——论全球缺电的启示

　　过去数年中随着全球主要国家碳中和目标的持续推进，新能源产业蓬勃发展，而传统能源则日渐式微，截至2020年煤电在欧美国家的电力能源结构中占比不到20%，传统能源似乎将要消失在能源转型的历史洪流中。然而今年来极端天气影响下新能源发电受限，同时传统能源供给偏紧，致使全球多地纷纷陷入了缺电断电的困境中。往后看，本轮全球缺电对我国的绿色发展道路有何启示？本文对此进行分析。

　　1.今年以来缺电现象在全球蔓延

　　9月以来我国开始大规模限电限产。今年9月以来我国多省市陆续下发了关于有序用电甚至限电的通知，令高能耗行业停工或限产。广西、广东、安徽等地实行阶段性限电，陕西、云南等地对“两高”行业推行限产措施，浙江、贵州等地则上调了峰段电价以达控制用电的目的。为何我国出现如此大范围的“拉闸限电”？在《双限双控的影响与展望-20210929》中我们分析过本次限电限产背后的原因来自两个方面，除了“能源双控”政策趋严之外，更重要的一个原因是我国目前切实面临电力紧缺的问题。

　　从我国的电力供需格局来看，今年我国电力存在明显的供需错配。具体来看，电力需求端方面，今年1-7月工业生产用电同比增长17%，两年平均增速为7%，占同期全社会用电量的66%。工业用电持续高增的原因源自于今年来我国出口景气度仍处于较高水平，旺盛的外需使得国内制造生产加快，今年1-9月工业增加值同比增长12%，两年平均增速为6%。同时在居民用电上，由于天气影响，加之新能源车普及带来更多充电需求，居民侧的用电需求同样有所增加，今年1-7月累计同比增长7%，占整体社会用电量的14%。而从供给端来看，今年我国的电力供给相对需求明显偏紧，今年1-9月全国发电量同比增长11%，两年平均增速6%，均低于全社会用电量的13%、7%。

　　无独有偶，今年来多个海外国家同样遭遇了类似的缺电难题。以美国为例，今年2月美国德克萨斯州在罕见的严寒天气中遭遇了停电危机。据新华社报道，2月15日，得州电力可靠性委员会（ERCOT）宣布，该州进入“电力紧急状态三级警报”，各地区轮流拉闸限电。2月16日，得州全境共有近400万户停电。本轮德州停电危机使得当地2月平均电价飙升至13.7美分/千瓦时，同比上涨了60%。今年6月，多日的高温天气下纽约和美国西北地区同样遭遇了大范围停电。据中国新闻网报道，在华盛顿州和俄勒冈州，高温天气已造成十余人死亡，多地电力需求量大增，令供电系统难以负荷。类似的停电情况也出现在纽约部分地区，为此纽约市长白思豪紧急呼吁市民减少用电，以避免出现电力中断情况。

　　与之类似，今年来欧洲电力紧缺的现象同样持续存在。受疫情影响，欧洲的经济以及生产活动恢复相对较缓，因此用电侧的增长并不显著，今年1-9月整个欧洲的用电量两年平均增速约在1%左右，但发电量的增速明显更低，前9个月欧洲每月发电量的两年平均增速为负。电力供需偏紧的格局下欧洲电力价格在过去数月激增，参考英国、德国、法国等地非高峰时期的电力批发现货价格，可以发现截至21/10/18今年10月欧洲主要国家的平均电价相较去年12月上升幅度幅度接近300%，均创下历史新高。

　　2.电力供需错配背后是能源紧张问题

　　近年来全球能源转型加速，但目前新能源发电稳定性不足造成供应缺口。今年来全球电力供给偏紧的格局实际与全球的能源转型息息相关。从电力结构来看，可再生能源发电在美欧等发达国家占据越来越重要的地位，同时以煤电为代表的传统能源发电正逐渐被淘汰。在美国，2003年时煤炭发电占整体发电量的比重超50%，而2020年底时该占比已不到20%，与此同时美国的风、光、水等可再生能源发电比重持续上升，2020年时已和煤炭发电量占比基本相等。欧洲的能源转型进程则相对更加激进，例如英国的煤电发电占比从2010年的28%大幅下滑至2020年的2%，同时清洁能源发电的占比大幅上升，其中英国风力发电的占比从3%迅速上升至24%。

　　而就目前而言，现有技术限制下新能源发电仍具有间隙性、易变性等特点，其渗透率的不断提高也对电网系统的运行提出了挑战。尤其是今年来受全球多地极端天气影响，新能源发电的不稳定特征进一步凸显：例如北极星电力网援引ERCOT报告指出在2月14-19日美国德州停电危机期间约有34000MW发电容量因严寒天气被迫离线，其中约有14000MW为风电+太阳能(行情000591,诊股)发电设备；又比如欧洲，尤其是英国在超高压天气下，今年前7个月每月的风速相较15-20年平均下降了40%左右，进而使得前7个月英国的风力发电量同比大幅下降了20%；就我国而言，目前我国电力供给结构中火电依然占主导，2020年火电在我国电力结构的占比仍接近70%，但水电也已经占整体发电量的五分之一。然而今年来我国水电装机容量最高的省份降雨量偏低，致使今年1-8月我国水电发电累计同比仅为-0.2%，两年平均仅为-1.3%。

　　全球推进碳中和背景下传统能源投资动能趋弱。相较新能源发电，传统化石燃料具有稳定供电的优势，因此今年来新能源的供电缺口亟待传统能源来填补，然而在过去全球推行碳中和的大趋势下，传统能源的投资动能在逐步减弱。

　　具体来看，近十几年来全球主要发达国家积极制定减少温室气体排放的方案以及实现碳中和的目标，例如美国总统拜登就在上任第一天宣布了“到2035年美国实现无碳发电”的计划。欧洲国家的减排目标则更加激进，据中国电力网整理报道2015年英国成为第一个宣布实现无煤目标的国家，目标是到2025年退煤。第二年法国紧随其后，目标是2023年退煤，德国计划在2038年全部退煤，比利时在2016年成为第一个完全淘汰煤炭的欧盟国家。我国也积极响应联合国“碳中和”号召，提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的目标。在全球推进碳中和目标的大环境下传统能源的投资动能已明显弱于新能源，根据国际能源署IEA的统计，2010-20年期间全球在电力行业的投资中，投资于传统化石能源的金额已从1800亿美元持续降至1100亿美元，而每年投资于可再生能源的金额均维持在3000亿美元左右。传统能源走弱的趋势在我国同样存在，过去供给侧改革以及“双碳”政策的影响下我国煤炭产能已经持续下降，据中国煤炭工业协会披露，“十三五”期间全国累计退出煤矿5500处左右，煤矿数量减少到4700处以下。就目前情况来看，今年全球缺电和能源涨价的现象或已经暴露出传统能源不足的风险。

　　3.能源转型的未来

　　保供是重点，在发展中解决问题。往后看，我国当前电力短缺的现状要如何解决？目前新能源发电稳定性不足的因素仍客观存在，因此保证稳定的传统能源的供应至关重要。10月9日，国务院总理李克强主持召开国家能源委员会会议，指出“发展是解决一切问题的基础和关键”以及“供给短缺是最大的能源不安全”。10月24日，中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（下称《意见》）正式发布，提出“全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险”五个原则，其中“防范风险”原则提到要“处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活的关系，有效应对绿色低碳转型可能伴随的经济、金融、社会风险，防止过度反应，确保安全降碳。”

　　近期我国保障能源安全、保障产业链供应链稳定的工作已经有序展开。10月8日，据新华社报道，随着北方冬季供暖耗煤高峰期的到来，内蒙古自治区全力推动煤炭产能释放。目前，18个省（区、市）5300万吨煤源任务已全部分解到29户内蒙古自治区重点煤炭生产企业，采取点对点方式对应到各省（区、市）。19日、20日国家发改委连发六文，研究依法对煤炭价格实行干预措施，组织召开煤电油气运重点企业保供稳价座谈会，强调依法加强监管、严厉查处资本恶意炒作动力煤期货。政策干预下近期煤价已明显回落，动力煤期货结算价在20-22日期间的累计跌幅达26%。

　　在保供的基础上，着力点是产业结构转型+技术突破。从中长期的维度看，今年的全球缺电对我国的能源转型之路有何启示？结合10月24日中共中央、国务院印发的《意见》，我们认为“实现‘碳达峰、碳中和’”目标依然是我国重大战略决策和必然选择，未来我国走高质量发展、绿色发展之路的途中，能源消费端上需聚焦产业结构绿色低碳转型，从生产端方面需加强对储能、碳捕捉等技术的研发：

　　在能源消费方面，为了同时兼顾碳排放和经济增长两方面的目标，产业结构转型至关重要，《意见》中就已提出了“深度调整产业结构”的要求。由于和工业行业相比，服务业生产相同单位GDP所产生的能耗更低，因此一国的单位GDP能耗往往和其产业结构息息相关。从我国的数据来看，过去几十年内我国产业结构升级过程中单位GDP能耗在不断下降，第三产业占GDP的比重从1980年的24%升至2020年的55%，同期每万元GDP的能耗则从2.7吨标准煤降至0.6吨标准煤。借鉴海外发展经验，当前我国的第三产业规模仍有较大提升空间。我们在前期多篇报告中指出，我国当前的宏观背景正类似1980年代美国，处于经济转型的初期，1980-2000年期间美国第三产业占比从67%进一步升至77%。

　　能源供给方面，《意见》中提出“加强绿色低碳重大科技攻关和推广应用”，例如新能源方面需加强对储能技术的研发以实现更加稳定的电力供给，传统能源发电方面则利用碳捕捉技术以减少排放。

　　具体而言，大容量电池储能技术应用于风电、光伏发电，能够平滑功率输出波动，降低其对电力系统的冲击。目前我国已经积极布局储能技术相关的投资，根据CNESA数据以及海通电新组的测算，截止2019年底，国内累计投运的与光伏配套建设的储能项目装机规模为368.4MW，较2018年底增加41.9%；其中2019年新投运装机108.8MW，同比增43.3%。同时我国对储能技术的政策支持力度也很大，国内多地已经出台相关政策支持可再生能源配套储能。此外，北极星太阳能光伏网援引国家电网《2020年服务新能源发展报告》中提及：“明确储能在电力系统中的功能定位和新能源电站配置储能原则，在规划建设、成本疏导等方面给予政策支持。完善需求侧响应政策，提高用电负荷资源的灵活性，主动响应新能源出力变化。”

　　此外配备碳捕集装置能够有效减少煤炭发电的排放。碳捕集、利用和封存（CCUS）技术，即将二氧化碳从工业或者能源生产相关源中分离并捕集，加以地质、化工或生物利用，或输送到适宜的场地封存，使CO2与大气长期隔离的技术体系。我国CCUS发展较晚，但政策支持下发展较为迅速，应用规模不断扩大。根据中新经纬百家号援引中国国际低碳经济研究所执行所长、对外经济贸易大学教授董秀成的数据，目前我国的CCUS示范工程投资额都在数亿元人民币的规模，在现有技术条件下，引入碳捕集后每吨二氧化碳将额外增加140-600元的运行成本。根据贝哲斯咨询Market Monitor公众号，2019年中国在运行的捕集项目有18个，主要集中在化工项目、生物领域和地质领域；2019年中国二氧化碳捕集量约为170万吨，其中地质领域的利用量约为100万吨，占比58.8%；其次，化工利用量约为25万吨，占比14.7%；最后，生物利用量约6万吨，占比3.5%。我们认为未来国家层面需要引入财政机制，通过例如碳融资、税收抵免等措施推动CCUS技术的发展。