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国际能源署(IEA)评估清洁能源技术部署进展
2018-08-16 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

 

  日前,国际能源署(IEA)发布了新版《清洁能源进展追踪》报告,对政府、企业的清洁能源技术研究、开发和示范(RD&D)支出和风险资本投资进行了分析;此外,报告还对2017年全球38种能源技术低碳转型进展进行了详细的追踪和分析,以此评估各种能源技术低碳化进展情况,以及这些进展是否能够满足IEA设定的可持续发展情景(SDS)需求(即将全球平均温升控制在2℃以内的气候目标)。过去一年中,仅有4种能源技术(太阳能光伏、LED照明、电动汽车和数据中心能效)处于可持续低碳转型的正确道路上,取得了显著进展,能够满足SDS需求;23种技术取得了进步,但发展速度较为缓慢,无法满足《巴黎气候协定》需求;而其他11种技术则出现了发展滞后的情况,亟需出台新政策加以引导。报告关键要点如下: 

  2017年,政府清洁能源技术RD&D支出增长13%,从2016年的192亿美元上涨到216亿美元,主要原因是美国和中国在能源技术RD&D支出方面的增长,结束了过去数年支出基本停滞的态势。同期,企业清洁能源RD&D投入增速放缓,增幅为4%,低于近五年5%的平均增长率;2017年清洁能源技术风险投资约为25亿美元,超出前四年平均水平,其增长主要是低碳交通运输技术投入增加所致。 

  2017年,太阳能光伏发展创历史新高,新增装机近100GW,发电量增长34%,达到416TWh,几乎占全世界发电量的2%,满足IEA设定SDS需求。2017年中国光伏新增装机容量53GW,是推动全球太阳能光伏发展的最强劲驱动力。由于中国和东南亚竞争加剧和制造能力的提升,预计未来几年光伏发电平均价格将持续下降。作为仅次于中国的全球第二大光伏市场,美国2017年新增装机10.6GW,增量较去年下降30%,主要原因是税收抵免政策到期导致众多太阳能运营商放弃计划中的光伏项目。印度光伏新增装机较2016年翻倍至9.6GW。日本和欧盟分别新增7GW6GW。鉴于上述总体良好发展势头,2017年全球太阳能光伏投资达到了创纪录的1450美元。 

  2017年,发光二极管(LED)销售显著增长,达到照明市场份额的三分之一,处于可持续低碳转型的正确道路上。LED性能也不断提高,2017年比2010年提升70%,住宅使用的LED灯光效可达110 lm/W。光效仅为13 lm/W的白炽灯市场份额降至5%以下,卤素灯和紧凑型荧光灯降至55%。为了实现SDS目标,应逐步淘汰光效仅比白炽灯高5%的卤素灯。 

  2017年,全球电动汽车销量创下110万辆历史新高,同比增长54%,使得全球电动汽车保有量突破300万辆,满足IEA设定SDS需求。中国占电动汽车销量的一半,挪威人均拥有量最高。2017年,电动汽车倡议(Electric VehiclesInitiative)启动EV30@30活动,设定了到2030年实现电动汽车占市场平均份额30%的目标,以满足巴黎协定要求。目前,电动汽车普及率不到全球市场的1%,为了确保实现SDS目标,2017年至2030年需保证电动汽车年增长率为40%,维持这一增长需要持续和广泛的政策支持。另外,锂离子电池作为目前以及未来十年电动汽车首选技术,需进一步改进性能并降低成本。 

  能源进入数字化新时代。目前,信息通信、大数据、人工智能等数字技术正推动能源发展全面进入数字化时代。数字化提高了能源系统的安全性、生产力、可达性和可持续性,促新商业模式涌现。未来几十年,数字技术将使世界能源系统更加联通、智能、高效、可靠和可持续。 

  可再生能源发电量增长6%,达到全世界发电量的1/4,距离完成SDS目标尚需进一步努力。政策支持和竞争性拍卖成为推动可再生能源发展的驱动力,太阳能光伏、陆上风电、海上风电、太阳能热发电拍卖价格持续下降。太阳能光伏是2017年唯一一个进展处于SDS需求正确轨道上的可再生能源技术,陆上风电发电量连续两年增长放缓,与海上风电、水电和生物能共同被归于需要进一步努力的技术类别,而太阳能热发电、地热能、海洋能增长率远低于实现SDS目标的要求。 

  核电发展放缓,2017年新增核电容量急剧下降至3.6 GW,实现SDS目标成为巨大挑战。2017年在建机组总装机容量仅有56 GW,核电项目投资相比2016年下降70%。考虑到部分机组将被淘汰或退役,实现到2030年净增加185 GW的目标将极具挑战性,中国、印度和俄罗斯在2018-2020年即将出台的政策对实现SDS目标有重大影响。 

  2017年,燃气发电增长放缓至1.6%,提高灵活性和满负荷发电效率仍为燃气发电的研究重点。受到天然气价格上涨影响,美国天然气发电量减少7.6%,中国、欧盟和东南亚为主的其他地区则增长了4.6%。尽管全球燃气发电量有所增长,但新增燃气电厂投资降至50 GW,为十多年来的最低水平。 

  由于亚洲尤其是中国和印度的燃煤发电量的增长,2017年全球燃煤发电量增加3%,且未配备碳捕集、利用与封存(CCUS)设施,偏离SDS情景轨道。2017年美国和欧盟燃煤发电量均在下降,然而燃煤发电仍为全世界发电的主要形式,占总发电量的37%。为达到SDS目标,直到2030年每年需减少5.6%的未配备CCUS燃煤机组,如通过逐步退役或降低利用率。以中国为首,2017年新增燃煤电厂显著下降,投资重心已转向更高效的超临界和超超临界发电技术。 

  2017年电力部门CCUS项目进展放缓,电力领域碳捕集能力仅为240万吨/年,远未达到SDS设定的到2030年碳捕集能力为3.5亿吨/年的目标。2017年电力部门只有2CCUS项目投入运行,还有7个项目处于早期开发阶段,需增加一个数量级的项目才能满足SDS目标,因此需促进CCUS项目融资、降低成本并持续改进技术。 

  由于继续使用效率较低的技术、缺乏有效政策及可持续建筑投资不足,建筑物节能及减排潜力尚未发挥。只有照明技术的进展有希望实现SDS目标,围护结构、供暖能效提升发展停滞不前,制冷及电器设备有一定发展但仍需政策有力推动。2017年,全球三分之二的国家缺乏强制性建筑节能法规;热泵和可再生能源加热设备仅占供暖市场销售额的10%,化石燃料设备仍占50%;制冷市场增长较快,但须大幅提高冷却设备效率;家电能耗势头强劲,只有三分之一家电使用能效标签,全世界国家都应考虑使用家电能效标准,并采用更严格、更广泛的政策。 

  交通运输低碳化转型发展已进入关键转折期,需继续提高效率并减少能源消耗以走上SDS发展轨道。尽管电动汽车发展迅猛,卡车、公共汽车的燃油经济性标准覆盖范围明显滞后;重型车辆的CO2排放增长速度超过其他所有运输方式;运输用生物燃料产量2017年仅增加2%;航空运输需求旺盛,轨道交通基础设施建设发展迅速,均需继续降低能源强度。为了实现SDS最终目标,应制定综合、连贯和协调的政策,采用更清洁燃料,推出更严格的车辆排放标准,并配合税收政策,使交通发展走上正轨。 

  工业部门二氧化碳排放量和能源消耗继续增长,需大量增加高效节能电机的使用,加速提升工业生产率,扩大工业能效强制性政策覆盖范围。化工产品和石化产品能耗及CO2排放增加,钢铁产业能源强度有所下降但仍不足,水泥、造纸、电解铝产业均需在能源强度、二氧化碳排放上做出改进。目前,全世界共有15CCUS项目应用于工业和燃料转化部门,总捕获能力为287万吨/年,距离2030年年捕集5亿吨目标十分遥远。 

  能源系统集成技术均未按计划发展,可再生能源供热偏离SDS轨道。储能项目部署不足以实现SDS目标,还需更多政策支持和更广泛的储能技术;智能配电网等关键领域2017年投资仅增长3%,各国智能电表部署进展不均,需进一步改变智能电网监管模式及商业形式;世界需求侧相应潜力需从当前的4000 TWh上升至2040年的9000 TWh以提高电网灵活性;2017年全球燃料电池汽车库存超过7200辆,各国对氢燃料汽车关注度增加;20102017年可再生能源供热平均每年增加2.6%,需提升至4%才能满足SDS目标。

 

信息来源:中科院武汉文献情报中心https://mp.weixin.qq.com/s/j_OISDCT9LtpvLF-Ma4c6A

 

 
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