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全球应如何为提高能源效率投资

美知名国际金融问题专家魏尚进谈20国集团峰会

http://www.gkong.com 2009-01-08 17:33 来源:中国自动化学会专家咨询工作委员会

  一项旨在利用提高能源效率的成本效益机会的计划有可能使能源需求的增长减少一半,并能削减温室气体的排放,产生极具吸引力的投资回报。

  2008年11月 • Diana Farrell and Jaana K. Remes 《麦卡锡季刊》,2008年11月

  从现在到2020年,每年投资1,700亿美元致力于提高能源效率,就可能将预计的全球能源需求增长量削减一半。此外,这些投资还可以最多实现将大气中温室气体的长期浓度控制在万分之4.5所要求的减排量的一半,专家们认为,该温室气体浓度水平是防止全球平均气温升高超过2℃所必须的。

  实现这些目标的关键是要精心确定成本效益机会以便提高能源效率(即从能耗所实现的产出水平)。麦肯锡全球研究院(MGI)和麦肯锡全球能源和原材料咨询业务部已经在以前发表的著述中描述了提高照明、制冷和供热系统以及其他技术(如汽车和工厂机器设备)能源效率的可能性1。通过共同行动,到2020年,可使全球能源消耗每年减少135个QBTU(1015英国热量单位),相当于每天节约大约6,400万桶石油。

  我们估计,为了实现我们在以前的著述中确定的提高能源效率的机会2,所需要的各种不同规模投资的市场价格约为每年1,700亿美元。这些投资的平均内部回报率(IRR)将达到17%,而每一单项投资的内部回报率至少将达到10%以上3。到2020年,每年总的节能效益将会达到大约9,000亿美元4。所有这些投资仅占目前全球每年GDP的0.4%,它们均采用现有技术,并且,都不需要牺牲能源用户的舒适和便利。

  然而,还存在一些会妨碍这些投资以及它们所能产生的节能效益的现实障碍。其中之一就是市场和政策上的诸多不完善之处。仅列举几种:用户难以获得有关能源效率可选方案的足够信息;燃料补贴影响了提高能源使用效率的积极性;业主和租户都不愿意为提高住宅能源效率投资,因为他们认为投资的大部分收益将被对方获得。第二个挑战是:2/3的投资机会都位于发展中国家,这些国家的消费者和企业面临着对它们稀缺的投资资金的各种相互竞争的需求。在我们的分析所建议的每年投资额中,仅中国就要占到16%。

  不过,为了克服这些障碍和促进必要的投资,公共部门和私营部门都可以大有作为。可优先采用的政策包括制定电器和设备的能效标准,以及取消对能源消费的补贴和税收减免。企业可以提高它们的能效标准,并采用创新方法克服信息和中介障碍——这些障碍使它们和消费者难以采用在经济上和环境上更合理的能源选择方案。通过这些方式,企业领导人将从提高能源效率中获取巨大的经济效益,甚至还可能创造出全新的市场。

  每年1,700亿美元的投资如何分配

  各部门和各地区提高能源效率的投资机会存在很大的差异。世界各地的工业部门每年能以有利可图的方式利用的投资还不到1,700亿美元的一半;住宅建筑部门可以利用的投资大约占到1/4。商用建筑部门和交通运输部门将吸收其余的投资,其所占比例与住宅建筑部门大致相同(图1)。在1,700亿美元的投资中,大约有2/3将流向发展中国家。由于发展中经济体正在快速增长,能源消费方式效率较低,加上可以大量供给低成本劳动力,因此,在这些国家每减少1个单位能源需求的成本要比在发达国家低大约35%5。
 

  工业部门

  到2020年,对全球工业部门每年830亿美元的合理投资将使该部门的能源需求减少53个QBTU(相当于每天节约大约2,500万桶石油),占到全球提高能源效率机会的40%。这些投资将以数百种不同的细微方式(其中包括跨部门的节能措施,如热电联产和提高电机驱动系统的效率等),提高能源利用率。工业部门特有的行业节能机会(如在化工行业中的改进的液体膜分离技术)也比比皆是。

  工业部门里的大量投资必须投在新兴市场,在那里,提高能源效率的经济效益极具吸引力。例如,到2020年,在中国每减少1个QBTU工业能源需求所需要的资金量比在美国平均要少33%。在某些行业(如钢铁、纸浆和造纸行业),这种资金需求量的差异甚至更大(超过50%)。中国和其它发展中国家之所以拥有这种巨大潜力,是因为它们可以通过更换原有的低能效资产来提高能源利用率;另一个原因是较低的劳动力成本可以减少许多工业节能措施对资金的需求量,并因此能提高内部回报率(IRR)。

  在世界各地的工业部门中,提高能源效率机会的内部回报率大多为10%左右,因此,对于最低预期回报率(投资者要求获得的最低预期收益)颇为敏感。如果将最低预期回报率提高一倍(达到20%),将使工业部门提高能源效率的机会减少14%(到2020年,从53个QBTU减少到46个QBTU),并使累积资金需求量减少27%(从每年830亿美元减少到大约610亿美元)。与此相反,如果将最低预期回报率减小到零,将使提高能源效率的机会增加14%(从53个QBTU增加到60个QBTU),并使资金需求量增加45%(从每年830亿美元增加到1,200亿美元)。

  住宅建筑部门

  在住宅建筑部门每年400亿美元的节能投资中,几乎80%都将投入其中一个节能机会:在新建和原有的住宅中安装能效更高的供热和制冷系统(图2)。但是,这些改进只能将对住宅能源的需求(总量为35个QBTU)减少37%,或占所有经济部门节能机会的26%。

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  住宅建筑部门其余63%减少能耗潜力所需的资金只占该部门每年400亿美元的节能投资中20%多一点。所需资金较少的一项主要的节能机会是提高照明效率——推广使用小型荧光灯(CFL)和发光二极管(LED)。到2020年,此项节能机会将仅占用住宅建筑部门所需节能资金的4%左右,但却能在降低住宅能源需求的机会中占到26%的比重。

  另一项所需资金较少的节能机会是提高家用电器的能效,它占到提高住宅能源效率机会的27%。对于最终用户而言,它的资金成本几乎接近于零。过去,在采用新的能效标准后,随着生产量的扩大和单台产品成本的降低,较高能效电器的用户购买价格也随之下降。我们的研究表明,能效更高的家用电器的升级换代将来会再一次创造巨大的规模经济效益,它将确保最终用户购买家用电器的成本增加不多甚至不会增加。住宅建筑部门其余的投资和节能潜力将通过提高水暖能效以及一些较小的节能机会而得以实现。

  中国和美国占有全球住宅建筑部门40%以上降低能耗的机会。到2020年,中国可使该部门的能源需求降低7.3个QBTU;而美国可以降低7.1个QBTU。在欧洲和美国,住宅建筑部门能源需求增长每降低1个QBTU所需的成本比在中国和其它发展中地区分别高出近30%和23%。一个重要原因在于,发展中国家在劳动密集型的建筑物外壳节能装置(如保温隔热)的安装上成本较低。

  商用建筑部门

  商用建筑部门(包括医院、宾馆、办公楼、饭店、零售商店和学校等)的节能机会比工业部门和住宅建筑部门小得多。该部门每年220亿美元的节能投资(占1,700亿美元总投资的13%)将产生大约13个QBTU的节能效果,占到所有经济部门提高能源效率机会的10%。

  此外,商用建筑部门节能投资机会的地区分布状况也与工业部门和住宅建筑部门有相当大的不同(图3)。在商用建筑部门,发达国家有大约60%的节能潜力,并需要吸收70%以上的资金来实现这些潜在机会,因为该部门的重要性一般来说是随着一个国家收入的增长而增加。与此类似,办公设备和许多其他电器消耗的能源也将随着收入增长而增加。  

  为了实现提高能源效率的机会,商用建筑部门所需要的投资规模与住宅建筑部门有极大的不同。例如在美国,从现在到2020年,为了在照明和电器领域减少1个QBTU的能源需求,商用建筑部门所需要的投资总额大约分别为270亿美元和250亿美元。而在美国的住宅建筑部门,为在这两个领域实现相同目标所需要的资金总额均不足30亿美元。

  在照明领域,两个部门之间存在巨大差异的主要原因是商用建筑部门的照明器具已经具有较高能效,因此对其升级换代要比更换小型荧光灯昂贵得多。例如,用发光二极管替换卤素灯可以削减50%的能源需求,但是,更换发光二极管所增加的成本要比更换小型荧光灯高得多。在电器领域,两个部门的主要区别在于,与家用电器相比,商用电器的种类要繁杂得多,并且每种电器使用批量较小。其结果是,在更换这些电器时,由于每个品种的规模效益较低,因此降价的可能性较小,最终用户将不得不为此买单。

  交通运输部门

  在交通运输部门的节能机会中,整整有1/3(4.5个QBTU)不需要任何额外的资金。这些收益将来自于在石油出口地区(如中东和委内瑞拉)取消燃料补贴,从而减少它们对交通运输燃料的过度消耗。

  在交通运输部门总的节能机会(13个QBTU,占所有经济部门节能机会的10%)之中,其余2/3的节能机会则是相对资金密集型的方法。例如,通过重新设计和采用新型替代材料来减轻汽车重量并缩小其尺寸将会非常昂贵(铝合金、高性能复合材料等轻质材料的成本远远高于钢铁材料)。总的来说,交通运输部门对资金的需求量要大于其他经济部门。

  优先采取4项行动

  在许多情况下,我们所描述的各种能源投资机会并没有被抓住。为什么呢?主要原因是存在大量的市场调节失灵的现象,这包括直接影响能源高效利用的燃料补贴;用户缺少他们可以利用的能源效率信息;以及在建筑商、业主和租户之间未能就节能投资动机的平衡取得一致6。要清除这些障碍并不容易,但政策制定者和企业领导人可以通过优先采取4项行动来取得长足进步。虽然已有少数领导人开始采取行动,但还需要更多的人参与其中。

  制定电器和设备的能效标准

  在电器、照明、设备等类似领域的节能投资需求并不太大。制定能效标准可以起到至关重要的协调作用,能促使制造商从生产低能效产品转向生产更高能效的产品,从而通过大幅度降低单件产品成本来提高它们的市场占有率7。例如,在美国,从1970~1985年,强制性能效标准的稳步提高使电冰箱的能效每年提高4.4%。

  一些国家的政府选择对一些专门技术制定基本标准(如澳大利亚强制要求使用小型荧光灯)。而一种更为有效的方法是制定可以通过各种不同方式达到的总体性能标准。例如,韩国有一项要求待机功率不超过1瓦的规定8 。美国加州要求在2012年以前淘汰白炽灯,但允许消费者用几种能效更高的灯具之一来替换白炽灯。目前,有一种有力的论据,要求对其它家用电器以及大批量销售的商用设备也采用类似的标准,并将现有的地方性标准应用于更广大的地区。

  与此同时,私营部门的企业也可以自发地建立非官方的行业能效标准。例如,美国消费电子产品协会规定了基本型数字电视机顶盒的睡眠模式的最大耗电量。自愿披露信息对于节能也会有所帮助。例如,在2007年,英国的卫浴设备制造商协会宣布了一项为高能效卫浴产品颁发非官方的行业领先标志的计划。

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  为提高新建筑和改造建筑的能源效率筹措资金

  在新建民宅和其它建筑物之初就将节能特性融入其中,这要比以后再对其进行节能改造要省钱得多。例如,在新建筑的窗户上安装双层玻璃的成本要大大低于用新的双层玻璃窗更换原有单层玻璃窗的成本。与此类似,如果家庭或企业在对建筑物进行改造时再进行墙体的保温隔热处理,就需要花费更多的钱。

  但是,由于资金的限制,许多家庭无法抓住这些节能机会。即使在拥有成熟抵押贷款市场的发达经济体,那些已经获得一定额度抵押贷款的人常常也会面临两难抉择——例如,是购买一个大理石的厨房料理台,还是安装能效较高的双层玻璃窗。对于大多数私有商用建筑,主要的挑战是解决业主与租户的代理问题,以及商业企业的快速调整流动导致了非常高的折旧率。

  由于所有这些原因,公共部门和私营部门应该为高能效建筑的前期投资提供资金帮助。一些私营和公共部门的企业已经在为提高能源效率提供贷款:例如,花旗银行和美洲银行已经宣布,将为“绿色投资”分别提供500亿美元和180亿美元的资金(包括为高能效住宅提供优惠贷款9)。中国通过出售碳排放额度来筹措资金,已为高能效产品(如新型节能灯)准备了10亿美元资金。

  进一步创新的空间还很大,例如,可将许多家庭和企业的节能资金集中起来,并将其证券化,转化为可交易的能源效率抵押贷款 ,“白色证书”(表示能源效率收益的可交易凭证)或排放许可证。此外,抵押贷款银行可以找到与公用事业公司和能源中介机构进行合作的创新方式,把将来的节能收入与抵押贷款的合同条款直接挂钩。

  公私合作通常可以扩大投资规模,并有效地利用专业技能。例如,在“克林顿气候行动计划”(CCI)的框架下,美国联邦政府已经与拥有地产的企业和金融机构合作,通过更新改造,提高城市建筑物的能源效率。5家主要的金融机构提供了大约50亿美元的贷款,来推动实施具有经济性和实用性的提高能效解决方案。

  在快速增长的发展中地区,国际金融机构、发展机构以及非政府组织(NGO)在为提高能源效率提供不断扩大的金融支持方面发挥了至关重要的作用。例如,在上一个财政年度,世界银行在提高能源效率和利用可再生能源方面的投资增加了67%,达到了14亿美元。“可再生能源和能源效率合作伙伴计划”(REEEP)在全球200多个政府、企业、开发银行和非政府组织的支持下,通过公私协作,专门致力于以创新方式为提高能源效率的投资筹措资金。作为该计划受益者之一的E+Co西非现代能源基金会旨在筹集1.2亿美元的第三方资金,用于西非地区提高能源效率的项目。

  提升企业的能源效率标准

  为什么在工业部门和商用建筑部门还有如此之多提高能源效率的潜在机会未被充分利用呢?一个重要原因是世界各地仍有许多企业是国有企业(如控制了中国很大一部分工业产能的那些企业),或者仍在享受高水平的监管保护,使其不必参与竞争(如美国和许多其它国家的钢铁企业,直到最近才有所改变)。对于企业管理者来说,提高绩效是一项艰巨的任务。如果缺少提高绩效的市场压力,许多企业就不会充分利用所有可以利用的机会来提高自己的能源效率。

  机构投资者和其它股东可以帮助建立利用分散的提高能源效率机会的激励机制,例如,要求上市公司公开其能源效率和温室气体排放的相关信息,并鼓励企业管理者按照“能源精益”方式运营企业。制定能源效率的基准指标并生成相关信息是其中一个至关重要的环节。2007年12月,为了推动环保和节能投资,多家伦敦的投资银行签署了“伦敦协定”(London Accord),这是一个为在气候变化解决方案和提高能源效率方面感兴趣的投资者服务的新的开放性研究资源10。

  在国有企业和其它非市场化机构中,将能源效率纳入管理者业绩评估考核指标之中是另一个可选解决方案,我们看到中国已经采用了这种方法。私募基金公司也可以实施重大变革。在美国,一些私募基金公司(以及公用事业公司)已经开始参与一些工业企业的大型热电联产项目,在生产现场收集热能进行发电可以将发电效率从40%提高到80%。

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  能源中介机构的作用

  尽管对能源效率投资具有非常不错的经济效益,即使政府和企业领导人对提高能源效率都十分重视,但由于存在信息鸿沟、能源投资的高折旧率、未来节能收益的不确定性、以及业主和租户彼此担心会使对方获益而不愿投资等原因,仍然有一些节能机会或许将被束之高阁。因此,许多能源中介机构,如公用事业公司和能源服务企业(ESCO),将有机会为提高能源效率的投资筹措资金、提供支持,并从中获益。

  公用事业公司可以发挥至关重要的作用——只要它们的动机与提高能源效率的目标保持一致。传统上,公用事业公司的收入是与交付的电量挂钩的,这就鼓励它们增加电力消费而不是提高能源效率。为了改变这种现状,监管机构可以对提高其用户的能源效率、降低能源消耗的公用事业公司进行奖励。例如,美国加州出台了一项激励计划,根据该州的私营公用事业公司在能源效率方面的表现,对其进行奖励或惩罚,奖金或罚款可高达约4.5亿美元。

  通过采取正确的激励措施,公用事业公司的需求方管理(DSM)计划可以对家庭的能源消耗产生很大影响。例如,先进的电表可以使公用事业公司更有效地与用户沟通,使用户了解他们当前用电模式的精确价格,从而帮助他们减少高峰时段用电。一旦公用事业公司的电费账单采用分时计费模式,就能使具有吸引力的计费方案付诸实施。有些公用事业公司已经在对一些基于市场的投资计划进行试验,这些计划使能源服务企业可以联合起来,对一些可以减少能源需求的节能机会进行投标,从而替代投资建设新的发电能力。

  能源服务企业将降低能源消耗所需要的专业工程技术与金融服务结合起来,这些金融服务可以帮助市政机关、大学、中小学和医院(它们占到全部商业能源需求的25%,并且通常是在资金非常紧张的情况下运行)填补当前的资金来源与将来的节能收益之间的缺口。能源服务企业可以通过为节能工程的前期投资提供资金,换取由这些节能工程产生的现金流的分红份额来赚钱。据一个行业团体报告,2006年美国能源服务企业的投资达到25亿美元。在南非,国有电力企业Eskom公司已经评估和登记了100多家能源服务企业,作为其推动提高能源效率计划的组成部分。

  创造性的合作伙伴关系正在不断涌现出来。例如在华盛顿特区,金融服务公司Hannon Armstrong已经与Pepco能源服务公司在一个投资5亿美元的项目中进行合作,该项目旨在提高美国首都的私有建筑和政府大楼的能源效率。Pepco公司将对建筑物进行能源审计,采用能效更高的照明、供热和制冷系统对建筑物进行翻新改造,并保证其节能收益。Hannon Armstrong公司将利用这些收益作为项目资金。该项目的资金回收期为5~10年。

  为了抓住所有提高能源效率的机会,能源中介机构必须不断找到创新方式来克服信息和代理障碍。用户在接收信息的方式和了解可供选择的方式(比如说,以默认、否决选项等方式来提交能源效率选择方案)方面的微妙变化可以改变他们的行为方式。这些选择直接关系到能源费用的高低,可以鼓励用户充分利用为他们提供的节能机会11。

  能源效率投资的经济理由从未像今天这样充分。每年1,700亿美元的投资额是完全可以达到的,并且它带来的好处——可使能源需求的增长削减一半,同时获得极具吸引力的投资回报——也是巨大的。

  作者简介:Diana Farrell是麦肯锡全球研究院院长;Jaana Remes麦肯锡旧金山分公司咨询顾问。

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  注释:

  1如欲了解更多本研究项目的前期情况,请参见Diana Farrell、Scott S. Nyquist和Matthew C. Rogers所写的“充分利用全球能源”,《麦肯锡季刊》,2007年2月。

  2每年1,700亿美元的投资将用于所有的最终用户部门(工业部门、住宅建筑部门、商用建筑部门和交通运输部门),这四个部门合计占到全球提高能源效率机会的85%左右。为了将焦点集中在最终用户身上,我们在资金分析中没有考虑在生产和加工能源过程中为提高能效所需要的投资,在麦肯锡全球研究院确定的提高能源效率机会中,这一部分占到了15%。如需更详细地了解MGI的资金分析,可参见 “能源效率投资案例分析”(The case for investing in energy productivity)一文(可在www.mckinsey.com/mgi上免费阅读)。

  3在计算所有的内部回报率(IRR)时,假设石油价格为每桶50美元,该价格远远低于当前的油价,将会带来较高的投资回报率。

  4与此同时,通过这些节能投资,还可以避免为了满足不断增长的能源需求而不得不在发电能力或其它形式的能源基础设施上进行投资。据国际能源机构(IEA)估计,平均而言,在能效更高的用电设备、电器和建筑物上每投资1美元,就可以使在电力供给上的投资减少2美元以上(《2006年全球能源展望》(World Energy Outlook 2006),国际能源机构,2006年)。

  5较低的劳动力成本可以直接(如通过劳动密集型的工厂建造或设备安装)和间接(通过较低的本地生产投入成本,如工业部门中较便宜的产品原材料以及本地建筑物)降低资金需求。

  6如欲更详细地了解对不同能源消费细分领域中市场失效情况的描述,可去麦肯锡全球研究院网站(www.mckinsey.com/mgi)上免费阅读“遏制全球能源需求的增长:提高能源效率的机会”(Curbing Global Energy Demand Growth,The Energy Productivity Opportunity)一文中“实现提高能源效率机会的各种政策”(Policies to capture the energy productivity opportunity)的章节。

  7与此相比,制定建筑物能效标准的经济效益相对较低。与高能效电器和用电设备相比,高能效建筑物外壳的规模效益较小,并且为其筹措资金的局限性较大。由于这些原因,建筑物符合能效标准的比例要远远低于电器设备的合规率,在信用不良情况较多的发展中经济体尤其如此。

  8待机耗电是指电器处于关机或非工作状态下所消耗的电能。

  9这就使购买高能效住宅的家庭可以把将来体现在公用事业公司账单上的节能金额计入他们用于获取贷款资格的收入来源中,从而使他们有资格获得较高的抵押贷款,并且可以在抵押贷款的有效期内用这笔钱支付任何用于提高能效的费用。为了补偿消费者为第三方认证而付出的时间和费用,这两家银行现在已经为借款方减免了1,000美元的产权过户手续费。

  10如欲详细了解在投资银行、研究机构、大学和非政府组织之间进行合作的“伦敦协定”(London Accord)的情况,请登录以下网站:www.london-accord.co.uk

  11请参见Richard H. Thaler和Cass R. Sunstein所著的 “Nudge: Improving Decisions About Health, Wealth, and Happiness”书中的实例。纽黑文和伦敦:耶鲁大学出版社,2008年。

  

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