可再生能源

摘要

國際能源署發布最新年度《世界能源展望》，呈現出三種不同的能源發展場景。中國正經歷經濟轉型，新能源將逐步取代煤炭，可再生能源成本也將逐步下降。

全球能源體系一時風起云涌，變幻莫測。可再生能源的大力開發致使其價格暴跌;全球電力能源使用比例持續增長;中國煤炭使用量正以緩慢的速度穩步下降;美國天然氣和石油產量激增。

本周國際能源署發布了最新年度《世界能源展望》，這份報告多達763頁，展示了2040年世界可能呈現出的三種不同場景：1.繼續落實現行政策;2.根據《巴黎協定》推出新政策;3.各國迅速采取措施將氣溫上升控制在2攝氏度以內。

該報告分析了未來20年，在上述每一種情況下世界能源使用的不同變化方式。

未來能源使用場景

國際能源署是一個國際政府間組織，成立于1974年石油危機之后。它發布了一份年度《世界能源展望》，對未來幾十年的能源走向進行預測。

下圖展示了今年報告中三種未來能源預期走向，以及各類能源使用量和二氧化碳排放量的相對比例。

·“現行政策”場景下(左邊圖表)，政府不會出臺新政策促進清潔能源發展和能效提高。

·“新政策”場景下(中間圖表)，根據巴黎協定及其它已出臺但還未實行的政策，制定新政策。

·“可持續發展”場景下(右邊圖表)，未來幾十年，碳排放量將大幅下降，全球氣溫上升將控制在2攝氏度以內。

現行政策

《世界能源展望》的現行政策場景只著眼于那些已在各國落實的政策，各國沒有采取額外的干預措施來減少排放，改善空氣質量，或者改變目前的能源市場。當前仍然有一些技術變革會影響到不同能源的價格，但是到2040年，每個能源的相對比例將幾乎保持不變。

在現行政策下，二氧化碳預期排放量到2100年將導致全球氣溫上升3攝氏度左右(2.5攝氏度—3.5攝氏度)，類似于政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的代表性濃度路徑RCP6.0場景假設。(《碳簡報》發表了一篇關于不同“代表性濃度路徑”，即“RCPs”的解釋報告。)

值得注意的是，《世界能源展望》并沒有預見現行政策會產生代表性濃度路徑RCP8.5的場景——政府間氣候變化專門委員會(IPCC)一如既往的商業式高端場景，該場景預計2040年二氧化碳排放量將比現行政策下的排放量高出近50%。

新政策

新政策場景采用了“現行政策”，并增加了巴黎協定的成果，以及其他國家和地區的政策，這些政策雖已出臺，但尚未實施。

在這種場景下，全球煤炭使用量將在2020年左右達到峰值，并保持這樣的水平一直持續到2040年。目前在建的電廠到時候已經完工而且很少有電廠倒閉，但全球幾乎所有的能源需求都是由其他燃料滿足的。總體能源使用量比“現行政策”下使用量低8%，可再生能源將在電力生產中發揮更大的作用。

新政策場景是《世界能源展望》的核心重點。報告中的大部分數據都在研究其影響。2040年的排放預測與政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的設想一致，這將導致2100年全球氣溫上升2.5攝氏度左右(2-3攝氏度)，類似于代表性濃度路徑RCP4.5場景。

可持續發展

《世界能源展望》報告中，新可持續發展場景由之前的“450場景”演變而來，該場景旨在將空氣中的二氧化碳濃度限制在百萬分之450以內。并且，除了減少排放，它還將確保能源全面供給和減少空氣污染列為重中之重。

在“可持續發展”中，到2040年全球煤炭使用量將下降50%以上。天然氣的使用水平保持不變，石油使用量緩慢下降，能源總需求比“現行政策”下的需求量低20%以上。

“可持續發展”場景支持這樣一個觀點：有66%的可能性可控制全球氣溫上升在2攝氏度以內。到2040年，“可持續發展”場景下的碳排放量與政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的代表性濃度路徑RCP2場景預測非常相似。下圖顯示了2040年之后所需的減排軌跡，以實現2攝氏度(紅線)和1.5攝氏度(橙色)溫度限制。

可再生能源成本下降

在以往報告中，國際能源署總是低估風能和太陽能的發展，及其快速下跌的價格。可在最新的報告中，它著重強調了可再生能源在不久的將來會越來越具有成本優勢。

即使在保守的“新政策”場景中，它也指出，美印中三國在2025年至2030年間，太陽能光伏發電成本將低于煤炭。

報告還提及過去的預測過于保守，稱對中國太陽能光伏的預測一直低于其實際增長。如下圖所示，左邊圖表描繪了《世界能源展望》連續幾年來對未來太陽能發電的預測，持續低于實際的增長。這在很大程度上是由于其使用官方目標來進行預測，事實證明這些目標本身就已過于保守。

報告預測可再生能源在未來將占據十分重要的地位。“新政策”場景下，到2040年，可再生能源將滿足40%的新增需求，并在很大程度上抑制煤炭增長。

在許多國家可再生能源會是最經濟的新型發電方式，因此在全球新電廠總投資中，可再生能源發電廠預計將占其中的三分之二。

在“新政策”場景下，國際能源署還預測到2040年，太陽能將成為低碳發電中最主要的能源，主要由印度和中國的項目牽頭。在歐盟，可再生能源發電將貢獻80%的新電能，2030年之后，風能將成為最主要的電力來源。

下圖顯示了“新政策”場景下，在1990-2016年和2016-2040年間能源總需求的增降。由于中國將成為全球能源使用變化的主要驅動因素之一，因此將變化結果分為中國(深色陰影)和世界其它地區(淺色陰影)兩部分。

在“新政策”場景下，預計煤炭用量將在全球范圍內略有增長，但在中國將會有所下降。石油增長水平將遠低于過去20年，而天然氣增長率預計將保持相對穩定。

在2016-2040年間，可再生能源和其他低碳能源的增長率將大致翻一番，在中國該增長率將增加五倍。在未來的24年里，即使是在有些保守的“新政策”場景下，可再生能源都將是最主要的電力來源。

電力需求急劇增長

國際能源署預計，到2040年，將有數億“無電族”獲得電力。與此同時，隨著全球生活水平的提高以及消費者對新設備和冷卻系統的投資，能源消耗將大幅增加?！妒澜缒茉凑雇穲蟾婀烙?，“新政策”場景下，2016年至2040年間大約有40%的能耗將來自電力。

到2040年，中印新增發電量將相當于美歐整個電力系統的供電量。“新政策”場景下，2016年至2040年間能源投資總額預計將達到約60萬億美元，“可持續發展”場景下總額預計將達到約70萬億美元，其中約有20萬億美元用于發電。

中國變化——日新月異

《世界能源展望》預測中國經濟將經歷劇烈變化，其中心將從重工業轉移到服務業和電子技術產業。作為世界最大能耗國，中國的這些變化將對全球能源體系發展走向產生重大影響。

空氣污染公共健康事件導致每年約有兩百萬新生兒死于早產，中國對空氣污染的防治以及上述經濟轉型，將有望促使中國在2020年前實現碳消耗的緩慢減少。

在“新政策”場景下，到2040年煤炭使用總量將下降15%，在“可持續發展”場景中這一降速甚至更快。能源需求的增長率也將從2000年8%放緩至2040年的1%。但是，“新政策”場景下，到2040年，中國人均能耗仍高于歐盟。

國際能源署預測，減少的大部分的煤炭發電量將被可再生能源發電所替代，煤炭發電將呈下降趨勢，而太陽能將在發電過程中占主導地位。“新政策”中世界上三分之一的新風能和太陽能將在中國投入使用。進口天然氣也將一顯身手，美國可能成為中國液化天然氣的主要出口國。

結論

國際能源署發布的新《世界能源展望》描繪了一幅全球能源系統轉型的圖景。技術創新和政策變化正在不斷推動可再生能源成本下降，全球對氣候變化和空氣污染的關注使得世界對煤炭的消耗越來越少。