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替代化石能源仍为时尚早,石油需求已经触顶,2050年将不再使用

来源:中国基建报道   作者:储昭根   时间:2021-04-07 10:20

近日,国际再生能源总署(IRENA)发布的年度报告表示,石油需求已经触顶,到2050年时将几乎不再有人使用。

国际再生能源总署的乐观,来自于全球气候及环境日益恶化的紧迫,世界各国碳排放控制愈加严苛,中国、欧盟、美国拜登政府等均积极响应《巴黎协定》的国际责任,努力实现碳中和目标。再加上全球资本市场对绿色投资的狂热追捧,人们似乎有理由相信,超越化石能源,实现能源转型就在眼前。

实际上,尽管能源转型大势初定,但是路径和节奏依然存在非常多的不确定性,难以一蹴而就。首先,从整体数量上看,当前石油日消费规模达1亿桶,体量庞大难以被快速替代。

按IRENA最乐观预测,化石能源到2050年仍将占能源供应的19%。而国际能源署(IEA)和石油输出国组织(OPEC)去年均预测,到2040年,世界石油需求仍达每天1亿桶,且在“相对较长的时间内”达到稳定状态。

其次,即便到2050年,交通用油占石油总消费的比率仍超过50%。在国防、航空、航海及货运领域,石油需求仍难以替代。化工行业的用油需求将有明显增长,发展中国家化工用油发展空间巨大。2030年,石化产业将占全球石油新增需求的三分之一以上,2050年接近50%。未来石油的原料属性将更加凸显。

石油上下游产业链相当长,石油工业及衍生品为衣食住行等各个民生方面提供了全方位保障。新能源多用于发电,对支撑衣食的能力不足。非化石能源短时间内无法独立承担人类对能源的全部需求;即便在激进的“升温被控制在2摄氏度”情景,到2050年石油和天然气仍占很大的比率,石油仍将在能源结构中发挥关键作用。

第三,非水可再生能源提供服务的稳定性、安全性和经济性仍有相当大的瓶颈。虽然大力发展清洁能源,提升终端电气化水平是解决能源安全,实现能源转型的重要方向,但在储能技术获得根本突破之前,石油作为保障能源安全的战略价值无可替代。

由于可再生能源与石油存在至少百倍以上的能量密度级差。在同等质量情况下,锂电驱动的电动汽车的续驶里程,只有汽油车的2%至4%;而且锂电池难以在极端温度环境中工作。锂电续航问题在中国北方的冬季更为明显。

同时,高度清洁化、电气化、智能化,也会增加电网安全稳定运行风险和网络安全隐患。未来的电力系统呈现出高比率可再生能源,高比例电子、电子器件的“双高”特点,由此导致电力系统脱网、断供的风险骤然加大。最近的典型案例是2019年8月9日的英国大停电。

近10余年,中国新能源产业快速发展,价格下降幅度超过90%以上,目前进入平价上网时代。不过,由于新能源的出力特性和负荷特性匹配度不高、自身的波动性,以及中国新能源资源潜力和需求的空间差异,导致新能源消纳成本还要考虑匹配成本、平衡成本和大电网扩展成本。

相关研究表明,新能源渗透率超过10%到15%之后,电力系统成本将呈现快速增加趋势。未来,新能源发电成本的下降速度能否快过系统成本上升的速度,这一点并不乐观。

最后,新能源是否真正绿色,是否可持续还是问号。2020年,中国国内新能源汽车累计退役的动力电池将超20万吨,回收环节若处理不当,将会造成长达50年的环境污染;其中的锂、镍、钴等金属材料会造成重金属污染,并通过生物链进入人体。另据世界银行的一份报告指出,到2050年,铜、锂、钴和石墨等材料的需求将增长500%。

中国电动汽车发展所需的钴和镍,将分别于2025年和2035年左右超过国内资源可采储量。同样,随着光伏产业快速发展,直接导致光伏全产业链包括硅料、背板胶膜和玻璃供需紧张,价格暴涨。短缺导致原材料价格大幅上涨,不仅可能带来新的、潜在资源短缺风险,而且让电动汽车、风力发电场和太阳能等的生产成本削减因而被抵消。

还有,譬如多晶硅生产尾气中含有大量的氯硅烷和氯化氢,会直接污染空气且难处理,以及风电项目有可能破坏候鸟迁飞通道等。也就是说,新能源所带来的问题及考验,仍待大规模应用后全过程及长时段的检验才能知晓。因此,在一系列重大能源新技术突破之前,新能源若想要颠覆传统的化石能源,迎来自身的奇点时刻,依然为时尚早,或太过于乐观。


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