IRENA:可再生能源正主导全球电力增量,成为经济复苏重要元素

CSPFocus光热发电资讯报道:

国际可再生能源署(IRENA)于近日发布了《可再生能源展望:能源转型2050》报告,展望了实现能源系统脱碳转型的可再生能源发展目标,为低碳、清洁、可持续发展的能源未来提供参考。报告提出,当前为实现气候目标做出的努力仍有较大差距,到2050年全球能源相关碳排放需以每年3.8%的速度下降才能使全球平均温升控制在2℃以内,可再生能源在终端能源消费占比应增至66%,而能源强度改善速度需提高到每年3.2%。报告进一步指出,加速利用可再生能源促进能源转型能够成为全球经济复苏的重要要素,到2050年全球可再生能源就业岗位将增加三倍至4200万个,能源相关工作岗位将达到1亿个。

报告主要内容如下:

为实现气候目标的计划与实际行动之间仍有差距

各国为碳减排做出的努力仍然存在差距。一些国家追求净零排放,而另一些国家仍未设定政策目标。在《巴黎气候协定》框架下提出的“国家自主贡献”(NDCs)目标不如在最新的能源计划和市场发展上有雄心。据IRENA估计,目前的国家自主贡献(NDC)电力目标仅为实现2030年全球气候目标所需可再生能源电力的40%。新冠肺炎疫情引发的健康危机、人道主义危机、社会和经济危机可能会拉大差距抑或加速社会的脱碳进程,会出现哪条发展路线将在很大程度上取决于各国将采取的经济刺激措施,其中最重要挑战将是发展的可持续性、应对能力以及人民健康和福祉改善。通过建设脱碳社会来实现全球气候目标仍然需要加快速度。

世界迫切需要清洁、可持续的能源解决方案以加速碳减排步伐。近年来能源发展趋势表明了加速碳减排的必要性。尽管近年来可再生能源在能源结构中的份额、能源强度以及终端用能电气化程度都有所改善,但发展速度难以满足全球气候目标需求。根据当前各国制定的政策承诺及目标,到2050年全球一次能源需求将从目前的600 EJ增长至710 EJ,化石燃料消费量仍与当前持平,因此将无法满足全球碳减排目标。IRENA的“转型能源情景”和“更深度脱碳情景”提供了全球经济长期稳定以及低碳安全发展的基础。根据“转型能源情景”,到2050年全球化石能源消费将下降75%,能源相关碳排放将以年均3.8%的速度下降至约100亿吨,比当前水平降低70%,使全球平均气温上升2℃以内;而“更深度脱碳情景”则有望到2050年实现净零排放(最迟到2060年前实现),并使全球温升控制在1.5℃以内。

到2050年全球一次能源需求、化石燃料需求以及能源相关碳排放变化

能源行业已发生可喜变化,可再生能源正主导全球电力增量

可再生能源发电增长速度快于总体电力需求。2019年,可再生能源发电量的增长超过了电力需求的增长,而化石燃料发电量出现下降,这是几十年来在发电总量增加的情况下化石燃料发电量首次出现下降。在许多领域,光伏和风能正日益成为成本最低的电力来源,未来10年内大多数可再生能源的成本将具备竞争优势。

交通运输的电气化正呈现出加速变革的早期迹象,但建筑和工业部门的可再生能源消费增速较慢。由于太阳能光伏和风能的成本快速下降,加上电池、电动汽车等关键技术成本迅速下降,可再生能源制氢也被视为潜在的运输燃料,交通运输部门的转型速度正在加快。但可再生能源在建筑及工业领域的部署仍远远低于实现气候目标所需水平,必须加速提高能效和促进生物燃料发展。

到2050年,能源相关碳排放平均每年需要下降3.8%,可再生能源和能效将做出巨大贡献。按照“转型能源情景”,到2050年能源相关碳排放将比今天的水平下降70%,其中一半以上的减排量来自可再生能源,约1/4来自能效,加上直接和间接电气化,共可贡献90%以上的减排量。按照“更深度脱碳情景”,剩余的减排量,主要依靠增加可再生能源、电气化、进一步提升能效、采用碳管理以及其他消费习惯的改变等来完成。在能源领域以外,还需要努力减少非能源使用产生的排放,土地使用、土地利用变化和林业产生的排放以及煤炭、石油和天然气行业中的气体排放。

 

报告各情景到2050年全球能源相关减排情况预测(单位:十亿吨/年)

作为降低碳排放的主要解决方案,能效和可再生能源需加速部署。能效和可再生能源是实现全球能源转型的两个关键解决方案。然而,由于能源需求持续增长,2010年以来可再生能源在全球终端能源消费中所占的份额仅在10%左右缓慢增长。2019年能源强度仅增长1.2%,低于过去十年的平均水平(1.8%)。按照“转型能源情景”,可再生能源、能效和电气化将共同贡献90%的能源相关减排量,可再生能源在终端能源消费占比到2030年应增至28%,到2050年需达到66%,而能源强度改善速度需提高到每年3.2%,才能满足全球气候目标。

到2050年可再生能源在终端能源消费占比及能源强度提升速度变化。

备注:TFEC为终端能源消费总量;PES为“已规划能源情景”;TES为“转型能源情景”

为实现气候目标对能源系统的投入将带来多方面的收益

为了确保气候安全,需要扩大对清洁能源技术的投资并转变投资方向。需要将化石燃料投资转向可再生能源和能效,逐步取消化石燃料补贴。到2050年,“转型能源情景”中能源系统总投资需要达到110万亿美元,约占同期年均GDP的2%。其中,超过80%的资金应投资可再生能源、能效、终端用能电气化以及电网和灵活性。如果以年度计算,每年的投资水平应达到约3.2万亿美元。相比之下,2014-2018年期间平均每年的投资约为1.8万亿美元,而在“已规划能源情景”下未来将达到2.9万亿美元/年。如果希望实现“零碳排放”,到2050年对能源系统总投资需要达到130万亿美元。

到2050年能源系统总投资情况(单位:万亿美元)

加快可再生能源部署和提高能效回报将远大于投入。按照“转型能源情景”,能源转型每花费1美元,将获得3-8美元的投资回报。换言之,到2050年 “转型能源情景”将增加19万亿美元的成本,但通过降低环境和健康损害,将获得50-142万亿美元的回报。要实现净零排放,“更深度脱碳情景”将需再增加16万亿美元投入,如果实现完全无排放则将增加26万亿美元成本,但零碳排放带来的收益将达到62-169万亿美元。另一种衡量成本的方法是在此期间减少一吨碳排放的成本。对于“转型能源情景”,该成本为34美元/吨,对于“更深度脱碳情景”净零排放,成本为100美元/吨,对于“更深度脱碳情景”完全零排放,成本为156美元/吨。

 到2050年能源系统脱碳转型的成本及收益(单位:万亿美元)

可持续的能源系统转型有望带来全新的社会经济发展模式,提升GDP增速并更深入改善民生。到本世纪中叶,GDP增速将比当前计划提升2.4%。累计收益将达到98万亿美元,远远超出能源系统转型所需的额外投资。能源转型有望带来全新的社会经济发展模式,到2050年全球可再生能源就业岗位将增至4200万个,是现有岗位的4倍,能效相关岗位将达2100万个,电网和灵活性相关岗位达到1450万个,能源相关工作岗位将达到1亿个,比当前就业岗位多72%。世界各地区将感受到环境和健康水平的提升,大众福祉得到广泛改善,福祉指数将提高13.5%。


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