國際可再生能源署發布《通過可再生能源的先進部署加速國家能源轉型的機遇》(文后附報告下載地址)
目前可再生能源在交通運輸業中所占用能比重僅為3%;在工業領域的比例稍高,約為10%。在建筑行業最高,約為三分之一,盡管其中大部分來自傳統的生物質能利用,這意味著生物質能的使用效率較低。
圖1.2 國際可再生能源署2050年路線圖中能源消費,發電量及可再生能源電力裝機容量
終端用能消費總量(PJ/yr)發電量(TWh/yr)可再生能源電力裝機容量(GW)
*包括光熱、地熱和氫能
來源:國際可再生能源署,2018a.
注解:CSP=光熱發電;GW=吉瓦;PJ/yr=兆焦耳每年;PV=光伏發電;REmap=國際可再生能源署可再生能源路線圖2050;TWh=太瓦時
如上所述,全球四分之一的電力消耗由可再生能源提供(圖1.2,第一張圖)。但這一比例在電力行業的增長速度快于終端用能行業。加快能源轉型不僅需要大幅提高終端用能電氣化和可再生能源發電,還需要在電力行業以外應用可再生能源解決方案。在規劃、解決方案和各種措施中顯然包含終端用能。國際可再生能源署的2050年路線圖顯示,可再生能源在建筑、工業和交通領域的份額將分別增長至77%、63%和58%(國際可再生能源署,2018a)2。
在REmap情景下,到2050年,可再生能源發電在電力行業的份額將達到85%,風能和太陽能發電將增至64%(圖1.2,中間圖),要求政策措施確保可靠的電力供應,包括分時電價、順應市場和新的商業模式。另外互聯器,柔性的化石燃料及可再生燃料發電以及需求側響應都可以更加靈活,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合,在高效的基礎上,到2050年可再生能源將占最終能源消費總量的65%(圖1.2,第一張圖)。
2010~2017年,太陽能光伏(PV)組件價格下降超過80%,全球平準化度電成本(LCOE)a下降73%至0.10美元/千瓦時(kWh)。在2007/2008年~2016/2017年間,陸上風機價格下跌了37-56%,2010年~2017年間,全球陸上風電平準化度電成本下降23%至0.06美元/千瓦時。2017年投運的公用事業規模的太陽能光伏項目,平準化度電成本低至0.05美元/千瓦時;陸上風電項目的成本則低至0.04美元/千瓦時(國際可再生能源署,2018c),與傳統發電技術相比具有競爭力。
最近的拍賣和投標結果表明,太陽能光伏和陸上風電的成本將繼續下降,平準化度電成本將在0.03~0.04美元/千瓦時之間,到2020年甚至更低。b光熱發電(CSP)和海上風電都是新興技術,2016年和2017年的拍賣結果(未來交付)為0.06美元/千瓦時~0.10美元/千瓦時。
這些數據意味著,隨著創新和規模經濟推動成本下降和效率提高,到2020年,所有商業化的可再生能源發電技術都將與化石燃料競爭,陸上風電和太陽能光伏項目將日益削弱化石燃料的競爭力。
國際可再生能源署分析表明,2010年至2020年期間,平準化度電成本的學習率(例如,累計裝機容量每增加一倍,成本降低的百分比)可能為海上風電14%,陸上風電21%,光熱(CSP)30%,太陽能光伏35%(國際可再生能源署,2018c)。
資料來源:國際可再生能源署,2018c.
注解:每個圓代表一個單獨的項目或拍賣結果,在拍賣中有一個單一的結算價格。Y軸上圓心是每個項目的成本值。粗線是按年計算的全球加權平均的平準化度電成本,或拍賣價值。對于平準化度電成本數據,經合組織國家和中國的真實WACC為7.5%,世界其他國家為10%。波段代表化石燃料發電的成本范圍。LCOE=平均發電成本;USD/kWh=美元/千瓦時;WACC=加權平均資本成本。
a.此框中的所有平準化度電成本數字都排除了地方或聯邦財政支持政策的影響。它們是在試運營之年推出的,并且基于國際可再生能源署的可再生能源成本數據庫,該數據庫包含1.5萬個公用事業規模發電項目的成本和業績的細節。
b.2020年低于0.03美元/千瓦時的震撼拍賣價格并不等同于平準化度電成本計算,因為通常不包括額外的收入流(例如墨西哥的清潔能源證書價值)。
此外,大幅降低技術成本將成為可再生能源及其技術領域投資增加的主要動力。然而,按照國際可再生能源署2050年路線圖的設想,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投資將需要增加30%,從93萬億美元(參考情景)增至120萬億美元(在REmap情景下)。盡早采取行動,對于充分利用現有的經濟機會,同時將未來擱淺資產的巨大成本降至最低至關重要。
全球能源轉型有益于經濟發展。它將顯著改善全球福利、經濟增長(以GDP衡量)和就業。到2050年,全球經濟GDP將增長1%;到2050年GDP增長的累計收益估計為52萬億美元。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健康的影響減少,以及預期的氣候變化影響減少。
有了全面的政策,能源轉型也可以促進能源部門的整體就業,因為創造的就業機會多于化石燃料行業失去的就業機會。在REmap情景下,到2050年化石燃料領域將失去740萬個工作崗位,但可再生能源、能效和電網改善以及柔性能源領域將創造1900萬個新工作崗位,凈增加1160萬個工作崗位(國際可再生能源署,2018a)。
注解:
2.包括使用來自可再生能源的電力和地區供熱。
3.第五章進一步討論了水電和生物質能發電在提供靈活性方面的作用。
4.經常被討論的靈活性選項是儲能,它有多種形式。截至2017年年中,全球的儲能容量約為176吉瓦(GW),擁有4670吉瓦時的電力存儲潛力,其中96%為抽水蓄能(國際可再生能源署,2017a)。根據國際可再生能源署的2050年路線圖(REmap),到2030年,預計將有11900~15300吉瓦時的常備電力儲存,其中只有51%來自抽水蓄能。(有關抽水蓄能的詳細信息,請參閱第5章。)此外,如果智能電動勢解決方案得到廣泛應用,可以實現重要的協同效應,允許更高程度地部署多元可再生能源(國際可再生能源署,2018b)。
5.關于全球能源轉型的社會經濟影響的進一步討論,見第2章。
責任編輯:繼電保護
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