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中科院召开座谈会 纪念科学的春天40周年

2019-05-21 02:48 来源:大河网

  中科院召开座谈会 纪念科学的春天40周年

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  中科院召开座谈会 纪念科学的春天40周年

 
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网易研究局|倒行逆施?特朗普煤炭兴国的葫芦里卖什么药

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  网易研究局 NO.075

  作者|杨泽宇

  

  近日,特朗普又放了一个大招,废除奥巴马政府时期的《清洁电力计划》,撤销了减少煤电厂二氧化碳排放的规定,并允许联邦土地进行煤矿开采。

  在全球都在呼吁和践行节能减排的今天,特朗普这个看似“不合群”的振兴煤炭产业的政策能成功吗?

  特朗普为何对煤炭“情有独钟”

  随着温室气体排放对气候变化的影响日益加重,减少二氧化碳的排放几乎已经成了全球大部分国家的发展共识。在美国,燃煤发电厂是二氧化碳排放的重要来源,在总二氧化碳排放量中占比超过三成,因此限制煤炭开发似乎是顺理成章的事。皮尤研究中心的一项民意调查也显示,69%的美国人认为全球变暖是个严重的问题。

  既然如此,特朗普为何还要废除奥巴马政府的《清洁电力计划》呢?

  ·首先,振兴煤炭的口号对特朗普大选的成功起了重要作用,特朗普急切需要兑现承诺。

  在去年的大选中,特朗普之所以能够顺利拿下东部的各个大州,与其宣扬的振兴美国煤炭产业的竞选承诺不无关系。要明白这个逻辑,需把美国的煤炭资源区位和世界工业发展的一般规律结合来看。美国的煤炭资源主要分布在东部的阿巴拉契亚山脉附近,而美国早期的工业化基础,也是在东部建立,煤炭作为基础能源,同时也是化石能源中最容易利用的、开发难度最小的能源,对其工业化的建立裨益良多。因此,即便是现在,在阿巴拉契亚山脉附近的部分煤炭资源大州,仍然将其视为重要的经济基础。

  但另一方面,特朗普竞选总统前期,美国的煤炭行业正面临着巨大危机。随着能源结构的升级,美国煤炭行业的发展每况愈下,大量的煤企倒闭,包括博地能源在内的美国的前三大煤炭生产巨头全部申请破产保护,煤炭产量大幅下降(如下图1)。不仅如此,煤炭行业提供就业的能力也岌岌可危。2015年,美国煤炭行业可提供的岗位只有约6.6万个,创美国能源信息署自1978年有统计以来的最低水平。

  

  图1 1978年-2016年美国煤炭产量图(按季度分布)(来源:U.S. Energy Information Administration, Weekly Coal Report, and U.S. Mine Safety and Health Administration)

  特朗普大选时“振兴美国煤炭行业”的诺言,无疑成了煤炭工人和企业家的救命稻草。因此在煤炭大州西弗吉尼亚州和肯塔基州,特朗普都是以六成以上的高得票率轻易拿下。特朗普上台后,有迫切兑现承诺的动机。

  ·第二,有不少的上层仍支持煤炭产业。

  从世界工业发展历史上看,一个国家工业化的建立,煤炭往往是重要的原料,美国也不例外。理解这个问题需要澄清一个误区:

  作为世界第一大经济体,不少人认为美国的新能源使用水平是很高的,但事实却截然不同,化石能源占据了美国能源消费的主体,即便是到2016年,化石能源依然占美国能源消费的81%。核燃料等其他新能源消费占比不到两成(如下图2)

  

  图2 美国2000年-2016年能源消费结构图(注:图中褐色、深蓝色、蓝色区域分别代表煤、石油、天然气三大化石能源的消费情况,其余部分为新能源消费情况。)(来源:U.S. Energy Information Administration, Monthly Energy Review)

  也就是说,虽然奥巴马在任期内出台了史上最大力度的节能减排方案,但化石能源依然在美国的能源消费结构中起决定作用。不少的国会议员及高层,仍然支持化石能源的发展。奥巴马的《清洁电力计划》在推出之初,就遭到共和党的大力反对。新任的西弗吉尼亚州州长贾斯汀斯也大力支持特朗普的煤炭政策,他认为,“煤炭产业将是推动美国经济和西弗吉尼亚州未来发展的重要力量。”

  ·第三,随着美国经济好转,需要煤炭为经济注入动力。

  进入到2017年,美国不少煤企的经营状况得到了改善,煤炭期货价格也比去年同期时约上涨了近一倍(如下图3)。虽然这与特朗普决心要复苏美国煤炭行业的政策利好有关,但这也的确成为了特朗普调整煤炭市场价格的一个优势,他可以通过制造“特朗普行情”来推动煤企走出困境。

  另一方面,发展煤炭行业也是复苏美国经济的客观需要,毕竟煤炭消费仍然在美国经济发展尤其是电力发展方面占有一席之地。据美国能源信息署,美国国内生产的煤有90%用来发电。

  

  图3 燃煤期货合约价格(来源:tradingeconomics)

  清洁电力计划:矫枉过正or功亏一篑?

  奥巴马在任期间内,一直把应对气候变化问题作为重要的改革方向,改革力度也是前所未有,他所留下的政治遗产的结晶——《清洁电力计划》被特朗普政府废除,是弊大于利,还是利大于弊?

  首先来看看奥巴马任期内对气候变化问题做了哪些改革。主要改革措施有3项(如下表1所示)。

  奥巴马对能源改革的核心思想可以概括为减少化石能源的使用,大力发展清洁能源。在上任初期,他想通过立法的方式来推动,但是未获通过,原因主要是经费不足,他的医改方案已经耗费了太多资金,而清洁能源由于开发和研发的难度较大,也需要投入大量资金,财政上已经没有余力来承担生产成本上升可能带来的后果。立法的方式行不通,奥巴马开始尝试通过行政令的方式来推动能源改革。2013年,政府推出《总统气候行动计划》,矛头直指燃煤发电厂,要求其减少二氧化碳的排放,这被视为为《清洁电力计划》的出台做准备。2014年,奥巴马政府出台史上最大规模的减排二氧化碳改革方案,《清洁电力计划》诞生,如果按计划执行,预计到2030年,美国电力行业碳排放将比2005年减少32%。

  

  表1 奥巴马任期内应对气候变化问题改革措施一览表(来源:《美国清洁电力计划及其对美国能源行业的影响》周琪 制表:网易研究局)

  那么问题来了,奥巴马想要减少碳排放,为什么偏偏要针对电力?因为发电是美国二氧化碳排放量的最大来源。2013年时,发电产生的二氧化碳占美国各行业二氧化碳排放总量的近40%,而其中,煤炭发电的二氧化碳排放量占比超过三成。因此,燃煤发电企业成了奥巴马能源改革的重点整改对象。

  

  图4 2013年美国各行业的二氧化碳排放结构(来源:美国环保署 制图:网易研究局)

  这个计划是政府行为,发布计划的主体是美国环保署。美国环保署在制定计划时做过测算,全美2005年电力行业的碳排放量为24.17亿吨,但2013年的实际排放量只有20.53亿吨,也就是说,8年减少了约15%。以此累计,到2013年美国的碳排放量可能高达28.17亿吨。

  但事实上,实际的排放量并没有那么高,反而比预测值降低了27%。因为随着发电方式的改良,碳排放实现了下降,例如使用天然气和煤进行相同电量的发电,煤要比天然气多排放一倍左右的二氧化碳。据统计,这段期间内燃煤发电向天然气发电的转变减排二氧化碳2.12亿吨,向可再生能源发电转变减排二氧化碳1.5亿吨。美国环保署因此认为,2014年到2030年再减排19%是可行的。

  但是,这个看似顺应时代发展潮流的计划,却招致了很多非议。虽然出发点是好的,但客观上存在很多问题。

  第一,减税目标依据对未来经济形势预判不足,有过分乐观之嫌。

  除了能源结构升级带来的碳排放减少之外,在2005年到2013年美国碳排放的减少还与经济危机后经济低迷带来的电力需求减少有关。在未来美国有经济向好预期的形势下,电力需求也将随着增加,会带来更多的碳排放。而《清洁电力计划》对这个变量预期不足。

  第二,最重要的问题是,它对美国燃煤发电企业的打击力度过大。

  在《清洁电力计划》中提到的减排手段主要有三种:

  1. 通过提高现有燃煤电厂的热效率来减少发电的碳排放量

  2. 用现有碳排放较低的天然气发电厂替代高排放的燃煤电厂发电

  3. 用零排放的可再生能源发电替代现有的燃煤发电

  也就是说,减排手段全部都针对燃煤电厂,有两条甚至要求发电厂实现原料转型,彻底改变火力发电的现状,这对燃煤电厂可以说是重创。

  按照《清洁电力计划》,美国发电厂的主要原料到2030年,将逐步实现由煤炭到天然气再到可再生能源的过度。煤炭发电在2020年以前,仍为主要发电原料,在2025年左右,天然气将成为发电原料主力,这之后可再生能源将成为主要发电原料。

  美国能源信息署预测,如不实施《清洁电力计划》,到2030年燃煤发电量将仍然占到总发电量的36.5%,与目前的水平大致相当。但实施《清洁电力计划》,到2030年煤电的比重将下降到25%左右。

  更巧的是,在《清洁电力计划》公布的同日,美国第二大煤炭生产商阿尔法自然资源公司向弗吉尼亚州一家法院申请了破产保护,无疑加重了煤炭市场的恐慌情绪。

  第三,电价的上涨压力增大。

  发电企业生产成本的增加可能会导致美国电价上涨,有预测称,在《清洁电力计划》实施的前十年,全美平均电价会上涨约10%。美国农村电力合作协会等组织也认为,“计划将扼杀就业,导致最低收入群体电费账单至少上涨10%。”

  煤炭行业复兴会让生态环境恶化?

  市场上有一种舆论认为,特朗普重新振兴煤炭行业,是倒行逆施,会加剧温室气体的排放,导致气候和环境的进一步恶化。但笔者认为,这种观点是片面的。看待特朗普的振兴煤炭计划,要把它放到特朗普的整个能源政策的框架下审视,其实,特朗普的煤炭业改革,只是其能源政策的一个方面。

  在特朗普当选美国总统后,白宫网站列出了特朗普政府优先要处理的六大问题,其中第一个就是能源问题,足见特朗普对能源的重视,应当全面看待特朗普的能源计划。虽然特朗普要大力发展煤炭行业,但不代表特朗普要以牺牲环境为代价。特朗普的能源计划构想图,基本可以概括为以下几个要点:

  第一,取消“气候行动计划”

  “气候行动计划”在上文中已提到(详情见表1),是奥巴马政府公布的减少碳排放、促进可再生能源发展的计划,但特朗普认为这个计划是“有害”和“不必要”的,特朗普认为取消这个计划可以在未来7年中提高美国工人的工资超过300亿美元。

  第二,能源尽量实现自给自足

  特朗普认为,过分依赖国外的资源会造成资本外流,他认为需要实现美国的能源独立,尤其是要独立于OPEC。在这种政策的向导下,美国很可能会加大国内油田的开采力度,由石油进口国向生产国转变。

  第三,大力开发本土页岩油气

  充分开发利用美国本土价值约50万亿美元的未开采页岩油气储量,并用这部分能源开采获得的收入进行基础设施建设。他认为,更廉价的能源还会促进美国农业的发展。 也就是说,特朗普不是只发展煤炭,同样也会推动能源结构的升级,开发石油、天然气等能源。

  第四,支持并振兴清洁煤炭工业(请注意“清洁”二字)

  当然,特朗普在计划中也提到了发展煤炭行业,但用了“清洁”作定语。也就是说,虽然特朗普要大力发展煤炭产业,但还是要保护环境的,他寄希望于清洁煤炭技术来解决煤炭使用的污染问题。

  第五,发展能源要优先保护环境

  特朗普认为发展能源不能以牺牲环境为代价,要保护好环境、水源和自然栖息地。特朗普将重新重视美国环保署在保护空气和水资源方面的重要任务。

  从特朗普政府的整个能源计划上看,简单地说特朗普的“煤炭兴国”大业将破坏环境是不客观的,会延缓世界碳排放治理的进程的表述可能更为恰当。虽然特朗普也要治理环境,但其对美国史上最大规模减少碳排放的《清洁电力计划》一棒子打死的态度,可能会对世界温室气体治理释放不利的信号。因为根据美国环保署的数据,如果将奥巴马暂停发放租赁许可证的煤矿的煤炭全部燃烧,将产生34亿吨二氧化碳——相当于7亿辆小汽车1年的排放量。但还不至于达到“倒行逆施”的地步。

  节能减排,保护环境已经成为全世界的共识,能源结构升级是经济发展的必然规律,美国也不例外,美国对环境保护有严格的立法,也为历届政府所遵守。特朗普的能源计划也明确提到保护环境有优先的地位(remain a high priority),在这个问题上不会像外界传言有太大的变化。世界气候变化大会的谈判可能会变得更加复杂,但美国完全退出的可能性并不大。

  (联系邮箱:yangzeyu@corp.netease.com)

  网易研究局 出品

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