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2021年全球能源電力短缺原因分析及其對我國的啟示
發布日期：2022-02-14 瀏覽次數：4080
2021年下半年以來，國際煤炭、石油、天然氣供求壓力增大、價格持續攀升，歐美多國及中國、印度、巴西等多個國家出現了不同程度的能源電力短缺現象。本文剖析了全球能源電力短缺的原因，提出了對我國能源電力保供的啟示和有關建議。
（來源：微信公眾號“中國能源報”作者：：單葆國）
全球能源電力短缺情況綜述
2021年，全球經濟總體持續恢復，能源電力消費快速回升，但煤炭、石油、天然氣等一次能源供應恢復相對緩慢。2021年下半年以來，能源供需矛盾突出、價格持續攀升，能源短缺從歐洲開始向全球蔓延。
全球多國出現能源供需緊張。歐盟約20%的發電量來自氣電，天然氣價格自7月開始快速攀升，天然氣儲量在9月底較近五年平均水平低約1/6，天然氣供需持續緊張，引發電力供應出現缺口；英國批發市場日前均價自7月起加快上漲，9月高達240英鎊/兆瓦時，是年初峰值的2.5倍，之后維持高位；印度約3/4的發電量來自煤電，國際煤炭價格上漲導致進口大幅縮減，10月初該國135家燃煤電廠存煤平均只夠4天，半數存煤不足3天；巴西60%的電力來自水電，但今年嚴重干旱導致該國約30座水電站因蓄水量不足而無法有效發電，不得不加大電力進口、重啟柴油和天然氣發電，并出臺了節能節電激勵方案。中國在迎峰度夏高峰過后，電煤供應不足等因素造成電力供需緊張，電力缺口為歷年來最高。
煤、油、氣、電價格全面大幅上漲。煤炭方面，澳大利亞紐卡斯爾港動力煤價格指數在10月15日達到253.6美元/噸，為2020年同期價格的4.7倍，也是近十年的最高值，但在11月底又回落至173.2美元/噸；石油方面，倫敦布倫特原油期貨價格在10月26日達到年內最高值86.4美元/桶，為2020年同期價格的2.1倍，11月底價格已降至70.6美元/桶；天然氣方面，荷蘭TTF天然氣價格在10月5日達到年內最高值116.5歐元/兆瓦時，為2020年同期價格的7.5倍，11月底價格已降至92.5歐元/兆瓦時；電力方面，德國、法國批發電價在10月上旬最高達184、190歐元/兆瓦時，均為2020年平均價格的6倍左右。
多國采取緊急措施緩解能源供需緊張和價格上漲。歐洲多國政府通過補貼、限價等措施保障民生用能，如法國向每戶家庭一次性支付100歐元，限制氣價與電價；德國投入32.5億歐元補貼，免征40%的電力消費附加稅；西班牙暫停征收7%的發電稅，將部分用戶電費增值稅率從21%降至10%。歐洲大型能源企業強化社會責任，減緩用戶用能壓力，如英國天然氣公司接管已倒閉天然氣供應商的客戶，提供靈活支付方式降低用戶短期能源支出壓力；法國電力公司承諾仍將提供固定電價套餐，為困難用戶提供折扣或補貼等。為應對缺煤導致的能源電力短缺，中國采取增加煤炭產量、增加煤炭進口、動用儲備資源和社會庫存、保障交通運輸、調控煤炭價格等措施。印度針對煤炭供應緊張采取了一系列短期應急措施，如加大煤炭供應、合理分配煤炭及電力、加強政企協調等。
全球能源電力短缺原因分析
造成2021年下半年全球能源電力供需緊張的原因是多方面的，既有長期因素，也有短期因素；既有周期性因素，也有突發偶然因素。總體來看，此輪全球能源電力短缺是在能源轉型大背景下，因新冠肺炎疫情沖擊導致能源電力供需失衡的結果。2020年，全球經濟萎縮、能源供應和需求出現了劇烈波動，世界各國采取了各種措施應對疫情和促進經濟綠色復蘇。2021年以來，全球經濟持續復蘇，帶動能源電力需求快速增長，但能源供應不足從而導致供需失衡。
一是全球經濟總體復蘇，帶動能源需求持續恢復。2020年，受疫情影響，全球經濟、一次能源消費、電力消費分別下降3.6%、4.3%、1.1%。2021年以來，發達經濟體疫苗大規模接種，經濟活動逐步恢復；歐美國家于二季度逐步放開疫情防控措施，延續寬松貨幣和財政擴張政策，經濟加速復蘇；中國繼續擔當全球經濟增長引擎；印度解除封鎖后經濟加快恢復。上半年，全球電力消費較2019年同期增長約5%，其中歐盟、美國恢復至2019年同期水平，中國增長約14%，印度增長約3%；全年看，預計全球經濟、一次能源需求、用電量增速將分別反彈至6%、4.6%、5%。
二是化石能源投資持續疲軟，供給能力短期內難以恢復。2017—2019年，全球化石能源投資保持低位；2020年，受疫情沖擊大幅下降約1/4。煤炭方面，中國受去產能、安全整頓、環保督察、進口減少等多方面因素影響供給趨緊，印度尼西亞疫情反復和自然災害導致出口減少；石油方面，2021年8月，颶風襲擊導致墨西哥灣近半產能關閉，10月初，OPEC+部長級會議決定維持平緩增產計劃；天然氣方面，2020年以來，全球幾乎無新增液化天然氣出口項目獲批，地緣政治因素致使俄羅斯“北溪2號”天然氣項目推遲投運。
三是可再生能源發電受資源間歇性影響出力不佳，傳統能源發電裝機減退對系統保供能力產生沖擊。受2021年氣候異常影響，歐洲北海整體夏秋季風力不足，風電出力明顯下降，歐盟國家1—9月風電發電量同比下降17%，英國7—9月風電發電量同比下降25%；巴西因嚴重干旱導致水電出力不足，挪威來水不夠導致水電出力下降，可再生能源無法提供穩定可靠的電力供給。此外，近年來，歐洲多國激進減退煤電、核電，疊加發電用煤用氣短缺、碳價屢創歷史新高，造成能源電力供給能力不足，不得不限電。
四是歐美大肆超發貨幣，引發國際原材料價格大幅上漲。為應對疫情沖擊，各國普遍推出經濟刺激計劃和寬松貨幣政策。從資產負債表看，美聯儲總資產從2019年末的4.2萬億美元升至2021年9月末的8.5萬億美元，增幅超100%；歐盟央行總資產從4.3萬億美元增至8.3萬億美元，增幅超90%。伴隨經濟復蘇，海量超發貨幣流入國際市場，推動大宗商品價格水漲船高。
對我國能源電力保供的啟示
2020年，我國提出了碳達峰、碳中和目標，能源綠色低碳轉型加快推進的同時，也對能源電力安全保供帶來一些挑戰。總結2021年以來全球能源電力短缺原因以及各國應對措施，以下幾點啟示值得參考和借鑒。
一是傳統能源發電仍是保障電力可靠供應的主體。近些年，歐洲多國激進減退煤電、核電，煤電與核電發電量驟降。為應對本次能源電力短缺，英國又重啟燃煤發電、德國增加煤電發電量。傳統能源發電出力穩定、頂峰能力較強，能夠更好應對極冷極熱、無風無光等極端天氣下的電網大負荷壓力，未來仍是保障電力系統安全與可靠供應的主體。
二是新能源發電快速發展是大勢所趨，但由于隨機性、間歇性較強，長時段大幅度波動給電力可靠供應帶來風險。歐洲持續推動和引領全球能源低碳轉型，新能源迅猛發展，發電量占比相對較高，但是新能源發電受氣候因素影響顯著，2021年可再生能源出力不佳加劇了電力供應緊張，給電力安全可靠供應帶來不可低估的壓力。
三是極端天氣頻發是未來導致能源電力短缺的最大不確定性因素。全球氣候變暖導致了氣候更加不穩定，極端天氣頻繁發生且強度增大已成為常態，給能源安全可靠供應帶來較大考驗。例如，2021年初出現的極寒天氣導致美國得克薩斯州等多個地區約500萬人輪流限電；下半年，中國河南、山西等地區極端暴雨使得煤炭運輸困難、電力供應受阻。
四是應對能源電力短缺需要市場與行政手段兩手并用。歐美國家已建立了相對完善的能源電力市場，供給側成本上升能夠及時向消費側傳導，推動高耗能等行業主動減產停產，通過供需調整實現市場再平衡。此外，歐美國家也對能源價格高漲進行了干預，如限制一次能源和終端能源價格水平、對中小企業實施稅費減免、向終端消費者提供補貼。中國為應對本次能源電力短缺，采取了煤炭增產增供、平抑煤炭價格、電力多發滿發、天然氣增產增儲等措施。
五是能源安全直接關系到國家安全，必須立足國情實際，力求自主可控。歐洲過度依賴天然氣，進口渠道較為單一，缺乏多元化供應渠道，能源保障存在脆弱性。天然氣發電是歐盟國家重要的電源，而歐盟每年絕大部分天然氣依賴進口，在國際天然氣供應緊缺及地緣政治等因素影響下，過高的對外依存度對其電力保供帶來嚴峻挑戰。相比而言，中國煤炭資源可以滿足國內需求，可再生能源開發潛力巨大，油氣進口日趨多元化，能源供應具備自主可控的基本條件。
對我國能源電力建設的建議
一是積極穩妥有序推進碳達峰、碳中和進程。基于中國國情實際，以能源電力安全為前提，科學謀劃煤電在保供和降碳中的作用，有序推進化石能源的清潔利用和逐步減量。大力發展可再生能源，加快形成以清潔發電為主的電源多元化發展格局，構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統。支持有條件的地方率先實現碳達峰，組織開展碳達峰碳中和先行示范，探索有效模式和可復制、可推廣經驗。
二是統籌推進能源市場化改革。統籌推進電力、煤炭、油氣等市場化改革，完善電力等能源品種價格的市場化形成機制。建立容量補償機制，對于煤電、氣電存量機組給予合理的經濟補償，對于增量機組探索通過招標制建立事前容量市場。統籌推進電力交易、碳排放權、用能權等市場建設，加強市場機制間的銜接與協調，充分發揮市場配置資源的決定性作用。
三是加強政府宏觀調控。健全一次能源產供銷儲協調運行機制，保障能源市場穩定。對于煤炭等一次能源，按照戰略性資源進行保底管控，形成保供穩價的長效機制。引導建立科學合理的能源比價關系，促進多種能源的協同高效利用。根據各地經濟發展、資源稟賦條件，因地制宜制定終端能源清潔利用、節能節電等激勵政策。
四是加快推動技術創新和標準制定。加強源網荷儲協同發展、電力需求側可觀可測可控能力建設，重點突破新能源發電主動支撐、智能調度運行控制、市場運營協同、多能互補運行等技術，開展新型電力系統構建及運行控制、分布式新能源及微電網、新能源和儲能并網、需求響應等標準制訂。
本文作者：國網能源研究院有限公司副總經理（副院長）、黨委委員
（來源：微信公眾號“中國能源報”作者：：單葆國）
全球能源電力短缺情況綜述
2021年，全球經濟總體持續恢復，能源電力消費快速回升，但煤炭、石油、天然氣等一次能源供應恢復相對緩慢。2021年下半年以來，能源供需矛盾突出、價格持續攀升，能源短缺從歐洲開始向全球蔓延。
全球多國出現能源供需緊張。歐盟約20%的發電量來自氣電，天然氣價格自7月開始快速攀升，天然氣儲量在9月底較近五年平均水平低約1/6，天然氣供需持續緊張，引發電力供應出現缺口；英國批發市場日前均價自7月起加快上漲，9月高達240英鎊/兆瓦時，是年初峰值的2.5倍，之后維持高位；印度約3/4的發電量來自煤電，國際煤炭價格上漲導致進口大幅縮減，10月初該國135家燃煤電廠存煤平均只夠4天，半數存煤不足3天；巴西60%的電力來自水電，但今年嚴重干旱導致該國約30座水電站因蓄水量不足而無法有效發電，不得不加大電力進口、重啟柴油和天然氣發電，并出臺了節能節電激勵方案。中國在迎峰度夏高峰過后，電煤供應不足等因素造成電力供需緊張，電力缺口為歷年來最高。
煤、油、氣、電價格全面大幅上漲。煤炭方面，澳大利亞紐卡斯爾港動力煤價格指數在10月15日達到253.6美元/噸，為2020年同期價格的4.7倍，也是近十年的最高值，但在11月底又回落至173.2美元/噸；石油方面，倫敦布倫特原油期貨價格在10月26日達到年內最高值86.4美元/桶，為2020年同期價格的2.1倍，11月底價格已降至70.6美元/桶；天然氣方面，荷蘭TTF天然氣價格在10月5日達到年內最高值116.5歐元/兆瓦時，為2020年同期價格的7.5倍，11月底價格已降至92.5歐元/兆瓦時；電力方面，德國、法國批發電價在10月上旬最高達184、190歐元/兆瓦時，均為2020年平均價格的6倍左右。
多國采取緊急措施緩解能源供需緊張和價格上漲。歐洲多國政府通過補貼、限價等措施保障民生用能，如法國向每戶家庭一次性支付100歐元，限制氣價與電價；德國投入32.5億歐元補貼，免征40%的電力消費附加稅；西班牙暫停征收7%的發電稅，將部分用戶電費增值稅率從21%降至10%。歐洲大型能源企業強化社會責任，減緩用戶用能壓力，如英國天然氣公司接管已倒閉天然氣供應商的客戶，提供靈活支付方式降低用戶短期能源支出壓力；法國電力公司承諾仍將提供固定電價套餐，為困難用戶提供折扣或補貼等。為應對缺煤導致的能源電力短缺，中國采取增加煤炭產量、增加煤炭進口、動用儲備資源和社會庫存、保障交通運輸、調控煤炭價格等措施。印度針對煤炭供應緊張采取了一系列短期應急措施，如加大煤炭供應、合理分配煤炭及電力、加強政企協調等。
全球能源電力短缺原因分析
造成2021年下半年全球能源電力供需緊張的原因是多方面的，既有長期因素，也有短期因素；既有周期性因素，也有突發偶然因素。總體來看，此輪全球能源電力短缺是在能源轉型大背景下，因新冠肺炎疫情沖擊導致能源電力供需失衡的結果。2020年，全球經濟萎縮、能源供應和需求出現了劇烈波動，世界各國采取了各種措施應對疫情和促進經濟綠色復蘇。2021年以來，全球經濟持續復蘇，帶動能源電力需求快速增長，但能源供應不足從而導致供需失衡。
一是全球經濟總體復蘇，帶動能源需求持續恢復。2020年，受疫情影響，全球經濟、一次能源消費、電力消費分別下降3.6%、4.3%、1.1%。2021年以來，發達經濟體疫苗大規模接種，經濟活動逐步恢復；歐美國家于二季度逐步放開疫情防控措施，延續寬松貨幣和財政擴張政策，經濟加速復蘇；中國繼續擔當全球經濟增長引擎；印度解除封鎖后經濟加快恢復。上半年，全球電力消費較2019年同期增長約5%，其中歐盟、美國恢復至2019年同期水平，中國增長約14%，印度增長約3%；全年看，預計全球經濟、一次能源需求、用電量增速將分別反彈至6%、4.6%、5%。
二是化石能源投資持續疲軟，供給能力短期內難以恢復。2017—2019年，全球化石能源投資保持低位；2020年，受疫情沖擊大幅下降約1/4。煤炭方面，中國受去產能、安全整頓、環保督察、進口減少等多方面因素影響供給趨緊，印度尼西亞疫情反復和自然災害導致出口減少；石油方面，2021年8月，颶風襲擊導致墨西哥灣近半產能關閉，10月初，OPEC+部長級會議決定維持平緩增產計劃；天然氣方面，2020年以來，全球幾乎無新增液化天然氣出口項目獲批，地緣政治因素致使俄羅斯“北溪2號”天然氣項目推遲投運。
三是可再生能源發電受資源間歇性影響出力不佳，傳統能源發電裝機減退對系統保供能力產生沖擊。受2021年氣候異常影響，歐洲北海整體夏秋季風力不足，風電出力明顯下降，歐盟國家1—9月風電發電量同比下降17%，英國7—9月風電發電量同比下降25%；巴西因嚴重干旱導致水電出力不足，挪威來水不夠導致水電出力下降，可再生能源無法提供穩定可靠的電力供給。此外，近年來，歐洲多國激進減退煤電、核電，疊加發電用煤用氣短缺、碳價屢創歷史新高，造成能源電力供給能力不足，不得不限電。
四是歐美大肆超發貨幣，引發國際原材料價格大幅上漲。為應對疫情沖擊，各國普遍推出經濟刺激計劃和寬松貨幣政策。從資產負債表看，美聯儲總資產從2019年末的4.2萬億美元升至2021年9月末的8.5萬億美元，增幅超100%；歐盟央行總資產從4.3萬億美元增至8.3萬億美元，增幅超90%。伴隨經濟復蘇，海量超發貨幣流入國際市場，推動大宗商品價格水漲船高。
對我國能源電力保供的啟示
2020年，我國提出了碳達峰、碳中和目標，能源綠色低碳轉型加快推進的同時，也對能源電力安全保供帶來一些挑戰。總結2021年以來全球能源電力短缺原因以及各國應對措施，以下幾點啟示值得參考和借鑒。
一是傳統能源發電仍是保障電力可靠供應的主體。近些年，歐洲多國激進減退煤電、核電，煤電與核電發電量驟降。為應對本次能源電力短缺，英國又重啟燃煤發電、德國增加煤電發電量。傳統能源發電出力穩定、頂峰能力較強，能夠更好應對極冷極熱、無風無光等極端天氣下的電網大負荷壓力，未來仍是保障電力系統安全與可靠供應的主體。
二是新能源發電快速發展是大勢所趨，但由于隨機性、間歇性較強，長時段大幅度波動給電力可靠供應帶來風險。歐洲持續推動和引領全球能源低碳轉型，新能源迅猛發展，發電量占比相對較高，但是新能源發電受氣候因素影響顯著，2021年可再生能源出力不佳加劇了電力供應緊張，給電力安全可靠供應帶來不可低估的壓力。
三是極端天氣頻發是未來導致能源電力短缺的最大不確定性因素。全球氣候變暖導致了氣候更加不穩定，極端天氣頻繁發生且強度增大已成為常態，給能源安全可靠供應帶來較大考驗。例如，2021年初出現的極寒天氣導致美國得克薩斯州等多個地區約500萬人輪流限電；下半年，中國河南、山西等地區極端暴雨使得煤炭運輸困難、電力供應受阻。
四是應對能源電力短缺需要市場與行政手段兩手并用。歐美國家已建立了相對完善的能源電力市場，供給側成本上升能夠及時向消費側傳導，推動高耗能等行業主動減產停產，通過供需調整實現市場再平衡。此外，歐美國家也對能源價格高漲進行了干預，如限制一次能源和終端能源價格水平、對中小企業實施稅費減免、向終端消費者提供補貼。中國為應對本次能源電力短缺，采取了煤炭增產增供、平抑煤炭價格、電力多發滿發、天然氣增產增儲等措施。
五是能源安全直接關系到國家安全，必須立足國情實際，力求自主可控。歐洲過度依賴天然氣，進口渠道較為單一，缺乏多元化供應渠道，能源保障存在脆弱性。天然氣發電是歐盟國家重要的電源，而歐盟每年絕大部分天然氣依賴進口，在國際天然氣供應緊缺及地緣政治等因素影響下，過高的對外依存度對其電力保供帶來嚴峻挑戰。相比而言，中國煤炭資源可以滿足國內需求，可再生能源開發潛力巨大，油氣進口日趨多元化，能源供應具備自主可控的基本條件。
對我國能源電力建設的建議
一是積極穩妥有序推進碳達峰、碳中和進程。基于中國國情實際，以能源電力安全為前提，科學謀劃煤電在保供和降碳中的作用，有序推進化石能源的清潔利用和逐步減量。大力發展可再生能源，加快形成以清潔發電為主的電源多元化發展格局，構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統。支持有條件的地方率先實現碳達峰，組織開展碳達峰碳中和先行示范，探索有效模式和可復制、可推廣經驗。
二是統籌推進能源市場化改革。統籌推進電力、煤炭、油氣等市場化改革，完善電力等能源品種價格的市場化形成機制。建立容量補償機制，對于煤電、氣電存量機組給予合理的經濟補償，對于增量機組探索通過招標制建立事前容量市場。統籌推進電力交易、碳排放權、用能權等市場建設，加強市場機制間的銜接與協調，充分發揮市場配置資源的決定性作用。
三是加強政府宏觀調控。健全一次能源產供銷儲協調運行機制，保障能源市場穩定。對于煤炭等一次能源，按照戰略性資源進行保底管控，形成保供穩價的長效機制。引導建立科學合理的能源比價關系，促進多種能源的協同高效利用。根據各地經濟發展、資源稟賦條件，因地制宜制定終端能源清潔利用、節能節電等激勵政策。
四是加快推動技術創新和標準制定。加強源網荷儲協同發展、電力需求側可觀可測可控能力建設，重點突破新能源發電主動支撐、智能調度運行控制、市場運營協同、多能互補運行等技術，開展新型電力系統構建及運行控制、分布式新能源及微電網、新能源和儲能并網、需求響應等標準制訂。
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