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动力革命: 高科技包含的欲望与风险

   日期:2017-08-02     来源:第一财经日报(上海)    浏览:11    评论:0    

  [2016年,煤炭在美国电力临盆中的占比已降至30%阁下。]

  随着科技的生长,从批发业到制造业,再到交通体系,各行业持续不断地产生着天崩地裂天翻地覆的变更。但假设论及受影响程度最深的行业,成果生怕出人意表:石油、天然气及电力等传统动力行业赫然在列。

  创新科技颠覆动力行业

  之前十年间,创新科技曾经颠覆了动力行业。以页岩气革命为例,经过过程反复研究,工程师们逐步控制了——如安在垂直钻探的基本上,把钻头横向沿着页岩裂缝延长,随后将压裂液注入裂缝停止液压碎裂——这一系列的技巧。很多美国公司在2005年阁下开端(借助程度钻井和水力压裂两种技巧)大年夜力开采,使得页岩气产量在天然气总量中的占比上升;页岩油的产量也大年夜幅上升。技巧手段的改革促进了油价的降低(从2008年7月的每桶145美元降至如今每桶约46美元),并且储备量的上升使得油价变更更切近市场,并减弱了欧佩克组织对全球油价的影响力。

  如今,数据迷信、主动化等新技巧再一次重塑动力行业。这类改变不只包含动力公司临盆率方面的晋升,还包含动力产品的保送方法。以电力公司为例,新的电力行业将变得去中间化、加倍的“用户友爱”,并且可以或许整合多种不合的能量来源,并将其转化保送到靠得住性极高的电力搜集中。在接上去的几年,动力储量将更加充分,价格将变得昂贵,并且应用效力将极大年夜进步。

  但这条转型之路并不是好事多磨。关于经济非常依附传统动力的国度(如俄罗斯、海湾国度、委内瑞拉)而言,国际局面会由于动力转型而产活泼荡。主动化技巧将代替绝大年夜多半低技巧程度休息者。另外,便宜的化石燃料将使得控制碳排放以减缓全球变暖的尽力难上加难。

  新一轮的动力革命包含三种趋势:复杂体系的管理办法加倍聪明、数据分析加倍精巧和主动化。

  在第一种趋势下,动力公司面对复杂多变的地理情况依然可以或许保持高效的开采率。大年夜约15年前,人们就在想象能否会出现可以或许探访深层水域(如墨西哥湾)石油储量的新技巧。石油、天然气公司急于开采这些资本,是以对上述技巧的需求也日趋激烈,但是新技巧的本钱居高不下。2014年阁下,由于新的深层水域开采项目本钱过于昂扬,即使当时的油价接近100美元/桶,但仍有很多公司破产。截至2015年1月份,原油价格跌至每桶不到50美元。很多该类型的项目曾经弃置。

  开采项目弃置以后,石油、天然气公司想方想法增添开采本钱,偏重新思虑了工程体系的管理形式。起首,针对工程设计停止精简化、标准化处理,使得全部钻探临盆过程更容易被复制,边沿本钱降低。其次,自创其他项目标成功经历。以壳牌石油公司为例,公司测验测验把页岩开采过程当中的程度钻井技巧应用到深层水域开采项目。随着创新技巧取得应用,新的深层水域开采项目标均匀保本价已降至40~50美元/桶(墨西哥湾地区)。固然油价保持较低程度,但针对项目标投资却再次增长。仅2016至2017年上半年就有10个深层水域开采项目取得赞成。

  不单单是石油行业,电力行业也受益于加倍聪明的管理形式。之前几十年里,中间化的基载电厂占据行业的主流地位。而之前的二十年里,当局加大年夜对风能、太阳能的补贴,并推动风力发电、太阳能发电项目。当局欲望借此使国度动力构造变得加倍多样化,创造更多的失业机会,同时增添碳排放量;但由于这些新动力项目标数量太少,其实际影响远未达到当局预期。

  如今,随着新动力项目本钱的大年夜幅降低,其市场占比稳步上升,当局现在的假想有望成为实际。在德国,风能和太阳能的市场份额在动力构造中约占30%;在夏威夷,二者的份额达到近45%。但由于传统设备没有及时更新换代,很多新动力产生的电力被白白浪费。本年3月份,美国加州的电网运营商临时停止部分新动力发电项目(相当于80千兆瓦时的电力),由于原本的电力搜集没法承当太阳能鄙人昼时段的骤增。在得克萨斯州,当风力异常强的时节,电价有时会变成负值(即电力公司付钱让平易近众应用它们临盆的电),由于人们其实不须要那么多的电。那些没有随这股海潮改进本身的公司则前景堪忧。以如今德国市值排名前四的电力公司为例,这几家公司十年前的市值约为如今的三倍。这主如果由于陈腐电力体系本钱支出变成了这些公司没法脱身的泥沼,并且当局对新动力的搀扶过于大方。

  新动力项目仅仅是这股转型海潮中的一部分。在将来的几年中,电力公司还将面对另外一挑衅——“微电网”。这类去中间化的电力搜集最早是由于用户(如美国部队)须要而出生的。关于部队来讲,靠得住性高于一切。即使主力电网瘫痪,部队基地依然要保持正常运转。另外,微电网也将广泛应用在黉舍、医院等处所,在供给稳定电力动力的同时,还能应用发电过程当中产生的放弃动力为修建制冷(或保温)。

  包含燃料电池和电池贮存体系在内的新技巧,在更精细的软件支撑下,渐渐生长出一种更小范围的电力体系——“纳米电网”(nano-grids);“悄悄电网”(pico-grids)则能够是下一阶段。当愈来愈多的平易近众对传统电网的依附程度不复往昔,政策制订者和电力公司须要假想新的监管体系与贸易形式。美国纽约州当局曾经积极投身这场转型海潮,鼓励企业投资、研发去中间化的电力体系;但今朝还没有详细的筹划可以或许答复“若何将新的电力搜集与传统动力体系整合到一路”这个成绩。

  第二项创新趋势是加倍优化的数据分析。石油公司曾经开端应用复杂的算法来分析处理大年夜批量的数据,从而更有效地找寻石油、天然气资本,和管理临盆环节。2017年4月,英国石油公司发表声明称,借助数据分析手段,他们在墨西哥湾的现有油田中又探清楚明了相当于200万桶原油的储量。之前须要一年时间才能处理终了的数据如今仅需几周时间,再加上云计算,石油公司可以推扮演一座油田上百万种的生长途径。摆在石油公司眼前的选项越多,关于前期摸索性开采的投资也就越少,本钱大年夜大年夜节约。另外,石油,乃至全部动力行业还应用数据分析来猜想设备能否邻近养护克日。经过过程分析设备的汗青数据,在其产生破坏之前就停止预处理。

  第三项(也是最重要的)创新趋势是主动化。在那些位于深海区域的油田,机械人曾经承当起很多风险义务,如在钻探开采时代连接收道。并且,很多公司正在研发可以或许经久处于海底的机械人,让它们可以时辰检测海底的管道和设备。虽然在某些关键岗亭上,人力依然弗成代替(如须要做出复杂的决定计划),但主动化机械人足以胜任其他岗亭。根据麦肯锡的一项研究,在将来十年里,石油与天然气公司将会雇用更多的数据学家,而不是地理学家。

  若何应对动力转型

  在将来,加倍优化的数据分析和主动化技巧可以更有效地调剂可再生动力。但是,这异样会产生新的成绩:当局没法像之前一样实施其天性性能,比如安然监管。日趋复杂的体系让传统监管行动显得非常愚蠢。是以,监管者须要尽力追逐行业的退化速度。挪威的石油和天然气公司,或许美国核工业的监管体系都是很好的自创对象。

  动力行业的转型对全球来讲是利好消息,但全球的政治、经济、情况各方面情势也都将产生深刻改变,政策制订者及商界领袖须要谨慎对待随之而来的冲击。

  石油等传统动力的价格经久走低无疑将减弱出口国的经济、地缘政治影响力。这些国度没法对此坐视不睬,纷纷主动反击。客岁,沙特阿拉伯发布了《2030展望》,欲望增添国度对石油的依附,扩大经济多样性。例如,沙特当局筹划在沙特阿美石油公司的初次公募(IPO)中出售约5%的股分,以期向多业态的全球工业集团改变。但这些举措面对重重妨碍,可否成功落实依然是个未知数。俄罗斯的改革之路也不平坦。大年夜约十年前,只要当原油价格在100美元/桶的时辰,俄罗斯当局才能均衡其预算。而从如今到2019年,俄罗斯当局欲望完成当油价为40美元/桶时也能均衡预算的目标,即使今朝当局35%的收益依然来自碳氢化合物。其他如安哥拉、尼日利亚等国度没法停止有效的改革,国际油价下跌也是以加重了国度外部的动乱局面。不过,恰当的财务监管和一个对外部投资更加友爱的营商情况或许可以赞助这些国度接触到行业内最前沿的技巧,并在国际动力市场上具有一席之地。

  在美国,动力革命将对失业及经济增长产生深远影响。以电力行业为例,其对天然气和其他可再生动力的依附曾经远非煤炭可比。2007~2016年,煤炭在电力临盆中的占比从近50%降至30%阁下,很多与煤炭相干的任务曾经消掉。美国社会还没有一场关于现代经济中失业情况若何变更的大年夜评论辩论,但动力行业见证了这场转型,应对办法也非常到位。比如,动力公司积极摸索对员工停止职业教导,让他们可以或许闇练操作主动化体系。得州农工大年夜学(TexasA&MUniversity)特别为地理空间技巧专业开设了硕士课程,为石油、天然气工种供给知识储备。

  气候变更依然是须要集全球之力来应对的优等大年夜事。根据最新的评价,全球的碳排放量须要增添80%才能减缓,并终究阻拦全球气温上升。而从近二十年的各类峰会和磋商的成果来看,这绝非易事。另外,与传统化石燃料比拟,可再生动力的价格丝毫没有竞争优势,即使后者的碳排放量更低。成绩的处理筹划在于加大年夜对创新技巧的投资——近十几年,私家部分对动力技巧的研发投资上升明显,但蓬勃国度在这方面的表示普通。

  技巧改革的成果正渐渐惠及浅显花费者。从2008到2014年,受益于动力价格降低,美国度庭均匀每年可以节俭逾越700美元。动力政策不该该只侧重包管资本的供给量,政策制订者更须要推敲:当资本变得充分且便宜以后,该若何应对它的后续影响。

  (作者系布鲁金斯学会研究员)翻译:赵健榆/第一财经研究院研究员

 
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