到2030年可再生能源增長(zhǎng)兩倍,能效提升一倍*:1.5℃情景的關(guān)鍵指標(biāo)發(fā)表時(shí)間:2023-11-20 16:10來(lái)源:中國(guó)國(guó)際可再生能源署合作辦公室 TRIPLING RENEWABLE POWER DOUBLING ENERGY EFFICIENCY ![]() ![]() COP28主席團(tuán)、國(guó)際可再生能源署(IRENA)和全球可再生能源聯(lián)盟(GRA)共同編制《到2030年可再生能源發(fā)電容量增長(zhǎng)兩倍,能效改善速率提升一倍:實(shí)現(xiàn)1.5°C目標(biāo)的關(guān)鍵步驟》報(bào)告,匯集可再生能源和氣候變化領(lǐng)域的全球視角,提供綜合政策建議。 *本文標(biāo)題中的增長(zhǎng)兩倍、提升一倍的含義以報(bào)告完整題目為準(zhǔn)(見(jiàn)上) Tripling renewable power 可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)兩倍 全球升溫能否被限制在1.5°C以內(nèi),將取決于各國(guó)到2030年能否成功減少溫室氣體排放。IRENA《2023年世界能源轉(zhuǎn)型展望》表明,全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量需要從2022年創(chuàng)紀(jì)錄的36.8億噸,大幅下降到2030年的230億噸二氧化碳。
IRENA的1.5°C情景確定了一條技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的途徑,以實(shí)現(xiàn)與《巴黎協(xié)定》目標(biāo)一致的能源未來(lái)。它的結(jié)論是,由可再生能源驅(qū)動(dòng)的能效和電氣化、清潔氫氣、和可再生能源的直接利用正在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型;但轉(zhuǎn)型力度仍然不足,我們需要一個(gè)更快速的、更系統(tǒng)的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。
根據(jù)IRENA的1.5°C情景,到2030年,全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將需要增長(zhǎng)兩倍以上,從2022年的3382GW增加到11174GW。具體而言,同期太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量將從2022年的1055GW增加到5400GW以上,風(fēng)電裝機(jī)容量將從2022年的899GW增加到3500GW(陸上3040GW,海上500GW)。可變可再生能源(VRE),如太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電,在發(fā)電總量中的比例將從2021年的10%上升到2030年的46%,這就要求能源系統(tǒng)的運(yùn)行具有更大的靈活性。繼太陽(yáng)能和風(fēng)電之后,發(fā)電能力的第三大增長(zhǎng)將是水電,到2030年,全球水電裝機(jī)容量(不包括抽水蓄能)將比2022年的水平增長(zhǎng)近17%,1.5°C情景將達(dá)到1465 GW。
![]() 在“行動(dòng)十年”中實(shí)現(xiàn)1.5℃目標(biāo)的關(guān)鍵表現(xiàn)指標(biāo) 這表明,2020-2030十年中,平均每年可再生能源裝機(jī)容量需增加約1000GW,是2022年實(shí)際新增可再生能源裝機(jī)容量 (292 GW,包括189 GW太陽(yáng)能和73 GW風(fēng)電)的三倍。到2030年,太陽(yáng)能光伏發(fā)電平均每年增加551GW,風(fēng)電平均每年增加329GW,二者將主導(dǎo)這十年的發(fā)電增長(zhǎng)。儲(chǔ)能能力將隨之?dāng)U大,全球電池累積儲(chǔ)存量將增加21倍,從2020年的17GW增加到2030年的359GW。
然而,這十年可再生能源的增長(zhǎng)可能不是線性的,有許多因素影響著增長(zhǎng)率。鑒于2022年的年裝機(jī)量還不到IRENA 1.5℃情景下平均年裝機(jī)量的三分之一,全球需立即推動(dòng)可再生能源實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。
各國(guó)和各地區(qū)在加快部署可再生能源發(fā)電能力方面將遵循不同的軌跡。對(duì)于那些投資壁壘較低、可再生能源潛力較高、電力市場(chǎng)更為成熟的國(guó)家,應(yīng)致力于更大程度地增加可再生能源產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)脫碳。他們能夠通過(guò)分享可再生能源技術(shù)、專門(mén)技能、為擴(kuò)大可再生能源創(chuàng)造適當(dāng)條件等方面的經(jīng)驗(yàn)來(lái)協(xié)助其他國(guó)家。
根據(jù)IRENA1.5°C情景,全球太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)將由20國(guó)集團(tuán)國(guó)家主導(dǎo),到2030年的累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到約4530GW,其他地區(qū)總累計(jì)裝機(jī)容量需要超過(guò)900GW。風(fēng)電方面,中國(guó)、美國(guó)、加拿大、巴西和幾個(gè)歐洲國(guó)家的陸上風(fēng)力潛力很高,而海上風(fēng)電的大部分?jǐn)U張將在四個(gè)關(guān)鍵市場(chǎng) (中國(guó)、歐盟27國(guó)、美國(guó)和印度)出現(xiàn),到2030年其裝機(jī)容量將占海上風(fēng)電部署的60%以上。就水電而言,到2030年,G20國(guó)家將占全球水電裝機(jī)容量的79% (超過(guò)1150GW),世界其他地區(qū)總裝機(jī)容量須達(dá)到305GW。
![]() 1.5℃情景下2022年與2030年全球可再生能源裝機(jī)發(fā)電能力 鑒于發(fā)展中國(guó)家日益增長(zhǎng)的電力需求,包括并網(wǎng)和離網(wǎng)系統(tǒng)在內(nèi)的可再生能源發(fā)電容量必須在發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)更快速的增長(zhǎng),解決發(fā)展中國(guó)家能源可及方面的挑戰(zhàn)。目前,盡管許多發(fā)展中國(guó)家可再生能源潛力巨大,但在發(fā)電系統(tǒng)部署和獲得投資方面落后。例如,在2000-2020年,全球可再生能源累計(jì)投資達(dá)8410億美元,但非洲僅獲得600億美元,占比2%。 加快部署可再生能源不僅對(duì)氣候環(huán)境有利,也將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。2010年,全球陸上風(fēng)力發(fā)電的加權(quán)平均平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)為0.107美元/千瓦時(shí),比最低化石燃料成本0.056美元/千瓦時(shí)高出95%。然而,到2022年,新的陸上風(fēng)電項(xiàng)目的全球加權(quán)平均LCOE為0.033美元/千瓦時(shí),比***的化石燃料選擇低52%,為0.069美元/千瓦時(shí)。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的進(jìn)步更為突出。2010年,全球太陽(yáng)能光伏的加權(quán)平均LCOE為0.445美元/千瓦時(shí),比***的化石燃料燃燒方案貴710%。但到2022年,成本將大幅下降至0.049美元/千瓦時(shí),比***的化石燃料選擇低29%。
全球海上風(fēng)電的加權(quán)平均LCOE從2010年比***的化石燃料方案貴258%,下降到2022年僅貴17%,成本從0.197美元/千瓦時(shí)下降到0.081美元/千瓦時(shí)。全球太陽(yáng)能光熱的加權(quán)平均LCOE從2010年比***的化石燃料高591%,下降到2022年的高71%。 全球水電的加權(quán)平均LCOE在2021-2022年增加到0.061美元/千瓦時(shí),主要是因?yàn)樵诟咛魬?zhàn)性和偏遠(yuǎn)的地點(diǎn)開(kāi)發(fā)了水電。即便如此,水電仍然比新的化石燃料便宜,地?zé)犴?xiàng)目也是如此。2022年,地?zé)崛蚣訖?quán)平均LCOE為0.056美元/千瓦時(shí),生物為0.061美元/千瓦時(shí)。
![]() 2010-2022年太陽(yáng)能和風(fēng)電的成本競(jìng)爭(zhēng)力 可再生能源還具有更廣泛的的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益:減少礦物燃料進(jìn)口依賴、改善國(guó)家收支平衡、通過(guò)減少礦物燃料帶來(lái)的價(jià)格波動(dòng)來(lái)加強(qiáng)能源可負(fù)擔(dān)性和能源安全。這些無(wú)法定價(jià)的好處大大提高了可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)力,但在當(dāng)前的政策中,這些益處并未得到足夠重視。
根據(jù)IRENA的1.5℃情景,未來(lái)的電力系統(tǒng)將整合廣泛的可再生能源,每種技術(shù)在滿足電力需求方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,太陽(yáng)能和風(fēng)電將主導(dǎo)產(chǎn)能擴(kuò)張。這標(biāo)志著電力系統(tǒng)供電動(dòng)態(tài)的變革性轉(zhuǎn)變,并對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)??赏ㄟ^(guò)采用新的運(yùn)營(yíng)戰(zhàn)略和機(jī)制,加快擴(kuò)大智能需求應(yīng)對(duì)計(jì)劃,以及部署支持電力系統(tǒng)靈活性的技術(shù),包括利用水庫(kù)和抽水蓄能水電、儲(chǔ)能以及部門(mén)耦合技術(shù),來(lái)滿足用能需求。
近年來(lái),由可再生電力生產(chǎn)的氫氣——綠氫及其衍生物已被用作難以減排行業(yè)的工業(yè)原料。氫氣也被作為一種能量載體,用于平衡電力需求和可變可再生能源的供應(yīng),從而為電網(wǎng)提供更多靈活性。因此,綠氫將助力在電網(wǎng)中融入高比例可再生能源,還可以為季節(jié)性儲(chǔ)能提供解決方案。 Doubling energy efficiency 能源效率改善速率提升一倍 可再生能源的迅速擴(kuò)張只是能源轉(zhuǎn)型的一部分。能源轉(zhuǎn)型還應(yīng)旨在通過(guò)一系列能效更高的技術(shù),并輔之以結(jié)構(gòu)和行為的改變,降低整個(gè)經(jīng)濟(jì)的能源強(qiáng)度。這些措施往往能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的協(xié)同效益。從私人轎車到集體運(yùn)輸,從客運(yùn)航空和公路貨運(yùn)到鐵路,所有終端用能部門(mén)都需要采取一系列措施來(lái)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,如采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則,改進(jìn)建筑絕緣、熱泵和高效電動(dòng)機(jī)等。 IRENA1.5°C情景下,能源效率主要取決于終端用能部門(mén)的節(jié)能技術(shù)和廣泛電氣化的結(jié)合。運(yùn)輸和建筑等終端部門(mén)的電氣化將使直接用電在最終能源消費(fèi)總量中所占比例從2020年的22%上升到2030年的29%。 熱泵、更高效的電器和電動(dòng)汽車所體現(xiàn)的技術(shù)能效改進(jìn),以及靈活、智能的電氣化戰(zhàn)略和分散式能源的部署,對(duì)于建筑和運(yùn)輸?shù)冉K端部門(mén)的脫碳具有極其重要的意義。就工業(yè)部門(mén)而言,持續(xù)提高能源效率對(duì)在2050年前保持能耗水平不再上漲十分重要。 ![]() 2030年交通和建筑領(lǐng)域的指標(biāo) 為了實(shí)現(xiàn)IRENA1.5°C目標(biāo),到2030年,全球能源強(qiáng)度改善的年速度應(yīng)比目前的水平翻一番,這也符合國(guó)際能源署的評(píng)估結(jié)果。如果達(dá)到這一速度,全球最終能源消費(fèi)在同一時(shí)期將經(jīng)歷最小的增長(zhǎng)。可再生能源和能源效率是實(shí)現(xiàn)氣候承諾、能源安全和能源可負(fù)擔(dān)性的**工具。各國(guó)政府必須加倍努力,保證各方面的投入充足。 ![]() 實(shí)現(xiàn)1.5℃目標(biāo)所需的投資 |