能源短缺與碳達(dá)峰
時(shí)間：2021-11-19
作者：高善文
今年9-10月份，煤炭?jī)r(jià)格快速上漲，伴隨部分地區(qū)拉閘限電，引發(fā)廣泛關(guān)注。隨后政府部門采取了強(qiáng)有力的干預(yù)措施，煤炭市場(chǎng)壓力暫時(shí)得到顯著緩解。但這一事件背后反映的一些結(jié)構(gòu)性問題，值得我們思考和探討。
除了安全生產(chǎn)法規(guī)修訂和反腐政策的影響之外，還需要注意：
一是天氣異常導(dǎo)致的水電供應(yīng)不足將供電壓力傳導(dǎo)至火電，進(jìn)而傳導(dǎo)至煤炭。從供給的角度看，今年中國(guó)的水力發(fā)電增速明顯低于過去六年的平均水平，甚至低于火力發(fā)電增速，這是不太正常的。而這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，大概率是因?yàn)榻衲甑奶鞖馐之惓?，降水相?duì)集中于北方，南方的降水或是過少、或是短期內(nèi)存在蓄洪壓力等因素，導(dǎo)致水力發(fā)電量減少，迫使通過火電來彌補(bǔ)水電供應(yīng)的缺口，因此造成煤炭需求增加。
圖1 2020年以來中國(guó)發(fā)電來源分類季度增速，%
數(shù)據(jù)來源：Wind，安信證券
天氣因素帶來的供需變化是難以簡(jiǎn)單劃分為長(zhǎng)期和短期的，因?yàn)槲覀儫o法預(yù)測(cè)這種異常天氣是僅存在于今年一年、還是會(huì)在今后變成常態(tài)。不過，我們暫時(shí)假定天氣模式會(huì)在未來回歸正常，因此這一沖擊可暫時(shí)視為相對(duì)短期的沖擊。
二是我國(guó)的用電需求可能正在發(fā)生一些長(zhǎng)期的結(jié)構(gòu)性變化，這要求火電在未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還需維持一定的增速。從需求的角度看，過去十年以來我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速不斷下行，工業(yè)增速相應(yīng)下行，同時(shí)工業(yè)用電的彈性長(zhǎng)期處于略低于1的水平，因此工業(yè)用電需求的增速出現(xiàn)了明顯的下降。但是，這并不意味著我國(guó)全社會(huì)用電量的增速也在下降。恰恰相反，我國(guó)全社會(huì)用電量增速在過去十年一直保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)，而這主要是由第三產(chǎn)業(yè)和居民部門的用電需求持續(xù)增加所致。
近年來，我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)和居民部門用電需求對(duì)經(jīng)濟(jì)增速、居民收入和消費(fèi)增速的彈性均明顯大于1，特別是自2015年以來，彈性水平基本維持在1.4左右。與此同時(shí)，第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中的占比也越來越高，因此第三產(chǎn)業(yè)用電需求在被趨勢(shì)性、系統(tǒng)性地抬高。居民用電領(lǐng)域的情況亦是如此。
圖2 2010-2021年我國(guó)工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民部門用電彈性
圖片數(shù)據(jù)來源：Wind，安信證券
我國(guó)的工業(yè)增速已經(jīng)處于長(zhǎng)期的趨勢(shì)性下降的后期，目前距離2030年時(shí)約3-4%的合理底部水平并沒有太大差距，因此工業(yè)增速的下降空間不大。
在此背景下，如果用電的結(jié)構(gòu)彈性不變，那么長(zhǎng)期用電增速就需要維持在5%左右的水平。在我國(guó)現(xiàn)有的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)下，水電的增長(zhǎng)潛力似乎有限。若這些增長(zhǎng)完全依靠風(fēng)能和太陽(yáng)能等替代能源補(bǔ)足，則它們的長(zhǎng)期增速就需要維持在相當(dāng)高的水平，而這似乎是很不現(xiàn)實(shí)的。
因此，在未來較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)火力發(fā)電仍然需要維持一定的增長(zhǎng)，相應(yīng)的煤炭消耗量也需要維持增長(zhǎng)；同時(shí)，必須采取合理地措施來節(jié)約對(duì)電力和能源的使用。
三是替代能源的內(nèi)在不穩(wěn)定性給能源市場(chǎng)造成壓力。替代能源的問題表面上看是短期問題，但卻有著更為長(zhǎng)期的影響。如果僅從全國(guó)數(shù)據(jù)看，替代能源的問題似乎并不顯著，但在區(qū)域數(shù)據(jù)層面，部分市場(chǎng)參與者認(rèn)為問題是存在的。即使中國(guó)目前還沒有因?yàn)檫@一問題而受到顯著影響，歐洲的教訓(xùn)也是值得吸取的。
具體而言：
（一）在向新能源轉(zhuǎn)型的過程中，必須保證傳統(tǒng)能源的生產(chǎn)能力有冗余。隨著能源結(jié)構(gòu)“去碳化”進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，我國(guó)的能源供給將越來越多地依賴水力、太陽(yáng)能和風(fēng)能等，但這些能源供應(yīng)本身是不穩(wěn)定的。
在這種情況下，傳統(tǒng)的火電以及與之相配套的煤炭生產(chǎn)能力就必須保有足夠的冗余，否則由于天氣變化等自然因素所帶來的能源供應(yīng)不穩(wěn)定，就會(huì)通過電力的短缺迅速傳導(dǎo)至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)之中，導(dǎo)致廣泛的拉閘限電。
這種冗余有兩方面的含義：一是維持火電和煤炭供應(yīng)的冗余會(huì)導(dǎo)致電力供應(yīng)成本相對(duì)于新能源供電而言出現(xiàn)上升；二是在電力需求持續(xù)增長(zhǎng)的情況下，若新能源電力供應(yīng)的不穩(wěn)定性無法通過大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)得到實(shí)質(zhì)性的改變，則意味著對(duì)火電供應(yīng)的絕對(duì)數(shù)額和供應(yīng)能力冗余的要求自然也越來越高。換句話說，為了保證未來電力供應(yīng)穩(wěn)定，火電和煤炭的生產(chǎn)能力都必須保持足夠增長(zhǎng)。
?。ǘ┠芎碾p控政策需要在時(shí)間方向上保持一定的彈性，以吸收和對(duì)沖新能源供應(yīng)的不穩(wěn)定性。例如，如果由于天氣等原因新能源電力供應(yīng)出現(xiàn)巨大缺口，這時(shí)的電力需求就需要通過火電來補(bǔ)足。如果由于能耗雙控，這時(shí)火電無法工作，那么天氣的不穩(wěn)定就會(huì)演化為廣泛的拉閘限電，引發(fā)經(jīng)濟(jì)的不穩(wěn)定。
因此，能耗雙控政策必須在時(shí)間方向上保持彈性，即當(dāng)水電、風(fēng)電等替代能源供應(yīng)充足時(shí)，適當(dāng)降低火電供應(yīng)；而當(dāng)替代能源輸出能力枯竭時(shí)，則需要允許火電在短時(shí)間內(nèi)短暫地大量增長(zhǎng)。
（三）能耗雙控政策的覆蓋范圍應(yīng)該逐步擴(kuò)大，引導(dǎo)包括第三產(chǎn)業(yè)、居民戶等在內(nèi)減少對(duì)能源和電力的使用。
此外，目前的能耗雙控政策在公平與效率方面的含義也是值得探討的。
首先是效率的損失。下圖顯示了中國(guó)部分省級(jí)行政區(qū)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域每一噸碳排放所對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)增加值，圖中的數(shù)字乘以20%能大致得到每噸碳排放所對(duì)應(yīng)的利潤(rùn)。
圖3 中國(guó)部分省份每噸碳排放所對(duì)應(yīng)的工業(yè)增加值，元/噸
數(shù)據(jù)來源：Wind，安信證券
通過這些數(shù)字，我們可以看到，同樣一噸碳排放所對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、以及所創(chuàng)造的利潤(rùn)在不同省份之間差別極大。最高的地區(qū)（上海）與最低的地區(qū)（內(nèi)蒙古）之間的差距達(dá)七倍之多，東部地區(qū)與中西部地區(qū)也普遍存在著近兩倍的差距，這意味著分省的能耗雙控政策會(huì)產(chǎn)生顯著的效率損失。具體來說，假設(shè)內(nèi)蒙古縮減碳排放的指標(biāo)能夠轉(zhuǎn)移一噸給江蘇，那么經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的產(chǎn)出就能夠增加11000多元，其他省份之間也是一樣的邏輯。
在我國(guó)的四大高耗能行業(yè)中，每一噸碳排放所能創(chuàng)造的增加值約為6671元；這一數(shù)字在其他制造業(yè)為18570元，在第三產(chǎn)業(yè)為64057元。其中，第三產(chǎn)業(yè)對(duì)電力需求的技術(shù)細(xì)節(jié)差異比較大，但高耗能行業(yè)和其他制造業(yè)則以電力為最重要的能量輸入渠道，對(duì)電力有著嚴(yán)重的依賴。
以每噸碳排放對(duì)應(yīng)的增加值最少的中國(guó)四大高耗能行業(yè)為例，其每噸碳排放對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出約為6671元，按照上文所述20%的利潤(rùn)率推算，其利潤(rùn)約在1200元至1300元之間，這對(duì)應(yīng)著每噸碳排放的隱含價(jià)格也在1200元至1300元之間。在國(guó)際市場(chǎng)中，歐洲碳交易市場(chǎng)發(fā)育較為成熟，今年以來其碳價(jià)也隨著碳減排壓力的增加而一直上漲。但即便如此，近期歐洲市場(chǎng)的碳排放價(jià)格僅約合每噸380元人民幣，遠(yuǎn)低于中國(guó)高耗能行業(yè)的隱含價(jià)格。
圖4 高耗能行業(yè)和其余制造業(yè)等每噸碳排放所對(duì)應(yīng)的增加值，元/噸
數(shù)據(jù)來源：Wind，安信證券
當(dāng)然，這背后有兩種可能的解釋。
第一種解釋是，假設(shè)歐洲的碳交易市場(chǎng)對(duì)碳排放權(quán)的定價(jià)是有效的，那么這就意味著中國(guó)可以選擇以380元的單價(jià)從歐洲購(gòu)買碳排放權(quán)用于高耗能行業(yè)。如此一來，還能多賺取800余元的利潤(rùn)。換句話說，中國(guó)當(dāng)前的能耗雙控政策在國(guó)際上也存在著效率損失的問題。
第二種解釋是，假設(shè)歐洲碳交易市場(chǎng)的發(fā)育仍不健全，市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)的可參照性較差。這意味著中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域每噸碳排放權(quán)未來的交易價(jià)格將高達(dá)千元人民幣以上，由此帶來的經(jīng)濟(jì)調(diào)整壓力無疑巨大。
具體來說，假如完全用碳交易的價(jià)格信號(hào)來實(shí)現(xiàn)碳減排，這將導(dǎo)致縮減碳排放的壓力主要甚至全部集中于少數(shù)碳排放密度極高的行業(yè)，如鋼鐵、水泥等。這或許在經(jīng)濟(jì)上是一種有效率的做法，但是這一方面對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的擾動(dòng)和沖擊很大，另一方面是否公平也值得討論。
此外，目前政府通過對(duì)高耗能行業(yè)限產(chǎn)來實(shí)現(xiàn)減碳，其客觀結(jié)果是高耗能行業(yè)價(jià)格大幅上升，進(jìn)而享受超額利潤(rùn)。以今年上半年為例，PPI上升的原因相當(dāng)部分來自于限產(chǎn)，而限產(chǎn)導(dǎo)致的高價(jià)使得高耗能行業(yè)獲取了巨額利潤(rùn)，但是這卻導(dǎo)致政府無法直接或全部分享與控碳相關(guān)的利益，進(jìn)而無法補(bǔ)貼低碳行業(yè)以及低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展。這在公平性方面也是值得思考的。
綜合這些討論來看，從近期煤炭市場(chǎng)的波動(dòng)中，我們應(yīng)該思考：
一是在向新能源轉(zhuǎn)型的同時(shí)，在大規(guī)模、低成本的儲(chǔ)能技術(shù)得到廣泛應(yīng)用之前，需要保證傳統(tǒng)能源的生產(chǎn)能力保有足夠的冗余；
二是能耗雙控政策需要在時(shí)間方向上保持調(diào)節(jié)的彈性和空間，以對(duì)沖新能源供應(yīng)的潛在波動(dòng)；
三是能耗雙控政策的覆蓋范圍和技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)該逐步擴(kuò)大和優(yōu)化。
從長(zhǎng)期來看，我國(guó)也許應(yīng)當(dāng)考慮以征收碳稅為基礎(chǔ)，以碳配額交易和碳邊境調(diào)節(jié)稅為依托，以對(duì)負(fù)碳技術(shù)和應(yīng)用的補(bǔ)貼為補(bǔ)充，通過市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)更有效率的碳排放控制，并兼顧減碳成本分?jǐn)偟墓叫浴?br />
本文系CF40學(xué)術(shù)委員、安信證券首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家高善文在CF40舉辦的2021第三屆外灘金融峰會(huì)閉門研討會(huì)1暨CF40季度報(bào)告會(huì)“人均一萬美元以后的宏觀經(jīng)濟(jì)政策”上所做的主題演講，部分內(nèi)容有更新。文章僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表CF40及作者所在機(jī)構(gòu)立場(chǎng)，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。 
未收藏
