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吕锡民:全球再生能源发展现况与展望

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【大纪元2019年04月13日讯】面对传统源供应体系的先天制约与经济可持续发展的矛盾,气候变迁生态环境破坏与人类追求保护自然的矛盾,世界主要国家都将发展再生能源视为重要依托,满足其对能源基础设施更新换代、技术竞争以及政治外交等方面的战略需求。席卷全球的金融危机,在带来经济困境的同时,也为各国调整发展方向留下了喘息之机,大规模促进低碳产业发展的经济刺激方案随后出台。在这一背景下,国际再生能源产业在21世纪的第一个十五年里有了突飞猛进的发展,2015年再生能源占全球能源供应比例已达12.2%。

经过多年努力,再生能源发展已取得了明显成效,成本持续下降,市场不断扩大。作为增长最快的能源产业,再生能源已经成为许多国家不可忽视的新经济增长重点。在2017年,再生能源占全球发电净增量的70%,再生能源发电量创下有史以来最大的年增长率,估计全球增加1.78亿千瓦,比2016年增加9%。太阳能光电新增量占所有再生能源新增电力的55%,其次为风电(29%)和水电(11%)。其中,光是新的太阳光电发电量就高于燃煤、燃气和核电的总和。全球在再生能源领域的投资同样显着增长,在过去十年当中增加了近八成,2017年的总投资达到3330亿美元,中国、欧洲、美国则占再生能源总投资金额的75%,再生能源已成为新兴产业投资的热门领域。

随着再生能源产业规模的扩大,全球再生能源领域的就业人数逐步增多,据21世纪再生能源政策网(RenewableEnergyPolicyNetworkforthe21stcentury,BEN21)估计,仅2017年的全球再生能源相关就业人数就高达1030万人。当前,全球已有179个国家/地区制定了再生能源发展目标,其中更有57个国家主张100%电力政策。以相关激励政策来促进风电产业发展,到2017年底,全球累计风电装机容量已达到539亿千瓦,风电设备容量也从千瓦级达到百万瓦级,目前5-6百万瓦的机组已在运行。太阳光能发电目前已是一种较为成熟,可靠的技术,并已经逐渐从过去用于独立的系统,朝大规模并网方向发展,累积安装量达到4.02亿千瓦。从20世纪70年代中期的石油危机以来,以美国和巴西为主的一些国家开始推行燃料乙醇发展,2017年全球燃料乙醇的产量约1.06亿公升,生质柴油产量达到0.37亿公升。

能源产业要对全球2/3的温室气体排放负责,而该产业排放量的增长比其他任何部门都要快。根据国际能源总署预测,假设全球GDP平均增长率为3.6%,在现有政策情景下,2009-2035年,全球能源需求将增加51%,年增长1.6%;新政策情景下(考虑全球已实施或公布的能源方案、目标、政策)。全球能源需求将增加40%,年增长1.3%,各项技术增长率,如下图所示;450情景下,将增长23%,年增长0.8%。只有抓住再生能源,再加上力度大的节能措施,才是人们所需要的最佳的快速减排办法。再生能源资源储量十分丰富,仅现有潜力已超过全球经济能耗数倍。通过发展再生能源、提高能效,世界各国皆可满足其多数的能源需求。

世界排放最大、经济发展最快的几个国家,再生能源资源量巨大,包括中国、美国和欧盟的风力资源便可生产超过其当前消费的所有电力。从全球来看,发展再生能源已经成为包括发达国家和发展中国家在内的世界各国所共同采取的措施,目前已经有120多个国家制定了法律、法规或行动计划、通过立法的弹制性手段保障战略目标的实现,发展本国的再生能源。未来,再生能源将继续保持快速、稳定发展,逐渐主导全球能源供应。包括IEA在内的国际机构、绿色和平组织(Greenpeace)、世界自然基金会(WorldWideFundforNature,WWF)等国际非政府组织(Non-GovernmentalOrganizations.NGO)和英国石油(BritishPetroleum,BP)等能源公司都在不同时间尺度(2020,2030,2050)上对全球包括核电在内的未来非化石能源的发展进行了分析和展望。

低碳(lowcarbon),意指较低(或更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,世界气候面临越来越严重的问题。二氧化碳排放量越来越大,地球臭氧层正遭受前所未有的破坏,全球灾难性气候变化屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全,即使人类曾经引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也困环境污染和气候变化而大打折扣。也因此,各国曾呼唤“绿色GDP”的发展模式和统计方式。

2012年12月5日,欧盟委员会正式对外公布了《能源路线图2050》,基于一系列情景分析,描绘了未来“零碳能源体系”,并提出了所需的政策框架及即将实施的行动方案,从而将使得欧盟成员国在能源发展方面做出必需的抉择,并为私营投资创建稳定的商业环境,特别是需要在2030年之前实施此路线图计划。

其中主要相关指标:电力在能源结构中将会比现在发挥更多重要作用,在终端能源需求中所占份额到2050年达到36%~39%,交通运输领域和供热制冷领域的脱碳化作用显着增强;到2050年一次能源需求需要降低32%~41%;再生能源在终端能源消耗中所占份额大幅提升,到2050年从目前的约10%增至55%以上,天然气、石油以及固体燃料等其他能源的比例也将发生较大的变化。此外,总体能源系统成本到2050年将略少于欧盟GDP总额的14.6%(基于CPI,2005年这一比例为10.5%)。

可见,能源相关产业将作为欧盟能源供应和节能减排的源头,成为实现《能源路线图2050》确立目标的关键。为此,《能源路线图2050》对欧盟能源产业发展,从供应可靠性、技术竞争力和产业减碳化三大主导方面提出了严峻的挑战。

美国虽然没有加入《京都议定书》,但近20年来,美国十分重视节能减碳的推广与进行。美国于1990年实施《清洁空气法》,2005年通过《能源政策法》,2007年7月美国参议院提出了《低碳经济法案》。具体措施如下:

(1)改造传统高碳产业,加强低碳技术创新。

(2)应用市场机制与经济杠杆,促使企业减碳。

(3)美国清洁能源与安全法案。

内容主要涉及清洁能源、能源效率、减少温室气体排放、迈向清洁能源型经济等方面。

美国拥有丰富的各种再生能源资源。再生能源能够在接下来的几十年中提供大量的电力服务。自2008年以来,美国使用风能、太阳能、地热能等发电量增加一倍,例如风能从2008年的55.4兆瓦小时增加到2017年的254.3兆瓦小时。2017年,再生能源在美国电力供应中占16.7%,其中有7.3%来自水电,6.2%来自风电,1.5%来自生质能,1.2%来自太阳能,0.3%来自地热。

电力需求情况与两方面因素有关,即人口增长与经济发展。在低需求假设中,新型技术、积极的社会态度以及相关的政策等促使能源效率得到提高。在此假设中,电力需求在未来几十年增速较慢,2050年电力需求量约3,92兆千瓦小时;不过在高需求假设中,能源效率仍然保持目前水准,导致2050年电力需求量高达5.1兆千瓦小时。美国国家再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLaboratory,NREL)与麻省理工学院、美国能源部实验室、工业界、高校、政府部门等各界人士共同参与,完成了《美国再生能源发电前景研究》(RenewableElectricityFuturesStudy)。在这一报告中,NREL指出,今天的再生能源,包括已经商业化的再生能源,如果合理开发和利用,到2050年,可以满足美国80%的能源需求,同时满足每个家地区的每个小时的电力需求,而无须依赖于再生能源的新技术。

COP21气候峰会,195个缔约国通过《巴黎协定》,加强全球因应气候变迁,目标为全球均温控制在2摄氏度以内,并以1.5摄氏度之内而努力,也意味着世界各国未来减碳责任的重大。发展再生能不仅能够缓和温室效应,并且可创造产业,增加就业机会,充分实现能源(Energy)、环境(Environment)、经济(Economy)的所谓三“E”效应。

责任编辑:赵元

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2019-04-13 5:43 AM
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