蒋德斌:中国面临的能源安全问题
字号

中国面临能源安全问题

“天下虽安,忘战必危”,能源战争如同达摩克利斯之剑,随时可能落下。对于中国这样的国家,尤其需要提高警惕,早做准备,早做预防。

(一)能源资源和供需特点所带来的能源安全问题

一国的天赋资源自有一国的特点。中国三大主力能源的资源存在储量不足、结构不良。近几十年经济快速发展,经济发展由粗放到集约,与之相对应,能源需求过大、结构不良。对于三大主力能源的开发结构,经济和能源的关系,以及国内和国际之间的关系,在认识上依旧存在较大的分歧。

1.中国能源资源和供需特点

从资源禀赋看,中国是化石能源短缺的国家,以前常说,中国能源资源特点是“富煤、贫油、少气”,其实,中国煤炭的储量也并不丰富。截至2018年底,中国煤炭储量只占全球煤炭储量的13.2%,而石油和天然气的储量分别只占全球的1.5%、3.1%。将三种化石能源都折算成标准油,能源总储量为7809.9亿吨标准油,占全球总储量的8.3%。

从能源消费看,中国是能源消费大国。2018年,中国消费能源32.7亿吨标准油,占全球消费能源的23.6%,其中化石能源27.1亿吨标准油,占全球化石能源总消费量的23.4%。在三种化石能源中,煤炭消费全球的50.5%,石油消费全球的13.8%,而天然气消费全球的7.4%。

从生产供应看,三大主力能源中,煤炭方面,2018年,中国生产了全球46.7%的煤炭,但是并不能满足国内煤炭需求。如图5所示,煤炭自给率为92%。为此,2018年中国进口1.466亿吨油当量的煤炭。石油方面,2018年,中国石油产量占全球4.2%,石油消费却占全球的13.8%,按照这个比例计算国内石油净缺口69.6%。2018年中国实际进口4.645亿吨石油,石油的对外依存度超过70%。天然气方面,2018年中国天然气产量占全球4.2%,为满足国内天然气需求,进口天然气1213亿立方,占全球天然气进出口总量的12.9%,天然气的对外依存度42.9%。

图5 中国化石能源储量、生产和消费占全球比例对照结果。(略)

进口能源的来源。由于自身能源生产无法满足能源需求,中国每年需要从国际市场购买大量化石能源。三大主力化石能源中,煤炭进口主要来自南北两个区域,其中三分之二来自南半球的澳大利亚和印度尼西亚,四分之一来自北部的蒙古和俄罗斯。如图6所示。

图6 2018年中国进口煤炭来源结构分析图。(略)

对于石油而言,中东地区是中国的第一大供应石油供应区域,比重达到43.7%,考虑到中国石油依存度,中东石油在中国的石油市场比重接近三分之一。其次是非洲,比重为18.9%,主要是西非国家,排在第三的是俄罗斯,占比15.4%,第四是中南美(包括委内瑞拉等),占比13.4%。如图7所示。

图7 2018年中国进口石油来源结构分析图。(略)

目前中国天然气消费量占全国总的一次能源消费量的7.4%,这个比例并不高,但是对外依存度已经超过40%。其中,在进口天然气(包括液化天然气和管道天然气)中,占比最高的是土库曼斯坦,其份额为27.4%,其次是澳大利亚,份额为26.4%,接下来是卡塔尔,为10.5%。如图8所示。

图8 2018年中国进口天然气来源结构分析图。(略)

目前,中国的一次能源消费结构中,化石能源为82.7%。计算三种主要化石能源进口总量为7.154亿吨油当量,能源综合对外依存度为21.9%。

美国一次能源消费中,化石能源占84.3%,在三大重要能源中,除了石油对外依存度为42%外,天然气、煤炭都能够自给并有余量出口,其中天然气2018年出口96亿立方米,煤炭出口量为6630万吨标准油。计算美国的能源进口总量为4.569亿吨油当量,综合对外依存度为19.9%。

2.中国能源供应的结构性问题

一是国内能源生产供应结构不合理,存在安全风险。为满足经济和社会发展的需求,在石油、天然气资源紧缺的情况下,大量开发煤炭,形成以煤炭需求为主、也以煤炭供应为主的能源供需结构,如图9所示。

煤炭在一次能源消费结构中占比过高,将以较快速度耗尽煤炭储量资源。尽管在三大主力化石能源中,中国煤炭储量相对丰富,但是总量并不算大,根据BP的统计,按照目前的生产和消费进度,煤炭只能继续开采38年,全球煤炭的储产比132年,其中煤炭储量排在中国前面的三个国家,美国储产比365年,俄罗斯储产比364年,澳大利亚储产比304年。当前的能源政策,应考虑长远的能源需求。如38年之后中国无煤可采,完全依赖进口,局面必然十分被动。

图9 2018年中国能源生产和消费结构对照图。(略)

煤炭占能源消费结构比例过高,不利于长远的能源结构优化布局。目前煤炭占据绝对优势的能源结构不合理,将来煤炭完全退出能源消费的结构也不合理。煤炭、石油和天然气三种化石能源,在生产、运输和应用上,各有优势和劣势,具有较强的互补性,在较长时期内都是基础能源。一旦结构失衡,必将影响能源供应安全。当前不合理的能源结构,对长远的能源结构优化也会带来不利影响。

当前煤炭消费总量过大,不利于环境保护和全球控碳。尽管当前看来,中国在煤炭洗选加工、燃煤发电、煤炭深加工方面技术较为先进,但是从总体上讲,目前在煤炭清洁高效利用方面,还是存在关键技术难以突破、经济成本过高等问题。同时,出于环境保护的需求,和全球控碳的大势,过度利用煤炭面临很大的压力。

二是石油、天然气进口依存度过高,受国际市场波动和地区安全局势影响大。中国石油消费过度依赖国际石油市场供给已经持续多年,且依旧呈逐年增长的态势。受国际重大事件影响,国际市场石油价格波动频繁。如图10所示,自1861年以来石油价格波动的情况,其中,每当重大事件发生,如重要产油区产量波动、重要产油国政策变化、发生重大国际争端与冲突,都使得国际油价大幅度波动。如上个世纪七十年代开始的三次能源危机,实质上就是石油危机,是西方和中东之间的冲突带来的。又如第二次海湾战争,导致油价飙升至每桶120多美元。

图10 1861-2018年全球石油价格波动与国际重大事件关联情况。(略)

在国际市场上,西方国家是市场规则的制定者,中国在这方面依旧是遵循者。世界上主要的石油场所市场都在西方国家,包括纽约、伦敦、东京和新加坡。面对波诡云谲的国际石油市场,中国在市场中并不占有优势。

过度依赖国际石油的另一个问题是石油运输问题。中国的石油来源,主要集中在中东、西非、俄罗斯和中南美洲。中东地区近几十年一直战乱频仍,西非则隔着大西洋与美国相望,中国和美国在这里存在直接的竞争,相对于中国遥远的陆地和环绕的海上航线,西非到美国的运输更加方便快捷。中南美洲一直被美国视为后院,石油资源集中的委内瑞拉一直受到美国政府的打压。这些国家的石油要运到中国,主要方式是海运,即由波斯湾经霍尔木兹海峡、阿拉伯海、穿越印度洋、经马六甲海峡抵达中国南海,或者绕行大西洋、经巴拿马运河(或南下麦哲伦海峡)、穿越太平洋抵达中国。这两条运输路径都存在在非常时期会被掐断的风险。

中国的天然气对外依存度目前在40%左右。但是当前中国的能源政策鼓励使用天然气替代煤炭,预计这个比例将会很快增加。随着中俄天然气东线输送通道开通,从俄罗斯进口天然气的份额将增长。这样,在中国北部陆地,东西两线有管道天然气供入,南方海域,则由澳大利亚和马来西亚、印尼等国供入液化天然气。西部,则需要进一步开拓中东和非洲天然气气源。东部,则可以开拓北美天然气来源,不过东西部气源开拓,存在和石油同样的运输问题。总体上,即使在天然气对外依存度继续上升一定比例,只要运筹得当,天然气供应能够得到较好的保障。

一个值得注意的问题是,天然气固然比煤炭清洁一些,排碳量也少一些,但是天然气并非无碳燃料。随着天然气使用量的增长,对其带来的碳排放问题,应引起足够的重视。

(二)能源管理的缺陷所带来的能源安全问题

一个国家的能源消费结构固然与其特定的资源禀赋密切有关,但也与国家在能源管理方面的能力和水平密切相关。推动国家经济增长、满足人民群众享受在高质量的能源支持下更加优良的生活品质,并确保在发生任何情况下,都能够保障能源的整体安全和长久可持续性,这是国家能源管理应完成的主要任务。

在能源管理方面,可能会出现以下几个方面的问题,从而威胁到能源安全保障:

第一,能源管理组织上缺乏统一协调性和全盘考虑。可以开发利用的能源有多种,每一种能源都有各自的特性。一些能源之间可以在技术上实现相互替代转换,另一些则可能不能,或者替代成本过高。各类能源的拥有量、开发难度、市场机会、应用范围也都有很大差异。在能源管理上,就要从保障能源安全的角度,全盘考虑各种能源的开发利用,加强不同种类能源之间的协调。要做到这一点,就需要从能源管理组织上首先予以保障。

第二,能源管理政策缺乏前瞻性。能源利用是千秋万代的大事,不可以只看着眼前,而应着眼于长远;不能只看着稳定和和平时期,还要为各种紧急状态做好准备;不能着眼于经济,还应着眼于技术与发展。如果对能源远景场景缺乏考虑,对各种非常状况安全缺乏准备,能源安全将处于危险的境地。

第三,忽视企业组织的性质及由此带来的行为。当前,能源企业大多为超级企业,不仅体量庞大,而且垄断能力强,掌握重要的资源和核心的技术。其中不少企业为跨国企业,除了对利润无限的追求,跨国企业也有政治立场。一些跨国巨头拥有颠覆一国的能量。企业的价值观决定企业的行动,可以想象当企业面对两个国家无法协调矛盾和冲突的时候,它将如何站位,以及由此所带来的巨大影响。将关系国计民生的能源行业龙头企业牢牢控制在自己手里,是确保本国能源安全的最安全的措施。

第四,对市场的局限性缺乏充分认识。市场是有边界的,当面对应急情况时,市场往往会失灵,而且是逆向反应,无助于快速解决安全问题。政府这只有形之手,要时时关注无形之手的作用,并对市场失灵准备足够的工具和措施。

(三)国家在国际上的实力和地位带来的能源安全问题

能源安全问题,首先来自于其他国家的安全威胁。自从有了国家以来,国家之间的竞争甚至战争,就没有停止过。当今时代,国家与国家之间联系更加紧密,在共享知识和思想,促进人类进步的同时,也存在复杂的竞争关系。一般而言,国家和国家之间的关系,可以分为三种状态:一是和平相处、关系稳定状态。二是利益博弈、竞争摩擦状态。三是撕破脸面,激烈冲突状态。出于争夺和占有这个星球上有限资源的目的,国家之间,特别是大国之间,往往长时间处于第二种状态,在斗争激烈、利益矛盾无法协调的情况下,很有可能出现第三种状态。

中国要发展,必然对能源产生巨大的需求,因为中国是一个有着十四亿人的大国,经济体量大,能源需求也大。假设中国维持人口数不变,人均年用能量从现在的96.9吉焦/人·年,增加到现在美国的人均年用能量水平,也就是294.8吉焦/人·年,中国需要消费能源99.59亿吨油当量,相当于现在的三倍,全球当前能源消费的71.8%。如果增加到日本的水平,也就是149.5吉焦/人·年,则需要消费49.19亿吨油当量能源,相当于现在水平的1.5倍,全球当前能源消费的35.4%。如此巨大的能源消费需求,必将对全球能源市场产生巨大的影响,对其他能源消费大国形成严重的竞争。为了争夺能源,国家之间必将以包括政治的、经济的、文化的甚至军事的手段,进行博弈。这种博弈的过程和结果,都会对能源安全供应带来严重影响。

技术落后所带来的安全问题。能源技术落后于其他大国,将会对能源安全甚至国家安全带来极为严重的影响。能源是重工业形态体现,其技术水平,基本上能够反映整个国家技术水平和竞争能力。在上个世纪美苏冷战期间,针对苏联这样一个能源资源富集的国家,美国利用在能源关键技术领域领先的垄断能力,通过对压缩泵站用于驱动气体涡轮机的转轴和叶片技术、新型石油开采技术、海上石油开采技术等能源至关重要技术的严密控制,成功地抑制了苏联在能源开发和能源输送方面提升能力,沉重地打击了苏联经济。能源是重要的战场,这个战场不仅是能源需求、能源价格的博弈,也是能源技术的竞争。同时,今日之世界是网络技术发达,网络安全技术落后,也必将给能源安全带来新的课题。

(四)自然灾害带来的能源安全问题

中国是一个自然灾害频发的国度,即便是最为坚固的人造设施,在暴虐的自然灾害面前,大多是不堪一击的。地震、台风、海啸、洪水、雷暴、雨雪冰冻等自然灾害,往往给整个国家和人民带来巨大的损失。能源设施遍布各地,必然受到各种自然灾害的侵扰,能源供应安全也必然因此受到影响。

2008年1月,中国南方地区持续冰雪冰冻天气,在造成铁路、公路和航空交通中断的同时,更造成能源设施受损严重,不少地区能源供应中断。如电力架空线路因积冰难以承受负重而中断,电力铁塔因覆冰严重而倒塌,超过4000万千瓦发电机组因交通中断导致煤炭等燃料供给不上而停运。这次冰灾造成500千伏变电站15座、500千伏线路119条、220千伏变电站86座、220千伏线路343条全停,湖南郴州、衡阳、永州、怀化四市,江西全省80%的城乡地区特别是其中45个县城和806个乡镇,贵州11个县,广西17个县出现大面积停电。

(五)能源布局不合理、能源供需调配失衡带来的安全问题

这方面包括:无论对于需求单元,还是供应单元,输配过于集中,输入或输出的通道过于单一;输配结构不合理,既包括同一种能源输配结构上存在的问题,如输电网与配电网或输气网与配气网配合比例是否得当,也包括不同能源输配能力是否配置合宜,如输煤输气能力与发电能力匹配合宜,还包括同一需求或者供给单元内,不同种类能源的配置比例是否适当,如在一个集中送出的能源供给单元内,应考虑风电、太阳能发电和煤电的合理配置比例,在一个能源需求单元内,则既要考虑外部输入能源、本地生产能源的配置比例,又要考虑本地生产能源的种类和特性配搭,充分利用内外之间、不同特性能源之间的互补性。

中国在内部能源布局上,一个显著的特征是大型能源生产基地占比大,如电力,包括三百七十多座百万千万级以上大型火电厂、十二个大型水电基地,七个千万千瓦级的大型风电基地。能源基地远离需求中心,需要建设大量超高压、特高压输电线路远距离、大容量输送电能。又如,天然气产能集中在西部、煤炭产能集中在北部,也需要向东南需求中心远距离输送转运。这些远距离输送能源的设施,极易受到外部攻击。而在能源配送方面,由于历史欠账较多,配送能力相对薄弱。

除此之外,由于长期以来对能源实施分散管理,不同能源种类之间、一次能源和二次能源之间协调性不够强,导致多年以来类似电煤矛盾等问题反复出现。加上行业内对能源需求变化情况把握不透,能源规划不准,能源供需失衡等问题都还没有得到很好的解决。

制胜能源战争

方得民族复兴

战争是政治的延续,后果是严重的,中国期望在和平的道路上实现民族复兴,实现国家的发展,建设人民的幸福生活。然而,在这个过程中,总是会遇到各种各样的阻力,纵观悠久之历史,环视今日之世界,战争的阴影一直在这个星球的上空盘旋。纵然渴望和平,反对战争,亦依赖具有维护和平秩序的手段。只有拥有打赢战争的能力,才能够避免和制止战争的发生。

能源是战争制胜的重要保障,要时时以战争的可能做好准备,也应以战争的情景来检验能源的保障能力。这是确保国家能源安全的基本要义所在。

(一)关于能源供应结构

对于能源生产供应结构存在的问题,盲目采取激进的去煤化措施并不可取,而应从四个方面采取渐进措施予以逐步解决:一是逐步压减国内煤炭产能,特别是低端产能,提高产煤质量。同时逐步加大煤炭进口,以填补国内压减煤炭而腾出的市场空间。考虑用进口煤来替代全国散烧煤,进口煤占比可以提高到煤炭总需求的30%。应以通过增加进口来源方式增加进口煤炭,比较理想的是增加美国和俄罗斯两个进口来源,这样煤炭供应安全才能有较好的保障。二是调整能源需求结构,降低散煤使用比例,发展高效洁净燃煤发电、高效清洁燃煤工业锅炉、洁净工业燃料气制备的用煤比例,以提高煤炭的利用效率和环保水平。对发展新型煤化工技术以对石油等实现能源替代的政策,应谨慎决策。三是进一步加大水电、核电以及风、光等新型能源在能源供应的比例。四是适当增加天然气进口比例,但要注意协调好天然气进口来源,布置好输送通道。

(二)关于能源组织管理

国家要进一步优化调整职能,加强能源的统一管理,制定清晰明确的能源战略和实施路径,制定统一有效的能源政策,增强国家对能源管理的权威性和领导力。及时研究确定能源领域的关键技术研发,通过产业政策制定激励措施,鼓励市场主体、研究机构开展技术攻关。加强国际合作,在国际上争取更大的能源话语权。加强对关系国计民生的行业监管,以严密的法律和制度,确保能源供应在紧急时期,能够紧跟国家意志。积极参与国际能源市场,善用国际规则,争取更大的市场利益。妥善建设国内市场,明确有形和无形之手的权力边界。

(三)关于能源布局

在能源战略制定和规划研究阶段,将能源布局作为重中之重考虑。总体上讲,从效率考虑,能源集中度越强,效率可能更高,但是从维护安全考虑,能源供应越分散,安全性越高,安全问题的影响面越小。能源布局应统筹好效率和安全两个方面,在确保在安全底线上,争取更高的效率。要通过加强统一规划和管理,解决好能源供需调配失衡问题。

(四)关于预警和应急能力建设

提高从国家到底层用户的动员能力,以制胜能源战争为基本要求,加强多能协调的全面的预警和应急能力建设。经常通过演练验证能力建设方案的有效性,及时修正不满足要求的部分。能源预警工作应成为日常工作,应将能源事故、自然灾害等纳入到总的预警和应急能力建设工作中。准备好能源“储备粮”,在应急响应时可以动用储备,确保在能源储备为战争争取的时间内,确保能源供应体系能够恢复正常。高度重视各个能源种类各个层次的人力资源储备,以确保在应急状态下,有能力动员从高端研究人员到基础技术技能人员、一线生产人员在内的全结构人力资源。总之,未雨绸缪,在能源战争中能否最后制胜,及时的预警和高效的应急是关键的一环。

春秋时期,齐相管仲高价收购仅在楚国特有的鹿。楚人荒废土地,争相捕捉野鹿以赚取金钱。一年之后,楚国钱币堆积如山,土地却颗粒无收。于是管仲下令封锁楚国边界,不准齐国及周边国家售卖一粒粮食予楚。楚举国陷入饥荒,内外交困,不得不臣服于齐国。两千多年前管仲购鹿服楚的智慧,在今天的能源战争、也包括粮食战争中,依旧具有深刻的启示意义。

来源:《中国电力报》 发表时间:2020年3月20日

中国民生调查2022
协办单位更多
V
海关总署研究中心
V
中国石油集团国家高端智库研究中心
V
贵州省人民政府发展研究中心
V
成都高质量发展研究院
V
中国东北振兴研究院
访问学者招聘公告
关于我们
意见建议
欢迎对中国智库网提出宝贵的意见和建议!