如何应对全球能源供给面临的挑战

中国对外贸易杂志

2021年夏季，在德尔塔变异毒株快速传播导致全球疫情反弹，以及全球经济持续复苏的背景下，世界主要经济体普遍陷入“能源荒”，天然气、国际原油和电力价格飙升。截至2021年10月底，欧洲天然气价格在过去一年内最高暴涨10倍，布伦特原油期货价格一度突破86美元/桶大关，达到3年来的最高水平，欧美日电力价格也均创历史新高。
引发此轮全球范围内能源短缺问题的原因主要是能源市场供需错配，即需求端在经济刺激政策的支持下快速修复，而供给端则受到多方面的约束因而恢复缓慢。总的来看，影响需求端的因素主要是短期的，而影响供给端的因素却涉及短期和长期两个层面。未来，随着全球进入与疫情共存的新阶段，各国宏观政策和经济活动将回归正常化，能源供需两端的短期影响因素也将逐渐消退，但能源供给仍将面临一些长期约束因素。这些长期因素大致可以分为两类，一是由新冠肺炎疫情、全球变暖与应对气候挑战所催生的新因素，包括能源产业链的重新整合、气候变化和极端天气频发、绿色能源转型等，二是仍将发挥重要作用的旧因素，主要体现在地缘政治博弈领域。它们将影响未来能源供给形势，并加剧传统能源价格的波动性。
01.全球能源产业链重新整合和供应链瓶颈持续存在可能影响能源的稳定供应
新冠肺炎疫情冲击全球供应链的生产、运输和库存等主要环节，造成能源产品供应不足。新冠肺炎疫情全球范围内快速蔓延迫使各国采取封锁措施、加强边境管控、企业收缩产能、民众居家隔离，导致全球供应链长时间中断。生产环节，疫情防控的重点是减少人员聚集，据此要求一些能源开发和加工企业实行轮岗生产，在疫情严重的情况下，还面临关停的风险。由于疫情冲击全球需求，2020年能源价格大幅下跌，促使能源企业压缩产能、裁减工人、降低资本开支，但当需求回升后，前期的生产与投资策略已经降低了能源供给的弹性，无法快速恢复或进一步提高产能。此外，部分国家为优先满足国内生产需求直接暂停或减少资源出口，例如印尼在2021年8月份禁止34家煤炭企业向海外销售煤炭，俄罗斯在去年前三季为补充国内天然气库存而减少了对欧洲的天然气出口，进一步加剧了国际能源供给紧张的局面，导致能源价格快速上涨。运输环节，严格的边境管控措施限制了国际贸易往来，但由于能源产品对出口国的经济收入和进口国的工业生产都具有重要影响，实行边境封锁的国家往往会重点保障能源产品陆路和海上运输的通畅，可封锁措施难免会降低产品通关的效率。另外，疫情冲击劳动力市场，部分发达国家缺少货车司机和港口工人，导致交通物流受阻、港口拥堵，也影响了能源的正常供应。更主要的是，封锁措施影响市场情绪，增加投资者对能源供应紧张的担忧，进而促使能源价格上涨。库存环节，全球经济复苏快速消耗库存，供应不及时延缓补库存节奏，美国原油库存、欧洲天然气库存均一度跌至历史低位。总之，受供应链中断的影响，全球范围内，石油、煤炭、天然气等能源产品都出现供不应求的现象。
未来即使疫情明显改善，由于能源产业链需要进行重新整合，供应链瓶颈需要较长时间才能修复，可能影响能源的稳定供应。一是能源产业链调整将改变能源供应模式，建立新的供应关系，这可能增加能源供应的不确定性。新冠肺炎疫情带来的贸易中断，促使各国政府更加重视经济自主权，倾向于降低对全球产业链的依赖，以维护国家经济安全。对于一国的能源部门而言，首先，要提高能源自给能力，比如加大力度勘探开发本国化石能源，充分利用水力、风力等可再生资源生产电力，积极发展石化冶炼行业等等。其次，对于高度依赖外部进口的能源，一方面要缩短供应链，降低断裂风险，另一方面要扩大供应渠道，当一条供应链遇阻时，仍可以通过其他渠道获得稳定供应。最后，面对一些国家对能源出口的限制，可以加大对下游产业链的投资，在当地进行能源加工，然后再进口到国内。然而，无论是开发国内资源，还是调整海外供应链，都是要改变既有的能源供应结构和模式，建立新的供应关系，这一过程必将耗费巨大的政治、经济和时间成本，面临较大的不确定性，而在新模式、新关系尚未成熟稳定之前，如果外部冲击导致旧体系的供应能力下降，比如无法从国外获得石油、煤炭等能源的供应，同时也无法利用石油、煤炭生产足够的汽油、柴油和电力等能源，那么一个国家整体的能源供应形势也将受到影响。
二是后疫情时代全球劳动力短缺问题恐将延续，进而冲击能源部门生产活动。疫情期间，发达国家的救助政策有效保护了居民收入，个别国家居民收入水平不降反增，居民储蓄率也大幅提高。宽松货币政策为资本市场提供充足的流动性，资产价格大幅上升，居民的财产性收入也水涨船高。家庭部门资产负债表表现良好，降低了民众在疫情缓解后重返工作岗位的紧迫感，而且疫情对社会心理产生影响，促使部分民众放弃在岗时间长、安全隐患大、环境较差或者约束自由的工作。比如在美国石油部门，随着石油需求回升和油价上涨，美国大部分石油企业已恢复运营，但劳动力缺口却在持续扩大。由于石油行业的收入竞争力下降，周期性的行业波动使得工作岗位不稳，石油勘探开发工作又存在一定安全隐患，而且清洁能源转型的大趋势也制约石油行业的发展前景，因此大批石油工人准备提前退休或转向其他行业。另外，从长期视角来看，全球即将进入劳动力相对短缺时代。据联合国预测，如果不计算移民的影响，2020—2050年，许多国家潜在劳动力供给规模将锐减，其中高收入国家将减少4600万，中高收入国家将减少8500万。在当前全球民粹主义、排外主义正处于上升势头的环境下，国家间的劳动力流动面临较大阻力，很难将低收入国家的富余劳动力补充到中高收入国家。因此，预计未来劳动力短缺问题将是影响发达国家油气行业发展的重要供应链瓶颈之一。

02.气候变化和极端天气频发将加剧能源供应的脆弱性
全球变暖引发气候系统的广泛变化，极端天气事件发生的频率明显增加，而且未来气候问题将进一步加剧。2015年，联合国气候变化大会通过《巴黎气候变化协定》，各国政府达成广泛共识，共同致力于将全球平均气温较前工业化时期的上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力控制在1.5摄氏度水平以下。应对气候变化已经成为当前和未来人类面临的最大环境挑战之一，而事实上，人类活动已经对全球气候产生了显著影响。从1850—1900年到2010—2019年，由人类活动引起的全球表面总温度升高的范围可能为0.8℃至1.3℃，最佳估计值为1.07℃，而且自1970年以来，全球变暖速度明显加快。全球变暖加剧了气候系统的变化，大气、海洋、冰层和生物圈都发生了广泛而迅速的变化，并因此大幅提高了发生极端天气事件的概率。据统计，自1980年以来，极端天气事件已经增加了两倍，其中包括极端高温、海洋热浪、强降水以及某些地区农业和生态干旱的频率和强度增加，强热带气旋的比例增加等等。这些极端天气有时单独发生，有时相互叠加，加大了能源供给的脆弱性。预计随着时间的推移，能源部门受到的影响将因温室气体排放量增加导致全球持续变暖加快气候变化以及日益频发的极端天气事件而进一步扩大。
气候变化和极端天气能够直接破坏能源设施。全球气温升高导致海平面上升，而海平面上升将直接淹没位于沿海低洼地区的发电厂，损坏海上风电、石油和天然气设施，并通过影响港口和沿海运输基础设施，间接影响能源的供应。另外，由于大部分电网系统组件暴露在室外，大风、风暴和飓风等极端天气现象可以对输配电网络造成重大破坏。据统计，1984—2006年间，北美地区超过100万人的大型停电事故都是由极端天气造成的。2021年8月份，墨西哥湾飓风导致该地区的石油和天然气生产中断，直至当年10月份才基本恢复原来的产能，由于墨西哥湾原油日产量约为180万桶，占美国总产量的17%，该地区产能下降直接导致国际油价快速攀升。
气候变化和极端天气可以损害能源生产的资源基础，尤其在电力行业体现得较为明显。比如在水电领域，降水模式的逐渐改变将导致水量和水资源可利用时间的变化，从而影响水电生产资源的供应。较低的平均降水量导致径流、河流流量减少，发电量自然也随之下降。例如过去10年巴西的降水量持续下降，干旱天气越来越频繁，2021年巴西遭遇了91年来最严重的干旱，发源于巴西境内的巴拉那河的水位降至1944年以来的最低水平，导致约30家巴西水电站无法有效发电，处于巴拉那河下游的巴拉圭、阿根廷的水力发电站也受到影响，发电容量最低降至不足一半。在未来几十年中，高纬度地区和一些中纬度地区的纬向平均降水量很可能会增加，而亚热带地区的降水量很可能会减少。这些变化的幅度取决于受影响地区的气候和地理特征，各地区之间差异很大。对于降水增加、水资源越来越丰富的地区，可以扩大水电站项目的投资，但从投资到投入生产需要较长时间，难以在短期内大幅提高电力供应水平。对于降水逐渐减少的地区，水电的供应能力也将逐渐下降。例如，预计到2070年，在欧洲，斯堪的纳维亚半岛和俄罗斯联邦北部的水电潜力预计将增加15%—20%，预计西南和东南部地区的水电潜力将减少20%—50%，而欧洲的总水电潜力将减少约6%。
03.绿色能源转型考验能源供应的稳定性和弹性
为应对气候变化，全球能源市场结构由传统的化石燃料转向清洁能源势在必行。过去10年，全球可再生能源特别是风能和太阳能的普及速度不断加快，绿色能源转型在众多国家已取得持续进展。然而，在推动转型的过程中，全球能源供应的稳定性和弹性面临考验。
一是可再生能源快速替代化石能源，但因其供应不稳容易引发能源短缺问题。近年来，一些国家在碳减排目标的指引下，加快淘汰传统能源，大力发展可再生能源。以脱碳进程较快的欧洲国家为例，1990—2019年，欧洲的能源消费总量一直保持稳定，但煤炭消耗量已减少了近一半，可再生能源的消耗量增加了3倍。2020年，欧洲可再生能源发电量占总发电量的比例为38%，首次超过化石燃料发电量的占比，而且欧盟28国的风能和太阳能占总发电量的比例高达26.6%，约为全球平均水平的两倍多，风能和太阳能已从边际能源转变为电力系统的关键力量。总体而言，促使欧洲国家快速推进能源转型的因素主要包括技术进步和政策支持。一方面，随着技术发展，风力和太阳能发电的成本大幅下降，使得大规模建设可再生能源项目成为最经济的选择。另一方面，欧洲国家大力推动能源转型除了考虑到脱碳带来的经济和环境效益之外，最重要的目的是为维护自身能源供应安全，摆脱对进口化石燃料的高度依赖，因此欧盟出台多项清洁能源发展计划和法律法规，欧洲先后推出欧盟气候行动与可再生能源综合计划、欧洲清洁能源一揽子计划、各成员国2021—2030年国家能源和气候计划等，2019年更新的欧洲清洁能源一揽子计划包含了修订的《能源效率指令》《建筑节能指令》《可再生能源指令》《能源联盟与气候行动治理条例》等8项立法法案，支持域内国家改革能源系统。
然而，风能、太阳能等可再生能源受自然环境的影响较大，具有随机性、间歇性和波动性等特点。应对这些特点需要依靠储能技术，目前只有抽水蓄能技术比较成熟，其他储电式、蓄热式技术均有待进一步发展。虽然抽水蓄能电站整体效率高、使用寿命长，但电站建设受地理条件限制，投资成本高、回报周期长。总之，在能源转型的过渡阶段，受限于储能技术的发展与应用、储能装置的建设规模，尚不能克服可再生能源的固有特点实现持续稳定供应。因此，在对可再生能源的依赖度不断提高的情况下，一旦其稳定供应能力严重下降，容易引发能源供应短缺问题，2021年夏天的欧洲能源危机就是典型例证。
二是短期内全球能源消费仍以化石燃料为主，但其投资规模不断下降，而可再生能源投资增长相对缓慢，可能影响未来的能源供给弹性。随着经济逐渐向低碳模式转型，全球能源市场的参与者普遍认为，化石燃料产品的需求很快将达到顶峰，因此产油国和大型能源企业大幅降低了对传统能源的投资。2015—2020年，全球石油和天然气（不包括页岩油气）的年均勘探支出约为500亿美元，较2010—2015年下降了50%。HIS Markit预计2021—2025年石化能源开采和发电投资将比2015—2019年减少20%，而可再生能源投资将增长14%，全球能源总投资将减少8%。虽然化石燃料领域的投资已呈快速下降之势，但由于当前化石燃料在全球一次能源消耗总量中仍占比超过80%，即使在可再生能源快速普及的欧洲，化石燃料发电量在发电总量中的占比仍高达37%，相信未来很长一段时期化石燃料仍将主导全球能源市场。在此背景下，如果未来可再生能源投资的增加不足以弥补化石能源的投资缺口，意味着将降低能源产品的总供给弹性。
04.地缘政治博弈增多将加剧能源供应安全问题
在国际秩序转型与重塑期，全球地缘政治挑战预计将有增无减，这将进一步加剧能源供应安全问题。2008年国际金融危机以来，全球单边主义、保护主义和排外主义不断抬头，全球化进程遭遇严重阻力，大国间的地缘博弈日益增多，旧的国际政治经济秩序遭到破坏，世界进入国际秩序转型与重塑期。在此期间，全球地缘政治挑战预计将有增无减。由于能源供需关系是国际关系范畴里的一种，深受国际政治局势的影响，它既是国家间争夺的资源，也是地缘政治博弈的工具，因此未来地缘政治环境恶化必将加剧全球能源供应安全问题。在能源转型过渡阶段，油气资源仍将是全球能源消费的主体，其供应形势更易受地缘政治关系的冲击。比如美国对伊朗、委内瑞拉的石油禁运制裁；俄乌冲突及西方国家对俄罗斯的制裁将影响全球油气供应。未来，随着低碳时代的到来，围绕能源的地缘政治博弈也将出现新的变化。电气化是低碳时代的重要特征，据国际可再生能源机构预测，到2050年，电力在终端能源消费中的占比将由目前的20%增长至50%，总用电量将增加一倍以上。随着电力资源战略地位的提升，与其相关的地缘政治博弈可能将有所增多。
总之，长期内，全球能源产业链重新调整、供应链瓶颈持续存在、气候变化与极端天气、绿色能源转型、地缘政治关系对油气、电力等能源的供应形成一定约束，同时使用低碳电替代传统化石能源将成为主要的减排方式，能源需求结构将发生深刻的变化。传统能源需求下降的大趋势将削弱其价格上涨的动力，有望使价格保持在相对合理的水平，但供给约束可能导致价格在某一较短的时期内飙升，从而加大传统能源价格的波动性，而电力价格则因需求大幅增加、供给不稳，具备刚性上涨的基础。
（作者单位：中债资信评估有限责任公司）

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