朱雲來:推動綠色技術轉型 促進穩定經濟增長

2022年01月07日15:17

  原標題:朱雲來:推動綠色技術轉型 促進穩定經濟增長

  近日,中國加入APEC三十週年工商界主題活動暨2021年APEC工商領導人中國論壇在北京舉辦。APEC中國工商理事會副主席、金融專業人士朱雲來出席論壇,並作題為“推動綠色技術轉型,促進穩定經濟增長”的閉幕演講。

  以下是演講實錄:

  今天非常高興有幸參與中國加入APEC三十週年的主題論壇,能夠跟大家共同慶祝,分享討論一些我們目前關心的話題。

  中國改革開放已經40多年,上午也有領導提到APEC是中國改革開放後參與的第一個區域經濟合作組織,這一轉眼也已過去了30年。在這一曆史進程中,我國在很多方面都取得了巨大的進步和輝煌的成就。今天的論壇各環節主題囊括了很多內容,有經濟增長、科技、數字、智能、鄉村、產業、綠色以及我們老百姓都非常關心的消費和生活等等。就這個系列議題的討論,我也希望貢獻一點點思考,即“推動綠色技術轉型,促進穩定經濟增長”。綠色,也是我們現在關心的雙碳目標,大家討論了很多,我國也提出很明確的雙碳目標時間表,後邊我會具體談談為什麼會提出這樣的目標及其科學技術、經濟背景。我們需要真正的轉型,綠色技術也已經逐漸成熟,進一步結合發展可以促進轉型,也有利於穩定且可持續發展的經濟增長。

  通過一些初步計算,我們判斷現在綠色轉型與經濟增長是可能做到兼顧的,既能做到長遠經濟發展的路徑轉型,也能為短期經濟發展提供一個穩定器。對於長遠來講,我國的經濟潛力是非常大的,如果我們能夠把經濟效率進一步提升,技術的應用水準不斷提高,中國的經濟長遠增長潛力將是毋庸置疑的。

  首先,我們來看看雙碳目標背後的環境挑戰。通過左邊這張圖中的紅線,可以看出全球二氧化碳排放近170年來呈系統增長趨勢,從1850年約9億噸到2018年的486億噸。這是一個巨大的增長,也是人類經濟活動造成的。大家都知道首屆國際工業博覽會是1851年在倫敦舉辦的,這也基本上標誌著全世界工業化的肇始,因此1850年作為碳排放記錄的開端也是有標誌性的。同時我們可以看到環境的變化,就是這個黃線表示的大氣碳濃度,從285ppm到現在417ppm,漲了近50%。右邊這張圖,黃線含義和左邊一樣,都是碳濃度,不一樣的是右邊這個是月度資料,左邊是年度的。從月度來看,可以看到二氧化碳濃度年度變化是有週期的,把這個週期提取出來,就是碳濃度年變化率。通過這些數據,我初步推算出來世界的碳排放出來後最終都上哪兒去了。

  下面第三張圖左邊的紅線還是二氧化碳排放,綠線是我推導出來的二氧化碳被植物光合作用吸收掉的部分,約是排放總量的三分之一強;另外一部分即為藍色線所表示的海洋對大氣中增加的二氧化碳吸收量;最後剩下的是圖中黃線代表的還留在大氣中未被吸收部分,也就形成上圖中所提到的大氣二氧化碳濃度提升。這也是我們地球大氣系統中的一個基本原理和事實,它產生了兩個結果,大家從右圖中可以看到,在大氣裡面黃線代表的二氧化碳濃度和橙色點線所代表的大氣溫度幾乎是呈同步上漲,這就是現在大家都在關注的氣候變暖問題。今年諾貝爾物理學獎首次頒給兩位氣候學家,值得一提的是其中一位氣候學家在1967年,也就是50多年前已經預言到如果大氣當中的二氧化碳翻倍,溫度就要漲2度多,這與IPCC最新報告中估計的3度上漲很接近。

  再來看看碳排給海洋帶來的後果,二氧化碳溶解到水裡面會變成碳酸,使得海洋酸化。右下角這個圖,黃線是大氣裡面的二氧化碳濃度,藍線是海水裡面二氧化碳的濃度,而朝下發展的紫線代表的是海洋酸度觀測,可以看出來它從PH值8.13左右,一直下降到8.063,我們都知道,PH值越接近於7,就代表著越往酸的方向走。海洋酸化對海洋生態的衝擊是巨大的。舉個例子,我們知道很多海洋動物是貝殼類的,而貝殼主要成分就是碳酸鈣,海洋酸化之後會溶解它們的貝殼,珊瑚礁也是同樣的,如果海洋繼續酸化加劇可能會導致該種類生物的滅絕,一旦生態鏈被破壞,我們應該要擔心這樣的衝擊,可能比在大氣裡面溫度升高的衝擊還要大。

  工業革命的開始亦是人類大量使用化石燃料、規模砍伐森林的開始,這使得大氣中二氧化碳濃度一路上升,海洋吸收二氧化碳的壓力也隨之迅速提升。我們生活的地球只有一個,且目前發現適宜人類居住的星球也就是這個地球了,那麼保護好它就是我們所有人的義務。

  剛才講的是環境挑戰,我們再看看經濟的挑戰。下圖可見全世界經濟從2000-2020年,近20年的跨度,經濟總體是增長的,但近期有所停滯甚至放緩。左圖流量講的是全世界總銷售值(紅線)和總增加值(紫線),2020年增加值是85萬億美元,近兩年開始明顯下降,當然有一部分原因是受新冠疫情特殊影響。如果看藍虛線所代表的利潤率,它的下降則是2019年之前就開始了的。中間這張圖是講存量的概念,也就是說全世界每一年經濟活動累積下來的結果,我們的資產(紅線)在迅速地膨脹,債務(黃柱)在更快速的增加,杠杆率(粉虛線)是不斷地在攀升,而杠杆帶來的經濟風險可能在積聚。

  再看右圖中的上半部分,綠線是資產收益率,可以看出直線往下走,2008年世界金融危機之後,各國採取了很多政策,但是似乎還是很難扭轉總體向下的趨勢,這也是我們所面臨的挑戰。右下圖展示的是過去20年全世界貨幣增加(紅虛線)和名義產值變動(紫虛線),變化趨勢上看基本是同步的。名義產值的增長可能很多是貨幣發行的刺激結果,但最後在2019-2020年這兩條線出現分叉,跟曆史趨勢是大相逕庭,也是因為對抗新冠疫情的衝擊,世界各國都在加速增加貨幣的發行,對經濟的拉動作用就不像以前那麼清晰了,甚至是相反了,發出的貨幣沒有轉化為增長,而轉化為價格通脹,需要引導疏通甚至抽水。如何穩妥實現新增長就是當前經濟的挑戰。

  面臨環境、經濟兩個挑戰,如何解決?我想還是要靠科技進步。比如,在過去10年里光伏技術進步使得其成本大概降了80%,這是大幅度的下降,後面我們再詳細講。同時我也初步做了個科學計算,包括在地球表面有多少太陽能可以吸收、可以利用的。

  我們先來看看圖中的太陽常數,這是很重要的參數。生活在太陽系裡面,太陽幾乎是我們所有能源的唯一來源。經過長期的觀測,包括現代衛星的觀測,我們總結一下太陽給地球的能量強度是多少呢?每平米1367瓦,這就是太陽常數,它到了大氣的頂(紫虛線)後穿透大氣,射到地面,但是因為在中間雲層、大氣會被吸收、被反射,包括到地面也有一部分反射,最後能夠實際到地面利用的是47%,也就是約640瓦。這640瓦還要經過光伏轉化,就是圖中畫的光伏板,要把太陽能接收,但是目前最好接收轉化比率也就20%左右,據物理學家估算光伏板最高的轉換極限是33%,如果轉換到33%,每平米最後可以有212瓦,和日常100瓦電燈泡的功率單位是一個意思,看起來不大,但這隻是1平米而且它每一天都在接收能量。我測算了一下,按照現在中國火電發電量,年發電5.2萬億度,如果用光伏來替代,大概需要多大面積的光伏電池呢?計算結果我放在圖中靠右的紫色的方塊里,大概需要3.2萬平方公里,不到我國國土面積960萬平方公里的1%。海南島的陸地面積大概就是3萬多平方公里,也就是說我們需要像海南島麼大的地方鋪上光伏電池,從總量來看是可以夠替代現有全國煤電的消費需求。當然這還只是初步計算,需要更多專家一起做更為系統的論證。在這兒只是想提示一個可能性的思路,如果論證這個思路可行的話,後邊就可以討論具體如何完成綠色轉型,同時幫助經濟穩定運行。

  順便再提一下,我們估算了一下煤電從發電到終端銷售的成本,大概是每度0.6元,按照現在如果用光伏替代,也考慮全部成本,除了發光電板,還包括儲能、輸電等配套投資,最後總成本粗算約為煤電成本的一半。也就是說經濟可行性應該也是可能的,當然這也還需要更多詳細論證。

  我認為只要是成本差不多,光伏替代煤電是值得去嚐試的。甚至說,即使成本高於煤電,可能也需要去做,前邊從環境角度談到了碳排放的後果非常嚴重,解決環境挑戰已迫在眉睫,多付成本也有必要去做。這個成本其實就是大家經常聽到的碳價,我覺得可能叫碳溢價更為適宜,碳排放是有外部負面成本,可能需要花更多錢把它補償上、製止住,這也是值得的。

  如果轉型成立的話,我們應該怎麼來實現這樣的過程呢?比如說如何去實現碳達峰,碳中和的目標?通過下面的圖來展示一下我對於轉型路徑的思考——光伏代煤。

  假如系統地用光伏來替代傳統的燃煤發電,原有的煤電設備也可能不必立刻關停浪費。按照它正常壽命到期報廢的進程,每年百分之幾的折退,最終會自然退役了,關鍵是要立刻停止再投資新的燃煤發電系統了。而到期退役的煤電就用光伏或其他綠色電源方式替代。這樣做的話就有望順利實現碳達峰,因為原來需要燒煤的能力減少了,總的用煤也就下來了,我估算一下如果從現在開始,按照20年的折舊週期,平均一年可以減少1億噸,到了2040年的時候,已經有望實現全部煤電的有序退役,被光伏等綠色發電替代,這甚至有利於碳中和目標的更早實現。從經濟上來看,原有的電力資產還是物盡其用,因為畢竟我們有三四十年過渡時期,可以充分展開。如圖所示,原有煤電(藍虛線)折退,光伏能力(橙虛線)上去,對應的年投資(黃柱)在後期有望達到每年2萬億元左右,現在我國經濟規模約100萬億元,投資差不多近50萬億元,如果年投資光伏2萬億元實現轉型,是應該有負擔能力的。而這樣做煤耗每年將可以降1億噸,碳排放每年降2億噸,完全有可能實現平穩有序地轉型。

  同理,有了電源端的同步替代,我們也可能把燃油車有序退役,以電動車替代。類似的原理,燃油車現在可以用的繼續用,而車輛平均壽命也就是10年,最多20年,按原計劃折舊退出,而替代退出的新增汽車都是電動的,逐漸地電車存量會隨著油車折退而上漲。這將是一個平穩有序的過渡,不會對整個社會產生過大的影響。但是同時轉型過渡也自然實現,順利地把經濟調到另外一個狀態。

  在總結之前,我們翻回到環境原理那張圖,還是想再多分享一下剛才的光伏替代煤電方案的科學原理。從平均的角度來算,能源是夠了,但現實操作中還會存在一些具體問題,比如因晝夜更迭帶來的能源峰穀的問題。大家可能都聽過,新能源有一個最大的問題是不穩定,比如光伏的不穩定就是它白天有太陽可以發電,晚上就沒有了,這與原有的燃煤系統運行邏輯是不一樣,煤可以隨時燒,整個電力供應系統不需要大規模儲能,只要根據動態負載的變化來調整發電機出力就可以了。現在我們的挑戰可能就是需要把白天發的電存儲起來給晚上用,就是得白天要多發電把夜間可能要使用的電量提前儲存下來。可以考慮採取集中式的儲存。如何選擇合適的集中發電儲存地點?比如說塔里木盆地,是中國光輻射比較高質的地區,太陽輻射能源豐富。理論上我們是可能把光伏電板以及儲電設施集中部署在那裡,前面也講了滿足全國電力需求原理上只需要約3萬平方公里,不到塔里木盆地面積十分之一。可能現在已有開始做實驗了,有報導青海建設一個光伏電廠占地已達600平方公里,未來還可以再擴展。

  大型光伏電場就必須考慮儲能,比如說考慮是用抽水蓄能、電解氫儲能、壓縮空氣或是動力電池系統方式來儲能,不同方式各有利弊,但是從目前看到的參數說,可行性還是比較高的。當然,如果儲電目前還不能完全達到需要,我們可能還要保留一部分化石能源發電設備,可以作為補充電源。一方面應對晚上高峰需求,還可能有一部分是解決光伏電場所在地的季節性波動,比如冬季。畢竟太陽輻射有季度變化,夏天最高,冬天最低,在最低的時候有可能不夠負荷,我們需要做補充。這與上面說的自然有序轉型是相配合的,經濟上循序漸進,是可以為技術進步與系統調整留出時間的,但需要現在就開始起步替換,不再投資新建燃煤電源。

  總而言之,這將是全新的思維與考慮,是一個新的以可再生能源為核心的電力供應系統整體設計,它跟傳統的煤電、傳統的輸電不完全一樣。但是傳統能源基礎建設,包括輸電網絡還有很大一部分可以暫時延用以補充轉型過程中的需求。

  以上就是我所思考的潛在技術可能性,剛才也講了如果這個技術被論證可行,那麼從投資、從經濟轉型、從穩定可持續發展來講是可能實現的,同時也可緩解環境壓力。

  最後總結一下,綠色技術進步推動經濟轉型,是可能實現穩經濟的。每年把光電投資與電車購置等全部加在一起,年均約4萬億元更新型投資與消費,20年總共81.7萬億元。而且在替代完成後,實際運營時有望更節約,無論從光電發電來說,還是民用汽車運輸都更便宜,還不要說這是在更清潔基礎上實現的。如果我們有效解決了儲電、輸電等問題,減少煤電發電所需的24億煤,也就相當於沒有了跟它相關的49億噸二氧化碳排放,這也會有效地助益雙碳目標的實現。所以推動綠色技術轉型,將促進穩定經濟增長。我今天就講這麼多,謝謝大家!

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