煤矿的尽头是绿色
未来的能源是绿色,我们对此深信不疑。毕竟,对于这个日益闷热的地球而言,每年的全球温度都在刷新纪录,还有什么能比这更令人深信不疑的呢?[1] 媒体对可再生能源行业的持续进展进行了广泛宣传,这种趋势仿佛印证了业界的乐观态度:2023 年,全球新增可再生能源发电量估计为 507 GW,相比前一年增长了近 50%。[2]
如果这种趋势持续下去,我们或许能在洗澡、取暖或烹茶时,心中不再内疚。那么就剩下一个问题了。一个可燃的、漆黑的、历经数百万年的演变历史、储量极其丰富、价格非常低廉的—— 煤炭问题。
即使太阳能、风能和水电装置——以及电池储存系统——逐年飙升,煤炭仍是全球难以割舍的“瘾”。
煤炭造成了伤害。2022 年,煤炭约占全球能源温室气体(GHG)排放量的 41%,这一比例超过了任何其他燃料来源。[3] 然而,尽管煤炭是地球上碳密集程度最高的化石燃料,但我们依然依赖它来生产全球超过三分之一的电力。
许多科学家和环保人士曾期望,前不久在阿联酋举办的第二十八届联合国气候变化大会 (COP28) 上,能够终结煤炭作为可行能源的这一灾难性局面。然而,大会在收尾阶段遭遇了一些激烈的争执,最终达成的协议却并未明确承诺全面淘汰煤炭,而是转而鼓励各国逐步从化石燃料“过渡”到更绿色的能源。[4]
煤炭似乎还不会从我们的眼前消失,至少在短期内不会。那么,我们每年究竟燃烧了多少煤炭,为何彻底放弃煤炭又如此艰难?
煤炭消耗量和产能同步提升
尽管可再生能源的产能可能一直在提升,但遗憾的是,我们对能源的总体需求增长得更快。2022 年,全球在家庭、企业、食品系统及交通网络方面共消耗了 178,899 TWh 的能源,相比 2000 年的 122,857 TWh,增幅显著。[5]任何描绘自工业时代曙光初现以来全球能源消耗趋势的图表,都酷似一座令人敬畏的险峻山脉——一座不见顶峰的险峻山脉。国际能源署 (IEA)预计,到 2050 年,全球电力需求将比目前高出 75% 至 150%。[6]
尽管煤炭是造成气候变化的主要罪魁祸首,但 2022 年煤炭消耗量仍增长了 3.3%,达到 83 亿吨,创下了新的历史纪录。[7]2023 年,虽然美国和欧洲对煤炭的需求估计出现了小幅下滑,但发展中经济体的煤炭消耗量将足以抵消这一影响。统计完成之后的最终数据应该会告诉我们,中国、印度及其他东南亚国家可能占据 2023 年煤炭消耗总量的四分之三。
随着消耗量的增加,产能不可避免地呈现上升趋势。
2023 年,全球煤炭发电量出现了 2% 的增长,其原因是美国和欧洲工厂关闭率的下降以及亚洲各地新工厂的兴建浪潮。去年共新增了约 69.5 GW 的新燃煤电厂产能,其中三分之二的增量集中在中国;而韩国、日本、越南、巴基斯坦、印度和印度尼西亚也大规模新建了燃煤电厂。去年煤炭停产产能仅为 21 GW,最终产能出现 48.5 GW 的年净增长,创下了 2016 年以来年度增长的最高纪录。[8]
这些发展轨迹似乎与国际能源署设定的到 2050 年实现净零排放的目标存在直接冲突,因为该目标要求所有仍在增长的煤炭发电必须在 2040 年之前完全停止运营。[9]这样的转变意味着未来 17 年内,全球平均每年需要关闭 126 GW 的燃煤电厂,即大约每周需要关闭两家燃煤电厂。[10]
然而,这项挑战的艰巨性并不能成为我们轻易放弃或承认失败的理由。事实上,展望不久的将来,前景并非一片黯淡。
在中国境外,去年开工的新建燃煤电厂容量不足 4 GW,仅为 2015 年至 2022 年期间年平均容量的四分之一。另一个积极的迹象则是,预计今年美国和欧洲的燃煤电厂关闭速度将在近期放缓之后再次加快。
此外,分析人士预测,随着低碳方案的不断涌现,即便中国对煤炭的依赖也将在未来几年内逐渐减弱,因为水电和核电的增长将进一步补充太阳能和风能发电所带来的增长。
问题在于,为什么我们的全球煤炭转型进程如此艰难缓慢?
恶性协议:为什么煤炭成为如此难以摆脱的旧习惯
对煤炭的依赖是一个全球性问题,甚至“进步”国家也依然受到环境的制约。
在乌克兰冲突以及随后对石油和天然气大国俄罗斯的制裁背景下,欧盟 (EU) 和英国选择增加煤炭使用,以在短期内提升能源安全。德国新增的燃煤产能最多,2022/2023 年冬季新增了 10 GW。冲突初期,荷兰通过取消燃煤电厂 35% 的生产上限,实现了 3.8 GW 的产能增加。[11]
尽管目前仅有一个燃煤发电站还在运营(并且所有燃煤发电站必须在 2024 年底停止生产的最后期限也已明确),但即便是英国,也无法完全断绝与煤炭的关系。2022 年 12 月,基于“能源安全”的考量,英国批准了在坎布里亚郡怀特黑文海岸附近新建一座煤矿的项目,为其开了绿灯,此举颇受争议。这座煤矿的原煤来自爱尔兰海下的煤层。
此举给环境带来了沉重的代价。独立顾问集团英国气候变化委员会经过计算得出,这座煤矿及其开采的煤炭每年将产生约 900 万吨导致地球变暖的温室气体排放。[12] 其他消息来源则指出,该煤矿的运营活动所产生的污染量将相当于路上新增 20 万辆汽油车所带来的污染排放。[13] 位于怀特黑文的伍德豪斯煤矿 (Woodhouse Colliery) 的建造可能于 2024 年开工,它已获得有效期至 2049 年的规划许可。
即使是气象因素也会影响煤炭消耗量。例如,2022 年亚太地区的极端天气事件加剧了该地区对煤炭发电的依赖,煤炭消耗量同比激增 3%。同年,印度遭遇了前所未有的夏季热浪,电力需求达到历史新高。燃煤发电增长 8.5%,是满足新增需求的主力军。
在中国,蓬勃发展的经济对能源的需求只会带来成倍的压力。在距离北京 300 英里的中国煤炭中心山西省,化石燃料公司仍在不断地在丘陵地区挖掘新的煤矿。从 2010 年到 2019 年,煤炭的消耗量增长了 80%,主要为钢厂和水泥厂提供能源。[14] 这种掠夺式开采是否还会继续下去,取决于针对中国与俄罗斯之间新天然气管道的政策决策,而决策本身又受到复杂微妙的跨境条约和国际政治的制约。
从实际角度出发,无论可再生能源的增长速度如何,中国都认为必须将其燃煤发电站的产能保持在至少 30% 的水平。为什么? 因为这样做能使燃煤发电站在阳光或风力不足时迅速达到峰值运行状态;相比之下,从停机状态启动并加速到高位运行可能需要两天时间,而在此期间,许多机械设备可能已经不得不停机,居民生活可能已经受到了巨大影响。在问题得到解决之前,拥有庞大人口和蓬勃发展工业基础的社会,将不得不至少在一定程度上依赖煤炭。
在其他国家,我们注意到要彻底摆脱对煤炭的依赖,需要立法机构付出巨大的努力。一些新的模式正在逐渐形成,为那些致力于塑造更清洁、更绿色世界的人带来了希望。
彻底断绝对煤炭的依赖?
全球各国的领导者都公开认可从煤炭向清洁绿色能源转型的重要性,并强调了监管权力在保障这一转型过程中的关键作用。从一些法规政策文件的出台就能一窥在迈向无煤未来的道路上近期所取得的一些里程碑式进展。[15]
2023 年 4 月,由加拿大、法国、德国、意大利、日本、英国和美国七国组成的具有影响力的 G7 论坛发布了气候、能源和环境部长特别公报,正式呼吁立即停止所有新建燃煤发电站。[16] G7 成员国立志“创建一个最大限度地减少石油、天然气和煤炭价值链温室气体排放的国际市场”,到 2035 年确保发电行业总体实现脱碳,达到 1.5oC 的升温目标。
一些国家正在为此铺平道路。德国近期提出,将停止北莱茵-威斯特法伦州燃烧煤炭的最后期限从 2038 年提前至 2030 年,日后还有更多地区可能会效仿。
同样,斯洛伐克也加快了全国煤炭淘汰的步伐,将原定的 2030 年提前至 2024 年。
葡萄牙已确认,在 2021 年关闭其最后一个仅存的煤电厂之后,再无计划建设新厂,成为继比利时、奥地利和瑞典之后淘汰煤电厂的最新一个欧盟国家。
亚洲已推出两大新的“公正能源转型伙伴关系” (JETP)。印度尼西亚和越南这批项目的预算分别为 200 亿美元和 155 亿美元,目标是促进煤炭转型过程的公平与公正,并为脱碳项目提供资金支持。
中国在改善气候方面正在取得显著进展,江苏省泰州市一家燃煤电厂安装了碳捕获、使用和储存 (CCUS) 设备,成为全球第三家配备此类技术的主要燃煤电厂。中国总书记习近平承诺,中国的碳排放将在 2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现净零排放。为此,人们有理由相信这并不单纯是面对气候责任的被动让步,并对未来抱有更大的希望。
CCUS 与煤炭转型的关联性究竟如何?它是缓解问题的有效方法,或者只是虚张声势而已? 值得注意的是,CCUS 技术持续保持快速发展的态势。政府研究表明,煤炭发电厂高达 90% 的碳排放有望通过 CCUS 技术捕获,这占到 2050 年全球减排目标的五分之一。[17]根据国际能源署所设想的可持续发展场景 (Sustainable Development Scenario),预计采用 CCUS 的燃煤电厂年发电量到 2030 年将达到 246 TWh,2040 年将增加到 994 TWh。[18]然而,CCUS 是一个高成本的方案,至少目前是这样,而且尚未在大规模应用中得到充分验证。[19]
任何成功的能源转型都必须充分考虑那些长期以来依赖丰富煤炭资源的社区的需求。巴西、波兰和捷克共和国均已通过立法,制定了各自的 JETP 社会合同,这些合同承诺要改善民众的生活质量,恢复自然栖息地,并在果断淘汰煤炭能源的过程中大力资助清洁能源项目。价值数十亿美元的类似项目在包括南非在内的多个国家正受到越来越多的关注。
私营企业同样在积极贡献自己的力量。在金融领域,众多投资公司、保险公司及养老基金已正式出台计划,将缩减乃至全面终止对煤炭行业的支持,此举是全球范围内所谓的环境、社会和治理(ESG)投资激增的原因之一。日本住友银行于 2023 年宣布,计划在 2040 年前全面终止对煤矿及燃煤电厂所有相关项目及企业的融资活动。
在私营经济的其他领域,一些具有前瞻性的企业正采取更直接的措施,以确保煤炭产业的淘汰,并积极推动可再生能源替代品的发展。
私有资本对可持续能源至关重要
在安利捷,我们认识到推动全球煤炭行业逐渐消亡的最佳途径,在于促进合适的替代能源产品在性能和经济性上的优势。
为此,我们根据联合国 2030 年可持续发展议程和可持续发展目标的要求而全力支持全球可再生能源项目的发展。
Fotowatio 可再生能源风险投资公司 (FRV) 是 Jameel Energy 旗下的可再生能源旗舰企业。它管理着中东、欧洲、拉美和澳大利亚各地不断扩展的风能、太阳能、能源储存和混合能源项目。
FRV 旗下的创新部门 FRV-X 走在业界前沿,致力于向世界各地的社区提供不间断的清洁能源。至关重要的是,它正在确保可再生能源供电与传统发电厂一样稳定可靠。
FRV-X 的公用事业级电池储能 (BESS) 工厂扮演着可再生能源仓库的角色,时刻准备着根据家庭和企业的需求进行部署。FRV-X 管理着位于英国西萨塞克斯郡 Contego、多塞特郡 Holes Bay 和埃塞克斯郡 Clay Tye 的多个 BESS 工厂,其中 Clay Tye 工厂新近刚开业,是欧洲正在运营的规模并列最大的项目之一。
在世界的另一端,该公司还在澳大利亚昆士兰州达尔比经营着一家太阳能和 BESS 混合工厂。FRV-X 继续扩大其设施资产,2022 年秋季,FRV-X 在希腊收购了一个 BESS 项目的多数股权,并在英国收购了另外两个 BESS 项目,还成立了国内 BESS 卓越中心。
FRV-X 进一步为德国“太阳能即服务”供应商 ecoligo 注入大量投资,该公司在南美、非洲和亚洲的新兴市场为客户开发可定制的众投太阳能项目。
展望未来,Jameel 家族旗下的投资公司 JIMCO 正积极寻求令人瞩目的新型绿地技术,如聚变能技术。
这包括麻省理工学院(MIT)的等离子科学和聚变中心的衍生公司 Commonwealth Fusion Systems以及加拿大的 General Fusion。
煤炭已伴随我们数千年之久,作为推动工业革命、彻底改变我们生活方式的核心力量,在可预见的未来,它仍将继续在我们的能源体系中占据一席之地。然而,若我们重视生活质量,就必须尽量减少煤炭在发电厂及工厂熔炉中的使用,并继续规划使用替代能源来完全取代煤炭。私有企业界必须通过倡导更好、更可持续的可再生能源来推动这一不可避免的能源转型。如果我们构建一个通过更清洁,更绿色能源形式运作的社会,我们将成功戒掉长达数百年的“煤瘾”,塑造一个更加美好的未来。
[1] https://wmo.int/media/news/wmo-confirms-2023-smashes-global-temperature-record
[2] https://www.iea.org/reports/renewables-2023/electricity
[3] https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/
[4] https://www.theguardian.com/environment/2023/dec/13/cop28-second-draft-text-of-climate-deal-calls-for-transitioning-away-from-fossil-fuels
[5] https://ourworldindata.org/energy-production-consumption
[6] https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022/outlook-for-electricity
[7] https://www.iea.org/news/global-coal-demand-set-to-remain-at-record-levels-in-2023
[8] https://www.theguardian.com/environment/2024/apr/11/worlds-coal-power-capacity-rises-despite-climate-warnings
[9] https://www.iea.org/energy-system/fossil-fuels/coal
[10] https://www.theguardian.com/environment/2024/apr/11/worlds-coal-power-capacity-rises-despite-climate-warnings
[11] https://www.iea.org/energy-system/fossil-fuels/coal
[12] https://www.forbes.com/sites/heatherfarmbrough/2022/12/09/uk-government-approves-first-coal-mine-in-30-years-in-cumbria
[13] https://www.theguardian.com/environment/2022/dec/07/what-is-the-cumbrian-coalmine-and-why-does-it-matter-woodhouse-colliery
[14] https://www.nytimes.com/2022/11/03/business/energy-environment/china-coal-natural-gas.html
[15] https://www.iea.org/energy-system/fossil-fuels/coal
[16] https://www.meti.go.jp/press/2023/04/20230417004/20230417004-1.pdf
[17] https://www.parliament.uk/globalassets/documents/commons/lib/research/key_issues/key-issues-carbon-capture-and-storage.pdf
[18] https://www.iea.org/reports/the-role-of-ccus-in-low-carbon-power-systems/how-carbon-capture-technologies-support-the-power-transition
[19] https://www.reuters.com/business/environment/why-carbon-capture-is-no-easy-solution-climate-change-2023-11-22/