近1年的時(shí)間里，中國的能源圈被“碳中和”徹底刷屏。一時(shí)之間，風(fēng)光等新能源占據了輿論的制高點(diǎn)，化石能源似乎只能等待消逝的命運。
但我們也不能忽視能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展是有其內在的核心邏輯。而在近十幾年的能源轉型中，資本也在不斷地持續創(chuàng )造價(jià)值對能源轉型起到不同程度的影響。在多重外部因素的影響下，對于能源轉型我們也就需要更多維度的思考與判斷。
近日，記者就許多熱點(diǎn)問(wèn)題專(zhuān)訪(fǎng)了《能源資本論》作者之一的殷雄教授。殷雄教授現任中國廣核集團專(zhuān)職董事，北京大學(xué)兼職教授，蘭州大學(xué)兼職教授，南方科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)教授。曾在研究機構、中央部委、地方政府和國有大型企業(yè)任職，從事企業(yè)戰略、企業(yè)管理和能源資本等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究。
在《能源資本論》一書(shū)中，作者提出了能源資本的雙因子干涉理論，運用驅動(dòng)因子和約束因子來(lái)解釋經(jīng)濟增長(cháng)和生態(tài)環(huán)境污染的內在機制，可謂抓住了事物的本質(zhì)特征。作者還提出了能源資本與相關(guān)領(lǐng)域的干涉效應、蝴蝶效應、乘數效應、躍遷效應和杠桿效應等概念，這是對“能源”和“資本”進(jìn)行組合研究之后得出的新結論。
本次專(zhuān)訪(fǎng)內容廣博且極具深度，因此我們將分為上下篇進(jìn)行發(fā)表。
記者：4月16日，北京一座儲能電站發(fā)生爆炸，將目前儲能技術(shù)的安全性問(wèn)題徹底暴露在了公眾面前。儲能技術(shù)是能源發(fā)展中，新技術(shù)馴服老能源的典范。但是在新技術(shù)各方面成熟(安全性、穩定性、經(jīng)濟性、環(huán)保性)之前，我們應該如何看待和規劃新技術(shù)的發(fā)展?
殷雄：迄今為止，我們還沒(méi)有看到有關(guān)這次事故的權威調查報告，因此，對事故的原因和性質(zhì)還不好做出準確的判斷。儲能技術(shù)的安全性問(wèn)題，也不是這次爆炸事故才暴露出來(lái)的，而是伴隨著(zhù)人類(lèi)能量?jì)Υ娴恼麄€(gè)歷史過(guò)程。任何一種儲存能量的方式，都不會(huì )是永遠絕對安全的，都有一個(gè)相對的安全期限。
自2017年8月韓國23個(gè)儲能電站起火事故發(fā)生以來(lái)，儲能安全問(wèn)題就一直困擾著(zhù)整個(gè)行業(yè)。對于發(fā)生的安全事故，必須首先搞清楚原因，比如，是技術(shù)問(wèn)題，還是管理問(wèn)題，或者是使用者的技能問(wèn)題。針對不同的問(wèn)題，才能提出和采取不同的有效方法，這就是“一劑藥方治一種病，一把鑰匙開(kāi)一把鎖”的道理。行業(yè)內部對所發(fā)生的事故要引起高度重視，采取各種措施加以解決，社會(huì )公眾也不必要過(guò)度恐慌，要理性看待技術(shù)改進(jìn)過(guò)程中出現的安全問(wèn)題。
從理論上來(lái)說(shuō)，任何一種安全性問(wèn)題都能通過(guò)工程技術(shù)手段加以解決。儲能技術(shù)也不例外，關(guān)鍵是需要一定的技術(shù)迭代反饋的改進(jìn)時(shí)間。目前儲能安全問(wèn)題主要來(lái)自于電化學(xué)儲能，電池本體因素仍是儲能安全的核心，其誘發(fā)安全事故的來(lái)源主要包括電池制造過(guò)程的技術(shù)工藝及電池老化帶來(lái)的儲能系統安全性退化這兩個(gè)方面，前者是一個(gè)技術(shù)工藝改進(jìn)的問(wèn)題，后者是一個(gè)使用標準優(yōu)化的問(wèn)題。要針對不同的問(wèn)題，采取適宜的解決辦法，而不能把不同類(lèi)型的安全問(wèn)題混為一談。
儲能技術(shù)的應用只有達到大規模工業(yè)化應用的階段，它的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益才能體現出來(lái)。這就需要從行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的層面做出明確的技術(shù)發(fā)展規劃，同時(shí)以各種政策手段鼓勵和促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的不斷應用與改進(jìn)。儲能相關(guān)技術(shù)發(fā)展規劃的穩定性和堅定性，是解決儲能技術(shù)安全性的唯一途徑。
儲能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)說(shuō)卻剛剛出現，正處在起步階段。儲能技術(shù)在各種能量形態(tài)中都具有極為重要的作用，也都有不斷進(jìn)化的空間。隨著(zhù)能源互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，儲能技術(shù)作為新能源產(chǎn)業(yè)革命的核心，會(huì )越來(lái)越成為具有巨大發(fā)展潛力的新型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也會(huì )帶來(lái)激烈的技術(shù)創(chuàng )新方面的競爭。
對于人類(lèi)社會(huì )的未來(lái)，儲能猶如能源資本的“銀行”，能源互聯(lián)網(wǎng)就是這個(gè)“銀行”的儲存系統。“以豐補歉”不僅是一種資源配置的手段，更是人類(lèi)與自然和諧相處之道。儲能與能源互聯(lián)網(wǎng)的結合，是解決人類(lèi)能源供應的時(shí)間平衡、空間平衡和總量平衡的根本途徑，在這個(gè)問(wèn)題上，沒(méi)有任何替代方案，唯一的途徑就是技術(shù)創(chuàng )新和技術(shù)迭代。
記者：在目前整體能源轉型的過(guò)程中，我們應該如何平衡化石能源技術(shù)進(jìn)步和風(fēng)電光伏這些可再生、低碳能源的發(fā)展?
殷雄：我們在研究能源資本的過(guò)程中，發(fā)現任何能源形態(tài)都存在著(zhù)兩個(gè)完全不相關(guān)的公共因子，一個(gè)是促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng)的驅動(dòng)因子;另一個(gè)是制約經(jīng)濟增長(cháng)的約束因子。我們稱(chēng)其為“能源資本與經(jīng)濟發(fā)展的雙因子干涉理論”。
能源資本的驅動(dòng)因子，是指各種能源形態(tài)所含有的能量值及其價(jià)值潛能，決定著(zhù)經(jīng)濟增長(cháng)的快慢，因此會(huì )產(chǎn)生能源資本與經(jīng)濟增長(cháng)的相互促進(jìn)效應。驅動(dòng)因子主要以能源資本投入數量的多少來(lái)表征，所反映的是貨幣資本和人力資本投入的強度。能源資本的約束因子，是指把各種能源形態(tài)的能量值及其價(jià)值潛能釋放出來(lái)的水平和效率，決定著(zhù)經(jīng)濟運行質(zhì)量和效益的好壞，因此會(huì )產(chǎn)生能源資本與經(jīng)濟增長(cháng)的相互制約效應。約束因子主要以能源資本使用效率的高低來(lái)表征，所反映的是技術(shù)創(chuàng )新和技術(shù)進(jìn)步的水平。
不論是化石能源，還是可再生能源，其所蘊含的能量都是來(lái)自太陽(yáng)，只是把太陽(yáng)能以不同的能源形態(tài)凝固下來(lái)。人類(lèi)能夠有今天的物質(zhì)文明成果，與化石能源的大規模工業(yè)化應用密不可分。具體地說(shuō)，就是能源資本中的驅動(dòng)因子為人類(lèi)帶來(lái)了豐富的物質(zhì)產(chǎn)品，使我們享受到了高度發(fā)達的物質(zhì)文明。與此同時(shí)，能源資本中的約束因子也隨之帶來(lái)了對生態(tài)環(huán)境的破壞。人類(lèi)感受到藍天白云和綠水青山的可貴，因此希望進(jìn)行能源轉型，使某種能源形態(tài)給人類(lèi)帶來(lái)更多的能量，同時(shí)伴隨著(zhù)更少的溫室氣體的排放。正是這種良好的愿望，使得人類(lèi)現階段能源形態(tài)的轉型具有了某種基于生態(tài)倫理的道義責任。
社會(huì )公眾有一種期待，就是能夠完全用可再生能源和綠色能源來(lái)替代以這三種能源形態(tài)為主的化石能源。理想很豐滿(mǎn)，現實(shí)很骨感。
記者：現實(shí)存在哪些困難呢?
殷雄：我們可以從兩個(gè)案例中看出現實(shí)的難度。第一個(gè)例子是美國得克薩斯州大停電。這場(chǎng)事故原因之一就是在極端惡劣的氣候條件下，缺乏能夠支撐電網(wǎng)安全的、不受氣候條件限制的、高能量密度的穩定電源形態(tài)。在極端寒冷天氣期間，供電能力排名前三位的是核電、煤電和天然氣電，平均小時(shí)容量系數分別為76%、39%和38%，總計提供了整個(gè)電網(wǎng)91%的電力。從危機期間的依靠度、效率和最低時(shí)段的容量系數這三個(gè)指標進(jìn)行評級，核電為A，天然氣電和煤電為C，太陽(yáng)能為D，評級為F的風(fēng)能成為危機中最不可靠的能源。而核電是危機中最為可靠穩定的能源。
從這個(gè)例子中，我們得到的啟示既是明顯的，更是深刻的。所謂明顯，哪種能源形態(tài)的可靠性高，一目了然;所謂深刻，能源形態(tài)的轉型是一場(chǎng)深刻而持久的社會(huì )革命，不是那么容易的事情。社會(huì )公眾反對化石能源(核電的本質(zhì)也是一種化石能源)，但危機關(guān)頭只有化石能源是最為可靠的。這就是現實(shí)生活中的一種悖論。
我在核電站的管理實(shí)踐中形成一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，任何應對危機預案的有效性，必須經(jīng)過(guò)小概率事件的考驗。這次得州極端天氣導致的停電事故，就是一次小概率事件，檢驗了得州電力系統的應急有效性，同時(shí)也揭示出各種能源形態(tài)必須具有一定比例配置的合理性。以核電為例，假如得州再多幾臺高功率的核電機組作為基荷供應電力，這次災難程度不至于如此嚴重。反核電，作為一種社會(huì )思想意識是有其依據的，但現實(shí)生活的殘酷性說(shuō)明，非理性地反核是為人類(lèi)自己“挖坑”，在某種極端狀況下栽跟頭、吃苦頭就是大概率事件了。
第二個(gè)例子是德國的缺電。2016年5月15日，德國太陽(yáng)能和風(fēng)能達到峰值，可再生能源提供了87.6%的能源需求，創(chuàng )下了歷史記錄，第一次實(shí)現了全國電力需求在瞬間幾乎全部可以由可再生能源供應的局面，使人類(lèi)有可能放棄以化石能源和核能為基礎的能源供應體系，轉向以可再生能源為基礎的能源體系。
作為歐洲能源轉型的模范生，德國大力發(fā)展新能源，并決定于2038年完全退出煤電。2021年1月，德國正式拉開(kāi)退煤帷幕，開(kāi)始拍賣(mài)煤電裝機容量。在此之前，德國決定于2022年實(shí)現棄核。這次退煤是德國繼棄核后又一次重大的能源轉型舉措。然而，由于寒潮以及風(fēng)電出力低，德國第一季度的現貨電價(jià)幾度飆升過(guò)百歐元，月均電價(jià)漲至四年來(lái)最高。電力供應緊張也使得原本關(guān)停的煤電機組臨時(shí)啟動(dòng)，第一季度的煤炭發(fā)電量比2020年同期增加近30%。
隨著(zhù)棄核退煤的進(jìn)一步推進(jìn)，德國將從電力凈出口國轉變?yōu)殡娏暨M(jìn)口國，尤其是增加對法國核電的依賴(lài)。在極端條件下，德國的電力供應還會(huì )更加緊張，因為可再生能源比例的提高會(huì )給電力系統的安全穩定帶來(lái)挑戰。德國聯(lián)邦審計署發(fā)布了一份報告，批評聯(lián)邦政府沒(méi)有妥善考慮退煤的后果，完全低估了電力供應安全領(lǐng)域“新出現的、實(shí)實(shí)在在的危險”，能源轉型的管控“存在疏漏”。報告發(fā)出警告，如果這種情況維持下去，德國將同時(shí)面臨用電成本失控和電力短缺的威脅。
我們暫且不管德國該如何解決面臨的問(wèn)題，單就能源轉型的本質(zhì)來(lái)看，需要問(wèn)兩個(gè)問(wèn)題：一是德國拍賣(mài)了煤電廠(chǎng)，那么誰(shuí)買(mǎi)了?它們離開(kāi)歐洲了嗎?拍賣(mài)之后這些電廠(chǎng)不排放了嗎?二是德國自己棄核，是棄了德國境內的核電廠(chǎng)，它還要從法國進(jìn)口核電，這是真正的棄核嗎?其實(shí)，這既不是棄核也不是退煤，只不過(guò)是把核電廠(chǎng)和煤電廠(chǎng)從德國境內轉移到境外。
記者：那么從化石能源轉向可再生能源的轉型，如何才能成功呢?
殷雄：化石能源與可再生能源的“平衡”非常重要。至于如何平衡，這是一個(gè)各種能源形態(tài)數量上的合適比例問(wèn)題。
只要某種可再生的能源形態(tài)所產(chǎn)生的能量(主要以電力的形式表現出來(lái))能夠滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)生活的需求，而且這種能源形態(tài)的供應具有相當的可持續性，那就應該以能夠承受得起的經(jīng)濟成本利用這種能源形態(tài)。假如做不到這一點(diǎn)，就需要其它能源形態(tài)作為補充。這就是“平衡”。
能源轉型成功與否，最終要看技術(shù)手段能否將太陽(yáng)能高效地轉化為人類(lèi)可以直接使用的熱力、電力和燃料這三種能量形態(tài)。能源轉型是一個(gè)相當長(cháng)的歷史演進(jìn)過(guò)程，不可能在一個(gè)早上就將“精英能源”棄之不用。
化石能源作為一種能量密度比較高的能源形態(tài)，是一種客觀(guān)的存在，不管你用還是不用，它們就在那里，它們本身沒(méi)有什么“罪過(guò)”，關(guān)鍵是人類(lèi)使用它們的技術(shù)手段需要不斷進(jìn)步，就比如用煤炭發(fā)電總比直接燃燒來(lái)得更方便、更高效、更環(huán)保。它們是老能源，需要新技術(shù)對其進(jìn)行“馴化”。哪怕一萬(wàn)年以后，人類(lèi)所利用的能量仍然是各種能源形態(tài)的組合，無(wú)非是根據技術(shù)水平、資源稟賦和經(jīng)濟成本等指標所決定的不同比例。這既是能源資源配置的自然法則，也是人類(lèi)與自然相處所應遵循的秩序倫理。
還有一個(gè)重要的問(wèn)題，就是究竟什么是新能源?聯(lián)合國曾經(jīng)有過(guò)兩次論述。第一次是1978年12月20日聯(lián)合國第三十三屆大會(huì )第148號決議，列出新能源和可再生能源共包括14種形態(tài)：太陽(yáng)能、地熱能、風(fēng)能、潮汐能、海水溫差能、波浪能、木柴、木炭、泥炭、生物質(zhì)轉化、畜力、頁(yè)巖油、焦油砂及水能。第二次是1981年8月10—21日聯(lián)合國新能源和可再生能源會(huì )議。
各國對這類(lèi)能源的稱(chēng)謂有所不同，但共同的認識是，除常規的化石能源和核能之外，其他能源都可稱(chēng)為新能源和可再生能源，主要是太陽(yáng)能、地熱能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、氫能和水能。
新，是相對于舊而言的。要說(shuō)太陽(yáng)能和風(fēng)能，恰恰是最古老的能源形態(tài)，與地球的年齡一樣長(cháng)。我以為，聯(lián)合國這兩次定義并沒(méi)有說(shuō)到點(diǎn)子上，其實(shí)應該從另外兩個(gè)維度對新能源形態(tài)加以定義：一是某種能源形態(tài)大規模工業(yè)化使用的時(shí)間先后次序，二是某種能源形態(tài)的使用技術(shù)應用的先后次序。按照這樣的定義，我們就可以更好地理解為什么太陽(yáng)能與風(fēng)能這類(lèi)最古老的能源形態(tài)是新能源的本質(zhì)含義。
