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天然气在英国能源转型中的作用及启示|文选

来源:本站 最后更新:2021-06-03 20:14:51 作者:佚名 浏览:54次

摘要

 

英国能源转型大体分为4个阶段,大气污染治理和应对气候变化、城镇化和工业化的完成、提高能效降低能耗、资源的落实都是英国能源转型的主要驱动因素。天然气在英国“去煤化”中起到“能源必需品”的作用,在非化石能源转型中起到“强力调节器”的作用。借鉴英国的经验,在实现“碳中和”的路途中,中国应将天然气视为与可再生能源协同发展的重点能源,制定相关法规政策,发展绿色经济、节能减排、提高能源效率,加快推进能源转型。

 

1 英国能源及天然气发展现状

 

2020年,英国能源消费总量为2.4亿吨标准煤,能源消费三大品种依次为:天然气(43%)、石油(30%)、生物质(11%),煤炭消费占比仅为3%。英国在2020年的重点是“减油”,石油消费量较2019年减少2488.4万吨标准煤,降幅达26%;天然气消费量减少322.0万吨标准煤,降幅3%;风电、光伏发电及水电的消费增量为149万吨标准煤,增幅15%;生物质消费增量为47.6万吨标准煤,增幅2%。

 

近50年,英国煤炭消费量降幅达94%,从1970年的第一大能源向清零过渡。天然气消费量自1970年起的30年间呈现8倍增长,于2000年达到峰值,随后15年逐渐递减,到2014年降幅达30%;2015-2016年,天然气消费量逐渐抬头,并在此后保持相对平稳发展。生物质燃料自1989年开始发展,随后30年快速增长,2013-2015年的增速分别为14%、16%、24%,目前已成为英国第三大能源,并且是最有发展潜力的能源。水电、风电及光伏发电3种可再生能源在近50年间增长近20倍,但消费量很小,仅占英国能源消费的5%。

 

2019年,英国天然气消费量为825.0亿立方米,较2018年减少1%。从各行业用气量分析,英国居民用气所占比重最大,为41%,其次是发电(34%)、工业(13%)、公服及工商业(12%)。根据英国政府数据,2020年英国天然气消费量为799.9亿立方米。

 

英国天然气消费经历了两波高速增长。第一波增长在1970-1990年,随着北海油气田的发现与开发,以及政府实行“去煤化”,天然气年消费量从125.5亿立方米涨至558.5亿立方米;第二波增长在1990-2004年,在政府推动下英国进入“以油气代煤”时代,天然气年消费量涨至1073.7亿立方米,并达到峰值。2005年天然气消费开始下滑,到2014年降至近20年历史最低值734.7亿立方米;2015-2016年稍有回升,随后逐渐趋于平稳,并在800亿~850亿立方米区间浮动。

 

2019年,英国天然气供应量(本国产量+进口量)为957.1亿立方米,可向市场供应873.2亿立方米,其中进口气518.1亿立方米,对外依存度为54%。英国本国天然气产量占总供应量的46%,液化天然气(LNG)进口占21%,管道气进口占33%。在进口气中,管道气进口317.7亿立方米,比上年下降28%;LNG进口200.4亿立方米,比上年增长157%。进口管道气主要来自挪威、荷兰、比利时,进口LNG主要来自卡塔尔和美国。

 

2  英国的历次能源转型

 

2.1 英国能源转型大体分为4个阶段。

 

第一阶段:薪柴时代转向煤炭时代

早在1560年前后,英国能源已经开始向煤炭系统转型,到1619年煤炭消费占比达到49%,完成转型,领先世界200多年。1956年,英国煤炭消费总量达到峰值1.6亿吨标准煤,在能源消费总量中的占比高达80%。

 

第二阶段:煤炭时代转向油气时代

1952年的伦敦烟雾事件导致英国开始关注能源利用对大气环境的影响,并转向以天然气替代煤炭。1970-1980年,油气消费占比超过50%,英国进入油气时代;到2000年,油气消费占比达到74%,煤炭占比从1956年的80%降至16%。

 

第三阶段:化石能源开始向非化石能源转型

21世纪头10年,英国出台《可再生能源义务法》(2000年)、《气候变化法案》(2008年)等,大力推动可再生能源发展,实现从化石能源体系向绿色低碳的可再生能源体系转变。到2020年,英国可再生能源消费占比达16%,较2000年提高15个百分点。但就目前发展进程来看,转型仍处在初期阶段,能源消费仍以油气为主。

 

第四阶段:2030后进入非化石能源发展期

根据《气候变化法案》(2008年),英国将在2050年将温室气体排放在1990年基础上减少80%。2019年6月,英国宣布将在2050年实现温室气体“净零排放”。英国气候变化委员会(CCC)也宣布,2035年停止销售汽油车及柴油车,新能源车将成为市场主流。

 

2.2   能源转型的主要驱动因素

 

 大气污染治理和气候变化驱使英国向清洁用能转型

 

自19世纪工业革命以来,英国一直是煤炭开采和消费大国,这也导致燃煤烟雾越来越严重,1952年发生的伦敦烟雾事件致4000多人死亡,这一事件引起英国社会的高度警觉。为治理大气污染,英国政府加大环保立法力度,1956年出台《清洁空气法》实行“去煤化”,逐步实现居民生活天然气化。1989-1990年,英国出台了一系列控制大气污染的法案,主要举措是“以油气代煤”。

 

进入21世纪,温室气体排放和气候变暖成为全球关注的主要议题。2008年,英国率先通过《气候变化法案》,确定了温室气体减排目标,承诺将在2050年将温室气体排放量在1990年基础上减少80%。2009年7月,英国政府发布《低碳转型计划》,提出到2020年向低碳经济转型的发展目标,包括将可再生能源消费所占比重提高到15%,可再生能源发电所占比重提高到40%左右,可再生能源占交通用能的比重提高到10%,所有房屋建筑安装碳排放智能计量表,实施碳捕集及封存示范项目等。2013年,英国政府发布《超低排放车辆战略》,提出确保2040年之后售出的每一辆汽车均为零排放汽车。降低温室气体排放,成为英国从化石能源向可再生能源转型的重要驱动因素。

 

城镇化和工业化的完成是促使能源系统优化的发展动力

 

英国是世界工业革命的发源地,上世纪中期,国有经济在工业领域所占比重高达70%以上。随着国有化程度不断提高,政府对经济生活中的干预也日趋加深,导致经济机制运行僵化,造成各种资源的巨大浪费,英国也为传统工业对资源和环境造成的破坏付出了代价。因此,英国从上世纪60年代便开始产业结构调整,鼓励创新意识,社会经济发展模式由粗放型向集约型转变。经过半个世纪的发展,传统产业所占国内生产总值的比重,从1945年的80%下降到目前的20%以下,能源强度随着产业调整逐年递减,能源消费进入平台通道。进入21世纪,英国已由传统工业为主体转变为以高新技术、金融服务为主导产业的国家。

 

提高能效、降低能耗是实现能源消费总量达峰的有效手段

 

2000年以来,随着科技的不断进步升级,提高能效一直是英国降低能源需求的最大推动力,一系列改善能效的政策也相继出台。2005年之后,英国能源消费总量逐渐与国内生产总值脱钩,呈现下降态势,这也是全社会能效提高后的必然结果。2017年,英国公布《清洁增长战略》,提出支持企业在2030年以前将能效至少提高20%,并要求住宅达到能效证书的C级水平。2020年,英国通过提高能效的措施,已将能耗降至2.4亿吨标准煤。

 

资源的落实为英国能源转型提供重要基础条件

 

北海油气田发现于上世纪60年代。1973年,第一次石油危机爆发,阿拉伯国家宣布对美国“石油禁运”,直接导致欧美油价暴涨,并相继波及各个经济领域,引发全球经济大衰退。在此大环境下,英国将目标转向北海油气田开发上。由于北海油气田资源丰富,开采难度较低,上世纪70至80年代,英国油气产量迅速上涨,不但本国能源可以自给自足,而且成为欧洲能源出口国,煤炭清零成为大势所趋,英国由煤炭时代迈向油气时代。

 

进入21世纪,北海油气田资源逐渐枯竭,英国对本土资源加强了保护,逐渐减少了对北海油气田的开采,国内油气产量一直处于下降态势,英国也由能源出口国变为能源进口国,从欧洲、美国、中东进口石油天然气。随着进口石油及天然气成本上涨,英国政府开始考虑以发展可再生能源来补充国内能源缺口。

 

 2.3  促进能源转型的主要措施

 

法律措施

 

英国的法律体系建设完善且历史悠久,可以追溯到13世纪。英国善于通过立法来实现对社会的有效治理,并且法律条例繁多且细化。例如,1956年英国政府出台的《清洁空气法》,就是通过环保立法来实现“去煤化”。该法案规定设立无烟区,关闭伦敦城内所有煤电厂;要求大规模改造城市居民的传统炉灶以适应新燃料,减少煤炭用量;冬季采取集中供暖,实现居民生活天然气化。该法案还定义了烟尘标准,在无烟区内,地方管理部门负责管控黑烟排放。

 

1989-1990年,英国出台一系列控制污染的法案,重点是“以油气代煤”,例如1989年《烟雾污染管制法》、1990年《环境保护条例》等。2000年出台《可再生能源义务法》,确定可再生能源义务是给供电商设定的责任,即在其所提供的电力中,必须有一定比例的可再生能源电力。

 

2008年出台的《能源法案2008》和《气候变化法》,制定了两个长期目标,即减少温室气体排放和能源进口依赖,加强对低碳电力发展的支持,增加低碳能源在工业和生活中的利用,争取到2020年温室气体排放量在1990年的基础上降低34%,2050年减少80%。到2015年,英国温室气体排放水平已较1990年下降38%,收效显著。

 

行政措施

 

英国行政部门推出一系列相关政策和发展计划,制定低碳减排、提高能效的目标及措施。2009年7月,英国发布《低碳转型计划》,提出到2020年将可再生能源消费所占比重提高到10%,新车二氧化碳排放量平均比2007年减少40%,所有房屋建筑都安装碳排放智能计量表,实施碳捕集和封存示范项目等。2012年,英国政府推出了新的电厂排放标准,化石燃料电厂平均排放限制为每度电450克二氧化碳。

 

2019年3月,英国发布《海上风电产业战略规划》,提出海上风电装机容量将在2030年前达到3000万千瓦,为英国提供30%以上的电力。政府成立气候变化委员会,提出最晚在2035年不再销售新的柴油和汽油车辆,同时扩大电动车以及充电设备供应。2019年7月,英国交通部宣布,对新购电动出租车免征高额汽车消费税,鼓励出租车公司购买更加绿色的出租车辆。目前,英国的电动出租车供应商已经开始行动;航空业也承诺通过使用清洁发动机、清洁燃料和植树等,实现二氧化碳的“净零排放”。

 

 经济措施

 

英国政府采取财政激励、融资、拨款和补贴等一系列经济措施来改变人们的行为方式。例如,在出租屋的节能改造方面,租客通过账单节约可得到绿色新政补偿;对于出租房屋业主购买和安装节能产品的支出,允许每幢房屋可以申请总计不超过1500英镑的减税;高速资本折旧计划对符合节能标准的设备投资提供大幅度减税优惠。英国拥有众多融资机构和多种融资渠道,例如,绿色投资银行等。绿色投资银行由政府拨款38亿英镑,专注于投资环境友好型基础设施工程。2019年,英国政府宣布将拨款2.5亿英镑,补贴本土海上风电供应链企业,使其在未来的国际海上风电创新业务中保持竞争力和领导地位。

 

2.4   天然气在英国能源转型中的作用

 

目前天然气在英国能源中的地位

 

第一大能源。天然气在英国能源转型中占据至关重要的地位,自1996年成为国家第一大能源之后,截至目前仍是第一大能源。近15年,尽管英国天然气消费总量有所下降,目前在能源消费总量中所占比重仍高达43%。

 

第一大电源。虽然英国天然气发电装机占比仅为9%,明显低于可再生能源的67%,但由于可再生能源发电效率偏低,目前发电量占比最大的仍是天然气发电,所占比重为37%,较2000年仅下跌2个百分点;可再生能源(风电、光伏发电、水电、生物质)发电所占比重为31%。

 

第一大生活用能。在居民用能领域,英国80%的居民采暖及炊事配套设施用的是天然气,20%是电力。虽然社会发展进入电气化时代,但英国电价是气价的4倍,天然气的经济性优于电力,人们用气的普及度及意愿更强。目前英国居民用能总量中,天然气消费占比高达64%,电力占比22%,生物质燃料占比6%,天然气在居民用能领域占主导地位。

 

天然气在能源发展和转型中的作用

 

天然气在英国“去煤化”的进程中起到“能源必需品”的作用。大气污染问题最贴近人民日常生活,在治理“烟雾事件”的过程中,天然气扮演了最主要的角色。这段时期,天然气消费所占比重从3%增至43%;煤炭消费占比从80%降至3%。从减少常规污染物和改善空气质量出发,增加天然气利用和减少煤炭消费是双管齐下的。

 

天然气在非化石能源转型的过程中起到“强力调节器”的作用。当社会能源系统向电力化和非化石能源转型时,非化石能源越多,天然气的作用越突出。在英国能源转型的过程中,随着非化石资源电力越来越多,天然气发电也有所增加,因为天然气发电能够及时补充可再生能源的不稳定性带来的能源供应缺口,尤其是在极端天气情况下,天然气发电能够保障能源安全稳定供应。

 

3  英国能源转型及天然气发展对中国的启示

 

3.1   “去煤”的意志必须坚定

 

从英国的能源转型历程可以看出,不论处在哪个转型阶段,“去煤”始终是治理大气污染、实现“碳中和”的首要迫切任务,不“去煤”要实现“碳中和”,基本不现实。中国要在2060年实现“碳中和”目标,必须坚定“去煤”,“去煤”的步子要迈得更大一些。

 

3.2   发挥法规政策的驱动作用

 

英国通过法律和政策等措施,保证能源转型的顺利过渡。中国为实现2060年“碳中和”目标,须保持政策的一致性和严肃性,从中央到地方,从政府到企业,均需要提出清晰、详细、量化的碳减排目标和措施;建立以企业为主体的奖惩机制,严格限制企业发展高耗能、高碳产品。各级政府部门应阶段性监管目标落实情况,有效利用行政手段,将各项政策实施到位。

 

3.3   注重提高能效,降低能源消费

 

2000年以来,提高能效一直是英国降低能源消费的最大推动力。2017年,英国公布《清洁增长战略》,提出支持企业在2030年以前将能效至少提高20%,并要求住宅达到能效证书的C级水平。2020年,英国通过提高能效措施将能耗降至2.4亿吨标准煤。中国应更加注重通过提高能效、节约能源来促进能源消费总量和碳排放的达峰。

 

3.4   中国治理雾霾与实现“碳中和”并重

 

目前,全球新冠肺炎疫情导致经济发展放缓,中国大气污染治理压力巨大。要实现“碳中和”目标任务,应着眼于国家经济发展现实,思考能源系统转型路径,治理雾霾和“碳中和”并重。大气污染与人民群众生活息息相关,目前治理雾霾更为迫切,在此过程中,天然气是最现实的能源。

 

3.5   工业化及城镇化驱动能源消费增加

 

英国不仅实现了城镇化,而且完成了工业向高端服务业的转型,能源消费总量已经达峰。中国正在积极推进城镇化,也在努力实现工业化,能源消费总量还要增加,达峰还需要一段时间。建议中国能源多元化与能源优化协同发展,能源转型路径要从“高碳”到“无碳+低碳”再到“无碳”,经济发达地区要优先实现能源消费总量和碳排放达峰。

 

3.6   天然气是能源转型的重要角色

 

英国在能源转型中天然气成为第一大能源,尤其在电力领域,当用越来越多的非化石电力替代煤电的时候,天然气发电也有所增加。究其原因,天然气不仅比煤炭清洁,而且天然气发电的灵活性远高于可再生能源,系统供电稳定性更强,可补充电力“去煤化”造成的电力缺口。天然气发电具备调峰功能,应充分发挥它的属性优势,增强市场价格竞争力,使之成为中国实现“碳中和”目标的重要抓手。

 

原文信息

题目:天然气在英国能源转型中的作用及启示

作者:刘建亮,杨涵,王小彩

作者单位:1.中国石油化工股份有限公司中原油田普光分公司;2.北京世创能源咨询有限公司;3.中国石油化工股份有限公司中原油田天然气产销厂

刊登期号:《国际石油经济》2021年第4期

 

来源:国际石油经济

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