過去十年，全球太陽能發(fā)電盡管占比從低于0.01%到增至2%以上。各研究機(jī)構(gòu)關(guān)于太陽能發(fā)電的未來發(fā)展預(yù)測(cè),盡管模式不同但都相當(dāng)樂觀，認(rèn)為未來幾十年，太陽能發(fā)電將隨著制造成本的進(jìn)一步下降保持增長，增速暫時(shí)無法確定。BP的Sky模式預(yù)測(cè)，2040年，全球太陽能發(fā)電可達(dá)1.2萬太瓦時(shí)，太陽能發(fā)電將占全球總發(fā)電量的26%以上。國際能源署的相關(guān)預(yù)測(cè)也認(rèn)為，這個(gè)比例將達(dá)到21%~22%。各機(jī)構(gòu)都認(rèn)為，2040年，亞太地區(qū)仍將在太陽能發(fā)電領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和未來發(fā)展趨勢(shì)，中國、印度和非洲是最具太陽能發(fā)電潛力的國家和地區(qū)。雖然太陽能等可再生能源發(fā)展速度驚人，但在未來的能源結(jié)構(gòu)中，化石能源依然是主角。太陽能這類低碳、綠色的能源形式正一步步壯大，會(huì)隨著其相關(guān)技術(shù)成本的下降而逐漸成為能源結(jié)構(gòu)中重要的補(bǔ)充。本版文圖除署名外由盧雪梅提供
被新冠肺炎疫情籠罩的2020年，能源的未來發(fā)展顯得前所未有的撲朔迷離。總部位于美國華盛頓的未來資源研究院以《能源轉(zhuǎn)型抑或能源新增》為題的報(bào)告，梳理了全球主要幾家能源或經(jīng)濟(jì)研究機(jī)構(gòu)的最新能源預(yù)測(cè)，更以日本學(xué)者茅陽一的碳排放公式為主線，對(duì)太陽能的未來發(fā)展寄予厚望。太陽能能否成為環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展難題的最優(yōu)解？現(xiàn)在斷言為時(shí)尚早，但根據(jù)其以往的發(fā)展勢(shì)頭和未來的發(fā)展空間，其在增速上確實(shí)風(fēng)頭無兩。
太陽能發(fā)電未來可期
過去十年，全球太陽能發(fā)電占比從低于0.01%到增至2%以上，個(gè)位數(shù)數(shù)據(jù)雖然看上去并不醒目，但實(shí)際上增幅是巨大的。各研究機(jī)構(gòu)的不同模式關(guān)于太陽能發(fā)電的未來發(fā)展預(yù)測(cè)都相當(dāng)樂觀，認(rèn)為未來幾十年，太陽能發(fā)電將隨著其制造成本的進(jìn)一步下降而保持增長，但因不確定因素過多，增速暫時(shí)無法確定。
各研究機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行的預(yù)測(cè)結(jié)論也存在較大差異。主要有兩個(gè)原因，一是預(yù)測(cè)時(shí)需要對(duì)技術(shù)發(fā)展速度做出準(zhǔn)確性較高的假設(shè)，而這一點(diǎn)在實(shí)際操作中很難實(shí)現(xiàn)。以太陽能技術(shù)的發(fā)展和頁巖油氣的勘探開發(fā)為例：太陽能技術(shù)的發(fā)展速度和頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)的突破都不曾被預(yù)見到，從而也無法對(duì)其進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。二是太陽能的發(fā)展與各國政府的政策關(guān)系很大，政策力度越大，太陽能的發(fā)展速度也就越快，而政策是相對(duì)頻繁變化的因素，這就為預(yù)測(cè)增加了難度。
對(duì)當(dāng)前的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，BP的Sky模式得出的太陽能發(fā)展速度最快，其稱，2040年時(shí)，全球太陽能發(fā)電可達(dá)1.2萬太瓦時(shí)，并將在其后幾十年繼續(xù)快速增長。除了BP，Equinor（挪威國家石油公司）和國際能源署（IEA）的激進(jìn)氣候模式也都看好太陽能發(fā)電前景，并得出了相當(dāng)樂觀的預(yù)測(cè)結(jié)論，認(rèn)為其將實(shí)現(xiàn)快速增長。從政策演變模式看，彭博新能源財(cái)經(jīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果顯然最樂觀。BP的SKY模式認(rèn)為，到2040年，太陽能發(fā)電將占全球總發(fā)電量的26%以上。國際能源署的相關(guān)預(yù)測(cè)也認(rèn)為，這個(gè)比例將達(dá)到21%~22%。
從區(qū)域來看，以中國和日本為首的亞太地區(qū)，太陽能發(fā)電增長將最快。2018年，亞太地區(qū)的太陽能發(fā)電量占全球太陽能發(fā)電總量的43%。各機(jī)構(gòu)都認(rèn)為，2040年時(shí)，亞太地區(qū)仍將在太陽能發(fā)電領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，國際能源署的既定政策模式得出的太陽能發(fā)電全球占比將增至65%，美國能源信息署（EIA）是64%。另外，2018年，歐洲和歐亞地區(qū)太陽能發(fā)電全球占比為24%。但據(jù)所有機(jī)構(gòu)的不同模式預(yù)測(cè)，2040年時(shí)，這兩個(gè)地區(qū)的太陽能發(fā)電全球占比將出現(xiàn)下降，僅占8%~12%。
中東的太陽能發(fā)電占比則將從2018年的1%增至2040年的3%（最悲觀預(yù)測(cè)）或11%（最樂觀預(yù)測(cè)）。非洲2018年的太陽能發(fā)電全球占比僅為2%，國際能源署和美國能源信息署非常不看好非洲的太陽能發(fā)展，分別得出2040年時(shí)僅占全球太陽能發(fā)電總量的2%和3%的預(yù)測(cè)。BP的預(yù)測(cè)為7%，其他幾家機(jī)構(gòu)認(rèn)為可以達(dá)到8%。
由于往年的預(yù)測(cè)都低估了近年來太陽能相關(guān)制造成本下降的速度，許多機(jī)構(gòu)的新預(yù)測(cè)都在原有預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整。2010年，全球太陽能發(fā)電量為33太瓦時(shí)，美國能源信息署在此基礎(chǔ)上在其2011年的預(yù)測(cè)報(bào)告中提出，到2020年，全球太陽能發(fā)電量將實(shí)現(xiàn)4倍的增長，達(dá)到134太瓦時(shí)。但2018年全球太陽能發(fā)電就已達(dá)到900太瓦時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)測(cè)。實(shí)際上，對(duì)于多數(shù)能源形式而言，預(yù)言十年出現(xiàn)成倍增長都已是相當(dāng)大膽的預(yù)測(cè)，而太陽能發(fā)電相關(guān)制造和安裝成本的下降仍超出多數(shù)機(jī)構(gòu)的預(yù)期。事實(shí)勝于雄辯，各家機(jī)構(gòu)過去對(duì)太陽能發(fā)電的發(fā)展預(yù)測(cè)顯然都過于保守?？梢哉f，太陽能發(fā)電以其不俗的發(fā)展速度某種程度上拓寬了各研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)視野。
中國、印度和非洲——未來最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)
根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和未來發(fā)展趨勢(shì)，中國、印度和非洲既是最具太陽能發(fā)電潛力的國家和地區(qū)，又分別代表著處于不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的國家和地區(qū)對(duì)太陽能發(fā)電的不同需求。我國經(jīng)歷了多年的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和能源需求劇增后，未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度可能放緩，對(duì)綠色能源的需求有所增加。印度也同樣經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，未來的能源需求增長將加速，尤其是對(duì)煤炭的需求。非洲的能源需求增速相對(duì)緩慢，傳統(tǒng)生物質(zhì)能仍將占主導(dǎo)地位，石油和天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的占比將出現(xiàn)上升。
中國
我國近幾十年經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展伴隨著能源需求激增，但各機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)表明，未來25年，我國一次能源需求增長將放緩，其中煤炭因不符合環(huán)保要求，降幅最大。對(duì)于2040年的預(yù)測(cè)，各機(jī)構(gòu)比較一致地給出了下降的結(jié)論，尤其是在國際能源署的既定政策模式和可持續(xù)發(fā)展模式下，我國的煤炭需求將出現(xiàn)快速下降。與此同時(shí)，我國的油氣需求在2030年前都將呈持續(xù)增長態(tài)勢(shì)，2030~2040年增長將放緩。此前，我國對(duì)天然氣需求的增幅都超過了機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，為此，各機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。
國際能源署2019年曾預(yù)測(cè)，在當(dāng)前政策模式下，2030年我國的天然氣需求將增至1.8萬兆英熱單位。過去十年，受國家政策和成本下降的雙重利好影響，我國在包括水力、風(fēng)能和太陽能等可再生能源的利用方面也取得了長足的進(jìn)步，預(yù)測(cè)顯示，這一趨勢(shì)將持續(xù)到2040年。而根據(jù)國際能源署的當(dāng)前政策模式，我國的風(fēng)能和太陽能將在能源結(jié)構(gòu)中占更大比重，可再生能源消費(fèi)將在2035年達(dá)到1萬兆英熱單位。這些變化將對(duì)我國控制溫室氣體排放和治理空氣污染起到積極作用。
盡管如此，所有機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)都表明，在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭仍將占重要地位；油氣消費(fèi)也增長迅速，在不同模式下，可增長兩倍或三倍不等，但其地位仍次于煤炭。從增長比例來看，可再生能源，尤其是太陽能，是我國增長最快的能源板塊，各機(jī)構(gòu)給出了未來20年將在2015年的基礎(chǔ)上增長4~8倍不等的預(yù)測(cè)，是未來最具潛力的能源領(lǐng)域。
印度
印度也經(jīng)歷了與中國類似的經(jīng)濟(jì)高速增長，各機(jī)構(gòu)都認(rèn)為，印度未來20~25年的能源需求將出現(xiàn)大幅增長。
印度的一次能源需求也超出多數(shù)機(jī)構(gòu)的預(yù)期，迫使國際能源署持續(xù)上調(diào)其對(duì)印度的煤炭、油氣需求預(yù)測(cè)。國際能源署的當(dāng)前政策模式預(yù)測(cè)顯示，到2040年，印度的煤炭消費(fèi)將達(dá)到3.9萬兆英熱單位，是其石油消費(fèi)量的兩倍。石油和天然氣需求增長上調(diào)幅度也不低，2019年的預(yù)測(cè)是2030年的油氣需求將分別達(dá)到1.5萬兆英熱單位和5000兆英熱單位，而2006年的油氣預(yù)測(cè)值分別是1.1萬兆英熱單位和3000兆英熱單位。
從能源結(jié)構(gòu)占比來看，國際能源署的基準(zhǔn)模式和演化政策模式預(yù)測(cè)，2040年印度的煤炭消費(fèi)量在其一次能源消費(fèi)中的占比將從2015年的42%增長為44%~51%。石油占比則不管何種模式預(yù)測(cè)都將降低，但如果按絕對(duì)值計(jì)算仍將增長72%~97%。2015年印度的天然氣消費(fèi)在能源結(jié)構(gòu)中占比僅為5%，但各模式預(yù)測(cè)都表明，這一比例將在2040年達(dá)到7%~10%。
在國際能源署的可持續(xù)發(fā)展模式下，印度的能源未來預(yù)測(cè)顯得非常理想化：煤炭消費(fèi)下降（絕對(duì)值）27%，在能源結(jié)構(gòu)中的占比降至21%；與此同時(shí)，天然氣消費(fèi)占比上升，從2015年的5%增至2040年的20%。石油消費(fèi)在這一模式下也將增加，但增速遠(yuǎn)低于其他模式的預(yù)測(cè)值。盡管如此，石油仍將在2040年成為印度最重要的一次能源，在能源結(jié)構(gòu)中的占比可達(dá)23%。而如果按照基準(zhǔn)模式和演化政策模式的預(yù)測(cè)結(jié)果，煤炭將占最重要的地位。
從可再生能源方面看，印度的發(fā)展相對(duì)落后，當(dāng)前最主要的可再生能源是生物質(zhì)能，但預(yù)測(cè)顯示，未來其可再生能源需求將由太陽能和風(fēng)能主導(dǎo)。受過去幾年國際油氣價(jià)格低迷影響，各機(jī)構(gòu)對(duì)印度太陽能和風(fēng)能等可再生能源需求的預(yù)測(cè)都比較悲觀。如國際能源署在2006年和2011年都預(yù)測(cè)，到2030年，印度可再生能源需求分別為300兆英熱單位和500兆英熱單位，但2019年將其調(diào)整到1900兆英熱單位。據(jù)國際能源署的當(dāng)前政策模式對(duì)印度2040年的預(yù)測(cè)，以風(fēng)能和太陽能為主的現(xiàn)代可再生能源需求將增至3900兆英熱單位，在能源結(jié)構(gòu)中的占比將從2015年的0.5%增長為2040年的5%（當(dāng)前政策模式）~9%（基準(zhǔn)模式）。而在其既定政策模式和可持續(xù)發(fā)展模式下，預(yù)測(cè)值更高。據(jù)其可持續(xù)發(fā)展模式預(yù)測(cè)，到2040年，太陽能和風(fēng)能在印度的能源結(jié)構(gòu)中占比高達(dá)16%，印度1/3的電力需求都將來自太陽能。
非洲
非洲大陸上有50多個(gè)國家繁衍生息，情況復(fù)雜，任何長期預(yù)測(cè)都不能很好地反映特定局部的發(fā)展趨勢(shì)，但通過比較歷史數(shù)據(jù)和不同模式的預(yù)測(cè)結(jié)果還是能發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律。
數(shù)據(jù)顯示，2015年，生物質(zhì)能占非洲一次能源需求的一半以上，太陽能等可再生能源在非洲的能源結(jié)構(gòu)中僅占0.1%，這表明非洲大陸仍強(qiáng)烈依賴傳統(tǒng)燃料，也從側(cè)面反映非洲大陸在接入現(xiàn)代能源服務(wù)體系上還存在極大困難。
國際能源署的當(dāng)前政策模式預(yù)測(cè)表明，到2040年，在非洲的能源消費(fèi)中可再生能源仍將唱主角，將從2015年的1.5萬兆英熱單位增至2.3萬兆英熱單位。在此期間，生物質(zhì)能將增長4200兆英熱單位，水力、太陽能等可再生能源將增加3300兆英熱單位。根據(jù)國際能源署的可持續(xù)發(fā)展模式，非洲大陸的傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)在一次能源消費(fèi)中的占比將出現(xiàn)下降，從2015年52%降為2040年的35%~36%。但太陽能等現(xiàn)代可再生能源形式在其能源結(jié)構(gòu)中的占比變化因預(yù)測(cè)模式不同而各異。當(dāng)前政策模式預(yù)測(cè)，到2040年，非洲以太陽能為主的可再生能源消費(fèi)在能源結(jié)構(gòu)中的占比將增至5%；如果按照可持續(xù)發(fā)展模式，這個(gè)占比則高達(dá)20%。
在國際能源署的最新預(yù)測(cè)中，在當(dāng)前政策模式下，非洲的油氣需求都將出現(xiàn)強(qiáng)勁增長，且遠(yuǎn)高于該機(jī)構(gòu)2006年和2011年對(duì)同一時(shí)期的預(yù)測(cè)。到2035年，非洲的油氣需求將分別達(dá)到1.2萬兆英熱單位和9000兆英熱單位。
比較各機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，雖然太陽能等可再生能源發(fā)展速度驚人，但在未來的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭和油氣等化石能源依然是主角，煤炭的部分退出大多被天然氣所接替，如果沒有其他能源利用上的重大突破，在可見的將來，人類還離不開化石能源的驅(qū)動(dòng)。但太陽能這類低碳、綠色的能源形式會(huì)隨著其相關(guān)技術(shù)成本的下降而逐漸成為能源結(jié)構(gòu)中重要的補(bǔ)充。
2020年以來疫情的暴發(fā)和失控已對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和能源需求產(chǎn)生了巨大的負(fù)面影響。疫情陰云之下，人類的行為收斂了很多，可能使2020年成為自《巴黎協(xié)定》簽訂以來首個(gè)碳排放量降低的年份。如何在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，善待我們銀河系唯一可棲居的珍貴星球，是當(dāng)前各國政府不得不權(quán)衡的難題，也是全人類，特別是能源從業(yè)者無可回避的課題。
