近日，國際能源署（IEA）通過評估清潔能源轉(zhuǎn)型背景下能源安全的演變過程，發(fā)布了《清潔能源轉(zhuǎn)型的安全性》報(bào)告。報(bào)告指出隨著對可再生電力、關(guān)鍵礦產(chǎn)和電網(wǎng)數(shù)字化依賴的不斷增加，以及石油和天然氣在能源系統(tǒng)中占比的不斷變化，能源安全的決定性因素也在不斷演變。各國政府和工業(yè)部門必須提高抵御更頻繁的能源威脅能力，尤其是新興的能源安全問題。報(bào)告提出在未來能源轉(zhuǎn)型過程中，需不斷加強(qiáng)國際合作，特別是在二十國集團(tuán)（G20）內(nèi)部加強(qiáng)合作交流，以實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)中葉或本世紀(jì)下半葉凈零排放。報(bào)告具體要點(diǎn)如下：
1、能源效率是實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型的首要條件
能源效率是“第一燃料”，用更少的能源做更多的事情是能源安全的基礎(chǔ)。能源效率是實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)和支持終端應(yīng)用電氣化的關(guān)鍵支柱。這是各國家和地區(qū)近期或長期實(shí)現(xiàn)能源安全的一項(xiàng)具有成本效益的戰(zhàn)略。目前，建筑、交通、電力和工業(yè)過程都有諸多節(jié)能解決方案，這些成熟的技術(shù)方法將對碳減排起到關(guān)鍵作用。預(yù)計(jì)到2050年，世界人口將增長40%，而能源消費(fèi)量將較目前減少8%。鑒于近年來全球能效提升速度放緩，未來能效目標(biāo)和實(shí)施進(jìn)度需大幅提高，智能電網(wǎng)、數(shù)字化和相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新是提高全系統(tǒng)能效的有利工具。此外，大量的資金投入是擴(kuò)大能效的必要條件。
2、提高電力系統(tǒng)靈活性推動波動性可再生能源并網(wǎng)
全面且完善的可再生能源組合有助于增強(qiáng)能源種類多樣性和能源系統(tǒng)恢復(fù)力，抵御能源危機(jī)。預(yù)測到2025年，全球可再生能源發(fā)電量將超過燃煤發(fā)電量，在成本大幅下降、資源廣泛獲取和強(qiáng)有力的政策支持下，太陽能光伏和風(fēng)力發(fā)電量將率先實(shí)現(xiàn)大幅增長。目前，在大多數(shù)經(jīng)濟(jì)體，太陽能光伏和風(fēng)力發(fā)電是最具成本效益的清潔電力來源，需要不斷提高電力系統(tǒng)靈活性以推動其大規(guī)模并網(wǎng)，這是保障電力安全的關(guān)鍵因素。
目前，無論是化石燃料還是可再生能源，傳統(tǒng)發(fā)電廠都為電力系統(tǒng)提供了較大的靈活性。燃煤發(fā)電廠是中國和印度電力的主要來源；而天然氣發(fā)電廠是歐洲和美國電力的主要來源；在巴西、加拿大和歐盟等一些國家，水力發(fā)電則是當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)貢獻(xiàn)最大的來源；而在法國，核能對其電力系統(tǒng)具有重要貢獻(xiàn)。在歐洲部分國家，需求響應(yīng)和儲能技術(shù)正成為電力系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵因素（圖1）。未來，各國政府應(yīng)積極采取行動，積極推進(jìn)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施投資，進(jìn)行燃煤和燃?xì)獍l(fā)電廠改造/轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)共燃發(fā)電模式，以更低的負(fù)荷系數(shù)進(jìn)行更靈活的供電。推進(jìn)市場監(jiān)管改革，激勵清潔能源發(fā)電，以更低的碳排放鞏固電力安全。
圖1 2020年和2050年不同技術(shù)支撐電力系統(tǒng)靈活性
3、推進(jìn)低碳發(fā)電組合多樣化維持電力系統(tǒng)安全
發(fā)電系統(tǒng)多樣性是能源安全的最佳保障，一個充分多樣化的發(fā)電組合可以有效緩解電力供應(yīng)中斷和價(jià)格波動帶來的風(fēng)險(xiǎn)，維持電力系統(tǒng)安全。風(fēng)能和太陽能光伏增長推動了全球發(fā)電組合的靈活性。水力發(fā)電是當(dāng)今全球最大的低碳電力來源，而土地和水資源的限制是加快建設(shè)新水電面臨的一個重要障礙，且現(xiàn)有的水力發(fā)電設(shè)施老化程度較高，全球超過40%的水力發(fā)電設(shè)施使用年限超過40年。太陽能熱和地?zé)峥梢蕴峁┚哂休^高年容量因子的可調(diào)度電力，但由于近年來投資滯后，新增裝機(jī)容量不到全球每年新增可再生電力總裝機(jī)量的1%。生物能源（生物質(zhì)或沼氣）可實(shí)現(xiàn)燃煤發(fā)電的共燃轉(zhuǎn)換，但對于大型燃煤電廠使用生物質(zhì)能需要專門的設(shè)施。核能是僅次于水電的第二大低碳能源，小型模塊化機(jī)組正推廣建設(shè)，到2050年全球核電裝機(jī)容量將翻一番，從而有助于電力行業(yè)碳減排。此外，一些G20國家正在引領(lǐng)碳捕集、利用和封存（CCUS）技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。其他低碳燃料，如氨、氫、生物燃料和合成甲烷以及配備CCUS技術(shù)的天然氣，比直接燃燒化石燃料的碳排放水平更低，從而在減排的同時能夠提高電力系統(tǒng)的靈活性。
4、確保有效利用現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)設(shè)施
清潔能源轉(zhuǎn)型不僅包括對提高能源效率和新型低碳能源的投資，還包括對現(xiàn)有能源基礎(chǔ)設(shè)施的有效利用，如現(xiàn)有的油氣管道、煉油廠、燃煤電廠、大型水電廠、建筑物和城市其他基礎(chǔ)設(shè)施。不同地區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施碳排放水平差異明顯，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的基礎(chǔ)設(shè)施往往比新興經(jīng)濟(jì)體和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的基礎(chǔ)設(shè)施使用時間更長，尤其在電力行業(yè)，如中國燃煤電廠平均使用年限為13年，亞洲其他地區(qū)為16年，而歐洲約為35年，美國約為40年。在清潔能源轉(zhuǎn)型中，現(xiàn)有的燃煤和燃?xì)怆姀S可以提供具有成本效益的選擇，以提供充足的電力和輔助服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的碳減排，一種選擇是為現(xiàn)有傳統(tǒng)工廠配備CCUS技術(shù)以減少排放，另一個選擇是改造和重新利用現(xiàn)有電廠，使用低碳燃料進(jìn)行共燃發(fā)電。截至2019年底，全球只有49個國家（大部分是歐盟成員國）制定了使用可再生能源供熱和制冷的國家目標(biāo)。未來需加速推進(jìn)可再生能源供熱和制冷區(qū)域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑的探索研究，包括以可再生能源為基礎(chǔ)的電氣化、燃燒可再生氣體和可持續(xù)的生物質(zhì)，以及直接利用太陽熱能和地?zé)崮艿却胧?
5、推進(jìn)石油和天然氣系統(tǒng)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型
雖然在清潔能源轉(zhuǎn)型過程中，石油、天然氣和煤炭總體消費(fèi)量在下降，但這并不意味著沒有燃料供應(yīng)危機(jī)。由于能效標(biāo)準(zhǔn)、行為方式、政策和電動汽車的發(fā)展存在不確定因素，傳統(tǒng)能源安全隱患仍然存在。雖然傳統(tǒng)能源的供應(yīng)量在減少，但石油和天然氣行業(yè)與氫能、CCUS技術(shù)和海上風(fēng)能等相關(guān)領(lǐng)域合作密切，對于難以脫碳的碳密集型領(lǐng)域，低碳技術(shù)的應(yīng)用仍具有挑戰(zhàn)。石油向更清潔能源轉(zhuǎn)型將加速煉油行業(yè)的變革，對能源安全產(chǎn)生影響。石油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將有顯著變化，運(yùn)輸部門燃料需求將下降，煉油部門需要適應(yīng)產(chǎn)品組合的動態(tài)變化，確保足夠的產(chǎn)品存儲能力，以應(yīng)對未來可能的供應(yīng)鏈中斷。生物燃料將擴(kuò)大其在清潔能源轉(zhuǎn)型中的作用，隨著其在能源供應(yīng)中所占的份額越來越大，生物燃料的生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲存都將面臨新的挑戰(zhàn)。建立透明的市場和可持續(xù)的供應(yīng)鏈對確保生物燃料供應(yīng)安全至關(guān)重要。隨著世界在清潔能源道路上不斷邁進(jìn)，國際能源署各成員國的石油應(yīng)急儲備系統(tǒng)將繼續(xù)成為確保石油供應(yīng)安全的關(guān)鍵工具。
6、數(shù)字化為能源安全提供了機(jī)遇但也帶來了新的風(fēng)險(xiǎn)
數(shù)字化正在迅速改變能源系統(tǒng)，利用數(shù)字技術(shù)能釋放更多的需求響應(yīng)機(jī)會、整合更高占比的可再生能源，電動汽車將采用智能充電等方式實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)和需求的智能平衡，加速清潔能源轉(zhuǎn)型?；剂瞎?yīng)鏈通過數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高度的自動化。但與此同時，互聯(lián)互通和自動化程度的提高也增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊的安全風(fēng)險(xiǎn)。惡意攻擊可能導(dǎo)致能源系統(tǒng)設(shè)備和進(jìn)程失去控制，進(jìn)而造成物理破壞和廣泛的能源服務(wù)中斷。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和分布式能源的不斷擴(kuò)展加劇了能源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題。政府在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全、抵御攻擊事件中將發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括提高安全意識，與利益相關(guān)方合作，不斷識別、管理和溝通新出現(xiàn)的漏洞和風(fēng)險(xiǎn)。
7、穩(wěn)定的關(guān)鍵礦物供應(yīng)鏈對清潔能源技術(shù)發(fā)展具有重要作用
清潔能源技術(shù)的部署依賴于充足的關(guān)鍵礦物供應(yīng)，如鋰、鈷、銅、鎳等關(guān)鍵礦物是制造各種清潔能源設(shè)備的基礎(chǔ)。雖然清潔能源設(shè)備中關(guān)鍵礦物的消耗量因設(shè)備而異，但總體需求量較大，例如一輛普通的電動汽車對礦物的需求量是普通汽車的6倍；建造陸上風(fēng)力發(fā)電廠所需要的礦物是同等容量燃?xì)怆姀S的9倍。此外，鋰、鈷和鎳對電池制造至關(guān)重要；稀土元素對風(fēng)力渦輪機(jī)和電動汽車至關(guān)重要；電網(wǎng)電纜需要消耗大量的銅和鋁；氫電解槽和燃料電池則需要鎳和鉑族金屬。由于關(guān)鍵礦物供應(yīng)短缺和市場價(jià)格波動，這將嚴(yán)重阻礙清潔能源技術(shù)的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用。清潔能源轉(zhuǎn)型的成功將在很大程度上取決于關(guān)鍵礦物的供應(yīng)情況，關(guān)鍵礦物的加工和精煉過程可能對環(huán)境帶來危害，需嚴(yán)格的法規(guī)和監(jiān)督，以確保社會可接受性，并降低供應(yīng)方面的不確定性。
8、在清潔能源轉(zhuǎn)型過程中注重以人為本
以人為本的能源轉(zhuǎn)型將構(gòu)建一個更加包容、公平的社會。隨著越來越多的國家加速推進(jìn)能源清潔轉(zhuǎn)型，人們?nèi)粘Ｉ顚l(fā)生諸多變化，需不斷推進(jìn)公眾對能源清潔轉(zhuǎn)型的支持，以加強(qiáng)能源供應(yīng)和獲取的安全性和可靠性。政府需制定政策，降低能源獲取成本，特別是對條件貧困的人群，以普遍獲得更清潔的空氣和更健康的生活條件。此外，需要開拓新的就業(yè)渠道，創(chuàng)造可持續(xù)的就業(yè)和職業(yè)，為就職于傳統(tǒng)能源行業(yè)的從業(yè)人員提供新的就業(yè)機(jī)會。
