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【光伏观察】2030年光伏新增装机能达到今天的三倍吗?

日期:2021-01-22    来源:国际能源研究中心

国际太阳能光伏网

2021
01/22
09:52
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关键词: 光伏装机 光伏发电 清洁能源

2020年全球碳排放呈现创纪录式下降,经济低迷暂时抑制了碳排放量,但是低速经济增长不是理想的减排战略。只有通过对能源生产和消费进行结构性改变,才能有效降低碳排放量。

IEA预估2020年全球能源需求将下降5%,与能源相关的CO2排放将下降7%,能源投资将下降18%。除了可再生能源外,其它能源需求皆有下降,预估石油需求下降8%,煤炭使用下降7%,天然气需求减少约3%。此外,今年全球电力需求预计将下降2%。

图1 相对于2019年,2020年主要能源需求量及CO2排放量变动情况

通过对经济、社会、政策等关键未知因素的不同假设,以及最新的能源市场数据和能源技术进展,IEA提出三种能源发展法案:

政策情景(STEPS):全球经济于2021恢复到危机前的水平。这种情况包含文章提到的所有政策意图和目标,只要得到实现措施的支持即可。

延迟恢复情景(DRS)采用与STEPS中相同的政策假设,但该情景认为面临持续损害的全球经济,在2023年才能恢复。

可持续发展情景(SDS):清洁能源政策和投资激增使能源体系步入正轨,全面实现可持续能源目标,包括《巴黎协定》。

2019年,IEA预计到2030年能源需求将增长12%。现在来看情况有所改变,政策情景中这一增长降为9%,而在延迟恢复情景中仅为4%。

图2 2019-2030年全球主要能源需求情景预测

太阳能登顶新电力王者,但经济下滑为电网带来隐藏风险。

可再生能源有望实现强劲增长,在政策情景中,从2020年到2030年,可再生能源发电量将增长三分之二。可再生能源在未来十年将满足全球80%的新增长电力需求,2025年它将超过煤炭,成为主要电力生产方式。到2030年,水电,风能,太阳能光伏,生物能源,地热,聚光太阳能和海洋能等将提供近40%的电力供应。

其中太阳能是新发电技术体系的核心。随着成本大幅降低,太阳能光伏发电比大多数国家新建燃煤或燃气发电厂更加便宜。在政策情景中,可再生能源可满足2030年全球电力需求增长的80%。水力发电仍是占比最大的可再生能源,但太阳能是主要增长动力。

在可持续发展情景中,太阳能和核能领跑可再生能源。电力行业改革为电网的稳定性和柔性,以及对转型至关重要的矿物和金属,赋予了额外的溢价。

图3 2000-2040年按来源和情景分列的全球发电量变化

电网是电力部门转型中相对薄弱的环节,电力供应的可靠性和安全性将会受改革影响。在政策情景中,未来十年对全球输配电线路的需求预计比过去十年增长80%。加速能源转换,电网发挥着重要作用。

图4 2009-2030年政策情景中的全球电网扩展

淘汰煤炭产能政策、可再生能源的兴起以及天然气的竞争导致到2025年全球将有275GW燃煤发电机组被淘汰(占2019年总量的13%)。而亚洲发展中经济体的煤炭需求增长也明显低于以前。在政策情景中,煤炭在全球发电混合物中的份额从2019年的37%下降到2030年的28%,而在可持续发展情景中,到2030年,其占比仅有15%。

图5 2010-2040年按情景分列的全球煤炭需求

在没有更大的政策变化情况下,现在预测石油需求会迅速下降还为时过早。燃油效率持续提高和电动汽车销量强劲增长,乘用车的石油使用量已经接近峰值,运输燃料不再是石油需求的增长点。全球石油需求增长的时代将在十年内结束,在政策情景和延迟恢复情景中,石油需求在2030年代趋于平稳。

图6 2010-2040年按情景分列的全球石油需求

与2008年的金融危机相比,现在全球CO2排放量反弹的速度更加缓慢,但距离可持续复苏还有很长的路要走。政策情景中的CO2排放量将在2030年达到36Gt,接近2019年的水平。

图7 能源部门和工业过程中二氧化碳的变化轨迹

清洁能源的投资在减少碳排放的同时促进经济复苏、创造就业机会。在可持续复苏情景中,从2021年到2023年,每年将额外投资1万亿美元用于电力和电网提高效率,降低排放。在此情景中,2019年是全球CO2排放峰值,到2030年,它的排放量将比政策情景降低近10Gt。

图8 1900-2100年使用的历史CO2排放量和运营能源基础设施的预计排放量

能源转型范围远远不限于电力行业,虽然电力部门起着带头作用,但是需要其它战略和技术来解决各能源部门的排放问题。

到2030年,可再生能源情景中电力部门的排放量将下降40%,其中太阳能光伏的年新增量能达到今天的三倍。

2030年后想保持强有力的减排步伐,就必须关注和发展能源和材料效率、电气化以及低碳液(气)体。

图9 2019-2040年全球低碳燃料供应情景

若想2050年实现全球净零排放,未来十年就必须先实现些阶段性目标。例如,要在2030年之前将排放量减少40%,就要求低排放能源在2030年占全球发电量的近75%(高于2019年的不到40%),而乘用车的排放量则超过50%2030年全球售出的是电动汽车(2019年为2.5%)。

图10 2015-2030年情景中的能源和工业过程CO2排放和减排情况

在能源行业应对气候变化的紧要关头,到2030年的下一个关键十年,不同发展途径充满了机遇和陷阱,当下选择决定了十年后的我们会在哪。

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