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Vol 34 . IEA中国脱碳报告(下):经济结构重塑与能源消费结构
REEI 2021/10/22

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林佳乔:
大家好,我是磐之石的林佳乔,今天的播客由我和我的同事赵昂给大家带来,大家好。


赵昂:
非常高兴再次能在解读栏目当中与大家见面。


林佳乔:
上期节目我们解读了来自于国际能源署,也就是IEA,发布的关注中国碳达峰和碳中和目标实现路径的一个报告,我们也在两个情景之下去讨论了中国的能源消费、碳排放、甲烷排放,我们也稍微地聊了一下电动汽车,水泥加上CCUS,还有就是资金的问题,对这期节目感兴趣的听众也可以选择回听我们的节目。


赵昂:
是的,我们上期报告主要聊了中国近期从2021年到2030年,在达峰过程当中IEA的分析给出的一些建议,特别是提到希望中国能够加大努力,能够让达峰的时间尽早能够在2025年完成。那么今天的解读的内容我们主要看从2030年到2050年,或者说到本世纪中叶,因为中国承诺的目标是到2060年之前达到碳中和,所以我们要看中长期时间内 IEA的报告是怎么为中国实现能源部门的净零排放给出一些建议和指出一些应对挑战和困难的一些方法的,那么重点讨论中国经济发展与碳减排路径这个点上,我觉得是我们今天第一部分内容。第二的话我们还有一个重点是要讨论中国的经济结构的重塑或者是重构与能源消费结构的变化。从中国目前的经济体量和经济结构来看的话,实现未来的能源部门的净零排放,经济结构必然要有一个重大的变化。我们还讨论第三个点是关于投资低碳技术的可行性,或者说中国在投入更大的资金的范围方面,有怎样可能的作为或者有怎样的一些政策建议,所以这是我们今天对于报告讨论的三个主要部分,因为本身报告的内容非常丰富,篇幅也很大,所以我们只是找出来三个我们认为最重要的点来给大家分享。另外在解读的过程当中,我们也会讲一下我们自己对这些问题有怎样的一些观察和看法。

首先来看第一个方面,经济发展态势,中国未来发展的态势究竟是怎样的一个情形,因为这个是直接影响减排路径的一个最根本的问题。IEA认为中国的经济发展的质量就是每增加一个GDP要投入的能源一定是在继续改善的过程当中,同时的话也需要在能源供应方面加快低碳能源的供给来替代高碳的能源。我们先看经济,从2000年到2020年,中国人均GDP的增速高于世界平均水平,工业和服务业的GDP占比也逐渐提高,到去年也就是2020年传统数的第二部门和第三部门的总和占到GDP的90%,当然2020年中国人均GDP与世界的平均水平已经比较接近了,当然与发达国家来比还有很大的差距。


林佳乔:
对是这样的,我昨天也听到了一个节目,就在说中国的GDP什么时候能超过美国,他给出的一个预测大概是2025年,那究竟未来是怎么样的,就是中国GDP未来是怎么样的,其实不是我们今天讨论的话题。但是IEA它作为国际能源署,它其实是尝试要把经济的指标和能源的指标放在一起去看,所以经济指标的话中国来讲在过去的20年间,其实变化最大的是 GDP的总量还有人均GDP的水平,能源指标来看的话,能源消费的总量,2020年的话是2000年的总量的三倍,也就是说是增加了两倍这样的一个水平,能源相关的碳排放也是相应地变成了2000年的三倍,能耗的强度还有碳排放的强度都是下降的趋势,而且下降的幅度也是比较相似的,在20年间都是下降了大约40%这样的一个水平。


赵昂:
这个地方我想中国的发展总是要放在全球的背景下来看,过往的发展可能有一定程度上的参考意义,但是因为未来30年是一个扭转我们经济增长模式的一个最根本的一个转折,其实即将召开的 COP 26,英国的首相约翰逊其实也在针对大家的预期的时候也提到说这是气候变化应对历史上或者人类历史上的一个转折点,它把会议的氛围要往上推一下。但是从本质上来讲的话,我想我这边分享一下诺贝尔经济学奖获得者,2018年的得主之一,耶鲁大学的诺德豪斯这个经济学教授,他在近期的一次面对G20财长的演讲当中提到的说,从过去30年,从1990年到2019年这30年的全球经济发展来看,其实气候变化政策或气候变化应对基本上没有产生明显的影响。它用单位GDP的二氧化碳排放指标来看,过去30年是怎么变化的,最后发现这个趋势是非常均匀的一条接近于一条直线的,下滑的直线,它平均的话就是每年二氧化碳的 GDP强度是降低1.8%。由此来看的话,无论在哪个阶段所推动气候变化应对,其实并没有扭转经济发展的这种和碳排放之间的强相关的关系。所以从这个角度来讲的话,我们面对的未来的30年一定是一个巨大的挑战。

挑战我觉得表现在两个方面,第一个方面的话,经济还需要发展,人的生活水平还需要提升,也还有很多最不发达国家的人仍然是生活在支出水平还低于两美元的这样的一个水平。像未来30年一个非常强的经济推动力,包括中国的继续的城市化工业化,还有印度的这种经济发展的一个新的阶段,它的工业化也都会带来对全球GDP增长的一个推动。但是这个推动就要跟能源消耗特别是高碳能源消耗有脱钩,就不再是以化石能源的方式来推动GDP增长,而是以低碳能源的方式来推动GDP增长,所以这个我觉得是一个根本就是说由于能源结构的根本变化,带来将来的单位GDP的二氧化碳排放要出现大幅的下滑。

另外一点的话还有很重要的一点就是其实在全球的经济增长当中,过去30年的一个重要的特点是它的全球化,未来30年我相信全球化可能要比过去30年会弱一些,但国际贸易依然还会比较成为一个重要的因素,推动各国经济的成长。国际贸易当中和各国的气候政策或者是气候应对是不是怎样的挂钩,包括欧盟推出的碳边境调整,包括可能未来还有其他的经济体之间的组成的一些所谓的气候俱乐部这样的一些经济实体来去推动一些在应对气候变化方面可能不是那么积极的经济体能够加快。我觉得这两个点可能是要看到,在这样的背景下,也许中国的未来30年经济增长,需要有一个真的是一个巨大的转变,才可以去实现,无论是IEA提到的这样一个路径,还是说我们看到有别的研究当中也会提到的说中国在达峰的时候要尽早达峰,减排实现碳中和的时候,要尽量靠近2050年这样一个时间节点,所以这一点的话我想可以帮助我们去理解中国未来经济成长当中所面临的这些,无论是碳排放的,还是说国际环境方面,这些方面的一些约束,可以有助于我们去理解长的趋势下,我们在讨论这样的一个经济发展和碳排放完全脱钩的未来的一个趋势。


林佳乔:
是这样的,其实我们看一看就是IEA这份关于中国的报告,它的能源相关的碳排放的情景,其实也大概能从里边去找到刚才赵昂所提到的下降通道是什么样子。如果你要知道IEA这个报告它背后的关于GDP增速总量的一个假设,其实是能算出来二氧化碳排放的这种强度的,当然是二氧化碳排放除以这一批这样的一个指标,我们其实没有计算,但是我能给大家展示一下,就是IEA它所展示出来的就是能源相关的排放情景到底是什么样子。除了上次我们提到的叫APS,也就是已经宣布的这些承诺的一个情景之外,他又引入另外一个情景叫STEPS,STEPS情景的话就是Stated Policies Scenario,它其实你大概能看成是这种现有的情景,现有政策情景,另外的话它其实也给出了中国的研究机构,它对中国未来能源相关碳排放这样的一个预测的一个这种区间,因为很多人做预测做模型分析,所以它展示出来是一个区间,这种APS的情景其实是落在这个区间的下端,然后在2050年的时候,能源相关的碳排放是达到了净零这样的一个程度。值得指出的话是什么呢,就是现有政策情景,也就是 STEPS情景它其实是远高于就是中国研究机构的预测,当然也远高于APS情景所预测的中国的能源相关的碳排放。它其实想说明什么呢?我是觉得IEA其实是想说明中国目前的承诺,比如说你承诺了2060碳中和,但是你的现有情景,现有政策情景其实是跟你的承诺之间还有很大的政策的提升空间,这个是我感到的一些信息。


赵昂:
其实我觉得从我的角度来讲的话,因为中国也只是提出碳中和的目标,也就一年的时间,相比欧盟在这个过程当中准备的程度要更持久一些,因为中国刚刚提出来的一年,所以又面临达峰,又面临碳中和,所以可能需要时间。我就觉得这个报告可能是继续提醒中国的决策者,要加快对于碳中和策略落实措施的细化。当然我们也看到也有一些信息,包括”1+N“的这样的一些策略,也在努力往前推,当然也会可能出现政策的决策者其实在做的事情,但是在对外宣称沟通方面可能并没有及时,所以这也是可能这种因素,但是不管怎么样,从我们现在能看到的文献和信息来看的话,的确存在IEA所陈述的这种情况。

那么对于已经宣称的一些承诺的情景, IEA的报告里面也特别提到,到2060年中国的非化石能源占比要占到80%,到2030年达峰的前后的时间要占到26%,那么能源的总的排放在2020年的时候,中国的排放是110亿吨,到2030年还要回到110亿吨。那就在这之前就打峰了,到2016年达到一个净零,这是目前根据中国已经宣称的承诺所提出来的一个排放的路径情况。接下来我们来看一下在发电行业在IEA的报告当中,在已经宣布的承诺的情景下,它的减排是怎么进行的。那么因为电力部门它是碳排放占比最高的部门,那么在报告的情景当中,它是假设到2055年,整个电力部门就能够实现净零排放,尽管电力的需求仍然比2020年还要增长30%,要达到2020年水平的130%,但是由于它电力结构当中更多的来自于可再生能源,所以它的碳排放就可以实现净零。当然在细节当中的话,它也提到有一些负排放技术,包括 CCUS或者是空气的捕获等这些技术可以帮助它实现净零。但是总体的来讲的话,即使在中国未来30年到40年,能源的需求总体还会增长,但是由于它能源的基本的来源是靠低碳能源或者是零碳能源的话,就可以帮助我们去实现到2055年左右能源电力部门的这种净零排放的一个目标。


林佳乔:
是的,我也看到在最后的时候贡献比较大的,应该是太阳能跟风电是吧。然后的话像核能跟生物能的话,也都有它一定的这种减排的作用,我这边再从电力需求的角度来给大家分享一下,比如说在IEA的报告当中,从电力需求来讲,未来的情景是什么样的。在2060年来看的话,它的预测是占比最高的话是工业,然后的话是建筑和交通行业,那不能忽视的一个,其实也是它考虑到了电解水制氢这样的一种方式,占比的话是从2030年起升高的速度是比较快的,就是从2020~2030年,电解水制氢几乎是就没有这种预测的,从30年之后,电力需求有很大一部分是在电解水制氢,所以这个报告中也是单独指出了这一块。从发电来源上来讲的话,可再生能源加上核能它在2060年的时候占比是在接近95%,剩下的话那就是来自于化石能源的发电,但它是有一个前提的,这5%剩下的化石能源的发电是要连接CCUS这样的一种技术的。


赵昂:
对的。至少从这个趋势来看,我觉得比较清楚的,虽然工业仍然占最高的比例,但是在看到由于电解水制氢需要很多的电力,另外建筑和交通都有更多的电气化,使得这两个部门的电力需求的占比也会上升很多。所以总体看到2060年占比的比例就不再会像我们现在看到的2020年前后2/3的电力都被工业消耗。


林佳乔:
我们大概介绍了能源消费结构之后的话,我们再来看一看就是能源消费,中国能源消费跟经济结构之间的关系吧,报告提到了重塑这样的一个词,它用的是Restructure,我的理解的话,它其实主要指的还是这种对经济特别有贡献的一些行业,比如说像工业、建筑、交通,甚至像是服务业,但是服务业的话它可能又是一个比较综合的概念,下面可能还包括了一些刚才我提到的一些比如说像交通可能也还能归到服务业,所以还是比较复杂的一个分类,它没有分类,这是我自己在理解的。另外的话就是一次能源中的工业耗能,IEA的报告,其实它是把工业耗能中的重点,比如说像钢铁水泥还有铝,把这几个拿出来,因为它们的能耗还有相关的碳排放的占比都是当然是最大的几个了。然后看一看这几个工业能耗的比较大的这几个部门,它的煤炭、石油、天然气使用量目前是什么样的一个情况,它其实是想把现在的情况跟2000年去比较一下,然后的话再去展望未来,是这样的一种模式。


赵昂:
其实 IEA还是比较好地用一些可视化的数据图形来去呈现了中国能源结构的主要的一个跟这些四大部门之间的比例关系。我想这边可以给大家稍微简单的说一下,到2020年三大化石能源在消耗总量上的相对关系是这样的,到2020年石油的总消耗量是大概天然气的2.5倍,然后是煤炭也是大概石油的2.5倍,而煤炭在这三种当中是碳强度最高的,而它的耗能的主要去向大概60%是用来发电,另外30%是用于工业,而电力消费当中,就发完的电当中这些电力消费当中有67%是用于工业的,所以由此来看的话,中国能源消耗的绝大部分,2/3以上的部分都用在了工业生产上,这也是说中国是名副其实的世界工厂。这样一个情形,就是决定了中国未来在脱碳的核心任务就是去煤,怎么样把工业里面,怎么样把电力系统里面的煤去掉,无论是直接用于高热的煤燃烧,还是说用电力生产工业产品的电,如果能把煤去掉,用别的替代的话,可能这是最大的问题也是最难的问题之一。

我们现在稍微来看一下煤炭占比的情况,如果把其他经济体放在一起来看的话,在全球范围内来比,煤炭在一个国家的能源部门的碳排放的比例来看的话,一般的全世界其他除了中国之外,煤炭只占到大概1/3,而中国占到70%左右,所以这是一个很大的差异。另外电力消费刚才也说了,67%都用在了工业方面,所以这是可以看出来,在未来方面我们看到IEA给的一些重点的行业,比如工业里面的高耗能行业,最明显的是钢铁、水泥和铝,我想这一块的话可能在我们后面提到一些具体解决方案,特别是在投资方面重点去向的时候,我们可以再来更多的讨论一些。


林佳乔:
是的。我们看一下比如说在APS情景,也就是这种宣布的承诺的情景之下,2020年到2060年,也就是接下来40年的时间分部门来看,到底就是需要减多少化石能源,增加多少可再生能源,还有电力,这个是IEA也展示给我们的。它也分门别类,主要是分成三个大的部分,第一的话是建筑,然后是交通,然后的话是工业,建筑部门的话非常明显的一个趋势就是煤、油、气,还有生物质,这4个都是很均衡的,然后要减的其实也都差不多,建筑部门需要做的是什么,是提高电力的使用。我理解的话可能现在有很多是这种通过化石能源去采暖,比如说这种热电联产或者是这种燃气取暖,可能是建筑供暖的电力化,就直接用电加热去取暖,这可能是未来的一个趋势。

然后的话可再生能源跟生物燃料,这个在建筑部门的话也占有了一定的份额。在未来的40年中,交通部门的话其实是比较清楚的,那就是减少油的使用量,因为现在汽油、柴油这个是最主要的交通部门的化石能源的使用,增加的话是需要增加电动化,就是电动汽车的比例,然后增加氢燃料以及生物燃料的数量。工业领域的话最主要的话就是去煤,大幅度地去增加电动化,就是用电,而不是用煤作为能源,这个是未来工业发展的一个此消彼长这样的一个过程,然后辅助的话就是氢跟生物燃料作为工业用能的这个主要原料之一。


赵昂:
是的,我觉得我们还是刚才提到了这两大部门,电力和工业,工业也提到了这种用能的这种方式的转换,比如说钢铁,更多的是要用电炼钢,比如在很多发达国家已经比较主流的,另外就是像水泥这样一个高耗能的话,我们上一期也解读过,是讲到用CCS来解决它的碳的问题,我觉得在这个报告里面我看到的一点,我的感受是说,究竟中国的工业的能源消耗有没有存在被高估的情况。因为从目前来看的话,2020年从它的数据来看,是从大概58个EJ要降到2060年的大概45个EJ这样的一个总体的情况的话,我觉得仍然是一个能源需求非常高的情况,降比不是很大。

但是因为考虑到整个经济的规模,包括人口的变化,还有目前我们看到的这种城市化的水平的较高地在放慢,所以我觉得也许可能在中国的工业领域的能耗,先不考虑这个能耗带来的排放的结构,比如说你用的是更多的可再生能源,还是用的是更多的化石能源在进程当中,那么总体地觉得能耗也许有可能被高估了。当然IEA也给出了一个证据,就是说你把中国的重要的工业品从钢铁到铝到造纸到其它的基本化工,也放在全球的这个市场里面来看,中国大概每年生产的这些工业的主要的大宗产品占到全球的比例,当然IEA也给出了说它是一个不断在下降的,但是我是觉得从我们目前来看的一些短期的情况来看的话,也许IEA给出这样的一个预期,可能也只能去这样去作为一个参考。我个人是觉得可能工业部门的能耗会比我们现在从IEA报告里面看到的情况下降的更快一点,整体的规模也可能会更小一点。


林佳乔:
但高估了能耗这种情况,这是我们就目前可能观察到的一个情形,我再说一下我观测到的另外的一个不是高估,它是低估了。你要是看工业部门工业产品的产量来看的话,我是感觉 IEA有可能是低估了这种经济的重塑的速度。因为钢铁水泥还有铝和造纸,它给出的2020年、2030年还有2060年的产量,以及跟世界的占比比例的变化还是蛮有意思的。比如说像在2020年跟2030年来看的话,刚才我提到那几个行业,钢铁、水泥、铝、造纸,它们的这种产量其实变化是不大的。在这个世界的占比中,这10年间其实它如果产量不变,它在世界的占比其实是变小的,这个跟我的预想可能是有一定的差别,我是以为中国的产量会增加得更多,然后占比可能也会增加得更多。但另外一个就是化工了,化工的话就是未来的比如说从2020年到2030年是有一定的增长,然后从2030年到2060年也是在缓步增长这样的一个情况,所以是展现出了跟钢铁、水泥、铝还有造纸是不一样的这样的一个情形。


赵昂:
我们在刚才聊完整个经济发展的趋势和能源消耗和经济之间的关系,和中国未来30~40年经济结构的调整之后,我们再来看一下我们 IEA的报告,最核心的一块内容是关于投资。我们看到无论是经济的增长,还是能源的消耗,其实最终解决问题的还是一个技术的问题,低碳的技术,而低碳技术的大规模开发和应用的净零前提是对它的这种非常充足的投资,所以这一块我们可以看到是影响中国未来实现长期的能源部门的净零排放是非常关键的。那么低碳技术的这种可行性究竟怎么样,能不能在我们特别需要的时候,在短时间能够大规模开发和利用,我觉得这个是非常关键的。在IEA的报告里面也特别提到,那么从过往5年,从2016年到2020年,中国在和能源相关的总投资里面有一个非常高的水平,每年的GDP,平均GDP的2.5%在过往5年是投在了所有跟能源相关的,刚才说到这4大部门,那么总额大概在每年4万亿人民币。

那么根据IEA的预测,它说到2030年要实现 APS的情景下的减排路径的话,中国需要到2030年开始的每一年,实现大概4.4万亿人民币的投资,在和能源相关的技术方面,到2060年要实现大概6.4万亿人民币的投资,到2030年的话其实占比跟2020年比起来占GDP的比例反而降低,因为假设是说中国的GDP还会在稳定的比较高的速度增长,但是这个相比来讲,10年时间绝对量只增加了10%,投资当中最大占比的是发电、交通和基础设施,那么IEA在这里提及的基础设施还是包括内容比较多的,它包括电网、公共充电网络,电车的充电网络或者碳储存的相关设施,直接空气捕获它的相关设施,还有和氢能利用相关的一些基础设施,也包括燃料进出口的这种管道和这种到港的这些存储设施的投资,所以可以看出来,这是一个整体来看在投资方面的一个需求。


林佳乔:
是的,这么一看的话,其实这个投资额的话还是蛮高的,但我看了之后,我还是感觉是不是IEA是有一点高估了未来中国对能源的需求。其实我们之前也提到这一块了,如果没有那么高的一个能源需求的话,是不是跟能源相关的技术的投资也不会有那么多,除了刚才赵昂去展示的就是不同的行业,还有不同的技术投资之外, IEA的报告其实它也给出了在不同的这种重点的领域,这种新兴的技术,它的投资情况是什么样的。它指出的这些重点的领域其实是主要包括像重工业,然后另外的话长距离的交通,主要是这两个行业,它的减排的话其实是比较困难的,在目前来看,所以它单独把这两个部分拿出来去说,其实是把市场已有的,然后示范阶段的,还有就是工业原型阶段的是分成了三种类型,然后分别去看这三种发展阶段的技术投资,然后再重工业,还有长距离交通,它是什么样的一个投资金额跟占比。

其实能看出来在工业领域中就是最难减排的重工业其实是在前20年的话是新型技术投资这样的一个就是所谓的高峰,高增长期,长距离交通的话是在后边的20年,也就是从41年,2041年到2060年这个时间,可能是在那个时间点这些示范阶段和工业原型阶段的投资,它的比例是会很高的。目前处于示范或者是原型阶段的能源技术,其实我们在它的结果展示中也可以看出来,目前的话是份额应该是蛮小的,所以它其实是想看,比如说从2030年之后到60年,具体在这两个比较难减排的行业是什么样的一个情况。


赵昂:
对的,我想从新兴的这种能源技术减排的技术来看的话,也可以看出来 IEA的报告里面对于中国的投资的一个中长期的建议。我们最后的话也想分享一点,就是我自己在看这个报告当中的一些个人的一个想法,总体来讲的话,第一就是说建模或者是情景分析的方法是IEA最习惯和最擅长的一个办法去指导能源部门的效率提升,投资,技术进步或者是减排。显然的话它是帮助所在的国家的决策者提升对于中长期产业发展和面临的应对气候变化挑战的这种认知,能够尽早地去制定一些长远的规划,然后去比如说在投资方面去更多的支持,减排潜力更高,无论是在规模阶段,还是在长期的应用方面有潜力的这些技术,这样的话才能在未来的有时间紧迫性的条件下去更大量地实现减排的目标。所以从这个角度来讲的话,IEA的分析还是对于决策者有非常重要的参考价值。可能我们有时候说IEA的报告里面,无论是低估还是高估,可能对于当前出现的一些短期性的事件,可能不能在模型的建模当中去体现出来,或者假设条件当中去体现出来。当然这一点也是不得不去考虑的问题,因为很多的短暂的一些事件有可能会带来长远的影响。

最后的话我也想说结合当下中国正在面临的能源供给出现了一个短期的这种挑战也好,困难也好,以限电断电为特征,以这个基础能源价格高起为特征来说一下我个人的一个观察,我就觉得也许在这个时间节点,就是2021年前后这个时间节点,中国可能面临也许发达国家在上个世纪70年代、60年代时候面临的这种石油危机,带来的对能源系统一个重新的思考,因为那种来自外界的震荡,使得很多发达经济体重新思考能源供给的这种另外的出路。我想中国现在已经是全球能源消耗的第一大国,这么庞大的经济占全球GDP大概接近20%的一个经济体,它的能源供应的可持续性一定是一个巨大的挑战。照着这样一个以仍然以煤炭为主的能源体系往前推动一个经济的持续增长的话,这一定是一个非常麻烦的事情,非常不可持续的。所以也许是不是经过这样一次影响到千万人平时生活的这种事件,限电停电这样的事情发生之后,那可能会推动决策者加快这种能源转型的速度和力度和这种更多的投资,也许可能会让我们看到中国未来的这几年是不是会更快地去支持能源转型,也许在2025年之前也许就达到了碳排放的顶峰,然后迅速的地去走向脱碳的这样的一个快速下降的路径。我觉得从长远来讲,对于中国的经济的健康的持久的发展肯定是更好的,但是就要看短期的这种能源供给的危机事件是不是可以带来一个长久的一个良性的影响。


林佳乔:
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赵昂:
好的,我们下期节目再见。