全球可再生能源轉型現狀

編譯 | 中國循環經濟協會可再生能源專業委員會

REN21《2018可再生能源全球現狀報告》呈現了蓬勃發展的可再生能源電力行業：成本下降、投資上升、創紀錄的新增裝機以及創新的商業模式引起了迅速的變化。得益于多年積極的政策支持，并受到技術進步、產業高速發展以及光伏、風電成本大幅下降的驅動，全球許多地區可再生能源電力的價格已經低于新建化石能源電廠和核電廠的電價。在一些地區，可再生能源的電價甚至低于目前在運的常規電廠的價格。

但是，這種積極的發展態勢并不能代表全局。全球的能源轉型中，只有電力行業在全面推進，其他行業的轉型幾乎仍未開始。僅憑電力行業無法達到《巴黎協定》的減排要求，或實現人人都能獲得負擔得起的、可靠的現代能源的可持續發展目標（SDG 7）。占全球最終能源需求80%的供熱、制冷和交通領域在能源轉型中已經滯后。

2017年，中國、歐洲和美國在全球可再生能源電力和燃料投資中的占比接近75%。這些主要市場的投資令人嘆為觀止并應繼續保持，一些發展中國家的規模也非常可觀。中國的可再生能源投資規模龐大，2017年同比增長30.7%。然而，當測量單位國內生產總值（GDP）的可再生能源投資時，馬紹爾群島、盧旺達、所羅門群島、幾內亞比紹和許多其他發展中國家的水平并不低于發達國家和新興經濟體。全球能源轉型需要擴大這種積極的趨勢。

此外，全球經濟強勁增長加之能源強度改善乏力，導致2017年能源需求上升2.1%（超出過去5年平均增長率的兩倍以上）。在氣候科學家表示溫室氣體排放需要快速下降之時，2017年與能源相關的二氧化碳排放量上升1.4%，是過去四年中首次上升。

不同行業、地域的能源轉型進展并不均衡，實際行動和轉型承諾之間也存在根本性的脫節。簡言之，全球可再生能源轉型步履遲緩。

積極的發展態勢表明可再生能源可以在能源系統中扮演中心角色

一、現代可再生能源在全球能源供應中的份額在增長

可再生能源在全球終端能源消費中的比例不斷上升，一些技術的增長尤為迅速。盡管光伏和風電的發展迅速，可再生能源仍難以滿足日益增長的能源需求。此外，一些國家傳統生物質能的利用有所下降，盡管這是積極的發展態勢，但卻拉低了全球能源消費中可再生能源占比的增速。出于此，自2010年起許多國家的可再生能源在其終端能源消費中的份額出現了下滑（見圖1）。

二、可再生能源電力：光伏新增裝機破紀錄，風電繼續增長

自2016年創下新增裝機容量的紀錄后，光伏連續第二年成為新增裝機排行的榜首，2017年全球累計裝機同比增長約33%（至少98 GW），達到402 GW左右。

2017年，全球風電新增裝機容量約為52 GW，累計裝機容量提升至539 GW左右，同比增長約11%。全球海上風電市場增長30%。

總體而言，可再生能源在2017年全球電力裝機凈增量中的比重預計為70%，比2016年提升了7個百分點。

在應用領域方面，我們消耗的大部分能源被用于供熱、制冷和交通，如圖2所示。

圖1 2005-2015年可再生能源在終端能源消費總量（TFEC）中的比重

三、與質疑相反，全球范圍內，更高比例的波動性可再生能源（VRE）成功接入電力系統，并未影響電網的穩定性。2017年，多個區域的可再生能源滲透率達到顯著水平

如圖3所示，風電和光伏滲透率領先的國家為丹麥（52.9%）、烏拉圭（28.1%）、德國（26%）和愛爾蘭（25.2%）。

2017年，部分國家和地區在短時間內的波動性可再生能源滲透率達到了更高的水平。在某一時段內，南澳大利亞的風電出力超過了電力負荷，而另一時段中光伏出力在負荷中的占比達到44%。其他國家和地區包括德國（風電和光伏的出力占比為66%）、美國德克薩斯州（風電占比為54%）以及愛爾蘭（風電占比60%）。

電力系統接入高比例的波動性可再生能源需要概念性的轉變：政策制定者和規劃者的視野正在超越單一電網、國家、城市或行業的限制，并且在跨行業、跨地域邊界地整合供給側和需求側的解決方案。

舉例來說，中國鼓勵可再生能源裝機規模大的地區進行供熱、制造和交通行業的電氣化，幫助減少可再生能源限電（為保持電力供需平衡而限制并網發電）。

歐盟（EU）正在為4條跨越歐洲的主要輸電線路的建設提供資金支持，以保證電力富余地區的電力可以被其他地區消納或儲存。這種靈活性將降低成本，并可以提高電力結構中波動性可再生能源的比例。

四、出于技術創新、市場變化、有效的政策和新的商業模式，光伏和風電的成本持續下降

一些國家光伏競標的報價出現新低。舉例而言，2017年德國競標成功的光伏項目的平均價格低于50歐元/兆瓦時（60美元/兆瓦時），較前兩年下降近50%。德克薩斯州150兆瓦的項目報出了美國最低的光伏購電協議價格，電價有望低至21美元/兆瓦時。

在加拿大、印度、墨西哥、摩洛哥等多元化市場，陸上風電競標的價格低至約30美元/兆瓦時。2017年末，墨西哥陸上風電招標出現了低于20美元/兆瓦時的投標價，較2016年的招標降低了40%～50%并創下全球新低。德國國內的紀錄也低至38歐元/兆瓦時（約45美元/兆瓦時）。

德國和荷蘭的海上風電競標結果出現了零補貼中標（開發商只能獲得市場電價，但政府仍會提供并網和其他支持），這些項目分別將于2024年和2022年開始運行。這在短短幾年之前也是不可想象的。

圖2 2015年現代可再生能源占能源消費的比重（分行業）

圖3 2017年波動性可再生能源發電量占比前10名的國家

如何加快轉型

各國政府在加速能源轉型方面發揮著關鍵性作用——通過稅收、補貼和法規等方式。聯合國氣候變化框架公約通過已25年有余，但可再生能源仍處于不利地位。化石燃料仍在繼續享受著巨額補貼、稅收減免和其他形式的支持。以下是各國政府和其他參與者為營造公平競爭環境應采取的關鍵行動，這些行動的執行可能因當地情況而異。

1.設置優先級：通過稅收和其他財政激勵措施

繼續補貼化石燃料和核電將扭曲市場，減緩可再生能源轉型。這些補貼亟需盡快取消，并且各國需要（盡早）設定一個最后期限。應實施碳定價和其他政策，以反映化石燃料的真實成本：二氧化碳排放量增加、空氣污染及其對健康、生活質量產生的影響等。

圖4 2017年底前制定的、在特定年份實現的可再生能源占最終能源比例的國家目標

2.設定目標：能源系統作為整體，包括所有主要的終端應用領域

目標具有多種形式，包括實現可再生能源發電（或裝機）的具體貢獻，以及可再生能源的總體份額和具體領域的比重。

許多國家政府雖然制定了宏大目標，但多數情況下這些目標僅僅針對可再生能源電力，而不是整個系統范圍內實現100%可再生能源。同樣，許多國家設定了100%可再生能源電力目標，但是100%可再生能源目標是必需的，并不僅限于電力行業。這可以擴展成為供熱、制冷和交通領域100%可再生能源的分行業目標。

3.解放思想：系統性方式的挑戰

更快地向可再生能源未來轉型需要一個全面的、系統范圍的方式，包括改善能效措施以減少總能源需求。僅僅建造更多的風力發電場或在每個屋頂上都安裝太陽能電池板是不夠的。如果電力來源不是可再生能源，那么使用電力替代取暖用的天然氣也是不充分的。簡而言之，可再生能源需要被用于滿足所有領域的能源需求。這意味著，可再生能源供應商需要更好地了解每個終端用能領域的的思維、挑戰和機遇。所有利益相關方和當地物主（例如產消者）的參與也很重要。

4.靈活性設計

為最大限度地接入波動性可再生資源，能源系統必須具備足夠的靈活性，以適應風能和太陽能的波動特性，具體措施包括：集成大量的靈活發電能力，最大化利用需求側管理；更短的交易時間；需求與供應匹配更加“智能”（包括數字化和自動化技術）；以及上述的其他系統解決方案。

在發展中國家，有效的能源規劃意味著從一開始就進行靈活性最大化的設計，建立一個去中心化的、高比例利用可再生能源的能源系統。這對于避免陷入非靈活的化石燃料發電和核電的風險而言至關重要。

5.采取政策：加快可再生能源利用

為可再生能源利用創造一個更好的環境，需要幾下幾點：

（1）采取措施，推進可再生能源與節能在建筑、供熱和制冷領域的進一步結合。

（2）增加交通領域可再生能源利用的措施。

（3）提升能源普及水平的措施。

（4）鼓勵創新的措施。