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可再生能源利用率100%離我們有多遠?

作者:中國儲能網新聞中心 來源:直流建筑聯盟 發布時間:2019-08-07 瀏覽:
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當前,國際能源產業正處于歷史的“十字路口”,全球能源格局重塑加快,氣候變化、油價波動、能源革命等事件推動能源產業迎來前所未有的轉型發展。《世界能源發展報告2018》指出,可再生能源正成為全球能源轉型的核心。可再生能源,尤其是太陽能和風能,正以前所未有的速度發展。然而,可再生能源發展的主要驅動力是什么呢?我們又將如何利用這些驅動力來推動可再生能源加速發展?本文將進行簡要介紹。

1.可再生能源發電成本的降低

隨著可再生能源技術成本的下降,越來越多的可再生能源商業應用獲得了成功。比如水電、地熱技術,早在多年的運營中逐漸成熟并具備經濟競爭力。此外,太陽能和風能等技術也由于技術發展和投資增長獲得了一定的競爭優勢。太陽能和風能技術曾經一度被認為成本過于高昂而難以大范圍擴展市場,如今,該技術在即使沒有補貼的情況下也能在市場上取得優勢,其市場優勢甚至超過傳統發電技術。

2010年以來,太陽能光伏和風能的平均發電成本分別下降了73%和22%。在智利、沙特阿拉伯,印度和美國等太陽能和風能資源較為豐富的國家,發電成本約為30美元/(MWh)。從歐盟光伏發電成本的趨勢分析,每千瓦時的度電成本2010-2020年間大致要下降50%。據預測歐盟的光伏發電平準化成本由2010年的18美分/千瓦時-30美分/千瓦時,按照年均5%的速度逐年下降,至2020年預計降至約合9美分/千瓦時-21美分/千瓦時。研究表明,到2020年,太陽能和風能平均發電成本有望低于化石燃料電價。此外,電動汽車的鋰離子電池成本也下降了80%。因此,由于競爭性商業模式和利潤動機的驅動,可再生能源技術的受到越來越多投資人的關注。

IRENA(國際可再生能源署)預計未來十年,可再生能源發電成本將會進一步降低。估計到2025年,陸上風力發電平均電力成本將會下降26%,海上風電則下降35%,太陽能集中發電成本至少下降37%,太陽能光伏發電下降59%,而儲能電池成本將下降60%。

2.污染以及氣候變化問題的加劇

化石燃料的燃燒帶來的最顯而易見的問題就是空氣污染和氣候變化問題,尤其燃燒石油和煤炭。北京、新德里、巴黎等許多城市都出現了大氣污染的問題。據世界衛生組織估計,世界上每10個人中就有9人呼吸污染的空氣,造成每年全球約有700萬人死亡,這也使得空氣污染成為第四大死因。氣候變化和大氣污染已經對人類構成了生存威脅。

要實現《巴黎協定》的目標,即將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內,并將全球氣溫上升控制在前工業化時期水平之上1.5攝氏度以內,各國仍需要盡快采取措施實現能源應用的脫碳,能源消費占全球碳排放量的三分之二。IRENA的研究表明,將可再生能源技術與提高能源利用效率相結合,可以為實現巴黎協議目標提供最具成本效益的方式。

3.可再生能源發展目標

2015年9月25日,聯合國可持續發展峰會正式通過17個可持續發展目標,其中包括一項能源發展目標:到2030年使能源效率提高一倍,大幅增加可再生能源在全球能源結構的份額。各國政府積極參與并制定一系列脫碳計劃,目前已有179個國家制定了可再生能源的發展目標。

例如,歐盟提出,要求到 2020 年,可再生能源消費占到全部能源消費的 20%,可再生能源發電量占到全部發電量的 30%。阿拉伯聯合酋長國也提出了發展目標,要求到2050年,可再生能源供應占到44%。并且實現減少70%的碳排放量。2017年,俄羅斯拍賣了2GW的可再生能源,并計劃在2018年再拍1吉瓦。中國《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》提出,到2020年,單位國內生產總值二氧化碳排放比2015年下降18%,碳排放總量得到有效控制。在一些國家,中央政府在制定可再生能源目標方面進展緩慢,但地方政府和市政當局已采取行動。美國加州已提出到2030年實現60%的可再生發電目標。

能源轉型示意圖

注:圖中數據為全球一次能源需求的預測量,對比在未來100年中化石能源與可再生能源需求的發展趨勢。從中可以看出,可再生能源需求在2015年迎來一個加速增長期,將于2050取代化石能源成為全球一次能源的主要來源。(數據來源:Shell Sky Scenario,2018)

4.技術創新

技術創新對促進可再生能源發展和推動全球能源轉型至關重要。專利率表明,相比于化石燃料和核能等傳統能源領域,可再生能源技術領域的創新明顯增多。目前全球范圍內已有有大量技術創新案例,比如太陽能光伏組件的效率大幅提升,高效風力渦輪機,新型生物燃料發電技術等。

數字化和儲能技術的創新也為可再生能源的發展和應用開辟了新的大陸。智能電網,物聯網,大數據和人工智能等新數字技術已經在能源行業得到應用,不僅可以幫助提高能源利用效率,同時有助于電氣化的推廣和普及,并且滿足不同用戶的需求。而儲能技術是降低可再生能源的不穩定性和不確定性的關鍵技術之一。預計未來,電池和電動汽車將成為一種重要的儲能技術。而對于長期儲能,空氣壓縮儲存和氫氣也是潛在的發展方向。

5.企業和投資者行為引領

一些企業采取的措施和投資者行為也在推動能源轉型。很多投資團體和機構開始向企業施加壓力,呼吁減少碳排放,像Divest Invest和CA100 + 32就是其中之一。在2018年12月在波蘭舉行的全球氣候大會上(COP24),415名投資者,再次強調了他們對“巴黎協定”的全力支持,呼吁各國政府取消化石燃料補貼,逐步淘汰火力發電。

挪威主權財富基金、還有一些私人銀行(比如匯豐銀行等)、多邊開發銀行都開始拒絕為傳統發電項目投資。2017年12月中旬,世界銀行宣布2019年將停止所有石油天然氣項目的貸款。此外,Allianz和AXA等全球保險公司也宣布將逐步取消煤炭項目的保險范圍。此外,一些世界領先的公司也在逐漸增加可再生能源電力供應。蘋果和微軟最近宣布設備生產將完全由可再生能源提供動力。許多其他公司,包括宜家,塔塔汽車和沃爾瑪,已承諾將完全由可再生能源中供電。

從目前國際可再生能源投資形勢看,風力和太陽能光伏發電是可再生能源投資的兩個主要領域。就世界各地區可再生能源投資情況看,可再生能源投資區域重心正在逐漸“東移”,以中國、印度、巴西為代表的新興經濟體的可再生能源投資基本處于穩定狀態,2006-2015年間,新興經濟體對清潔能源的投資年均增長率近52.4%,全球可再生能源投資呈不斷增加趨勢。

6.公眾意識增強

公眾意識也是可再生能源變革的有力推動。各國消費者越來越傾向于購買碳足跡較小的產品和服務,一些民間社會運動也在向政府和企業施加壓力呼吁降低碳排放。除了言語宣傳,很多市民和學生都自發參與一些保衛藍天的游行活動。例如,2018年聯合國氣候變化大會COP24在波蘭召開時,來自世界各地3000多名關心氣候變化的民眾自發在波蘭西南部城市卡托維茲游行,提醒人們關注氣候變化問題,希望大會盡快取得積極進展。

目前可再生能源已具備一定優勢,可再生能源的替代趨勢已基本確定。或許,未來的20年內,可再生能源就將占據全球能源供應增長的半壁江山。可再生能源利用率100%離我們還有多遠?

關鍵字:可再生能源

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