碳中和发展分析报告

4/31碳中和发展分析报告2022年8月

引言能量与能源是近乎永恒的话题，它们贯穿人类的历史，与文明的进步息息相关。火的使用是文明史的开篇，它令人类得以享用熟食、改良工具，并最终脱离茹毛饮血的原始时代；水、风和柴薪是农业文明的基础，水能与风能被广泛用于灌溉、研磨和运输，柴薪则提供光与热，三者共同推动了农业文明的繁荣；化石能源推动了工业革命的进程，并经由蒸汽机、内燃机、发电机等成为工业文明的根基；今天，人类仍在思考如何更加高效、清洁地利用能源，以拥有更为先进、舒适的未来。当前，全球应对气候变化目标与化石能源间的矛盾愈发凸显，包括中国在内的多个国家提出了在21世纪中叶实现碳中和的目标，各国节能减碳运动的推进无疑压缩了化石能源的使用空间；同时，地缘政治冲突导致的能源供给不足也再度成为全球经济发展的重要威胁，俄乌冲突局势的演进与西方国家对俄罗斯的制裁，迫使欧洲致力于降低对俄罗斯能源的依赖，部分国家在短期谋求重启煤电的同时，也在中长期布局加大对可再生能源的投资。当前世界面临百年未有之大变局，人类赖以建立繁荣现代文明的化石能源体系，也正处于前所未有的动荡之中，这意味着能源结构转型的进程需要进一步加快。作为能源产业系列研究的首篇，本报告对全球能源结构的变化历程做了简要梳理，并从能源安全的视角解释了化石能源体系的内生不足。而后，对世界各国保障能源安全的典型案例进行了解读，并给出了产业性的投资建议。一、历史回顾：迈入化石能源时代化石能源为现代文明的发展、繁荣提供了物质基础。然而，化石能源不可再生、分布不均的特性同样导致当前全球能源安全受到挑战。保障能源安全、满足国家经济发展所需的能源供给，成为世界各国的重要议题。两次能源革命回顾：从生物质能到化石能源时代。其中，太阳除直接提供光和热，还催生了风能、水能、生物能等；地球本身的能量包括地热能、核能等；地球和地外天体之间的相互作用，则催生了潮汐能等其它能量。而能源，即提供人类可用能量的各类载体。能源的开发与利用，为人类维持社会运转提供基础；而随着能源利用能力的提升，人类社会得以不断突破发展瓶颈，达到更高的文明水平。生物质能成为人类的主要能源；第二次是工业革命后，化石能源成为人类主要能源，而电力则成为重要的能源运用方式。每次能源革命背后，都是人类社会的长足进步。1.1.1第一次能源革命：生物质能与农业文明火在人类文明起源中具有不可或缺的地位。虽然历史过于久远导致难以确切知晓人类究竟何时开始用火，以及火对人类的确切影响，但火的重要性是确定的：在东西方神话体系中，为人类带来火的神祗均具有崇高的地位，燧人氏被尊为“三皇之首”，普罗米修斯被视为人类之师，均暗示着火与1何盛明.财经大辞典中国财经经济出版社2中国社会科学院历史研究所.中国历史年表中国社会出版社.20185/31人类文明的起源密不可分；在考古研究中，火被认为改变了人类的饮食与工具使用，并成为人类进化的重要因素。火的使用，即是人类利用初级生物质能的开始，人类由此逐渐进入农业时代。通过燃烧柴薪，人类得以获取、利用除阳光之外的更多光和热，并学会了冶炼和烧制金属、陶瓷工具与器皿，最终告别茹毛饮血的原始文明，进入农业文明。农业文明期间，生物质能是人类的主要能源，风能、水能也有少量使用。在农业文明期间，人类的主要需求是满足温饱。与之对应，以木柴、木炭为代表的生物质能被用于取暖、做饭；而风能、水能则通过风车、水车等原动力进行转化，以用于谷物的碾磨、田地的灌溉。与此同时，化石能源也在部分地区小范围使用，如东汉时中国已有烧煤瓦窑存在，但受限于开采运用能力，化石能源的使用比较有限。1.1.2第二次能源革命：化石能源与工业文明随着人类文明的发展，第二次能源革命与工业革命相伴到来。进入十八世纪，纽科门蒸汽机与瓦特蒸汽机的运用，令煤炭的供给能力与需求水平大幅提升，化石能源逐渐取代生物质能成为人类的首要能源。十九世纪，内燃机、汽轮机的出现，则令石油、天然气等其它化石能源走上舞台。二十世纪，电力的广泛商用改变了人类利用能源的方式，电力成为全新的商业能量，并为信息网络的建设提供了基础。第二次能源革命改变了人类的能源结构和能源利用方式，对人类社会带来了巨大影响。农业文明时期，人类利用能源的方式以即时的太阳辐射为主，而对其转化使用极少；工业文明时期，人类开始依赖于提取巨大的能量储蓄（煤炭、石油、天然气等化石能源），并将其转化为其它形式的能量进行使用。从全人类的角度看，第二次能源革命后，全球生产力大幅提升，人口也随之出现爆发式增长。其背后，既是机械推动的工业化生产，又是交运进步带来的全球贸易扩张，更是城市化带来的生活质量改善。从国家角度看，十八世纪，英国作为全球主要煤炭生产国和第一次工业革命的诞生地，在七年战争后建立起庞大的日不落帝国，曾经的世界霸主“风车之国”荷兰则逐渐没落；十九世纪，优质煤与油、气驱动了美国经济的腾飞，奠定了其列强地位，为后来的超级大国打下基础。3WranghamCatchingYork.20094谢克昌等.推动能源生产和消费革命战略研究.综合卷科学出版社.20175钱国祥.汉魏洛阳城发现的东汉烧煤瓦窑遗址考古,1997(02)6斯米尔.能量与文明九州出版社.20216/31图表1第二次能源革命后全球人口快速增长全球人口规模（亿人）第2000年,61.44二次能源革命后第一次能源革命后1900年,16.471800,1700,公元元年,2.3200公元前公元后资料来源：OurWorldinData，市场研究部回顾两次能源革命的历程，我们可以清晰地发现：人类文明很大程度是建立在能源之上的。能源的利用水平不仅从整体上影响着人类文明的进步，还从结构上深刻影响了各国的发展前景，潜移默化地塑造着地缘政治格局。一国在能源争夺与能源发展中的胜出，就几乎奠定了其中长期历史发展中的优势地位，英国如是，美国亦如是。而站在第三次能源革命的起点，未来能否在本轮能源结构调因此，如何紧跟当前全球的能源结构调整趋势，掌握下一轮能源革命的主动权，对一国的中长期发展至关重要。化石能源时代：利用远古的太阳，造就现代的繁荣化石能源是太阳辐射的储蓄，它由古代生物的化石历经千百万年沉积而来，以碳氢化合物或其衍生物的形式存在。人类通过开采化石能源，为人类社会活动提供了充分的能量基础。在此基础上，全球生产力不断发展，经济总量飞速提升。1.2.1化石能源占绝对主导现代能源利用方式更为复杂，以电力为主的二次能源利用广泛。如前所述，现代社会对于能源的使Energy）与二次能源（Energy。在各类二次能源中，电是最为特殊的二次能源：它易于生产、输送和使用，同时也可以方便地转化为热能、机械能、光能、声能等其他形式的能量，广泛应用于工业、农业、交运、第三产业等。7一次能源与二次能源的划分并非绝对精确，如风电及水电实际由风能与水能转化而来，但其通常被统计为一次能源；中国统统计年鉴中国统计出版社中国统计年鉴—2021()8陈砺,严宗诚方利国能源概论化学工业出版社.20187/31图表2一次能源与二次能源示意资料来源：WattWatchersofTexas，市场研究部为方便统计及解读，我们可直接通过一次能源消费量观察当前全球能源消费情况。如下图所示，全球一次能源消费量仍处于快速上升阶段；而以煤、石油、天然气为代表的化石能源占全球一次能源消费量的比重自年以来就一直在以上。图表3全球一次能源直接消费量及结构（右轴单位：）煤炭石油天然气水传统生物质能核其它可再生能源风生物燃料太阳能一次能源直接消费总量（右）80%60%40%20%180000160000140000120000100000800006000040000200000横坐标单位为10年横坐标单位为1年资料来源：OurWorldinData，市场研究部1.2.2全球化石能源的广泛使用，为全球经济增长提供了基础。十九世纪以来，人类利用化石能源创造了繁荣GDP自年的1.1万亿美元快速提升至2018年8/31的1820年的约6000TWh提升到了2018年的约157000TWh。图表4全球与一次能源直接消费量全球GDP（万亿美元，2011不变价）全球一次能源直接消费（TWh，右）107.1110.4113.60089.859.943.031.9横坐标单位为20-30年10年1年资料来源：OurWorldinData，市场研究部二、立足当前：繁荣下的挑战随着人类社会的进一步发展，能源需求进一步提升，以化石能源为绝对主导的能源体系，渐渐无法“以可接受的价格满足经济发展所需的能源供给”，而能源需求、供给与市场三者耦合，对其形成了较大的挑战。从需求侧看，随着全球经济的发展，能源需求量将不断增加；从供给侧看，化石能源不可再生、环境污染、分布不均三大特征导致其产能扩张受限，供需平衡困难；从市场来看，汇率波动及金融市场投机行为的存在，进一步加剧了能源价格波动。9能源安全缺乏精确定义，此处选用说法。见，/areas-of-work/ensuring-energy-security9/31图表5化石能源时代的能源安全挑战路径资料来源：自行绘制，市场研究部需求侧：经济发展必然导致能源需求提升能源与经济是同一个硬币的两面，经济发展必然导致能源需求持续提升。一个高收入国家，其人均不变价同比与一次能源消费量同比走势高度相关，保障经济发展的能源需求是长期以来各国的重要目标。图表6人均能源消耗与人均GDP高度相关（年）人均能源消耗（贸易调整，）人均GDP不变价（万美元，右）140812010006420卢瑞爱挪美澳丹瑞荷芬奥英加德比法韩意塞西马斯葡爱捷斯希立拉波匈克土罗中俄墨巴保南印印森士尔威国大麦典兰兰地国拿国利国国大浦班耳洛萄沙克洛腊陶脱兰牙罗耳马国罗西西加非度度堡兰利亚利大时利路牙他文牙尼伐克宛维利地其尼斯哥利亚尼西亚斯尼亚亚亚亚亚资料来源：OurWorldinData，市场研究部注：能源消耗经贸易调整，即能源消耗国内生产耗能进口商品生产耗能-出口商品生产耗能，能更好体现能耗与经济发展间的关系。10/31图表7欧盟不变价与一次能源消费量同比（）图表8美国与一次能源消费量同比（）欧盟27国GDP不变价同比美国GDP不变价同比美国一次能源消费量同比欧盟27国一次能源消费量同比648642200-10-10资料来源：OurWorldinData，Wind，市场研究部资料来源：OurWorldinData，Wind，市场研究部供给侧：三大特性限制化石能源供给扩张）不可再生：化石能源形成时间漫长，无法与人类利用化石能源的速度相匹配；同时，化石能源无法被回收利用，其使用具有不可逆性。人熟知的温室气体排放外，还包括不充分燃烧时所产生的气、固体废物对大气、土地形成的污染，）分布不均：全球化石能源并非平均分布于世界各地，而是集中分布于部分地区，且集中度极高。2.2.1长期看：化石能源不可再生及环境污染的特性，令其产能扩张受限化石能源不可再生的特性天然限制其产能扩张。虽然随着全球勘探力度的增加，化石能源已探明储比化石能源储量在当前并不具备经济可开采性，产能扩张存在技术限制。化石能源的污染特性进一步抑制了其扩产水平。化石能源是全球温室气体排放的最大来源，在全球不断推进温室气体减排的当下，化石能源扩大供给的能力被不断削弱。近年来，大量机构投资者开始退出化石能源领域的投资：如年9月，哈佛大学捐赠基金宣布在未来不会再投资于化石能源领域；2021年10月，全球最大养老金之一的荷兰养老金（）宣布将于年剥离对化石能源生产商的投资，对应资产总量达到约亿欧元。10采储比（，ratio）是指年末剩余储量与当年产量之比，用于表示剩余储量可供生产的时长。11见哈佛大学官网，/president/news/2021/climate-change-update-on-harvard-action12见ABP官网，https://www.abp.nl/english/press-releases/abp-stops-investing-in-fossil-fuel-producers.aspx/31图表9化石能源已探明储量不断增长图表原油及天然气采储比存在下降趋势原油已探明储量（万亿桶）原油储采比（年）天然气储采比（年）天然气已探明储量（万亿立方米，右）2.01.51.021016011056545248464455535453515051505049资料来源：，市场研究部资料来源：，市场研究部图表图表化石能源污染示意化碳当量）能源工业农业废物过程污染分类土地退化水污染举例0矿床占用生态系统开采过程开采过程产生污染性废水、泄露等开采与运输过程排放苯和甲醛碳排放、二氧化硫导致酸雨等海洋吸收碳排放导致海洋酸化燃烧前排放空气污染海洋酸化燃烧过程资料来源：，市场研究部资料来源：市场研究部2.2.2短期看：化石能源分布不均的特性，加剧能源供给波动化石能源分布不均的特性，决定化石能源的集中生产与广泛使用存在矛盾，小范围的生产或运输条件变化，即可能导致全球能源供给波动，加剧能源供给不稳定性。全球已探明的化石能源储量当中，的煤炭分布在7个国家，的石油分布在8的天然气分布在6个国家，这导致了全球主要能源生产国集中于少数国家。三大化石能源中，前五大生产国各自占据对应能源全球产量的以上，煤炭更是达到了接近石能源的集中生产，导致小范围的自然灾害、技术事故或地缘政治局势变化即可能带来全球性的能源供给波动，影响能源供给的稳定。最为典型的例子即为20世纪70年代，第四次中东战争爆发导年以来俄乌冲突之下，石油及天然气价格上涨带来了欧盟的能源危机。12/31图表全球煤炭探明储量分布（年）图表全球原油探明储量分布（2020年）其它委内瑞拉13.6%17.5%3.2%20.4%美国23.2%7.3%5.6%沙特阿拉俄罗斯15.1%伯17.2%10.3%5.9%俄罗斯6.2%加拿大9.7%中国13.3%澳大利亚14.0%伊拉克伊朗8.4%9.1%资料来源：，市场研究部资料来源：，市场研究部图表全球天然气探明储量分布（2020年）图表全球能源生产集中度（年，煤炭为年）已探明天然气储量占世界比重CR578.54%俄罗斯19.9%31.5%56.45%52.84%伊朗17.1%中国4.5%美国6.7%土库曼斯坦卡塔尔13.1%7.2%原油煤炭天然气资料来源：，市场研究部资料来源：OurWorldinData，市场研究部市场端：汇率与金融投机加剧能源体系波动当前，化石能源的交易市场已成为全球性市场，这在提升资源配置效率的同时也加剧了能源市场的复杂性。其中，汇率波动及金融市场的投机行为，均可能导致全球能源价格的波动，从市场端对能源安全造成影响。在三大化石能源中，原油是市场全球化程度最高的能源，汇率及投机对其造成的影响也最为典型。数存在负相关关系，美元汇率的变化对国际油价存在较大影响。当美元出现较大的升值或贬值时，国际油价相应调整，对能源价格形成冲击。13/31，但操纵市场的行为仍有发生且通常难以被监管及时察觉，对国际原油价格的稳定不利。如年美国WTI期货价格快速上涨，期间美国商品期货交易委员会（）牵头商品市场跨机构工作后续调查的深入，操纵市场行为也被证实存在。年，对、ArcadiaPetroleum等多家原油交易商提起诉讼，原因即为年月期间其存在市场操纵行为，该诉讼最终于年胜诉。图表国际原油价格与美元指数存在负相关关系名义美元指数:广义(1997.1.1=100)世界银行:商品价格::均价桶，右)1501301101401201000资料来源：，市场研究部三、国际经验：不同禀赋下的殊途同归人类的经济活动建立在能源体系之上，回顾世界各国应对能源安全问题时所采取的策略，我们可以看到：无论一国化石能源资源禀赋的丰富程度如何，通过开发多样化的能源以增加本国能源供给的稳定性，始终是各国所能采取的最有效策略。节流提升能源效率同样重要，但实现难度相对较大。我们选择了具有不同能源结构的几个典型国家案例进行分析。其中，丹麦化石能源储量匮乏，是典型的可再生能源（风能）利用率较高的国家；美国是化石能源储量大国，其能源结构以石油和天然气为主；沙特阿拉伯和卡塔尔则是化石能源储量丰富的小国，石油占其能源结构的主导地位，石油消费与出口对本国经济影响巨大。丹麦：化石能源匮乏，大力发展风能13“掠夺性交易一般是指交易者利用信息差放大市场波动从而获利的行为，见HendrikB.,AllenetPredatoryorSunshineTrading?EvidencefromCrude201414InteragencykForceonMarkets.Reporton200815FederalOrders$13ActionagainstArcadiaLtd.,andArcadia(Suisse)SA,andTradersDyerand14/31丹麦曾经长期依赖外部化石能源供给，并在石油危机中遭受了巨大的能源供给冲击。但由于丹麦本身不具备丰富的化石能源储备，因此选择了资源相对丰富的风能作为突破口。整体看其发展历程大致有两个阶段：）20世纪70口满足国内能源需求，而并未对本国资源进行大力开发。20世纪70年代初期，丹麦国内的能源依赖石油，而同期其原油基本完全依赖进口。）20世纪70丹麦经济造成了巨大冲击，并让丹麦意识到单一能源供应体系和过高对外依存度带来的严重问题。为保障能源供应稳定，丹麦开始加大自身化石能源的开发力度，并基于自身地理位置提供的稳定风力条件，开始尝试大力发展风能以及其他替代能源。开发本国化石能源方面：石油危机之前，丹麦就在北海发现了石油天然气资源，年在北海打造21世纪初已增加了近倍，成为继英国、挪威后的欧洲第三大产油国。同时，丹麦重新启用煤炭资源，着力实现能源供应多元化。到年代初期，丹麦能源消费中煤炭占比由石油危机前的一度攀升至，而石油占比也由危机前的。大力发展风电方面：世纪末，丹麦已有风力发电尝试，但长期以来并未受到重视。石油危机后，丹麦加大风力发电支持力度，到80年代初，约有20家风机制造商活跃在丹麦的风电产业。同时，风力涡轮机制造商逐渐扩大规模，通过不断改善涡轮机满足社会公用事业需求，研发出了相对大型发电占总发电量的。及大力发展风电，丹麦能源的对外依存度不断下降，但同时也导致了能源价格的上升，这体现为能源的“独立溢价”——本国能源生产与能源进口之间的价格差额，是为了降低能源对外依存度所导致的能源价格上涨。以电价为例，年末，丹麦居民部门电价达美元H，位列全球第二位，而同期美国的电价仅为美元/kWh。图表丹麦一次能源消费结构图表丹麦发电能源结构生物质燃料水能太阳能核能风能天然气煤炭天然气水其它可再生能源太阳能石油风核煤炭石油其它生物量燃料100%80%60%40%20%0%80%60%40%20%资料来源：OurWorldinData，市场研究部资料来源：OurWorldinData，市场研究部16/electricity_prices/15/31美国：化石能源丰富的大国，从天然气到新能源美国虽然是化石能源的资源大国，煤炭及天然气储量均位居世界前列，但其庞大的经济体量决定了其能源消费的规模同样巨大，能源安全也是长期困扰美国经济发展的问题。就历史发展而言，美国能源体系发展经历了三个时期：）19世纪至20世纪年代：利用一切手段扩大能源供给，对外依存度持续提升。自世纪后期开始，美国先后实现了煤炭对薪柴等植物能源的替代以及石油对煤炭的替代，形成了以石油为主导的能源结构。为确保能源供应、提升经济绩效，该时期美国能源体系形成了颇具特色的模式：第一，即便需要进口，也要确保能源供应充沛；第二，维持较低的能源价格，支持煤炭、石油、天然气等常规燃料；第三，限制大公司的市场支配力量，鼓励开展能源竞争；第四，允许在现行的联邦和州监管体系内制定能源政策渐成为全球最大的石油消费国和进口国。）20世纪70年代至21世纪初：石油危机后，加大对本国非常规化石能源的开发支持力度。20世纪70价格或是供给量上，美国的能源安全均受到了严重冲击，这本质上是由于化石能源分布不均导致。能源安全问题迫使美国调整原有的能源政策，试图降低能源的对外依赖程度。世纪年代起，部页岩气工程（年的研究，积累了大量的页岩气基础资料并推动了大量技术产生。同时，自年《能源意外获利法》颁布起，美国出台了一系列针对非常规能源企业的补贴及税收优惠政策，并逐渐放开管网准入，推动非常规化石能源的开采、使用。世纪初，页岩资源开采技术逐渐成熟，水平井多段压裂、大型水力压裂、多井工厂化等技术开始年首次超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国。页2017年由天然气净进口国转为净出口国，能源供给对国际市场的依赖程度大幅下降。图表美国页岩气革命完成后天然气消费量占比大增（）石油煤炭太阳能核能水能风能天然气其它可再生能源90%70%60%50%40%20%10%页岩然气消费占比大增资料来源：OurWorldinData，市场研究部17金乐琴.能源结构转型的目标与路径美国、德国的比较及启示经济问题探索,201618周庆凡,孙鹏美国东部页岩气项目回顾及启示石油科技论坛,2014,33(05):44-48.19胡文瑞.无法完全复制美国页岩气革命《重新发现石油》选载之二石油知识,201816/31图表美国页岩气产量占天然气产量比重图表美国天然气净出口量变化（十亿立方英尺）美国页岩气产量（十亿立方英尺）美国天然气总产量（十亿立方英尺）美国天然气进口量50000400002000010000080%60%8,0006,0004,0002,0000资料来源：，市场研究部资料来源：，市场研究部）世纪初至今，开发可再生能源，进一步保障能源供给。页岩气革命的成功虽然强化了美国本国的能源供给能力，但页岩气本身也存在甲烷（温室气体之一）排放量大以及产量衰减快、供给不稳定的缺陷。这形成了美国“言行不一”的能源战略取向：一方面，出于对化石能源尤其是页岩气为应对页岩气生产周期过短问题，以保障长期能源供给，美国同时也在不断提升可再生能源的装机量，这与其消极应对气候变化问题的态度形成了鲜明对比。具体来看，20给予了税收抵免。进入21世纪，美国进一步更新了税收抵免政策，并在年发布了《能源安全年，（）刺激光伏及风电投资，但随后被特朗普政府废除《清洁能源计划》的做法所打断。拜登政年实现的零碳电力系统年实现累计的太阳能装机量年部署累计的海上风电装机量的政策，并已从联邦层面批准了一系列基础设施建设项目。20伞形国家是在坦、挪威、俄罗斯、乌克兰及日本等非欧盟国家在地图上的连线像一把伞状，因此被称为伞形国家集团。伞形国家的减排立场大同小异，以主要排放国参与绝对减排为前提，中期减排目标低。21Biden-HarrisAdministrationRacestothatCreatesandLowers见白宫官网，/briefing-room/statements-releases/2022/01/12/fact-sheet-biden-harris-administration-races-to-deploy-clean-energy-that-creates-jobs-and-lowers-costs/22PresidentExecutiveActiontoSpuracturing.见白宫官网，/briefing-room/statements-releases/2022/06/06/fact-sheet-president-biden-takes-bold-executive-action-to-spur-domestic-clean-energy-manufacturing/23AdministrationLaunchesFederal-StateOffshorePartnershiptoGrowAmerican-Made见白宫官网，/briefing-room/statements-releases/2022/06/23/fact-sheet-biden-administration-launches-new-federal-state-offshore-wind-partnership-to-grow-american-made-clean-energy/17/31图表美国促进可再生能源发展相关联邦级政策（截至年7月）政策名可再生电力生产税收抵免(PTC)商业能源投资税收抵免(ITC)节能抵押贷款政策类型财务激励财务激励财务激励财务激励财务激励财务激励财务激励监管政策财务激励财务激励财务激励财务激励财务激励财务激励监管政策监管政策财务激励财务激励财务激励政策手段企业税收抵免企业税收抵免贷款计划实施时间2002年3月2002年3月2002年3月2002年3月2002年3月2003年4月2003年4月2004年2月2005年8月2006年1月2006年1月2006年1月2006年1月2006年5月2006年6月2007年10月2008年10月2008年9月2010年9月住宅节能补贴除外（企业）住宅节能补贴除外（个人）美国农业部-美国农村能源计划(REAP)贷款担保美国农业部-美国农村能源计划(REAP)赠款联邦政府的绿色电力采购目标住宅可再生能源税收抵免企业免税个人免税贷款计划资助计划绿色电力采购个人税收抵免企业税收抵免个人税收抵免企业税减免企业税收抵免资助、贷款计划电器/设备效率标准并网标准节能家电制造税收抵免住宅能源效率税收抵免节能商业建筑税收减免住宅建筑商的节能新房税收抵免清洁可再生能源债券(CREB)联邦电器标准小型发电机的并网标准合格节能债券(QECB)贷款计划美国能源部-贷款担保计划美国农业部-高能源成本补助计划美国农业部-生物精炼、可再生化学品和生物基产品制造援助计划贷款计划资助计划财务激励贷款计划2012年10月美国农业部-重振援助生物精炼计划FHAPowerSaver款计划财务激励财务激励资助计划贷款计划2012年10月2014年12月美国农业部-美国农村能源计划能源审计和可再生能源发展援助计划低收入家庭能源援助计划(LIHEAP)天气援助计划(WAP)财务激励资助计划2015年2月财务激励财务激励财务激励财务激励资助计划资助计划2015年3月2015年3月2015年5月2021年8月FannieMae绿色融资-贷款计划插电式电动汽车税收抵免贷款计划个人税收抵免资料来源：DSIRE，市场研究部图表美国联邦层面正在建设的可再生能源发展项目（截至年7月）领域项目项目太阳能ArrowCanyonSolarProjectShoresSouthCoastalVirginiaOffshoreWindCommercialProjectSouthernBighornSolarProjectsNewEnglandWind海上风电OceanWind1Project18/31EmpireWindEnergyProjectHawkNorthWindProjectMarylandOffshoreWindProjectMayflowerWindEnergyProjectRevolutionWindFarmProjectSunriseWindFarmVineyardWind资料来源：FederalInfrastructureProjectPermittingDashboard，市场研究部光伏装机量分别达到万W及970万W速增长。图表美国可再生能源装机量（十万瓦）图表美国发电结构风电太阳能光伏140120100煤炭天然气水其它可再生能源太阳能石油风核0资料来源：，市场研究部资料来源：OurWorldinData，市场研究部沙特卡塔尔：化石能源丰富的小国，从石油天然气到光伏沙特阿拉伯与卡塔尔，分别是全球石油及天然气出口大国。两国丰富的化石资源储量令其通过能源出口快速发展。然而，近年来二者开始试图通过发展太阳能降低本国对化石能源的依赖，以应对国及快速增长的国内能源需求对能源出口能力的挤压。能源消费严重依赖石油；以电力部门为例，沙特阿拉伯近的电力是通过“烧油”这一在大部分国家看来匪夷所思的方式生产的。与此同时，其电价却处于全球较低水平。年月沙特阿拉伯居民部门电价为美元/kWh0.068美元h体，这主要是通过出口化石能源并补贴本国发电所实现阿拉伯显著的石油资源禀赋优势。然而，近年来沙特阿拉伯同样开始发展非化石能源。虽然沙特阿拉伯具有丰富的石油资源储量，但一方面国家经济石油出口依赖严重，国际能源价格波动对国内经济影响巨大；另一方面随着国内经24见GlobalpetrolPrice，/electricity_prices/19/312030年导致石油产量被全部用于境内消费而无法出口，石油出口的下降会对其国民经济造成巨大的负面影响。因此，沙特阿拉伯于年发年可再生能源将占到本国能源结构（宣布时可再生能源占比为太阳能装机量的初始目标，并将为此重新审视或修改现行的法律及政策框架，以允许私人部门对可再生能源进行投资。为了该国最为主要的能源。以电力部门为例，卡塔尔超过的电力由燃气发电产生，电价较沙特阿拉伯更低，年12月，卡塔尔居民部门电价约为美元h，企业部门电价约为美元/kWh，是全球电价最低的国家之一。近年来，卡塔尔也开始走上了发展太阳能的道路。卡塔尔发展太阳能的思路与沙特阿拉伯相似：对化石能源出口的依赖也将导致经济受国际能源价格波动的影响；同时，随着国内经济发展，境内能源需求逐渐增加，这将导致可供出口的天然气逐渐减少。为此，卡塔尔同样设立了《年国家，并宣布将通过能源及经济多元化保障国家经济在国际油气价格波动时继续增长。当前，卡塔尔能源公司（Qatar）已设立了到年将新增光伏装机量的目标。图表沙特阿拉伯发电结构（）图表卡塔尔发电结构（）石油天然气太阳能（右）天然气太阳能（右）其它可再生能源（右）0资料来源：OurWorldinData，市场研究部资料来源：OurWorldinData，市场研究部裕，其也必须考虑在经济发展、能源需求不断上升的背景下，化石能源储量耗尽可能给国家长期发25Al-YousefAl-SheikhrapidgrowthofoilconsumptionSaudiArabiaandtheopportunitycostofexportsforegone26ofSaudiArabia.Vision2030:AStoryofTransformation[R/OL].2016.见，.sa/a-story-of-transformation/54/index.html27ofSaudiArabia.Saudivision230[R/OL].2016.见，.sa/v2030/overview/28Shah.theroleofsolarQatar’spowersector[J].Report.201929Vision2030[R].2008.qa/en/about-qatar/national-vision2030/30现任卡塔尔埃米尔（国家元首）塔米姆（AlThani）在卡塔尔国家官网上的讲话，见.qa/en/focus/economic-policy/20/31要承受的价格波动，与长期化石能源供给不足的可能性，均是其需要面对的风险。因此，丹麦通过成功摆脱了主力能源对外依赖度过高的状况，而在此后，又开始大力支持光伏、海上风电等可再生能源的发展；沙特、卡塔尔这样化石能源储量丰富的国家，也在其国家战略中提出了发展可再生能源的目标。可见，世界各国无论化石能源储量丰富与否，为保障长期能源安全，通过开发多样化的能源以增加本国能源供给的稳定性是各国殊途同归的选择；而在这其中，大力发展可再生能源无疑是促成能源体系多样化的重要途径之一。专题：俄乌冲突与能源安全危机，凸显能源体系多样化的重要性当前，全球能源体系存在不可能三角（），各国需要动态平衡。所谓能源不可能三角，即指在不考虑突破性的技术进步情况下，一个国家或区域几乎不可能同时实现能源平价、能源清洁与能源独立，世界各国需要在三者之间进行动态平衡。如丹麦放弃了能源平价，通过大力；沙特与卡塔尔等国则放弃了能源清洁，追求能源独立与能源平价。美国则是罕见的通过非常规化石能源开采技术的革命性突破，在独立、清洁、平价三个方向上同时提升。图表能源不可能三角示意能源平价Eg：化石能源储量低Eg：化石能源储量高环境污染能源不足的国家，通过外贸购的国家，有丰富的平价能源保障安全。能源不可能三角买，安全性缺乏保障。能源安全能源清洁价格偏高Eg：通过发展可再生能源可以兼顾能源安全与清洁，但目前成本偏高。资料来源：自能源不可能三角改进，市场研究部31能源不可能三角最初由世界能源委员会（能源安全、能源平价与能源清洁。考虑到能源安全实际包含能源平价的含义在内，我们将其改为能源独立并在此处使用。32能源政策取向与能源价格水平一国能源资源禀赋直接相关，后图匈牙利与丹麦电价及对外依存度对比仅用作展示，不代表两国电价差异完全由对外依存度选择不同导致。21/31图表匈牙利与丹麦的电价与能源对外依存度对比居民部门电价（美元）0.60商业部门电价（美元）能源对外依存度（右轴）60%40%20%0%44.90%0.38656.60%0.400.200.000.1140.092匈牙利丹麦资料来源：GlobalPetrolPrices,EUStatistics,市场研究部然而，俄乌冲突后，欧盟、日本等国家与区域组织对俄罗斯进行了多轮制裁，这对其与俄罗斯之间的天然气贸易产生了巨大的负面影响，并对自身的电力供应造成了严重的冲击。年7月以来，随着电荒愈演愈烈，受影响最严重的国家当中，部分开始调整对俄态度，也有部分国家开始重新强调能源独立。例如：2022年7月13对于其中是否需要包含禁止进口俄罗斯天然气的细节，匈牙利、罗马尼亚等国持反对意见。匈牙利外长西雅尔多表示匈牙利不支持将俄罗斯天然气工业股份公司及俄罗斯天然气工业银行纳入制裁清单；罗马尼亚副总理凯莱门·胡诺尔也表示欧盟将在冬天因对俄制裁而付出代价。）德国与日本重新强调能源独立与能源平价：德国方面，年7月7日，德国下议院通过了近EEG年实现年可再生能源发电占总电力需求至少”的要求；日本方面，年7月日，因能源短缺可能持续至冬天，并对国家安全造成威胁，日本首相岸田文雄下令，重启至多9座核反应堆以缓解对可能出现电力短缺情况的担忧。俄乌冲突后欧盟及日本面临的能源困境，愈发表明了通过能源供给多元化实现能源独立的重要性。然而，化石能源不可再生、分布不均的特点，决定了随着经济的发展和能源需求量的提升，一国几乎不可能仅依靠本国化石能源储备实现能源独立。因此，为提升能源独立性并保障能源安全，发展非常规化石能源或可再生能源、提升能源供给多元化水平的重要性愈发提升。就当前而言，非常规化石能源储量不明、核电远水不解近渴、水电受自然资源条件限制大，风电、光伏的前景相对最为明朗。四、中国现状：供给缺口倒逼能源体系多元化33张杨运.欧洲多国发声，反对禁运俄天然气每日经济新闻.2022-07-14.见，/articles/2022-07-14/2364144.html34杨漾.究竟德国放弃碳中和目标不实，但危机下“绿色先锋”深陷进退两难澎湃新闻见，/newsDetail_forward_1900837335刁炜.日本首相下令重启9座核反应堆，应对电力短缺参考消息网见，/world/20220715/2485492.shtml22/31中国富煤、贫油、少气的化石能源资源禀赋，决定了其长期以来以煤为主的能源体系结构，同时造在能源安全需求及双碳目标的约束之下，中国能源体系转型的进程有望进一步加快。中国能源资源禀赋：富煤贫油少气，风光储量丰富化石能源领域，中国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋集中表现于两方面：储量方面，2020年，我国三大化石能源煤炭、石油、天然气的剩余探明储量分别为亿吨、亿吨、6，按年消费量（最新数据）计算，分别可供我国使用40年、6年与20年2019存度分别为、77.34%与42.69%，石油及天然气自给能力薄弱。图表中国三大化石能源资源禀赋情况煤炭（亿吨）1622.8813.30%石油（亿吨）36.19天然气（亿立方米）62665.784.47%剩余储量自然资源部，储量占全球比重（EIA，）1.50%消费量（国家统计局，）40.196.453060.00储采比（剩余探明储量/对外依存度（净进口量/2019）40.385.6120.487.31%77.34%42.69%资料来源：自然资源部，，国家统计局，市场研究部注1.石油及天然气为剩余探明技术可采储量，煤炭为证实储量和可信储量之和；煤炭及石油消费量为煤炭及石油平衡表数据，天然气消费量为按行业分能源消费量数据；采储比由2020年剩余探明储量与年消费量之比计算；通常对外依存度根据表观消费量计算，但由于缺乏煤炭表观消费量，为保持数据横向可比性，全部采用消费量计算36中华人民共和国自然资源部.中国矿产资源报告地质出版社.2021年10月37及可信储量均为动态变化数据，不可用于预测。23/31图表中国三大化石能源储采比图表中国三大化石能源对外依存度储采比年)对外依存度，2019)540.3877.34%相对匮乏相对匮乏20.4842.69%5.617.31%0煤炭石油天然气煤炭石油天然气资料来源：自然资源部，，国家统计局，市场研究部资料来源：自然资源部，，国家统计局，市场研究部新能源领域，中国风、光等新能源储量丰富。中国的经纬度位置、广袤的国土面积及复杂的地理构35亿千瓦，技术可开发的太阳能光伏资源约为22亿千瓦；水能及地热能方面，中国水能经济可开发容量近468万吨标准煤的发热量。然而，中国的风能及太阳能资源主要分布于“三北”地区，与能源消费区域存在错配。图表中国风能资源分布图表中国太阳能资源分布资料来源：，市场研究部资料来源：，市场研究部中国能源体系现状：能源需求不断增长，供给压力不断增大38杜祥琬.重新认识我国的能源资源禀赋中国能源报.2019https://mp.w39栾菲.新能源给力未来发展工人日报24/31改革开放以来，中国经济的快速发展带来了不断提升的能源需求。年，中国（不变价）约为3593亿元，同期能源消费总量约为6亿吨标准煤；到年，中国达到万亿元，对应能源消费总量约52亿吨标准煤，增长约8年的约6亿吨标准煤增长到年的约6倍不到，能源供给压力不断增大。图表中国不变价与一次能源消费量同比（）图表中国能源能源供给缺口（亿吨标准煤）国内供需缺口能源生产总量能源净进口量能源消费总量不变价:同比一次能源消耗同比(右)08642050资料来源：OurWorldinData，Wind，市场研究部资料来源：，市场研究部供需对外依存度不断提升。分能源看：煤炭作为支柱型能源，供给缺口相对较小。能源消费占比方面，作为中国储量最为丰富的能源，煤炭占据我国能源生产、消费的绝对主力：年煤炭分别占我国一次能源生产及消费总量的和2000来看，年煤炭净进口量约为亿吨，约占煤炭能源消费总量的。石油需求快速发展，对外依存度极高。能源消费占比方面，作为交运及化工领域的重要能源，年石油分别占我国一次能源生产及消费总量的和。对外依存度仿麦呢，我国石油消费量随90年代起不断扩大，年我国石油净进口量近5亿吨，约占石油能源消费总量的。天然气近半供给依靠进口。能源消费占比方面，我国天然气工业起步较晚，到年，天然气分别占我国一次能源生产及消费总量的和。对外依存度方面，少气的资源禀赋同样导致我国天然气供需存在缺口，年我国天然气净进口量约为42%。一次电力及其它能源快速发展。量不断增长。年，一次电力及其它能源分别占我国一次能源能生产及消费量的20%和。25/31图表中国能源生产结构（亿吨标准煤）图表中国能源消费结构（亿吨标准煤）原煤原油天然气一次电力及其它能源原煤原油天然气一次电力及其它能源5020%17%7%19%63%56%0资料来源：OurWorldinData，Wind，市场研究部资料来源：Wind，市场研究部图表原油及天然气消费占比提升（）图表中国能源供给缺口消费量生产量，亿吨标准煤)原煤原油原煤原油天然气一次电力及其它能源80天然气一次电力及其它能源6420资料来源：Wind，市场研究部资料来源：Wind，市场研究部中国能源战略取向：从以煤为主到多元发展4.3.1中国能源战略演变的四个阶段中国的能源资源禀赋及能源供需形式的变化，导致了不同时期中国采取了不同的能源发展战略。整体看，建国以来中国的能源战略大致经历了四个阶段：第一阶段为建国后至1977年：中国实行计划经济体制，经济增速相对缓慢，能源需求相对稳定，能源的生产、供给和分配由国家进行统计计划和管理。彼时，我国的能源体系主要以自身粗放式生产来满足粗放式经济发展需求，能源政策可以归纳为“依靠国内、以煤为主”40。第二阶段为年20世纪80年代，改革开放令中国经济快速发展，能源供给逐渐无法满足能源需求。这一时期内，虽然数据表现为能源生产总量及能源消费总量相对均衡，但现实40李文华.新时期国家能源发展战略问题研究南开大学26/31情况是由于改革开放前电力工业投资不足，80年代出现了较大规模的电荒，能源体系整体处于供给抑制需求的状态。1980年，邓小平提出“能源是经济的首要问题”41，首先确立了能源在国民经济中的重要地位；同年，中央政府确定了“开发与节约并重、近期把节约放在优先地位”的方针，在强调能源开发的同时确立了节能在能源发展中的地位42。这一战略覆盖供需两侧且长期延续，直到199643中国的能源政策十分统一，可以简要归纳为“开发与节约并重、更加重视节约。第三阶段为年：经过长期的产能扩张以及改革开放以来经济的不断发展，中国能源体系出现了煤炭结构性过剩与石油结构性紧缺并存的特点。煤炭方面，基于我国煤炭储量相对丰富的国情，我国在改革开放以后不断扩大煤炭产能，在进入90年代后逐渐出现了产能过剩的状况。年，国务院开始主导煤矿及煤炭项目成规模破产退出44消费需求不断扩张，年中国化工进出口总公司（现中国中化集团有限公司）与沙特阿拉伯签署了石油进口协议，中国石油天然气总公司（现中国石油天然气集团有限公司）也开始在秘鲁进行油气开发，中国开始成为石油净进口国。这一时期，虽然“开发与节约”仍然是中国能源战略的主基调，但其整体政策体系变得更加多样：1995年国家计委、国家科委、国家经贸委发布《新能源和可再生能源发展纲要》45开始强调可再生能源的发展；能源部门也开始有意识地通过进出口调第四阶段为年至今：W地位确立，能源需求量飞速提升，能源对外依存度不断扩大。年，受次贷危机影响全球煤价下滑，中国在经济恢复速度领先、煤炭出口退税取消等因素影响下，开始加大煤炭进口量并减少煤炭出口量，成为煤炭净进口国。至此，中国三大化石能源全部处于净进口状态，能源安全挑战进一步加剧。年4是推动能源消费革命，抑制不合理能源消费；推动能源供给革命，建立多元供给体系；推动能源技际合作，实现开放条件下的能源安全。这至今依然是当前中国能源战略的主要指导思想。41秦晶、乐意.探求开发长江,探寻腾飞之路人民网.201642中华人民共和国