全球能源的發(fā)展正走到一個關(guān)鍵的十字路口。
5月8日，根據(jù)全球能源智庫Ember的最新報告：2023 年，得益于太陽能和風(fēng)力發(fā)電量的增長，可再生能源發(fā)電量在全球發(fā)電量中的占比達(dá)到了前所未有的30%。2023年或?qū)⒊蔀殡娏π袠I(yè)碳排放量達(dá)到峰值的標(biāo)志性轉(zhuǎn)折點。
“可再生能源的未來已經(jīng)到來。尤其是太陽能，其發(fā)展速度超出任何人的想象。2023年電力行業(yè)的排放量很可能達(dá)到峰值——這是能源史上的一個重大轉(zhuǎn)折點。”Ember全球洞察力主管戴夫·瓊斯(Dave Jones)表示。
Ember高級電力政策分析師楊木易稱，目前，大部分風(fēng)光發(fā)電集中在中國和發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體。特別值得一提的是，中國在2023年對全球風(fēng)電和太陽能發(fā)電增長作出了巨大的貢獻(xiàn)。其新增太陽能發(fā)電占全球總量的51%，新增風(fēng)能占比更是達(dá)到60%。未來幾年中國的太陽能和風(fēng)能容量以及電力發(fā)電量增長將保持較高水平。
中國河南三門峽太陽能和風(fēng)能航拍圖
報告指出，對于選擇走在清潔能源未來前沿的國家來說，這是一個前所未有的機(jī)會。清潔電力擴(kuò)容不僅有助于電力行業(yè)首先實現(xiàn)脫碳，還能提供滿足整個經(jīng)濟(jì)體電氣化所需的增量供應(yīng)，這將是應(yīng)對氣候變化的真正變革力量。
全球近40%的電力來自低碳能源
Ember此次發(fā)布的《2024全球電力評論》報告基于多國數(shù)據(jù)集(包括國際能源署、歐盟統(tǒng)計局、聯(lián)合國以及各個國家統(tǒng)計部門數(shù)據(jù))，提供了2023年全球電力系統(tǒng)的一份全面概述。報告涵蓋了全球80個主要國家，占全球電力需求的92% ，以及215個國家的歷史數(shù)據(jù)。
報告稱，2023年，得益于太陽能和風(fēng)力發(fā)電的增長，全球可再生能源發(fā)電量占比首次超過30%。全球近40%的電力來自包括核能在內(nèi)的低碳能源。全球發(fā)電的二氧化碳強(qiáng)度創(chuàng)下歷史新低，比2007年的峰值低12%。
太陽能是2023年電力增長的主要來源，也是可再生能源的發(fā)展亮點。2023年全球太陽能新增發(fā)電量是煤炭的兩倍多。太陽能連續(xù)第19年保持其作為增長最快的電力來源的地位，并連續(xù)第二年超過風(fēng)能成為最大的新電力來源。2024年，太陽能發(fā)電量有望再創(chuàng)新高。
報告指出，2023年增加的清潔能力本來足以使化石發(fā)電量下降1.1%。然而，過去一年世界多地的干旱情況使得水力發(fā)電達(dá)到五年來最低水平，水力發(fā)電的不足被煤炭發(fā)電量的增加所彌補(bǔ)，這導(dǎo)致全球電力部門的排放量增加了1% 。2023年，95%的煤炭發(fā)電量增長發(fā)生在四個受干旱嚴(yán)重影響的國家：中國、印度、越南和墨西哥。
楊木易稱，隨著全球?qū)μ贾泻湍繕?biāo)的日益重視，許多新興經(jīng)濟(jì)體也在加快步伐，努力迎頭趕上。巴西就是一個典型例子。這個歷史上依賴水電的國家近年來在多樣化發(fā)電方式方面非常活躍。去年，風(fēng)能和太陽能占巴西電力發(fā)電量的比例達(dá)到21%，而2015年僅為3.7%。
非洲也擁有巨大的未開發(fā)清潔能源潛力，因為其占全球人口的五分之一，并具有巨大的太陽能潛力，但該地區(qū)目前僅吸引了全球能源投資的3%。
從能源需求方面來看，2023年全球電力需求升至歷史新高，增加627TWh，相當(dāng)于加拿大的全部需求。然而，由于經(jīng)合組織國家需求明顯下降，特別是美國(-1.4%)和歐盟(-3.4%)，2023年的全球增幅(2.2%)低于近年來的平均水平。相比之下，中國的需求增長較快(+6.9%)。
2023年超過一半的電力需求增長來自五項技術(shù)：電動汽車、熱泵、電解槽、空調(diào)和數(shù)據(jù)中心。這些技術(shù)的普及將加快電力需求增長，但由于電氣化比化石燃料效率高得多，總體能源需求將會下降。
不過報告也指出，隨著電氣化速度的加快，人工智能等技術(shù)帶來的壓力越來越大，對制冷的需求進(jìn)一步增長，預(yù)計未來需求將會加速增長，這就引發(fā)出一個問題，即清潔電力的增長速度是否能夠滿足用電需求增長?
電力需求增長的一個重要因素是空調(diào)，其在2023年占全球電力消費的約0.3%。自2000年以來，其年增長率穩(wěn)定在4%(到2022年上升至5%)。然而，效率低下仍然是一個重大挑戰(zhàn)，因為盡管成本差距很小，全球銷售的大多數(shù)空調(diào)的效率只有最先進(jìn)技術(shù)的一半。
數(shù)據(jù)中心也在推動全球需求方面發(fā)揮著重要作用，2023年的電力需求增長貢獻(xiàn)與空調(diào)相當(dāng)(+90 TWh，+0.3%)。自2019年以來，這些中心的年均電力需求增長率近17%，實施最先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)可以至少提高數(shù)據(jù)中心的能源效率20%。
楊木易表示，應(yīng)對增長的能源需求是全球能源轉(zhuǎn)型面臨的最大挑戰(zhàn)之一。如果考慮到工業(yè)通過電氣化實現(xiàn)脫碳將帶來的額外需求，電力需求增長甚至?xí)摺榱耸骨鍧嶋娏M足用電需求的增長，有兩個關(guān)鍵杠桿：一是加快可再生能源的增長速度;二是改善各個價值鏈的能源效率(尤其是在高電力需求的新興技術(shù)行業(yè))。
能源效率在滿足清潔能源需求的增長方面尤為關(guān)鍵。在迪拜舉行的第28屆聯(lián)合國氣候變化大會上，全球領(lǐng)導(dǎo)人承諾到2030年將年度能源效率改善翻一番。這一承諾對于構(gòu)建清潔電力未來至關(guān)重要，因為它將緩解電網(wǎng)的壓力。
電力行業(yè)排放下降新時代將開啟
Ember預(yù)測，2024年化石燃料發(fā)電量將略有下降，引發(fā)隨后幾年更大的降幅。2024年的需求增長預(yù)計將高于2023年(+968 TWh)，但清潔能源發(fā)電量的增長預(yù)計會更大(+1300 TWh)，促使全球化石燃料發(fā)電量下降2%(-333 TWh)。預(yù)期的清潔電力增長給人們帶來了信心，認(rèn)為電力行業(yè)排放量下降的新時代即將開始。
在過去的十年里，以太陽能和風(fēng)力為主導(dǎo)的清潔能源發(fā)電部署，已經(jīng)使化石燃料發(fā)電量的增長減緩近三分之二。因此，全球一半經(jīng)濟(jì)體的化石燃料發(fā)電量至少于五年前已經(jīng)過峰值。經(jīng)合組織國家在這方面走在前列，電力行業(yè)總排放量于2007年達(dá)到峰值，此后下降了28%。
未來十年，能源轉(zhuǎn)型將進(jìn)入新階段。目前，全球電力行業(yè)化石燃料使用量必然會持續(xù)下降，從而使該行業(yè)排放量下降。在未來十年內(nèi)，預(yù)計清潔電力(以太陽能和風(fēng)力為主導(dǎo))的增加將超過能源需求增長，并有效減少化石燃料的使用和排放量。
這對實現(xiàn)國際氣候變化目標(biāo)來說至關(guān)重要。多項分析發(fā)現(xiàn)，電力行業(yè)應(yīng)該是第一個實現(xiàn)脫碳的行業(yè)，在經(jīng)合組織國家，這一目標(biāo)將在2035年前實現(xiàn)，而世界其他地區(qū)則為2045年前。
電力行業(yè)目前在所有行業(yè)中碳排放量最高，產(chǎn)生了超過三分之一的與能源有關(guān)的二氧化碳排放量。清潔電力不僅能替代目前汽車和公共汽車發(fā)動機(jī)、鍋爐、熔爐和其他應(yīng)用中的化石燃料，而且是運輸、供暖和很多行業(yè)脫碳的關(guān)鍵所在。加速向由風(fēng)力、太陽能和其他清潔能源驅(qū)動的清潔電氣化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，將同時促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、提升就業(yè)率、改善空氣質(zhì)量和增強(qiáng)能源主權(quán)，實現(xiàn)多重利益。
而排放量下降的速度將取決于清潔能源建設(shè)的速度。全球已就減排所需的宏偉藍(lán)圖達(dá)成共識。在去年十二月的聯(lián)合國氣候變化會議(COP28)上，世界各國領(lǐng)導(dǎo)人達(dá)成了一項歷史性的協(xié)議，即到2030年將全球可再生能源發(fā)電產(chǎn)能增加兩倍。該目標(biāo)將使全球的可再生電力占比在2030年前達(dá)到60%，使電力行業(yè)的排放量幾乎減半。各國領(lǐng)導(dǎo)人還在COP28大會上同意，在2030年前將年度能效提高一倍，這對于充分發(fā)揮電氣化潛力和避免電力需求失控增長至關(guān)重要。
風(fēng)光發(fā)電量快速增長的同時，儲能和電網(wǎng)技術(shù)如何跟上?當(dāng)可再生能源發(fā)電比例進(jìn)一步提高，如何保障發(fā)電穩(wěn)定可靠性?楊木易表示，將大量波動性發(fā)電的可再生能源整合到電力系統(tǒng)中需要高效的規(guī)劃和電網(wǎng)連接，并且重點放在電力系統(tǒng)靈活性上。當(dāng)依賴天氣的發(fā)電，如風(fēng)能和太陽能，超出或低于電力需求時，靈活性對于平衡電網(wǎng)變得至關(guān)重要。
最大化電力系統(tǒng)靈活性涉及實施一系列策略，包括建設(shè)能源存儲設(shè)施，加強(qiáng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，深化電力市場改革，并鼓勵需求側(cè)參與。其中跨區(qū)域協(xié)調(diào)格外重要，從而確保更有效地與鄰近地區(qū)分享備用和剩余容量。這將減少對過多本地容量的需求。例如，印度正在實施市場耦合機(jī)制，以確保更有效地將發(fā)電分配給需求中心，通過市場機(jī)制促進(jìn)穩(wěn)定的電網(wǎng)和可再生能源的最佳利用。
報告指出，雖然一些智能電網(wǎng)和電池技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)并部署用于維持清潔能源發(fā)電的穩(wěn)定性，但進(jìn)一步研究長時段存儲技術(shù)對于增強(qiáng)未來清潔能源系統(tǒng)的有效性和效率依然非常必要。
中國扮演舉足輕重角色
報告分析指出，要加速可再生能源發(fā)展：宏偉的高層政府目標(biāo)、激勵機(jī)制、靈活方案等關(guān)鍵因素能夠推動太陽能和風(fēng)力發(fā)電量快速增長。
報告重點分析了中國的情況：中國在推進(jìn)全球能源轉(zhuǎn)型中扮演著舉足輕重的角色。中國是風(fēng)力和太陽能發(fā)電的全球領(lǐng)導(dǎo)者，擁有十多年來最大的絕對發(fā)電量和最高的年增加量。其以極快的速度增加風(fēng)力和太陽能發(fā)電量，改變?nèi)蜃畲蟮碾娏ο到y(tǒng)。僅2023年，中國就貢獻(xiàn)了全球一半以上的新增風(fēng)能和太陽能發(fā)電量，占全球太陽能和風(fēng)能發(fā)電量的37%。
近年來，中國電力行業(yè)的排放量增幅已經(jīng)放緩。自2015年以來，中國風(fēng)能和太陽能的增長發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，使該國電力行業(yè)的排放量比其他情況下低20%。然而，盡管中國清潔能源產(chǎn)能大幅增長，但在2023年，清潔能源僅覆蓋了新增電力需求的46%，煤炭仍覆蓋了53%。
2024年將是中國達(dá)到電力行業(yè)排放峰值的關(guān)鍵一年。由于中國清潔能源建設(shè)的速度和規(guī)模，特別是風(fēng)能和太陽能，中國可能已經(jīng)在2023年達(dá)到電力部門排放的峰值，或?qū)⒃?024年或2025年達(dá)到這一里程碑。
此外，盡管中國在發(fā)展清潔能源和實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)電氣化方面取得了長足進(jìn)步，但挑戰(zhàn)依然存在，因為中國發(fā)電的碳強(qiáng)度仍高于全球平均水平。這突出表明需要繼續(xù)努力擴(kuò)大清潔能源。
在全球趨勢的背景下，中國在電力領(lǐng)域的發(fā)展軌跡正在塑造世界向更清潔能源的轉(zhuǎn)型。風(fēng)能和太陽能的快速增長使中國成為全球應(yīng)對氣候危機(jī)的關(guān)鍵角色。
2023年，中國的太陽能和風(fēng)力發(fā)電量占全球的37%，燃煤發(fā)電量占全球的一半以上。2023年中國新增風(fēng)力和太陽能發(fā)電量占全球一半以上。如果沒有自2015年以來風(fēng)力和太陽能發(fā)電量的增長，2023年中國電力行業(yè)的排放量將會提高21%。
前UNFCCC執(zhí)行秘書克里斯蒂娜•菲格雷斯(christina Figueres)表示：“化石燃料時代已經(jīng)到了必要且不可避免的終結(jié)日期，報告的發(fā)現(xiàn)清楚地表明了這一點。這是一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點：上個世紀(jì)過時的技術(shù)，不再能夠與可再生能源和儲存的指數(shù)級創(chuàng)新和成本曲線下降相競爭。所有人類和我們賴以生存的地球?qū)⒁虼俗兊酶用篮谩?rdquo;
