| 能源經(jīng)濟(jì)新趨勢將重塑全球能源格局 | |||
| 2025/7/14 12:01:22 能源 | |||
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編者按 過去十幾年，可再生能源的迅猛發(fā)展不斷改變著全球能源格局。近期，英國牛津能源研究所（OIES）發(fā)布報告稱，與儲量有限的化石能源不同，可再生能源以取之不盡、用之不竭的太陽能和風(fēng)能為核心動力，以太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、電池、電解槽等為關(guān)鍵部件，呈現(xiàn)出完全不同于以往的能源經(jīng)濟(jì)特征，正在改寫能源史。具體而言，可再生能源的競爭力不再是自然資源稟賦，而是產(chǎn)業(yè)政策、供應(yīng)鏈效率和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的協(xié)同作用，只要有工業(yè)基礎(chǔ)和資本投入，就能形成強(qiáng)大的生產(chǎn)能力。深刻認(rèn)識這一趨勢，對能源從業(yè)者尤其重要。 本版文字由中國石化石油勘探開發(fā)研究院 盧雪梅 提供 能源經(jīng)濟(jì)將發(fā)生根本轉(zhuǎn)變 全球能源格局正經(jīng)歷一場重大變革，可能顛覆過去幾十年圍繞資源稀缺性建立的能源經(jīng)濟(jì)思維定式。不同于以稀缺性和地理偶然性為特征的化石能源，可再生能源以生產(chǎn)技術(shù)為核心、以取之不盡的風(fēng)能或太陽能為原料，一旦完成初始建設(shè)就可以提供低成本的能源。 這意味著，能源經(jīng)濟(jì)框架將從霍特林規(guī)則（稀缺驅(qū)動成本上升）轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)曲線模型（成本隨累積產(chǎn)量下降），形成與傳統(tǒng)能源經(jīng)濟(jì)學(xué)不一致的新模式。 產(chǎn)業(yè)政策效仿潮 近年來，各國先后意識到控制新能源技術(shù)供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)性和戰(zhàn)略效益，而我國在這一領(lǐng)域早已走在前列。截至2021年，我國電動汽車電池產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的79%；截至2023年，我國光伏組件產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的85%。我國的成功經(jīng)驗也刺激了競爭對手的政策跟進(jìn)。美國的《通貨膨脹減少法案》、歐盟的《凈零工業(yè)法案》均旨在通過補(bǔ)貼、稅收減免等激勵措施提振本土清潔技術(shù)制造業(yè)。日本的“綠色增長戰(zhàn)略”（2024年）和韓國的“綠色新政”（2021年）則分別為氫能和電池技術(shù)制造業(yè)設(shè)定了具體目標(biāo)，并提供了支持政策。 這些新興的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略正促使電池制造業(yè)突破原有地域限制，向美國、歐盟、印度和東南亞等國家和地區(qū)擴(kuò)散。一些國家（如越南、馬來西亞）正利用低成本勞動力、政策支持和現(xiàn)有制造業(yè)基礎(chǔ)等優(yōu)勢，積極擴(kuò)大光伏生產(chǎn)規(guī)模。 這些趨勢表明，制造業(yè)流動性更強(qiáng)，如鋰、鎳、鈷等關(guān)鍵資源可以全球采購運輸，電池組裝等環(huán)節(jié)可以在政策和市場條件更具優(yōu)勢的地區(qū)進(jìn)行。相比之下，化石能源的開采往往受限于特定的地質(zhì)構(gòu)造。此外，低碳制造依賴的供應(yīng)鏈可以在全球建立，地域限制較少。基于這一認(rèn)識，各國都在積極爭奪市場份額，反映出全球競爭正經(jīng)歷從“資源控制”到“產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”的深刻轉(zhuǎn)向。 能源安全再定義 上述產(chǎn)業(yè)格局的轉(zhuǎn)變正在重新定義能源安全。各國政府不再局限于保障油氣供應(yīng)安全，而是逐漸從穩(wěn)定獲取清潔能源技術(shù)的角度構(gòu)建國家能源安全體系。例如，美國能源部在供應(yīng)鏈審查文件中強(qiáng)調(diào)過度依賴進(jìn)口太陽能電池組件的脆弱性，并指出應(yīng)盡快發(fā)展本土產(chǎn)能。其他國家也在尋求獲得固態(tài)電池或氫電解槽等新興技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)和制造技術(shù)。 此外，政策制定者試圖利用對先進(jìn)技術(shù)的出口管制保護(hù)本土產(chǎn)業(yè)。這也說明，作為能源安全工具的技術(shù)管制正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著可再生能源系統(tǒng)與數(shù)字電網(wǎng)整合程度的提高，網(wǎng)絡(luò)安全成為保障能源安全的關(guān)鍵，技術(shù)領(lǐng)先程度則成為能源安全戰(zhàn)略的核心支柱。 創(chuàng)新重點的轉(zhuǎn)移 能源領(lǐng)域創(chuàng)新的性質(zhì)也隨之發(fā)生變化。制造業(yè)創(chuàng)新的重心正從化石能源時代的資源勘探與開采效率提升，轉(zhuǎn)向可再生能源領(lǐng)域的制造工藝優(yōu)化、成本下降和技術(shù)效率提升。因此，各國逐步將研發(fā)投資和人才儲備的重點向可再生能源制造技術(shù)研發(fā)傾斜。國際能源署（IEA）2024年數(shù)據(jù)顯示，過去20年，可再生能源相關(guān)專利的增速持續(xù)超過化石能源。雖然在專利總量上化石能源仍占上風(fēng)，但在許多具體技術(shù)類別中，這一差距已大幅縮小甚至逆轉(zhuǎn)。 可再生能源專利的快速增長意義重大。過去十年，太陽能發(fā)電成本大幅下降主要源于制造創(chuàng)新，如更大的晶圓、更薄的硅片和更優(yōu)化的電池設(shè)計。研發(fā)工作也主要聚焦于提高電池性能，如能量密度、充電速度和壽命，并通過材料科學(xué)和制造工藝的革新進(jìn)一步降低成本。更高效率的風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)展動力也來自先進(jìn)材料、空氣動力學(xué)和制造技術(shù)的創(chuàng)新。由此可見，材料科學(xué)、制造工程和系統(tǒng)集成方面的專業(yè)知識，對能源行業(yè)的重要性與日俱增。 脫碳戰(zhàn)略受影響 上述轉(zhuǎn)變深刻影響了各國的脫碳戰(zhàn)略。越來越多的國家意識到，僅補(bǔ)貼上網(wǎng)電價并不能自動降低供應(yīng)鏈的脆弱性和對外依賴度。因此，許多國家的脫碳重點已轉(zhuǎn)向扶持可再生能源產(chǎn)業(yè)，將激勵措施與本地化生產(chǎn)要求、制造業(yè)稅收抵免或研發(fā)支持政策結(jié)合起來。如一些國家開始對進(jìn)口清潔能源產(chǎn)品征收關(guān)稅，以保護(hù)國內(nèi)制造商免受低價進(jìn)口產(chǎn)品的沖擊。 這說明，能源經(jīng)濟(jì)學(xué)將發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，從化石能源時代的稀缺性、地理限制和資源控制，轉(zhuǎn)向可再生能源時代由技術(shù)創(chuàng)新、制造業(yè)可擴(kuò)展性和政策協(xié)調(diào)驅(qū)動的新范式。要掌握這種范式，需要理解能源經(jīng)濟(jì)學(xué)的新框架，原本植根于化石能源的傳統(tǒng)模型已難以捕捉低碳能源的獨特運行規(guī)律。 傳統(tǒng)能源行業(yè)的經(jīng)濟(jì)特征 1.稀缺性與耗竭焦慮 傳統(tǒng)能源行業(yè)最根本的經(jīng)濟(jì)特征是稀缺性，即化石能源是有限的、不可再生的資源。傳統(tǒng)能源市場經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)理論核心霍特林規(guī)則正是基于此提出的。幾十年來，圍繞對化石能源耗竭的擔(dān)憂和霍特林模型，誕生了不少峰值理論，如“石油峰值”“煤炭峰值”等，都不同程度影響了國家或公司的投資戰(zhàn)略，也促使各國建立戰(zhàn)略儲備或?qū)で竽茉炊嘣?。對化石能源耗竭的焦慮還推動了能源獨立政策、儲備戰(zhàn)略和替代能源的發(fā)展。然而，現(xiàn)實中，技術(shù)進(jìn)步和新資源發(fā)現(xiàn)不斷推遲了這些“預(yù)料中”的能源耗竭場景的到來。 2.規(guī)模經(jīng)濟(jì)與行業(yè)整合 化石能源生產(chǎn)、運輸和精煉均表現(xiàn)出顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)特征，大型作業(yè)的單位成本通常較低。因此，在產(chǎn)能上投入巨資的公司能戰(zhàn)勝規(guī)模較小、效率較低的競爭對手。這種動態(tài)加速了行業(yè)整合，使得行業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸向大型、資金雄厚的企業(yè)傾斜。規(guī)模驅(qū)動的整合也塑造了生產(chǎn)的地理格局：大型煉廠或大型煤礦成為供應(yīng)鏈的集輸中心。各國政府往往通過直接補(bǔ)貼來支持這些大型企業(yè)，最終導(dǎo)致全球化石能源市場由少數(shù)大型公司主導(dǎo)，這些巨頭能利用規(guī)模優(yōu)勢來影響燃料定價、生產(chǎn)節(jié)奏和技術(shù)方向。 3.縱向與橫向整合 為了提升效率和掌控力，化石能源企業(yè)廣泛采用縱向整合策略，控制從勘探開采到煉油和零售分銷的整個價值鏈?？刂乒?yīng)鏈的多個環(huán)節(jié)有助于降低不確定性和交易成本：企業(yè)可確保供應(yīng)穩(wěn)定，根據(jù)上游產(chǎn)量優(yōu)化下游煉油能力，并依照統(tǒng)一戰(zhàn)略進(jìn)行成品分銷。這種模式在20世紀(jì)的石油行業(yè)尤其典型，大型國際石油公司多為上下游一體化巨頭。然而，縱向整合的收益并非無限遞增，超越最優(yōu)邊界點，可能導(dǎo)致效率降低。 橫向整合則是指在價值鏈同一環(huán)節(jié)收購或合并競爭對手，可以增加市場份額、減少直接競爭，并獲取成本優(yōu)勢。規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與縱向、橫向一體化相結(jié)合，最終形成寡頭壟斷的市場結(jié)構(gòu)，這在石油行業(yè)表現(xiàn)得尤其明顯，即少數(shù)一體化跨國公司和國家石油公司共同控制全球生產(chǎn)、煉油和分銷的大部分份額。寡頭壟斷通常出現(xiàn)在需要大規(guī)模、大量資本投資和專業(yè)技術(shù)的行業(yè)，這些都限制了競爭者的數(shù)量，使得現(xiàn)有企業(yè)對市場從定價到供應(yīng)決策都有相當(dāng)大的控制權(quán)。 4.價格波動與風(fēng)險 價格波動，尤其是油價變化是傳統(tǒng)能源行業(yè)的顯著特征。地緣政治沖突導(dǎo)致的供應(yīng)中斷、全球經(jīng)濟(jì)周期驅(qū)動的需求變化，以及大宗商品市場的投機(jī)行為是主要誘因。例如，主要產(chǎn)油區(qū)（如中東地區(qū)）的戰(zhàn)亂或政局動蕩可能限制供應(yīng)并導(dǎo)致油價飆升；相反，全球經(jīng)濟(jì)衰退則會抑制需求，引發(fā)價格暴跌。 價格波動給投資者、政府和消費者帶來巨大風(fēng)險，并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)性影響。石油公司經(jīng)常陷入盛衰周期，直接影響其勘探投資決策，油價高漲時加大勘探開發(fā)投入力度，暴跌時則推遲或取消項目。同樣，依賴化石能源出口的國家經(jīng)濟(jì)也易遭受價格波動的沖擊，而依賴進(jìn)口的國家在燃料成本飆升時則面臨能源安全威脅和通脹壓力。為了應(yīng)對價格波動，產(chǎn)生了多種穩(wěn)定價格或保障供應(yīng)的機(jī)制，如國家戰(zhàn)略石油儲備、長期合同和對沖工具等。 5.地緣政治意義 地理分布不均衡賦予了化石能源強(qiáng)烈的地緣政治屬性。集中在中東、俄羅斯和北美的龐大石油儲量使得這些地區(qū)擁有巨大的政治和經(jīng)濟(jì)影響力。因此，保障化石能源供應(yīng)安全成為多數(shù)工業(yè)化國家的戰(zhàn)略優(yōu)先事項。這種地緣政治考量往往促使政府出臺保護(hù)國內(nèi)化石能源行業(yè)的政策，包括直接補(bǔ)貼、設(shè)置貿(mào)易壁壘或通過國家石油公司控制海外資源等。 6. 資本密集度高 化石能源項目（如煤炭開采、油氣鉆探、煉廠建設(shè)、管網(wǎng)鋪設(shè)）具有極高的資本密集度，前期開發(fā)需要巨額投資，形成了較高的進(jìn)入壁壘，將規(guī)模較小或資金不足的企業(yè)排除在外。資本密集度高與價格波動相互作用，增加了傳統(tǒng)能源的投資風(fēng)險——新項目可能需要數(shù)年才能盈利，不利的價格環(huán)境可能使經(jīng)濟(jì)性蕩然無存。 7. 漫長的項目周期 化石能源項目從勘探評估、可行性研究、建設(shè)到最終投產(chǎn)，通常需要漫長的周期。這種滯后性使得企業(yè)難以靈活地對需求突變或供應(yīng)沖擊做出快速反應(yīng)。項目周期漫長和資本密集度高的相互作用，使得大型公司更有實力抵御經(jīng)濟(jì)衰退風(fēng)險和應(yīng)對漫長的投資回報周期。 8. 技術(shù)創(chuàng)新的雙重作用 技術(shù)創(chuàng)新長期以來持續(xù)驅(qū)動化石能源供應(yīng)鏈效率的提升?？碧郊夹g(shù)進(jìn)步提高了儲量評估精度、減少了無效鉆井，開采技術(shù)進(jìn)步提升了老油田的采收率。這些技術(shù)進(jìn)步降低了單位能源成本，延長了傳統(tǒng)資源的經(jīng)濟(jì)開采壽命。更重要的是，水力壓裂等技術(shù)突破成功釋放了頁巖油、頁巖氣等非常規(guī)資源的潛力。這一發(fā)展顯著增加了全球油氣供應(yīng)，深刻改變了能源格局，并有效緩解了先前關(guān)于資源稀缺的憂慮。 9. 多樣化的監(jiān)管環(huán)境 化石能源行業(yè)的監(jiān)管框架呈現(xiàn)高度多樣化。一些主要產(chǎn)油國（如美國、中東部分國家）監(jiān)管相對寬松，對環(huán)境影響或安全標(biāo)準(zhǔn)的約束較少；而另一些地區(qū)（如歐洲）則在環(huán)保法規(guī)、勞工保護(hù)和價格管控方面更嚴(yán)格。即便在設(shè)定碳中和目標(biāo)的國家之間，環(huán)境監(jiān)管也存在顯著差異。目前，僅少數(shù)G20國家立法要求逐步淘汰特定化石能源，如德國設(shè)定煤電退出目標(biāo)、法國禁止新油氣勘探、西班牙承諾結(jié)束煤炭開采與發(fā)電等。隨著公眾對環(huán)境污染、安全事故（如石油泄漏）及開采副作用的擔(dān)憂加劇，未來監(jiān)管將更復(fù)雜和全面。相關(guān)研究指出，要實現(xiàn)2050年將升溫幅度控制在1.5攝氏度內(nèi)，全球58%的石油儲量、59%的天然氣儲量和89%的煤炭儲量都必須留在地下不開發(fā)。 10.高額補(bǔ)貼及影響 化石能源行業(yè)長期受益于各種補(bǔ)貼，包括直接補(bǔ)貼和間接補(bǔ)貼。這些補(bǔ)貼降低了化石能源企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了盈利能力，鞏固了其在國家能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位。2023年，各國政府對化石能源的支持達(dá)到1.5萬億美元，其中補(bǔ)貼占最大份額。這些補(bǔ)貼掩蓋了真實的市場成本，使得經(jīng)濟(jì)更依賴化石能源，阻礙了向清潔能源的轉(zhuǎn)型。 新能源行業(yè)的經(jīng)濟(jì)特征 能源轉(zhuǎn)型并非人類歷史上的新生事物。從工業(yè)革命時期的生物質(zhì)能（如木材、柴草等）向煤炭的過渡，到20世紀(jì)初向石油的轉(zhuǎn)移，以及后來引入核能，都代表著能源轉(zhuǎn)型。然而，人類當(dāng)下面臨的可再生能源轉(zhuǎn)型與以往有根本不同。以往新能源主要用于補(bǔ)充，而非完全取代現(xiàn)有的能源形式，煤炭并未完全取代生物質(zhì)能，石油也并未導(dǎo)致煤炭退出歷史舞臺。相反，這些新的能源形式還拓展了能源結(jié)構(gòu)，最終使得每種能源都找到了定位，得以并存發(fā)展。 而當(dāng)前的可再生能源轉(zhuǎn)型則標(biāo)志著這一模式的歷史性突破。推動此次能源轉(zhuǎn)型不是發(fā)現(xiàn)了更集中的能源或更高效的開采方法，而是具有不同經(jīng)濟(jì)特征的能源技術(shù)的出現(xiàn)。這些新能源不僅是對現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充，而且是在多個領(lǐng)域取代化石能源。這種轉(zhuǎn)變除了源于環(huán)境問題的急迫性或政策要求，還因為可再生能源系統(tǒng)的潛在經(jīng)濟(jì)特征，即邊際成本趨于零、基于制造業(yè)的學(xué)習(xí)曲線不斷提效降本，以及積極的網(wǎng)絡(luò)外部性。 這些經(jīng)濟(jì)特征創(chuàng)造了一種本質(zhì)上完全不同、更具競爭力的新經(jīng)濟(jì)范式。這一發(fā)展促進(jìn)了新能源經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)，其特性與傳統(tǒng)以煤炭、石油和天然氣等大宗商品為基礎(chǔ)的體系有很大不同。在新能源經(jīng)濟(jì)學(xué)中，豐富性取代稀缺性成為決定性特征，技術(shù)創(chuàng)新和制造能力，而非資源控制，構(gòu)成了這一新范式的核心競爭力。 電氣化是新能源模式的核心。它不僅是一種脫碳途徑，而且是實現(xiàn)新能源經(jīng)濟(jì)動態(tài)的基本載體。電氣化驅(qū)動了邊際成本高、開采依賴型的能源系統(tǒng)向通過制造技術(shù)提供能源服務(wù)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，邊際成本趨于零。這不僅提高了熱力學(xué)效率，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)集成性。此外，雖然由于工藝或能量密度要求，部分難減排行業(yè)面臨直接電氣化的挑戰(zhàn)，但其長期脫碳也將依賴低成本、充足的可再生電力。許多間接脫碳途徑，如綠氫、合成燃料和電化學(xué)過程，本質(zhì)上都能以可再生電力為原料。因此，即使是面臨轉(zhuǎn)型障礙的行業(yè)， 可行的脫碳方案仍是豐富、低成本的可再生電力。 新能源系統(tǒng)的最基本特征是發(fā)電的邊際成本趨于零。一旦基礎(chǔ)設(shè)施（如太陽能電池板或風(fēng)力渦輪機(jī)）到位，陽光和風(fēng)作為“燃料”可以免費獲取。這從根本上改變了電力市場的定價動態(tài)，可再生能源可以取代化石能源，在產(chǎn)量較高時期壓低批發(fā)價格，也顛覆了傳統(tǒng)的供需關(guān)系。趨于零的邊際成本與新經(jīng)濟(jì)范式的另一個決定性特征（前期資本成本占主導(dǎo)地位）有內(nèi)在聯(lián)系，即可再生能源的主要成本是制造和安裝設(shè)備的初始資本支出，運營費用（主要是維護(hù)費用）相對較低。這種高資本支出和低運營成本的結(jié)構(gòu)需要大量的前期融資，導(dǎo)致平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）對資本成本和設(shè)備壽命高度敏感。然而，一旦投入運營，這種結(jié)構(gòu)也會轉(zhuǎn)化為相對低風(fēng)險的長期回報，對尋求穩(wěn)定現(xiàn)金流的機(jī)構(gòu)投資者頗具吸引力，這與化石能源投資回報的不穩(wěn)定性形成鮮明對比。 此外，化石能源生產(chǎn)的地理限制在可再生能源領(lǐng)域基本不存在。只要氣候條件合適即可生產(chǎn)可再生能源，顯著降低了地緣政治風(fēng)險和運輸成本。但太陽能和風(fēng)能在各地區(qū)分布也不均衡，部分地區(qū)太陽能資源豐富（如撒哈拉沙漠、阿拉伯半島和澳大利亞內(nèi)陸），部分地區(qū)風(fēng)力資源充沛（如沿海地區(qū)、北海和某些山口），部分地區(qū)兩者兼有。這種自然稟賦的差異可能造成可再生能源發(fā)電潛力的不同，并影響產(chǎn)能、項目經(jīng)濟(jì)性和競爭力。然而，即使可再生能源稟賦不佳的地區(qū)，通常也有足夠資源來滿足能源需求，且這些資源質(zhì)量的地理差異并不會像化石燃料那樣引發(fā)地緣政治沖突。 可再生能源的分布式特征通過互聯(lián)系統(tǒng)可以形成相輔相成的關(guān)系。電網(wǎng)互聯(lián)能減少風(fēng)能和太陽能固有的間歇性挑戰(zhàn)，推動對輸電基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)的投資增加，構(gòu)建更具韌性的一體化能源系統(tǒng)。 更重要的是，新范式的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢重心出現(xiàn)了轉(zhuǎn)移?；茉吹囊?guī)模經(jīng)濟(jì)主要體現(xiàn)在開采、運輸和精煉環(huán)節(jié)，可再生能源則表現(xiàn)在設(shè)備制造上。生產(chǎn)太陽能電池板或風(fēng)力渦輪機(jī)的大型工廠單位成本更低，推動了制造業(yè)整合，而隨著產(chǎn)量增加，成本將進(jìn)一步降低，促進(jìn)了國際技術(shù)轉(zhuǎn)讓和競爭。 這種制造驅(qū)動的降本增效將進(jìn)一步放大。隨著時間推移，可再生能源技術(shù)的成本急劇下降，產(chǎn)量每增加一倍，成本也同比例下降。這與傳統(tǒng)的霍特林模型有根本背離。傳統(tǒng)的霍特林模型認(rèn)為，資源消耗會增加成本。 總體而言，新能源經(jīng)濟(jì)的特點是成本緊縮軌跡、空間民主化和制造業(yè)驅(qū)動的可擴(kuò)展性。雖然間歇性、確保關(guān)鍵礦產(chǎn)的供應(yīng)，以及適應(yīng)市場設(shè)計等挑戰(zhàn)依然存在，但可再生能源的結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢表明，能源轉(zhuǎn)型大勢是不可逆轉(zhuǎn)的。新模式鼓勵創(chuàng)新、制造業(yè)和技術(shù)領(lǐng)先，而不是資源控制，開創(chuàng)了能源豐富的新時代，并將從根本上重塑全球能源格局。
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