储能装机从当前55GW计划增长至2030年200GW,2040年500GW,加速重卡和船舶电动化
文|张俏曼
编辑|韩舒淋
受中东战争冲击,饱受进口化石燃料价格波动影响的欧洲正在加速推进电气化进程。当地时间7月17日,欧盟委员会正式推出了最终版《电气化行动计划》(Electrification Action Plan,下称《行动计划》),提出到2040年欧盟的终端电气化率达到46%的目标,并预测届时欧盟的化石燃料进口费用每年可减少2600亿欧元。根据《行动计划》,欧盟将推动成员国降低电力税费,支持热泵、电动汽车和电池等清洁技术,在工业、交通和建筑领域加速电气化转型,并争取到2030年将家庭用电价格控制在天然气价格的2.5倍以内,将工业用电价格控制在天然气价格的两倍以内,如此才有经济驱动力。为达该目标,欧盟还将加速部署电网建设,并在今年55吉瓦(GW)的基础上,于2030年和2040年分别达成200GW和500GW的储能装机目标,以支持电网的灵活性。欧委会《电气化行动计划》提出的部分目标 来源:欧委会欧盟委员会主席冯德莱恩(Ursula von der Leyen)表示:“减少欧洲对化石能源依赖的最佳方式,是用清洁、本土能源的电力为我们的经济提供动力。今天,我们提议让欧洲成为世界上第一个电力大陆(Electro-powered Continent)。”《电气化行动计划》推出的背后,欧盟能源安全的结构性风险已不容忽视。当前,欧盟一半以上的能源消费依赖进口化石燃料。国际能源署(IEA)署长法提赫·比罗尔(Fatih Birol)曾在今年7月中旬警告称,欧洲电气化进程长期停滞,未能在2022年能源危机后加快摆脱进口化石燃料,是一个“重大错误”。目前,尽管70%的电力均由本土清洁能源发电,但欧盟的终端电气化率已经连续十年停滞在23%,与美国等主要油气生产国大致相当,明显低于中国、日本超过30%的水平。较低的电气化率正在削弱欧盟的产业竞争力和能源自主能力,同时也拖累了能源转型的进度。作为配套举措,欧盟委员会同时还提出欧洲碳市场(EU Emissions Trading System,简称“ETS”)的改革提案,核心是对欧洲工业定向“减压”,即在维持2040年减排90%目标不变的前提下,欧盟将通过放缓减排节奏、延长免费配额、设立千亿级工业脱碳银行等方式,试图在气候雄心与产业竞争力之间寻求新平衡。牛津能源研究所研究员,清华天工智库特聘研究员秦炎作为技术专家,从去年起深度参与了此轮欧洲碳市场改革方案的制定,她对《零碳时代》评价称,欧盟碳市场改革在一定程度上回应了提升欧洲竞争力的诉求,脱碳节奏作出了一定调整。尽管外界将其解读为欧洲放缓碳市场目标,但现行碳市场参数是在2021年提出、2023年通过的“Fit for 55”框架下确定的,地缘政治和欧盟工业面临的压力均不同于当前,因此,此次提案维持了碳市场在欧盟气候政策中的核心作用,并推动其功能定位从单纯约束排放企业转向支持低碳投资。对于两份文件的效力,秦炎解释称,欧盟委员会此次发布的两份文件中,《电气化行动计划》是没有约束力的战略性文件,是制定即将开展的举措路线图,向欧洲议会和欧盟理事会表明欧盟委员会打算起草相关立法法案,以实现计划目标。与之相比,碳市场改革提案提出了更具体、更系统的改革安排,该提案仍需经过欧盟正式的立法程序审议,预计最早将于2028年实施,后续仍将面临成员国之间的谈判和博弈。
▌缩小电力和天然气价差
用电比用化石燃料贵,是欧盟进一步电气化的核心阻碍。根据《电气化行动计划》中披露的数据,电力与化石能源的价差可以用电-气价格比(electricity-to-gas price ratios)来衡量,如果比值为2,意味着提供相同能量时,电力价格是天然气的两倍。当前,欧盟工业电价平均约为天然气价格的3倍,家庭电价则约为气价的2.5倍,这种结构性失衡被欧盟委员会视为电气化转型最关键的阻碍。过高的电价抑制了电力替代的需求。例如,电-气价格比最低的成员国,热泵销售量是电-气价格比超过三的成员国的三倍。目前仅有芬兰和瑞典两个成员国的电-气价格比处在较低水平,而对于大多数欧盟成员国,电力价格仍明显过高,使得电气化转型普遍缺乏经济动力。2025年欧盟各成员国的工业与家庭电-气价格比 来源:欧盟委员会《电气化行动计划》造成欧盟过高电-气价格比的原因有四:一是欧洲电力批发市场受化石燃料机组边际定价影响,后者的价格升高也会推高电价;二是输配电费机制并不符合运行实际,没有充分利用现有电力基础设施;三是大多数成员国的电力终端消费者的税率高于天然气,部分国家电价的附加费与电力系统无关;四是部分成员国仍保留化石能源补贴,人为降低了天然气价格。迄今为止,欧盟家庭的电费账单中,大约一半是电价,四分之一是电网服务费,四分之一是各种税费。对此,欧盟委员会在计划中首次设定明确目标:到2030年,将家庭用户的电-气价比降至2.5以内,工业用户降至2以内。为实现该目标,计划同步出台三项核心举措:一是立法改革输配电价,要求输配电价体系向电气化友好方向改革,同时激励灵活用电和储能设施的接入,以打造一个可靠且可负担的电网。欧盟委员会指出,储能(含家用电池、长时和大型电池、热储能和抽水蓄能)和灵活性服务是稳定可靠且价格可承受的能源系统的关键。为此,提出了到2030年将储能装机容量从当前的55GW提高至200GW,到2040年达到500GW的目标。同时,欧洲投资银行(EIB)将在未来三年内投入超过750亿欧元,推动终端能源电气化以及电力行业的脱碳与产能扩建,重点投资电网、储能和灵活性解决方案。二是推动税收再平衡,要求成员国电力税率不高于天然气,并将在今年四季度提出逐步取消化石燃料补贴。三是加快本土清洁电力部署,推动可再生能源和核能扩容,以降低批发端电价。当前,欧盟各成员国的批发电价与清洁电力占比成负相关关系:清洁能源(可再生能源及核电)占比越高,电价越低。在欧洲,2021年以来新增的260GW风能和太阳能装机容量光是在2025年,就替代了140亿立方米天然气,节省了超过50亿欧元的燃料成本。欧盟批发电价与清洁电力占比成反比(2025年)来源:欧盟委员会《电气化行动计划》欧盟还将支持跨境电力交易,在2027年二季度前推出基于地图的工具(“GeoDep”),帮助能源密集型行业和投资者评估影响其能源投资决策的区位特定因素,如发电距离、可用基础设施或有利的电-气价比,并在今年年底之前建立详细的可再生能源拍卖设计数据库。电气化行动计划还表达了对核能的支持立场,文件表示,支持成员国主管机构开展跨国合作,以加快核电的许可审批;充分尊重成员国自行决定其能源结构的自主权,在经济和安全可行的前提下,推进现有反应堆延寿。秦炎表示,计划提出电力和天然气价格竞争力的建议是一大亮点。此前欧盟热泵推广缓慢的讨论中,已有观点指出部分国家对天然气消费征税过低,导致用气与用电价格比例失衡,影响了热泵安装意愿。此次行动方案对此有直接回应,并且减税政策容易实施,预计将产生积极效果。另一方面,行动计划停留在政策建议层面,实质约束有限。如果欧洲希望真正加快电气化并降低电价,还需要进一步系统规划储能建设并推进电网升级。有欧洲电力行业从业者起初认为部分西欧国家储能容量已经足以应对晚高峰,但今年五月、六月份,欧洲多地经历热浪,电力系统承压,实际运行情况表明现有储能仍然不足,电力系统依赖成本较高的燃气、燃油机组调峰,推高了电价,也带来了风险。
▌加速用能电气化
供给侧之外,此次行动计划也将重点放在了加速工业、交通与建筑等各终端用能部门电气化转型上。当前欧盟工业部门的电气化转型缓慢,但工业部门能源需求占欧盟近四分之一,转型潜力巨大。欧盟委员会指出,到2030年,仅钢铁行业的电力需求就可能翻倍以上至165太瓦时(TWh),到2050年,铝、水泥和化工行业的电力需求还将进一步大幅增加。例如,乳制品行业的一项案例研究得出结论,如果电价仅为天然气价格的2倍左右,高温热泵的投资可在10年内与燃气系统持平。交通领域,电动重型商用车(Electric Heavy-duty Vehicles,简称e-HDV)正成为电气化转型的下一个重要攻克点。欧盟的交通电气化转型进度相对较快,已拥有超800万纯电动汽车。且这一进程还在加速,2026年4月,纯电动乘用车销量创下新高,占新车销量的20.7%。在中东冲突之前,欧盟的电动车甚至通过避免石油进口节省了41亿欧元。为加速商用车电动化,委员会鼓励成员国根据《欧洲通行费指令》对零排放卡车免征通行费或降低通行费;还将在今年四季度前提出零排放车辆财政和非财政需求侧激励的建议,以真金白银推动电动化;到2040年,欧盟将部署足够的重卡充电网络,以支撑欧盟40%的卡车实现电动化。重卡之外,船舶电动化也是欧盟关注的重点。到2040年,欧盟将部署足够的港口岸电容量和充电基础设施,以实现欧盟渡轮船队三分之一实现电气化转型。建筑领域,欧盟则提出到2030年将热泵的年安装量从2025年的240万台提升至约400万台。欧盟委员会呼吁各国共同推动全球清洁电气化,助力全球可再生能源装机容量增至三倍,并朝着COP31主席国提出的到2035年实现35%电气化率的新全球目标而努力。
▌改革欧洲碳市场
碳市场长期是欧洲气候政策的核心基石,但也面临制约欧洲工业竞争力的争议。此次碳市场的改革提案,其政策导向从成本约束向支持低碳投资转移。ETS是全世界第一个针对温室气体的多国总量控制与交易(Cap and Trade)体系,其要求企业为其温室气体排放付费,并用相关收入投入到绿色转型中,以推动欧盟实现2040年气候目标。此次ETS的修订,核心举措包括放慢碳排放目标的实施步伐,延长免费碳排放配额的发放期限等。具体而言,欧盟将更新碳排放的“线性削减系数”(LRF),即每年欧盟碳排放总量限额下降的幅度。该系数将在2031年至2035年间下调至3.7%,2036年至2040年间调整至1.7%,下调将使减排更趋平缓,以此缓解欧洲工业的脱碳压力。同时,对于受碳边境调节机制(CBAM)覆盖的行业,欧盟将大幅放缓对相关企业免费配额的削减,延长四年至2038年。这些政策会缓解欧洲企业的碳减排压力,另一方面,碳市场的收入也将用于支持脱碳行动。欧盟提出修订ETS指令,确保更多ETS收入用于支持工业脱碳,并将免费配额与减排投资挂钩,加速工业部门的电气化改造。同时设立1000亿欧元的“工业脱碳银行”(Industrial Decarbonisation Bank,简称IDB),其中包括第一阶段价值300亿欧元,计划于2028年启动的“ETS投资助推器”(ETS Investment Booster),以支持工业电气化投资。立法通过后,将立即启动项目征集。免费配额与低碳投资挂钩,是此次欧洲碳市场改革提案的重要趋势。秦炎分析,欧盟委员会建议从2030年起,免费配额的发放应附加条件,企业必须制定在欧盟境内投资脱碳项目的计划,这一安排意味着欧盟碳市场正在顺应北美碳市场的发展趋势,从Cap and Trade(总量控制与交易)逐步转向Cap and Invest(总量控制与投资),这一点也值得中国碳市场参考。此外,ETS投资助推器体现出机制上的重要变化:欧盟不再仅仅通过先拍卖碳配额、再向脱碳项目发放资金补助的方式提供支持,而是直接向企业分配碳配额,由企业自行决定是出售配额以获得资金,还是将配额留存用于未来履约。对于该提案未来的走向,秦炎认为,从成员国和相关方反馈来看,东欧国家希望继续放缓碳市场总量配额的收紧节奏,进一步延后免费配额削减,以向工业部门提供更多支持。而北欧国家主张维持现有碳市场参数,避免削弱机制力度。未来半年多的谈判将更加激烈,而明年初最终通过的方案可能更接近德国、波兰等工业国的立场,进一步放缓免费配额的削减进程。