吕建中：保障能源安全需做好传统能源与新能源战略协同

摘要： 欧洲能源危机与俄乌冲突加剧世界能源市场供需紧张局面，许多国家更加注重能源安全保障，能源转型中的三元悖论进一步凸显。虽然能源清洁化与低碳化是大势所趋，但地缘风险和新能源大规模应用技术不成熟使得能源安全问题变得复杂，加强传统能源与新能源之间的战略性协同及策略性融合显得更加重要。由于风电和光伏并网会对电网造成冲击，需要优化国土空间布局，建设一批多能互补的清洁能源基地。发挥好大企业的战略带动和平衡作用，持续推进能源领域市场化改革，将有助于传统能源与新能源之间协同联动与优化组合，实现传统能源向新能源的平稳过渡。

关键词： 能源安全；能源转型；能源三元悖论；多能融合；市场化改革

近年来，应对气候变化与推进能源绿色低碳转型成为全球共同关注的焦点。但是，随着2021年欧洲能源危机的爆发，加之2022年俄乌冲突带来的全球能源地缘政治格局变化，进一步加剧能源市场供需紧张局面，使许多国家不得不重新审视国家能源政策，更加注重能源安全保障，甚至短期内对安全的需要超越了对发展的需要。在这种严峻复杂的形势下，能源转型中的“安全保障、供应可及、环境可持续”三元悖论更加凸显，加强传统能源与新能源之间的战略性协同及策略性融合，也显得更为重要。

能源三元悖论更加凸显

在世界各国推进能源转型过程中，普遍面临着既要保障能源安全，又要消除能源贫困、实现公平可及，还要保护生态环境的政策选择或平衡难题，被称之为能源政策“安全、公平、生态”的“三元悖论”现象。自2010年以来，联合国世界能源理事会开始陆续发布《世界能源三元悖论指数》（World Energy Trilemma Index)，对世界主要国家和地区的能源安全、能源公平、能源生态（或环境可持续性）政策平衡效果进行评价。其中，能源安全主要衡量能源供需的可靠性、稳定性，核心是能源供应保障能力；能源公平主要评价能源的可及性、普惠性、便利性、经济性或可负担性，核心是消除“能源贫困”的努力程度与效果；能源生态主要考察能源的低碳、清洁化程度以及环境的可持续性，核心是推动能源转型、碳减排、污染防控的政策力度与成效。

从2019-2021年发布的100多个国家和地区的“三元悖论指数”排名情况来看，处于领先地位的主要来自经合组织国家和欧洲地区，其中瑞士、瑞典、丹麦一直位居前3。中国在综合排名中，2019年居72位、2020年居55位、2021年居51位，总体属于进步最快，生态指标改进最佳的国家之一，这主要得益于中国坚持绿色发展及治理污染、减少排放、保护环境的政策措施。从分析报告来看，在能源安全方面表现较好的欧洲国家，普遍拥有健全和安全的能源系统，能够有效地管理供应和需求。但是，2021年的极端天气和今年俄乌冲突带来的欧洲能源供应紧张局面，使其安全系统遭受了严重冲击。不过，那些能源资源丰富的国家，在能源公平方面受到的影响较小。在能源系统环境可持续性方面处于领导者地位的，多是在脱碳和污染控制道路上取得稳步进展的国家，并基本实现了可持续的经济增长。换句话说，相对于经济增长摆脱了对化石能源资源的依赖。

近年来，世界各国纷纷采取积极的能源政策，依靠技术进步、大力发展可再生能源、加强国际合作等，扩大了平衡能源“三元悖论”难题的空间，绝大多数国家的整体表现有所改善，但是很少有哪个国家能够实现每个方面的持续、同步改善。普遍的做法是实施动态优化的平衡政策，即根据不同发展时期或阶段的实际需要，明确能源政策的着力点和优先级。比如中国，一方面在可持续性发展方面不断取得进展，并向世界承诺了到“3060”双碳目标；另一方面依然在能源安全和能源公平方面存在较大的压力，需要统筹处理好能源安全、能源公平、能源生态的优化平衡问题。

能源安全问题变得更加复杂

全球能源问题的核心是能源安全，而对能源安全的界定又有狭义和广义之分。狭义上讲，就是能源的可获取性和价格的可承受性，体现在供应安全保障上。随着生态环境问题的凸显，进一步强调能源对生态环境影响的可接受性，与前文论述的“三元桲论”一脉相承。20世纪70年代的两次中东石油危机，引起世界主要发达国家、石油消费国对石油供应安全的高度重视，纷纷大力发展能源国际化、多元化，建立稳定的供应来源和战略石油储备制度，突出以稳定石油供应和价格为中心的能源安全战略；后来，随着世界能源格局的调整，越来越多的产油国开始关注石油需求安全，不断向下游产业链、消费市场及销售网络延伸，突出以稳定石油出口和收入为中心的战略，并由此推动国际市场供应与需求之间总体处于紧平衡状态。供需两侧的任何风吹草动，都可能打破平衡，引发恐慌性放大效应，使油价大幅上涨或下跌。

近年来，全球能源转型持续加快，各类新能源加速发展，但至今还没有哪一种能源能够真正替代石油的战略地位。在世界一次能源消费结构中，石油占比仍在30%以上，石油安全依然是能源安全问题的核心。同时，由于全球石油资源和消费区域分布严重不均，需要在全球范围内进行资源配置，使石油成为国际化程度最高的大宗商品之一。因此，但凡石油问题，就必然是国际问题。目前，全球绝大多数国家都不可能完全依靠自己的力量获得能源安全保障。全球常规石油资源的70%以上集中在中东、北美、中亚—俄罗斯三大地区，全球石油消费量的50%以上需要通过贸易解决，像欧盟进口的石油与天然气分别约30%和40%来自俄罗斯，中国进口原油的50%来自中东等，受国际地缘政治因素的影响较大。

全球能源向清洁、低碳方向转型是大势所趋。以光伏发电为例，由于光照资源全球分布相对均匀且资源无限，有助于摆脱对能源资源禀赋的依赖，具备就地取材、因地制宜的特性。但是，光伏、风电等可再生能源的波动性、间歇性、随机性特征，受天气影响明显，面临着一系列调峰、储能等技术难题，大规模开发利用需要突破不少技术瓶颈，一些新能源产业发展还潜伏着技术路线被颠覆的风险。在现有技术水平下，可再生能源发电大规模并网后，容易导致电网系统的电能质量、安全稳定、调控能力等下降。在遭遇极端天气时，还会加剧能源系统的脆弱性和安全风险。比如，2021年2月美国得克萨斯州大停电，部分原因就与高比例可再生能源系统的脆弱性风险有关。该州的风力、太阳能发电机组占发电总装机容量的50%以上，在极寒雪灾下不能正常运行，在一定程度上造成了电网严重瘫痪。同年，欧洲地区爆发的电力紧张和电价暴涨，也与极端天气造成风电、光伏出力大幅度下降有关。 

推进传统能源与新能源融合发展

在今后一个相当长的时期内，全球能源绿色低碳转型的基本方向是：传统化石能源清洁化、可再生能源规模化和有效化，同时也要强调传统能源与新能源多能互补，发挥各自禀赋优势，融合形成安全、稳定、可靠的能源供应保障体系。特别是传统能源要发挥兜底作用，支撑新能源发展。

在工业化城镇化深入推进的大背景下，能源消费需求将难以避免地继续增长，供给安全仍是能源安全的最大隐患。在今后一个时期内，化石能源在中国能源消费结构中的主体地位不会改变，可再生能源难以形成对化石能源的大规模安全替代。因此，要围绕稳住化石能源生产和保底供应能力，继续抓好煤炭清洁高效利用；加大国内油气勘探开发，促进油气增储上产等，多措并举保障主体能源自主供应能力，构建煤炭、石油、天然气、核能及可再生能源多轮驱动的能源安全供应体系。

目前，中国的火电仍然是电力供应主力军，占全社会用电量超过70%。未来一个时期，推进新型电力系统建设，煤电将是系统灵活性和发电量的第一大支撑电源，是保障电网稳定运行的“压舱石”。同时必须做好煤炭与可再生能源的优化组合。近年来，中国可再生能源发展迅猛，特别是风电和光伏装机规模大幅度增加，可再生能源发电装机容量及年新增发电装机都稳居世界第一。截至2021年底，中国发电装机容量约23.8×10

8kW，其中可再生能源发电装机达到10.63×10

8kW，占总发电装机容量的44.7%，特别是风电和光伏发电占到26.7%。在2021年的新增发电装机中，可再生能源新增装机占76.1%，其中风电和光伏占比超过58%。但是，在2021年中国全社会用电量中，风电和光伏发电量只分别占到7.9%和3.9%。

从技术上看，1年有8760 h，火电的有效发电时长一般在5500h，核电更长，但太阳能有效发电时长只有1100～2000h，风能发电的时间约在2000 h左右。而且风力大小、阳光充足程度也有影响，遭遇极端天气，新能源就会不出力，带来电力系统发电侧与用电侧的“双尖峰”特征，使保供、调峰、系统安全稳定运行难度大。比如，越是寒冷天气越需要保障电力供应，但太阳能供应不足；越是高温、炎热天气，也越需要用电，但往往风电供应不足。在现有技术条件下，随着可再生能源渗透率的提高，不得不新建或将现有火电、水电转为备用装机用于调峰，在很大程度上拉低了发电设备的整体效率。

按照中国政府的能源发展规划，下一步将加大力度规划建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风、光电基地，通过对周边区域内清洁高效先进节能煤电机组的升级改造,形成支撑保障，借助稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体，构建以绿色低碳能源为主体的新型电力系统。同时，加强源、网、荷、储协同发展，推动风光互补、水火互济等多能互补，提升电力系统的灵活调节能力。中国几家大型发电集团，正着力建设煤电+风光多能互补基地，通过对现有煤电机组进行清洁化改造，使煤电转型为绿电的调峰电站。

优化国土空间能源产业布局

可再生能源特别是风电、光伏的能量密度较小，还要占用一定的国土资源。比如，欧洲国家，大多是丘陵地带，面积小，就不适合发展大规模光伏，但是风电（包括海上风电）发展比较多，而且实行小电网布局。再比如，沙特不仅地下油气资源丰富，而且地上主要是沙漠地带，太阳能十分充足、风力巨大，非常适合发展光伏和风能。根据沙特“2030愿景”，到2030年可再生能源发电量占比要提高到50%。中国幅员辽阔，实行的是大电网布局，只有中国电网和南方电网两家电力公司，风电和光伏并网会对电网造成冲击，需要优化国土空间布局，坚持全国一盘棋，统筹规划、差别定位。

按照中国“十四五”发展规划，要加快发展非化石能源，大力提升风电、光伏发电规模，坚持集中式与分布式并举、陆上与海上并举、就地消纳与外送消纳并举、单品种开发与多品种互补并举、单一场景与综合场景并举、发电利用与非电利用并举，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，加快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地。特别是，在“三北”地区优化推动风电和光伏基地化、规模化开发，在西南地区统筹推动水风光综合开发，在中东南部地区重点推动分散式风电、分布式光伏发电就地就近开发，在东部沿海地区积极推进海上风电集群化开发，稳步推进生物质能多元化开发，积极推动地热能规模化开发，稳妥推进海洋能示范化开发，着力构建可再生能源多能互补、因地制宜、多元融合发展新局面。

在中国西北、东北地区的一些传统能源基地，比如油田、煤矿等，也可以利用矿区土地和空间资源，发展建设风能和光伏发电基地，做到地下采“黑金”、地上采“风光”，打造形成综合型清洁能源发展基地。近年来，中国东部一些地区开始试点“整县推进”屋顶分布式光伏，整合区域范围内分布式单体项目，有效实现集约开发。之前分布式项目多是千瓦级小项目，实施整县推进后，单个县的项目量一般能够达到100MW以上。

有效发挥大型能源公司的战略平衡和创新主导作用

在传统化石能源领域，产业集中度相对较高，市场供应主要依靠一些大型、特大型公司，尤其是那些国际能源巨头。在一些油气资源国或能源资源型城市，当地经济、财政、就业等更是主要依赖大型能源集团。而在新能源发展初期，普遍投资主体广泛、产业集中度相对较低，市场上各类大、中、小、微型企业众多。在能源绿色低碳转型过程中，无论是产业接续，还是安全保供，都需要发挥好大企业的战略带动和平衡作用。

大型能源企业在稳定传统能源供应的同时，积极布局可再生能源业务链条，平衡现有业务组合。以国际主要大石油公司为例，在过去20～30年内，先是通过发展天然气、发电等业务，实现了由石油公司向油气公司、能源公司的转型，现在正努力通过发展可再生能源，加强传统能源的清洁化开发利用，重构全球业务布局等措施，进一步向清洁能源公司转型。中石油、中石化、中海油等中国大型石油公司，也都致力于打造世界一流综合性能源公司，在新能源、新材料等领域加大投入、积蓄力量。比如，中石油将新能源业务纳入主营业务发展，制定了新能源新业务发展规划，明确了“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署。2021年中石油建成投产光伏发电项目240 MW，当年底，首个集中式光伏电站——玉门油田200 MW光伏示范项目正式并网发电。再比如，中石化西北油田自主研发的首座移动式光伏发电站也在2021年投运，年发电量可达11.68×104kW•h。

大型能源企业需主动担当起可再生能源产业链“链长”或“链主”的责任，带动大批中小企业“链友”协同发展。特别是应加强技术创新合作，牵头成立创新联合体，发挥好大企业应用场景的优势。比如，以电解水制氢为基础的氢电互变技术，为可再生能源储能提供新的技术选择，有利于促进异质能源跨地域和跨季节优化配置，形成多元互补融合的现代能源供应体系。应支持和鼓励优势企业组建技术联盟、产业联盟，吸引更多中小企业参与氢能产业创新发展，在氢能产业的“制-储-运-用”各环节，合理布局氢能产业创新中心、工程研究中心、企业技术中心以及装备制造中心等多层次创新平台。大型能源企业可寻求与光伏企业进行技术合作，利用自有工矿区、闲置场地、建筑屋顶等建设光伏发电或制氢项目，为新技术提供应用场景。

在能源转型过程中，传统化石能源产业逐渐收缩将不可避免，一些资源型城市面临产业衔接、财政收入、市场开发等一系列挑战，尤其是在就业领域的结构性矛盾将十分突出。根据《One Earth》（Cell子刊）研究报告，到2050年，全球可再生能源领域的就业岗位数量将增加5倍，从目前的440万个猛增至2200万个，其中，85%以上将来自风能和太阳能领域。与此形成对比的是，化石能源行业的工作岗位数量将从1260万个减少到310万个，其中约80%的工作岗位与石油、天然气和煤炭开采相关。

由于传统能源产业链条长、价值增值环节多、吸纳就业规模大，同时资产庞大且专用性强，新能源与传统能源从技术、资产形态到用能方式等，都存在着巨大差异，就业群体难以完全在新岗位中找到适合位置。传统能源产业需要加强与可再生能源行业的协同，使就业创造与就业损失在时间、空间和技能上尽可能匹配。同时，新旧产业更替将加剧企业现金流、政府财政税收、绿色投入及补贴等方面的矛盾。因此，在推进能源转型过程中，要坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上，实现在稳定发展中促转型。

持续推进能源领域市场化改革

解决能源安全保障问题需要从供给侧与需求侧同时发力，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，促进能源消费领域节能降耗、提高能效、减少排放等。对于中国来说，在能源转型过程中，有必要加快建设全国统一的能源大市场。其中，涉及到放开能源价格、打破市场垄断，建立多元竞争的市场格局，打破堵点、痛点，促进能源市场要素流通，让能源大市场真正发挥规模效应。特别是深化电力市场改革，为可再生能源发展提供公平的市场竞争和成长环境。

中国能源资源和消费的地域分布差异性较大。比如，黄河流域的煤炭基础储量占全国的75%左右，油气资源累计探明地质储量占全国的40%左右，风能资源开发潜力占全国50%以上。虽然西北部地区拥有丰富的风能与太阳能资源以及辽阔的土地，适宜于大规模风电与太阳能发电设施的建立，但因受到人口、经济体量的限制，本地消纳能力明显偏低。这些年来，通过“北煤南运、西煤东调”，“西油东送、北油南运、西气东输、北气南下”以及“西电东送”等，基本形成了传统能源全国“大挪移”网络。

在能源转型的大背景下，没有一种能源可以“包打天下”，能源供给越来越多元化、多样化。建设全国统一能源市场，包括统一交易规则和标准、清理歧视性政策、降低交易成本等，并通过价格信号引导能源高效利用，促进能源资源在更大范围内优化配置。

能源市场化改革也是解决能源转型过程中各类主体间利益矛盾的重要手段，旨在推动各类能源特别是传统能源与新能源之间协同联动、优化组合，实现市场多元动态平衡，切实增强能源安全保障能力。

来源：《世界石油工业》2022年4月第29卷2期

作者：吕建中 中国石油国家高端智库研究中心专职副主任