日前,國際能源署(IEA)發(fā)布了2019版《全球能源展望》(World Energy Outlook 2019)報告。據悉,該報告是國際能源署的年度旗艦出版物,首發(fā)于1977年,自1998年被調整為每年發(fā)布一版,主要基于最新的數據,運用一套仿真工具,對不同情景下的全球能源供需和技術發(fā)展趨勢進行客觀分析,并闡釋其對能源安全、環(huán)境保護以及經濟發(fā)展的意義。
2019版《全球能源展望》報告設定了3種情景。延續(xù)現有政策的情景(current policies scenario)展示的是, 若各國不改變已有的政策體系,全球能源系統(tǒng)將如何演變。實施已經承諾的政策情景(stated policy scenario)著重反映出,目前各國已實施的政策框架以及宣布的政策調整計劃所產生的影響。實現可持續(xù)發(fā)展的情景(sustainabledevelopment scenario)揭示的是,各國如何徹底轉變才能全面兌現各自圍繞《巴黎協(xié)定》所設定的氣候和其他能源目標。在此情景下,全球能源系統(tǒng)必須得到迅速、廣泛的改變。上述三大情景分屬兩個不同類別,前二者是先設定初始條件,再預測系統(tǒng)如何發(fā)展;實現可持續(xù)發(fā)展的情景則是先確定雄心勃勃的遠期目標,然后制定行動計劃。
在2019版《全球能源展望》報告中,國際能源署基于上述情景對2040年前的全球可再生能源發(fā)展做出了積極的預測。現將相關內容摘編如下,以饗讀者。
過去的十年間,可再生能源技術在全球范圍內得到迅猛發(fā)展,應用日益廣泛。得益于風電和太陽能光伏成本的急劇下降,電力行業(yè)引領著這股潮流,但是可再生能源在工業(yè)和建筑等終端用能部門的滲透相對緩慢。
2018年,全球可再生能源發(fā)電量在全年總發(fā)電量中的占比超過25%,比2017增加了450TWh,增幅為7%。在新增發(fā)電量中,風電、太陽能光伏以及水電占了90%。是年,全球新增180GW可再生能源發(fā)電裝機,與上一年的規(guī)模基本持平,預計2019 年會再次實現強勁增長。
可再生能源成本的下降以及數字化技術的進步,為能源轉型創(chuàng)造無限可能。在實施已經承諾的政策情景下,2019―2040 年全球新增電力裝機中的過半份額都來自于風電和太陽能光伏。在實現可持續(xù)發(fā)展的情景下,這部分裝機將幾乎全部由風電與太陽能光伏貢獻。
在實施已經承諾的政策情景下,終端能源消耗中的可再生能源(不包括沼氣的傳統(tǒng)應用)使用量將從目前的9.9億噸油當量,增長到2040年的22.6億噸油當量。在此期間,由于生物質能、可再生能源電力以及太陽能熱利用的應用規(guī)模持續(xù)擴大,到2040年,可再生能源在全球供熱領域的使用量將增加60%,達到9.4億噸油當量。
此外,可再生能源在交通領域的應用規(guī)模會擴大3倍,達到3.3億噸油當量。其中,生物燃料占3/4。在實現可持續(xù)發(fā)展的情景下,由于會有額外措施來刺激在可再生能源發(fā)電、生物質能、太陽能熱利用、地熱利用以及電氣化方面的投資,可再生能源在發(fā)電領域的占比將達到2/3,在終端能源消耗中占37%。
到2040年,風電的年發(fā)電量預計達到8300TWh,太陽能光伏為7200TWh,均超過水電的6950TWh。在供熱領域,可再生能源的份額會達到30%,使用量為12億噸油當量。在交通領域,其應用規(guī)模有望增至6億噸油當量。其中,生物燃料占60%,剩余的40%來自電動汽車和鐵路系統(tǒng)消耗的可再生能源電力。
在實施已經承諾的政策情景下,到2040年,全球將新增接近8500GW的電力裝機,可再生能源會貢獻2/3的份額。在大部分區(qū)域,可再生能源將成為新增電力裝機的絕對主力,歐盟和中國的比重更是高達80%,但是東南亞和中東地區(qū)則低于50%。從包括中國和印度在內的大多數地區(qū)來看,可再生能源新增裝機中的大部分都是太陽能光伏。
2018年,全球可再生能源發(fā)電領域的投資額略有下滑。當然,與過去相比,單位美元投資所帶來的裝機容量要大得多。放眼未來,無論全球能源系統(tǒng)沿著何種情景發(fā)展,對可再生能源技術的投資力度都必須進一步加大。
在實施已經承諾的政策情景下,2019―2040年,全球可再生能源的累計投資額將達到十萬億美元。在實現可持續(xù)發(fā)展的情景下,全球可再生能源投資額會保持更快速的增長,由此反映出來自政策層面的更大支持力度,以及這些清潔能源技術在實現可持續(xù)能源目標中所發(fā)揮的核心作用。
在滿足全球電力需求方面,海上風電具有巨大的潛力。雖然屬于波動性電源,但海上風電的容量因數要遠高于陸上風電和太陽能光伏,這主要是因為其所用機組的大型化特征更加明顯,從而可以利用更為優(yōu)質的風能資源。與此同時,漂浮式基礎等創(chuàng)新性技術正在不斷出現,為海上風電開辟了十分廣闊的應用場景。
隨著成本逐步下降,競爭力顯著提升,到2040年全球海上風電的投資規(guī)模有望達到上萬億美元。歐洲的成功,激起了中國、美國以及其他地區(qū)開發(fā)海上風能資源的強烈興趣。在實現可持續(xù)發(fā)展的情景下,海上風電會超越陸上風電,成為歐盟的最重要電力來源,從而為該地區(qū)的電力系統(tǒng)走向零碳排放鋪平道路。如果能夠大規(guī)模用于制氫,海上風電的應用還有可能更加廣泛。
雖然制造沼氣的技術早已有之,但近幾年人們開始重新審視其發(fā)展?jié)摿ΑO嚓P分析顯示,目前沼氣的年產量可以突破5.7 億噸油當量,相當于20%左右的全球天然氣需求量。新興市場國家的沼氣開發(fā)潛力占到全球總量的2/3,但要充分利用這些資源,還應當出臺支持性政策。
在實施已經承諾的政策情景下,到2040年,全球沼氣的年產量會接近1.5億噸油當量,中國和印度合計占40%以上。在實現可持續(xù)發(fā)展的情景下,2040年的沼氣產量將達到3.3億噸油當量。