乌克兰战争不会破坏欧洲的能源转型

Sverre Alvik著
乌克兰天然气

在欧洲努力建立能源安全以应对俄罗斯入侵乌克兰之际,许多方面都出现了不确定性。对俄罗斯石油和天然气置之不理,欧洲会加快还是放慢对气候变化这一更全球性危机的反应?

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Sverre Alvik

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能源转型方案主任

这是一个复杂的问题,取决于战争的程度和持续时间。但是,就目前情况来看,我们的结论是,能源安全的改善并不是以脱碳为代价的,欧洲的能源转型可能会有一个小的加速。

本文概述了DNV对正在进行的战争如何在短期、中期和长期影响欧洲能源转型的初步看法。

我们在这里强调的是事态发展的后果,而不是提出政策建议。本评论只限于欧洲目前事态发展的影响。

在其他地方,在我们的通往净零排放之路(DNV, 2021), DNV提出了我们认为世界实现巴黎雄心的可行方式。来自DNV能量转换模型的结果支持了我们在这里提出的结论,但我们强调了量化中的不确定性。我们也认识到,在世界上一个地理有限的地区,《巴黎协定》进程的小幅加速,是以严重的人道主义危机为代价的。

能源安全

大约三分之一的欧洲天然气需求用于建筑供暖和烹饪,另外三分之一用于电力生产。近20%用于制造业,其余用于石化工业和天然气工业本身的生产。

欧洲政策制定者决心在今年将欧盟对俄罗斯天然气的依赖减少三分之二。这种替代将是痛苦而昂贵的,增加液化天然气进口将成为中心议题。

然而,目前欧洲的再气化能力不足,与挪威、阿尔及利亚和阿塞拜疆的欧洲天然气管道网络相连的地方的产量只能小幅上升。到年底取代俄罗斯三分之二的天然气似乎是一个艰巨的任务,因此欧洲的能源安全雄心取决于其他政策,例如国际能源署在其10点计划(IEA, 2022)中概述的那些政策。除了推动消费者行为朝着更低的能源使用方向发展之外,还可以采取协调一致的政策,推动提高能源效率、推迟核电退役以及大规模建设可再生能源。

这些领域当然有加速发展的机会:比利时核能、法国热泵、德国太阳能和泛欧洲风能都将有助于降低对进口俄罗斯能源的依赖。今年,其中一些选择可能会带来不同;其他的则需要数年时间才能产生有意义的效果。

虽然非化石能源供应和能源效率能够而且将会加快,但在能源转型方面仍有一些反作用力在起作用。这些措施包括燃烧更多的煤来取代天然气,以及增加电动汽车电池和光伏电池板的成本。从这个意义上说,推动能源安全不利于转型。

战争的其他影响与能源安全无关,如全球贸易与合作的减少,如全球物流的重新调整,以应对日益严重的粮食危机,以及关键矿产的短缺,也可能减缓能源转型。

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为过渡建模

下一版的年度能源转型展望预计在10月到期,但我们现在已经运行了该模型,以评估自今年2月24日以来我们所看到的变化可能如何影响欧洲的能源转型。

最大的不确定性与战争本身有关——战争的持续时间和可能的升级,以及加强反制措施是否会使俄罗斯对欧洲的石油和天然气出口完全停止。尽管欧洲对“适合55岁”气候计划的承诺可能会持续下去,但公众对能源可负担性的反应可能会在短期内挑战其发展势头。还有许多其他不可估量的因素,比如这场战争是否会引发一场新的冷战,还是以一场比较平静的局面结束détente。

考虑到所有这些不确定性,我们选择了一个情景模型,即欧洲能源系统停止进口俄罗斯天然气,从2025年起进口俄罗斯天然气为零。

能源价格上涨

2020年,俄罗斯天然气产量约占全球的17%,从俄罗斯进口的天然气占欧洲天然气总消费量的33%。当我们让我们的模型在2023年抑制俄罗斯对欧洲的天然气供应80%,2025年抑制100%,并考虑到由此导致的天然气价格上涨,我们看到了对其他领域的溢出效应,比如电价。

例如,2024年的电价比俄罗斯能源进口不变的模型高12%。在全球范围内,与战前模式相比,战争导致两年内能源需求下降3%,主要原因是GDP下降。

天然气的替代品

气体替换的容易程度和方法取决于所使用的部门。电力的增长和绿色化,以及运输、建筑和制造部门最终用途的脱碳,是欧洲能源使用脱碳的最重要手段。乐动官网网址可再生能源和核能的运营成本较低,在我们的分析中处于成本效益顺序的顶端,可以生产任何数量的可再生能源。这些数量在短期内不足以解决天然气的全部短缺——也就是说,天然气需要被煤炭取代,而由于战争,煤炭的成本也更高。改用煤炭是暂时的。作为最后的燃料,我们发现,到2024年,天然气使用量的减少中只有6%将由煤炭承担。

推迟核电站的退役和提高现有核资产的利用率共同产生了重要的短期影响,这些发展很可能在几个国家发生,但德国显然不会发生。到2023年,核能生产将弥补俄罗斯天然气短缺的三分之一。

与大多数其他能源不同的是,生物能源的成本并没有因为战争而增长,在未来几年内,生物能源的增长是可能的——主要来自污水和垃圾填埋。我们发现,到2024年,生物能源将弥补俄罗斯天然气短缺的20%。

相比之下,欧洲政界人士提出的主要能源独立措施——规模更大、速度更快的可再生能源建设——最初的效果要慢得多。举例来说,由于俄罗斯天然气供应不足而造成的天然气缺口需要两年时间才能弥补10%。然而,虽然2023年的影响可能很小,但随着时间的推移,它会变得越来越有意义。在五年的时间里,我们看到可再生能源的建设与欧盟20%的增长目标相匹配,到2030年,太阳能光伏和风能将弥补一半以上的天然气供应缺口。

大宗商品价格上涨将推高电池成本。电动汽车的普及将受到影响,欧洲新车销量占50%的里程碑的时间将推迟近一年,即2028年,而不是2027年。这对长期脱碳有进一步的影响,并在一定程度上延缓了石油的下跌。制定雄心勃勃的2030年脱碳目标的国家需要审查并可能加强对电动汽车普及的激励措施。

如果我们看百分比变化,2024年的总天然气使用量比战前模型下降了1700 PJ或9%。增幅最大的是太阳能,增长了9%。对能源结构的整体影响有限,要知道欧洲的总体一次能源需求为70 EJ或7万PJ。由于天然气的减少,到2024年,能源结构的脱碳比例将增加到34%,比我们战前的模型高2%。这种小加速将持续下去,到2030年,非化石能源在能源结构中所占份额的总体变化将继续比战前预测高2%。

没有什么比不使用能源的成本和足迹更低的了,欧洲正在努力提高能源效率,以确保能源独立。这里最突出的行动是对热泵的支持,因此,我们预计到2030年,建筑行业的整体能源需求将进一步提高4%,热泵的高效电力使用将取代部分天然气。

(绿色)氢推动

氢是确保欧洲能源独立和能源结构可持续性的(另一个)重要支柱。但它的主要挑战是负担能力。

来自德国的信号表明,能源危机正在减少对蓝色氢的反对(Recharge, 2022)。然而,当欧洲迫切需要天然气来取代逐步淘汰的俄罗斯天然气时,不太可能有大量剩余天然气用于生产蓝氢。此外,天然气价格很高,这使得蓝氢具有额外的碳封存和存储成本,竞争力下降。即使在未来几年蓝氢仍然比绿氢(通过电解可再生能源生产)便宜,我们发现到2030年,欧洲蓝氢的吸收率很低,而且由于战争的影响,蓝氢的吸收率会下降而不是上升。

欧洲生产足够的可再生电力的能力有限,无法在逐步淘汰化石燃料的同时生产足够数量的绿色氢。尽管如此,政策制定者仍然优先考虑这两个目标。因此,作为推动可再生能源的新举措的一部分,我们预计将加大对绿色氢的支持,并将氢价格降低12%纳入我们的模型,与2030年的基本情况相比。尽管支持力度加大,但到2030年,欧洲的绿色氢使用仍将保持温和,尽管与战前模式产量相比会增加25%。

天然气需求变化

俄罗斯将把目光投向东方,以取代其能源出口收入,但目前对中国和邻国的出口能力有限,而且新的输气管道和液化天然气出口终端需要很长时间才能建成。因此,我们发现欧亚大陆东北部(包括俄罗斯、乌克兰和其他前苏联国家)的天然气产量将在2024年下降24%,因为没有足够的基础设施来出口天然气。

相比之下,我们估计从现在到2030年,欧洲本身的天然气产量将增加12%,这反映了行业在短期内对石油和天然气价格上涨的反应,以及对欧盟提供更多天然气的承诺的回应。高企的油气价格将刺激全球的新开发,但在最初的新生产热潮之后,随着GDP增长和全球化的减弱,未来十年全球需求可能会减少而不是增加,因此油气产量和运输都会有所下降。

因此,我们预计过度投资将导致石油和天然气价格在本十年的后半段下降,我们的模型表明,这将导致在本世纪30年代后期,相对于我们战前的预测,全球石油使用量略有增加。

脱碳减排的小加速

脱碳的最终指标是减少温室气体排放,入侵乌克兰的净影响将是到2030年脱碳和减排的小幅加速。造成这种差异的主要原因是短期内推迟了核电退役,中期而言,可再生能源建设的加快,能源效率的提高和经济增长的放缓。

然而,总体影响是有限的,与没有乌克兰战争的情况相比,在2022-2030年期间,欧洲的排放量减少5.8亿吨或2.3%。在图2中,我们可以看出,总排放量的变化几乎完全是由于天然气消费量的减少;相比之下,其他能源和碳捕获与储存(CCS)方面的变化微不足道。

我们强调,我们的预测存在很大的不确定性。这些主要涉及战争本身的持续时间和结果,以及欧洲国家为改善能源安全和可持续性而实施的政策措施的持续时间。

然而,就目前的情况来看,我们预测,乌克兰战争最有可能导致的与能源相关的结果,是欧洲能源转型的小幅加速。与2019冠状病毒病一样,我们看到欧洲设法应对短期危机,而不损害其应对长期气候危机的能力。

在全球层面上,战争对能源转型的净影响很小。DNV系统动力学模型捕捉了一些新兴的全球复杂性,包括能源贸易的变化和商品价格上涨的影响。它还考虑了区域化和能源安全如何促进中国等国家的短期煤炭使用,以及可再生能源建设如何因大宗商品价格上涨而放缓,同时因推动能源独立而加速。

我们将在今年年底即将发布的《2022年能源转型展望》中更全面地评论这些进展。


参考文献

DNV, 2021年净零排放之路,能源转型展望,2021年

国际能源机构,2022减少欧盟对俄罗斯天然气依赖的10点计划

在俄罗斯战争之后,德国和挪威正在考虑大规模进口氢的管道

2022年至2024年欧洲一次能源消费的变化
图1:24 2024年乌克兰战争对欧洲一次能源结构的影响(与战前模型比较
与战前模型相比,乌克兰战争对欧洲能源相关二氧化碳排放的影响
图2:与战前模型相比,乌克兰战争对欧洲能源相关二氧化碳排放的影响

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