净零能源系统加速转型中的资本纪律维护:挑战与应对

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:iScience 4.6

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  为解决能源转型项目在成本、时间方面表现不佳及加速部署可能带来的风险问题,研究人员开展 “维持资本纪律在净零能源系统热潮中的作用” 研究。结果显示项目常超支、延期,加速部署政策或加剧该问题。此研究对合理推进能源转型意义重大。

  在应对全球气候变化的紧迫局势下,2015 年《巴黎协定》的签署标志着全球对快速减少二氧化碳()排放的高度重视。各国纷纷立下独立的、自主决定的脱碳承诺,但这些承诺仍不足以阻止全球平均气温上升超过关键的 2℃,因此,加快脱碳速度迫在眉睫。众多国家、地区、城市和企业相继宣布了本世纪中叶实现净零排放的目标,这意味着脱碳行动将迎来重大加速。
在经济深度脱碳的进程中,能源领域的生产、分配和使用方式将发生深刻变革。电力在能源结构中的主导地位日益凸显,越来越多的行业实现电气化,就连传统依赖化石燃料的客运道路交通和供暖领域也不例外。同时,碳捕获、利用与封存(CCUS)等不太成熟的技术,以及电解氢等新兴能源载体,也将在难以电气化的行业中得到更广泛应用,助力实现脱碳目标。

为实现净零排放目标,大量资金将涌入清洁能源和工业脱碳基础设施领域,投资规模预计远超以往。这就需要大规模、相互依存的资本项目以前所未有的速度实施,如风能和太阳能发电能力大幅增长,输电网络同步扩张,还会涌现出大量清洁氢和燃料生产设施以及碳捕获和存储项目,并配套建设相关的管道和存储网络基础设施。然而,在加快项目部署的过程中,潜在风险逐渐浮现,却鲜有人深入研究和探讨。

普林斯顿大学安林格能源与环境中心(Andlinger Center for Energy & the Environment, Princeton University)等机构的研究人员开展了一项关于能源转型项目潜在风险的研究。该研究成果发表在《iScience》杂志上。

研究人员采用了混合研究方法。一方面,对 1980 年以来全球 1100 多个清洁能源和工业脱碳(净零)项目的成本和进度数据进行定量分析;另一方面,通过对 20 位能源行业资深高管进行半结构化访谈,定性探讨政策驱动的加速部署对项目开发纪律和绩效的潜在影响。

在历史项目绩效分析方面,研究人员收集了众多项目的数据,这些数据涵盖了从项目批准预算和进度到实际运营时的成本和时间情况。但由于项目开发者并非必须披露相关差异,数据获取存在一定局限性。研究发现,各类能源转型项目普遍存在成本和进度超支的情况。以核项目为例,成本超支问题较为严重;而电解氢项目在进度方面延误明显。相比之下,太阳能发电项目的表现相对较好,其成本和进度更接近预期,这得益于其模块化设备特性、标准化设计以及面板成本的下降。统计分析表明,净零能源项目整体受 “项目超支铁律” 影响显著,即使排除核项目,成本和进度超支情况依然存在。

在探讨加速部署的风险时,研究人员发现,尽管可再生能源发电有所发展,但在全球能源结构中的占比仍较低。为推动清洁能源部署,各国出台了一系列政策,提供大量激励措施。然而,这些政策往往具有时间限制,可能促使项目开发者为获取激励而仓促行事,甚至绕过资本纪律。例如,美国的《基础设施投资和就业法案》(IIJA)和《通货膨胀削减法案》(IRA),以及欧洲的一系列政策,都在刺激清洁能源项目的同时,带来了潜在风险。

从行业高管的访谈中得知,他们普遍认为资本纪律对项目价值最大化和减少损失至关重要。但如果在项目前期(Pre - FID)活动中缩短时间、降低标准,虽然可能增加项目完成数量,但会导致更多项目超出预算、延误进度,且难以达到预期效益。新进入能源领域的企业由于经验不足,更容易出现这种情况。同时,政策的不确定性也让企业对加速清洁能源部署持谨慎态度。虽然激励政策吸引了更多企业进入该领域,但大部分参与者认为,这些政策虽然能推动投资,但也会带来意想不到的后果,对实现净零目标的作用有限。

综合来看,研究结论表明,清洁能源转型虽已起步,但仍处于初期阶段。历史数据显示能源转型项目普遍存在成本和进度超支问题,而旨在加速转型的政策可能会进一步削弱资本纪律,导致项目表现更差。这不仅会增加项目失败的风险,还可能影响投资者信心和政治支持,进而阻碍净零目标的实现。因此,政策制定者应做好项目失败率上升的准备,相关利益方需调整风险承受能力,建立更好的协作和风险共担模式。公共机构也需要加强自身能力,严格筛选和监督项目,管理公众预期,总结经验教训,不断完善政策、激励措施和项目实施计划。这对于确保能源转型顺利推进,实现全球净零排放目标具有重要意义。

研究中,定量分析主要运用了统计分析方法,对项目成本和进度数据进行处理,如通过计算成本超支和进度超支的比例,并运用 t 检验和 Wilcoxon 符号秩检验来评估其显著性;定性分析则采用专家访谈法,选取具有丰富经验的能源行业资深高管进行半结构化访谈,获取他们对资本纪律、政策激励等方面的看法和经验。
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