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李蒲健:对深化中非电力能源合作发展路径的思考

新华财金 新华丝路网
2018-10-09 14:49

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一、 中非能源电力合作基础

自2000年第一届中非合作论坛在北京举行以来已历经18年,期间中非逐步开始建立和发展长期稳定、平等互利的新型伙伴关系,尤其是2006年11月中非合作论坛北京峰会之后,中非经济合作进入快车道,2017年的中国与非洲国家贸易额1698亿美元,中国已连续九年成为非洲第一大贸易伙伴国,中非经济合作不仅在非洲经济和社会发展中发挥了很大作用,同时也唤醒了全球各大经济体对非洲的重视。2015年中非论坛约堡峰会上,发布了中非“十大合作计划”,阐明坚持“政府指导,企业主体,市场运作,合作共赢”的原则,为中非合作指明了方向。2018年9月中非合作论峰会坛再次回到北京,峰会以“合作共赢,携手构建更加紧密的中非命运共同体”为主题,通过了《中非合作论坛—北京行动计划(2019-2021年)》,其中中非电力合作在其中扮演了重要角色,行动计划对对中非能源资源合作做了重点阐述,明确提出“双方鼓励和支持中非企业按照互利共赢的原则开展能源贸易、能源项目投资、建设和运营,实施绿色金融能源示范项目,探索绿色、可持续的能源合作方式”,对未来三年的对非能源电力合作奠定了基调,夯实了政治基础。

二、非洲能源电力概况

(一)电力装机及无电人口

非洲陆地总面积约3031万平方公里,约占世界陆地总面积的22.3%,总人口12.56亿,占世界人口的16.6%,其中,除南非共和国外撒哈拉以南非洲人口为9.97亿人,约占非洲总人口的80%,非洲电力总装机1.75亿千瓦,占世界总装机的2.8%。其中北部非洲和南非共和国装机1.26亿千瓦,而撒哈拉以南48个国家约10亿人口对应的总装机却不足0.5亿千瓦,人均装机不足50瓦,是全球人均装机的1/20,有6亿多无电人口,有1000万中小企业缺电。近十年来,撒哈拉以南地区非洲国家在国际社会,尤其是中国的帮助下,努力增加电力供应,但由于人口增速太快,无电人口总数不降反升(国际能源署数据)。

根据国际能源署预测,在现有政策和措施下,到2040年撒哈拉以南非洲电力需求将增长三倍,达到13000亿千瓦时,年电力需求增长6%,高于GDP增速。总装机将从目前的1.22亿千瓦(2016年),增加到2040年的3.85亿千瓦。按照这此目标,2020年以前每年需增加800万千瓦装机,2020~2030每年增加1000万千瓦,2030~2040每年增加1300万千瓦。但即便在这种速度下,至2040年,撒哈拉以南地区仍有5亿无电人口。

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图1 非洲无电人口分布图

根据该预测,到2040年如果撒哈拉以南地区新增电力投资能达到4500亿美元、区域合作和电网互联互通能得到加强、能源管理能得到改善,撒哈拉以南的人均GDP将可多增长30%,相当于多出十年的增长值。

同时,根据世界银行《2016年全球经济展望》,撒哈拉以南经济发展的最大障碍是电力,电力危机已经严重影响了非洲地区社会经济发展,大大提高了企业运营成本,同时也极大地打击了投资者的信心,成为掣肘非洲经济腾飞发展的首要问题。综合分析概括来讲,非洲电力危机的成因主要如下:一是电力供应严重不足;二是严重依赖燃油或燃气电站,加剧了电力供应紧张;三是电网覆盖率低,输配电损耗大;四是电力基础设施建设对外依赖性大。

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图2 非洲社会经济概况图

解决非洲供电问题成了全人类的一项挑战。在联合国“人人享有可持续能源倡议(SE4ALL)”下,非洲电力发展得到了全球关注,除中国在非洲开展的一系列举措外,2015年G20土耳其峰会提出“帮助非洲提升能源供应”;美国提出“点亮非洲”计划;欧盟提出的“非洲千年发展目标倡议”中,电力发展是重要组成;日非和印非峰会也把帮助非洲发展电力作为重点。总体来看各国均将加强电力供应、减少无电人口作为对非合作的主要目标。

(二)潜在电力资源分布情况

非洲能源资源品种齐全,蕴藏量巨大,绝大多数均可进行大规模开发。近些年,中非能源合作主要集中在油气相关贸易投资领域,但随着非洲地区经济发展和对环境诉求的日益提高,中非能源合作迎来新的局面,特别是可再生能源领域合作前景十分广阔。

非洲是世界上第二大石油产区,根据《BP世界能源统计年鉴(2017年版)》统计数据,石油资源探明储量(2016年)为169亿吨,占世界石油资源探明总储量的7.5%,日产量约789.2万桶,储采比为44.3年。

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图3 非洲油气资源分布图

非洲拥有丰富的可再生能源。根据《World hydro potential and development》(2017)数据,非洲水能资源技术可开发量16474亿千瓦时/年,占世界总量的10%左右,目前约90%以上的水能资源未得到开发利用。非洲水能资源主要分布在刚果河、尼罗河、尼日尔河、赞比西河、宽扎河等流域,刚果(金)、埃塞俄比亚、喀麦隆、安哥拉、赞比亚等国家水能资源较丰富。

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图4 非洲水能资源分布图

根据IRENA2014年发布的《Estimating the Renewable Energy Potential in Africa》报告,非洲风能资源技术可开发量约457.6万亿千瓦时/年,主要分布在撒哈拉沙漠及其北部、南部沿海和中东部沿海地区,风能资源丰富的国家为埃及苏丹、阿尔及利亚、肯尼亚、南非、摩洛哥、索马里等国。同时,非洲是全球太阳能资源最丰富地区,技术可开发量约656.7万亿千瓦时/年,太阳能资源最丰富国家为埃及、苏丹、坦桑尼亚、尼日利亚、南非等国。

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图5 非洲风能资源分布图

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图6 非洲太阳能资源分布图

此外,非洲拥有超过1500万千瓦的地热能源存有量。如此优异的资源禀赋是非洲经济提振加速的基础。将资源优势转化为经济优势,是非洲国家提高社会经济发展、加强能源安全和提高能源可及性的有效途径。

(三)非洲电力系统构成

非洲电力系统主要分为五大部分,分别为东部非洲电力联合体(EAPP)、北部非洲电力联合体(COMELEC)、中部非洲电力联合体(CAPP)、西部非洲电力联合体(WAPP)和南部非洲电力联合体(SAPP),见下图,各联合体内成员国间以及联合体之间均建成或规划有电力线路来进行电能交换。另外,毛里求斯、马达加斯加、佛得角等岛国运行有独立电网。

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图7  非洲电力系统区域划分

三、非洲电力发展展望

(一)  电量需求情况

根据国际能源署《Africa Energy Outlook》数据,到2040年撒哈拉以南非洲电量需求将达到13000亿千瓦时,其中20%的电力需求来自无电人口的电气化。届时,工业将成为最大的电力消费部门,其电力需求增长两倍。居民用电增长5倍,达到5200亿千瓦时。在此期间,电力需求增速超过GDP增速,年增长率达到6%。

撒哈拉以南非洲地区电量需求增速最快的为尼日利亚和东部非洲地区,平均增速超过7%,到2040年尼日利亚和东部非洲需电量分别达到2910亿和1770亿千瓦时,电量需求空间分别为2500亿和1500亿千瓦时。西非其他国家(不含尼日利亚)和中部非洲电量需求增速约6%,电量需求分别为1260亿和740亿千瓦时,电量空间分别为1000亿和600亿千瓦时。2040年南非共和国和其他南部非洲国家的电量需求分别为3640亿千瓦时和2660亿千瓦时,电量空间分别为1500亿千瓦时和2100亿千瓦时,整体电量需求增速约为3%,其中莫桑比克和坦桑尼亚的需求增速达到6.6%,而南非共和国由于其较高的电气化水平,电量需求增速仅为2.0%,但仍为需电量最大的国家。北非地区增速为3.0%,电量空间3000亿千瓦时。

(二)电力需求及发展方向

据IEA预测,2040年撒哈拉以南非洲地区总装机容需求将达到3.85亿千瓦,按照这个目标,2020年以前,撒哈拉以南地区每年需增加800万千瓦装机,2020~2030每年增加1000万千瓦,2030~2040每年增加1300万千瓦。初步估计,实现这一目标,每年需新增电力投资460亿美元。

从电源结构来看,到2040年撒哈拉以南非洲可再生能源装机占比将达到44%,其中水电装机容量达到9300万千瓦,光伏和光热装机容量分别达到3400万千万、1200万千瓦,风电装机容量达到1200万千瓦,生物质发电和地热能发电共计约1900万千瓦。火电(含燃煤、燃油、燃气火电)装机容量占比从目前的75%左右下降到2040年的54%,主要以燃气火电和燃煤火电为主。

从区域来看,到2040年,南部非洲装机容量最大,预计达到1.8亿千瓦,占撒哈拉以南非洲地区总装机容量的47%;西非总装机容量预计达到1.1亿千瓦,其中尼日利亚装机容量预计达到7700万千瓦,西非其他国家电力装机年平均增速约为5.8%;中部非洲电力总装机将达到3600万千瓦,新增装机以水电为主,重点国家是刚果(金),由于中非经济发展相对落后,电力需求较其他区域较小,大部分电力用于出口,潜在市场为尼日利亚和南非;东部非洲装机预计达到5500万千瓦,水电将是东非电力最大来源,地热能发电将成为电力供应新的增长点。

四、中非能源电力合作现状、问题和挑战

(一)能源电力领域合作现状

中非电力合作在中非合作中扮演了重要角色。2016年国际能源署发布《中国贡献-助推撒哈拉以南电力发展》报告,对中国在撒哈拉以南地区电力发展中做出的贡献给予了高度评价。根据国际能源署统计,2010到2015年期间,中国在撒哈拉以南参与融资或建设的电力装机为700万千瓦,占全部新增装机的30%,如果不计南非共和国,这个数字上升至46%。

在政府层面,中非合作论坛与中非发展基金等是政府间能源领域开展务实合作的重要平台,在2015年中非合作论坛约翰内斯堡峰会上,中国宣布支持非洲增强绿色、低碳、可持续发展能力,支持非洲实施100个清洁能源项目。在企业层面,2000年以来已实施的大型电力项目超过100个,合同额超过500亿美元。2010~2020年间,中国企业在撒哈拉以南非洲国家和地区承建的项目中,水电装机占总装机容量的49%,其他可再生能源占7%,煤电占20%,其余为燃气和燃油发电。在输配电领域,中资企业承建了至少28000公里的输配电线路,项目覆盖整个电网产业链,从跨境输电线路到本地城市农村配电网。

(二)中非能源电力合作存在的问题

目前,中非能源电力合作存在的主要问题主要有以下几点:

一是在权衡非洲政治风险较高、社会环境不稳定、营商环境较差的整体环境和能源电力项目资金需求量大、投资回收时间较长的客观事实,导致企业对在非能源电力投资持保守态度,合作重点主要为工程总承包,据不完全统计,在非开展的总承包项目金额占总合作项目金额的比例超过90%,投资类项目规模非常有限,缺乏对非洲社会经济发展的引领效应。

二是在合作机制上,缺乏顶层设计,政府间多边、双边合作机制有限,合作仅限于项目层面,企业盲目扎堆,各自为战,恶性竞争时有发生。

三是在能源合作领域的政策制定、保障机制建立、技术交流、人才培养等软实力方面缺乏交流。

(三)中非能源电力合作面临的挑战

随着中非能源电力合作的深入,方式逐步多元化,从贸易到投资开发,再到金融支持,都取得了一定的进展,但在新形势下,仍面临诸多挑战。

一是非洲大部分国家经济基础薄弱,缺乏经济发展的内生动力和活力,导致融资渠道有限,金融合作方面多以主权借款为主,随着主权债务风险的不断升高,能源电力项目融资愈发困难,影响能源可持续发展的前景。

二是非洲各国资源富集国社会不稳定因素存在,制约着其国内能源可持续发展。许多地区存在部落、宗教矛盾,很难再短时间内消除,局部发生战争的可能性远大于世界上其他地区。业主违约、政策不稳(如增税)等风险依然不小,放大了中国企业在非洲的运营风险加大。

三是非洲能源资源富集但分布不均,电力发展存在区域合作和互联互通的巨大需求。但受发展理念、利益分配等因素的影响,不同政府间的协调难度仍然较大。

四是对非洲广大偏远地区供电存在较大挑战,需要政府和国际机构更大支持。偏远地区的供电多通过分布式电源和微电网解决,但由于整体规模较小,其投资成本较集中并网式电源更高,投资收益对融资及盈利模式提出更大挑战。

五、对深化中非能源电力合作发展路径的思路

当前,以低碳、清洁、高效发展为基本特征的能源发展转型正在全球范围内展开,也代表着全球能源治理的规则和方向。非洲大陆能源资源丰富,是世界第二大石油生产地区,同时也拥有丰富的可再生能源资源和巨大的后发潜力,水能资源丰富且开发利用程度低,是世界太阳能资源最丰富地区,发展潜力巨大,未来可能会成为新能源时代的“中东”。但同时也面临着“发展”与“低碳”双线作战的压力,总体来看,全球能源低碳清洁化发展为非洲社会经济提速带来挑战的同时,也为非洲跨越现代化陷阱创造了契机。

(一)  首先明确非洲能源电力发展方向

根据非洲能源资源禀赋、电力发展现状及中远期发展需要,结合世界能源电力发展实践和趋势,在全球大电网互联互通大趋势下,判断非洲能源电力发展的方向为:

一是优先开发利用本土能源资源,提高能源自给能力,同时激发经济发展的活力,逐步实现自主可持续发展。北部非洲重点发展燃气、风电及太阳能发电;西部非洲重点发展燃气电站和太阳能发电,辅以水电及燃煤电站;中部非洲的重点为水电,燃气电站次之;东部非洲在重点发展水电的同时,综合发展地热、太阳能发电、风电及煤电;南部非洲燃煤电站装机增速放缓,燃气发电、风电、太阳能发电、生物质发电、核电多样化发展。

二是近期优先实施基础好、工期短、见效快的火电、太阳能发电及风电等,中长期发展则以水电为主;通过已有电网延伸,解决电网可及、且人口相对密集的无电区用电问题;通过建设分布式电源和微电网解决偏远地区无电人口的用电;电网与电源协调发展,逐步降低输电损耗,降低输电成本,提高供电的经济性;

三是中长期合理控制化石燃料消费,优化电源结构,降低发电成本,并加强跨国区域电网互联互通,实现共同繁荣。

(二)  明确中非能源电力合作重点国别及合作领域

一是明确重点国别。经综合因素分析,推荐埃塞俄比亚等十多个国家为重点国家。在此基础上,建议将埃塞俄比亚等几个国家作为战略支点国家,优先开展能源电力合作。

二是开展能源资源普查合作。在中国和非洲之间建立中非能源资源普查和规划专项资金,用于油气资源资源普查和勘探、水能资源普查/复查、风能和太阳能资源普查及基地规划工作等。

三是开展电力项目投资及建设合作。推动中国企业在非开展多种形式的能源合作,注重创新能源发展思路和推动模式,考虑非洲电网和电力需求等实际情况,探索抽水蓄能+新能源、水电+新能源等多能互补的能源发展方式,以及大型能源基地+特高压输送、分布式能源+微电网等能源发展思路。

四是从投资角度来看,支持直接投资、技术援助和经济援助等多种形式的投资。鼓励中国企业在非进行投资时采取同非洲企业共同投资经营的方式,加强本地化经营,提高中国企业在当地的社会责任履行度。

五是电网建设和区域电力互联互通合作。非洲电网网架结构薄弱,电网覆盖率低,设备老旧,输配电损失大,因此应在电网升级改造及建设方面加强合作,中资企业还可通过投资、股权收购等模式,参与非洲电网运行。

六是金融合作。构建多层次的投融资体系、互利共赢的商业模式和高效顺畅的投融资保障机制,积极引导各类资金参与非洲电力建设。建立政府+国际组织+能源企业+金融机构”的多方合作平台,有效构建新型能源行业的生态圈,创新能源生态金融模式,突破关键瓶颈,实现优势互补,促进资源整合,推动能源可及性建设快速发展。

七是装备制造业合作。中非能源电力合作前景广阔,将为电力装备制造业提供很大机遇和市场空间,应鼓励中国企业积极在非投资建厂,培育非洲本地人才和企业。

八是加强技术交流合作。应加大对非的能源基础设施合作或援助力度,扩大技术合作范围,鼓励政策制定者、智库机构、高等院校等进行多层次、多方面的交流,提升交流广度。

(三)对非洲能源基地及电力互联互通路径的设想

非洲能源资源品类齐全,蕴藏量巨大,绝大多数资源均可规模化开发,具备形成中部水电基地,北部燃气发电、风电、光电基地,南部燃煤发电、风电、光电基地,西部燃气、光电基地及东非可再生能源综合基地的优良条件。根据能源资源禀赋与市场需求特点,未来通过非洲跨国互联电网,可总体形成洲内“北电南送、东西互济”,洲外“北送欧洲、东接亚洲”的新格局,满足非洲电力消费增长需求,并为北非太阳能发电和东非可再生能源发电外送提供支撑。

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图8 能源基地及电力互联互通规划设想图

南部非洲能源资源品种多样,蕴藏量大,目前电力供应以煤电为主,受减排压力影响,煤电占比将逐步下降。南部非洲电力需求最为旺盛,对于电力供应安全的需求度最高,因此未来电源发展将呈现多元化趋势,煤电、气电、风电、光电、水电、核电均会的到较大发展,互联电网更加坚强,整体电力流向南非共和国。据估计,到2030年前,南部非洲具有6000万千瓦的市场发展空间。

西部非洲能源资源以油气和太阳能资源为主,获得可靠、廉价的清洁的电力供应,未来必然以燃气电站为支撑,大力发展光伏和光热电站。尼日利亚是非洲人口最多的国家,未来西部非洲电力及区外来电均将主要流往该国。到2030年前,西非具有4000万千瓦的市场发展空间。

中部非洲刚果河水能资源丰富,且多集中于刚果(金),适宜建设大型水电基地。由于中部非洲经济落后,市场空间有限,可将电力送至南非及尼日利亚消纳。初步估计,2030年前中部非洲具有2000万千瓦的市场发展空间。

北部非洲油气及风光资源丰富,水能资源相对匮乏,适宜建立以风、光电为主,辅以燃气火电及抽水蓄能电站的能源基地,远期可送电欧洲和西亚。到2030年前,北部非洲具有约4500万千瓦的市场发展空间。

东部非洲水能、风能、地热能、太阳能等可再生能源丰富,主要集中在埃塞俄比亚和肯尼亚等国,适宜发展可再生能源综合基地,建成后可送电至埃及或西亚。到2030年前,东部非洲具有约2500万千瓦的市场发展空间。

此外,非洲矿产资源丰富,矿电联营既可解决大型电力项目的消纳问题,又能带动区域工业发展。

(四)中非能源电力合作规划初步总体思路

非洲能源电力需求空间巨大,综合考虑非洲能源资源禀赋和市场需求特点,结合中非能源电力合作现状,2030年前中非能源电力合作项目规划总体思路为:

(1)优先考虑与中国政治互信强、发展潜力大的国家作为中非能源合作示范国家。通过对示范国家开展能源电力合作规划,梳理出示范项目。

(2)对中国企业前期参与程度深、技术和商务条件成熟、具有合理投资回报能力、社会及环境风险小的项目给予积极支持,通过政府间协议锁定项目,并加快推进。可借助中国政府提供的援助资金和两优贷款支持项目建设。近期重点推动的项目以解决现有电力危机和逐步减少无电人口为主要目的,力争3年内可投产运行。中期考虑能源可持续发展,将重点集中于水电及风光电基地建设。

作者简介:

李蒲健,一带一路百人论坛企业委员会委员,1970年生,陕西西安人,英国皇家特许建造师,教授级高级工程师。在技术领域连续从事水电工程研究和咨询工作22年,在水工结构和岩石力学等技术专业核心期刊发表论文十多篇,多项技术成果获国家和省部级奖励。曾担任国内外多个大型水电站的项目经理或主要负责人,在总承包项目、勘察设计项目管理方面有丰富管理经验。现任西北勘测设计研究院有限公司副总经理,主要从事现代企业管理、国际市场营销及项目管理方面的研究。

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