欧洲为什么要激进“脱炭”？

2020年6月初，瑞典国有能源公司Vattenfall确认将在北海靠荷兰海岸海域建造一座1500兆瓦无补贴海上风电场——HollandseKust Zuid项目。新冠疫情导致的突然经济下滑也没有改变Vattenfall的这一决定。

 

2015年，海上风电被认为是当时成本最高的发电来源。北海靠英国海域某项目的拍卖价格曾高达每兆瓦时117英镑（130欧元），远高于曾获热议的英国欣克利角（Hinkley Point）核电厂的每兆瓦时92英镑。仅仅两年之后，英国的海上风电拍卖价格就跳水到了每兆瓦时57.50英镑。

 

现如今，Vattenfall率先开始尝试完全依赖市场的海上风电经营模式。与此同时，光伏项目已经在欧洲各地确立了其作为无补贴发电技术的地位。今年5月，位于英格兰东南部的Cleve Hill光伏发电项目获得了最终的建设许可，占地360公顷，足以为9.1万户家庭供应电力的该项目将成为英国最大规模的光伏发电厂。要知道就在几年前，在阴郁多雨的英格兰开发光伏发电项目还曾是能源大会上最常见的笑话。

 

去年，葡萄牙的一家光伏电厂招标收到了每兆瓦时14.8欧元的历史最低价。今年5月，在被认为投资风险颇高的欧盟之外的国家阿尔巴尼亚，光伏发电价格也曾低至每兆瓦时24.89欧元。在严格的国家补助规则环境下，无补贴商业可再生能源项目正在欧洲各国落地。

 

零碳能源大发展

 

欧洲正在迅速推进零碳能源发展，同时抛弃煤炭、挤压天然气市场、逐渐减少石油用量并放弃核能。在短期趋势上，我们可能会看到一些误导性的数据。例如天然气的用量在过去五年中还在上升。这很大程度上是因为过去两年每吨25欧元左右的较高的碳价，还有储量丰富且价格较低的天然气通过利用现有燃气电厂设施加快了从煤炭向天然气的转变。

 

 

 

即便将这一增量计算在内，欧洲当前的天然气用量也只和20年前的水平相当（同时期经济总量已增长一倍），几乎没有新建燃气发电装机。大部分的新投资都流向了可再生能源、能效，以及越来越火热的电池领域，能源数字化的投资也在快速增长，生物气领域和更重要的氢能领域的发展计划同样充满雄心。

 

 

因此，天然气的发展很可能将很快遇到阻碍，暂时性的增长也将停止。部分由于可再生能源增长造成的批发电力价格走低也使传统能源装机领域的投资不再具有可持续性。

 

欧盟委员会预计，欧盟2030年的天然气用量将在已经水平相对较低的2015年用量基础上再下降29％。如果这一预测准确的话，天然气用量在未来十年中将会减少38％。

 

问题是这种脱碳趋势将会持续多长时间。欧盟目前的立场是坚定的，也得到了所有成员国的支持（除波兰暂时性和战术性保留意见）。到2050年，整个欧洲经济必须实现碳中和，当年新增的碳排放要和减少的碳排放持平。辩论的焦点在于中期目标制定。

 

欧盟委员会已提议将2030年的温室气体减排目标从当前已通过的1990年水平的40％提高到55％。一些东欧国家在反对这一提议，而活动组织则坚持应将目标进一步提高至65％。到今年底，55％的目标很可能会被正式确定。这无疑将加速煤炭的退出，并给天然气带来更大压力。

 

一些游说团体正在反击。虽然煤炭行业几乎已经放弃，接受了煤炭在欧洲已经不可逆转地走向衰落的事实。但天然气游说团体仍坚持认为天然气是实现碳中和过程中的一种过渡性燃料，并且燃气基础设施在未来还能被氢气所利用。但这两个论据都不够充分。

 

目前为止的实践证明，除了个别研究和测试案例外，氢气在供暖或发电领域的使用方式很可能将与天然气不同。欧盟还在新建建筑领域强制性引入了所谓的“近零能耗建筑”（nZEB）标准。这些都是不需要天然气供暖的高能效建筑。

 

nZEB标准将逐步推广至老旧建筑改造领域，进一步减少天然气的用量。能效、热泵、集中式和分布式太阳能供暖和地热都将作为更优先的供暖燃料选项替代天然气。我们可以清楚地看到这些趋势的出现，并且数个国家都已经制定了相关规范来限制天然气在建筑供暖方面的应用。

 

核能会成为能源低碳转型的一个意外受害者。核能可以生产零碳电力，尤其当我们忽略了建造核电厂的碳足迹，但它在欧洲的未来似乎并不乐观。其原因是复杂的。基于对环境和安全风险的考虑，以及主要公众舆论的意见，德国和奥地利等一些国家制定了强硬的反核政策。

 

更重要的原因是，相对于可再生能源和电力现货市场价格，欧洲的核电生产成本过于高昂。新建核电厂的发电成本至少在每兆瓦时90欧元到100欧元。这样的价格水平需要高额的补贴，而纳税人并不愿意支持此类项目。

 

考虑到欧洲人口和经济增长缓慢，并且由于能效的提高，整体能源用量正在下降。在这种环境下，当可再生能源配合储能、开放式电力市场及需求侧管理技术能够以仅相当于新建核电厂三分之一的价格提供安全能源供给的时候，要证明核电价格的公平性是非常困难的。

 

核能的发展要面对两大问题：

 

第一，修建核电厂是个非常漫长的过程。我们已经看到能源格局在5年中就可能发生不可预知的巨大变化，而修建一座核电厂可能需要10年到15年，甚至更长的时间。保加利亚的第二座核电厂至今已经修建了35年，除了混凝土地基外仍未有更多的进展，几乎没人相信这座电厂还会被建成。

 

第二，核能似乎并不适合于欧洲愈发自由化和一体化的电力市场。相比于基载负荷，该市场更重视平衡与弹性的作用。将重要的资金押注于成本如此高昂的东西上，似乎并不是一个非常明智的决定。

 

目标：建成脱碳欧洲

 

如果煤炭、天然气、石油和核能都被驱逐或衰退，那么谁会替代它们呢？投资者们又应该关注哪个领域？欧盟委员会提出的复苏计划将重点放在了建筑改造和氢能上。这是两种截然不同的技术和商业案例。建筑改造正在欧洲大范围推广，尤其是东部地区，急需数十亿投资来升级他们的建筑标准。

 

不过，建筑改造需要在材料、供暖技术、项目组织和金融工具上都进行大规模的创新。另一方面，许多人将绿色零碳氢能视为未来的燃料，认为它是欧洲要想保持能源领域领先地位而必须投资的一种技术。能源创新资金的很大一部分比例都将流向这一领域。

 

显然，得益于目前具有竞争力的低成本优势，光伏和风电还将进一步增长。一方面为了在全球储能技术竞争中保持领先，另一方面为了拯救其汽车产业，欧洲正大力投资电池技术。

 

此外，新冠疫情复苏计划所支持的“欧洲绿色协议”还在推广分散化能源解决方案，包括能源合作社、屋顶光伏、微电网和所有该领域的相关数字化技术支持。需求侧管理将会得到发展，并将得到政策的支持以关联能源转型与数字化转型。

 

但要实现目标，欧洲还需要做得更多。水泥、钢铁和化学行业必须脱碳。新建筑材料必须得到发展和商业化应用。应扩大创新木质基础材料替代水泥与钢材的范围。可持续农业、林业和生物经济必须成为工作的重要组成部分。

 

奇妙的是，一项有希望的创意来自于煤炭地区。欧盟委员会旗下研究机构——联合研究中心最近在一份研究中指出，正处于转型中的欧洲煤炭地区拥有与它们当前燃煤发电相同的光伏发电潜力。煤炭，尤其是褐煤地区，拥有大片不适合发展农业的土地、完善的电网（大多是国有性质）以及丰富的劳动力。

 

总部位于布鲁塞尔的智库欧洲政策研究中心（CEPS）提出，可以将煤炭地区转变成低碳和零碳发电产业集群，实现可再生能源、储能和绿色氢能产业与零碳转型新产业的有机结合。这一课题也得到了欧盟煤炭地区转型平台的认真讨论。这一手段可以将一些处于困难中的煤炭地区转变为产业发展的动力和最新技术的试验场。

 

此外，欧盟还必须将目光投向边界之外，他们也确实正有这样的计划。在谈到脱碳欧洲时，欧盟委员会主席冯德莱恩指的是整个欧洲，而不仅是欧盟。这是欧盟委员会国际化雄心的众多迹象之一，也显示了欧盟对其他国家支持的需要。

 

欧盟不仅要管理北海海域的海上风电资源，也已将波罗的海和地中海包括在内，对黑海风力资源的兴趣也在提升。漂浮技术的发展还将打开更多深水地区资源利用的机会。此外，乌克兰和土耳其的陆上风能，可以用来发电的北非太阳能资源，以及巴尔干半岛西部的水力储存潜力也都将在转型过程中发挥各自的作用。

 

欧盟可能重新审视其电力高速公路（或超级电网）计划，并评估连接北非、海湾地区、黑海地区和冰岛的潜在可能。在其共同利益项目列表中，欧盟已初步批准了连接以上部分地区的长距离高压直流输电电网项目，并可能在未来批准更多此类项目。

 

与此同时，欧盟委员会正在研究所谓的边界碳调整机制，一些人也称之为碳税。这一机制究竟将如何发展并落到实处目前还很难讲，但清楚的是，欧盟将花费极大努力创造一个与全球其他地区公平竞争的碳环境。

 

考虑到欧盟是全球最大的贸易主体，这样的努力显然将影响到许多行业的全球价值链。与欧盟合作开发一个全球性的碳市场可能成为一个不但有利于气候协议的签订，更有益于互利贸易谈判的良好平台，进而打造更具可持续性、长效性和公平性的全球合作与竞争框架。

 

在低成本可再生能源和数字技术不断进步的大环境下，加上“欧洲绿色协议”和新冠疫情复苏计划的支持，欧洲的气候雄心终于越过了经济临界点，成为了一个具有吸引力的商业主张。欧洲及其合作伙伴与竞争者们如何利用这一机会，将决定其在整个世界上的经济地位，以及全球贸易与工业发展的进程。

 

作者：Julian Popov、Kitty Bu

 

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