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对于阿拉伯国家来说,石油价格的波动、减缓气候变化、加快能源转型交织在一起,既对国家生存构成威胁,也给国家发展带来经济和环境机遇。这些国家依赖化石能源,同时面临严重的气候脆弱性。许多国家已经通过了能源转型计划,但只是一种经济对策,而非环境对策。在整个地区,经济发展和能源转型计划普遍将环境置于次要地位。因此,当务之急是使能源转型具有气候韧性,并确保其有利于而非损害环境。
在上篇中,我们主要讨论了中东和北非地区能源转型的环境脆弱性以及面临的机遇,以阿曼和摩洛哥为具体分析对象,从GDP水平、能源消耗总量、能耗水平等多层经济、能源和排放指标出发分析对比了两国的能源转型之路。本篇中,我们将继续讨论阿曼和摩洛哥实现能源转型和减排目标的挑战以及实现气候适应和公正能源转型的政策启示。
实现能源转型和减排目标的挑战
事实上,阿曼和摩洛哥雄心勃勃的能源转型项目有助于实现同样雄心勃勃的减排、脱碳和能源可持续的目标。然而,对当前趋势的评估表明,两国在实现排放目标的道路上都面临着挑战。
可再生能源制氢对水资源需求大
生产绿氢需要大片的土地和充足的水源,水需求的激增将加剧摩洛哥和阿曼现有的水资源短缺问题。进一步限制水资源的供应也将增加当地社区的脆弱性,并增加解决这些问题的环境和财政成本。所有阿拉伯国家的绿氢雄心都面临着这一风险,但海湾国家和约旦的脆弱性要高得多,因为它们比北非国家更加缺水。因此,海水淡化为摩洛哥、阿曼和中东及北非地区的绿氢提供了唯一合适的潜在解决方案,但这项技术也充满挑战。
海水淡化对可再生能源制氢项目的影响
海水淡化厂是实现绿氢项目规模化的最合适选择,特别是在部署多用途海水淡化设施的情况下。目前,海水淡化的成本相对较低,每立方米约1美元。然而,海水淡化会带来巨大的挑战和环境影响。
首先,制氢厂可能会与海水淡化提供的家庭用水需求形成竞争,尤其是在阿曼。其次,海水淡化是一个能源密集型过程,除非使用可再生能源(不包括建设和维护可再生能源所产生的排放),否则会产生很高的排放。第三,海水淡化的成本非常高,若实现净零排放,则需要更大量的可再生电力。尽管新技术已经降低了海水淡化的成本,但海水淡化厂和基础设施(不同类型)的建设和维护成本,以及技术的获取成本仍然很高。第四,也是潜在的最大风险,海水淡化具有严重的环境和生态问题,特别是水的盐度增加和可能产生有毒有害物质,从而严重危害弃置地的生态、海洋和沿海生态系统。
基于上述四项挑战,依赖海水淡化制氢需要获得适当的盐水清洁技术--与可再生能源基础设施一样,这种技术成本高昂。由于海水淡化厂生产的水量取决于水源(如淡水或咸水)和所采用的技术,因此很难估算所产生的盐水成分,这使得这项任务变得更加复杂。阿拉伯国家还必须将废水回收利用与海水淡化结合起来,以实现更可持续的水资源利用。
排放目标与能源转型计划不匹配
为了使能源转型具有气候适应性并实现减排目标,能源转型计划必须反映排放源和国家可持续发展目标。可再生能源和绿氢确实可以为阿曼和摩洛哥的脱碳做出贡献。理想情况下,排放结构的差异应反映并推动各国的减排战略。然而,尽管阿曼的排放量较高,但其在2030年的减排目标却落后于摩洛哥。此外,与其他阿拉伯化石能源出口国一样,与进口国摩洛哥相比,阿曼的能源转型计划与排放目标之间并不匹配。
如图2所示,阿曼的能源部门(包括电力)带来了约64%的排放量,然而,已宣布的能效和2030年可再生能源目标(占总电力的20%)只能减少7.4%的排放量。这一减排量与2030年的减排目标(2030年排放水平的7%)相吻合。然而,考虑到该国的排放量及其预计的净零排放目标日期,这一减排量微不足道。
阿曼的《有序转型实现净零排放的国家战略》预计到2050年将大幅减少约97公吨 CO2e的排放量,但该战略也表明,这些减排不足以支持国家在2050年实现净零排放,仍有约10%的排放量没有计算在内。要缩小减排方面的巨大差距,就必须进行大量的脱碳工作,以降低石油和天然气业务(包括上游和下游)以及其他行业的温室气体排放强度。
摩洛哥的目标与转型计划之间的差距要小得多,因为其排放量大大低于阿曼,而且摩洛哥拥有成熟的可再生能源部门。要实现排放目标,摩洛哥必须在2030年之前将可再生能源电力占比提高到52%(太阳能 20%、风能20%、水电12%)。根据历史趋势和当前的投资计划,这一目标有望实现。然而,缺乏资金和土地可能会成为一个障碍。除可再生能源外,摩洛哥计划新增3900MW的天然气发电能力,以及在林业、土地利用、废弃物和农业方面使用绿氨进行减排。
然而,由于绿氨的生产成本较高,其使用可能会推高农产品的价格。如果没有充足的补贴或低成本的绿色肥料,当地农民和社区以及贫困群众可能会因此受到损害。这些权衡表明,农业脱碳将以公正转型和社会经济发展为代价。为缓解这一问题,农业脱碳应侧重于本地和低成本技术,而更昂贵的脱碳方法应支持更大规模的交通基础设施(尽管排放量低于农业),以推动更大规模的减排和社会经济效益。
有限的可再生能源
实现绿氢出口和脱碳目标需要足够的可再生能源基础设施,这也是阿曼和其他中东和北非地区化石能源出口国面临的主要挑战,因为可再生能源基础设施扩张缓慢(见下文表1),但电力需求旺盛(全球最高)。相比之下,摩洛哥等化石能源进口国具备开发利用可再生能源的良好条件。
表1 部分中东和北非国家可再生能源装机容量与国家目标的比较
阿曼和摩洛哥都需要大量额外的可再生能源基础设施,以为生产绿氢做好准备。阿曼要实现其2030年绿氢目标,需要约50 TWh的可再生能源电力,这超过了其整个电力系统和现有基础设施的能力。同样,摩洛哥要实现其2040年绿氢出口目标,需要新增太阳能光伏发电(26GW)、风力发电(10GW)和聚光太阳能发电(10 GW),以及36-38GW的电解槽容量,将产能扩大八倍,达到78.7GW。《绿色氢能路线图》需要2GW的可再生能源,电力出口也需要额外的产能。
绿色制氢可以为加快可再生电力基础设施建设提供动力和激励。阿曼拥有成熟的基础设施支持绿氢出口,但其面临的可再生能源挑战比摩洛哥更为严峻。阿曼本地消费量远远落后于目标:占总产量的0.4%,而2030年的目标是30%。是否优先考虑建设支持制氢的可再生能源项目,而不是满足本地需求,是一个风险。
要建设所需的可再生能源基础设施,就需要获得资金(目前这两个国家的资金都不足)、土地和基础设施开发。此外,这两个国家--尤其是阿曼--需要确定产业脱碳所需的可再生能源和氢的份额,并将可再生能源目标提高到既能满足当地不断增长的电力需求又能满足绿氢出口需求的水平,同时减少工业中传统化石能源的消耗。
持续低迷的低碳能源研发难以支持技术依赖型目标
要按计划以经济上可行的规模转向低碳经济,就必须获得和采用清洁技术。具体来说,绿氢目前在经济上并不可行。其价格需要从目前的每公斤(kg H2)5美元至12美元降至每公斤1.5美元至2美元,才能与灰氢竞争(不征收碳税)。事实上,摩洛哥2050年氢计划的支柱之一就是降低氢和氢基燃料的生产成本。在阿曼和摩洛哥,可再生能源的成本是全球最低的,因此绿氢生产成本的降低将主要依靠电解槽的技术和效率。为了减轻上述海水淡化的负面影响,阿曼和摩洛哥需要获得从海水裂解中制氢的技术,而这一技术目前尚处于起步阶段。
对于其他能源转型目标,阿曼和摩洛哥需要脱碳解决方案和技术,包括成本较低的海水淡化、盐水清洁技术、电池、能效和负排放解决方案。低碳和碳清除技术的战略整合对于化石能源出口国来说尤为重要。阿曼的净零排放战略明确强调,必须推进这些领域的研发工作,这要求阿曼必须超越其在该地区领先数十年的强化采油技术。
然而,整个阿拉伯世界面临的一个主要挑战是对碳清除和清洁能源技术的投资水平较低。2021年,研发支出在GDP的占比在阿曼(0.3%)和摩洛哥(0.71%)同样微不足道,低于人均收入水平与GCC国家相当的发达经济体3-4%的平均水平,也低于其他化石能源出口国,如澳大利亚(1.8%)、挪威(2.3%)和美国(3.45%)。因此,所需的技术必须由外部投资者或公司提供。
摩洛哥和阿曼都试图改善整体投资环境,以吸引氢能项目的合作伙伴。阿曼寻求对碳减排和其他技术进行投资。摩洛哥利用气候融资和《巴黎协定》第6条,促进碳减排技术转让。然而,即使技术转让得到保证,所需的技术(尤其是电池和碳捕集技术)在目前的市场条件下也无法实现规模化或可负担。对于阿曼和其他化石能源出口国来说,要实现脱碳目标,就必须以远远高于当前市场的速度采用和部署可行的碳清除技术。
融资和监管差距
基础设施和技术的发展都需要大量的资金支持。举例来说,阿曼的氢能目标需要额外投资约2300亿美元,其中大部分来自私营部门和外国直接投资。摩洛哥到2027年的可再生能源和天然气目标需要90亿至130亿美元的投资,其氢能计划则需要超过1,040亿美元的投资。用于能源转型的地方资金非常有限,因此,两国都试图获得外部资金。阿曼尝试改善其投资环境,并在提交的NDC中建议通过获取资金和技术、能力建设(也包括在摩洛哥提交的文件中)以及机构强化来弥补融资和监管差距。摩洛哥则请求国际货币基金组织在2023年设立复原力和可持续性基金,并在提交的NDC中将获得资金和国际社会的支持作为减排目标的条件。
私营部门有望在能源转型中发挥重要作用,尤其是在阿曼的技术领域和摩洛哥的可再生能源领域。然而,私营部门的寡头垄断性质,尤其是在阿曼,降低了竞争、经济效率和复原力。因此,加强机构建设、私营部门和微观经济改革以及竞争监管是提高经济复原力和生产能力的关键。
实现气候适应和公正能源转型的政策启示
根据阿曼和摩洛哥的案例,本研究有四个主要启示。首先,即使在环境友好型的阿拉伯国家的能源转型计划中,环境仍然是次于经济的考虑因素。其次,阿曼和摩洛哥提供了将环境纳入能源和发展计划的制度框架的重要范例,以助力具有气候适应能力的能源转型。第三,阿拉伯国家实现气候适应性和公正的能源转型所面临的主要挑战是弥合巨大的差距,最大限度地平衡环境可持续、社会经济发展和能源转型的关系。最后,弥合差距需要综合和可行性的改革方案,以及审慎的长期政策解决方案和获得技术与资金的途径。
能源转型之路为阿拉伯国家提供了环境机遇。但是,面对的挑战,尤其是克服绿色制氢的障碍,难度仍然很大。化石能源出口国在财政上更为宽松,但在其他方面却面临着更严峻的挑战,因此有可能落后于化石能源进口国。造成这种风险的原因是,这些国家在能源结构和支持出口的能源转型中打算继续依赖化石能源,碳清除技术则成为其主要的脱碳途径。即使在阿曼,主要的能源转型途径是可再生能源和绿氢,碳清除也是工业脱碳的关键。
进一步的政策措施对于实现具有气候韧性的公正能源转型至关重要。根据对阿曼和摩洛哥能源转型的分析,以下是适用于这两个国家乃至整个阿拉伯国家的关键政策见解。
首先,在发展和能源转型中定位环境和气候韧性势在必行。为此,需要制定具体的部门行动计划和目标。这些目标必须以能够显著加强能源转型(和其他减缓政策)可持续的方法进行设计,增强适应性和韧性,最大限度地提高经济和能源的可持续性以及社会经济发展。
其次,要优先考虑满足国内能源和脱碳需求的可再生能源,其次是发展以出口为导向的绿氢生产。为此,第一个有效的政策选择是将现有的可再生能源目标或项目用于满足当地的电力需求,并利用可再生能源电力增量实现电网脱碳。与氢相关的可再生能源目标可单独制定。
第三,阿拉伯国家需要加强资源治理,以及改进气候、脱碳和竞争监管框架。特别是在排放分类和碳清除、捕获、储存和运输方面,需要填补监管的空白和不足。与化石能源进口国相比,化石能源出口国的碳氢化合物工业和碳捕集与封存(CCS/CCUS)将发挥更大的作用。微观经济和竞争监管也是必要的。
第四,鉴于能源转型计划对水的大量需求,阿曼和摩洛哥(与其他阿拉伯国家一样)必须大幅提高废水回收利用率,采用更好的保水技术和气候智能型农业技术。
第五,必须采取减贫措施,特别是针对那些将受到水量减少或农产品和其他产品价格上涨影响的农民和低收入家庭。
第六,各国政府必须对能源部门进行气候风险和影响评估,以量化转型对金融、环境和社会经济的影响。同时,建立全区域的合作框架,加强社会对话,让当地居民广泛参与。
最后,资金是实现具有气候韧性和公正能源转型的优先事项,如赠款、优惠融资和(如技术转让)外国投资。阿拉伯国家还可以充分利用现有的气候融资渠道,如“阿拉伯水资源气候融资动员倡议”(The Arab Initiative for Mobilizing Climate Finance for Water)。此外,阿拉伯国家,尤其是中等收入的化石能源进口国,不仅历史和实际排放量低,而且在很大程度上受到气候变化的危害,但具有满足全球绿色能源需求的雄心和潜力。因此,气候融资不仅有助于适应和减缓气候变化,还有助于确保这些国家不会在能源转型的风险中首当其冲。
文章内容于2024年5月30日发表于Carnegie Endowment。文章仅代表作者观点,不代表本公众号立场。
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封面图源:unsplash
翻译/韩迪 审校/汪燕辉 杨鹂 排版/包林洁
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