乌克兰危机下的全球能源格局变化及能源科技发展新特点

萧然静客 2023-07-23 发布于北京

展开全文

原文刊载于《中国科学院院刊》2023年第6期“战略与决策研究”，本文为精简改编版。

王超1* 孙福全1 许晔1 姜向强2

1 中国科学技术发展战略研究院

2 中国石化石油勘探开发研究院

自2022年2月24日乌克兰危机爆发以来，美西方国家对俄罗斯实施了前所未有的多轮次、全方位、大规模制裁。乌克兰危机进一步凸显了能源的战略地位，西方国家的对俄制裁和俄罗斯的反制措施已给全球能源格局带来持久、深刻和广泛的影响。俄罗斯作为全球第一大天然气出口国、第二大石油出口国，在全球化石能源供应链的位置举足轻重。乌克兰危机引发欧洲能源危机刺激欧美主要经济体加速调整本国能源战略，全球能源格局、国际能源贸易、全球能源转型和能源科技发展趋势必将发生深刻变革，对我国经济社会发展和能源科技战略也将产生深远影响。

乌克兰危机引发国际化石能源价格飙升

乌克兰危机爆发前，受疫情后经济复苏、传统能源投资不足和新能源波动性问题日益凸显等因素影响，国际能源价格在2021年度剧烈上涨，欧洲迎来近年首次能源供应危机。叠加“欧佩克+”2022年产能释放不及预期，美国页岩油产量恢复缓慢等因素，国际油价一路攀升，2022年1月26日布伦特原油期货价格盘中突破90美元/桶关口。

乌克兰危机爆发后，国际原油、天然气和煤炭供给趋紧，全线价格大幅上涨。原油方面，国际油价震荡上行，持续高位徘徊。天然气方面，随着西方制裁持续和俄罗斯“卢布结算令”发布，2022年3月8日荷兰TTF天然气价格是2021年同期价格的12倍。煤炭方面，欧洲ARA三港动力煤价格在乌克兰危机后一路走高，煤价一路暴涨。

欧美主要经济体加速能源战略调整

欧盟加速“能源独立战略”

欧盟能源体系严重依赖俄罗斯能源进口。尽管欧盟可再生能源比例近年持续提高，但化石能源仍占能源消费总量的60%左右，且俄罗斯在三大化石能源领域均是欧盟第一大进口国。2021年欧洲管道天然气、液化天然气、石油和煤炭对俄罗斯依存度分别为45.25%、16.08%、29.66%和48.17%。此外，欧洲能源危机引发能源价格上涨，不断推高欧洲用能成本。

面对能源供应危机和能源价格上涨的双重考验，欧盟正努力摆脱对俄能源依赖，提高能源独立性。2022年5月18日，欧盟委员会发布《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动》，近期目标是通过天然气进口多元化和低碳气体（氢气和生物质气）供应，稳定能源价格和保障天然气供应。中期目标是通过加快能源转型和提高能效，摆脱对俄能源依赖。

德国反思“能源转型战略”

过于激进的能源转型战略使德国陷入两难境地。煤电和核电曾作为德国重要的电力构成单元，支撑德国工业发展。但激进的环保主义政策要挟德国政府大力推进“弃煤”“弃核”进程，确定了2022年前和2030年前分别彻底放弃本土核能发电和燃煤发电的能源转型目标，并将转型过渡阶段化石能源供给寄希望于俄罗斯。德国对俄罗斯能源的高度依赖，使其在此次乌克兰危机中陷入安全与价值观利益同现实经济能源利益的矛盾之中。

乌克兰危机引发的欧洲能源危机打乱了德国能源转型进程，其能源供给缺口迫使朔尔茨政府反思并调整能源发展战略。

1. 近期曾权衡是否延长现存核电站寿命。

2. 计划延长燃煤机组运行，并进一步扩大煤炭用量以填补俄气缺失造成的电力供应缺口。

3. 全力加速可再生能源部署，拟将100%可再生能源发电目标提前至2035年。

法国重启“核能复兴战略”

受制于本土化石资源匮乏现状，法国能源发展呈现“核能主导，绿电跟跑”特征。乌克兰危机加速法国核能战略转向，法国重启核能复兴战略。

1. 新建核电机组。法国计划从2028年起，先新建6台EPR2型核电机组，后再增建8台机组。首台新机组2035年投运，预计2050年新建核电机组总容量达到25GW。

2. 旧核电机组延寿。法国计划将现有核电机组在符合安全条件前提下继续延寿运行，寿期从40年延长至50年以上。

英国推行“能源安全战略”

乌克兰危机后，英国政府发布《英国能源安全战略》。该战略延续了2020年发布的《绿色工业革命10点计划》的相关政策，但将未来能源发展重心进一步聚焦于海上风电、核能和氢能三大领域。海上风电领域，英国一直将海上风电作为可再生能源发展重点，旨在成为全球海上风电领导者和浮动式海上风电先驱者，力争2030年海上风电装机容量达到50 GW，其中浮动式海上风电装机容量达到5 GW。核能领域，计划至2050年民用核能部署增加至24 GW（是目前的3倍），届时核电将提升至英国电力系统的25%（现阶段占比15%）。氢能领域。至2025年形成大于1 GW的绿氢生产能力，至2030年低碳氢产能达到10 GW，且绿氢占比超过50%。

美国实施“能源控制战略”

乌克兰危机使美国对欧盟实现了能源控制的战略目标。美国通过鼓动对俄罗斯能源出口限制，施压“北溪2号”管道投运，切断欧盟能源供应源头，迫使欧盟转投美国以填补其能源供应缺口，蚕食俄罗斯的欧盟能源市场份额，提高美国全球能源市场话语权。2022年3月25日，美国与欧盟成立能源安全联合工作组，承诺2022年至少向欧盟额外出口150亿立方米的LNG，并在2030年前额外提供约500亿立方米LNG。短期视角，美国欲协助欧盟保障天然气供应，稳定全球化石能源价格；长期视角，美国旨在胁迫欧盟减少对俄能源依赖，实现美对欧能源控制。

乌克兰危机下的全球能源格局展望及思考

煤炭将成为欧洲短中期替代能源

在欧洲能源安全受到不断冲击的背景下，欧洲短期能源战略已由“气候安全”向“能源安全”转变。为应对能源供应不足、天然气价格上涨和摆脱对俄能源依赖，基于能源政策、能源价格、能源安全和资源禀赋角度分析，煤炭将成为欧洲短中期最为快速的替代能源；欧洲燃煤发电量预计将大幅反弹，燃煤发电仍是保障欧洲电力需求的能源基石。

国际油气贸易版图重建

俄罗斯能源出口重心“由西向东”转移。2020年，经济合作与发展组织（OECD）中的欧洲国家占俄罗斯天然气出口总额的71.9%。乌克兰危机爆发后，欧盟转投美国LNG，俄罗斯的欧洲能源市场被美国蚕食。在此背景下，俄罗斯能源出口重心“由西向东”转移。

美国通过油气出口进一步扩大全球化石能源市场影响力。一方面鉴于欧洲油气供应短缺、中东油气产能限制等因素影响，美国提升本土油气产能以支撑对欧洲能源出口，实现对欧能源控制，维持和强化美国全球霸权。另一方面，美国对欧洲LNG出口推行“双标价格”政策，对欧洲出口气价约为美国本土气价的3—4倍，国际能源价格大幅上涨及对欧洲LNG出口给美国能源行业带来巨额经济利益。

欧盟天然气供应多元化，本土能源供应比例提升。为破解欧洲能源危机，欧盟在“能源独立计划”中明确提出了多元化天然气供应。

1. 大幅提升LNG供应/接收能力。

2. 寻求卡塔尔和“欧佩克+”产量支持。

3. 加速提升本土能源供应比例。

欧盟、美国、俄罗斯能源转型进程将显著分化

欧盟短期能源“阵痛”激发其清洁能源产业快速发展。欧洲是全球能源低碳转型的倡导者和支持者。虽然欧盟拟采取多元化进口天然气、建设LNG接收站、重启燃煤机组等举措，提振化石能源产业以解决短期能源危机。但长期而言，发展绿色能源实现能源独立已成为欧洲普遍共识。欧盟委员会及其成员国德国、法国等近期相继调整能源战略，大幅提高清洁能源发展目标，大幅缩短清洁能源部署周期，充分反映出清洁能源仍是欧洲长期能源战略重心。

美国本土油气产业振兴或制约能源转型进程。拜登政府曾发布《美国长期战略：2050实现净零排放路径》，承诺2035年构建零碳电网，2050年实现净零排放。乌克兰危机后，基于美国对欧能源控制的国家战略，拜登政府敦促加大本土油气勘探开发力度，提振美国油气行业，但这致使清洁能源的高成本问题进一步凸显，在一定程度上或影响清洁能源技术的商业推广和研发投入。

俄罗斯国家财力损失致使其能源低碳转型乏力。能源出口是俄罗斯的国家经济命脉，石油天然气收入约占俄罗斯2021年度收入的45%。俄罗斯曾提出2060年前实现碳中和的目标。乌克兰危机后，受到西方经济、军事、科技、文化、能源多领域制裁及石油天然气对外出口限制，俄罗斯经济遭受沉痛打击。俄罗斯中长期经济发展将更加依赖化石能源产业，能源转型将面临国家财政、经济发展和技术创新等多方面因素制约，2060年碳中和目标的实现概率大幅降低。

全球能源结构将由“化石能源”主导加速转向“化石+清洁能源”

化石能源仍是当今全球的主体能源类型。美国能源信息署（EIA）研究指出，2020年全球煤炭、石油、天然气、可再生能源和核能的能源消费占比依次为25.87%、30.32%、24.49%、14.75%和4.57%。乌克兰危机暴露出欧洲能源体系的脆弱性和化石能源垄断的安全性，倒逼欧盟进一步推动清洁能源发展，激发全球能源结构加速向“化石+清洁能源”并重转型。

能源供应本土化将成为国际主流趋势

当前欧洲能源危机对世界各国起到了非常现实的警示作用，能源安全的国家战略地位显著提升。此外，全球能源系统低碳化转型的大势将助力世界各国实现能源供应本土化，构建独立自主的能源供应体系。相较于化石能源，清洁能源没有过高的资源禀赋要求，且科技创新是其产业发展的第一要素，这与欧洲的气候、能源和科技战略高度匹配。欧洲能源危机和能源独立意识觉醒，将激发其他国家深思极端情况下的能源本土供应能力，预计能源供应本土化将成为世界大国的标配和国际能源主流趋势。

乌克兰危机下的全球能源科技发展新特点

能源独立意识觉醒改变全球能源科技战略方向

能源独立意识觉醒和能源供应本土化趋势将加速全球能源科技战略方向调整。全球能源系统将从传统的跨区域、远距离、大规模输送模式，调整到更多的本地化、多源化、低碳化供给模式，清洁能源、分布式能源、长效储能系统、综合能源服务和智能用能模式将受到广泛关注。

清洁能源时代，能源的资源禀赋属性减弱，技术成本属性增强

化石能源时代，能源属性为“地质型”资源，资源禀赋属性强于技术成本属性。受制于古生物在地质历史时期空间分布的差异性，当今全球化石能源分布具有典型的地质历史继承性和空间分布差异性特征。当今世界各国油气资源的多寡受地质因素而固化，进一步凸显了石油的战略属性，并成为世界各国争夺的焦点。

清洁能源时代，能源属性为“地理型”或“技术型”资源，技术成本属性强于资源禀赋属性，具有更大的人为改造性。太阳能和风能作为“地理型”资源，具有全球普惠性特征，各国均可通过技术创新加大本国资源利用效率。氢能、生物质能和核能作为“技术型”资源，人才、科技要素已超越资源要素成为首要发展因素，通过科技创新提升能源效率、降低用能成本可大幅推进技术普及程度。全球能源系统在低碳化、电气化、智能化转型过程中，关键矿产资源（如锂、铜、镍等）的需求量将有所增加，但地质型资源总体而言将由目前的“燃料”供给向“材料”供给转型，能源的资源禀赋属性减弱，技术成本属性增强。

清洁能源时代，科技主权是实现能源主权的基石

在能源系统低碳转型、能源供需多极演化和能源独立意识觉醒的背景下，科技创新对能源产业的发展驱动效应日趋增强，并成为实现国家能源独立的基石。法国核能战略调整即是典型案例。继2015年美国通用电气完成对法国阿尔斯通电力/电网业务收购后，法国核工业体系遭受严重打击。此次欧洲能源危机倒逼法国政府重启核能发展战略，除构建独立自主的能源体系外，其战略核心是重振法国核能产业链。

乌克兰危机加速清洁能源技术研发，核能再次受到各国关注

乌克兰危机推动全球能源格局重构，倒逼对进口化石能源依存度较高的欧洲国家加大清洁能源研发力度，加快化石能源替代步伐。国际能源署清洁能源关键技术数据库揭示，部分欧洲国家在能源转型领域处于国际技术领先地位。基于技术领先优势，欧盟“能源独立计划”将可再生能源部署目标大幅提升，可以预见光伏、风电、氢能和生物质能将在欧洲迎来短期井喷式发展。此外，英国、法国等国核能发展战略出现重大转向，纷纷加大先进核能技术研发力度，加快新型核电站建设进程，延长现有核电站服役周期。欧洲对核态度出现自福岛核事故以来的最大政策转变。

清洁能源领域国际科技合作面临较大风险挑战

乌克兰危机爆发前，全球主要经济体将气候变化作为大国博弈和地缘竞争的政治工具，从国内-国际产业政策一体化角度部署本国碳中和战略，借助国际合作提升本国清洁能源科技实力，通过绿色技术、产品出口抢占国际市场份额，以期实现本国经济复苏和产业升级。

乌克兰危机引发能源危机和粮食短缺，迫使全球供应链重构并转向短链化、本地化。在此背景下，美国《通胀削减法案》的发布又进一步割裂了全球清洁能源产业链，阻碍资金、技术、产品的全球化最优配置；加剧全球技术、人才和产业竞争，推高全球低碳转型成本。

政策建议

推动“绿电走廊”“西能西用”等国家能源战略部署

打造能源供销本地化的国家能源战略新格局。东部沿海作为用能高地和资源洼地，要逐步摆脱对“西电东送”“西气东输”的能源依赖，依托沿海风能和太阳能资源，加强构建海上风电、风电制氢和分布式光伏等清洁能源系统，打造能源独立供给的东部“绿电走廊”。西部地区要发挥能源资源丰富的优势，实施“西能西用”“高能西置”战略，将西部能源用于西部经济建设，推动高能耗产业部署于中西部资源丰富地区。

锁定国家能源科技战略的“能源科技三角”

短中期，我国应遵循“化石能源提存量，清洁能源扩增量”原则，构建围绕“煤炭清洁高效利用、非常规油气勘探开发和清洁能源能效提升”三大核心支点的国家能源科技战略，采用“多能并跑，多轨并行”的科技创新政策，形成“化石能源+清洁能源”合力，实现“能源独立”和“能源低碳”双赢目标。

搭建能源系统集成化研发平台，加快多能互补先行先试

为消除可再生能源间歇性的弊端，应加速国内“化石能源与非化石能源”、“可再生能源与储能系统”融合发展。

1. 搭建国家能源系统集成化研发平台，聚焦能源互融互通、跨部门能源流动和能源系统智能化等重点领域。

2. 积极推进源储平台“建起来”、低碳技术“试起来”、多能场景“用起来”，鼓励多能互补先行先试，促进低碳技术迭代发展，尽早积累实践经验，尽快建立安全高效的多能互补动态融合机制。

树立低成本化为核心的清洁能源技术研发导向

低碳技术的高绿色溢价成为阻碍其商业推广的关键因素，我国应全面推进清洁能源技术低成本化。

1. 在国家科技项目中提高低碳技术的成本指标权重；

2. 发挥能源领军企业作用，加强技术研发和市场推广，借助规模效应实现成本下降。

构建清洁能源全产业链自主科技研发体制

围绕清洁能源产业链系统部署创新链，形成涵盖全产业的自主科技创新机制。