咨询热线:010-56245276

首页 电力展会 电力会议 会展要闻 会展专题 热门展讯 名企动态

您当前的位置:北极星电力会展网 > 会展要闻 > 正文

碳排放大战: 用数据解释这场政治博弈,而中国是气候问题上的一个最大变数

北极星电力会展网 来源:国合洲际能源咨询院 2021-10-22 09:17:55

碳排放大战: 用数据解释这场政治博弈,而中国是气候问题上的一个最大变数

一、数学模型是否有效?

任何国家发展都会有优先目标和次要目标,这些目标一般是一系列目标组合。在实现这些目标的过程中,总会有各种限制和约束条件,加上各种意外事件或事故,往往难以尽如人意。各国政府试图最优化地组织和利用好各项资源,以实现目标最大化。

各国的问题,用最简单的数学模型,模拟如下:

图1:目标函数简化模型

其中,目标函数,是目标矩阵。一般而言,最大化的目标是多个目标的组合。函数代表现有技术和管理水平,在有限人力和资本的约束条件(1)和其他约束条件(2)下,最有效地调动和利用好人力和资本,可以实现的最大化目标组合。及为人力和资本的价格系数。

各国目标选项的次序不尽相同。例如,君主制国家的首要目标是君主政权的稳定和延续,继而可能是君主家族财富积累、国家经济增长、人民生活改善、就业率提高等;选举制国家的首要目标是选票,以保证执政党政权的延续,为此,政策必须考虑多数人的利益,有时不得不牺牲少数人的权益。

今天,“碳中和”变成各国的优先目标之一,节能(降低传统能源消耗量)及减碳成为目标组合中的一部分,即,这里的t表示函数中包含碳目标。同时,增加了一个新的约束条件(3),即,每年的碳排放必须低于,是时间变量。

3.jpg

如果一个国家在生产和消费过程中节能减碳技术和管理水平没有显著提高,产出函数与差别甚微,但最大化目标多了一个硬约束碳条件,也就是说,每年的生产和消费过程的碳排放都将按照“碳中和”的要求在“碳达峰”后逐年减少。显然,最大化的目标将受到负面影响,产出函数从下移到,国家产出水平下降。这包括:君主制的政权可能更不稳定,选举制下选票数降低,经济增长乏力,人民生活难以改善甚至恶化等。

如果一个国家节能减碳技术和管理水平大幅提升,即>>,上移到,而且提升的幅度超过约束条件(3)的负面影响,两者抵消后,上移,国家产出曲线上移,这个国家才不至于因为执行“碳中和”目标而衰退,甚至,国力还会增强。

事实上,大多数节能减碳技术都掌握在欧美发达国家巨头企业手上。由于人才缺乏和制度缺陷,发展中国家节能减碳技术与管理水平比较低下,如果没有发达国家系统性、大规模的技术和管理支持,函数不会有显著变化,依靠自身的改进将是一个缓慢的过程,特别对发展中大国而言。另外,发达国家的资本支持,特别是《巴黎气候协定》承诺的对发展中国家每年减排的资金支持,如能执行,将有利于放宽约束条件(1),即中的,增加实现目标的人力和资本投入,有助于增加函数的产出量。

事实上,事态发展有时相反。除了增加约束条件(3)外,欧美发达国家可能会给发展中国家更多的限制条件,如碳边境调节税,即所谓的“碳关税”、各种制裁、资本抽逃、恐怖袭击、军事骚扰等,增加约束条件(4),即:

4.jpg

如此,发展中国家产出函数将下移到,“碳中和”道路将更加艰难。例如,近期美国在国际上给中国制造的各种麻烦和制裁,就是典型的加压约束条件(4)。在产出函数没有显著改进的前提下,约束条件的增加将给发展中国家增加外困内乱的风险和压力。

相比较,发达国家目标函数内含的节能低碳技术和管理水平较高,基础扎实,持续创新能力强,将不断升高。同时,约束条件(3)对其约束有限。一方面,能源需求与经济发展基本脱钩;另一方面,其低碳能源在成本上已经完全可以替代传统能源。

二、哪些国家承诺“碳中和”?

随着美国重返《巴黎气候协定》,欧美主要发达国家正式联手,主动谋划,积极推动,绝大部分发展中国家被动卷入,对欧盟首倡的“2050碳中和”目标不得不做出响应,加入这一场“碳排放大战”。

5.jpg

图2:各国碳中和目标(NPUC)

截至目前,共有137个国家已承诺要实现“碳中和”目标,这些国家的排放占全球总排放量的73%。其中,90%以上的国家将2050年设为“碳中和”节点。只有5个国家设定了2050年后的“净零”承诺。中国、乌克兰和哈萨克斯坦瞄准2060年,而澳大利亚和新加坡尚未设定明确的目标。

6.jpg

7.jpg

印度、越南、印尼、伊朗、土耳其等发展中大国仍在观望,尚未将约束条件(3)植入其目标函数的限制。但随着时间的推移,将无可避免遭遇“碳中和联盟”的各种挤压,既会强迫其接受约束条件(3),同时,必然在投资、经贸、关税、禁运、技术等方面全方位打压,强加约束条件(4)。

三、万事俱备只待号角?

各国对碳中和的承诺有多认真?

在欧美强国的“倡议”下,各国不得不设定“碳中和”时间点,然而,“碳中和”承诺国拟采取的措施不尽相同。

最严格的承诺是将“碳中和”诉诸法律。包括瑞典在内,只有6个国家通过了“碳中和”目标的立法,即瑞典、丹麦、法国、匈牙利、新西兰和英国。看看这些国家的人口和人均GDP,以及众所周知其低碳能源的结构,实现“碳中和”虽不是唾手可得,但难度不大。

其次是政府的官方政策。24个国家将其气候目标设定为官方政策,包括美国、德国、中国和巴西等,这些国家是世界上碳排放总量比较大的国家,发展中国家主要是中国和巴西。对选举制国家而言,官方政策易受政党政治和政权更替的影响,最典型的国家就是美国。

再次是拟定立法,包括加拿大和韩国,以及欧盟大多数国家。但提案要在各党派中博弈和交换,一是能否得到多数认同和投票,二是如得到认同也需要更长时间才能颁布。

最后是领导人提案。目前,137个国家中有99个目前还在提案讨论中,更没有采取正式行动,这些国家中,绝大部分都是发展中国家。

欧盟是否愿意承担更多的全球责任?

欧盟首倡2050“碳中和”,其底气十足。一是其传统能源以及整个能源需求与经济增长正相关关系已经消失;二是低碳能源已经是其能源结构的主要组成部分;三是未来的低碳能源可以更经济地替代未来退役的传统能源。所以“碳中和”时间点以及衍生出来的约束条件(3)对其国家目标实现的负面影响微乎其微。

同时,欧盟正积极推动“碳关税”,及所谓的碳边境调节税,树立“碳壁垒”。为何欧盟不在其境内积极推广碳生产税和碳消费税呢?

在《碳排放大战④:中国选项》一文中,我们指出,“虽然碳生产税小部分可转移给消费者,但是它将直接提高企业能源成本。”“碳消费税,虽然小部分可以转移给生产商或服务商,但由于推动终端产品和服务的零售价格上涨,上涨的部分大多由消费者承担。发达国家进口大量高碳产品,如果在消费环节征税,必然导致普通商品零售价格普遍上扬。”而“碳关税将削弱竞争对手的竞争力,有贸易保护主义嫌疑。碳关税讨论时日已久,并在个别行业零零星星试验,未来或将成为发达国家打劫一些发展中国家的重要工具。”

近期,欧盟宣布或将在2023年推行所谓的“碳边境调节税”,这其实就是施加在发展中国家目标上的约束条件(4)。考虑减碳效果,欧盟完全可以在欧洲范围内实行碳生产税和碳消费税,不必大费周章地推行“碳关税”。这其实就是将减碳可能衍生的欧洲内部矛盾和问题通过“碳关税”转移给发展中国家。

在传统能源投资无法获得资金、技术和装备,而且备受严厉指责的背景下,发展中国家关心的问题,一是发达国家能否将节能减碳的技术和管理大规模、低成本,甚至零成本地转移给发展中国家,推动上移;二是能否获得《巴黎气候协定》中约定的发达国家对发展中国家的持续资金支持,支持发展中国家减碳,以增加约束条件(1)中的;三是发达国家能否创造宽松的国际经贸环境,给约束条件(2)松绑,更不应该施加额外的约束条件(4)。

欧洲有一定意愿,也有能力承担更多的全球减碳责任。德国表态最好,愿意每年出资40亿欧元,与其他发达国家共同筹集1000亿美元来帮助发展中国家,但响应者寥寥。

美国对全球的减碳责任有多纠结?

美国效仿欧洲,拟推动“碳关税”,而不是在国内推行碳生产税和碳消费税,也未能对发展中国家节能减碳提出系统的资金、技术和补贴方案。例如巴西提出,美国或可提供10亿美元援助,以帮助巴西完成对亚马逊雨林的保护,但美国充耳不闻。

又如,硅料是生产硅片、光伏电池和组件的基础原料。硅料生产基本上是全自动化的过程,用工甚少。美国以莫须有“强迫劳工”的理由,惩罚在中国新疆设有硅料生产的5家主流企业,这将推高硅料成本和价格,增加光伏发电的成本,这无疑是给中国施加约束条件(4)。

另外,美国从国际政治、经济贸易、周边动乱、人权干涉、病毒嫁祸、全球传播等多方面,尽最大可能孤立、限制、打劫中国,无疑给中国发展施加了更多的约束条件(4)。

对美国民主党政府,对美国拜登总统,究竟是气候变化重要还是政治施压重要?气候问题是否就是其政治工具?

在美国国内,美国停止传统能源新投资项目的审批,联手或默许传统能源生产大国将国际能源价格维持在相对高的水平,既保护了传统能源寡头的既得利益,又有利于其政府加快推进低碳能源的投资建设,可谓一举多得。然而,很多发展中国家对传统能源进口依存度较高,国家发展的能源成本大增,必然下移。

发展中国家发展的困难何解?

发展中国家经济发展和人民生活水平提高都需要能源,需要能源行业的加快发展,在传统能源发展受阻的情况下,发展低碳能源成为其唯一选择。

低碳能源主要包括核电、水电、光伏、风电等。另外,燃油汽车等交通工具,也需要低碳化,或氢能替代,或者电能替代,氢必须是绿氢,电也必须是绿电。

那么,经济的核电、水电、光伏、风电,以及配套的储能、氢交通、电动汽车等在哪里?如何保证足够的资金、可靠的技术、优质的建设和经济的运维?发展中国家能否不经过排放增长阶段(如印度),排放平台阶段(如中国),或排放启动阶段(如一些农业国),直接跳到低碳能源阶段?

如果有足够的低碳能源,不但能够全面替代原有的传统能源,而且还可以满足其不断增长的能源需求,同时这些低碳能源更加经济、更加安全,发展中国家的就会上移,各项产出更多,国家目标能够更好地实现。反之,下移,各项产出减少,国家目标难以实现,内忧外患加剧。

四、如何防备外困内乱?

在《碳排放大战④:中国选项》一文中,我们模拟了2060年中国能源选项。其中,核电年发电量较2019年增长两倍,达到1万亿千瓦时;水电年发电量将较2019年增长一倍,达到2.5万亿千瓦时;风电年发电量将达到2019年的10倍,约4万亿千瓦时;光伏年发电量较2019年扩大超过60倍,达到14.2万亿千瓦时。

一方面,对大规模、大比例可再生能源的接入,电网系统如何保证安全、可靠和可及性,将是电力电网行业技术、管理和体制一场革命;另一方面,如何保证终端用能成本更低,将是更大的挑战。

表2:2020年中国各省用电情况

10.jpg

注:新疆因历史形成的核算体制及各价区经济社会发展不均衡等,没有实现各地州之间以及兵团的同网同价;西藏电网为“一大两小”格局,且骨干网架并未全境贯通,故电价数据缺失。

(数据来源:国家电网、国家及各省统计局、智慧光伏)

简单估算(假设用电需求价格弹性为零),如果终端用电价格上升0.01元/度,终端用电总成本将上升750亿元人民币;如果上升0.1元/度,总成本将上升7500亿元人民币。考虑电力对各行各业错综复杂的影响力,以及不同的需求价格弹性,假设电力成本对国民经济的乘数效应为3倍,那么,在其他条件不变的前提下,终端用电成本上升0.01元/度和0.1元/度,GDP将分别降低2250亿元和22500亿元。除了对经济增长的负面影响外,对政治、社会方方面面都将产生消极影响。反之,终端用电成本下降,对经济、政治、社会方方面面的正面影响也是有乘数效应的。

未来中国各省如何获得不断增长的、更经济的低碳能源?

考虑未来可增加的核电和水电规模有限,以风光储为例,粗算如下:

11.jpg

在没有任何补贴的情况下,我们估测,未来可再生电力到终端用户的用电成本最低区间为每千瓦时0.6-0.7元,高于中国目前终端居民用电的平均成本,约等于工商业终端用电成本,对国家总体目标的实现产生一定的负面影响。由于中国中东部地区工商业终端用电成本一般不低于0.7元,所以负面影响可控。而中西部一些地区的终端用电成本较低,度电0.6元的成本仍然偏高,负面影响存在,东西部地区发展的差距将拉大。

终端用电价格升高明显,对一个国家的政治、经济、社会、安全等各方面的负面影响会产生乘数效应和叠加效应。当然,随着电网智慧化水平提高,发电与储能效率的技术革命,终端用电成本或还有下降空间。

发展中国家面临的问题与中国极其相似,不少国家比中国更艰难。

如果终端用户用能成本不高于现有价格,就不需担心“内乱”;反之,如果轻易调高终端用能成本,让成本明显高于现有价格,将牵一发而动全身,推动大宗商品价格普涨,引发通货膨胀,下移,导致经济下滑、民生不济、安全堪忧,政治、经济或社会动荡可能一触即发。

考虑发展中国家的实际情况,一是在本土有没有足够的低碳能源资源,如水电资源、风资源、光资源;二是本国有没有实用的低碳能源技术和装备;三是本国有没有足够的低碳能源的投资资金;四是本国有没有经济可靠的总包、建设和运维的技术及团队。

以上四项,如果有短板,发展中国家就会陷入“外困”。一方面,完全依靠某些发达国家,国家的能源体系可能就会被“绑架”;另一方面,发达国家将施压更多的约束条件(4),迫使其就范。

中国是一个最大的变数。

一方面,中国低成本能源转型非常困难。传统能源依然具有安全和成本的巨大优势,无论在总量、安全还是在经济性上,低碳能源,特别是光伏、风电及一定比例的储能配备,尚没有优势。考虑产出函数不能显著下移,中国低碳能源取代传统能源将是一个漫长过程。

另一方面,大部分发展中国家面临能源短缺、基础设施薄弱、普及率低、终端用能成本高等窘境,而中国在低碳能源技术、装备、总包、建设、运维等方面积累了丰富的经验和优势,全球性价比最具竞争力,已经在世界各国设计、总包、建设了若干个标志性和示范性项目,既可以协助发展中国家现有能源高效化、低碳化改造,又可以整合全球资源帮助他们大规模地发展低碳能源,也就是说,可以帮助这些国家的上移。

发达国家也有类似的担忧吗?

欧盟各国也会担忧中下阶层民众“造反”。在《碳排放大战②:政治博弈》中,我们描述过缘起法国的“黄马甲”运动。因此,欧盟将重点推动“碳关税”,将国内可能的矛盾和损失转移给发展中国家,坚持“碳排放权交易”,而终将放弃碳生产税,特别是碳消费税。

美国执政的民主党同样担忧类似的“黄马甲”和“茶党”运动,更担心他们与共和党结盟。他们同样会推“碳关税”,而不会积极于碳生产税,特别是碳消费税。另外,拜登政府仍在为新冠病毒、就业率低、通货膨胀、经济复苏等焦头烂额,没有预算,更没准备为发展中国家减碳行动拿出切实可行的资金和技术支持。

五、谁的世界谁的大同?

全世界都在期待2050年和2060年。那个时候,全球已经或接近实现“碳中和”,低碳能源将占据绝对主力,人们不再饱受各种污染影响,再不用担心气温升高可能引起的各种毁灭性威胁,几乎到了我们理想中的共产主义社会,真正的“世界大同”。

欧美等发达国家承担全球减碳责任不主动、不积极、不作为,甚至意图通过“碳关税”等各种经贸制裁、规则修订等方式威逼发展中国家,增加其约束条件(4)的限制,发展中国家如何自处?

发展中国家还是需要“利诱”的,需要发达国家履行《巴黎气候协定》中对发展中国家资金和技术支持的承诺,而且这样的支持必须延续20-30年。

发展中国家需要联合起来抵制“碳关税”,推动发达国家内部推行碳生产税和碳消费税,不要将矛盾和问题转移给发展中国家。

发展中国家还需高度关注发达国家施加给发展中国家的各种约束条件(4)限制,它们或者整体施压,或者分而治之。

对发展中国家而言,中国是气候问题上的一个大变数。

第一,中国也是发展中国家,可以联合所有发展中国家,为发展中国家争取全球利益,抵制发达国家施压的约束条件(4);

第二,中国能源转型和低碳能源替代过程漫长、道路曲折,迫使中国不断研发更好的技术和装备,降低武装低碳能源的成本;

第三,中国可以帮助发展中国家多快好省地发展低碳能源,可以联合全球资本、技术、装备和精英企业,为发展中国家,特别是中小规模国家建设全副武装的、经济、安全、适用的低碳能源系统和体系,既能推动上移,还可以右移。

全球碳排放大战越演越烈,包括中国在内的发展中国家虽然没有优势,但是,认清形势,联合行动,也不一定会输得一败涂地。把握好节奏,不要操之过急,控制好低碳能源替代步伐,确保能源发展的安全和成本,成败之间就在于。如果能上移,右移,虽然赢面不大,难以缩小与发达国家的差距,但内忧外困可以消除,政治、经济、社会等各方面仍旧可以正向发展。


分享到:

相关新闻

    新闻排行榜

关闭

重播

关闭

重播

广告服务/会展合作:齐女士 010-56245276 13381061157

关于我们 | 会员服务 | 媒体报道 | 广告服务 | 营销活动 | 电展+套餐 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 联系我们 |

版权所有 ©1999-2021 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号 京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号 电子公告服务专项备案