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地球能源史轉折點:全球30%電力來自可再生能源,中國作出巨大貢獻

澎湃新聞發(fā)布時間:2024-05-08 10:31:19  作者:劉棟

  全球能源的發(fā)展正走到一個關鍵的十字路口。

  5月8日,根據(jù)全球能源智庫Ember的最新報告:2023 年,得益于太陽能和風力發(fā)電量的增長,可再生能源發(fā)電量在全球發(fā)電量中的占比達到了前所未有的30%。2023年或將成為電力行業(yè)碳排放量達到峰值的標志性轉折點。

  “可再生能源的未來已經(jīng)到來。尤其是太陽能,其發(fā)展速度超出任何人的想象。2023年電力行業(yè)的排放量很可能達到峰值——這是能源史上的一個重大轉折點。”Ember全球洞察力主管戴夫·瓊斯(Dave Jones)表示。

  Ember高級電力政策分析師楊木易告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn),目前,大部分風光發(fā)電集中在中國和發(fā)達經(jīng)濟體。特別值得一提的是,中國在2023年對全球風電和太陽能發(fā)電增長作出了巨大的貢獻。其新增太陽能發(fā)電占全球總量的51%,新增風能占比更是達到60%。未來幾年中國的太陽能和風能容量以及電力發(fā)電量增長將保持較高水平。

  報告指出,對于選擇走在清潔能源未來前沿的國家來說,這是一個前所未有的機會。清潔電力擴容不僅有助于電力行業(yè)首先實現(xiàn)脫碳,還能提供滿足整個經(jīng)濟體電氣化所需的增量供應,這將是應對氣候變化的真正變革力量。

  全球近40%的電力來自低碳能源

  Ember此次發(fā)布的《2024全球電力評論》報告基于多國數(shù)據(jù)集(包括國際能源署、歐盟統(tǒng)計局、聯(lián)合國以及各個國家統(tǒng)計部門數(shù)據(jù)),提供了2023年全球電力系統(tǒng)的一份全面概述。報告涵蓋了全球80個主要國家,占全球電力需求的92% ,以及215個國家的歷史數(shù)據(jù)。

  報告稱,2023年,得益于太陽能和風力發(fā)電的增長,全球可再生能源發(fā)電量占比首次超過30%。全球近40%的電力來自包括核能在內的低碳能源。全球發(fā)電的二氧化碳強度創(chuàng)下歷史新低,比2007年的峰值低12%。

  太陽能是2023年電力增長的主要來源,也是可再生能源的發(fā)展亮點。2023年全球太陽能新增發(fā)電量是煤炭的兩倍多。太陽能連續(xù)第19年保持其作為增長最快的電力來源的地位,并連續(xù)第二年超過風能成為最大的新電力來源。2024年,太陽能發(fā)電量有望再創(chuàng)新高。

  報告指出,2023年增加的清潔能力本來足以使化石發(fā)電量下降1.1%。然而,過去一年世界多地的干旱情況使得水力發(fā)電達到五年來最低水平,水力發(fā)電的不足被煤炭發(fā)電量的增加所彌補,這導致全球電力部門的排放量增加了1% 。2023年,95%的煤炭發(fā)電量增長發(fā)生在四個受干旱嚴重影響的國家:中國、印度、越南和墨西哥。

  楊木易告訴澎湃新聞,隨著全球對碳中和目標的日益重視,許多新興經(jīng)濟體也在加快步伐,努力迎頭趕上。巴西就是一個典型例子。這個歷史上依賴水電的國家近年來在多樣化發(fā)電方式方面非?;钴S。去年,風能和太陽能占巴西電力發(fā)電量的比例達到21%,而2015年僅為3.7%。

  非洲也擁有巨大的未開發(fā)清潔能源潛力,因為其占全球人口的五分之一,并具有巨大的太陽能潛力,但該地區(qū)目前僅吸引了全球能源投資的3%。

  從能源需求方面來看,2023年全球電力需求升至歷史新高,增加627TWh,相當于加拿大的全部需求。然而,由于經(jīng)合組織國家需求明顯下降,特別是美國(-1.4%)和歐盟(-3.4%),2023年的全球增幅(2.2%)低于近年來的平均水平。相比之下,中國的需求增長較快(+6.9%)。

  2023年超過一半的電力需求增長來自五項技術:電動汽車、熱泵、電解槽、空調和數(shù)據(jù)中心。這些技術的普及將加快電力需求增長,但由于電氣化比化石燃料效率高得多,總體能源需求將會下降。

  不過報告也指出,隨著電氣化速度的加快,人工智能等技術帶來的壓力越來越大,對制冷的需求進一步增長,預計未來需求將會加速增長,這就引發(fā)出一個問題,即清潔電力的增長速度是否能夠滿足用電需求增長?

  電力需求增長的一個重要因素是空調,其在2023年占全球電力消費的約0.3%。自2000年以來,其年增長率穩(wěn)定在4%(到2022年上升至5%)。然而,效率低下仍然是一個重大挑戰(zhàn),因為盡管成本差距很小,全球銷售的大多數(shù)空調的效率只有最先進技術的一半。

  數(shù)據(jù)中心也在推動全球需求方面發(fā)揮著重要作用,2023年的電力需求增長貢獻與空調相當(+90 TWh,+0.3%)。自2019年以來,這些中心的年均電力需求增長率近17%,實施最先進的冷卻系統(tǒng)可以至少提高數(shù)據(jù)中心的能源效率20%。

  楊木易表示,應對增長的能源需求是全球能源轉型面臨的最大挑戰(zhàn)之一。如果考慮到工業(yè)通過電氣化實現(xiàn)脫碳將帶來的額外需求,電力需求增長甚至會更高。為了使清潔電力滿足用電需求的增長,有兩個關鍵杠桿:一是加快可再生能源的增長速度;二是改善各個價值鏈的能源效率(尤其是在高電力需求的新興技術行業(yè))。

  能源效率在滿足清潔能源需求的增長方面尤為關鍵。在迪拜舉行的第28屆聯(lián)合國氣候變化大會上,全球領導人承諾到2030年將年度能源效率改善翻一番。這一承諾對于構建清潔電力未來至關重要,因為它將緩解電網(wǎng)的壓力。

  電力行業(yè)排放下降新時代將開啟

  Ember預測,2024年化石燃料發(fā)電量將略有下降,引發(fā)隨后幾年更大的降幅。2024年的需求增長預計將高于2023年(+968 TWh),但清潔能源發(fā)電量的增長預計會更大(+1300 TWh),促使全球化石燃料發(fā)電量下降2%(-333 TWh)。預期的清潔電力增長給人們帶來了信心,認為電力行業(yè)排放量下降的新時代即將開始。

  在過去的十年里,以太陽能和風力為主導的清潔能源發(fā)電部署,已經(jīng)使化石燃料發(fā)電量的增長減緩近三分之二。因此,全球一半經(jīng)濟體的化石燃料發(fā)電量至少于五年前已經(jīng)過峰值。經(jīng)合組織國家在這方面走在前列,電力行業(yè)總排放量于2007年達到峰值,此后下降了28%。

  未來十年,能源轉型將進入新階段。目前,全球電力行業(yè)化石燃料使用量必然會持續(xù)下降,從而使該行業(yè)排放量下降。在未來十年內,預計清潔電力(以太陽能和風力為主導)的增加將超過能源需求增長,并有效減少化石燃料的使用和排放量。

  這對實現(xiàn)國際氣候變化目標來說至關重要。多項分析發(fā)現(xiàn),電力行業(yè)應該是第一個實現(xiàn)脫碳的行業(yè),在經(jīng)合組織國家,這一目標將在2035年前實現(xiàn),而世界其他地區(qū)則為2045年前。

  電力行業(yè)目前在所有行業(yè)中碳排放量最高,產(chǎn)生了超過三分之一的與能源有關的二氧化碳排放量。清潔電力不僅能替代目前汽車和公共汽車發(fā)動機、鍋爐、熔爐和其他應用中的化石燃料,而且是運輸、供暖和很多行業(yè)脫碳的關鍵所在。加速向由風力、太陽能和其他清潔能源驅動的清潔電氣化經(jīng)濟轉型,將同時促進經(jīng)濟增長、提升就業(yè)率、改善空氣質量和增強能源主權,實現(xiàn)多重利益。

  而排放量下降的速度將取決于清潔能源建設的速度。全球已就減排所需的宏偉藍圖達成共識。在去年十二月的聯(lián)合國氣候變化會議(COP28)上,世界各國領導人達成了一項歷史性的協(xié)議,即到2030年將全球可再生能源發(fā)電產(chǎn)能增加兩倍。該目標將使全球的可再生電力占比在2030年前達到60%,使電力行業(yè)的排放量幾乎減半。各國領導人還在COP28大會上同意,在2030年前將年度能效提高一倍,這對于充分發(fā)揮電氣化潛力和避免電力需求失控增長至關重要。

  風光發(fā)電量快速增長的同時,儲能和電網(wǎng)技術如何跟上?當可再生能源發(fā)電比例進一步提高,如何保障發(fā)電穩(wěn)定可靠性?楊木易表示,將大量波動性發(fā)電的可再生能源整合到電力系統(tǒng)中需要高效的規(guī)劃和電網(wǎng)連接,并且重點放在電力系統(tǒng)靈活性上。當依賴天氣的發(fā)電,如風能和太陽能,超出或低于電力需求時,靈活性對于平衡電網(wǎng)變得至關重要。

  最大化電力系統(tǒng)靈活性涉及實施一系列策略,包括建設能源存儲設施,加強電網(wǎng)基礎設施,深化電力市場改革,并鼓勵需求側參與。其中跨區(qū)域協(xié)調格外重要,從而確保更有效地與鄰近地區(qū)分享備用和剩余容量。這將減少對過多本地容量的需求。例如,印度正在實施市場耦合機制,以確保更有效地將發(fā)電分配給需求中心,通過市場機制促進穩(wěn)定的電網(wǎng)和可再生能源的最佳利用。

  報告指出,雖然一些智能電網(wǎng)和電池技術已經(jīng)非常先進并部署用于維持清潔能源發(fā)電的穩(wěn)定性,但進一步研究長時段存儲技術對于增強未來清潔能源系統(tǒng)的有效性和效率依然非常必要。

  中國扮演舉足輕重角色

  報告分析指出,要加速可再生能源發(fā)展:宏偉的高層政府目標、激勵機制、靈活方案等關鍵因素能夠推動太陽能和風力發(fā)電量快速增長。

  報告重點分析了中國的情況:中國在推進全球能源轉型中扮演著舉足輕重的角色。中國是風力和太陽能發(fā)電的全球領導者,擁有十多年來最大的絕對發(fā)電量和最高的年增加量。其以極快的速度增加風力和太陽能發(fā)電量,改變全球最大的電力系統(tǒng)。僅2023年,中國就貢獻了全球一半以上的新增風能和太陽能發(fā)電量,占全球太陽能和風能發(fā)電量的37%。

  近年來,中國電力行業(yè)的排放量增幅已經(jīng)放緩。自2015年以來,中國風能和太陽能的增長發(fā)揮了至關重要的作用,使該國電力行業(yè)的排放量比其他情況下低20%。然而,盡管中國清潔能源產(chǎn)能大幅增長,但在2023年,清潔能源僅覆蓋了新增電力需求的46%,煤炭仍覆蓋了53%。

  2024年將是中國達到電力行業(yè)排放峰值的關鍵一年。由于中國清潔能源建設的速度和規(guī)模,特別是風能和太陽能,中國可能已經(jīng)在2023年達到電力部門排放的峰值,或將在2024年或2025年達到這一里程碑。

  此外,盡管中國在發(fā)展清潔能源和實現(xiàn)經(jīng)濟電氣化方面取得了長足進步,但挑戰(zhàn)依然存在,因為中國發(fā)電的碳強度仍高于全球平均水平。這突出表明需要繼續(xù)努力擴大清潔能源。

  在全球趨勢的背景下,中國在電力領域的發(fā)展軌跡正在塑造世界向更清潔能源的轉型。風能和太陽能的快速增長使中國成為全球應對氣候危機的關鍵角色。

  2023年,中國的太陽能和風力發(fā)電量占全球的37%,燃煤發(fā)電量占全球的一半以上。2023年中國新增風力和太陽能發(fā)電量占全球一半以上。如果沒有自2015年以來風力和太陽能發(fā)電量的增長,2023年中國電力行業(yè)的排放量將會提高21%。

  前UNFCCC執(zhí)行秘書克里斯蒂娜•菲格雷斯(christina Figueres)表示:“化石燃料時代已經(jīng)到了必要且不可避免的終結日期,報告的發(fā)現(xiàn)清楚地表明了這一點。這是一個關鍵的轉折點:上個世紀過時的技術,不再能夠與可再生能源和儲存的指數(shù)級創(chuàng)新和成本曲線下降相競爭。所有人類和我們賴以生存的地球將因此變得更加美好。”

  澎湃新聞首席記者 劉棟


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