作者:秦丹
作者單位:中國社會科學院大學
目前,全球能源以高效、清潔、多元化為主要特征的能源轉型進程加快推進,能源投資重心向綠色、清潔化能源轉移,新能源發電已然成為全球發電的重要力量。其中,風電、核電、太陽能發電占據著絕大部分比重。新能源包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、核聚變能、水能和海洋能以及可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量,它的兩個重要特點就是新技術和可再生,是在新技術的基礎上能系統開發利用的可再生能源。
可再生能源成為經濟綠色復蘇動力
根據國際可再生能源署(IRENA)發布的最新數據顯示,2019年新增可再生能源占電力結構的72%,較上一年增長7.6%,其中亞洲市場占主導地位,占新增總量的54%。盡管去年可再生能源的擴張速度有所放緩,但仍比化石燃料高出2.6倍,延續了2012年以來確立的可再生能源在電力擴張中的主導地位。除非洲和中東地區,可再生能源至少占到2019年幾乎所有地區總新增產能的70%,非洲和中東地區可再生能源分別占凈新增產能的52%和26%。新增項目使可再生能源占全球電力結構的比例從2018年底的33.3%上升至34.7%。
2020年6月,歐洲光伏產業協會發布的《2020至2024年全球太陽能光伏發電市場展望》表明,太陽能光伏是2019年最具吸引力的發電能源。與往年一樣,太陽能光伏的新增裝機量不僅超過了所有化石燃料和核能的總和,而且將近風力發電的兩倍。太陽能光伏新增裝機量占當年所有電力新增裝機的比例從2018年的42%增加到了48%。2019年,全球太陽能光伏發電新增裝機容量達116.9吉瓦, 比上年增加13%,創下了新的太陽能光伏年度裝機容量紀錄。
根據全球風能理事會(GWEC)發布的數據顯示:2019年全球風電新增裝機容量60.4吉瓦。全球陸上風電新增裝機容量為54206兆瓦,其中美洲地區陸上風電新增裝機容量為13427兆瓦,非洲及中東地區陸上風電新增裝機容量為944兆瓦,亞太地區陸上風電新增裝機容量為28094兆瓦,歐洲地區陸上風電新增裝機容量為11741兆瓦。
根據國際原子能機構(IAEA)的報告,2019年全球共有6座新建壓水堆核反應堆并網發電,新增并網核電5174兆瓦,這其中約有77%的增量來自于亞洲國家。IAEA在報告中指出:“從中長期來看,未來全球核電裝機的增量部分將主要集中在亞洲。統計數據顯示,截至2019年底,全球共有54個核電反應堆在建,總裝機容量為57.4吉瓦。而這其中,有35座核反應堆位于亞洲國家,總計裝機量達36.5吉瓦。”
根據H2stations的報告顯示,2019年全球新增了83個加氫站,總數達到了432個。2015~2019年,全球加氫站保有量增加了135%。此外,還有226個加氫站正處于計劃建設階段。 在2019年新增加的83個加氫站中,歐洲新增了36個,亞洲新增了38個,北美新增了8個,阿拉伯地區新增了1個,亞洲和歐洲是氫能產業發展最快速的地區。從加氫站的保有量上同樣也能看出,歐洲一直是加氫站建設的重點地區,亞洲則一直在快速追趕,并且在2019年實現了對歐洲數量的反超。
2019 年,可再生能源電力發展迎來歷史性轉折。IRENA的數據顯示,在沒有補貼的情況下,可再生能源發電成本已總體低于化石燃料。IRENA 指出,技術的不斷突破,使太陽能和風能的發電成本大幅下降;同時,碳排放規定愈加嚴格,讓燃煤電站的維修和污染控制成本不斷走高,這導致越來越多的煤電項目的成本高于風能和太陽能發電項目。成本優勢使可再生能源電力的競爭力越來越強。全球能源研究機構普遍認為,低成本的綠色電力正在成為常態,可再生能源將主導電力市場發展已成為普遍共識。
2020年,新冠肺炎疫情導致世界經濟經歷了上世紀大蕭條以來最嚴重的衰退,全球能源供需經受明顯沖擊,除可再生能源保持較快增長外,其他能源品種均出現不同程度下降。同時,可持續發展和經濟綠色復蘇正在成為國際社會的普遍共識,主要舉措有發展新能源、綠氫產業及綠色建筑等。多國公布碳中和目標有力重振了全球應對氣候變化的信心。截至2020年11月底,全球超過30個國家和地區明確了碳中和時間表,合計碳排放量約占全球的一半。碳市場將更加成熟,覆蓋范圍和參與主體持續擴大。2019年歐洲通過了綠色新政,成員國批準了歐盟到2050年實現溫室氣體中和的目標,確定2030年排放比1990年降低50%~55%的新目標。2020年4月,國際可再生能源署發布的《全球可再生能源展望:能源轉型2050》報告指出,可再生能源、能效和電氣化是各國大規模減排行動的重點途徑。按照“轉型能源情景”,可再生能源在終端能源消費占比到2030年應增至28%,到2050年需達到66%。到2050年,全球能源相關的二氧化碳排放量將減少70%,其中90%以上的減排量來自可再生能源、能效和電氣化措施。
主要國家和地區新能源發展狀況
美國和歐洲主要發達國家是可再生能源新增裝機容量的主要來源。從新增裝機容量方面看,美國風能和太陽能裝機總量高于德國,但近年來日本的太陽能發電裝機容量增長迅猛(風能發電相對滯后),甚至在2019年超過了美國,在主要發達國家中居于首位。數據顯示,新興市場成為可再生能源新增裝機容量的重要來源。
近20年來,歐洲主要發達國家新能源發展取得了長足進步,相關支持政策不斷完善。英國政府提出目標,到2050年溫室氣體排放總量將在1990年的基礎上下降80%。2020年,可再生能源發電消費達到電力消費的30%,可再生能源消費量占一次能源消費總量的15%。英國相關部門發布的《能源趨勢》顯示,2019年第三季度,可再生能源發電量達到28.8太瓦時,在發電量中所占比例達到38.9%。核能發電量從2018年同期的23.0% 降至18.4%。截至2019年第三季度,英國可再生能源發電能力達到46.9吉瓦,同比增長3.2吉瓦。
2019 年,在地方政府和企業的推動下,美國的新能源投資保持較快增長。據美國能源信息署統計,2019年上半年,美國新能源(生物質能、地熱能、水能、太陽能、風能)的發電量占家庭凈發電量的20.1%。根據彭博新能源財經的研究結果顯示,2019年美國在可再生能源行業的總投入約為555億美元,較上年增長28%,增幅僅次于中國,但超過歐洲。
根據國家能源局發布的最新數據顯示,截至2020年底,我國可再生能源發電裝機達到9.34億千瓦,同比增長約17.5%;其中水電裝機3.7億千瓦(其中抽水蓄能3149萬千瓦)、風電裝機2.81億千瓦、光伏發電裝機2.53億千瓦、生物質發電裝機2952萬千瓦。2020年全國可再生能源發電量達22148億千瓦時,同比增長約8.4%。其中,水電13552億千瓦時,同比增長4.1%;風電4665億千瓦時,同比增長約15%;光伏發電2605億千瓦時,同比增長16.1%;生物質發電1326億千瓦時,同比增長約19.4%。
新能源發展將助力碳中和目標實現
未來, 全球新能源發展將呈現以下三大趨勢。
第一,新能源技術成本將大幅降低,在全球能源系統中的比重提高。新能源技術水平提高,尤其是風能及太陽能利用技術和發電效率提高。風電和太陽能發電成本進一步下降并最終實現平價上網。
第二,向綠色、低碳、清潔化能源轉型是全球各國和地區發展到現階段極為重要的目標。2015年,《巴黎協定》簽署后,許多國家、地方政府和企業做出減排和能源轉型的承諾。此外,新能源也將成為電力和能源短缺地區的重要能源供給。以社區為基礎的微電網有望成為目前無法獲得電力的人口獲得廉價和可靠電力的方式。未來發展中國家將成為新能源發展重要的增量來源。
第三,新技術將在新能源領域得到更多應用。能量存儲的研發和應用獲得推進,微電網和人工智能將被運用,能源區塊鏈和物聯網將得到更廣泛的應用。
當前世界能源發展正處在大變革的時代,面臨著資源匱乏、環境污染、氣候變化等問題,推動能源轉型是中國可持續發展的必由之路。可再生能源作為一種更加清潔的能源,將在能源轉型中扮演愈加重要的角色。
2020年9月,習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上提出了我國2030年碳達峰、2060年碳中和的目標。我國二氧化碳排放量占全球總量30%以上(2019年數據),此次承諾必將對全球氣候變化產生深遠而積極的影響。我國擁有全球最大的新能源電力市場,我國新能源產業具有典型的國內國際雙循環特征。將“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”與“加快形成以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局”兩大目標相結合,有利于激發國內綠色能源的需求潛力,吸引更多要素資源集聚,為實現2060年前碳中和目標創造更好環境。
2021年,我國應抓好新能源發展和消納,切實推動電力系統源網荷儲協調發展。隨著可再生能源消納保障機制的完善,可再生能源電力建設、并網運行監管的加強和可再生能源重大工程建設的有序推進,我國風電和光伏發電消納形勢有望持續好轉。同時,我國應根據可再生能源補貼資金缺口巨大的現狀,全面實現陸上風電平價。應履行可再生能源標桿電價的“退坡”規則,及時降低標桿價水平,并根據各地實際情況,考慮實施“固定補貼額+項目所在地可替代電源上網電價”的激勵政策,以提高電價支持水平和補貼資金的使用效率和可持續性。隨著電力市場的完善和平價時代的到來,應盡早啟動電力現貨市場建設項目,以市場化方式促進可再生能源消納。同時,應及時調整、完善市場規則,使承擔調節功能的傳統電源獲得相應的收入,以市場化方式優化資源配置,促進我國新能源的健康快速發展。
標簽:新能源發電
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