非洲能源可及重點國別篩選指標體系研究

夏 婷，嚴秉忠，謝越韜，劉雪琪

(水電水利規劃設計總院，北京 100120)

1 研究背景

目前，能源可及性問題仍然是當今世界面臨的重大挑戰之一，也是當今能源系統仍存在的明顯缺陷之一。截至2018年底[1]，全球仍有超過8億無電人口，超過26億人依賴薪柴等傳統固體燃料烹飪、取暖。從人口分布來看，無電與貧困高度重合，全球貧困人口主要集中在撒哈拉以南非洲和南亞，這兩個區域的貧困人口占全球的80%以上。局部能源短缺造成的貧困、就業、健康、社會公平及生態環境等問題是能源現代化發展的重要短板，同時也成為部分國家和地區經濟社會發展的重要制約因素。2015年，聯合國將“全民普及可負擔、可靠、可持續的現代能源服務”列為2030可持續發展議程能源領域三大目標之首。推動全球范圍內的能源可及性，對于區域均衡發展、構建人類命運共同體具有重要意義。

中國在能源可及方面有著其獨特的優勢和積淀，將能源可及作為突破口，積極幫助部分發展中國家實現電力可及，幫助尚存在能源可及問題的國家和地區補齊能源供給最后的短板，將有利于中國發揮特長，引領和建立新的國際能源合作領域，從而有效提升中國在全球區域治理中的影響力和話語權。

本文選取能源可及國際合作較為密切的影響因素對國家能源可及合作的可行性進行評價，從多角度了解各國能源可及國際合作的條件和優劣勢，為我國開展能源可及國際合作提供參考。

2 研究方法及數據來源

2.1 研究方法

能源可及國際合作國別篩選分為兩個階段。

第一階段根據國家能源可及情況、安全形勢、投資環境等剔除不具備能源可及合作條件的國家，剔除條件包括：①電力可及率>95%且清潔爐灶可及率>95%。滿足該條件說明該國基本已實現能源可及。②根據各國國內形勢及與中國的關系，剔除未與中國建交、政局動蕩、安全形勢嚴峻、無合作意愿等合作形勢嚴峻的國家。③從政治風險、安全風險以及營商環境情況3個方面分析國家的投資環境。對政治風險、安全風險、營商環境進行量化評價，分別賦權重0.35、0.35和0.3，進行加權求和得到國家的投資環境指數，數值越高說明投資環境越好。剔除投資環境指數排位后15%的國家。

第二階段，對初步篩選得到的國家計算能源可及合作推薦指數。選取能源可及合作相關的因素計算該國的合作推薦指數，將各相關因素賦值并進行歸一化處理，與國家開展能源可及國際合作需求密切相關的因素，則權重賦值較高，反之亦然。所選因素可分為三類，需求性指數(權重)包括通電率(0.09)、無電人口數量(0.12)、清潔爐灶可及率(0.09)、無清潔爐灶人口數量(0.12)、農村人口比例(0.02)及數量(0.04)、人口密度(0.04)、國土離散化程度(0.1)。供給型因素(權重)包括水能資源(0.05)、風能資源(0.05)、光伏資源(0.05)。戰略性因素(權重)包括能源可及目標(0.12)、清潔能源發展目標(0.08)、氣候變化戰略實施(0.03)。

表1 待選國家

2.2 數據來源

研究所需數據包括各國通電率和清潔爐灶可及率、人口、可再生能源技術可開發量等。各國通電率和清潔爐灶可及率數據來源于國際能源署[1]，人口相關數據來自于世界銀行數據庫(World Bank Open Data)。研究區域水電、風電、光伏等可再生能源技術可開發量數據分別參考國際大壩協會[2]、國際可再生能源署[3]的研究成果。國別形勢及與中國建交情況來自于商務部發布的2019年《對外投資合作國別(地區)指南》[4]。政治及安全風險數據參考化險集團(Control Risks)發布的2020年風險地圖[5]，營商環境數據參考世界銀行發布的《2018年營商環境報告》[6]。

3 結果與討論

3.1 研究區域選擇

截止2018年底，非洲的通電率僅為54%，遠遠低于89%的世界平均水平，非洲仍是全球能源可及問題最為突出的區域。因而以非洲為例進行能源可及國際合作國別篩選研究。國別選擇范圍包括非洲54個主權國家，具體見表1。

3.2 初步篩選

根據第一階段篩選的3個條件對待選國家進行初步篩選。研究范圍內能源可及率較高的區域主要分布在北非，撒哈拉以南地區能源可及率較低。投資環境指數15%分位數為0.32，因而得分低于0.32的國家將不予考慮進行能源可及合作。

綜合考慮能源可及現狀、合作形勢和投資環境因素，初步篩選階段剔除的國家列表及剔除原因見表2。初步篩選得到38個具備基本合作條件的國家。

3.3 能源可及合作推薦指數評估

需求型因素包括能源可及現狀、農村人口、人口密度和國土離散化程度。從2018年能源可及現狀來看，除北部非洲以外的大部分區域電力可及率和清潔爐灶可及率都普遍較低。初步篩選得到的國家中，農村人口數最多的國家主要分布在東部非洲，埃塞俄比亞農村人口數超過8 000萬，肯尼亞、坦桑尼亞、烏干達等國的農村人口均超過3 000萬。初步篩選的38個非洲國家中，超過65%的國家人口密度低于100人/km2。人口密度小，則電力需求分散的可能性較大，電力輸配難度較大，亟待通過離網、微網等供電模式解決電力可及問題。

供給型因素主要考慮水能、風能和太陽能資源等可再生能源資源稟賦情況。非洲水能資源主要分布在剛果河、尼羅河、尼日爾河、贊比西河、寬扎河等流域。埃塞俄比亞、安哥拉、馬達加斯加、喀麥隆等國水能技術可開發量超過100 TW·h/年，水能資源豐富。風能和太陽能資源方面，非洲風能資源較為豐富的地方主要分布在北部、東部和南部區域；大部分國家可接受太陽垂直照射，太陽能資源極為豐富，其中位于東部非洲的蘇丹光伏技術可開發量達87 817 TW·h/年，埃塞俄比亞、肯尼亞、坦桑尼亞等國光伏技術可開發量均超過20 000 TW·h/年。對具備合作基本條件的38國的水能、風能、太陽能資源分別進行歸一化處理，得到各國相應能源的得分。

表2 第一階段初步篩選剔除國家

戰略型因素主要包括是否制定能源可及和可再生能源發展目標，是否制定并實施應對氣候變化戰略。研究區域內各國絕大多數國家都發布了清潔能源和節能減排等發展目標。非洲的坦桑尼亞、盧旺達和尼日爾等國設立了2050年前實現100%清潔能源的宏偉目標，近30個國家設定了明確的電力可及率發展目標，其中埃塞俄比亞、加納、安哥拉等國設立了2030年前實現100%電力可及的發展目標[7]。截止2015年底，38國均提交了應對氣候變化的國家自主決定貢獻方案(INDCs)，制定了本國的減排計劃和規劃，表示將致力于通過國內資源和國際支持共同應對氣候變化。2016年，各國均簽訂《巴黎協定》，根據各國《巴黎協定》實施的時間對各國進行排序并賦值，協定實施的時間越早賦值越高，歸一化處理后得到該項評分。

綜合考慮需求型、供給型、戰略型因素計算得到的各國能源可及合作推薦指數如表3所示。

表3 38國能源可及合作推薦指數

由表3可知，能源可及合作推薦指數較高的國家主要分布在東部和西部非洲，其中埃塞俄比亞(0.557)和坦桑尼亞(0.501)是非洲區域能源可及合作推薦指數最高的兩個國家，可考慮將埃塞俄比亞和坦桑尼亞作為中國開展能源可及國際合作非洲區域的重點國別。幾內亞、塞拉利昂、烏干達、肯尼亞、津巴布韋、多哥能源可及合作推薦指數大于0.4，可考慮作為一般推薦國家適時推進能源可及合作。中部和南部非洲國家能源可及合作推薦指數普遍偏低，其中斯威士蘭、毛里求斯、赤道幾內亞、加蓬等國能源可及合作推薦指數低于0.15，不推薦開展能源可及國際合作。

3.4 重點合作內容

結合研究區域提高能源可及性的需求，合作重點應聚焦到項目合作。無電地區往往地處偏遠、人口稀少，電網延伸等傳統能源可及成本高昂、電費回收困難。由于研究區域國家政府財力有限，難以對傳統以輸配電網為主的能源可及項目進行大規模投資。結合研究區域可再生能源資源稟賦情況，應因地制宜地開發利用水能、風能、太陽能等可再生能源，因而項目應以小水電、分散式風電、獨立光伏，以及結合多種形式可再生能源發電的微電網為主，推動一批示范項目建設。

3.4.1埃塞俄比亞

埃塞俄比亞可再生能源資源豐富，水電技術可開發量超過260 TW·h/年，但目前水電裝機容量僅有2000 MW，資源利用率還不足5%。太陽能光伏和風電技術可開發量分別達到27 154 TW·h/年和14 838 TW·h/年，而2018年光伏和風電裝機合計不足350 MW[8]，發展空間巨大。截止至2018年底，埃塞俄比亞仍有約6 000萬無電人口。

可再生能源領域是埃塞俄比亞政府未來發展的重點，埃塞俄比亞計劃在未來五年內新增14 561 MW的電力裝機容量，累計投資將達到615億比爾(約合30億美元)，其中77%將來自水電，其余主要來自風能和地熱能。埃塞政府在電氣化計劃(2017)中明確在2025年全面實現能源可及，其中65%的人口將連接電網，35%的人口將通過分布式系統獲得電力供應。

埃塞俄比亞合作可以以小水電、風電為重點，也可因地制宜發展獨立光伏。

3.4.2坦桑尼亞

坦桑尼亞水能資源較為豐富，水電技術可開發量為20 TW·h/年，風能和太陽能資源豐富，兩者技術可開發量分別為18 456和38 804 TW·h/年。截止2018年底，坦桑尼亞可再生能源裝機僅為679 MW[8]，2018年可再生能源發電量僅為2.611 TW·h，其中水電發電量占比超過93%，風能和太陽能裝機極少。截止至2018年底，坦桑尼亞電力可及率為36.7%，無電人口約3500萬。

坦桑尼亞政府制定了到2050年實現100%可再生能源電力供應的宏偉目標，并且逐步減少對水電的依賴。能源可及方面，坦桑尼亞計劃在2030年實現75%的電力可及，比2018年增加了一倍。

坦桑尼亞合作可重點考慮風電、獨立光伏，以及集合多種能源形式的微電網系統。

4 結 語

本文以非洲為例，選取與能源可及合作相關的因素建立評價指標體系，對適合開展能源可及國際合作的國家進行篩選。

第一階段評價，剔除了已經基本解決能源可及問題(埃及、利比亞、摩洛哥、突尼斯)、合作形勢嚴峻(布基納法索、幾內亞比紹、尼日爾)、投資環境較差的國家(布隆迪、厄立特里亞、索馬里、南蘇丹、中非、剛果(金)、乍得、馬里、尼日利亞)，得到38個具備基本合作條件的國家。第二階段評價，考慮需求型因素(能源可及現狀、農村人口、人口密度和國土離散化程度)、供給型因素(可再生能源資源稟賦)、戰略型因素(能源可及和可再生能源發展目標、應對氣候變化戰略)對初步篩選得到的38個國家能源可及合作推薦指數進行量化評估。研究區域能源可及合作推薦指數最高的國家為埃塞俄比亞和坦桑尼亞，可考慮將兩國作為中國在非洲開展能源可及國際合作的重點國別。結合推薦開展能源可及合作國家的資源稟賦、國家能源可及相關戰略制定情況，開展能源可及國際合作應重點考慮采用可再生能源解決能源可及問題，具體包括小水電、分散式風電、獨立光伏，以及結合多種發電形式的微電網等形式。