國際可再生能源署發(fā)布《通過可再生能源的先進(jìn)部署加速國家能源轉(zhuǎn)型的機(jī)遇》(文后附報(bào)告下載地址)
目前可再生能源在交通運(yùn)輸業(yè)中所占用能比重僅為3%;在工業(yè)領(lǐng)域的比例稍高,約為10%。在建筑行業(yè)最高,約為三分之一,盡管其中大部分來自傳統(tǒng)的生物質(zhì)能利用,這意味著生物質(zhì)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(fèi),發(fā)電量及可再生能源電力裝機(jī)容量
終端用能消費(fèi)總量(PJ/yr)發(fā)電量(TWh/yr)可再生能源電力裝機(jī)容量(GW)
*包括光熱、地?zé)岷蜌淠?/p>
來源:國際可再生能源署,2018a.
注解:CSP=光熱發(fā)電;GW=吉瓦;PJ/yr=兆焦耳每年;PV=光伏發(fā)電;REmap=國際可再生能源署可再生能源路線圖2050;TWh=太瓦時(shí)
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(yè)的增長速度快于終端用能行業(yè)。加快能源轉(zhuǎn)型不僅需要大幅提高終端用能電氣化和可再生能源發(fā)電,還需要在電力行業(yè)以外應(yīng)用可再生能源解決方案。在規(guī)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(yè)和交通領(lǐng)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(fā)電在電力行業(yè)的份額將達(dá)到85%,風(fēng)能和太陽能發(fā)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(yīng),包括分時(shí)電價(jià)、順應(yīng)市場和新的商業(yè)模式。另外互聯(lián)器,柔性的化石燃料及可再生燃料發(fā)電以及需求側(cè)響應(yīng)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(jié)合,在高效的基礎(chǔ)上,到2050年可再生能源將占最終能源消費(fèi)總量的65%(圖1.2,第一張圖)。
2010~2017年,太陽能光伏(PV)組件價(jià)格下降超過80%,全球平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)a下降73%至0.10美元/千瓦時(shí)(kWh)。在2007/2008年~2016/2017年間,陸上風(fēng)機(jī)價(jià)格下跌了37-56%,2010年~2017年間,全球陸上風(fēng)電平準(zhǔn)化度電成本下降23%至0.06美元/千瓦時(shí)。2017年投運(yùn)的公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏項(xiàng)目,平準(zhǔn)化度電成本低至0.05美元/千瓦時(shí);陸上風(fēng)電項(xiàng)目的成本則低至0.04美元/千瓦時(shí)(國際可再生能源署,2018c),與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比具有競爭力。
最近的拍賣和投標(biāo)結(jié)果表明,太陽能光伏和陸上風(fēng)電的成本將繼續(xù)下降,平準(zhǔn)化度電成本將在0.03~0.04美元/千瓦時(shí)之間,到2020年甚至更低。b光熱發(fā)電(CSP)和海上風(fēng)電都是新興技術(shù),2016年和2017年的拍賣結(jié)果(未來交付)為0.06美元/千瓦時(shí)~0.10美元/千瓦時(shí)。
這些數(shù)據(jù)意味著,隨著創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟(jì)推動(dòng)成本下降和效率提高,到2020年,所有商業(yè)化的可再生能源發(fā)電技術(shù)都將與化石燃料競爭,陸上風(fēng)電和太陽能光伏項(xiàng)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(zhǔn)化度電成本的學(xué)習(xí)率(例如,累計(jì)裝機(jī)容量每增加一倍,成本降低的百分比)可能為海上風(fēng)電14%,陸上風(fēng)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(gè)圓代表一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目或拍賣結(jié)果,在拍賣中有一個(gè)單一的結(jié)算價(jià)格。Y軸上圓心是每個(gè)項(xiàng)目的成本值。粗線是按年計(jì)算的全球加權(quán)平均的平準(zhǔn)化度電成本,或拍賣價(jià)值。對于平準(zhǔn)化度電成本數(shù)據(jù),經(jīng)合組織國家和中國的真實(shí)WACC為7.5%,世界其他國家為10%。波段代表化石燃料發(fā)電的成本范圍。LCOE=平均發(fā)電成本;USD/kWh=美元/千瓦時(shí);WACC=加權(quán)平均資本成本。
a.此框中的所有平準(zhǔn)化度電成本數(shù)字都排除了地方或聯(lián)邦財(cái)政支持政策的影響。它們是在試運(yùn)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(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫包含1.5萬個(gè)公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電項(xiàng)目的成本和業(yè)績的細(xì)節(jié)。
b.2020年低于0.03美元/千瓦時(shí)的震撼拍賣價(jià)格并不等同于平準(zhǔn)化度電成本計(jì)算,因?yàn)橥ǔ2话~外的收入流(例如墨西哥的清潔能源證書價(jià)值)。
此外,大幅降低技術(shù)成本將成為可再生能源及其技術(shù)領(lǐng)域投資增加的主要?jiǎng)恿ΑH欢凑諊H可再生能源署2050年路線圖的設(shè)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(jì)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(dòng),對于充分利用現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì),同時(shí)將未來擱淺資產(chǎn)的巨大成本降至最低至關(guān)重要。
全球能源轉(zhuǎn)型有益于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。它將顯著改善全球福利、經(jīng)濟(jì)增長(以GDP衡量)和就業(yè)。到2050年,全球經(jīng)濟(jì)GDP將增長1%;到2050年GDP增長的累計(jì)收益估計(jì)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(yù)期的氣候變化影響減少。
有了全面的政策,能源轉(zhuǎn)型也可以促進(jìn)能源部門的整體就業(yè),因?yàn)閯?chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)多于化石燃料行業(yè)失去的就業(yè)機(jī)會(huì)。在REmap情景下,到2050年化石燃料領(lǐng)域?qū)⑹?40萬個(gè)工作崗位,但可再生能源、能效和電網(wǎng)改善以及柔性能源領(lǐng)域?qū)?chuàng)造1900萬個(gè)新工作崗位,凈增加1160萬個(gè)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(qū)供熱。
3.第五章進(jìn)一步討論了水電和生物質(zhì)能發(fā)電在提供靈活性方面的作用。
4.經(jīng)常被討論的靈活性選項(xiàng)是儲(chǔ)能,它有多種形式。截至2017年年中,全球的儲(chǔ)能容量約為176吉瓦(GW),擁有4670吉瓦時(shí)的電力存儲(chǔ)潛力,其中96%為抽水蓄能(國際可再生能源署,2017a)。根據(jù)國際可再生能源署的2050年路線圖(REmap),到2030年,預(yù)計(jì)將有11900~15300吉瓦時(shí)的常備電力儲(chǔ)存,其中只有51%來自抽水蓄能。(有關(guān)抽水蓄能的詳細(xì)信息,請參閱第5章。)此外,如果智能電動(dòng)勢解決方案得到廣泛應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)重要的協(xié)同效應(yīng),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(guān)于全球能源轉(zhuǎn)型的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的進(jìn)一步討論,見第2章。
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