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造成中国的能源危机的真正理由,也可以成为世界其他国家的教训

加州大学的工程系的国际政策和战略助理教授Michael Davidson在外交杂志上发表文章,分析了中国的能源危机对世界其他国家的启示。他认为,这次危机部分是由于市场双轨制以及僵化的监管系统等原因造成的。如果能够进一步开发可再生能源以及与之匹配的设施,这将增加能源安全并且减少对煤炭的依赖。

Photo by: Kleineolive, GNU FDL 1.2 via Wikimedia Commons

10月31日在格拉斯哥召开的联合国气候变化大会(COP26)被推迟了很久,在这场旷日持久、充满希望的会议中,美国总统的气候问题特使约翰·克里称这次大会是世界上避免气候紧急情况的“最后、最好的机会”。

7月,COP26会议主席阿洛克·夏尔马宣布,该会议将最终“让煤电成为历史”。然而,当各国元首和其他世界政要开始抵达苏格兰时,他们对会议的希望已经被始于中国的全球能源危机所掩盖,到夏天结束时,这场危机已经在多个大陆升级。

这场危机被不同程度地归咎于走出新冠疫情国家的能源需求复苏,以及不满的邻国对跨境燃料供应施加限制的地缘政治紧张局势。甚至有人认为,目前的能源危机应被视为一个警告,说明各经济体的脱碳进程过于仓促。随着COP26会议的开幕,一些人表示担心,政府被迫将能源安全置于碳之上,将开始在以前的气候承诺上出现倒退。

虽然诸如此类的个别因素可能导致全球燃料市场的紧张,但电力短缺也反映了基础设施和机构的失败。这些失败有时也是由于想象力不足造成的。然而,更多的时候,它们是有据可查的缺陷造成的可预见的结果,而这些缺陷却被允许长期发酵。

对这场危机的研究,从它在中国首次出现,成为蔓延到许多中国城市的大范围电力短缺,可能为其他国家提供有用的教训,尤其是那些刚刚开始从这场疫情中走出来的国家。这场危机始于今年年初,当时全球经济活动的复苏使中国沿海省份的电力需求激增,这些省份是中国许多大型工厂的所在地。5月,广东的几个城市被迫实施工业电力配给。

到9月中旬,反常的南方温暖天气和北方寒冷天气导致电力需求急剧增加,这将中国的许多电网推到了产能边缘。从南方的广东到东北的黑龙江,中国20多个省份的公用事业供应商开始限制电力需求。在中国工业化的南方,全球供应链制造商集中的地方,工厂将产量限制在每周几天。在电力短缺更为严重的东北地区,由于限制变成了减载(或 “滚动停电”),整个社区被迫生活在黑暗中。截至11月初,电力限制已基本取消,但由于冬季供暖需求迫在眉睫,中国仍没有走出困境。

中国的煤炭和电力市场的不平衡发展是这场危机的核心。但它也是一个更广泛的全球能源危机的预兆,现在威胁着世界各地的经济。最近几个月,化石燃料价格暴涨,达到了十多年来的最高水平。欧洲和东北亚的天然气以及中国和印度的煤炭价格居高不下,给配电公司带来压力,要求它们减少需求,并为今年冬天可能出现的电力配给作出计划。

有控制的自由化

20年前,当中国开始放开煤炭市场时,它允许价格随需求上升和下降,但中国的中央规划者保留了控制供应的权力。当煤矿利润在2016年初达到历史最低点时,中央政府介入并大幅减少供应,导致煤炭价格在年底前几乎翻了一番。中央规划者为煤炭价格设立了一个理想的“绿色区域”,每吨约500-570元(78-90美元),使煤炭和电力双方都能获利,干预煤炭合同谈判,甚至干预工厂库存以维持这些价格水平。

煤矿安全和产能过剩是推动煤炭供应限制的另外两个政策关注点,因为中国政府旨在清理大量的、更容易发生事故的小型煤矿。4月,反腐行动席卷了内蒙古的62名高级官员,指控他们犯有贿赂和藐视安全法规的罪行,此案旨在阻止其他可能违规超过批准产能限制的煤矿老板。而产能的减少意味着应对市场变化的供应弹性很小:与一年前相比,9月份的煤炭产量实际上下降了0.9%,即使煤炭价格从去年冬天的每吨1000元的峰值飙升至每吨2000元以上。

Photo by Martin Fu on Unsplash 

煤炭进口通常占中国消费量的10%左右,为当地的供应变化提供了一些缓冲,但在2020年10月突然全面禁止澳大利亚煤炭进口后,这种缓冲的幅度基本消失。货物的突然减少导致了去年冬天局部的电力短缺,以及整个2021年进口的减少。为缓解煤炭供应问题,中国已将年产量上限提高了2.2亿吨,并非正式地开始重新进口澳大利亚煤炭。

中国电力行业的自由化计划一直在不断实施,但价格的浮动空间较小。2002年,当时的总理朱镕基打破了国营的垄断,并使发电公司变得多样化,他曾威胁说过如果此部门不能改革就辞职。他还呼吁建立竞争性市场,但在朱镕基卸任后,这一要求并未能实现。

自2015年以来,市场已经建立起来,但他们有效运作的能力受到传统机构和地方优先事项的阻挠。发电受到“双轨制”(即市场经济和计划经济共存的系统,政府制定基准电价)的监管,根据政府分配的计划,在中央计划机构设定的基准价格水平附近出售,或者出售给地方经营的市场,价格上限一般较低。

这两条轨道都能阻止煤炭发电商将增加的燃料成本转嫁给消费者。当煤炭价格上涨时,就像最近几个月那样,发电商可能会通过减少库存或伪造停电来避免发电亏损。因此,与今年早些时候得克萨斯州的冻结形成鲜明对比,当时由于设备故障,导致谁能发电谁的电价就能提高,而中国的供应限制主要是由市场动态决定的。

电力危机暴露了20年来困扰中国电力改革的价格监管不平衡和制度惰性方面的问题。为了避免冬季到来时进一步停电,中国中央政府允许电力市场价格上限小幅上涨20%,对特定的工业用户甚至有更高的涨幅。随后,计划“有序”地全面开放燃煤电力市场,并呼吁结束地方政府的干预。虽然中国官员自2015年以来一直在发出类似的呼吁,但李克强总理等高级领导人目前的劝告有所不同,因为他们将电力改革与能源安全这一核心问题联系起来,而只不是对市场效率的一般期望。随着煤电合同价格的上升,这也为风能和太阳能创造了有利的竞争机会,即使中央政府取消了对这些行业的补贴。

然而,市场只是中国政府可用的众多工具中的一种。在中国放宽电价的同时,规划机构一直坚持不懈地寻求将短期煤炭价格恢复到“合理水平”。一旦提高电价上限,可能很难将它收回,但不能保证在危机缓解后会进一步放松。事实上,有一项建议要求将煤炭价格重新审定为基准价格加浮动区间。

中国电力部门改革不彻底的第二个后果是,大省的利益仍然主导着长距离的交易。尽管中国拥有世界上最大的特高压输电网络,但这些线路上的电力流动是经过严格谈判的,而且极其僵化。因此,当东北地区缺电时,它仍在向附近的山东出口由合同规定的数量,而后者面临的短缺问题并不严重。目前还没有任何中国省级官员把自己的职业生涯寄托在反对保护主义的斗争中。

通往燃料安全的道路

气候政策与气候危机的严重性关系不大。6月,中国的中央计划机构警告20个省,他们没有达到年度能源的控制目标,地方政府对训斥的反应与其他原因一起被列为断电的原因。然而,在7月,一个中央委员会谴责了反应过度的地方政府,他们试图通过限制工业产出等严厉的措施来实现领导人的气候目标。在李总理10月8日对危机的回应中,重新启动被能源政策遏制的工厂也不在六项具体措施之列。

中国的危机也被归咎于可再生能源的低可用性。东北的一个电网宣布,9月份几天的低风速加剧了潜在的短缺,尽管60%的减载发生在风力问题之前。到9月份,全国的风力发电量实际上同比增长了28%,远远超过13%的需求增长。而低于平均水平的降雨量也导致了水电生产的轻微减少。

通过可再生能源和核能方面的多样化,中国可以在很大程度上减轻燃料价格波动的影响,并提高其整体的能源安全。例如,广东省的风能和太阳能发电量不到3%。随着今年更多的海上风电生产力的上线,现有的煤炭和天然气产能可以用得更久。这一转变的关键是为热力发电厂提供新的收入来源,有效的是通过市场的高功率激励,以灵活地适应可再生能源的变化,以燃烧更少的燃料赚取更多的钱。

Photo by: Popolon, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

最后,中国可以通过部署与可再生能源相匹配的基础设施,特别是储能和扩大输电线路,来降低实现其碳目标的成本并加强可靠性。在一天中使太阳能发电变稳定的电池也可以提供局部的好处,在电网瘫痪的情况下保持关键负载运行。面对突如其来的寒流,能够即时平衡风力发电的跨洲网络也将增强电网的复原力。

上周,COP26会议结束时,有创纪录的国家承诺实现净零排放,如果全面实施,可以将气候变暖降低到接近巴黎气候变化协议中的目标水平。但是,各国将如何实现这一目标,以及他们将在关键的未来十年内做什么,都没有得到解决。

中国承诺到2025年达到煤炭使用的峰值,然后逐步减少,但没有为峰值或逐步减少的速度提供数字基准。谈判文件同样没有规定淘汰煤炭,但呼吁各国在明年的COP27会议上加强2030年的承诺,这点与巴黎的时间表相悖。随着多个全球化石燃料危机的发生,以及低碳替代品成本的下降,对中国和其他国家来说,打破高风险的化石燃料投资,接受对气候友好型能源的基础设施和支持机构是有利的。

减碳是控制未来价格波动周期以及加强能源安全的途径,而不是障碍。