專訪殷雄（上）：化石能源與可再生能源的“平衡”非常重要

文 | 本刊記者 武魏楠

近1年的時(shí)間里，中國的能源圈被“碳中和”徹底刷屏。一時(shí)之間，風(fēng)光等新能源占據(jù)了輿論的制高點(diǎn)，化石能源似乎只能等待消逝的命運(yùn)。

但我們也不能忽視能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展是有其內(nèi)在的核心邏輯。而在近十幾年的能源轉(zhuǎn)型中，資本也在不斷地持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值對能源轉(zhuǎn)型起到不同程度的影響。在多重外部因素的影響下，對于能源轉(zhuǎn)型我們也就需要更多維度的思考與判斷。

近日，《能源》雜志就許多熱點(diǎn)問題專訪了《能源資本論》作者之一的殷雄教授。殷雄教授現(xiàn)任中國廣核集團(tuán)專職董事，北京大學(xué)兼職教授，蘭州大學(xué)兼職教授，南方科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)教授。曾在研究機(jī)構(gòu)、中央部委、地方政府和國有大型企業(yè)任職，從事企業(yè)戰(zhàn)略、企業(yè)管理和能源資本等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究。

在《能源資本論》一書中，作者提出了能源資本的雙因子干涉理論，運(yùn)用驅(qū)動(dòng)因子和約束因子來解釋經(jīng)濟(jì)增長和生態(tài)環(huán)境污染的內(nèi)在機(jī)制，可謂抓住了事物的本質(zhì)特征。作者還提出了能源資本與相關(guān)領(lǐng)域的干涉效應(yīng)、蝴蝶效應(yīng)、乘數(shù)效應(yīng)、躍遷效應(yīng)和杠桿效應(yīng)等概念，這是對“能源”和“資本”進(jìn)行組合研究之后得出的新結(jié)論。

本次專訪內(nèi)容廣博且極具深度，因此我們將分為上下篇進(jìn)行發(fā)表。

4月16日，北京一座儲(chǔ)能電站發(fā)生爆炸，將目前儲(chǔ)能技術(shù)的安全性問題徹底暴露在了公眾面前。儲(chǔ)能技術(shù)是能源發(fā)展中，新技術(shù)馴服老能源的典范。但是在新技術(shù)各方面成熟（安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性）之前，我們應(yīng)該如何看待和規(guī)劃新技術(shù)的發(fā)展？

迄今為止，我們還沒有看到有關(guān)這次事故的權(quán)威調(diào)查報(bào)告，因此，對事故的原因和性質(zhì)還不好做出準(zhǔn)確的判斷。儲(chǔ)能技術(shù)的安全性問題，也不是這次爆炸事故才暴露出來的，而是伴隨著人類能量儲(chǔ)存的整個(gè)歷史過程。任何一種儲(chǔ)存能量的方式，都不會(huì)是永遠(yuǎn)絕對安全的，都有一個(gè)相對的安全期限。

自2017年8月韓國23個(gè)儲(chǔ)能電站起火事故發(fā)生以來，儲(chǔ)能安全問題就一直困擾著整個(gè)行業(yè)。對于發(fā)生的安全事故，必須首先搞清楚原因，比如，是技術(shù)問題，還是管理問題，或者是使用者的技能問題。針對不同的問題，才能提出和采取不同的有效方法，這就是“一劑藥方治一種病，一把鑰匙開一把鎖”的道理。行業(yè)內(nèi)部對所發(fā)生的事故要引起高度重視，采取各種措施加以解決，社會(huì)公眾也不必要過度恐慌，要理性看待技術(shù)改進(jìn)過程中出現(xiàn)的安全問題。

從理論上來說，任何一種安全性問題都能通過工程技術(shù)手段加以解決。儲(chǔ)能技術(shù)也不例外，關(guān)鍵是需要一定的技術(shù)迭代反饋的改進(jìn)時(shí)間。目前儲(chǔ)能安全問題主要來自于電化學(xué)儲(chǔ)能，電池本體因素仍是儲(chǔ)能安全的核心，其誘發(fā)安全事故的來源主要包括電池制造過程的技術(shù)工藝及電池老化帶來的儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性退化這兩個(gè)方面，前者是一個(gè)技術(shù)工藝改進(jìn)的問題，后者是一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化的問題。要針對不同的問題，采取適宜的解決辦法，而不能把不同類型的安全問題混為一談。

儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用只有達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的階段，它的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益才能體現(xiàn)出來。這就需要從行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的層面做出明確的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)以各種政策手段鼓勵(lì)和促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的不斷應(yīng)用與改進(jìn)。儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的穩(wěn)定性和堅(jiān)定性，是解決儲(chǔ)能技術(shù)安全性的唯一途徑。

儲(chǔ)能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。儲(chǔ)能技術(shù)在各種能量形態(tài)中都具有極為重要的作用，也都有不斷進(jìn)化的空間。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)作為新能源產(chǎn)業(yè)革命的核心，會(huì)越來越成為具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男滦彤a(chǎn)業(yè)，同時(shí)也會(huì)帶來激烈的技術(shù)創(chuàng)新方面的競爭。

對于人類社會(huì)的未來，儲(chǔ)能猶如能源資本的“銀行”，能源互聯(lián)網(wǎng)就是這個(gè)“銀行”的儲(chǔ)存系統(tǒng)?！耙载S補(bǔ)歉”不僅是一種資源配置的手段，更是人類與自然和諧相處之道。儲(chǔ)能與能源互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，是解決人類能源供應(yīng)的時(shí)間平衡、空間平衡和總量平衡的根本途徑，在這個(gè)問題上，沒有任何替代方案，唯一的途徑就是技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)迭代。

在目前整體能源轉(zhuǎn)型的過程中，我們應(yīng)該如何平衡化石能源技術(shù)進(jìn)步和風(fēng)電光伏這些可再生、低碳能源的發(fā)展？

我們在研究能源資本的過程中，發(fā)現(xiàn)任何能源形態(tài)都存在著兩個(gè)完全不相關(guān)的公共因子，一個(gè)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的驅(qū)動(dòng)因子；另一個(gè)是制約經(jīng)濟(jì)增長的約束因子。我們稱其為“能源資本與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙因子干涉理論”。

能源資本的驅(qū)動(dòng)因子，是指各種能源形態(tài)所含有的能量值及其價(jià)值潛能，決定著經(jīng)濟(jì)增長的快慢，因此會(huì)產(chǎn)生能源資本與經(jīng)濟(jì)增長的相互促進(jìn)效應(yīng)。驅(qū)動(dòng)因子主要以能源資本投入數(shù)量的多少來表征，所反映的是貨幣資本和人力資本投入的強(qiáng)度。能源資本的約束因子，是指把各種能源形態(tài)的能量值及其價(jià)值潛能釋放出來的水平和效率，決定著經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和效益的好壞，因此會(huì)產(chǎn)生能源資本與經(jīng)濟(jì)增長的相互制約效應(yīng)。約束因子主要以能源資本使用效率的高低來表征，所反映的是技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的水平。

不論是化石能源，還是可再生能源，其所蘊(yùn)含的能量都是來自太陽，只是把太陽能以不同的能源形態(tài)凝固下來。人類能夠有今天的物質(zhì)文明成果，與化石能源的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用密不可分。具體地說，就是能源資本中的驅(qū)動(dòng)因子為人類帶來了豐富的物質(zhì)產(chǎn)品，使我們享受到了高度發(fā)達(dá)的物質(zhì)文明。與此同時(shí)，能源資本中的約束因子也隨之帶來了對生態(tài)環(huán)境的破壞。人類感受到藍(lán)天白云和綠水青山的可貴，因此希望進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，使某種能源形態(tài)給人類帶來更多的能量，同時(shí)伴隨著更少的溫室氣體的排放。正是這種良好的愿望，使得人類現(xiàn)階段能源形態(tài)的轉(zhuǎn)型具有了某種基于生態(tài)倫理的道義責(zé)任。

社會(huì)公眾有一種期待，就是能夠完全用可再生能源和綠色能源來替代以這三種能源形態(tài)為主的化石能源。理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。

現(xiàn)實(shí)存在哪些困難呢？

我們可以從兩個(gè)案例中看出現(xiàn)實(shí)的難度。第一個(gè)例子是美國得克薩斯州大停電。這場事故原因之一就是在極端惡劣的氣候條件下，缺乏能夠支撐電網(wǎng)安全的、不受氣候條件限制的、高能量密度的穩(wěn)定電源形態(tài)。在極端寒冷天氣期間，供電能力排名前三位的是核電、煤電和天然氣電，平均小時(shí)容量系數(shù)分別為76%、39%和38%，總計(jì)提供了整個(gè)電網(wǎng)91%的電力。從危機(jī)期間的依靠度、效率和最低時(shí)段的容量系數(shù)這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評級(jí)，核電為A，天然氣電和煤電為C，太陽能為D，評級(jí)為F的風(fēng)能成為危機(jī)中最不可靠的能源。而核電是危機(jī)中最為可靠穩(wěn)定的能源。

從這個(gè)例子中，我們得到的啟示既是明顯的，更是深刻的。所謂明顯，哪種能源形態(tài)的可靠性高，一目了然；所謂深刻，能源形態(tài)的轉(zhuǎn)型是一場深刻而持久的社會(huì)革命，不是那么容易的事情。社會(huì)公眾反對化石能源（核電的本質(zhì)也是一種化石能源），但危機(jī)關(guān)頭只有化石能源是最為可靠的。這就是現(xiàn)實(shí)生活中的一種悖論。

我在核電站的管理實(shí)踐中形成一個(gè)觀點(diǎn)，任何應(yīng)對危機(jī)預(yù)案的有效性，必須經(jīng)過小概率事件的考驗(yàn)。這次得州極端天氣導(dǎo)致的停電事故，就是一次小概率事件，檢驗(yàn)了得州電力系統(tǒng)的應(yīng)急有效性，同時(shí)也揭示出各種能源形態(tài)必須具有一定比例配置的合理性。以核電為例，假如得州再多幾臺(tái)高功率的核電機(jī)組作為基荷供應(yīng)電力，這次災(zāi)難程度不至于如此嚴(yán)重。反核電，作為一種社會(huì)思想意識(shí)是有其依據(jù)的，但現(xiàn)實(shí)生活的殘酷性說明，非理性地反核是為人類自己“挖坑”，在某種極端狀況下栽跟頭、吃苦頭就是大概率事件了。

第二個(gè)例子是德國的缺電。2016年5月15日，德國太陽能和風(fēng)能達(dá)到峰值，可再生能源提供了87.6%的能源需求，創(chuàng)下了歷史記錄，第一次實(shí)現(xiàn)了全國電力需求在瞬間幾乎全部可以由可再生能源供應(yīng)的局面，使人類有可能放棄以化石能源和核能為基礎(chǔ)的能源供應(yīng)體系，轉(zhuǎn)向以可再生能源為基礎(chǔ)的能源體系。

作為歐洲能源轉(zhuǎn)型的模范生，德國大力發(fā)展新能源，并決定于2038年完全退出煤電。2021年1月，德國正式拉開退煤帷幕，開始拍賣煤電裝機(jī)容量。在此之前，德國決定于2022年實(shí)現(xiàn)棄核。這次退煤是德國繼棄核后又一次重大的能源轉(zhuǎn)型舉措。然而，由于寒潮以及風(fēng)電出力低，德國第一季度的現(xiàn)貨電價(jià)幾度飆升過百歐元，月均電價(jià)漲至四年來最高。電力供應(yīng)緊張也使得原本關(guān)停的煤電機(jī)組臨時(shí)啟動(dòng)，第一季度的煤炭發(fā)電量比2020年同期增加近30%。

隨著棄核退煤的進(jìn)一步推進(jìn)，德國將從電力凈出口國轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏暨M(jìn)口國，尤其是增加對法國核電的依賴。在極端條件下，德國的電力供應(yīng)還會(huì)更加緊張，因?yàn)榭稍偕茉幢壤奶岣邥?huì)給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn)。德國聯(lián)邦審計(jì)署發(fā)布了一份報(bào)告，批評聯(lián)邦政府沒有妥善考慮退煤的后果，完全低估了電力供應(yīng)安全領(lǐng)域“新出現(xiàn)的、實(shí)實(shí)在在的危險(xiǎn)”，能源轉(zhuǎn)型的管控“存在疏漏”。報(bào)告發(fā)出警告，如果這種情況維持下去，德國將同時(shí)面臨用電成本失控和電力短缺的威脅。

我們暫且不管德國該如何解決面臨的問題，單就能源轉(zhuǎn)型的本質(zhì)來看，需要問兩個(gè)問題：一是德國拍賣了煤電廠，那么誰買了？它們離開歐洲了嗎？拍賣之后這些電廠不排放了嗎？二是德國自己棄核，是棄了德國境內(nèi)的核電廠，它還要從法國進(jìn)口核電，這是真正的棄核嗎？其實(shí)，這既不是棄核也不是退煤，只不過是把核電廠和煤電廠從德國境內(nèi)轉(zhuǎn)移到境外。

那么從化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源的轉(zhuǎn)型，如何才能成功呢？

化石能源與可再生能源的“平衡”非常重要。至于如何平衡，這是一個(gè)各種能源形態(tài)數(shù)量上的合適比例問題。

只要某種可再生的能源形態(tài)所產(chǎn)生的能量（主要以電力的形式表現(xiàn)出來）能夠滿足人類的生產(chǎn)生活的需求，而且這種能源形態(tài)的供應(yīng)具有相當(dāng)?shù)目沙掷m(xù)性，那就應(yīng)該以能夠承受得起的經(jīng)濟(jì)成本利用這種能源形態(tài)。假如做不到這一點(diǎn)，就需要其它能源形態(tài)作為補(bǔ)充。這就是“平衡”。

能源轉(zhuǎn)型成功與否，最終要看技術(shù)手段能否將太陽能高效地轉(zhuǎn)化為人類可以直接使用的熱力、電力和燃料這三種能量形態(tài)。能源轉(zhuǎn)型是一個(gè)相當(dāng)長的歷史演進(jìn)過程，不可能在一個(gè)早上就將“精英能源”棄之不用。

化石能源作為一種能量密度比較高的能源形態(tài)，是一種客觀的存在，不管你用還是不用，它們就在那里，它們本身沒有什么“罪過”，關(guān)鍵是人類使用它們的技術(shù)手段需要不斷進(jìn)步，就比如用煤炭發(fā)電總比直接燃燒來得更方便、更高效、更環(huán)保。它們是老能源，需要新技術(shù)對其進(jìn)行“馴化”。哪怕一萬年以后，人類所利用的能量仍然是各種能源形態(tài)的組合，無非是根據(jù)技術(shù)水平、資源稟賦和經(jīng)濟(jì)成本等指標(biāo)所決定的不同比例。這既是能源資源配置的自然法則，也是人類與自然相處所應(yīng)遵循的秩序倫理。

還有一個(gè)重要的問題，就是究竟什么是新能源？聯(lián)合國曾經(jīng)有過兩次論述。第一次是1978年12月20日聯(lián)合國第三十三屆大會(huì)第148號(hào)決議，列出新能源和可再生能源共包括14種形態(tài)：太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能、海水溫差能、波浪能、木柴、木炭、泥炭、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、畜力、頁巖油、焦油砂及水能。第二次是1981年8月10—21日聯(lián)合國新能源和可再生能源會(huì)議。

各國對這類能源的稱謂有所不同，但共同的認(rèn)識(shí)是，除常規(guī)的化石能源和核能之外，其他能源都可稱為新能源和可再生能源，主要是太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、氫能和水能。

新，是相對于舊而言的。要說太陽能和風(fēng)能，恰恰是最古老的能源形態(tài)，與地球的年齡一樣長。我以為，聯(lián)合國這兩次定義并沒有說到點(diǎn)子上，其實(shí)應(yīng)該從另外兩個(gè)維度對新能源形態(tài)加以定義：一是某種能源形態(tài)大規(guī)模工業(yè)化使用的時(shí)間先后次序，二是某種能源形態(tài)的使用技術(shù)應(yīng)用的先后次序。按照這樣的定義，我們就可以更好地理解為什么太陽能與風(fēng)能這類最古老的能源形態(tài)是新能源的本質(zhì)含義。