国际能源署:2020年光伏发电量预计将增加2.5倍

上海艾梭纳能源科技有限公司讯:6月12日,2017年《能源技术展望》报告发布会在上海举行,iea中国合作部主任涂建军做了《能源技术展望2017》的主题演讲,涂建军表示,2015年至2020年,太阳能光伏和陆上风电发电量预计将分别增加2.5倍和1.7倍。但在水电、海上风电、太阳能光热、生物质能源、地热发电和海洋能等其他可再生能源发电技术方面略显不足,目前的趋势和政策并不足以实现2025年可再生能源占全球发电量37%的要求。
以下为ppt及演讲全文(部分删减):
尊敬的上海国际问题研究院杨院长、各位嘉宾、女士们、先生们,大家上午好。
首先,我谨代表国际能源署,衷心感谢上海国际问题研究院能够和我们联合举办 的iea《能源技术展望2017》发布会,我个人也要特别感谢具体组织本次发布会的上海国际问题研究院公共政策所于宏源所长。
另外,我也要对各位参会人员尤其是 的点评嘉宾能能在百忙之中抽出时间参加 的发布会表示由衷的感谢。
下面,我将具体介绍iea与上海国际问题研究院 联合发布的《能源技术展望2017》报告。
首先,我想谈一谈全球能源行业大势:
不断有信号显示全球能源转型正在到来。
2016年,可再生能源提供了全球新增电力需求的一半,而且核电的新增装机容量也达到了1993年以来的相当高水平。
2016年,全球能源强度降低了2.1%,对化石燃料补贴的改革范围也在扩大。
技术进步也影响了对能源服务的需求,包括能源需求总量和不同能源种类的份额。如今,大部分主要制造商普遍都(向消费者)提供电动汽车,同时随着产量的提高电池成本不断降低,能量密度不断提高。
一直以来,能源行业被技术创新所深刻地改变,通过新的发现来改变我们的日常生活并提供新的服务。
12亿人缺乏电力供应;27亿人缺乏清洁炊事燃料。所以说能源是几十亿人脱贫的关键,从根本上与联合国可持续发展目标息息相关 。
《巴黎协议》已被全球144个 批准,这其中包括了大部分的iea 成员国。这表明能源利益相关者新的期望,设立了一个雄心勃勃的气候减排目标,这将深刻影响能源行业的发展路径。
越来越多的人开始关注能源相关的空气污染所带来的每年650万人的过早死亡,正对能源政策选择带来巨大的影响。
,由于技术的进步和不断涌现的政治、经济和环境问题,能源行业正在经历一个历史性的转型,新的政策目标不断出现。
下一个能源技术革命很可能发生在系统整合领域。数字技术的广泛应用,这是一个不可避免的趋势,已经在影响能源行业的商业环境。
2014年以来,虽然经济保持增长,但能源行业的co2排放一直保持平稳。
2016年,世界上相当大的两个能源消费国和碳排放国-美国和中国的 co2排放都在降低,欧洲则保持平稳,这抵消了其他大部分 的增长。
技术在排放减少的过程中发挥了重要作用,特别是在美国,不断增加的页岩气供应和更有吸引力的可再生能源取代了煤炭。
在中国,虽然去年经济增长了6.7%,但排放依旧因为煤炭需求减少而降低了1%。背后的原因有好几个:可再生能源、核电和天然气在电力行业的份额不断提高;同时,为了应对大气污染,政府的政策导致工业和建筑行业发生了天然气对煤炭的替代,及国内经常提到的煤改气。
现在说碳排放是否已经达峰还言之过早,但为了实现气候变化目标,这种经济增长和排放“脱钩”的趋势未来需要进一步加快。
本报告模拟了直到2060年的三种不同的情景。
参考情景(reference technology scenario, rts)考虑了世界各国当前和已经宣布的政策措施,包括《巴黎协议》中各国“ 自主贡献”中的承诺。在此情景下,到2100年全球平均温度将上升大约2.7摄氏度。
虽然与应对气候变化的雄心不相符,但与按照历史轨迹一切照旧的模式相比,参考情景(rts)在环境可持续的角度看依然有很大的提高。
从参考情景(rts)变为在本世纪末将全球平均温升控制在2摄氏度的2ds情景,意味着要减少累计co2排放约760 gt(7600亿吨)。
这需要采用一系列的技术才能实现。按照国际能源署的研究,能效可以贡献其中40%的减排量,接着是可再生能源的35%,以及 ccs的14%.。
etp 2017第一次考虑了如果我们把现有和正在研究的技术使用到极限的前提下,到底能够在2摄氏度目标之外带我们走多远(实现更低的温升目标)。 在b2ds情景下,2060年能源行业的净排放需要达到零,同时2100年全球平均温升为1.75摄氏度–这是《巴黎协议》目标范围的中值。
在这个激进的情景下,不同技术的贡献不同。能效继续挑大梁,贡献了34%的减排量;ccs的角色变重,达32%,这主要是因为需要ccs来实现工业部门的深度减排,并通过ccs与生物质能源一起使用来支持负排放。
b2ds情景在技术上是可行的,但如果实施的话能源行业会面对一个艰巨的挑战,需要全球减排行动的水平立即出现一种根本性转变的态势。
目前清洁能源技术进步的水平距离2ds情景的需要还差的很远,更不用说b2ds情景了。
有些技术在过去几年基本没有进步,甚至有些往错误的方向发展,比如燃煤发电技术,虽然超临界技术更 ,更经济,但依然有使用亚临界技术的情况。
有些技术有进步,但距离他们的潜力还很远。比如,2016年led在居民照明灯具的比例有望从2015年的15%增长到30%,这令人鼓舞。但是在2ds情景中,照明,电气和建筑设备的电力消费需要从目前的每年增长3%下降到1.5%。
总体进展
iea 的《追踪清洁能源技术进展》 (tcep)报告每年都会评估相当新的技术进步和市场发展,跟踪总体进展,并对未来行动提出建议。今年的tcep 报告显示,我们选择的26项清洁能源技术中,只有3项处在可以实现能源可持续转型的路径上。 15项技术只显示出一定的进步,8项完全没有按照目标进行,需要新的行动。
红色代表进度未按照目标实现:
ccs
全球的ccs项目继续证明它在不同领域的可行性,但因为没有最终投资的决策,计划的项目实际上都停滞了。
为了实现2ds的目标,需要在2025年做到每年封存4亿吨co2,这需要有针对性的政策刺激来推动大型ccs项目的实施。
更 的燃煤发电
2015年,新增燃煤发电装机有30%采用低效的亚临界技术。
为了实现2ds目标,到2025年煤炭相关co2排放必须每年降低大约3%,这主要通过淘汰相当低效的技术,以及在2020年之后开始减少没有装备ccs的燃煤发电机组数量来实现。
生物质燃料
为了实现2ds目标,到2025年先进的生物质燃料产量需要扩大25倍。
许多先进生物质燃料的第一批商业化规模项目正在提高他们的产量,但是需要加快立法鼓励先进生物质燃料的发展和降低交通燃料的碳密度。
建筑
去年发展中 在建筑能源标准上取得的进步是实现2ds目标的积极一步,但是依然有三分之二的 没有实施强制的建筑能源标准。
橙色代表进展需要进一步改进:
核能
2016年核电装机增加了1000万千瓦(10 gw),是1990年以来的相当高水平。
为了实现2ds目标,并抵消计划中退役的核电站和一些 退出核电的政策,需要在2016年的基础上加倍,达到每年新增2000万千瓦。而且,2016年只有300万千瓦的新建项目开工,影响未来核电装机的增加。
可再生能源发电
2016年,新增可再生能源发电装机再创记录,超过1.6亿千瓦(160 gw),发电量增加了6%。
虽然实现了创纪录的增加,但可再生能源发电依然没有达到2ds的长期水平。预计2015-2020年,还将增加30%。为了实现2ds目标,2020-2025年,需要进一步加快,增加40%。
工业
为了实现2ds目标,工业部门必须加快行动,在2014年至2025年保持年能源消费增长低于1.2%,不到2000年以来年均增速2.9%的一半。
虽然工业部门在能效和低碳技术使用方面不断进步,但工业产量的增长必须进一步与能源消费和co2排放“脱钩”。
电器和照明
过去两年,照明加速向led等转变,这令人鼓舞。2015年,led占居民灯具销量的15%,2016年有望增长到接近30%。
但是,在2ds情景中,照明,电器和建筑设备的电力消费需要从过去十年每年3%的增速减半到1.5%。
轻型汽车燃料经济性
最近几年,轻型汽车平均测试燃料经济性提高的步伐有所降低,从2005-2008年的年均1.8%,降至2012-2015年的1.2%,2014-2015年只有1.1%。
这个趋势必须被反转,2030年之前每年燃料经济性的提高必须达到3.7%。
绿色代表进展达到预期目标:
电动汽车
2016年乘用车电气化方面又创了新的记录,共销售了75万辆电动汽车(evs),将全球的保有量提高到200万辆。
虽然增速从2015年的70%降到2016年的40%,但电动汽车依然处于实现2ds 情景2025年目标的轨迹上,但(增速的降低)对实现 2ds情景在2020年的中期目标产生威胁,并有可能进一步影响2025年目标的实现。
储能
2016年,储能技术继续加快应用,几乎达到100万千瓦,这得益于有利的政策环境和电池价格的降低。
在2ds情景中,储能在2025年要累计达到2100万千瓦,因此还需要进一步的政策行动。
太阳能光伏和陆上风电
2016年,太阳能光伏和陆上风电继续保持强劲增长,并且亚洲,拉丁美洲和中东都实现了创纪录的相当低长期合同价格。
我们对可再生能源进展的分析同时考虑了iea《可再生能源中期报告》中关于该行业未来五年的预测,在图中以淡蓝色显示太阳能光伏和风电。
近年来这两项技术成本的大幅下降,加上持续改善的表现,是这两项技术发展的主要驱动因素。
把这些趋势进一步延伸至2025年,国际能源署认为我们正处于实现2ds情景目标的轨迹上,这在发电量上可以得到体现。
太阳能和风电同时也是过去15年可再生能源发电量增长的主要来源。
可再生能源的地区分布也反映出大部分的新增电力需求来自发展中 和新兴经济体,他们占了2000-2015年全球新增可再生能源发电量的三分之二。
但是,尽管太阳能光伏和陆上风电取得了这些进展,但在其他可再生能源发电技术方面,我们并没有按照目标前进,比如水电、海上风电、太阳能光热、生物质能源、地热发电和海洋能。因此,目前的趋势和政策并不足以实现2025年可再生能源占全球发电量37%的要求。
与b2ds情景的要求相比,当前的趋势就更显不足。
还有一个问题就是,目前没有按照目标推进的可再生能源发电技术大多是那些随时可调度(dispatchable)、可以增强电力系统灵活性的技术。而系统灵活性可以支撑日益增长的风电和光伏并网,虽然风电和光伏2025年前的装机目标可以实现,但系统灵活性对风电和光伏在2ds情景中2025年后装机目标的实现是必不可少的。
虽然过去几年我们在加快陆上风电和光伏发展方面取得了 的进展,但我们可以进一步加快低碳电力的部署进度吗?
在2ds和b2ds情景中,需要低碳电力技术的快速发展,而且大部分技术需要的增速是前所未有的。
这要求电力系统不同利益相关方之间的协调和努力:从设备制造商,到发电企业、输电系统和配电系统运营商,再到监管机构和消费者,同时传统的电力消费者正日益转变为“生产消费者” (prosumers),比如房屋的业主通过屋顶光伏生产电力。
除了技术挑战,获得需要的资金也是另外一个需要进一步努力解决的问题。b2ds情景中电力部门累计需要61万亿美元的投资,这比rts情景高了60%。b2ds情景相对rts情景增加的投资比b2ds情景相对2ds情景增加的投资高了30%,这说明电力行业从一个原本已经雄心勃勃的情景(2ds)转到b2ds情景需要实现的跨越和额外的挑战。
有些领域未来需要大幅度加快进度,比如说ccs和太阳能光伏技术。
的电力系统是我们发展的基础,不过该系统经常在很多方面还是由化石燃料主导,而化石燃料还占电力行业大约三分之二的发电量。
当前电力系统有以下特征:
电力从大规模、集中式的发电机组,通过电网,单向流动到消费者,这些消费者通常离那些发电厂很远。这在相当程度上也许算是国内电力行业现状的一个真实写照。
很多 ,无论在物理上还是在市场和管制领域,供应和需求之间都有明显的分割。
在2度或低于2度目标世界里,未来的系统会有很大的不同。
首先,未来的电力系统将主要依靠核电、ccs和可再生能源这样的低碳能源。但尤其是,未来发展趋势将向分布式能源系统转移,并要求能源基础设施之间的整合,比如说光伏、电动汽车、小规模储能及分布式热力生产之间的系统整合。
系统更多的内部连接:
有越来越多的家庭和商业规模的分布式能源,还有分布式储能用户将变成电力生产者。
向这样一个数字化、更加分布式的系统转变,要求以一个综合性的方式管理各种能源载体,不仅仅是关于电力的调度管理。
未来会出现越来越多的新的电力终端应用,比如在交通领域,这不但可以减少终端部门co2排放,一旦电力系统足够地低碳化,还可以通过需求侧响应支持可间歇式再生能源并网。这个例子证明在能源系统的转型中系统性思维是多么的重要。
2010年以来,电池的成本下降了80%。而且,我们预计电动汽车的增长将加速电池在电力行业的应用。
但是,全球超过1.5亿千瓦(150 gw)的抽水蓄能依然占据储能装机的大部分市场份额。虽然我们预计抽水储能将以它的历史相当快速度增长,但该行业的聚焦点已经转向更小规模、模块化的技术,比如可以在电力系统的任何角落部署的电池。
尤其需要指出,我们预计消费者规模、位于计量表之后的电池将比发电公司部署的电池增长更为迅速。目前这类应用的起点很低,但在b2ds情景中在2040年之前就能超过其他储能技术。
在所有情景中,交通行业电动汽车的销售都将推动电池技术的进步和成本的降低,无论固定式储能技术(stationary energy storage,比如抽水蓄能)如何发展。
因为电池是从一个相对低的基础上快速地进行增长,未来将会有关键技术挑战存在阻止推动电池成本下降到b2ds情景的“转折点”以下,该转折点远远低于目前的相当低价格和远远高于现在的能量密度。
电池的增长对系统整合也有影响,与波动的可再生能源增加有良好的协同效应,特别是在2ds和b2ds情景中。因此,这对不同部门之间整合和相互协调激励的政策设计也是一个挑战,因为储能的规模在不断的扩大。
电动汽车从2010年开始起步,在2015年突破100万辆之后,全球电动汽车保有量在2016年继续突破200万辆。 目前,纯电动汽车份额较插电式混合动力汽车一直有领先优势。
但是与全球汽车保有量相比,本报告中的这些电动汽车只占很小一部分市场份额,仅占全球轻型乘用车保有量的0.2%。
2016年,在电动汽车保有量上中国超过了美国,成为在运电动汽车数量相当多的 。这主要得益于中国快速发展的纯电动车市场,目前纯电动车(较插电式混合动力汽车)在中国占主流。从2014年起,纯电动汽车在中国电动汽车的保有量占比就稳定在75%。中国和美国一起占全球电动汽车保有量的60%。欧洲 加起来占了剩余的绝大部分,约28%。跟电动车的销售情况一致,全球电动汽车保有量继续集中在少数几个市场。前5大 占了全部(保有量)的80%,而前10大 加起来则占了96%。
尽管电动汽车保有量持续增长,但2011年以来增长速度也在不断下降,从2014年的84%,下降到2015年的76%,再到2016年的59%。纯电动汽车当前依然占电动汽车保有量的大部分,约60%。从2012年以来,这个比例就没有发生过大的变化,一直在60%左右波动。
以2016年的200万辆为基础,所有的iea情景都显示,直到2030年电动汽车保有量都会有巨大的上升空间:
在rts情景,预计2030年将有5600万辆电动汽车,是2016年保有量的28倍。这个情景反映了目前已经宣布或考虑的能效、能源供应多样化,空气质量和去碳化等政策。
在2ds情景中,电动汽车保有量的“雄心”上升到了1.6亿辆。这个情景的背景情况就是,有50%的可能将全球温升控制在 2°c。
在b2ds情景中,为了在2060年后不久实现能源部门温室气体零排放,电动汽车保有量要在2020年达到2500万辆,2030年则要超过2亿。
现在,我想总结一下《能源技术展望2017》报告的几个主要结论:
在政策支持和技术创新的帮助下,全球能源行业发展的轨迹有产生积极变化的早期迹象,但非常遗憾的是,我们已经取得的进展与达到巴黎协定政策目标之间的差距还是过大。
能源行业的很多议题牵一发而动全身,所以我们现在必须考虑实施包含所有技术选项的综合性系统方案以加快能源转型的进度。
每个 的国情都有所不同,国际能源署鼓励世界各国根据本国国情来确定自身的转型路径,并相应提高对研究、开发与示范(rd&d)和部署的支持力度。
要在2060年实现碳中和需要前所未有的技术政策和投资,而这仅仅只能保证2100年全球平均温升控制在1.75摄氏度左右;换句话来说,如果要实现巴黎协议更加雄心勃勃的1.5摄氏度温升控制目标,能源行业未来必须尽快能够看到颠覆性技术创新的出现。
技术创新可以实现不同的政策目标,但政策的制定和执行也必须考虑技术的全生命周期,而国际合作这种方式对技术创新和政策之间的良性互动会有帮助。国际能源署作为一家正在积极向包括中国在内的新兴经济体 敞开大门的国际能源组织,愿意和国内各家部委、机构及专家学者通力合作,为中国的能源革命和能源转型添砖加瓦。
关于:上海艾梭纳能源科技有限公司,中国绿色智慧能源 。公司综合运用先进的信息技术、传感技术、自动控制、互联网、云计算、大数据,打造中国能源互联网云平台(iecloud),整合提供光伏发电和配售电两大业务极,为客户提供优质的绿色智慧能源综合解决方案,为客户创造新的利润增长点。公司秉承“绿色,智慧,专业,共享”的经营理念,以“乐享绿色智慧能源,让生活更美好”为公司使命,同时为有志人士打造一个实现梦想的舞台。
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