IEA：滿足長期氣候目標不容易

潘秋杏

國際能源署(lEA)5月23日公布的一項研究顯示，在2017年，38個能源細分領域中僅有4個滿足長期的氣候目標大多數領域以目前的進度難以達到目標。

IEA通過追蹤太陽能、風能、核能、煤炭和天然氣等能源領域及其技術，以及運輸、化學品和鋁等能源密集型行業及技術的動態，以評估可持續發展方案( Sustainable Development Scenario，SDS)目標的進展，旨在限制全球氣溫上升和遏制污染。

2015年9月，193個國家就聯合國可持續發展議程目標( SDGs)達成一致，但以目前的進度不足以實現與能源相關的目標。

IEA的可持續發展方案(SDS)就實現聯合國可持續發展目標中與能源相關的內容提出了方案和目標。

IEA的研究稱，去年太陽能光伏、照明、數據中心和網絡以及電動汽車等四個領域取得了“巨大進步”。其中太陽能光伏發電量增長率達歷史新高，LED成為各地家庭照明的主要來源，電動汽車銷量躍升了54%。

IEA分析發現，能源效率提高的步伐已經放緩，例如碳捕捉和封存等技術的進展停滯不前。這導致去年全球能源相關的二氧化碳排放量增加了1.4%。此外，陸上風能和儲能方面進展也有所放緩。

“迫切需要政府，行業和其他利益相關方采取更積極的行動來推動能源技術的進步，以減少溫室氣體排放。”IEA執行主任法提赫一比羅爾( Fatih Birol)在報告中說，“世界不存在能源問題，而是排放問題，這是我們應該集中精力的地方。”

光伏快速增長

2017年A陽能光伏發電量的增長率達到34%，刨下歷史新高，超過了年均增長17010的目標。光伏發電量的增長帶動了2017年可再生能源發電量的增長。

自201 0年以來，太陽能光伏大型應用系統的價格下降了70%。預汁2017年太陽能光伏發電量增長超過三分之一，達到416TWh，幾乎占世界總發電量的2010。

2017年光伏產能增長了95-98GW，其中中國新增光伏裝機53 GW，超過“十二五”規劃中提出的目標。自2012年以來，中國在全球光伏中的份額已從10%增長到55%以上。

盡管年度市場飆升，但隨著中國和東南亞的競爭加劇和制造產能增長，未來幾年平均光伏價格預計將繼續下降。中國企業目前占全球光伏組件制造業的三分之二以上。

IEA預計，越來越多國家發布強有力的政策支持、持續的成本降低以及中國空前的市場動態，將推動未來五年太陽能光伏的快速增長。

電動汽車銷量創歷史新高

2017年，全球電動汽車銷量創歷史新高，達110萬輛，全球庫存超過300萬輛。2017年全球銷售額增長54%，其中中國占全球電動汽車銷量的近一半，挪威是人均擁有量最高的國家。

不過，目前電動汽車的普及率還不到全球汽車總量的1%。為了達到可持續發展方案的目標，在2030年之前，全球乘用車的存量中，電動汽車占比至少為14%，這要求電動汽車存量在201 7年到2030年間年均增長40%左右。

而在2017年，全球電動汽車的存量增長了57%，高于40010。但隨著絕對庫存數量的增加，保持高增長率將變得越來越困難。因此，持續和廣泛的政策支持對于維持增長至關重要。

碳捕獲與封存項目進展緩慢

截至2017年底，只有兩項大型的碳捕集、利用和封存(carbon capture utilisation and storage，ccus)電力項目運行，預計每年的二氧化碳捕獲量達到240萬噸。而在2030年之前，需要達到每年捕獲3.5億噸目標。

2017年初，德克薩斯州的Petra Nova項目的捕獲作業按計劃開始運作。該改造項目是燃煤電廠中最大的燃燒后碳捕集系統，每年可捕獲高達140萬噸二氧化碳并用于強化采油( EOR)。

Petra Nova項目和2014年開始運營的加拿大“邊界大壩”(Boundary Dam CCUS project)可以為將來的項目提供經驗。

然而，密西出比州坎伯縣( Kemper County)的ccus項目被宣告停止開發，讓ccus遭遇了沖擊。該電廠計劃使用整體煤氣化聯合循環(IGCC)技術。可將高水分的褐煤高效地用于部分二氧化碳捕集。該計劃在七年的籌備和幾十億美元的投資之后，于2017年被擱置，工廠現在使用天然氣作為燃料。

IEA稱，坎伯縣項目的問題在于IGCC技術而不是二氧化碳捕獲系統，但被一些人認為ccus在發電應用方面是有很大問題的。

現在有七個發電項目的ccus計劃處于早期發展階段：其中中國有四個，韓國兩個，英國一個。Petra Nova項目、“邊界大壩”項目以及部署中的七個項目大約能捕獲1300萬噸二氧化碳。但是距離2030年從發電中捕獲3.5億噸二氧化碳的目標還有一段距離。達到此目標需要促進CUS項目的融資，降低ccus的成本并繼續改進技術。

目前有幾項技術創新項目來嘗試降低ccus的成本，正在試點范圍內進行測試。例如，德克薩斯州的電力公司NET Power的50兆瓦清潔能源工廠，徹底摒棄了傳統以水蒸氣為工質的熱能循環過程，選用全新的以高壓高溫超臨界二氧化碳為介質的Allam循環過程。該項目將于2018年投入使用，并有可能實現零排放。

康涅狄克州的燃料電池能源公司( Fuel Cell Energy)則利用熔融碳酸鹽燃料電池系統( Molten Carbonate FuelCells，MCFC)捕獲二氧化碳。MCFC工作時，可以從煙道氣流中捕集二氧化碳的同時產生電力，從而規避傳統碳捕獲技術產生額外負載的成本。

陸上風電步伐放緩

2017年，陸上風電裝機容量約下降了10%，保持了2016年下降的趨勢。而可持續發展方案要求直到2030年，陸上風電新建裝機容量的年均增長率為12%。因此，陸上風電仍需要改善。

2017年，并網陸上風電裝機容量也有下降，從2016年的56GW下降到44GW，而2015的并網裝機容量為6.5GW。

中國陸上風電因消納問題而放緩，短期內并未出現明顯的反彈跡象。在美國，逐步取消生產稅收抵免和減少企業稅收的信號，給市場帶來挑戰，因為它們可能會導致中期缺乏經濟吸引力和融資。

在巴西，宏觀經濟和金融挑戰已經使得陸上風電的增長放緩。印度的新拍賣系統預計將促進產能增長，但運營和電網整合的問題阻礙陸上風電廠滿負荷運轉。在歐洲，2020年后可再生能源發展的政策不確定性依然存在。

儲能規模增長基本不變

在2017年，新增的公共事業儲能規模(不包括抽水蓄能)保持半穩，約為620MWh，但低于2016年的增長速度。2017年的部署速度不足以達到可持續發展目標，這需要在2030年之前增加80GW的總存儲容量。政策支持和使更多存儲技術具有成本效益是至關重要的。

2017年抽水蓄能容量增長超過7 GW。然而，抽水蓄能只集中在少數幾個地方，其增長仍將受到地理因素的限制。

鋰電池的主導地位仍在繼續。在2016年至2017年間，鋰離子電池單位成本下降了22%，使得電池成本持續下降。雖然在2017年，活性材料的價格大幅上漲，特別是鈷(超過兩倍)和鋰(增長了一半)，但它們對電池價格沒有實質性的影響，即使在價格持續上漲的情況下，鈷和鋰材料的成本也只占整個電池成本的幾個百分點。

雖然固態和鋰空氣電池不是最佳的儲能技術，但這些技術的進展很可能會在長期內影響到電力應用。從中期來看，電動汽車中不太受歡迎的其他技術，如鋰鐵磷酸鹽電池( LFP)，會受到激勵，因為低密度的懲罰對這個領域的影響較小。

隨著儲能規模的擴大，特別是電動汽車電池的增長，鈷和鋰供應的限制會對生產規模的擴大構成風險。因此跟蹤鈷和鋰的生產規模也將變得越來越重要。這也符臺增加電動汽車電池密度的目標，因為更高密度的電池使用更少或不使用鈷。鎳含量較高且鈷含量較低的鋰離子混合物需要付出更多的努力，例如鎳一錳一鉆622( NMC622)和811( NMC811)電池，這些電池仍處于商業應用的前期階段。