiàn)狀、農(nóng)村人口、人口密度和國(guó)土離散化程度)、供給型因素(可再生能源資源稟賦)、戰(zhàn)略型因素(能源可及和可再生能源發(fā)展目標(biāo)、應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略)對(duì)初步篩選得到的38個(gè)國(guó)家能源可及合作推薦指數(shù)進(jìn)行量化評(píng)估。研究區(qū)域能源可及合作推薦指數(shù)最高的國(guó)家為埃塞俄比亞和坦桑尼亞，可考慮將兩國(guó)作為中國(guó)在非洲開(kāi)展能源可及國(guó)際合作的重點(diǎn)國(guó)別。結(jié)合推薦開(kāi)展能源可及合作國(guó)家的資源稟賦、國(guó)家能源可及相關(guān)戰(zhàn)略制定情況，開(kāi)展能源可及國(guó)際合作應(yīng)重點(diǎn)考慮采用可再生能源解決能源可及問(wèn)題，具體包括小水電、分散式風(fēng)電、獨(dú)立光伏，以及結(jié)合多種發(fā)電形式的微電網(wǎng)等形式。