全球(qiu)能源的(de)發展(zhan)正走(zou)到一個關鍵的(de)十字路口。
5月(yue)8日,根據(ju)全(quan)球能源智庫Ember的最新報告:2023年,得益于太(tai)陽(yang)能和風力(li)發電量(liang)的增長(chang),可再生(sheng)能源發電量(liang)在全(quan)球發電量(liang)中的占(zhan)比達到了前所(suo)未有(you)的30%。2023年或(huo)將(jiang)成為電力(li)行業碳排放量(liang)達到峰值的標志性轉折點。
“可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)未來已經到(dao)來。尤(you)其是太陽能(neng)(neng),其發展速(su)度超出任何人(ren)的(de)想象。2023年電力行業的(de)排(pai)放量很可(ke)能(neng)(neng)達到(dao)峰(feng)值(zhi)——這是能(neng)(neng)源史上的(de)一個(ge)重大(da)轉(zhuan)折點。”Ember全球洞察力主(zhu)管戴夫·瓊斯(Dave Jones)表(biao)示。
Ember高級電(dian)力政(zheng)策(ce)分析師楊木易告(gao)訴澎湃新聞(wen),目前,大部(bu)分風(feng)光發(fa)電(dian)集中(zhong)在中(zhong)國(guo)(guo)和(he)發(fa)達經(jing)濟(ji)體(ti)。特別值得一提的是(shi),中(zhong)國(guo)(guo)在2023年對全球風(feng)電(dian)和(he)太陽能(neng)發(fa)電(dian)增長作出了巨大的貢獻。其新增太陽能(neng)發(fa)電(dian)占全球總量(liang)的51%,新增風(feng)能(neng)占比更是(shi)達到60%。未(wei)來幾年中(zhong)國(guo)(guo)的太陽能(neng)和(he)風(feng)能(neng)容量(liang)以及(ji)電(dian)力發(fa)電(dian)量(liang)增長將(jiang)保持較高水平。
中國河南三(san)門峽太陽(yang)能和(he)風(feng)能航(hang)拍圖
報告指出,對(dui)于選擇走在清(qing)潔(jie)能(neng)源未來(lai)前(qian)沿的(de)國家來(lai)說,這是一個前(qian)所未有(you)的(de)機(ji)會(hui)。清(qing)潔(jie)電力擴容不僅有(you)助(zhu)于電力行業首先實(shi)現脫碳(tan),還能(neng)提供滿(man)足整個經濟體電氣(qi)化所需的(de)增量供應,這將是應對(dui)氣(qi)候變(bian)化的(de)真正變(bian)革力量。
全球近40%的電力來自低碳能源
Ember此次(ci)發布的《2024全(quan)(quan)球(qiu)電力評(ping)論》報(bao)告基于多(duo)國數據(ju)集(包括國際能源署、歐盟統計局(ju)、聯合國以及(ji)各個(ge)國家(jia)統計部門數據(ju)),提供(gong)了2023年全(quan)(quan)球(qiu)電力系(xi)統的一份(fen)全(quan)(quan)面概(gai)述。報(bao)告涵蓋了全(quan)(quan)球(qiu)80個(ge)主要(yao)國家(jia),占全(quan)(quan)球(qiu)電力需求的92%,以及(ji)215個(ge)國家(jia)的歷史(shi)數據(ju)。
報告稱,2023年,得益于太陽能(neng)(neng)和風力發電的(de)增長,全球(qiu)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電量占比首次超過30%。全球(qiu)近40%的(de)電力來自(zi)包括核能(neng)(neng)在內(nei)的(de)低碳(tan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。全球(qiu)發電的(de)二氧化(hua)碳(tan)強度創(chuang)下歷(li)史新(xin)低,比2007年的(de)峰值低12%。
太(tai)陽(yang)(yang)能是(shi)2023年(nian)電力(li)(li)增長的主要來源(yuan)(yuan),也是(shi)可再生能源(yuan)(yuan)的發展亮點。2023年(nian)全球太(tai)陽(yang)(yang)能新增發電量是(shi)煤(mei)炭的兩倍多。太(tai)陽(yang)(yang)能連(lian)續第(di)19年(nian)保持其作(zuo)為增長最(zui)快的電力(li)(li)來源(yuan)(yuan)的地位,并連(lian)續第(di)二年(nian)超過(guo)風(feng)能成為最(zui)大(da)的新電力(li)(li)來源(yuan)(yuan)。2024年(nian),太(tai)陽(yang)(yang)能發電量有(you)望再創新高(gao)。
報告指出,2023年增(zeng)(zeng)加的(de)(de)清潔(jie)能力(li)(li)(li)本來(lai)足以使化石發電量下降1.1%。然而(er),過去一年世界(jie)多地的(de)(de)干旱(han)情況使得水力(li)(li)(li)發電達到五年來(lai)最低水平,水力(li)(li)(li)發電的(de)(de)不(bu)足被煤(mei)炭發電量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加所彌補,這導致全球電力(li)(li)(li)部門(men)的(de)(de)排放量增(zeng)(zeng)加了1%。2023年,95%的(de)(de)煤(mei)炭發電量增(zeng)(zeng)長發生在四個受干旱(han)嚴重影響的(de)(de)國(guo)家:中(zhong)國(guo)、印(yin)度、越南和墨西哥。
楊木易告訴澎湃新聞,隨(sui)著全球(qiu)對碳中和目標的日益重(zhong)視(shi),許(xu)多新興經濟體也在(zai)加快(kuai)步伐,努(nu)力迎頭(tou)趕上。巴(ba)西就是一個(ge)典型例(li)子。這(zhe)個(ge)歷(li)史上依(yi)賴水(shui)電(dian)(dian)的國家近(jin)年(nian)來在(zai)多樣化發電(dian)(dian)方(fang)式方(fang)面(mian)非常活躍。去年(nian),風能和太陽能占巴(ba)西電(dian)(dian)力發電(dian)(dian)量的比例(li)達(da)到21%,而2015年(nian)僅為3.7%。
非洲也擁有(you)巨大的(de)未開發清(qing)潔能源潛力,因為其占全球(qiu)人口的(de)五分之一(yi),并具有(you)巨大的(de)太陽能潛力,但該地區目(mu)前僅吸引了全球(qiu)能源投資的(de)3%。
從(cong)能源需(xu)(xu)求(qiu)方面來看,2023年全(quan)球(qiu)電(dian)力需(xu)(xu)求(qiu)升至(zhi)歷史(shi)新高,增加627TWh,相(xiang)當于加拿大(da)的(de)全(quan)部需(xu)(xu)求(qiu)。然而,由于經合組(zu)織國家需(xu)(xu)求(qiu)明(ming)顯下(xia)降(jiang),特別是美國(-1.4%)和歐盟(-3.4%),2023年的(de)全(quan)球(qiu)增幅(2.2%)低于近年來的(de)平均水平。相(xiang)比(bi)之下(xia),中國的(de)需(xu)(xu)求(qiu)增長較快(kuai)(+6.9%)。
2023年(nian)超過一半的電(dian)力需(xu)求(qiu)增長來自五項技(ji)術(shu):電(dian)動汽車、熱泵(beng)、電(dian)解槽(cao)、空(kong)調和數(shu)據中心。這些技(ji)術(shu)的普(pu)及將加(jia)快電(dian)力需(xu)求(qiu)增長,但由于電(dian)氣化比(bi)化石燃(ran)料效率高得多(duo),總體(ti)能源需(xu)求(qiu)將會下降。
不過報告(gao)也指出,隨(sui)著(zhu)電氣化速度(du)的(de)加快,人工智能(neng)等技術帶來的(de)壓力越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大(da),對(dui)制冷的(de)需求(qiu)進一步(bu)增長,預計未來需求(qiu)將會加速增長,這就(jiu)引發出一個問題,即清潔電力的(de)增長速度(du)是否能(neng)夠滿(man)足用電需求(qiu)增長?
電力需求增長的(de)一(yi)(yi)個(ge)重要(yao)因(yin)素是空調(diao),其在(zai)2023年(nian)占全球電力消(xiao)費的(de)約0.3%。自2000年(nian)以來,其年(nian)增長率(lv)穩(wen)定(ding)在(zai)4%(到2022年(nian)上升(sheng)至5%)。然(ran)而,效率(lv)低下仍然(ran)是一(yi)(yi)個(ge)重大挑(tiao)戰,因(yin)為盡管(guan)成(cheng)本差距很小,全球銷售的(de)大多(duo)數空調(diao)的(de)效率(lv)只有最(zui)先(xian)進(jin)技術(shu)的(de)一(yi)(yi)半。
數(shu)據中心也在推動全球(qiu)需(xu)求方面發揮著重要作用,2023年的(de)電(dian)力需(xu)求增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)貢獻與空(kong)調(diao)相當(+90 TWh,+0.3%)。自2019年以(yi)來,這些中心的(de)年均電(dian)力需(xu)求增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)率近(jin)17%,實(shi)施最(zui)先(xian)進的(de)冷卻系統可以(yi)至少提高(gao)數(shu)據中心的(de)能(neng)源效率20%。
楊木易表示,應(ying)對增(zeng)長(chang)的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)是(shi)(shi)全(quan)球能(neng)源(yuan)(yuan)轉型面臨的(de)最大挑(tiao)戰之(zhi)一。如果(guo)考慮(lv)到工業通過(guo)電(dian)(dian)(dian)氣化實現脫(tuo)碳(tan)將帶來的(de)額外需(xu)(xu)求(qiu)(qiu),電(dian)(dian)(dian)力需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)增(zeng)長(chang)甚至會更高。為了使清潔電(dian)(dian)(dian)力滿足用電(dian)(dian)(dian)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)長(chang),有(you)兩個(ge)關鍵(jian)杠桿:一是(shi)(shi)加快可再生能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)增(zeng)長(chang)速度;二是(shi)(shi)改善(shan)各(ge)個(ge)價值(zhi)鏈(lian)的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)效率(尤其是(shi)(shi)在高電(dian)(dian)(dian)力需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)的(de)新興(xing)技(ji)術行(xing)業)。
能(neng)源(yuan)效(xiao)率在滿足清潔(jie)能(neng)源(yuan)需求的增長(chang)方面尤(you)為關(guan)鍵(jian)。在迪拜(bai)舉行的第28屆(jie)聯合國氣候變化大(da)會上,全球領(ling)導人承諾到2030年(nian)將年(nian)度能(neng)源(yuan)效(xiao)率改善(shan)翻一(yi)番。這一(yi)承諾對于構(gou)建清潔(jie)電力(li)未來至關(guan)重要(yao),因為它將緩(huan)解電網的壓力(li)。
電力行業排放下降新時代將開啟
Ember預(yu)測,2024年化石燃料發(fa)電(dian)(dian)量(liang)將(jiang)略有(you)下降,引發(fa)隨(sui)后幾年更大的降幅。2024年的需求增長(chang)(chang)預(yu)計(ji)將(jiang)高于2023年(+968 TWh),但清潔能源發(fa)電(dian)(dian)量(liang)的增長(chang)(chang)預(yu)計(ji)會更大(+1300 TWh),促使全球(qiu)化石燃料發(fa)電(dian)(dian)量(liang)下降2%(-333 TWh)。預(yu)期的清潔電(dian)(dian)力(li)增長(chang)(chang)給人們(men)帶來(lai)了信心,認為電(dian)(dian)力(li)行業排放量(liang)下降的新時代即(ji)將(jiang)開(kai)始。
在過去的(de)十年(nian)里,以太陽能和風力為主導的(de)清潔能源發電部署,已經(jing)(jing)使化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)發電量的(de)增長減緩近(jin)三(san)分(fen)之二。因(yin)此,全球一(yi)半經(jing)(jing)濟(ji)體的(de)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)發電量至少于五(wu)年(nian)前已經(jing)(jing)過峰值(zhi)(zhi)。經(jing)(jing)合組織國家在這(zhe)方面走(zou)在前列,電力行(xing)業(ye)總(zong)排放量于2007年(nian)達到峰值(zhi)(zhi),此后(hou)下降了28%。
未(wei)來十年,能源(yuan)(yuan)轉型(xing)將進入新階段。目前(qian),全球(qiu)電力(li)(li)行業化石燃(ran)料(liao)使用(yong)量必然會(hui)持續下降,從而(er)使該行業排放量下降。在未(wei)來十年內,預計清潔(jie)電力(li)(li)(以太陽能和(he)風力(li)(li)為主導)的(de)增加將超(chao)過能源(yuan)(yuan)需求增長,并(bing)有效減(jian)少化石燃(ran)料(liao)的(de)使用(yong)和(he)排放量。
這對實現國際氣(qi)候變化目標來說(shuo)至關重(zhong)要。多項分析(xi)發現,電力行業(ye)應該是第一個(ge)實現脫碳的行業(ye),在經合組織國家,這一目標將在2035年前(qian)實現,而世界其他地區(qu)則為2045年前(qian)。
電(dian)力(li)行業目前(qian)在所(suo)有行業中碳(tan)排(pai)放量(liang)最高,產生了超過(guo)三(san)分之一(yi)的(de)(de)與(yu)能(neng)源(yuan)有關(guan)的(de)(de)二氧化碳(tan)排(pai)放量(liang)。清潔(jie)電(dian)力(li)不僅能(neng)替代目前(qian)汽(qi)車(che)和(he)公共汽(qi)車(che)發動(dong)(dong)機、鍋爐(lu)(lu)、熔爐(lu)(lu)和(he)其他應用中的(de)(de)化石燃(ran)料,而(er)且是運輸、供(gong)暖和(he)很多(duo)行業脫碳(tan)的(de)(de)關(guan)鍵所(suo)在。加速向由風力(li)、太陽能(neng)和(he)其他清潔(jie)能(neng)源(yuan)驅動(dong)(dong)的(de)(de)清潔(jie)電(dian)氣化經濟轉型,將同時促進經濟增(zeng)長、提升就業率、改善空氣質量(liang)和(he)增(zeng)強(qiang)能(neng)源(yuan)主權,實現(xian)多(duo)重利益。
而排(pai)放量(liang)下降的(de)速度(du)將取決于(yu)清潔能(neng)(neng)源建設的(de)速度(du)。全球(qiu)已就減(jian)排(pai)所需(xu)的(de)宏偉藍圖達(da)成(cheng)共(gong)識。在(zai)去年十二月的(de)聯(lian)合國氣候變化會(hui)議(COP28)上,世界各國領(ling)導人達(da)成(cheng)了一項歷史性的(de)協議,即到2030年將全球(qiu)可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源發電產能(neng)(neng)增加兩倍。該目標將使(shi)全球(qiu)的(de)可(ke)再生(sheng)電力(li)占比(bi)在(zai)2030年前(qian)達(da)到60%,使(shi)電力(li)行業(ye)的(de)排(pai)放量(liang)幾乎減(jian)半。各國領(ling)導人還在(zai)COP28大會(hui)上同意,在(zai)2030年前(qian)將年度(du)能(neng)(neng)效提(ti)高一倍,這對于(yu)充分發揮電氣化潛力(li)和避(bi)免電力(li)需(xu)求失控增長至(zhi)關重(zhong)要。
風光發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)量快速(su)增長的(de)同時,儲能(neng)和(he)電(dian)(dian)(dian)網技術如何(he)跟上(shang)(shang)?當可再生能(neng)源發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)比例進一步(bu)提高,如何(he)保障(zhang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)穩定可靠性?楊木易表示,將大(da)量波動性發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)可再生能(neng)源整合(he)到(dao)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統中需要(yao)高效的(de)規(gui)劃和(he)電(dian)(dian)(dian)網連接,并且重點(dian)放(fang)在(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統靈活性上(shang)(shang)。當依賴天氣的(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian),如風能(neng)和(he)太陽能(neng),超(chao)出或低于(yu)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)需求時,靈活性對于(yu)平(ping)衡電(dian)(dian)(dian)網變得(de)至關重要(yao)。
最(zui)大化(hua)電(dian)(dian)力系統靈活性涉及(ji)實(shi)施一系列策略,包括建設能源存儲設施,加(jia)強電(dian)(dian)網基礎設施,深化(hua)電(dian)(dian)力市(shi)場改革,并鼓勵需求側參與(yu)。其中跨(kua)區域協調格(ge)外重要,從而確(que)保更有(you)效地與(yu)鄰近地區分享(xiang)備用和(he)剩(sheng)余容量(liang)。這將減(jian)少(shao)對(dui)過多本(ben)地容量(liang)的(de)需求。例如,印度(du)正在(zai)實(shi)施市(shi)場耦合機(ji)制(zhi),以確(que)保更有(you)效地將發電(dian)(dian)分配(pei)給需求中心,通過市(shi)場機(ji)制(zhi)促進穩定的(de)電(dian)(dian)網和(he)可(ke)再生能源的(de)最(zui)佳利用。
報告指出,雖然(ran)(ran)一(yi)些智能(neng)電(dian)網和電(dian)池(chi)技(ji)(ji)術(shu)已經非常先進并部署(shu)用于維持清(qing)潔能(neng)源發電(dian)的穩(wen)定性(xing),但(dan)進一(yi)步研究長時段存(cun)儲技(ji)(ji)術(shu)對于增強未來清(qing)潔能(neng)源系統的有效(xiao)性(xing)和效(xiao)率依然(ran)(ran)非常必(bi)要。
中國扮演舉足輕重角色
報告(gao)分析指出,要加速可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源發(fa)展:宏偉的高層政府目(mu)標、激(ji)勵機制、靈(ling)活(huo)方案等關鍵因(yin)素(su)能(neng)(neng)夠推動太陽能(neng)(neng)和風力發(fa)電量(liang)快速增長。
報告重點分析了中國的(de)情況:中國在(zai)推進全球(qiu)(qiu)能(neng)源轉型中扮演著(zhu)舉足輕重的(de)角色(se)。中國是(shi)風(feng)力和太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)發電的(de)全球(qiu)(qiu)領(ling)導者,擁有十多年來最大(da)的(de)絕對發電量(liang)和最高的(de)年增(zeng)加(jia)量(liang)。其(qi)以極快的(de)速度增(zeng)加(jia)風(feng)力和太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)發電量(liang),改變(bian)全球(qiu)(qiu)最大(da)的(de)電力系統(tong)。僅(jin)2023年,中國就貢(gong)獻了全球(qiu)(qiu)一半以上的(de)新(xin)增(zeng)風(feng)能(neng)和太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)發電量(liang),占(zhan)全球(qiu)(qiu)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)和風(feng)能(neng)發電量(liang)的(de)37%。
近年來(lai),中(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)力行(xing)業(ye)的(de)排放(fang)量(liang)增(zeng)幅已經放(fang)緩(huan)。自(zi)2015年以來(lai),中(zhong)(zhong)國(guo)風能(neng)(neng)(neng)和太陽能(neng)(neng)(neng)的(de)增(zeng)長發揮(hui)了至關重要的(de)作用(yong),使(shi)該(gai)國(guo)電(dian)力行(xing)業(ye)的(de)排放(fang)量(liang)比其他(ta)情況(kuang)下(xia)低20%。然而,盡管中(zhong)(zhong)國(guo)清潔能(neng)(neng)(neng)源產能(neng)(neng)(neng)大幅增(zeng)長,但在2023年,清潔能(neng)(neng)(neng)源僅覆蓋了新增(zeng)電(dian)力需求的(de)46%,煤炭仍覆蓋了53%。
2024年(nian)(nian)將是中國達(da)到(dao)電(dian)力行業排(pai)放峰值(zhi)的關(guan)鍵一(yi)年(nian)(nian)。由于(yu)中國清潔能源(yuan)建設的速度和規模,特(te)別是風能和太陽能,中國可(ke)能已(yi)經在(zai)2023年(nian)(nian)達(da)到(dao)電(dian)力部門排(pai)放的峰值(zhi),或(huo)將在(zai)2024年(nian)(nian)或(huo)2025年(nian)(nian)達(da)到(dao)這一(yi)里(li)程碑。
此外,盡管中國在發(fa)展清(qing)潔(jie)能源和實現經濟電氣(qi)化(hua)方面取得了長足進步,但挑戰依然存在,因為中國發(fa)電的碳強度仍高于全球平均水平。這(zhe)突出表明需(xu)要繼續努力擴大清(qing)潔(jie)能源。
在(zai)全球趨勢(shi)的(de)背景下(xia),中國在(zai)電力領域的(de)發展軌跡正(zheng)在(zai)塑(su)造(zao)世(shi)界(jie)向更清(qing)潔能(neng)源的(de)轉型。風(feng)能(neng)和太陽能(neng)的(de)快速增長使中國成為全球應(ying)對(dui)氣(qi)候危機的(de)關鍵角色。
2023年(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的(de)太陽能(neng)和(he)風(feng)力(li)發電(dian)量(liang)占(zhan)全(quan)(quan)球的(de)37%,燃煤發電(dian)量(liang)占(zhan)全(quan)(quan)球的(de)一半(ban)以(yi)上。2023年(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)新增風(feng)力(li)和(he)太陽能(neng)發電(dian)量(liang)占(zhan)全(quan)(quan)球一半(ban)以(yi)上。如果沒有自2015年(nian)以(yi)來風(feng)力(li)和(he)太陽能(neng)發電(dian)量(liang)的(de)增長,2023年(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)電(dian)力(li)行業的(de)排放(fang)量(liang)將會(hui)提高(gao)21%。
前UNFCCC執行秘書克(ke)里斯蒂娜?菲格雷斯(christina Figueres)表示:“化石燃(ran)料時代(dai)已經到了(le)必要且不可(ke)避免的(de)終(zhong)結日(ri)期,報(bao)告(gao)的(de)發(fa)現(xian)清楚地(di)表明了(le)這一點。這是一個關鍵的(de)轉折(zhe)點:上(shang)個世(shi)紀過時的(de)技術,不再(zai)能(neng)夠與可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源和(he)儲(chu)存的(de)指(zhi)數級創新和(he)成本曲線下降相競爭(zheng)。所有人類和(he)我們賴(lai)以(yi)生(sheng)存的(de)地(di)球(qiu)將因此變得更(geng)加美好。”