可再生能源将成为主导能源

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来源:中国环境报

    到2050年,能源行业在全球范围内实现温室气体近零排放,这是一个关键而艰巨的任务。

 

    国际能源署(IEA)近日在北京正式发布《全球能源行业2050净零排放路线图》(以下简称《路线图》)中文版,详述了2050年全球温室气体近零排放的实现路径。

 

    此前发布的英文版《路线图》指出,2050年近零排放的实现路径非常艰难,要想不偏离这条路径,就需要立刻大量部署所有可用的清洁高效能源技术,并大幅减少化石能源消费。

 

    可再生能源将成为主导能源,电力在各部门中起关键作用

 

    根据《路线图》的描绘,到2050年实现近零排放,可再生能源将成为主导能源。

 

    能源部门主要依靠可再生能源,而不是化石燃料。2050年,风能、太阳能、生物能、地热能和水能将占能源供应总量的2/3。太阳能将成为最大的能源来源,占能源供应总量的1/5。到2050年,太阳能光伏装机将是现在的20倍,风电装机将是现在的11倍。

 

    近零排放也意味着化石燃料消费将大幅减少。化石燃料消费在能源供应总量中的占比,将由目前的近4/5减少到2050年的略超于1/5。2050年仍在使用的化石燃料的领域包括:含碳商品(如塑料)、配有CCUS 装置的生产设施,以及缺乏低排放技术的部门。

 

    据《路线图》规划,2050年电力将占能源消费总量的近50%。电力将在交通运输、建筑、工业等各部门中起着关键作用。为实现上述情景,2050年全球总发电量需要达到目前的2.5倍以上。同时,从现在开始不再对无减排设施的燃煤电厂(效率最低的燃煤)建设做出最终投资决定,2030年之前淘汰所有低效的燃煤电厂,2040年之前对仍在使用的其余燃煤电厂进行改造。到2050年,近90%的发电来自可再生能源,风能和太阳能光伏发电合计占近 70%,其余大部分来自核电。

 

    《路线图》认为,从全球范围看,不应再对化石燃料供应增加新的投资。除2021年前已经承诺的项目外,不再批准油气田新开发项目,也不再批准煤矿新建或延期项目。到2050年,对未采取减排措施的煤炭的需求将仅占能源消费总量的1%,降幅达98%;天然气需求将下降至1.75万亿立方米,降幅55%;石油需求将下跌至24百万桶/天,相比2020年的约90百万桶/天降低75%。

 

    清洁技术将大规模扩张,电力能源中心地位更加凸显

 

    为实现近零排放,越来越经济实用的可再生能源技术将应用于电力行业。

 

    根据《路线图》的路径要求,今后10年要迅速扩大太阳能和风能发电:2030年之前,太阳能光伏每年新增装机630吉瓦,风电每年新增装机390吉瓦,增速达到2020年纪录水平的四倍。此外,水电和核能作为当今世界两个最大的低碳电力来源,为电力低碳转型也提供了必要基础。

 

    这也将带动清洁能源投资热潮,清洁发电、网络基础设施和终端用能部门将是投资增长的关键领域。据预测,输配电网年度投资将从目前的2600亿美元增长到2030年的8200亿美元。

 

    此外,2030年之后氢能和CCUS(碳捕集与封存)技术的推广,意味着现在就要开始基础设施建设:每年用于二氧化碳收集、运输管道和氢能基础设施建设的投资额,将从目前的10亿美元增加到2030年的约400亿美元左右。

 

    根据国际能源署(IEA)与国际货币基金组织(IMF)的共同分析,到2030年,全球年度能源投资总额将猛增至5万亿美元,带动全球GDP增量每年提升0.4个百分点。清洁能源和能源基础设施的投资也将快速增长,2030年投资额将是现在的3倍以上,这将带来巨大的经济利益。

 

    不过,随着所有部门快速电气化,电力在世界能源安全中的中心地位将更加凸显,能源安全方面的新问题也将浮现。《路线图》指出,一方面,由于化石燃料发电装机逐步退出,常规灵活性电源减少;另一方面,电力系统灵活性到2050年要翻两番,以平衡风能、太阳能等不断演变的需求。因此,转型需要以智能和数字化程度更高的电网为支撑,大力发展能提高灵活性的各种渠道,包括电池、需求侧响应和低碳灵活发电厂等。

 

    现有技术将在碳减排中发挥重要作用

 

    《路线图》指出,到2050年实现近零排放,需要进一步快速部署目前可用的技术,并广泛使用目前尚未进入市场的技术。为将这些新技术及时推向市场,未来10年必须做出重大创新努力。

 

    《路线图》认为,到2030年全球大部分二氧化碳减排量将通过当前可用的技术来实现;到2050年,几乎一半碳减排量将通过目前处于示范或原型期的技术而实现。在重工业和长途交通运输领域,更高比例的碳减排量将归功于目前仍处于开发阶段的技术。

 

    最大的创新机遇涉及先进电池、氢电解槽和直接空气捕捉储存。在近零路径中,这3个技术领域对于2030年-2050年期间的全球二氧化碳减排至关重要。未来10年内的创新,从研发、示范直到部署阶段,都需要大规模配套基础设施,包括用于运输已捕获二氧化碳的新建管道和港口与工业区之间的氢气运输系统。 

 

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