(中國石油規(guī)劃總院)
太陽能和風(fēng)能是可再生的清潔環(huán)保能源。隨著氣候與環(huán)境治理問題成為社會(huì)共識,能源清潔低碳發(fā)展成為大勢所趨,在技術(shù)進(jìn)步與政策引導(dǎo)的雙重作用下,太陽能和風(fēng)能成為發(fā)展最快的可再生能源,其利用技術(shù)已經(jīng)成為可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展的成熟技術(shù),市場競爭力逐步增強(qiáng)。
全球風(fēng)電發(fā)展起步早,規(guī)模比較大,2008—2018年裝機(jī)量年均增長17.2%,2018年裝機(jī)容量達(dá)到591GW。2016年,光伏發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模開始超越風(fēng)電,成為發(fā)展最快的可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè),2008—2018年光伏裝機(jī)量年均增長42.1%,2018年達(dá)到505GW。2018年,在全球可再生能源發(fā)電結(jié)構(gòu)中,風(fēng)電和光伏發(fā)電分別占5.5%和2.4%[1]。
2010—2018年,我國風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模從44.7GW增長到209.5GW,年均增長21.3%,光伏裝機(jī)規(guī)模從不足1GW增長到174.5GW,年均增長1.3倍,均提前完成了我國太陽能和風(fēng)能裝機(jī)“十三五”規(guī)劃目標(biāo)。風(fēng)力發(fā)電量和光伏發(fā)電量占總發(fā)電量的比例穩(wěn)步上升,2018年分別達(dá)到5.2%和2.6%,與世界水平基本保持一致。風(fēng)力發(fā)電量已經(jīng)連續(xù)5年超過核電,成為國內(nèi)第三大電源。
根據(jù)國際可再生能源署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2010年以來,光伏發(fā)電與陸上風(fēng)力發(fā)電的全球平均平準(zhǔn)化度電成本(Levelized Cost of Energy,LCOE) 分 別 下 降 了 82.0%和38.4%,已在化石能源發(fā)電成本范圍之內(nèi)。2019年,全球化石能源度電成本為0.050~0.177美元,公用事業(yè)級光伏發(fā)電平均度電成本為0.068美元,陸上風(fēng)電平均度電成本為0.053美元,海上風(fēng)電平均度電成本為0.115美元。與化石能源發(fā)電相比,光伏發(fā)電與風(fēng)電成本均已具備競爭力(圖1)。部分國家已實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與風(fēng)電無補(bǔ)貼,與化石能源發(fā)電直接進(jìn)行市場競爭,阿拉伯聯(lián)合酋長國最新光伏發(fā)電中標(biāo)價(jià)已低至0.0169美元/(kW·h)。
圖1 可再生能源與化石能源發(fā)電全球平均平準(zhǔn)化度電成本比較[2]
在中國,隨著規(guī)?;l(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,光伏發(fā)電和風(fēng)電成本持續(xù)下降,市場競爭力持續(xù)增強(qiáng),我國政府對光伏發(fā)電和風(fēng)電項(xiàng)目的補(bǔ)貼不斷下降。按照我國《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》目標(biāo)[3],“到2020年,風(fēng)電項(xiàng)目電價(jià)可與當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電同平臺競爭,光伏項(xiàng)目電價(jià)可與電網(wǎng)銷售電價(jià)相當(dāng)”,在部分資源條件較好的地區(qū),這一目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。2019年5月,國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司聯(lián)合公布了第一批風(fēng)電、光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目。全國共有來自16個(gè)省的250個(gè)項(xiàng)目成為第一批平價(jià)上網(wǎng)示范項(xiàng)目,總裝機(jī)規(guī)模為2076×104kW?!笆奈濉逼陂g,我國風(fēng)電、光伏發(fā)電將全面迎來平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代,成為具有競爭力的能源品種。
2018年,太陽能和風(fēng)能發(fā)電投資分別達(dá)到1397億美元和1341億美元,分別占全球可再生能源投資總額48%和46%。太陽能發(fā)電投資中,發(fā)達(dá)國家的投資占比為46.1%,發(fā)展中國家及新興經(jīng)濟(jì)體的投資占比為53.9%,中國投資占全球投資的比例為28.8%。風(fēng)能發(fā)電投資中,發(fā)達(dá)國家的投資占比為45.5%,發(fā)展中國家及新興經(jīng)濟(jì)體的投資占比為54.5%,中國投資占全球投資的比例為37.4%[1]。
國際石油公司在油氣主營業(yè)務(wù)之外一直進(jìn)行多元化業(yè)務(wù)的嘗試,經(jīng)歷了多向多元化和相關(guān)多元化兩個(gè)時(shí)期。在20世紀(jì)70—80年代,受石油危機(jī)及石油峰值論的影響,國際石油公司以擴(kuò)張盈利為目標(biāo),多向多元化發(fā)展,涉足眾多與能源領(lǐng)域無關(guān)的行業(yè),包括礦業(yè)、飼料、零售業(yè)等,但并不成功。90年代之后,國際石油公司逐步轉(zhuǎn)向相關(guān)多元化發(fā)展,聚焦能源領(lǐng)域,包括風(fēng)能、太陽能、地?zé)岷蜕锶剂系刃履茉搭I(lǐng)域。
21世紀(jì)初期,BP和殼牌的太陽能發(fā)電業(yè)務(wù)均取得了不錯(cuò)的業(yè)績,BP一度成為世界第二大光伏組件生產(chǎn)商,殼牌與西門子成立的合資公司也曾發(fā)展成為世界上第四大太陽能企業(yè)。但受新能源盈利能力、公司經(jīng)營變化等多種因素影響,國際石油公司對新能源領(lǐng)域的投入時(shí)進(jìn)時(shí)退。如受盈利能力不足影響,殼牌在2007年出售了大部分太陽能業(yè)務(wù);BP在2010年墨西哥灣漏油事故后選擇退出太陽能領(lǐng)域。2015年12月巴黎氣候變化大會(huì)上通過《巴黎協(xié)定》后,越來越多的國家簽署《巴黎協(xié)定》,BP和殼牌均重新回歸太陽能業(yè)務(wù),通過收購等手段快速獲取太陽能發(fā)電資產(chǎn),并一直保留美國的風(fēng)電業(yè)務(wù)。
目前,太陽能和風(fēng)能發(fā)電無論是規(guī)模還是盈利能力都還無法與石油公司的油氣業(yè)務(wù)相比,但其發(fā)展速度、在新增電力中的份額及對傳統(tǒng)化石能源電力的逐步替代都不容小覷。在終端能源消費(fèi)領(lǐng)域,電力所占比例快速上升。根據(jù)國際能源署《世界能源展望(2019)》的數(shù)據(jù)[4],到2040年,電力在終端用能結(jié)構(gòu)中的占比將從2018年的19.2%提高到24.2%,同期石油在終端用能結(jié)構(gòu)中的占比將從40.6%下降至36.0%。國際石油公司在太陽能和風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域的投入雖然時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,但一直保持著一定的太陽能和風(fēng)能發(fā)電。在全球能源轉(zhuǎn)型大背景下,歐洲石油公司受減排壓力增大、新能源技術(shù)市場競爭力增強(qiáng)、國際資本市場對新能源和化石能源的偏好轉(zhuǎn)變等因素影響,加大了新能源領(lǐng)域的投入力度,連續(xù)收購相關(guān)領(lǐng)域公司,在局部區(qū)域的太陽能和風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。
近年來,BP、殼牌、道達(dá)爾三大公司頻繁收購太陽能和風(fēng)能資產(chǎn),快速搶占市場份額。2017年12月,BP收購歐洲最大的公用事業(yè)規(guī)模太陽能項(xiàng)目運(yùn)營商Lightsource公司43%的股份,將其更名為Lightsource BP公司,并計(jì)劃在接下來3年內(nèi)投入2億美元。借助BP公司全球作業(yè)優(yōu)勢,Lightsource BP公司開展作業(yè)的國家數(shù)量翻了一番,擴(kuò)展到印度、巴西、埃及等10個(gè)國家,取得了很好的發(fā)展勢頭。道達(dá)爾自20世紀(jì)80年代開始介入光伏發(fā)電領(lǐng)域,并持續(xù)投入,通過資產(chǎn)收購實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈布局,從光伏電池生產(chǎn)到電站,再到家用太陽能系統(tǒng),可再生能源電力規(guī)模達(dá)到3.2GW。殼牌近年來則致力于成為全球化的電力公司,在太陽能發(fā)電和風(fēng)電領(lǐng)域的資產(chǎn)收購活動(dòng)頻繁(表1)。
表1 殼牌在太陽能發(fā)電和風(fēng)電領(lǐng)域的收購活動(dòng)
在太陽能發(fā)電和風(fēng)電業(yè)務(wù)拓展過程中,與領(lǐng)先企業(yè)合資合作、收購高效資產(chǎn)是國際石油公司的主要方式與策略。這種方式一方面可以有效控制成本并分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),另一方面與領(lǐng)先企業(yè)的合作可以快速獲得發(fā)展機(jī)會(huì),并在技術(shù)與市場方面獲得競爭優(yōu)勢。同時(shí),國際石油公司廣泛的作業(yè)領(lǐng)域與資源網(wǎng)絡(luò)、成熟的國際作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐顿Y決策程序,同樣為可再生能源公司拓展全球業(yè)務(wù)提供了重要支撐與幫助,雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)了共贏發(fā)展。
目前,道達(dá)爾、雪佛龍、殼牌、Equinor等石油公司均已成立能源風(fēng)險(xiǎn)投資基金或公司,用于篩選合作對象并控制風(fēng)險(xiǎn)。近期石油公司的風(fēng)投基金投資重點(diǎn)正向新能源轉(zhuǎn)移,在200多項(xiàng)交易中有近70項(xiàng)屬于新能源領(lǐng)域,主要側(cè)重于電力分配、電動(dòng)汽車充電和太陽能,占比為35%,僅次于上游常規(guī)項(xiàng)目。新能源業(yè)務(wù)是殼牌和BP公司的第一大風(fēng)險(xiǎn)投資領(lǐng)域,項(xiàng)目數(shù)量占據(jù)全部風(fēng)險(xiǎn)投資項(xiàng)目的半數(shù)左右,遠(yuǎn)超上游業(yè)務(wù)(圖2)。
圖2 主要石油公司近期200多項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)投資數(shù)量的分布情況[5]
利用風(fēng)投基金拓展新能源業(yè)務(wù)有利于石油公司快速尋找發(fā)展機(jī)會(huì),減少失敗成本。特別是對于一些新技術(shù)領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè),在掌控財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),注資于銳意創(chuàng)新的初創(chuàng)企業(yè)是發(fā)展前瞻領(lǐng)域的最佳方式之一。如果所投資的初創(chuàng)企業(yè)有清晰的目標(biāo),石油公司通過利用自身所擁有的專業(yè)知識、資源網(wǎng)絡(luò)和管理經(jīng)驗(yàn)為其分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),那么這樣的投資便具備長期發(fā)展?jié)摿Α?/p>
石油公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)與太陽能和風(fēng)能發(fā)電的融合發(fā)展是公司可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求。道達(dá)爾投資3億美元,在內(nèi)部推廣分布式太陽能5年計(jì)劃,在公司所屬數(shù)十個(gè)工業(yè)場地和5000個(gè)加油站實(shí)施太陽能解決方案。殼牌在荷蘭Moerdijk化工廠附近建成20MW太陽能電站,向該廠供應(yīng)電力,同時(shí)殼牌一直在探索天然氣發(fā)電與可再生能源電力結(jié)合的問題。
隨著太陽能和風(fēng)能發(fā)電、儲能發(fā)展,以及能源效率技術(shù)進(jìn)步、節(jié)能降耗需求日益迫切,對終端用戶的綜合能源服務(wù)已提上日程。國際石油公司積極開展電力貿(mào)易業(yè)務(wù),并向終端用能服務(wù)延伸。殼牌最先做出嘗試,2018年以來陸續(xù)收購了一些服務(wù)于終端用戶的能源公司,涉足家庭用能客戶服務(wù)領(lǐng)域,已開發(fā)了數(shù)字軟件,幫助英國消費(fèi)者整合能源賬單并節(jié)約費(fèi)用。2018年2月,殼牌收購英國戶用能源與寬帶服務(wù)商First Utility;2019年2月收購德國Sonnen儲能公司和英國Limejump公司,這兩家公司分別從事智能分布式能源存儲系統(tǒng)和數(shù)字化能源技術(shù)研發(fā)。
2020年4月,國家能源局發(fā)布《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》,明確提出國家將可再生能源列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域,制定全國可再生能源開發(fā)利用中長期總量目標(biāo)以及一次能源消費(fèi)中可再生能源比重目標(biāo),列入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃以及年度計(jì)劃的約束性指標(biāo)[6]。在國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》(發(fā)改能源〔2019〕807號)中,對各省電力消費(fèi)設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重,通過電力批發(fā)市場購電的電力用戶和擁有自備電廠的企業(yè)成為消納主體,承擔(dān)消納責(zé)任[7]。同時(shí)碳排放權(quán)交易自2020年開始在電力行業(yè)啟動(dòng),未來將逐步覆蓋其他行業(yè)。因此,國內(nèi)石油公司在可再生能源消納與碳減排方面的發(fā)展勢在必行。
我國石油公司的生產(chǎn)作業(yè)與太陽能和風(fēng)能電力消納有很好的契合度。石油公司的油田礦區(qū)和煉化企業(yè)大多建有自備電網(wǎng),具備消納太陽能和風(fēng)能電力的電網(wǎng)條件。我國東北和西北地區(qū),油田礦區(qū)集中分布,太陽能和風(fēng)能資源較為豐富。油田采油作業(yè)區(qū)主要在野外,以鹽堿地、沼澤地、草甸、戈壁荒漠為主,占用耕地和林地少,無高大遮擋物,具備良好的場地條件和資源條件。此外,加油站利用閑置屋頂加裝光伏發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)早有應(yīng)用,近兩年有加快發(fā)展的跡象。
國內(nèi)石油公司雖具備發(fā)展太陽能和風(fēng)能發(fā)電的資源與市場消納優(yōu)勢,但也存在制約因素。一是國內(nèi)石油公司尚缺乏明確的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)與發(fā)展路徑,現(xiàn)有的太陽能和風(fēng)能利用項(xiàng)目均為局部區(qū)域的示范性探索,在沒有頂層設(shè)計(jì)與統(tǒng)籌規(guī)劃的情況下難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展;二是油氣生產(chǎn)作業(yè)對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與連續(xù)性要求較高,與太陽能和風(fēng)能發(fā)電的間歇性供應(yīng)特點(diǎn)存在矛盾,同時(shí)油田作業(yè)也存在用電負(fù)荷變化較大的情況,太陽能和風(fēng)能發(fā)電在實(shí)際應(yīng)用場景中面臨一定技術(shù)障礙,也面臨著與公共電網(wǎng)公司的矛盾。
3.3.1 因地制宜,增加工業(yè)場地可再生能源電力消納應(yīng)用
國內(nèi)石油公司已在所屬工業(yè)場地開展了太陽能和風(fēng)能利用示范項(xiàng)目。中國石油天然氣集團(tuán)有限公司在大港油田開展太陽能儲罐加熱、太陽能替代燃煤鍋爐、光伏發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)等技術(shù)應(yīng)用,中國石油化工集團(tuán)有限公司在勝利油田開展了余熱+光伏利用項(xiàng)目,兩大石油公司在光伏加油站方面都有嘗試,但總體上可再生能源開發(fā)利用規(guī)模非常小,尚處于示范探索期。在目前發(fā)展階段,野外勘探作業(yè)、油田生產(chǎn)及加油站是太陽能和風(fēng)能發(fā)電較好的應(yīng)用場景。應(yīng)結(jié)合自然資源條件和已有發(fā)展基礎(chǔ),根據(jù)場地、用電負(fù)荷、電網(wǎng)等條件具體選擇。例如,在油氣田企業(yè)的采油廠、聯(lián)合站,可建設(shè)光伏發(fā)電與風(fēng)電分布式并網(wǎng)項(xiàng)目,以及太陽能熱利用項(xiàng)目;在油田邊遠(yuǎn)地區(qū),可建設(shè)“風(fēng)+儲”或“光+儲”分布式離網(wǎng)項(xiàng)目;加油站可利用屋頂資源建設(shè)光伏發(fā)電分布式并網(wǎng)項(xiàng)目,采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的模式;野外勘探作業(yè)區(qū),可采用移動(dòng)光伏+儲能方式,提供電力和熱力。
3.3.2 開放合作,促進(jìn)天然氣與可再生能源電力融合發(fā)展
可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性與間歇性是阻礙其規(guī)?;l(fā)展的主要瓶頸之一,氣電調(diào)峰可以很好地解決這一問題。天然氣發(fā)電具有啟動(dòng)時(shí)間短、響應(yīng)能力強(qiáng)、不受區(qū)域限制等優(yōu)勢。2017年我國批準(zhǔn)的23個(gè)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程,其中17個(gè)終端一體化集成供能系統(tǒng)大多統(tǒng)籌考慮了氣電項(xiàng)目。綜合考慮規(guī)?;l(fā)展、發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)提高、技術(shù)進(jìn)步等因素,天然氣發(fā)電與可再生能源發(fā)電結(jié)合可有效降低風(fēng)電與光伏發(fā)電成本,減少棄風(fēng)棄光電量,降低對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。石油企業(yè)應(yīng)以更加開放的姿態(tài),與可再生能源開發(fā)企業(yè)合作,在我國大型多能互補(bǔ)能源供應(yīng)基地推進(jìn)天然氣發(fā)電項(xiàng)目,促進(jìn)天然氣發(fā)電與可再生能源電力的融合發(fā)展。
3.3.3 發(fā)揮優(yōu)勢,開展海上風(fēng)電項(xiàng)目
隨著風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步,海上風(fēng)電的發(fā)展前景日益明朗,我國海上風(fēng)電市場快速崛起。2018年全國新增裝機(jī)436臺,新增裝機(jī)容量達(dá)到165.5×104kW,同比增長42.7%;累計(jì)裝機(jī)達(dá)到444.5×104kW[8]。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與海上油氣作業(yè)具有較高的業(yè)務(wù)契合度、相似的供應(yīng)鏈和技術(shù)需求,具備海上油氣作業(yè)能力的石油公司可以發(fā)揮優(yōu)勢,結(jié)合國家支持政策,積極參與海上風(fēng)電項(xiàng)目。BP、殼牌、Equinor等歐洲石油公司都已開始向海上風(fēng)電發(fā)展。2019年7月,中海石油(中國)有限公司全資子公司中海油融風(fēng)能源有限公司在上海成立,開展海上風(fēng)電項(xiàng)目,積極將風(fēng)電業(yè)務(wù)融入油氣主業(yè)。
3.3.4 低碳轉(zhuǎn)型,向綜合能源供應(yīng)與服務(wù)轉(zhuǎn)變
隨著我國能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命的持續(xù)推進(jìn)、能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的持續(xù)深入,無論是供應(yīng)端還是消費(fèi)端,綜合能源供應(yīng)與管理將成為發(fā)展趨勢。我國電力企業(yè)面臨的低碳轉(zhuǎn)型壓力較大,逐步形成以能源互聯(lián)網(wǎng)和綜合能源服務(wù)為中心的轉(zhuǎn)型路徑,一方面持續(xù)提升清潔電力占比,一方面推動(dòng)智慧綜合能源系統(tǒng)建設(shè),促進(jìn)能源供應(yīng)逐漸由產(chǎn)品形態(tài)向產(chǎn)品服務(wù)雙形態(tài)演變。石油公司的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展壓力日趨緊張,需要借助新能源與傳統(tǒng)能源的協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)從油氣供應(yīng)商向綜合能源供應(yīng)商的轉(zhuǎn)變,獲取未來可持續(xù)發(fā)展的競爭優(yōu)勢。
3.3.5 示范先行,推動(dòng)我國建立開放式綜合能源服務(wù)的能源治理機(jī)制
石油企業(yè)可以和能源領(lǐng)域的煤炭企業(yè)、電力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)開展合作,示范建設(shè)煤電風(fēng)光氣儲大型綜合能源供應(yīng)基地,以及分布式多能互補(bǔ)項(xiàng)目,共同推動(dòng)我國建立開放式綜合能源服務(wù)的國家能源治理機(jī)制,改變按能源品種條塊分割式的管理體系,支持能源企業(yè)提供全品種的能源服務(wù)。