能源与文明：从化石到太阳

2023-01-04 01:01

作者 | 吴洋洋

编辑 | 王姗姗

2022年的欧洲充满了坏消息。

自2022年夏天欧洲主动停止从俄罗斯进口石油，而俄罗斯方面也减少对欧洲出口天然气以来，欧洲能源价格就开始飙升。以英国为例，该国石油和天然气协会的数据显示，其天然气批发价格从1月至10月上涨了250%。一年前，天然气价格为2.5便士/千瓦时，电力10.5便士/千瓦时。现在，两者价格分别涨到了10便士/千瓦时和35便士/千瓦时。

普通个体经历的可能还只是能源价格上涨导致的生活成本提升，而对那些能源密集型、能源敏感型企业来说，它们经历的是直接的能源短缺。

据德国《商报》报道，为节省天然气和电力，欧洲许多工业部门正在减产，其中，钢铁行业减产约5%，化工行业减产8%。德国化肥行业甚至关闭了70%的产能，比如巴斯夫，这家德国化工巨头已宣布削减德国和比利时工厂产量。

如果从更细的维度看，欧洲的维生素A、氯化钾、维生素E、甲酸、MDI、TDI、蛋氨酸、环氧丙烷等化工品行业或将受到冲击。以维生素A、氯化钾为例，它们在全球的产量占比分别为50%和43%。而在金属领域，欧洲的精炼锌、精炼铜、电解铝、工业硅等金属产业或将首先受到冲击，它们在全球的产量占比分别为16%、11%、11%、8%。

如果不是此次能源危机，可能很少有人意识到欧洲仍然是不少基础材料的制造基地，误以为这些高污染的工厂都已转移到了亚洲。很多基础产品的原材料就是石油、天然气等化石燃料本身，比如天然气除了被用作燃料发电或取暖，还可以用来生产氮肥；石油除了驱动汽车，还被用来提取聚乙烯等纤维，这种材料既可以做成装牛奶的塑料罐，还可以纺织成服装。当能源价格升高，这些终端消费品的价格也会提高，于是通胀就来了——即使养奶牛的成本没有上升，运输牛奶的成本以及装牛奶的包装的成本都已经涨了。

此轮危机过后，这些能源敏感型行业还会把多少产能留在欧洲是个问题。在化工领域，2022年9月，巴斯夫宣布其在广东湛江投资的巴斯夫（广东）一体化基地项目开始全面建设，总投资约100亿欧元，为德国公司在中国有史以来最大一笔投资。差不多同时，总部设在阿姆斯特丹的氨和氮产品制造商OCI NV宣布，将在美国德克萨斯州扩建一家氨气工厂。有所行动的还有钢铁领域，卢森堡钢铁巨头ArcelorMittal SA于9月削减了两家德国工厂的产量，同时透露有意扩建位于美国德州的工厂。

在汽车领域，德国汽车制造商大众汽车6月宣布要在美国扩张业务，并已在其位于田纳西州的查塔努加工厂开设了一个耗资2200万美元的电池实验室；宝马也在10月19日宣布，计划向其美国业务投资17亿美元，以制造电动汽车和电池。

“文明的历史就是人类逐渐控制能量的历史。”诺贝尔化学奖得主威廉·奥斯特瓦尔德（Wilhelm Ostwald）1909年在《能量的现代理论》中写道。奥斯特瓦尔德写下这句话的时候，人类开始见识到煤炭和石油的威力——它们推动机器轰隆隆向前，以人类和人类饲养的牲畜都难以达到的效率。鲜有人意识到，没有化石能源（煤炭、石油、天然气），就没有现代文明。当下正陷于能源危机的欧洲，提供了一个让我们审视能源与文明关系的窗口。

化石能源成就欧洲

化石能源是欧洲崛起的基础。

过去15个世纪中的13个世纪，全球制造业强国都不在欧洲，而在亚洲。瑞士经济史学家保罗·贝洛赫（Paul Bairoch）搜集的数据显示：1860年之前，英国、美国和其他西方国家的制造业总量低于中国和印度。比如1800年，全球制造业产量的33%来自中国，20%来自印度，英国和美国分别仅占4.3%和0.8%。然而经过19世纪，一切就颠倒了过来。1860年之后，英国和美国先后成为全球制造业占比最大的国家（直到2010年才被中国再次反超）。

这场150年前的力量切换，常被归因为工业革命——机器当然重要，但同样重要的是能源革命，或者可以说，没有能源革命，机器就只是没有动力的摆设。1700年至1900年间，英国的煤炭产量增加了80倍。与煤炭产量的增长曲线几乎一模一样的是英国的钢铁和棉花产量。1800年，英国和美国的钢铁总产量不到100万吨，煤炭驱动的机器做功下，1900年，两国的钢铁总产量达到2300万吨。与此同时，英国纺织工人每年的人均纺织规模从100年前的1.5千克增长到了19千克。

产能暴涨背后的魔法很简单：人类平均劳动水平大约只有1／20马力，而只要往发动机里加入1加仑汽油，就会产生相当于130多个小时的人力工作量。魔法核心就在于廉价的化石能源，18世纪的欧洲最先大规模开采和使用这种能源。

从是否可再生的角度，能源可以被区分为当代能源和化石能源。前者包括木材、太阳能、风能、水能等由当下生态系统产生的、时刻能再生的能源；后者包括煤炭、石油、天然气等由古代生态系统产生的、已不可再生的能源。两者的差别看起来是出现时间，但带来的结果和预示的未来有质的不同。

对化石能源的积极应用，不仅使欧洲直接反转了存在数千年的全球制造业格局，还将人类文明从人口增长、土地无法提供足够食物和木材、人口下降——食物和木材富余、人口再次增长——食物和木材不足、人口再次下降——的循环中拖拽了出来，送入以进步、无限增长为特征和信仰的线性文明。因为化石能源再也不用像木材一样同人类口粮抢耕地，且节省了大量的人类劳作，全球各国对GDP的认知便只剩下一个词——增长。没错，增长这种信仰只有几百年的历史，相当于且直接来自于化石能源被使用的历史。

自使用化石能源以来，欧洲——从英国到德国——就先后承接了全球第一和第二次工业革命，然后是美国。全球工厂后来虽然很大部分转移到了中国，但欧洲依然保留了金属、化工等能源密集型和能源敏感型的基础制造，原因之一就是这里可以获得廉价的化石能源。

俄乌冲突发生之前，2020年，德国66.1%的天然气来自于俄罗斯。从2011年起，俄罗斯通过一条长约1222公里的管道（北溪1号）向欧洲输送天然气，相同的管道在2021年还新增加了一条（北溪2号）。与此同时，俄罗斯的煤炭和石油在德国的相关产品的进口占比中也达到40%。10月10日的欧盟大使会议上，欧盟外交与安全政策高级代表博雷利发言时也说，“我们的繁荣是建立在俄罗斯的廉价能源，和中国进出口的大市场、技术转让、投资和廉价商品上的。”

从减碳提速到能源自主

欧洲能源危机之前，以“碳中和”为目标的减碳计划正在全球推行。所谓“碳中和”，即通过植树造林、节能减排等一系列措施，抵消因生产生活活动产生的二氧化碳排放量，以达到相对“零排放”。欧盟是这项全球计划的模范生，当中国提出要在2060年实现碳中和的时候，欧盟对自己的要求是2050年。

但是，为减少能源短缺，一些欧盟国家正在重启煤电。8月22日，德国能源巨头尤尼珀（Uniper）宣布重启旗下的海登4号燃煤发电厂，运营到2023年4月30日。该发电厂刚刚在2020年12月停止发电，曾是德国政府为减少碳排放做出的的努力之一。此外，奥地利政府也让国有能源公司Verbund重启了一家燃煤电厂。

不过，德勤中国可持续发展与气候变化主管合伙人谢安认为，这种回头路欧盟不会走太久，很快就会重新回到减碳的大道上来。因为经过多年辩论，“减碳不再只意味着成本，更意味着能源安全和经济效益”。谢安对《第一财经》杂志说。

实现碳中和的路径包括两个过程，其一是在消费端实现能源使用模式的电气化，其二是在供应端实现能源生产和输送的可持续化。就消费端而言，交通、工业等行业过去都直接消耗化石能源，碳中和目标下，这些行业都要转为更多使用电力。

供应端的变化，在这场能源转型中则更多意味着创新和增长。电网源头可以利用风能和光伏等可再生能源发电；在电力输送中应用能够调节可再生能源波动性的分配技术，即智能电网；以及可以实现大规模、长周期存储电力的储能技术，比如氢储能（将太阳能、风能等清洁能源发出的电能或夜间电网的过剩电能，通过电解水制取氢气，通过储氢罐存储）——这三个可再生能源供应环节都被视为市场潜力巨大的投资对象。

这里的“潜力”一方面意味着够大的经济效益。据德勤经济研究所发布的报告测算，未来50年，若气候变化问题无法得到缓解，中国将面临180万亿元的经济损失。如果控制全球升温以及出口脱碳技术，中国则不仅可以避免遭受损失，还有望创造116万亿元的经济收益——这套算法对欧盟、美国等全球大型市场都适用。

原因很简单，首先，每场技术革命都曾创造出新产品、新产业，能源的技术革命也不例外。以新能源汽车为例，可以看到，当前能源变革正在改变消费者习惯，从需求侧推动整个汽车行业向上游能源产业链延展。相较于传统汽车形成的产业链，新能源汽车催生了大型锂电池、汽车软件等新的细分产业。其次，随着开采难度增加，化石能源的成本未来注定呈上涨和频繁波动的趋势，而新能源的发展更多是受技术驱动。凡是受技术驱动的产品都会遵守摩尔定律——效率不断提高，成本不断下降，看看智能手机就知道了。

除了减碳，更多使用可再生能源的另一个重要价值在于实现能源自主。化石能源危机重重的原因之一，就是在分配上的不均。据已探测到的规模，全球2/3到3/4的化石能源集中储藏在5个国家。与化石资源相比，风、光等当代能源在全球的分布相对更均匀，国家掌握并部署这些新能源技术，有利于实现能源自主。

最后，能源转型最具潜力也更具吸引力的地方在于，它意味着下一个技术时代的领导权。

“从技术趋势上看，人类每次工业革命都伴随着能源和动力革命，第四次工业革命也不例外。”德勤中国能源、资源及工业行业主管合伙人郭晓波对《第一财经》YiMagazine说，第四次工业革命以数字技术浪潮为特征，大规模智能设备的运行和网络通信需要的电力，将远超传统工业体系所需的电力。化石能源难以担此重任，唯有开发新的能源技术。

从早期的政治正确到眼下资本追求的技术风口，能源转型的经济逻辑正在被多个政府买单，欧盟也不例外。2020年，欧盟委员会通过《欧洲气候法》，目标是在2050年实现“碳中和”。2022年欧盟相关计划的推进则明显步伐加快。5月欧盟再次发布的能源转型方案已经变成了《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动方案》（REPowerEU）——一份能源独立计划。而10月被提上欧盟议程的法案叫作《能源系统数字化计划》（The Energy System Digitization Action Plan）。

技术尚未就绪，贸易战已开打

曾经，当代能源最被诟病的地方就是它不足以支撑现代生活。受限于土地面积，19世纪之前的人类时时都需要在种植烧火的木材、养活自己的粮食、养活牲畜（作为劳动工具）的牧草三者之间取舍。结果是，全球人口只要触达一定规模，就会出现一轮人口缩减。直到19世纪，获得化石能源后，人类才突破人口瓶颈——1800年，经过20万年时间，全球人口达到10亿，经过1800年至1910年的煤炭时代，仅过了110年，全球人口就从10亿增加到了接近20亿。

好消息是，“科学家已经测算过，地球24小时从太阳接收的能量足够现代文明使用。总量不是问题，技术才是问题。”谢安对《第一财经》YiMagazine说。

很多意在解决减碳、能源捕获和储藏问题的技术都在被开发，只不过远未令人满意。比如，讨论最为热烈的碳捕捉技术尚无成熟实现方式；旨在实现燃烧过程清洁的氢能，储存它的罐子还很难做到不漏气——分子比氢还小的罐壁材料迄今尚未找到，生产氢能的原材料多数也是化石能源，而不是产生污染更少的水。

挑战不只是技术上的，还在于捕获能源的方式本身。比如，太阳能板不仅生产过程被认为产生大量污染，其在野外的摆放也被认为损害鸟类生存。早在2013年，关注动物权益的Lex Berko就撰文称，美国加州的多个太阳能设施处出现大量“翅膀烧焦”的鸟，因为这些鸟受太阳能板的色泽误导，以为那是水面或天空。风能的问题与此类似，高速旋转的叶片被认为阻碍了鸟的迁徙。还有水电，生态学家质疑它改变了水坝周围的生态，尤其是超大型水坝。

无论减碳还是能源转型，很多技术都尚未就绪，但相关的并购、贸易战争已打响。

2022年2月，雪佛龙宣布斥资31.5亿美元，收购生产生物柴油和可再生柴油的能源公司REG。10月17日英国石油公司（BP）宣布以41亿美元的价格，收购了一家名为Archaea能源的美国可再生天然气公司，刷新全球可再生燃料企业收购纪录。

与企业为技术储备和市场准备所做的温和并购不同，国家层面的竞争和出台的政策对市场的影响将更为深远。

当前，中国已是全球最大的太阳能电池板、风力涡轮机、电池和电动汽车生产国，同时也是全球最大的新能源汽车消费市场。据中国汽车流通协会汽车市场研究分会统计，2022年上半年中国新能源汽车销量占全球总销量的59%。

相较于中国的制造优势和大市场优势，欧洲依然具有技术积淀和创新市场机制的优势——目前，风机轴承、光伏IGBT等核心制造环节的技术由欧洲掌握，同时，全球首个碳排放权交易系统（EU-ETS）、碳税制度、绿电交易PPA（Power Purchase Agreement）协议等创新机制的发明者也是欧洲。

欧洲的经验让我们看到，要推进新的能源技术时代的到来，需要政策、市场、资本等多个要素协同推进。

2022年8月，拜登政府签署了价值高达7500亿美元的《通胀削减法案》，该法案明确规定，将会为每辆在北美组装的电动车提供7500美元的税收抵免，但是享受此项优惠政策的车辆所使用的电池必须从2023年起在北美地区有一定比例关键原材料的生产，否则，就不能获得这项补贴。这是继芯片法案后，美国对准的最新领域——能源。

这一法案即将影响的不止中国。欧盟也回应认为，该法案存有歧视内容，会降低欧洲企业的竞争力，可能引发关税战。9月，美国电动车企业特斯拉宣称暂停在德国生产汽车电池的计划，把相应产线转回美国，着眼点正是公司必须确保获得美国国内电动汽车和电池制造的税收减免资格。

欧洲的能源危机早已不只是欧洲市场的紧急事件，在能源问题引发的供应链危机和未来能源转型产业机遇上，所有市场和公司处在同一条线上，要么是供应链，要么是起跑线。

本文版权归第一财经所有，

未经许可不得转载或翻译。

识别下图二维码，

即可购买2022年12月刊《年终特辑》

微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。

来源: qq

点击查看作者最近其他文章