地球能源历史转折点:全球30%的电力来自可再生能源,中国作出了巨大贡献

2024-05-12

全球能源的发展正走向一个关键的十字路口。


五月八日,根据全球能源智库Ember的最新报告:2023 2008年,由于太阳能和风力发电的增加,可再生能源发电在全球发电中的比例达到了前所未有的30%。2023年可能成为电力行业碳排放达到峰值的标志性转折点。


“可再生资源的未来已经到来。尤其是太阳能,它的发展速度超出了任何人的想象。2023年,电力行业的消费很可能达到顶峰——这是能源史上的一个重大转折点。”戴夫·琼斯,Ember全球洞察力主管(Dave Jones)表示。


Ember高级电力政策分析师杨木易告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),现在,大多数风景发电集中在中国和发达国家。尤其值得注意的是,中国在2023年为全球风力发电和太阳能发电的增长做出了巨大贡献。在全球范围内,新增太阳能发电占51%,新增风能占60%。在不久的将来,中国的太阳能和风能容量以及电力发电的增长将保持较高水平。


太阳能和风能航拍图中国河南三门峡


报告指出,对于选择走在绿色能源前沿的国家来说,这是一个前所未有的机会。清洁电力的扩大不仅有助于电力行业首先实现脱碳,还能提供满足整个经济体电气化需求的增量供应,这将是应对气候变化的真正变化力量。


全球近40%的电力来自低碳能源


根据多国数据(包括国际能源署、欧盟统计局、联合国和各国统计部门的数据),Ember发布的《2024年全球电力评论》报告提供了2023年全球电力系统的全面简要介绍。该报告包括世界80个主要国家,占全球电力需求的92% ,以及215个国家的历史数据。


报告显示,2023年,由于太阳能和风能的增长,全球可再生能源的发电比例首次超过30%。世界上近40%的电力来自低碳能源,包括核能。全球发电的二氧化碳强度创历史新低,比2007年的峰值低12%。


太阳能是2023年电力增长的主要来源,也是可再生资源发展的亮点。2023年,全球太阳能的新发电量是煤炭的两倍多。太阳能连续第19年保持其作为增长最快的电力来源的地位,并在第二年连续超越风能,成为最大的新电力来源。太阳能发电有望在2024年再创新高。


报告指出,2023年增加的清洁能力原本足以使化石的发电量减少1.1%。然而,在过去的一年里,世界上许多地方的干旱使水力发电达到了过去五年的最低水平,煤炭发电量的增加填补了水力发电的不足,导致全球电力部门的消耗增加了1%。 。在中国、印度、越南和墨西哥四个干旱严重影响的国家,2023年煤炭发电增长95%。


杨木易告诉《ThePaper》,随着全球对碳中和目标的日益重视,许多新兴经济体也在加快步伐,努力追赶。巴西就是一个典型的例子。近年来,这个历史上依赖水电的国家在多元化发电方式上非常活跃。去年,风能和太阳能占巴西电力发电的21%,而2015年仅为3.7%。


非洲也有巨大的绿色能源未开发潜力,因为它占世界人口的五分之一,太阳能潜力巨大,但目前该地区仅吸引全球能源投资的3%。


就能源供应而言,2023年全球电力需求达到历史新高,增长627TWh,相当于加拿大的所有需求。但是,2023年全球增速(2.2%)低于近年来的平均水平,因为经合组织中国的需求明显下降,特别是美国(-1.4%)和欧盟(-3.4%)。相比之下,中国的需求增长更快。( 6.9%)。


2023年电力需求增长的一半以上来自电动汽车、热泵、电解槽、空调和数据中心五种技术。这些技术的普及将加速电力需求的增长,但整体能源供应将减少,因为电气化远高于化石燃料。


但报告还指出,随着电气化速度的加快,人工智能等技术带来的压力越来越大,制冷需求进一步增加,预计未来需求将加速增长,这就引发了一个问题,即清洁电力的增长速度能否满足用电需求的增长?


空调是电力需求增长的一个重要因素,它在2023年占全球电力消费的0.3%左右。自2000年以来,其年增长率一直保持在4%(到2022年增长到5%)。然而,低效率仍然是一个重大挑战。尽管成本差距很小,但世界上大多数空调的效率只有最先进技术的一半。


在推动全球需求方面,数据中心也发挥了重要作用,2023年电力需求增长与空调相当。( 90 TWh, 0.3%)。自2019年以来,这些中心的平均电力需求增长率接近17%,实施最先进的制冷系统至少可以提高数据中心20%的能源效率。


杨木易表示,应对能源供应的增长是全球能源转型面临的最大挑战之一。考虑到工业脱碳将通过电气化带来的额外需求,电力需求将会增加甚至更高。为了满足清洁电力用电需求的增长,有两个关键杠杆:一是加快可再生资源的增长速度;二是提高每个价值链的能源效率(尤其是在高电力需求的前沿技术行业)。


能源效率对于满足绿色能源需求的增长尤为重要。在迪拜举行的第28届联合国气候变化大会上,全球领导人承诺在2030年将年度能源效率翻一番。这个承诺对于未来建立清洁电力尤为重要,因为它会减轻电网的压力。


电力产业排放减少新时期将开启


根据Ember的预测,2024年化石燃料的发电量将略有下降,这将导致未来几年的大幅下降。预计2024年需求增长将超过2023年( 968 TWh),但是,清洁能源发电的增长预计将会更大( 1300 TWh),推动全球化石燃料发电减少2%(-3333) TWh)。预期清洁电力的增长给人们带来了信心,认为电力行业消费减少的新时代即将开始。


在过去的十年里,以太阳能和风速为主导的清洁能源发电部署缓解了近三分之二的化石燃料发电增长。因此,全球一半经济体的化石燃料发电量至少在五年前已经达到峰值。经合组织,中国在这方面处于领先地位,2007年电力行业总消费达到峰值,随后下降28%。


未来十年,能源转型将进入一个新的阶段。目前,全球电力行业化石燃料的使用量必然会持续下降,从而降低行业的消耗量。未来十年,预计清洁电力(以太阳能和风速为主)的增加将超过能源供应的增加,化石燃料的使用和消耗将得到有效降低。


这对于实现国际气候问题的目标非常重要。多项分析发现,电力行业应该是第一个实现脱碳的行业。在经合组织中国,这一目标将在2035年之前实现,而世界其他地区将在2045年之前实现。


目前,电力行业在各行业中碳排放量最高,与能源相关的二氧化碳排放量超过三分之一。清洁电力不仅可以代替目前汽车和公共汽车发动机、锅炉、熔炉等应用中的化石燃料,也是各行各业运输、供暖和脱碳的关键因素。在促进经济增长、提高就业率、改善空气质量、增强能源主权、实现多重利益的同时,加速从风速、太阳能等绿色能源驱动的清洁电气化经济转型。


而且消耗量下降的速度取决于绿色能源建设的速度。全世界已经就减排所需的宏伟蓝图达成了共识。世界各国领导人在去年12月的联合国气候问题大会(COP28)上达成了一项历史性协议,即到2030年,全球可再生能源发电产能将翻一番。这一目标将使全球可再生电力占到2030年前的60%,使得电力行业的消耗几乎减半。各国领导人仍在COP28会议上同意,年度能效将在2030年前翻倍,这对充分发挥电气化潜力和防止电力需求失控增长尤为重要。


在风光发电快速增长的同时,储能和电网技术如何跟上?在可再生能源发电比例进一步提高的情况下,如何保证发电稳定可靠?杨木易表示,需要高效的规划和电网连接,将大量波动性发电的可再生能源整合到电力系统中,重点是供电系统的灵活性。灵活性对于平衡电网来说尤为重要,因为它依赖于天气的发电,如风能和太阳能,超过或低于电力需求。


实施一系列战略,包括建设能源存储设施,加强电网基础设施,深化电力市场改革,鼓励需求方参与,最大限度地提高供电系统的灵活性。在这些因素中,跨区域协调尤为重要,以确保更有效地与邻近地区共享备用和剩余容量。这样可以减少对当地容量的需求。例如,印度正在实施市场藕合机制,以确保通过市场机制向需求中心更有效地分配发电,促进稳定的电网和可再生资源的最佳应用。


报告指出,虽然一些智能能源和电池技术已经非常先进,并部署以保持清洁能源发电的稳定性,但进一步研究长期存储系统仍然需要提高绿色能源系统未来的有效性和效率。


在中国扮演一个重要角色


报告分析指出,要加快可再生资源的发展:宏伟的高层政府目标、激励制度、灵活方案等关键因素可以促进太阳能和风力发电的快速增长。


报告重点分析了中国的情况:中国在推动全球能源转型方面发挥着极其重要的作用。作为风速和太阳能发电的全球领导者,中国拥有十多年来最大的绝对发电量和最大的年增长量。它改变了世界上最大的供电系统,以极快的速度增加风速和太阳能发电量。仅在2023年,中国就奉献了全球超过一半的新风能和太阳能发电,占全球太阳能和风能发电的37%。


近几年来,中国电力行业的消费增长放缓。自2015年以来,中国风能和太阳能的增长发挥了非常重要的作用,使得中国电力行业的消费量比其他前提下降了20%。但是,尽管中国的绿色能源产能大幅提高,但是到2023年,绿色能源只覆盖了新增电力需求的46%,煤炭仍然覆盖了53%。


2024年将是中国电力产业排放高峰的关键一年。由于中国绿色能源建设的速度和规模,特别是风能和太阳能,中国可能在2023年达到电力部门排放的高峰,也可能在2024年或2025年达到这个里程碑。


此外,尽管中国在清洁能源的发展和经济电气化方面取得了长足的进步,但由于中国发电的碳强度仍然高于全球平均水平,仍然存在挑战。这表明我们需要继续努力扩大绿色能源。


在全球趋势的背景下,中国在电力领域的发展轨迹正在向更绿色能源转变。风能和太阳能的快速增长使中国成为世界应对气候危机的关键角色。


2023年,中国太阳能和风力发电占全球37%,煤炭发电占全球一半以上。2023年,中国新增风速和太阳能发电占全球一半以上。如果2015年以来风速和太阳能发电量没有增加,2023年中国电力行业的消耗量将增加21%。


克里斯蒂娜之前的UNFCC执行秘书•菲格雷斯(christina Figueres)表示:“化石燃料时代已经到了必要且不可避免的终结日期,报告的发现清楚地表明了这一点。它是一个重要的转折点:上个世纪过时的技术,不再能与可再生资源和存储指数级创新以及降低成本曲线竞争。所有人和我们赖以生存的地球都会变得更好。”


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