“后煤炭時代”美、德、日退煤路徑對比

不同國家著力點存在較大差異

針對全球氣候變化引發(fā)的一系列環(huán)境變化問題和國際政治問題，近年來聯(lián)合國一直在呼吁全球各國采取積極有效的行動以減少溫室氣體的排放，加強應(yīng)對氣候變化的能力。降低污染物排放以及提高資源效率的使用已經(jīng)得到全球大部分國家的認可，因此目前超過100個國家已經(jīng)將本世紀(jì)中葉實現(xiàn)碳中和作為低碳經(jīng)濟的發(fā)展目標(biāo)。

2021年3月，聯(lián)合國秘書長古特雷斯表示，逐步在電力行業(yè)中淘汰煤炭是實現(xiàn)將升溫幅度控制在1.5攝氏度之內(nèi)的最重要一步。這意味著，到2030年，全球發(fā)電領(lǐng)域的煤炭用量必須比2010年下降80%。古特雷斯呼吁經(jīng)合組織國家承諾到2030年逐步淘汰煤炭，并呼吁非經(jīng)合組織國家2040年淘汰煤炭。另外，停止對煤炭發(fā)電廠的國際資助，將投資轉(zhuǎn)向可持續(xù)能源項目。在全球的碳排放中，煤電的污染占比較大，數(shù)據(jù)顯示，2010年之前，發(fā)電量和發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳是同步上漲的；2010年之后，隨著新能源的替代，二者之間逐漸背離，但是由于煤電占比仍較高，因此當(dāng)前煤電的二氧化碳排放量仍較大。因此，在各主要用煤國的碳中和計劃中，如何降低甚至淘汰煤炭使用成為焦點。

 當(dāng)前許多國家和地區(qū)都提出了自己的退煤時間表，不少國家已經(jīng)承諾在2030年左右完全停止煤炭的使用，但是不同的國家由于國情不同，退煤的著力點存在較大差異，德國主要以招標(biāo)補貼的方式引導(dǎo)燃煤電廠退役，美國旨在大力發(fā)展清潔能源的使用，日本則傾向于用高效燃煤電廠逐漸替代老舊燃煤電廠。

A德國退煤路徑：明確對燃煤電廠進行淘汰補貼

2019年11月，德國政府通過《德國聯(lián)邦氣候保護法》，要求2030年德國溫室氣體排放量較1990年減少55%，并到2050年實現(xiàn)碳中和。2021年5月，德國聯(lián)邦內(nèi)閣通過《德國聯(lián)邦氣候保護法》的修訂版法案，要求2030年德國溫室氣體排放量較1990年減少65%，并且到2045年實現(xiàn)碳中和。

圖為全球煤電發(fā)展情況（指數(shù)）

數(shù)據(jù)顯示，2016年，德國燃煤發(fā)電量占全國發(fā)電量比例在40%，之后隨著氣候保護計劃的實施，燃煤發(fā)電占比不斷縮減，目前占比30%。2019年9月，德國政府出臺“氣候保護計劃2030”，以期達成2030年德國溫室氣體排放量較1990年減少55%的目標(biāo)，為此德國專門制定了詳細的退煤方案。退煤方案將德國退出煤炭資源分為三個階段：2022年之前，硬煤和褐煤的發(fā)電量必須分別降至15吉瓦，到2030年進一步減少到9吉瓦，直到2038年必須完全停止燃煤電廠的使用，并且在2026年、2029年和2032年對淘汰進度進行審查。從德國退煤路徑來看，主要呈現(xiàn)以下幾個特點：

立法確保退煤的合法開展

2020年7月，德國議會通過《減少和終止煤炭發(fā)電法》（下稱退煤法案）和《加強煤炭地區(qū)結(jié)構(gòu)調(diào)整法》（下稱結(jié)構(gòu)調(diào)整法），前者確定了德國逐步淘汰煤炭的具體路徑和最終日期，要求到2038年之前逐漸減少并最終停止煤炭在德國的使用。退煤法案要求2020年8月14日之后不得新建燃煤電廠，但在2020年1月29日之前獲得經(jīng)營許可證的電廠除外。此外，退煤法案還規(guī)定了如何淘汰硬煤和褐煤，以及如何對強制關(guān)閉的燃煤電廠提供相關(guān)補償。后者主要解決主產(chǎn)地礦區(qū)工人失業(yè)帶來的經(jīng)濟困難問題。

成立專門委員會協(xié)調(diào)退煤

由于燃煤發(fā)電量占德國發(fā)電量比重仍近30%，且退煤涉及失業(yè)問題，為了處理相應(yīng)問題，德國專門成立了經(jīng)濟增長、結(jié)構(gòu)變革與就業(yè)委員會，也就是退煤委員會。其任務(wù)就是通過各類手段協(xié)調(diào)環(huán)境、社會和經(jīng)濟問題，最終實現(xiàn)煤炭的退出。退煤委員會組成較為廣泛，共有31名委員，其中包括國會議員、地方代表、行業(yè)企業(yè)、科研人員、能源行業(yè)、環(huán)保組織和貿(mào)易協(xié)會。經(jīng)過多方利益的商討，退煤委員會提出到2038年逐步淘汰燃煤發(fā)電的全面路線。

設(shè)立電廠退役補償招標(biāo)競價機制

根據(jù)德國退煤法案，德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局組織硬煤燃煤電廠退役的補償招標(biāo)，招標(biāo)的時間從2020年到2027年，在此期間，退役招標(biāo)的價格將從165歐元/千瓦到89歐元/千瓦逐年遞減，而中標(biāo)的規(guī)則不僅與報價有關(guān)，還與二氧化碳排放有關(guān)。電廠以越低的補償金申報退出市場，越容易中標(biāo)，而二氧化碳排放越少的電廠則會得到更多的補貼。因此在招標(biāo)初期，電廠自愿退出的動力較強，因為經(jīng)濟補償?shù)睦孢h遠超過了經(jīng)營電廠的利益。

圖為德國煤電退役招標(biāo)價格逐年遞減（單位：歐元/千瓦）

截至目前，德國一共完成了三輪退出招標(biāo)：2020年年底，德國能源部舉行第一輪煤電退出競標(biāo)，總計收到11個煤電廠的投標(biāo)，總產(chǎn)能達4800兆瓦，占德國硬煤發(fā)電總產(chǎn)能的20%，每兆瓦發(fā)電量最高獲得16.5萬歐元的補償。2021年4月舉行的第二輪競標(biāo)情況類似，總計有1.5吉瓦煤電設(shè)施最終中標(biāo)。第三輪招標(biāo)結(jié)果將在2022年1月公布，中標(biāo)的煤電設(shè)施每兆瓦最高將獲得11.6萬歐元補償。補償機制的設(shè)立一方面有利于德國退煤進程的加快，但是另一方面也帶來了困擾，由于競價機制和二氧化碳排放量掛鉤，因此新的較為環(huán)保的電廠相比老電廠更容易進行招標(biāo)退役。2027年之后將不再設(shè)置任何補償機制，這意味著2027年之后還未淘汰的電廠將通過法律手段強制削減。

財政支持老區(qū)轉(zhuǎn)型

德國政府依據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整法，向煤炭淘汰地區(qū)提供了高達400億歐元的財政支持，其中的260億歐元用于受影響地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和建立新的研究設(shè)施，其余140億歐元將分別用于褐煤礦區(qū)或受影響的聯(lián)邦州的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，聯(lián)邦州可以用這筆錢投資與商業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、當(dāng)?shù)毓步煌ā拵Ш鸵苿踊A(chǔ)設(shè)施、環(huán)境保護和景觀保護。此外，德國政府還單獨設(shè)立了一個50億歐元的專項基金，用于幫助煤炭行業(yè)老年雇員提前退休，58歲以上的員工可以獲得最多5年的補償金。這一方式不僅是為了緩解退煤地區(qū)的經(jīng)濟影響，還希望通過轉(zhuǎn)型創(chuàng)造出更多的工作機會，最終實現(xiàn)比退煤之前更好的經(jīng)濟環(huán)境。

新興能源開發(fā)與廢舊礦山利用

德國將一個已經(jīng)枯竭的露天煤礦改造成為人工湖，按照計劃未來礦湖水面上將安裝總規(guī)模為120千瓦的光伏板，開發(fā)礦湖光伏電站。這一方面有助于解決廢棄露天煤礦再利用的問題，另一方面將持續(xù)推進光伏新增裝機容量的提升行動，同時可以創(chuàng)造就業(yè)新機會。

圖為德國煤電占比接近30%（單位：%）

B美國退煤路徑：致力于綠色能源轉(zhuǎn)型

在淘汰煤炭方面，美國沒有做出明確的國際承諾，但也一直致力于綠色能源轉(zhuǎn)型。美國致力于到2030年將碳排放減半，到2035年實現(xiàn)100%的清潔電力，到2050年實現(xiàn)凈零排放。煤炭是美國主要的能源之一，截至2021年三季度，煤炭占美國一次能源消費量的13%。1961年之前，美國工業(yè)是煤炭消費最大的部門，此后被電力部門所取代，到目前為止，美國煤電占其整個發(fā)電量的比重為26%，小部分煤炭直接用于工業(yè)部門，例如生產(chǎn)煤焦、混凝土、造紙和鋼鐵的行業(yè)。截至2021年9月，美國有212吉瓦公用事業(yè)規(guī)模的燃煤發(fā)電能力在運行，其中大部分建于20世紀(jì)70年代和80年代。雖然美國沒有明確電廠的退役年齡，但是大部分美國電廠已經(jīng)向美國能源信息署（EIA）報告，計劃到2035年退役目前在美國運營的28%或59吉瓦的燃煤發(fā)電容量。從美國退煤路徑來看，主要呈現(xiàn)以下特點：

自下而上的轉(zhuǎn)型政策

除了聯(lián)邦政府層面之外，美國的一些州和城市組成了一個美國氣候聯(lián)盟，其目的是在州政府層面實現(xiàn)2025年之前溫室氣體排放量比2005年下降26%的目標(biāo)。該聯(lián)盟包括了美國19個州，人口占比超過40%。這其中最具代表性的是美國三個在能源和環(huán)境政策方面走在前面的州：加利福尼亞州決定到2045年實現(xiàn)100%發(fā)電來自清潔能源；新澤西州和馬薩諸塞州設(shè)定目標(biāo)，到2030年可再生能源發(fā)電比例分別達到50%和35%。美國還有很多城市決策者和商業(yè)企業(yè)在可再生能源消費方面制定了積極的目標(biāo)。

圖為美國能源消費占比（單位：%）

多手段加速可再生能源運用

針對各州提出的清潔能源發(fā)電目標(biāo)，當(dāng)?shù)卣雠_了相應(yīng)的法案以確保目標(biāo)的實現(xiàn)。為了支持清潔能源，州政府非常重視創(chuàng)新融資和企業(yè)孵化。在融資方面，州政府層面設(shè)立了綠色銀行，利用公共資金吸引私人資本投資綠色能源項目。例如康涅狄格州的綠色銀行已累計支持超過10億美元的清潔能源投資，這些資金等同于增加了200兆瓦的可再生能源產(chǎn)能。此外，各州還創(chuàng)新了不同的融資方式，比如馬里蘭州將補貼給予創(chuàng)新技術(shù)和儲能項目，金額從5萬美元到25萬美元不等。除此之外，在企業(yè)孵化、電網(wǎng)改造以及強制儲能方面各州都有不同的激勵政策。

圖為各能源發(fā)電在美國的占比（單位：%）

將燃煤電廠轉(zhuǎn)換為天然氣發(fā)電廠

美國煤電轉(zhuǎn)型有兩種方式：一是淘汰燃煤電廠，并用新的天然氣聯(lián)合循環(huán)（NGCC）電廠取而代之；二是將燃煤蒸汽廠的鍋爐轉(zhuǎn)換為天然氣。EIA的數(shù)據(jù)顯示，截至2010年年底，美國的燃煤發(fā)電容量為316.8吉瓦，但到2019年年底，其中的49.2吉瓦退役，14.3吉瓦的鍋爐轉(zhuǎn)換為燃燒天然氣。由于燃煤發(fā)電使得二氧化碳排放的壓力持續(xù)增加，預(yù)計美國到2035年退役的燃煤電廠的數(shù)量可能會繼續(xù)增加。

圖為美國電廠運行和退役情況（單位：吉瓦）

C日本退煤路徑：高效電廠替代低效電廠

2020年年底，日本政府公布了脫碳路線圖草案，設(shè)定2030年度電源構(gòu)成中可再生能源的比例擴大到36%至38%，并將煤電占比從32%降低至26%，2050年實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。日本政府還給不同新能源發(fā)展設(shè)立時間表，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新和綠色投資的方式加速向低碳社會轉(zhuǎn)型。由于資源匱乏，日本能源需求的三分之一主要依賴煤炭，特別是在福島核電站事故后，日本停止所有核電站運行，恢復(fù)并啟用煤電設(shè)備。同時，由于國際煤炭價格下降，進口資源充足，一些能源企業(yè)為降低成本保持煤電設(shè)備全負荷運行。到目前為止，煤電占日本發(fā)電比例在30%。日本現(xiàn)有140座煤電設(shè)備，114座屬于中小規(guī)模的低效能電廠，其余26座為高效煤電廠。

按照日本的方針，煤炭相比石油來說有很明顯的成本優(yōu)勢，且受地緣政治的影響較小，所以日本將繼續(xù)使用煤炭，但是會用高效煤電廠逐漸替代低效煤電廠。日本政府預(yù)計未來超高能效燃煤電廠可能占電力供應(yīng)的20%。此外，日本是七國集團（G7）中唯一仍在出口煤電設(shè)備的國家，但是迫于國際社會的壓力，日本提出了嚴(yán)格的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和對出口對象國的融資新條件，不僅要求新出口設(shè)備燃料效率達到43%以上，還要求有關(guān)國家制定減排方案，方可獲得日本政府的煤電項目融資貸款。

總體而言，從國外煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑及先進經(jīng)驗來看，有以下幾個特點：一是通過立法的方式確定退煤或是發(fā)展新能源的目標(biāo)；二是通過招標(biāo)補貼的方式淘汰燃煤電廠或是以創(chuàng)新融資的方式激勵新能源項目；三是大力發(fā)展新能源和減碳技術(shù)，提高燃煤電廠效率或是通過天然氣電廠進行替代；四是深入研究傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的升級轉(zhuǎn)型，加大對新能源、低碳能源的投資及布局力度，支持對新興產(chǎn)業(yè)及新型服務(wù)的探索實踐。