随着全球各国纷纷设定雄心勃勃的二氧化碳排目标以遏制气候变化的负面影响，全球能源系统也在经历深刻转型。然而，可变可再生能源产能的增加也带来了新的风险，因此有必要重新定义能源安全的概念。
中欧能源合作平台（ECECP）的这份新报告旨在加强对中欧能源转型背景下能源安全的理解。近期的极端天气事件和地缘政治紧张局势暴露了全球能源系统的脆弱性。中国和欧盟在面对多变的天气模式和能源供应中断时都必须能够做出快速响应。面对未来以可变可再生能源为主的能源系统，中欧都需要采取措施来应对可再生能源出力的波动性，以确保家庭和工业能够获得稳定的能源供应。
此份报告对电力系统中依赖大规模可变可再生能源的风险进行了定量评估，这些可再生能源的出力受到多变的天气和温度的影响。
能源安全的风险是显而易见的：2022年俄乌冲突的爆发以及由此导致的俄气供应急剧减少，使得全球油气价格飙升，欧盟因此被迫迅速出台REPowerEU政策，旨在提高可再生能源在能源结构中的占比并促进能源供应的多样化。在中国，由于电网互联不足，天气波动导致2022年出现大范围停电，不可预测的风能和太阳能未能为工业和家庭提供所需的足够电力。因此中国在2022年也受到了市场波动的影响，尽管设定了净零目标，但仍需要部署新的煤电以保障能源供应。
报告认为，中欧双方共享关于资源充裕性和电力系统规划方法方面的专业知识，不仅可以有助于节约能源、提高能源效率，还能为双方经贸带来效益，促进二氧化碳减排，并减少可变可再生能源弃电。
随着电力需求的增加，输电系统整合一直是欧盟和中国面临的紧迫问题。欧盟将团结置于优先地位，通过构建运作良好的电力市场来促进成员国之间的跨境协作。在中国，输电系统整合不仅仅涉及物理容量问题，还需要采取以市场为导向的方法：报告认为，这种输电系统扩建方法可以实现显著的二氧化碳减排，减少弃风弃光情况。
报告全面概述了在过度依赖可变可再生能源或碳抵消技术，或正在向清洁能源过渡的能源系统中能源安全所面临的众多风险。
报告警示称，如果碳抵消成为中国能源转型的主流技术，可能将会对电网整合和输电扩建起到限制作用。作者认为，中国的能源转型需要坚持以可再生能源为基础，同时引入更灵活的跨省输电，以适应不同地区电源的季节性特征。中国幅员辽阔，涵盖了热带、寒带和温带气候，因此能源资源禀赋的差异很大。
作者还指出了能源系统缺乏灵活性所带来的风险，并且强调需要提高输电效率以平衡可变可再生能源发电。在系统灵活性方面既存在短期风险（日内平衡以确保系统稳定），也存在长期风险（风电、太阳能和水电的周期性短缺）。
作者认为，采用明确考虑天气变化的资源充裕性评估框架，可以更准确地预测天气变化对可变可再生能源发电和需求的影响。欧盟修订后的十年电网规划框架使用了多个不同情景，不但将不确定性因素纳入评估范围，还包含了计划停运时间。中国在评估电力充裕性方面采用了一种与欧盟不同的方法，考虑了高峰和非高峰时段的需求预测，但目前尚未考虑天气模式因素。
此外，报告还明确揭示电网发展延迟将带来巨大风险。国际能源署通过比较各国“2020-2050年宣布承诺情景”与“电网延迟发展情景”，阐明了这一点。比较结果显示，到2050年，电网发展的延迟将导致光伏和风电并网容量减少15%至20%。
针对技术层面，报告强调了引入新技术和淘汰传统技术的复杂性。对这些进展的速度和时间的把握异常困难。基础设施提前退役可能会加剧甚至引发能源安全问题。作者警告称，在确保有足够的存储能力来管理燃料替代之前，不应急于淘汰煤炭相关技术。中国和德国都曾为淘汰煤炭的决定所困扰，结果发现当需要时，没有足够的发电能力来应对电力短缺。
作者还呼吁中欧应在技术层面加强合作，特别是在碳捕集与封存（CCS）以及P2X方面。这些技术成本昂贵且能耗较高，并且需要较难获得的关键原料。一旦某个特定的团体或国家对这些关键原料的获取进行控制，就很可能会引发地缘政治紧张局势。此外，如果缺乏国家和企业之间的合作，创新就不会形成合力，这可能会阻碍清洁能源转型进程。
报告在借鉴了中国电力企业联合会（CEC）和欧洲输电系统运营商联盟（ENTSO-E）能源系统模型情景的基础上，对中国和欧盟的可变可再生能源受天气模式影响的情况进行了详细分析。结果发现，光伏发电占比较高的地区可能需要更大的日内灵活性，而风电占主导的地区则可能需要更大的周内灵活性。
在结论中，报告作者指出了欧盟和中国在能源安全方面的相对优势和成功之处。欧盟的电力市场设计缓解了近期能源危机的影响。这意味着面对油气价格飙升、能源供应受到威胁时，能源系统可以迅速有效地做出回应。欧盟现在正在引入电力价格与燃料价格脱钩的改革，以减轻受波动的化石燃料价格的影响，从而减少电力投资的不确定性，并加速培育和构建本土可再生能源的竞争力。
与此同时，中国拥有对绿色转型至关重要的关键原材料，并在全球电动汽车、光伏和风电系统以及电解槽设备的制造供应方面占据重要地位。中国已成功地实现了燃料进口的多样化，并继续开发国内的油气和煤炭资源。报告认为中国应当将批发市场价格波动与零售价格联动列为优先事项，以确保能源转型过程中的系统灵活性和效率，并为工业和家庭提供稳定的能源供应。
Helen Farrell
英語編輯, ECECP