VoxEU 环境

注意碳的价格!

煤炭的供应弹性比石油高得多,因此不断增长的需求鼓励人们用清洁石油替代高污染的煤炭——而且事前转换很容易,事后很难。未来10年,中国的发电装机容量将超过欧洲目前的存量。如果全靠烧煤,碳排放将在几十年内难以减少。高油价不是解决方案的一部分;他们是问题的一部分。

世界各国领导人刚刚结束密集讨论如何最好地减少所谓的温室气体二氧化碳的排放。在巴厘岛达成的协议只是一个“路线图”,它应该会使在2012年《京都议定书》到期后达成一项限制二氧化碳排放的新协议的目标变得更容易。自2002年《京都议定书》生效以来,遏制二氧化碳排放的科学证据进一步增强,在大多数工业化国家,公众舆论强烈支持限制全球变暖的目标。

然而,本世纪头几年,相对价格也发生了重大变化,这将使实现有意义的二氧化碳减排变得更加困难。过去几年的关键发展是,煤炭价格相对于原油价格大幅下跌,如下图所示:

这张图表记录了煤炭的相对价格(这里用亚洲和欧洲煤炭价格相对于原油价格的平均价格来衡量)自世纪之交以来已经下降了一半。这是在煤炭名义价格上涨的情况下发生的,因为石油价格上涨得更多,最近的石油价格上涨进一步推动了这一趋势,但煤炭价格的大部分下降已经发生在2000年。

碳与碳氢化合物

煤/原油的相对价格对于全球变暖的争论很重要,因为煤只含有碳,而原油(一种“碳氢化合物”)也含有氢原子的重要组成部分。因此,使用煤炭比使用原油导致更高的二氧化碳排放量(每单位能源)。人们需要1.5吨石油才能产生与1吨原油相同数量的热能。同样的论点也适用,更不必说了与石油相比,天然气的卡路里含量更大程度上是基于氢原子。这里的讨论集中在石油上,因为它的价格广为人知。然而,石油实际上只是碳氢化合物的简称,因为迄今为止天然气的价格通常跟随石油的价格。此外,至少在欧洲,天然气价格是与石油价格挂钩的。

目前相对较低的煤炭价格对减少二氧化碳排放的目标构成了严重障碍,因为它鼓励了石油取代煤炭。这已经发生了(过去也发生过),从下图中可以看出,这张图显示了全球煤炭消费量与石油消费量的对比。

煤炭相对消费量的演变与煤炭相对价格的演变非常吻合。在20世纪60年代,当石油价格非常低的时候,消费者大量地用煤炭代替原油。这种情况在1973年石油价格飙升时发生了改变。第一张图表显示,20世纪80年代期间煤炭价格相对较高,随后又导致了从80年代末开始的煤炭替代。最近,随着煤炭相对价格的下降,煤炭的使用明显加速。1

可能实现这一目标的主要领域(而且确实在大规模发生)是发电,在某种程度上还包括钢铁生产。任何大规模转向或放弃煤炭的转变都需要大量的资本投资,因此能源投入的组合在很大程度上取决于短期内已经安装的能力(燃煤电厂与燃气电厂)的性质。然而,对于所有新的投资来说,替代可以跟随相对价格。这意味着煤炭价格(相对于碳氢化合物)长期低迷将引导投资转向煤炭密集型使用,如果相对价格再次变化(锁定效应),这一趋势将难以逆转。鉴于未来10年中国新建的发电装机容量很可能超过整个欧洲的现有装机容量,这意味着当前的高油价水平将促使中国经济的碳密集度进一步提高,而如果不考虑中国巨大的煤炭储量,中国经济的碳密集度可能会更高。一旦中国的人均收入接近经合组织(OECD)的平均水平,即使中国的能源需求增长放缓,这种情况也很难扭转。

供给弹性

因此,煤炭的相对价格将对消费者使用的能源结构产生重要影响。但是,只有在增加的需求能够通过弹性供应反应得到满足的情况下,煤炭的相对价格才能保持低位。这应该是事实,因为已知的煤炭储量相当于数百年的产量,而且在过去5年里,煤炭供应增长了30%,尽管煤炭价格的涨幅远低于石油价格的涨幅。相比之下,同期原油产量仅增长了9%左右,这表明原油供应的弹性远不如煤炭。

人们通常认为高油价有助于降低二氧化碳排放,因为高油价会使能源更加昂贵,从而鼓励降低能源消耗。但这种观点忽略了一个事实,即相对于煤炭而言,石油价格高企会促使纯碳取代碳氢化合物,从而增加能源使用的碳强度。煤炭供应充足,尤其是在新兴能源巨头中国和印度,而且相对有弹性。这意味着煤炭价格可能会保持在低位,从而鼓励各地能源使用的碳强度增加。因此,如果石油(以及天然气)价格保持在目前的水平,实现减少二氧化碳排放的目标将比人们通常认为的更加困难。

国际能源机构(iea)最新发布的《世界能源展望》(World Energy Outlook)已经预测,如果一切如常,煤炭在全球能源使用中的份额将会增加。但在过去5年里,全球能源消费增长的一半来自煤炭,这促使全球二氧化碳排放加速。持续的高碳氢化合物价格将加剧这一趋势,使减少二氧化碳排放的目标几乎不可能实现。

脚注

1当然,其他因素也在发挥作用:在20世纪60年代,私人交通运输强劲扩张,最近,随着服务业成为经济增长的主要引擎,用电量也强劲增长。

315年读

Baidu
map