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从大规模限电看中国构建氢能社会的必要性

当中国在疫后努力恢复生产和消费以稳定经济增长之际,停电现象在国内蔓延得越来越广,引发了国内外市场的关注和担忧。

9月23日下午16点、17点左右,辽宁沈阳沈北新区、浑南区多地突发停电,持续到当晚8点至23点不等。据《财新》报道,9月23日沈阳沈北新区突发停电,当时正赶上下班回家时间,高层住户上楼很困难,有孕妇爬了24楼。据称,“手机根本没信号,街道上交通瘫痪,十分拥堵。”“9月24日上午又停了半天,晚上9点接到物业通知,9月25日继续拉闸限电,可能持续到9月30号。但具体怎么停,停多久,我们没有得到确切的说法。”国网沈阳供电公司9月23日17时47分曾补发布通知解释:近期,受联络线净受能力下降、煤电价格居高不下导致发电厂出力下降等因素影响,辽宁电网供需形势趋紧,短时间内存在电力供应缺口。辽宁执行有序用电后仍存在电力缺口,将对辽宁地区14个市实施事故拉闸限电。拉闸限电的还有紧邻辽宁的吉林省。9月23日,按东北电网指令,吉林电网于16时37分采取限电措施。吉林九个市区均执行了限电,长春地区部分用户停电,恢复供电时间需待东北电网通知。一份由国网东北电力调度控制中心于9月23日签发的《东北电网事故拉闸限电预通知单》显示,东北电网全网频率调整手段均已用尽,系统频率低于正常范围内的最低值49.8赫兹,为保证电网安全运行,采取事故拉闸限电。辽宁、吉林、黑龙江预计当日16点30分至21点30分拉闸限电共100万千瓦。

在很多人心目中,经常性的停电、限电是经济落后的表现。中国已是全球第二大经济体,多年以来,中国在能源和电力等领域投入巨资大搞建设,以保障经济运行和老百姓的用电需求。数据显示,2010年以来,中国每年的新增电力投资(包括电网投资和电源投资)规模都在4000亿元人民币以上,2016年、2017年、2018年连续三年的新增投资规模都超过5000亿元。按道理说,在没有出现意外事件(恐袭、断网、自然灾害等)的情况下,不应该出现大面积停电、限电。为什么近日停电现象在国内不断出现呢?

此次停电的原因大部分是拉闸限电。综合来看,限电的原因则主要有以下两方面:

一是煤炭涨价,电厂发电亏本,发的越多,亏本越多,限电属减亏之举。据多家媒体日前报道,煤炭价格屡创新高,使得国内许多电厂无法盈利,在一些省份已经造成了供应缺口。媒体甚至警告,如果这些差距扩大,其影响可能比美国部分地区夏季的电力短缺更严重。

二是节能降耗,尤其是在南方地区,产销均正常,但能耗指标已用完,为完成任务而拉闸限电。据了解,广东佛山、汕头等多市的企业收到限电通知。除了广东省,近期还有多省的企业因电力供应紧张,生产受到影响。多家上市公司专门就此发布公告。

要指出的是,电力是基础能源,保证稳定的电力供应是基本营商环境。如果拉闸限电在国内蔓延,将会造成国民经济的“内伤”。

9月22日晚间,有一大批上市公司披露了限电限产影响,包括西大门、天原股份、上峰水泥、晨化股份等一批股票。据媒体报道,浙江、广东、江苏都在限电。在化工大省江苏,st澄星公告称,因云南地区加强黄磷生产管控,位于云南的两家子公司宣威磷电和弥勒工厂无可供满足生产使用的电量,于9月23日起开始停产,暂时无法预估恢复生产时间;旗下江阴本部生产工厂和广西钦州的工厂均于9月23日起停产,预计9月30日恢复生产。上述四家工厂几乎贡献了公司全部的营业收入和净利润。另一家江苏企业晨化股份公告称,受近日江苏电力供应紧张影响,全资子公司淮安晨化新材料有限公司被迫临时停产全部生产线。同省的迎丰股份公告称,为缓解煤炭库存状况,保障供热、用热企业安全有序生产,公司于9月22-23日临时停产。停产的产能占公司全年总产能3%。此外,上峰水泥表示,近日铜陵和怀宁的两家子公司都接到了限电通知。另外,能耗“双控”后,煤炭价格上涨、限电限产政策和第四季度旺季三重因素叠加,预计华东地区水泥价格有望继续保持高位运行。神火股份也公告称,受限电影响被迫陆续停运20万吨在产产能,已建成未投产的15万吨产能无法投产;云铝股份近日也发布了关于受限电影响情况的公告,称公司因配合当地做好能耗双控有关工作,减少电解铝产能约77万吨。

大范围的限电措施,一方面针对“双高”行业,推动减碳发展;另一方面,与目前煤电供应紧张有关。在电力供应无法保证的情况下,未来还会影响到企业的业绩。野村证券也因此将中国2021年的年度国内生产总值(gdp)增长预期从8.2%下调至7.7%。除了限电因素,野村还指出,若加入房地产行业对地方政府财政的贡献,保守估算其对中国gdp的贡献在25%左右。在疫情持续影响下,未来中国经济会同时面临供给侧和需求侧的冲击,下行风险将明显加大。

这不禁让人回想起去年年底湖南、浙江两省的限电举措,当时还只是地区性的偶然现象,而今年此类限电现象在国内不断蔓延,在安邦智库(anbound)的研究人员看来,这其中蕴含了一个不断凸显的重大问题——在全球加强减碳发展、中国承诺在2060年实现碳中和的背景下,中国今后在产业结构和能源消费上将面临重大的调整与改革压力。这种系统性的结构改革压力极大,如果中国处理不好,有任何一方面跟不上,就可能陷入两难格局——要么因为强行减碳而损失经济发展,要么因为要维持经济增长而在减碳方面违背承诺。


这种担心并非杞人忧天,因为中国的高碳排放经济规模巨大,产业发展和能源消费维持旧结构的惯性极大。

中国是世界上第一大能源生产国和消费国。相关统计数据显示,从能源生产来看,2019年中国能源生产总量达397000万吨标准煤(较2018年增加20000万吨标准煤)。其中,2019年中国的原煤生产总量为272342万吨标准煤,能源生产占比为68.6%;原油生产总量为27393万吨标准煤(占比6.9%);天然气生产总量为22629万吨标准煤(占比5.7%);水电、核电、风电生产总量为74636万吨标准煤(18.8%)。化石能源生产在全国能源生产的占比达81.2%。

从能源消费来看,2019年中国能源消费总量达486000万吨标准煤(较2018年增加22000万吨标准煤)。2019年的煤炭消费总量为280422万吨标准煤,占全国能源消费总量的57.7%;石油消费总量为91854万吨标准煤,能源消费占比18.9%;天然气消费总量为39366万吨标准煤,能源消费占比8.1%;水电、核电、风电消费总量为74358万吨标准煤,在全国能源消费总量的占比为15.3%。化石能源消费在全国能源消费的占比为83.7%。

如果中国要实现习主席在联合国承诺的2030年达到碳排放峰值、在2060年实现碳中和的目标,将需要对全国81.2%的能源生产、83.7%的能源消费进行巨大的结构调整。由此将产生一系列涉及广泛的新需求,这对中国将是巨大的挑战。比如:

需要寻找到规模巨大的可再生能源来替代化石能源;

要有大量的新能源生产、储运、利用方面的科技创新和技术应用;

中国的能源消费体系将会发生巨大变化,并要求相应的产业体系、消费体系也随之变化。

这些变化的结果,将会为中国带来一系列的科研、产业链、消费体系、能源安全、外交、地缘政治等方面的变化。

虽然能源体系转换的远期目标很宏大,在此过程中的成本也很巨大。中国将面临巨大的投资和成本,很多旧的产业和消费体系将会凋零和消逝,一些新的产业和消费体系也将会诞生。这一过程可能会从现在起持续长达30年至50年,以中国当前的产业结构和能源结构,面临的风险和成本将会是一种“涅槃”式的生死转变。

曾有市场研究预计,到2050年,世界及中国化石能源消费比重会分别降至62.4%及76.6%,化石能源在2050年时仍将占有重要地位。如果这一预期靠谱,对中国实现碳中和目标无异于一盆凉水。除非中国真正寻找到一种完全不同于现在的新的能源生产和消费体系,结构性地转变能源生产与消费构成,否则将难以实现对全世界承诺的目标。这种新的能源利用路径存在吗?

我们的答案是肯定的,那就是氢能利用,中国要以此为基础去构建氢能社会!


“氢能社会”是指以氢为主要能源的经济社会,氢能广泛应用于交通、建筑、工业和电力等各个领域。

作为一种低碳的化学能源载体,氢是许多行业实现减排的主要手段,因为它能够以类似于天然气、石油和煤的方式在化学反应中储存、燃烧和结合。从技术上讲,氢能源还可以转化为目前燃料的“直接”低碳替代品,这对于排放量难以减少的行业尤其具有吸引力,特别是在直接使用生物质和碳捕获、利用与封存(ccus)受到限制的情况下。氢能利用的污染排放极小,未来随着技术进步,完全可能做到使用阶段零排放、全生命周期低排放。这几乎就是可持续能源利用的“终极方案”了。

当然,风险我们也不能忽视。氢气的性质限制了它的安全性,氢气的易燃性比汽油更高,因此,氢气的复杂性增加了它的使用难度;以及,某些液态有机氢载体的运输和使用也可能会存在一定的安全风险。但相比核电站一旦出现事故,动辄危及数十万人口,甚至产生历经数十年、以至数百年也无法消除的严重后果时,氢能还能通过技术的创新和提高看到解决的可能性。

除此之外,氢能有助于确保可再生电力持续快速增长。随着太阳能和风能成本的降低,预期它们在未来一次能源中所占的份额将上升。在太阳能和风能占比很高的情况下,其发电量波动性将成为棘手的问题。目前,许多国家和地区都制定了低碳电能占比目标。如果可再生能源发电成本降到足够低,普及程度足够高,那么它们不仅可用于提供低碳电力,也可用于制造低碳能源,代替交通运输、供暖和工业原料中所用的化石燃料。实际上所制成的低碳氢能源可用于任何不是非电能不可的领域。这些优点都使氢能源成为能够很好地相互协同的技术之一,在总体能源系统层面上支持低碳能源的发展。

对中国的氢能社会建设而言,“2060年实现碳中和”的目标为可再生能源制氢提供了广阔发展空间,并且,从发展趋势看,氢的制取方向也已十分明确,即“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”。在此原则背景下,需要进一步深入研究,如何在获得氢气的同时,尽最大可能减少乃至没有碳排放。(至于可以从哪些方面考虑切入,欢迎拨电010 - 5676 3034 咨询安邦有关氢能的重要研究成果《中国发展氢能社会的构想和路径》)

要强调的是,作为一直以来发展氢能产业、建设氢能社会的坚定推动者,安邦认为,氢能社会不仅与国家的战略决策相关,还与中国的地方经济发展紧密相关,更与亿万万人民的幸福与未来休戚相关,是中国应该高度重视并从现在就开始大力推动的国家级战略。

大规模限电举措揭示了中国在平衡经济和减碳发展时面临的挑战。要实现中国2060年碳中和的目标,中国需要重新构建能源生产体系、消费体系以及相应的社会配套体系,安邦提出的构建氢能社会的战略建议,可能是中国未来能实现平衡目标的唯一路径。

本文部分图片来自网络,侵权删

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