呂建中：保障能源安全需做好傳統能源與新能源戰略協同

摘要： 歐洲能源危機與俄烏衝突加劇世界能源市場供需緊張局面，許多國家更加註重能源安全保障，能源轉型中的三元悖論進一步凸顯。雖然能源清潔化與低碳化是大勢所趨，但地緣風險和新能源大規模應用技術不成熟使得能源安全問題變得複雜，加強傳統能源與新能源之間的戰略性協同及策略性融合顯得更加重要。由於風電和光伏併網會對電網造成衝擊，需要優化國土空間佈局，建設一批多能互補的清潔能源基地。發揮好大企業的戰略帶動和平衡作用，持續推進能源領域市場化改革，將有助於傳統能源與新能源之間協同聯動與優化組合，實現傳統能源向新能源的平穩過渡。

關鍵詞： 能源安全；能源轉型；能源三元悖論；多能融合；市場化改革

近年來，應對氣候變化與推進能源綠色低碳轉型成為全球共同關注的焦點。但是，隨着2021年歐洲能源危機的爆發，加之2022年俄烏衝突帶來的全球能源地緣政治格局變化，進一步加劇能源市場供需緊張局面，使許多國家不得不重新審視國家能源政策，更加註重能源安全保障，甚至短期內對安全的需要超越了對發展的需要。在這種嚴峻複雜的形勢下，能源轉型中的“安全保障、供應可及、環境可持續”三元悖論更加凸顯，加強傳統能源與新能源之間的戰略性協同及策略性融合，也顯得更為重要。

能源三元悖論更加凸顯

在世界各國推進能源轉型過程中，普遍面臨着既要保障能源安全，又要消除能源貧困、實現公平可及，還要保護生態環境的政策選擇或平衡難題，被稱之為能源政策“安全、公平、生態”的“三元悖論”現象。自2010年以來，聯合國世界能源理事會開始陸續發佈《世界能源三元悖論指數》（World Energy Trilemma Index)，對世界主要國家和地區的能源安全、能源公平、能源生態（或環境可持續性）政策平衡效果進行評價。其中，能源安全主要衡量能源供需的可靠性、穩定性，核心是能源供應保障能力；能源公平主要評價能源的可及性、普惠性、便利性、經濟性或可負擔性，核心是消除“能源貧困”的努力程度與效果；能源生態主要考察能源的低碳、清潔化程度以及環境的可持續性，核心是推動能源轉型、碳減排、污染防控的政策力度與成效。

從2019-2021年發佈的100多個國家和地區的“三元悖論指數”排名情況來看，處於領先地位的主要來自經合組織國家和歐洲地區，其中瑞士、瑞典、丹麥一直位居前3。中國在綜合排名中，2019年居72位、2020年居55位、2021年居51位，總體屬於進步最快，生態指標改進最佳的國家之一，這主要得益於中國堅持綠色發展及治理污染、減少排放、保護環境的政策措施。從分析報告來看，在能源安全方面表現較好的歐洲國家，普遍擁有健全和安全的能源系統，能夠有效地管理供應和需求。但是，2021年的極端天氣和今年俄烏衝突帶來的歐洲能源供應緊張局面，使其安全系統遭受了嚴重衝擊。不過，那些能源資源豐富的國家，在能源公平方面受到的影響較小。在能源系統環境可持續性方面處於領導者地位的，多是在脱碳和污染控制道路上取得穩步進展的國家，並基本實現了可持續的經濟增長。換句話説，相對於經濟增長擺脱了對化石能源資源的依賴。

近年來，世界各國紛紛採取積極的能源政策，依靠技術進步、大力發展可再生能源、加強國際合作等，擴大了平衡能源“三元悖論”難題的空間，絕大多數國家的整體表現有所改善，但是很少有哪個國家能夠實現每個方面的持續、同步改善。普遍的做法是實施動態優化的平衡政策，即根據不同發展時期或階段的實際需要，明確能源政策的着力點和優先級。比如中國，一方面在可持續性發展方面不斷取得進展，並向世界承諾了到“3060”雙碳目標；另一方面依然在能源安全和能源公平方面存在較大的壓力，需要統籌處理好能源安全、能源公平、能源生態的優化平衡問題。

能源安全問題變得更加複雜

全球能源問題的核心是能源安全，而對能源安全的界定又有狹義和廣義之分。狹義上講，就是能源的可獲取性和價格的可承受性，體現在供應安全保障上。隨着生態環境問題的凸顯，進一步強調能源對生態環境影響的可接受性，與前文論述的“三元桲論”一脈相承。20世紀70年代的兩次中東石油危機，引起世界主要發達國家、石油消費國對石油供應安全的高度重視，紛紛大力發展能源國際化、多元化，建立穩定的供應來源和戰略石油儲備制度，突出以穩定石油供應和價格為中心的能源安全戰略；後來，隨着世界能源格局的調整，越來越多的產油國開始關注石油需求安全，不斷向下遊產業鏈、消費市場及銷售網絡延伸，突出以穩定石油出口和收入為中心的戰略，並由此推動國際市場供應與需求之間總體處於緊平衡狀態。供需兩側的任何風吹草動，都可能打破平衡，引發恐慌性放大效應，使油價大幅上漲或下跌。

近年來，全球能源轉型持續加快，各類新能源加速發展，但至今還沒有哪一種能源能夠真正替代石油的戰略地位。在世界一次能源消費結構中，石油佔比仍在30%以上，石油安全依然是能源安全問題的核心。同時，由於全球石油資源和消費區域分佈嚴重不均，需要在全球範圍內進行資源配置，使石油成為國際化程度最高的大宗商品之一。因此，但凡石油問題，就必然是國際問題。目前，全球絕大多數國家都不可能完全依靠自己的力量獲得能源安全保障。全球常規石油資源的70%以上集中在中東、北美、中亞—俄羅斯三大地區，全球石油消費量的50%以上需要通過貿易解決，像歐盟進口的石油與天然氣分別約30%和40%來自俄羅斯，中國進口原油的50%來自中東等，受國際地緣政治因素的影響較大。

全球能源向清潔、低碳方向轉型是大勢所趨。以光伏發電為例，由於光照資源全球分佈相對均勻且資源無限，有助於擺脱對能源資源稟賦的依賴，具備就地取材、因地制宜的特性。但是，光伏、風電等可再生能源的波動性、間歇性、隨機性特徵，受天氣影響明顯，面臨着一系列調峯、儲能等技術難題，大規模開發利用需要突破不少技術瓶頸，一些新能源產業發展還潛伏着技術路線被顛覆的風險。在現有技術水平下，可再生能源發電大規模併網後，容易導致電網系統的電能質量、安全穩定、調控能力等下降。在遭遇極端天氣時，還會加劇能源系統的脆弱性和安全風險。比如，2021年2月美國得克薩斯州大停電，部分原因就與高比例可再生能源系統的脆弱性風險有關。該州的風力、太陽能發電機組佔發電總裝機容量的50%以上，在極寒雪災下不能正常運行，在一定程度上造成了電網嚴重癱瘓。同年，歐洲地區爆發的電力緊張和電價暴漲，也與極端天氣造成風電、光伏出力大幅度下降有關。 

推進傳統能源與新能源融合發展

在今後一個相當長的時期內，全球能源綠色低碳轉型的基本方向是：傳統化石能源清潔化、可再生能源規模化和有效化，同時也要強調傳統能源與新能源多能互補，發揮各自稟賦優勢，融合形成安全、穩定、可靠的能源供應保障體系。特別是傳統能源要發揮兜底作用，支撐新能源發展。

在工業化城鎮化深入推進的大背景下，能源消費需求將難以避免地繼續增長，供給安全仍是能源安全的最大隱患。在今後一個時期內，化石能源在中國能源消費結構中的主體地位不會改變，可再生能源難以形成對化石能源的大規模安全替代。因此，要圍繞穩住化石能源生產和保底供應能力，繼續抓好煤炭清潔高效利用；加大國內油氣勘探開發，促進油氣增儲上產等，多措並舉保障主體能源自主供應能力，構建煤炭、石油、天然氣、核能及可再生能源多輪驅動的能源安全供應體系。

目前，中國的火電仍然是電力供應主力軍，佔全社會用電量超過70%。未來一個時期，推進新型電力系統建設，煤電將是系統靈活性和發電量的第一大支撐電源，是保障電網穩定運行的“壓艙石”。同時必須做好煤炭與可再生能源的優化組合。近年來，中國可再生能源發展迅猛，特別是風電和光伏裝機規模大幅度增加，可再生能源發電裝機容量及年新增發電裝機都穩居世界第一。截至2021年底，中國發電裝機容量約23.8×10

8kW，其中可再生能源發電裝機達到10.63×10

8kW，佔總發電裝機容量的44.7%，特別是風電和光伏發電佔到26.7%。在2021年的新增發電裝機中，可再生能源新增裝機佔76.1%，其中風電和光伏佔比超過58%。但是，在2021年中國全社會用電量中，風電和光伏發電量只分別佔到7.9%和3.9%。

從技術上看，1年有8760 h，火電的有效發電時長一般在5500h，核電更長，但太陽能有效發電時長只有1100～2000h，風能發電的時間約在2000 h左右。而且風力大小、陽光充足程度也有影響，遭遇極端天氣，新能源就會不出力，帶來電力系統發電側與用電側的“雙尖峯”特徵，使保供、調峯、系統安全穩定運行難度大。比如，越是寒冷天氣越需要保障電力供應，但太陽能供應不足；越是高温、炎熱天氣，也越需要用電，但往往風電供應不足。在現有技術條件下，隨着可再生能源滲透率的提高，不得不新建或將現有火電、水電轉為備用裝機用於調峯，在很大程度上拉低了發電設備的整體效率。

按照中國政府的能源發展規劃，下一步將加大力度規劃建設以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風、光電基地，通過對周邊區域內清潔高效先進節能煤電機組的升級改造,形成支撐保障，藉助穩定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體，構建以綠色低碳能源為主體的新型電力系統。同時，加強源、網、荷、儲協同發展，推動風光互補、水火互濟等多能互補，提升電力系統的靈活調節能力。中國幾家大型發電集團，正着力建設煤電+風光多能互補基地，通過對現有煤電機組進行清潔化改造，使煤電轉型為綠電的調峯電站。

優化國土空間能源產業佈局

可再生能源特別是風電、光伏的能量密度較小，還要佔用一定的國土資源。比如，歐洲國家，大多是丘陵地帶，面積小，就不適合發展大規模光伏，但是風電（包括海上風電）發展比較多，而且實行小電網布局。再比如，沙特不僅地下油氣資源豐富，而且地上主要是沙漠地帶，太陽能十分充足、風力巨大，非常適合發展光伏和風能。根據沙特“2030願景”，到2030年可再生能源發電量佔比要提高到50%。中國幅員遼闊，實行的是大電網布局，只有中國電網和南方電網兩家電力公司，風電和光伏併網會對電網造成衝擊，需要優化國土空間佈局，堅持全國一盤棋，統籌規劃、差別定位。

按照中國“十四五”發展規劃，要加快發展非化石能源，大力提升風電、光伏發電規模，堅持集中式與分佈式並舉、陸上與海上並舉、就地消納與外送消納並舉、單品種開發與多品種互補並舉、單一場景與綜合場景並舉、發電利用與非電利用並舉，加快發展東中部分佈式能源，有序發展海上風電，加快西南水電基地建設，安全穩妥推動沿海核電建設，建設一批多能互補的清潔能源基地。特別是，在“三北”地區優化推動風電和光伏基地化、規模化開發，在西南地區統籌推動水風光綜合開發，在中東南部地區重點推動分散式風電、分佈式光伏發電就地就近開發，在東部沿海地區積極推進海上風電集羣化開發，穩步推進生物質能多元化開發，積極推動地熱能規模化開發，穩妥推進海洋能示範化開發，着力構建可再生能源多能互補、因地制宜、多元融合發展新局面。

在中國西北、東北地區的一些傳統能源基地，比如油田、煤礦等，也可以利用礦區土地和空間資源，發展建設風能和光伏發電基地，做到地下采“黑金”、地上採“風光”，打造形成綜合型清潔能源發展基地。近年來，中國東部一些地區開始試點“整縣推進”屋頂分佈式光伏，整合區域範圍內分佈式單體項目，有效實現集約開發。之前分佈式項目多是千瓦級小項目，實施整縣推進後，單個縣的項目量一般能夠達到100MW以上。

有效發揮大型能源公司的戰略平衡和創新主導作用

在傳統化石能源領域，產業集中度相對較高，市場供應主要依靠一些大型、特大型公司，尤其是那些國際能源巨頭。在一些油氣資源國或能源資源型城市，當地經濟、財政、就業等更是主要依賴大型能源集團。而在新能源發展初期，普遍投資主體廣泛、產業集中度相對較低，市場上各類大、中、小、微型企業眾多。在能源綠色低碳轉型過程中，無論是產業接續，還是安全保供，都需要發揮好大企業的戰略帶動和平衡作用。

大型能源企業在穩定傳統能源供應的同時，積極佈局可再生能源業務鏈條，平衡現有業務組合。以國際主要大石油公司為例，在過去20～30年內，先是通過發展天然氣、發電等業務，實現了由石油公司向油氣公司、能源公司的轉型，現在正努力通過發展可再生能源，加強傳統能源的清潔化開發利用，重構全球業務佈局等措施，進一步向清潔能源公司轉型。中石油、中石化、中海油等中國大型石油公司，也都致力於打造世界一流綜合性能源公司，在新能源、新材料等領域加大投入、積蓄力量。比如，中石油將新能源業務納入主營業務發展，制定了新能源新業務發展規劃，明確了“清潔替代、戰略接替、綠色轉型”三步走總體部署。2021年中石油建成投產光伏發電項目240 MW，當年底，首個集中式光伏電站——玉門油田200 MW光伏示範項目正式併網發電。再比如，中石化西北油田自主研發的首座移動式光伏發電站也在2021年投運，年發電量可達11.68×104kW•h。

大型能源企業需主動擔當起可再生能源產業鏈“鏈長”或“鏈主”的責任，帶動大批中小企業“鏈友”協同發展。特別是應加強技術創新合作，牽頭成立創新聯合體，發揮好大企業應用場景的優勢。比如，以電解水制氫為基礎的氫電互變技術，為可再生能源儲能提供新的技術選擇，有利於促進異質能源跨地域和跨季節優化配置，形成多元互補融合的現代能源供應體系。應支持和鼓勵優勢企業組建技術聯盟、產業聯盟，吸引更多中小企業參與氫能產業創新發展，在氫能產業的“制-儲-運-用”各環節，合理佈局氫能產業創新中心、工程研究中心、企業技術中心以及裝備製造中心等多層次創新平台。大型能源企業可尋求與光伏企業進行技術合作，利用自有工礦區、閒置場地、建築屋頂等建設光伏發電或制氫項目，為新技術提供應用場景。

在能源轉型過程中，傳統化石能源產業逐漸收縮將不可避免，一些資源型城市面臨產業銜接、財政收入、市場開發等一系列挑戰，尤其是在就業領域的結構性矛盾將十分突出。根據《One Earth》（Cell子刊）研究報告，到2050年，全球可再生能源領域的就業崗位數量將增加5倍，從目前的440萬個猛增至2200萬個，其中，85%以上將來自風能和太陽能領域。與此形成對比的是，化石能源行業的工作崗位數量將從1260萬個減少到310萬個，其中約80%的工作崗位與石油、天然氣和煤炭開採相關。

由於傳統能源產業鏈條長、價值增值環節多、吸納就業規模大，同時資產龐大且專用性強，新能源與傳統能源從技術、資產形態到用能方式等，都存在着巨大差異，就業羣體難以完全在新崗位中找到適合位置。傳統能源產業需要加強與可再生能源行業的協同，使就業創造與就業損失在時間、空間和技能上儘可能匹配。同時，新舊產業更替將加劇企業現金流、政府財政税收、綠色投入及補貼等方面的矛盾。因此，在推進能源轉型過程中，要堅持先立後破、通盤謀劃，傳統能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上，實現在穩定發展中促轉型。

持續推進能源領域市場化改革

解決能源安全保障問題需要從供給側與需求側同時發力，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，促進能源消費領域節能降耗、提高能效、減少排放等。對於中國來説，在能源轉型過程中，有必要加快建設全國統一的能源大市場。其中，涉及到放開能源價格、打破市場壟斷，建立多元競爭的市場格局，打破堵點、痛點，促進能源市場要素流通，讓能源大市場真正發揮規模效應。特別是深化電力市場改革，為可再生能源發展提供公平的市場競爭和成長環境。

中國能源資源和消費的地域分佈差異性較大。比如，黃河流域的煤炭基礎儲量佔全國的75%左右，油氣資源累計探明地質儲量佔全國的40%左右，風能資源開發潛力佔全國50%以上。雖然西北部地區擁有豐富的風能與太陽能資源以及遼闊的土地，適宜於大規模風電與太陽能發電設施的建立，但因受到人口、經濟體量的限制，本地消納能力明顯偏低。這些年來，通過“北煤南運、西煤東調”，“西油東送、北油南運、西氣東輸、北氣南下”以及“西電東送”等，基本形成了傳統能源全國“大挪移”網絡。

在能源轉型的大背景下，沒有一種能源可以“包打天下”，能源供給越來越多元化、多樣化。建設全國統一能源市場，包括統一交易規則和標準、清理歧視性政策、降低交易成本等，並通過價格信號引導能源高效利用，促進能源資源在更大範圍內優化配置。

能源市場化改革也是解決能源轉型過程中各類主體間利益矛盾的重要手段，旨在推動各類能源特別是傳統能源與新能源之間協同聯動、優化組合，實現市場多元動態平衡，切實增強能源安全保障能力。

來源：《世界石油工業》2022年4月第29卷2期

作者：呂建中 中國石油國家高端智庫研究中心專職副主任