前言:2020年作為本是以可持續(xù)發(fā)展為核心的未來(lái)十年全球能源發(fā)展變革的開(kāi)始,卻遭到了新冠肺炎的沖擊。在各國(guó)在應(yīng)對(duì)衛(wèi)生危機(jī)和經(jīng)濟(jì)衰退的同時(shí),可持續(xù)性和效益結(jié)構(gòu)變革也要逐步進(jìn)行。本部分從中期角度出發(fā),規(guī)定我們需要在2030年實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),走在《全球可再生能源展望》和《巴黎協(xié)定》中概述的道路上。雖然現(xiàn)在判斷全球經(jīng)濟(jì)在COVID-19后復(fù)蘇的速度有多快還為時(shí)尚早,但是十年的過(guò)渡期還是能進(jìn)行一些重點(diǎn)規(guī)劃。這一系列將會(huì)逐步介紹2030年能源轉(zhuǎn)型方案中所介紹的轉(zhuǎn)型路徑和技術(shù)選擇。而所提出的未來(lái)十年的中期政策措施可以幫助各國(guó)政府在2030年達(dá)到氣候的標(biāo)準(zhǔn)和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)
"能源轉(zhuǎn)型設(shè)想"將二氧化碳排放量減少至與全球氣候和能源目標(biāo)一致的水平。但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),需要實(shí)現(xiàn)能源供需的改變。 利用可再生能源成為世界能源系統(tǒng)脫碳的先決條件。根據(jù)"能源轉(zhuǎn)型設(shè)想",到2030年,可再生能源將提供全球發(fā)電量的57%,而2017年為25%(預(yù)計(jì)2020年為30%)。風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電在發(fā)電量方面將占據(jù)主導(dǎo)地位,到2030年,全球三分之一的電力來(lái)自太陽(yáng)能和風(fēng)能。到2030年,建筑部門(mén)在可再生能源中所占的份額將最高(40%,所有傳統(tǒng)生物燃料的使用將逐步淘汰)(見(jiàn)下表)。第二高的可再生能源份額將是在工業(yè)(包括高爐和焦?fàn)t),到2030年,可再生能源將占29%的份額。交通運(yùn)輸業(yè)所占份額最低,但增長(zhǎng)最大,從2017年的3%攀升到2030年的16%。
來(lái)源:IRENA(2020),Global Renewables Outlook: EnergyTransformation 2050
注:TPES: total primary energy supply (一次能源供應(yīng)總和),TFEC:total final energy consumption (最終能源消耗總和)
2019年,在可再生能源和轉(zhuǎn)型相關(guān)技術(shù)方面的投資約為8250億美元。3000億美元的投資在可再生能源中,2530億美元用于發(fā)電,其余用于太陽(yáng)能熱能、生物燃料、電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施、熱泵等直接用途,2490億美元用于能源效率,并且約2750億美元被投資于電網(wǎng)與儲(chǔ)能中。
可再生能源和效率作為主要投資重點(diǎn)
對(duì)能源轉(zhuǎn)型的投資是復(fù)蘇一攬子計(jì)劃中一個(gè)重要的部分。使得在未來(lái)三年及以后提振經(jīng)濟(jì)的同時(shí),在廣泛的職業(yè)中創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。"能源轉(zhuǎn)型設(shè)想"指出,從現(xiàn)在起到2030年,能源部門(mén)在可再生能源和能源效率方面累計(jì)投資必須上升到49萬(wàn)億美元。因此意味著到2030年,在可再生能源、能源效率和低碳促進(jìn)技術(shù)方面每年的投資約為4.5萬(wàn)億美元,包括電網(wǎng)和存儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)施。這一數(shù)字是2019年可再生能源技術(shù)、能源效率和電網(wǎng)(包括存儲(chǔ)系統(tǒng))投資8250億美元的5倍以上。這將意味著投資需求的數(shù)量和投資需求類(lèi)型的改變,因?yàn)閷?duì)能源過(guò)渡的投資,使基礎(chǔ)設(shè)施和能源效率增加,而礦物燃料供應(yīng)的投資減少。
按照行業(yè)和技術(shù)進(jìn)行投資
在COVID后復(fù)蘇的背景下,能源轉(zhuǎn)型路徑為未來(lái)十年的投資目標(biāo)提供了明確的方向。以可再生能源為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng),輔之以促進(jìn)能源效率和能源靈活性的措施,有可能創(chuàng)造比目前以礦物燃料為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本節(jié)探討各種技術(shù)和部門(mén)投資的相對(duì)權(quán)重及其區(qū)域重要性,并建議能源轉(zhuǎn)型投資在刺激計(jì)劃中可能如何發(fā)展。
來(lái)源:IRENA(2020),Global Renewables Outlook: EnergyTransformation 2050
表中將可再生能源和能源效率方面所需的全球投資分解為幾個(gè)主要組成部分。2019年至2030年,每年44860億美元,相當(dāng)于2019年全球GDP的近5.4%。
建筑部門(mén)需要投資廣泛的可再生能源和能源效率技術(shù)。這些解決方案多種多樣,從 LED 燈到更高效的電器,從注重效率的建筑外殼改造到熱泵和智能家居系統(tǒng)。建筑部門(mén)每年需要的2.2萬(wàn)億美元投資以能源效率投資(2.1萬(wàn)億美元)為主,其余用于熱泵和其他可再生能源的使用,主要是太陽(yáng)能熱能。整體來(lái)說(shuō),建筑行業(yè)占近一半(49%)能源轉(zhuǎn)換所需的總投資。
區(qū)域供熱和冷卻系統(tǒng)為整合生物能源、地?zé)岷吞?yáng)能熱提供了機(jī)會(huì)。此類(lèi)系統(tǒng)可以在短時(shí)間或季節(jié)性的基礎(chǔ)上提供熱能儲(chǔ)存,通過(guò)獲取熱/冷能源(取決于季節(jié)),如河流、湖泊和地?zé)峥椎?,有效地使用熱泵。在更好的絕緣、流量調(diào)節(jié)和時(shí)間能源定價(jià)方面,還有其他重要的效率機(jī)會(huì),以提高地區(qū)能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性。這一投資領(lǐng)域可以與建筑裝修相結(jié)合。投資可增加到每年約180億美元。
電力部門(mén)加速投資12億美元,將占所需總額的26%。投資可用于增加可再生能源發(fā)電能力、電網(wǎng)擴(kuò)展和彈性以及其他電網(wǎng)靈活性措施(從更好的可再生能源發(fā)電預(yù)測(cè)到需求側(cè)的靈活性集成改造和固定電池儲(chǔ)能)。關(guān)鍵發(fā)電技術(shù)是太陽(yáng)能光伏(屋頂和公用事業(yè)規(guī)模),到2030年,每年平均投資需求為3180億美元,其中陸上風(fēng)力:每年2730億美元,電網(wǎng)、包括智能電表:接近3000億美元。
離網(wǎng)可再生能源,其解決方案長(zhǎng)期以來(lái)一直可快速部署和可靠,也正在成為擴(kuò)大能源供應(yīng)的最經(jīng)濟(jì)選擇。2018年是離網(wǎng)能源接入行業(yè)創(chuàng)紀(jì)錄的一年,年總投資超過(guò)5.11億美元。平均股權(quán)投資翻了一番,債務(wù)比前幾年增加了近5.5倍。到2018年底,自2007年以來(lái)累計(jì)投資累計(jì)達(dá)近17億美元。盡管在過(guò)去十年中取得了進(jìn)展,但除非大力加強(qiáng)努力,否則到2030年,世界將無(wú)法確保普遍獲得可負(fù)擔(dān)得起的、可靠和清潔的能源。根據(jù)能源進(jìn)展報(bào)告TheEnergy Progress Report顯示,2019年至2030年,電力和清潔烹飪?nèi)剂厦磕晷枰s450億美元,其中400億美元用于實(shí)現(xiàn)普遍用電,50億美元用于清潔烹飪技術(shù)。
工業(yè)部門(mén)的投資將上升到每年4230億美元,占總額的9%,其中最大的一筆(3570億美元)用于能源效率措施(例如,更高效的電機(jī)系統(tǒng)和減少熱處理需求的措施),其余主要用于直接使用可再生能源(如太陽(yáng)能熱處理)和熱泵。
交通投資將上升到每年6520億美元(占過(guò)渡總投資的15%),不包括電動(dòng)汽車(chē)(EV)的增量成本。能源效率將占總額的近一半(47%)。充電基礎(chǔ)設(shè)施將占40%,生物燃料供應(yīng)占13%??紤]到電動(dòng)汽車(chē)電池的全部成本,投資需求將增加3060億美元。
能源最終用途和耦合方面需要進(jìn)一步的創(chuàng)新。對(duì)電解槽生產(chǎn)綠色氫氣和氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施和部署的投資可增加到每年約200億美元,2030年后的需求顯著增加。由于綠色氫氣開(kāi)發(fā)尚處早期階段,供應(yīng)鏈投資約50億美元才能產(chǎn)生千兆瓦的供應(yīng)(每年約15-20兆焦耳,足以生產(chǎn)200萬(wàn)噸鋼鐵或?yàn)?0萬(wàn)個(gè)節(jié)能家庭供熱)。如今,只有 0.3 GW 的氫電解器產(chǎn)能到位,且制造能力低于每年 2 GW。隨著氫氣運(yùn)輸和物流能力的擴(kuò)大(專(zhuān)用管道和現(xiàn)有天然氣管道、加油站、儲(chǔ)氫設(shè)施、氫氣運(yùn)輸?shù)纳?jí)),需要進(jìn)一步擴(kuò)大這一能力。重點(diǎn)應(yīng)放在用可再生生產(chǎn)氫氣取代現(xiàn)有應(yīng)用中礦物燃料產(chǎn)生的氫氣,并投資降低電解器的成本。隨著時(shí)間的推移,隨著對(duì)綠色氫氣的需求增加,生產(chǎn)綠色氫氣也需要擴(kuò)大可再生能源發(fā)電能力。
來(lái)源:IRENA(2020),Global Renewables Outlook: EnergyTransformation 2050
為了實(shí)現(xiàn)國(guó)際商定的氣候和能源目標(biāo),所有區(qū)域的可再生能源和能源效率部署必須顯著加快。東亞占年度投資需求的近三分之一(32%)其次是北美(18%)、歐盟和英國(guó)(超過(guò)12%)、亞洲其他地區(qū)(12%)、歐洲其他地區(qū)(7%)、中東和北非(6%)、拉丁美洲和加勒比(5%)、東南亞(4%)、撒哈拉以南非洲(3%)和大洋洲(1%)。
參考資料:
IRENA_Post-COVID_Recovery_2020
作者 | 蔣再正




