IEA:追踪清洁能源进展2013

中国华信  2015年01月04日

研究成果

 

由于在清洁能源方面的进展远低于将全球均温上升控制在前工业化时期基础上不超过2°(以下简称“2°目标”)所需的水平,可再生能源和新兴国家在清洁能源领域做出的努力犹如黑夜中的明灯。

政府有能力开拓市场并出台能够加速清洁能源技术开发和使用的政策,但这些技术的潜能很大程度上还没有释放出来。也就是说,当今世界并没有在有望实现2°目标的轨道上运行。工业部门和能源消费者能提供大部分所需的投资和行动,但只有在机会充足、市场条件合适的情况下才能真正发挥工业部门和消费者的作用。

尽管经济、政策和市场持续动荡,但2012年可再生能源技术继续保持增长。诸如太阳能光伏、陆上风力发电等技术已经在2°目标所需的轨道上运行,但最主要的障碍还是来自政府政策的不确定性。

新兴国家正加快在清洁能源领域的努力,但全球清洁能源领域的发展不平衡。非OECD国家的可再生能源市场在扩大, 但诸如德国、西班牙等OECD国家发展清洁能源的热情却在缩减。部分地由于产业持续固化和竞争加剧,清洁能源领域的投资成本迅速下降,油气是在陆上风力发电和太阳能领域。

 

尽管各国大力推进清洁能源发展,但全球能源供应并未更加清洁

 

煤炭发电仍是发电量的增加的主要来源,这就使目前全球能源供应产生的二氧化碳排放仅比1990年的水平下降了1%,对二氧化碳强度的影响也非常小。

2010-2012年,煤电厂的数量增长了6%,比其他非化石燃料电厂的增长都要快。2011年新建的煤电厂仍旧使用低效技术,这种情况抵消了关闭旧的、低效电厂的努力。

经济增长高度依赖煤炭,尤其是在新兴国家中,这对构建低碳未来构成了严重威胁。

在一些国家,天然气正取代煤炭成为发电燃料,但仍是局部现象。2012年,得益于非常规油气资源大力开发导致气体燃料价格较低,美国的煤转气项目持续发展。但欧洲的情况却正好相反,欧洲的煤炭价格更低廉,因此发电厂不愿使用天然气作为发电燃料。

2012,全球有七个在建核电站项目,但要达到2°目标还需要加快建造速度。在一个对华师能源高度依赖的世界中,碳捕捉和储存(以下简称“CCS”)技术非常关键。该技术在很多应用中已经比较成熟,但由于政策还未到位,未来将无法在发电和工业部门投入使用。

 

交通领域清洁能源技术发展的机会之窗正在开启

 

混合动力汽车和电动汽车领域的进展令人鼓舞。2012年,混合动力汽车销量达到120万辆,比2011年增长了43%。日本和美国主导了全球新能源汽车市场,2012年,这两国的市场份额分别为62%和29%。但为了实现2°目标,新能源汽车的销量每年仍需增长50%。

不同国家小型车的燃料经济性的差异幅度高达55%,这表明,通过出台政策提高汽车能效的空间非常巨大。在燃料经济标准和其他政策被大规模实施的地方,燃料经济效率的提高非常快。

2012年,包括生物乙醇和生物柴油在内的全球生物燃料生产基本保持不变。尽管美国和拉丁美洲的生物柴油产出增长了7%,(分别为40亿升和70亿升),但全球生物燃料的生产仍保持在1100亿升的水平。产量增速下降反映了关键生产地区的生物燃料的原料价格上升、产量更低。

2012年,前沿生物燃料(Advanced biofuels)——领域的产能增长了30%。一百多个包括商业化项目在内的生物燃料电厂处于运作中,2012年年底的总产能达到45亿升,但BP等公司的生物燃料项目被取消了。这表明,很多地区的前沿生物燃料部署缺乏适当的政策机制。

 

工业、建筑和系统整合领域需要更多的努力

 

在中长期内,通过应用最能够获得的技术(Best Available Technology),工业能源消费能够减少20%左右。

2012年,包括欧洲、南非等在内的一些地区加快了降低工业能源使用和排放的步骤,比如南非贸易和工业部就制定了“制造业竞争力提升”计划,支持公司投资清洁能源。

2012年,一些政府落实了一些重要的政策措施,以推进能效建筑和设备的使用。包括欧盟退出的“能效指南”,英国的“绿色新政”和日本的“能源和环境创新战略”等。相关举措包括逐步淘汰白炽灯等,以推动全球生产转向有利于环保、可持续发展的技术。

提高能源系统整合度和灵活性的技术,比如更强大、更智能的电网等,非常关键;成功将整个能源系统转化成清洁能源平台非常重要。2012年,智能电网技术的展示和部署工作有所加强,但仍需要更好地数据和部署指标,以描绘一幅更加清晰的能源系统进展图景。

鉴于目前能源研究经费在公共科研经费中的比重仍然很低,能源研发和部署领域内的公共资金投资必须增加三倍。

IEA成员国的科研经费投入中,能源科研投入占比很小。这些国家的能源科研投入在1980年时曾达到顶峰,约为10%,但自从2000年以来,一直徘徊在3%-4%左右。

在IEA成员国中,核裂变占能源技术研发和展示的资金投入的比重最大,(2010年为24%),不过自2000年以来,可再生能源、氢能和燃料电池的投入有最大幅度的增长。过去十年,可再生能源的研发和展示投入增长迅猛,现在约占总的清洁能源研发和展示投入的24%。

低质量、较难获得的数据仍是目前追踪和评估清洁能源技术进展的最严重障碍,尤其是在新兴国家,建筑和工业领域的能效数据、在之恩能够电网、热点系统整合领域的数据难以获得,即便获得了,数据质量也较低。各国需要提供更加及时和可靠的能源平衡数据,这样才能准确分析整个能源系统,提出有效的政策以及可以加以复制的投资活动。

 

政策建议

针对上述情况,本报告为全球各国提出如下建议:

一、清洁能源机制(Clean Energy Mechanism)国家有能力改变全球能源系统。CEM有23个成员国,涵盖41亿人口,占全球GDP 的75%、能源消费的75%和二氧化碳排放量的80%,占全球69%的能源进口、90%的清洁能源投资和62%的可再生能源生产。

迅速、大规模地转向清洁能源系统需要国际社会的共同努力,单靠个体性的、一国的、相互隔绝的力量不能够带来我们需要的能源系统变化。政府需要向企业界和财界发出更加强烈的让清洁能源技术成为主流的信号,加强清洁能源研发和部署的国际合作,制定清晰、雄心勃勃的清洁能源技术目标并提供高标准的、可信的政策。

二、除非设定何时的能源价格,制定适当的政策,否则,向成本效益好、清洁能源的转型时不可能实现的。

到2020年,对能源领域的一般性投资需要19万亿美元,如果到那时要向清洁能源转型,还需要额外投入5万亿美元。

2011年,化石燃料获得了5230亿美元的补贴,比2010年上升20%,但可再生能源在2011年只获得了880亿美元的补贴。为此,必须废除对化石燃料的直接和间接补贴,增加清洁能源技术的发展的经济动力。

每吨二氧化碳价格定在50欧元方可达到促进煤-气转换的目的,可2012年欧洲平均每吨二氧化碳只售价7.1欧元。

考虑到与日俱增的财政压力和清洁能源未来所需的投资额度,必须明智、恰当(smart)地使用在低碳技术领域的花费。为清洁能源技术打开大规模的市场建立在适当的能源价格和有效的,能够促进私人投资从传统能源向清洁能源转化的政府政策上。

三、政策必须着眼于整个能源系统的问题,立足长远。

全球46%的能源消费用于制冷和制暖,60%的能源投入以热能的形式在发电厂中流失。在2°目标情景下,到2020年,风力和太阳能发电将占全球发电量的10%。考虑到现有运输管道需要重建或翻新,到2020年,全球还需要建设50万千米的运输管道。

对能够让整个能源系统获得收益的智能基础设施的投入意义重大。诸如电动汽车、太阳能光伏电板等清洁能源解决方案依赖于这些智能基础设施。更加整合的能源系统能使能源运输和消费更加有效,还能使在一个领域的投资撬动其他领域的投资,建设基础设施需要时间,所以必须现在就开始行动。为此,政府应制定支持、引导长期公共和私人能源基础设施投资的战略规划;在分析影响能源系统整体运行的基础上分析地区情况,并据此制定政策。

四、提高能源效率是比较容易成功的,但释放能效提升空间需要更强劲的经济刺激和更雄心勃勃的立法和规制。

到2020年,45%的减排将通过提高能效实现。2000-2010年,能源强度每年仅提高0.5%,但达到2°目标所需的年均提高率是2%。

诸如高预付资金成本、能源消费者的漠视、低能力意识等原因导致能效提升 的很大一部分潜力没有发挥出来。为推动能效变革、促进投资,经济方面的刺激是关键,节能建筑标准等能效标准的制定也会非常有效。

为了获得一系列的节能好处,更好地评估节能效果,政府应该将能源效率整合进经济、环境和能源政策中。

政府必须在工业领域和其他颁布节能措施的领域设定、执行并周期性地提升建筑能效准则、燃料经济标准和能源管理标准。

提高工业部门和能源消费者的节能意识,普及节能知识,宣传节能的收益。

五、政府加强对研发和展示的投入是壮大清洁能源技术市场的关键。

1981年,IEA成员国政府在研发和展示的资金投入中,能源领域占11%, 但2011年,这一比例仅有4%。2011年,IEA成员国政府在能源研发和展示上投入了170亿美元,比1980年降低了15%,但比2000年增加了75%。2011年,政府在可再生能源和能效研究中的投入为35亿美元,在化石燃料研发中的投入为19亿美元。在能源科技开发投入中,与私人部门相比,政府需占比50%-80%。要构建低碳未来,对能源领域的研发和展示投入还要增加3-6倍,而在新能源汽车和CCS领域,已经投入的和需要投入的资金差距还要大。

清洁能源技术的早期部署对学习更成熟的技术、缩减技术成本至关重要,但战略研发和展示也非常关键,因为这有利于使清洁能源技术满足绩效目标,使清洁能源更具有竞争力。若缺乏经济动因,私人部门不会自主推进清洁能源技术的使用,为此,政府应该使对清洁能源技术研发和展示的投入占公共开支的比重增加一倍,当然这需要相应的政策支撑以促进市场对清洁能源技术的需求。

 公布准确的能源领域公共研发和展示投入开支数据,让公众了解已经投入的和需要投入的资金之间的真实差距。

扩大在能源研发和展示领域的国际合作,包括分享创新能源领域研发和展示模式的经验等,让有限的政府资源发挥最大的杠杆作用,避免重复投资,提高投资效率。

 
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