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【中國(guó)環(huán)保在線 新聞】2018年11月，可再生能源署發(fā)布《通過(guò)可再生能源的先進(jìn)部署加速國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的機(jī)遇》。
執(zhí)行摘要
1 可再生能源的潛力
主要結(jié)論：
正在推進(jìn)的能源轉(zhuǎn)型有望對(duì)能源供需產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。如果現(xiàn)行和計(jì)劃的政策繼續(xù)實(shí)施，可再生能源占一次能源供應(yīng)的比例將從2015年的15%左右上升到2050年的27%。然而，可再生能源署(IRENA)的分析顯示，要實(shí)現(xiàn)發(fā)展和氣候目標(biāo)，到2050年，這一比例至少需要上升到一次能源供應(yīng)的三分之二，而且必須與顯著提高的能效相一致。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可再生能源的部署速度必須加快六倍(可再生能源署，2018a)。
•加快可再生能源和能效的部署整體上具有經(jīng)濟(jì)效益，盡管這需要比目前的計(jì)劃多30%的低碳技術(shù)投資。雖然這一投資增加似乎很重要，但必要技術(shù)成本的進(jìn)一步下降將在投資增長(zhǎng)方面發(fā)揮作用。
•能源轉(zhuǎn)型所帶來(lái)的重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益包括社會(huì)福利的改善，這在很大程度上是由減少空氣污染和氣候變化對(duì)健康的影響所推動(dòng)；到2050年，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)每增長(zhǎng)1%，能源行業(yè)就將增加1160萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
•能源轉(zhuǎn)型是減緩氣候變化的努力基礎(chǔ)：為了實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)，到2050年，平均氣溫增幅較之工業(yè)化前的水平，至少應(yīng)該保持低2°C，經(jīng)濟(jì)二氧化碳(CO2)排放強(qiáng)度至少需要降至85%。同時(shí)增加可再生能源和能效可以實(shí)現(xiàn)與能源有關(guān)的減排達(dá)到90%以上，從而使世界沿著能源轉(zhuǎn)型之路前進(jìn)。
關(guān)鍵舉措：
•政府在加速能源轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。根據(jù)國(guó)家能力和需要，各國(guó)政府有責(zé)任建立可行的政策框架，為私營(yíng)企業(yè)提供長(zhǎng)期保障并確保能源轉(zhuǎn)型的積極環(huán)境。低碳解決方案的市場(chǎng)信號(hào)和財(cái)政激勵(lì)是政策核心。G20成員國(guó)的溫室氣體排放量在居高不下，需要在此方面加倍改進(jìn)。
•提早行動(dòng)對(duì)于將溫度上升限制在2°C以下以及將能源轉(zhuǎn)型益處大化至關(guān)重要，同時(shí)能大限度減小擱淺資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
可再生能源署近的報(bào)告《能源轉(zhuǎn)型：2050年路線圖》(可再生能源署，2018a)描繪了能源體系的根本性轉(zhuǎn)變，即提率，并且以更高水平的可再生能源為基礎(chǔ)。這種轉(zhuǎn)型——被視為許多國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的高潮——有望讓世界變得更加繁榮和更具包容性。
研究顯示，可再生能源占一次能源供應(yīng)的比例可能從2015年的15%左右上升到2050年的三分之二左右(圖1.1)。按終能源計(jì)算，這將需要可再生能源增長(zhǎng)至少6倍。為使可再生能源占據(jù)高份額，在能源使用的各個(gè)領(lǐng)域，從電力到供暖和制冷，再到運(yùn)輸，可再生能源都需要增長(zhǎng)。
強(qiáng)化改善能效，降低了消費(fèi)者的能源成本，并可有效確保2050年的能源需求保持在目前水平。此類改善到2050年，可能需要從預(yù)計(jì)的每年1.8%(如果現(xiàn)行政策繼續(xù)實(shí)施；在圖1.1中，這被稱為參考情景)提高到2.8%(符合可再生能源署的路線圖，或可再生能源署可再生能源路線圖2050)。當(dāng)然，這種深刻的轉(zhuǎn)變需要政府采取協(xié)調(diào)一致的行動(dòng)。
圖1.1 在兩種情景下能源供應(yīng)(一次能源供應(yīng)總量)：可再生能源及非可再生能源占比
來(lái)源：可再生能源署，2018a.
注解：EJ/yr=艾焦耳/年；REmap=可再生能源署可再生能源路線圖2050；TPES=一次能源供應(yīng)總量。參考情景綜合考慮了目前和計(jì)劃政策的實(shí)施結(jié)果。
到目前為止，可再生能源占發(fā)電量的四分之一，也占2012年以來(lái)新增電力產(chǎn)能的一半以上。這些數(shù)據(jù)反映了可再生能源電力的顯著經(jīng)濟(jì)成就以及政府的支持政策(可再生能源署和國(guó)家能源署，2017)。目前，在自然資源富足的地區(qū)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電(PV)、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等技術(shù)可提供價(jià)格與化石燃料發(fā)電具有競(jìng)爭(zhēng)力的電力。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的持續(xù)快速下降，可再生能源發(fā)電發(fā)展迅速。
然而，在終端消費(fèi)者使用的能源當(dāng)中，電力本身只占20%左右。剩余的80%主要涉及終端用能行業(yè)，即工業(yè)和建筑的供暖和制冷以及運(yùn)輸業(yè)。這些行業(yè)的直接用能主要是化石燃料，非化石能源部分，生物質(zhì)能使用較多，光熱和地?zé)崮苁褂幂^少(可再生能源署，2018a)。
總體來(lái)說(shuō)，目前可再生能源主要源自生物質(zhì)能。在REmap情景下，生物質(zhì)能將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，到2050年，生物質(zhì)能將占可再生能源消費(fèi)的約三分之一，更具體地說(shuō)，占交通業(yè)終用能的22%，建筑用能的14%，工業(yè)用能的19%和發(fā)電用能4%的(可再生能源署，2018a)。也就是說(shuō)，生物質(zhì)能近年增長(zhǎng)不足。需要倍加協(xié)同努力，擴(kuò)大生物質(zhì)能的使用范圍，特別在其能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用的領(lǐng)域，即運(yùn)輸業(yè)(特別是海運(yùn)和航空)及各種工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。生物質(zhì)能還必須從經(jīng)濟(jì)適用的可持續(xù)原料中獲取。
盡管可再生能源署的2050年路線圖側(cè)重于終端用能的電氣化，到2050年將把電力在終端能源中的份額從20%提高到40%，但仍有很大一部分用能需求需要通過(guò)非電力能源來(lái)滿足。
目前可再生能源在交通運(yùn)輸業(yè)中所占用能比重僅為3%；在工業(yè)領(lǐng)域的比例稍高，約為10%。在建筑行業(yè)高，約為三分之一，盡管其中大部分來(lái)自傳統(tǒng)的生物質(zhì)能利用，這意味著生物質(zhì)能的使用效率較低。
圖1.2 可再生能源署2050年路線圖中能源消費(fèi)，發(fā)電量及可再生能源電力裝機(jī)容量
終端用能消費(fèi)總量(PJ/yr)發(fā)電量(TWh/yr)可再生能源電力裝機(jī)容量(GW)
*包括光熱、地?zé)岷蜌淠?/div>
來(lái)源：可再生能源署，2018a.
注解：CSP=光熱發(fā)電；GW=吉瓦；PJ/yr=兆焦耳每年；PV=光伏發(fā)電；REmap=可再生能源署可再生能源路線圖2050；TWh=太瓦時(shí)
如上所述，四分之一的電力消耗由可再生能源提供(圖1.2，張圖)。但這一比例在電力行業(yè)的增長(zhǎng)速度快于終端用能行業(yè)。加快能源轉(zhuǎn)型不僅需要大幅提高終端用能電氣化和可再生能源發(fā)電，還需要在電力行業(yè)以外應(yīng)用可再生能源解決方案。在規(guī)劃、解決方案和各種措施中顯然包含終端用能?？稍偕茉词鸬?050年路線圖顯示，可再生能源在建筑、工業(yè)和交通領(lǐng)域的份額將分別增長(zhǎng)至77%、63%和58%(可再生能源署，2018a)2。
在REmap情景下，到2050年，可再生能源發(fā)電在電力行業(yè)的份額將達(dá)到85%，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電將增至64%(圖1.2，中間圖)，要求政策措施確保可靠的電力供應(yīng)，包括分時(shí)電價(jià)、順應(yīng)市場(chǎng)和新的商業(yè)模式。另外互聯(lián)器，柔性的化石燃料及可再生燃料發(fā)電以及需求側(cè)響應(yīng)都可以更加靈活，從而提高多元可再生能源的份額。
電氣化與可再生能源電力和可再生能源部署相結(jié)合，在的基礎(chǔ)上，到2050年可再生能源將占終能源消費(fèi)總量的65%(圖1.2，張圖)。
2010~2017年，太陽(yáng)能光伏(PV)組件價(jià)格下降超過(guò)80%，平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)a下降73%至0.10美元/千瓦時(shí)(kWh)。在2007/2008年~2016/2017年間，陸上風(fēng)機(jī)價(jià)格下跌了37-56%，2010年~2017年間，陸上風(fēng)電平準(zhǔn)化度電成本下降23%至0.06美元/千瓦時(shí)。2017年投運(yùn)的公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目，平準(zhǔn)化度電成本低至0.05美元/千瓦時(shí)；陸上風(fēng)電項(xiàng)目的成本則低至0.04美元/千瓦時(shí)(可再生能源署，2018c)，與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。
近的拍賣和投標(biāo)結(jié)果表明，太陽(yáng)能光伏和陸上風(fēng)電的成本將繼續(xù)下降，平準(zhǔn)化度電成本將在0.03~0.04美元/千瓦時(shí)之間，到2020年甚至更低。b光熱發(fā)電(CSP)和海上風(fēng)電都是新興技術(shù)，2016年和2017年的拍賣結(jié)果(未來(lái)交付)為0.06美元/千瓦時(shí)~0.10美元/千瓦時(shí)。
這些數(shù)據(jù)意味著，隨著創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟(jì)推動(dòng)成本下降和效率提高，到2020年，所有商業(yè)化的可再生能源發(fā)電技術(shù)都將與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)，陸上風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目將日益削弱化石燃料的競(jìng)爭(zhēng)力。
可再生能源署分析表明，2010年至2020年期間，平準(zhǔn)化度電成本的學(xué)習(xí)率(例如，累計(jì)裝機(jī)容量每增加一倍，成本降低的百分比)可能為海上風(fēng)電14%，陸上風(fēng)電21%，光熱(CSP)30%，太陽(yáng)能光伏35%(可再生能源署，2018c)。
資料來(lái)源：可再生能源署，2018c.
注解：每個(gè)圓代表一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目或拍賣結(jié)果，在拍賣中有一個(gè)單一的結(jié)算價(jià)格。Y軸上圓心是每個(gè)項(xiàng)目的成本值。粗線是按年計(jì)算的加權(quán)平均的平準(zhǔn)化度電成本，或拍賣價(jià)值。對(duì)于平準(zhǔn)化度電成本數(shù)據(jù)，經(jīng)合組織國(guó)家和中國(guó)的真實(shí)WACC為7.5%，世界其他國(guó)家為10%。波段代表化石燃料發(fā)電的成本范圍。LCOE=平均發(fā)電成本；USD/kWh=美元/千瓦時(shí)；WACC=加權(quán)平均資本成本。
a.此框中的所有平準(zhǔn)化度電成本數(shù)字都排除了地方或聯(lián)邦財(cái)政支持政策的影響。它們是在試運(yùn)營(yíng)之年推出的，并且基于可再生能源署的可再生能源成本數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含1.5萬(wàn)個(gè)公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電項(xiàng)目的成本和業(yè)績(jī)的細(xì)節(jié)。
b.2020年低于0.03美元/千瓦時(shí)的震撼拍賣價(jià)格并不等同于平準(zhǔn)化度電成本計(jì)算，因?yàn)橥ǔ２话~外的收入流(例如墨西哥的清潔能源證書價(jià)值)。
此外，大幅降低技術(shù)成本將成為可再生能源及其技術(shù)領(lǐng)域投資增加的主要?jiǎng)恿?。然而，按照可再生能源?050年路線圖的設(shè)想，到2050年，世界能源體系將更多地基于可再生能源，2015年~2050年期間能源體系累計(jì)投資將需要增加30%，從93萬(wàn)億美元(參考情景)增至120萬(wàn)億美元(在REmap情景下)。盡早采取行動(dòng)，對(duì)于充分利用現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，同時(shí)將未來(lái)擱淺資產(chǎn)的巨大成本降至低至關(guān)重要。
能源轉(zhuǎn)型有益于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。它將顯著改善福利、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)(以GDP衡量)和就業(yè)。到2050年，經(jīng)濟(jì)GDP將增長(zhǎng)1%；到2050年GDP增長(zhǎng)的累計(jì)收益估計(jì)為52萬(wàn)億美元。5與參考情景比較，額外福利將增加15%，主要是由于空氣污染對(duì)健康的影響減少，以及預(yù)期的氣候變化影響減少。
有了全面的政策，能源轉(zhuǎn)型也可以促進(jìn)能源部門的整體就業(yè)，因?yàn)閯?chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)多于化石燃料行業(yè)失去的就業(yè)機(jī)會(huì)。在REmap情景下，到2050年化石燃料領(lǐng)域?qū)⑹?40萬(wàn)個(gè)工作崗位，但可再生能源、能效和電網(wǎng)改善以及柔性能源領(lǐng)域?qū)?chuàng)造1900萬(wàn)個(gè)新工作崗位，凈增加1160萬(wàn)個(gè)工作崗位(可再生能源署，2018a)。
注解：
2.包括使用來(lái)自可再生能源的電力和地區(qū)供熱。
3.第五章進(jìn)一步討論了水電和生物質(zhì)能發(fā)電在提供靈活性方面的作用。
4.經(jīng)常被討論的靈活性選項(xiàng)是儲(chǔ)能，它有多種形式。截至2017年年中，的儲(chǔ)能容量約為176吉瓦(GW)，擁有4670吉瓦時(shí)的電力存儲(chǔ)潛力，其中96%為抽水蓄能(可再生能源署，2017a)。根據(jù)可再生能源署的2050年路線圖(REmap)，到2030年，預(yù)計(jì)將有11900~15300吉瓦時(shí)的常備電力儲(chǔ)存，其中只有51%來(lái)自抽水蓄能。(有關(guān)抽水蓄能的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱第5章。)此外，如果智能電動(dòng)勢(shì)解決方案得到廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)重要的協(xié)同效應(yīng)，允許更高程度地部署多元可再生能源(可再生能源署，2018b)。
5.關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的進(jìn)一步討論，見第2章。
原標(biāo)題：可再生能源署發(fā)布《通過(guò)可再生能源的先進(jìn)部署加速國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的機(jī)遇》
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