能源新时代第一部分:
了解能源转型的复杂性

2023年5月19日(KST)
目前,面向净零排放社会的全球进程稳步推进,但实现碳中和任重而道远,需要多方面的研究与探索。韩华新闻编辑室将介绍两集专题系列《能源新时代》,分析脱碳进程中的关键因素。在系列的第一部分将重点介绍能源转型,通过能源政策和经济领域专家的阐释,深入了解能源转型过程中的复杂性以及随之而来的机会与挑战。

按此阅读本系列的第二篇文章。

对我们而言,“能源转型”一词不再陌生,尤其是能源生产和消费方式的转型已经走进我们的日常。自工业革命以来,技术和科学的创新进步推动了经济的全面发展,并大幅改善了人们的生活质量。而同时,付出的代价也不容小视。工业化的长期影响,正在改变我们赖以生存的世界。近两个世纪以来,即使我们取得了社会和技术上的一些成就,但我们正在亲历人类活动对环境的严重威胁。四项气候变化关键指标(温室气体浓度、海平面上升、海洋升温和海洋酸化)在2021年创下历史新高,说明了可持续的变化是必由之路。

为有效应对环境威胁,在全球出现新的能源转型潮流。纵观历史,能源转型并非新鲜事物,但当前能源转型的紧迫性和复杂性,完全不同于过去人类所经历过的变化,需要多层次、多方面的行动规划。那么,在此变化过程中,可再生能源有何作用呢?挪威生命科学大学(NMBU)经济与商学院教授Knut Einar Rosendahl主张,绿色能源是向低碳社会转型的最关键因素。韩华新闻编辑室采访了Rosendahl教授,进一步了解绿色能源转型过程中所存在的经济和技术方面的复杂性,以及为人类建立脱碳世界需要什么。

何谓能源转型,为何如此重要?

据预测,要想为我们的子孙后代留下一个健康且繁荣的地球,就必须保住1.5摄氏度的温控目标。全球温室气体排放是全球升温的主要原因,因此需要大幅减少或抵消这些排放,以减缓全球变暖。要付诸行动把温室气体排放减少到几乎为零,然后再利用碳捕存技术,吸收或消除剩下的排放量,实现最理想的净零目标。

为了实现这一目标,我们必须从源头着手。在全球温室气体排放中,能源部门占有最大比重,能源相关的排放中,40%以上来自燃烧化石燃料。与能源相关的二氧化碳排放量在2021年创下历史新高,2021年来自能源燃烧和工业生产的温室气体达363亿吨,比2020年增加了6%。来自能源部门的温室气体排放量非常巨大,应该是能源转型的重点。综上所述,能源转型意味着从碳排放量多的传统一次能源转向几乎不排放温室气体的可再生能源,如太阳能和风能等,为建设净零排放社会奠定基础。

向绿色能源成功转型的效果并不仅仅局限于单纯的减排,它还能增进能源安全,可以使发展中国家或偏远地区居民用上电力。此外,还能在全球各地创造新的工作岗位,为当地社区注入活力。可见,目前进行的能源转型不仅是维护地球健康的需要,还能为我们的子孙后代提供更美好的生活所需的手段和资源。

能源转型有何挑战与障碍?

在全球范围内推行能源转型并非易事,彻底的能源转型还有几个问题需要解决。首先,许多可再生能源本质上具有间歇性的特点,利用可再生能源生产电力需要满足特定条件。例如,燃料汽车所需要的汽油比较容易获得。而光伏电池只有在阳光明媚时才能充电。此外,构建绿色能源基础设施,需要投入大量的时间和资金用于建设电网。建立新的电网需要庞大资金投入,通常还需要10~20年的时间。漫长的时间,反过来说就需要我们立即采取行动推动能源转型。

另外,还有些因素使能源转型变得更加复杂。不能否认,突如其来的能源转型会对依靠传统能源的行业带来需求、生产成本和就业等方面的严重冲击。Rosendahl教授指出,“工业生产和运输部门(长途船舶、航空、卡车等)的排放量确实很难减少。”这些行业不仅是能源密集型行业,而且规模庞大、涉及多个领域,往往与港口和铁路等基础设施有直接关联。而且这些行业的国际竞争非常激烈,很难成为气候政策的重点对象。即便如此,在全球范围内公共和民间部门的气候行动还在继续扩散。各国不断推出净零排放的政治承诺和解决可持续发展问题的自愿举措;民间部门也正在寻求减少碳足迹的创新型解决方案。

要提前实现能源转型,就要有决策者和社区的强力支持。Rosendahl教授强调,国家的政治、文化也会影响绿色能源政策的成功与否。他还表示,“(至少在民主主义社会)没有大众的支持,决策者就很难采取政策性干预措施。不仅要考虑哪些政策最有效,还要考虑哪些政策最可行。”

另一个挑战就是对于能源转型的方向,发达国家和发展中国家之间分歧越来越大。这些分歧体现在相关政策、对国家发展的影响、排放主体、转型资金的融资主体等方面。就这些问题,Rosendahl教授表示,“融资和电网容量都会遇到阻力。因此,高收入国家有必要为低收入国家的能源转型提供融资支持。”

同时,发展中国家在推行减排政策时,必须考虑与其他有待紧迫解决的卫生、贫困和经济增长等问题保持协调。大部分国家一般不愿意为绿色能源的长期利益而牺牲短期的经济利益。然而,Rosendahl教授强调,选择绿色能源并不等于放弃发展潜力。他表示,虽然同意这可能会支付更高的初始成本,但因为太阳能和风能的发电成本逐渐下降,使低碳燃料的普及无需付出过高成本。另外,绿色转型还会提供追加福利,如创造良好的就业机会、更清洁的环境,也会改进健康卫生指标等。

最近,地缘政治挑战引发的能源危机,对能源转型构成另一个障碍。2021年,因新冠疫情而采取的封城措施放缓后,随之而来的经济反弹刺激全球能源消费,导致供求失衡,能源价格持续飙升。2022年,天然气价格创下历史新高,部分市场的电价也随之升高。.

随着市场压力不断增加,各国领导必须在能源三难困境(可靠性、价格合理性和环保性)当中决定优先顺序。面对持续的全球能源危机和高通胀的双重挑战,许多领导已将能源安全视为首要任务。但也有人主张,不能在能源安全和可持续性之间选择一方,要努力协调之三者关系。可以肯定的是,要想真正实现脱碳,决策者和民间部门必须加倍努力,合力推动能源转型向前发展。

能源转型的现状及前景如何?

目前,世界各国的能源转型情况各不相同。Rosendahl教授分析说,“绿色能源转型正以相当快的速度进行。”然而,这一趋势并不是在全球范围内出现的共同现象。包括国际可再生能源署(IRENA)发布的《2021年世界能源转型展望》调查报告在内的不少报告显示,仅靠现有政策承诺和计划,难以实现1.5摄氏度温控目标。为实现2050年净零排放目标,减少气候变化的消极影响,要加倍努力扩大能源转型的范围。

对绿色技术扩大投资,能帮助我们改变现状。Rosendahl教授表示,“向净零排放转型的过程中,氢和电池等能源载体技术改善是重中之重。”最近,对绿色技术的投资也随之快速增加,2022年对能源转型相关技术的全球总投资额破纪录地达到1.3万亿美元。然而,全世界要想实现1.5摄氏度温控目标,就要将清洁技术解决方案的年投资额翻两番。IRENA报告指出,“为了实现气候和发展目标,需要在所有部门采取综合性政策,并推行系统性、结构性重组。”

从碳密集型能源转向绿色能源的转型过程中,我们既有收获,也有挑战。转型虽然有过强劲动能,但时至今日仍为进行时的能源危机导致煤炭消费量小幅增加,尤其是中等收入国家。Rosendahl教授解释说,这些现象之所以出现,是因为成本、太阳能与风能的间歇性特点、融资、习惯和对新技术的壁垒等多重因素,也是因为国家内部对气候变化或减排问题没有充分地给予重视。

虽然有分析说欧洲使用煤炭将是暂时性的,但亚洲部分地区使用煤炭的势头并不减弱。2050年净零排放目标要求可再生能源所占比例超过煤炭。然而,即使存在几个阻力因素,可再生能源的使用量仍保持增长势头。由于异常气候现象,水电和核电增长停滞不前,但风能和太阳能等可再生能源普及率呈现强劲的增长势头。这两大能源得益于成本下降和政策支持,在全球发电量中所占比例提高到12%,年均增长率(10年平均值)也达15~20%。Rosendahl教授强调,相对于气候危机的严重性,能源转型速度不及应有水平,但由于成本下降,能源转型仍将逐步向前发展。

能源转型的另一条好消息是各国政府不断加强政策承诺和支持力度。欧洲的RePowerEU计划和美国拜登政府的《通胀削减法案》(IRA)等政策倡议,刺激民间部门投资,鼓励消费者改变行动,加快能源转型的步伐。印尼、越南等发展中国家也努力加快能源转型,通过英国、美国和欧盟等在内的国际社会的支持,将以可再生能源取代煤炭。然而,目前可再生能源方面的变化还远远不够。各国政府、企业和个人都要长期共同努力,使可持续发展进一步受到全球关注和支持。

转型时代到来

能源转型本身是很复杂的问题。现在还只是研究如何遏制气候变化的阶段,向脱碳社会前进的过程中不可能有“灵丹妙药”化解所有障碍。而且,各国所处的国情不同。例如,一年有两个月处于黑暗冬季的阿拉斯加,不可能与埃及采用同样的方式进行光伏发电。交通和能源基础设施落后的地区,相对于拥有良好电网的地区,也难以方便地利用可再生能源解决方案。因此,在推动能源转型的过程中,各国所采用的政策应因地制宜,要兼顾各地区的独特文化、资源、优点和弱点等。

要想成功实现能源转型,就要立足于优势互补的资源和目标,建立最优化的能源结构,而不是相互排斥的前后排序。转型时代前所未有,阻力在所难免。但在转型大长征中不经意间发现的欣欣向荣的和平景象,将一路相伴于我们的脚步。

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