全球可再生能源转型现状

编译 | 中国循环经济协会可再生能源专业委员会

REN21《2018可再生能源全球现状报告》呈现了蓬勃发展的可再生能源电力行业：成本下降、投资上升、创纪录的新增装机以及创新的商业模式引起了迅速的变化。得益于多年积极的政策支持，并受到技术进步、产业高速发展以及光伏、风电成本大幅下降的驱动，全球许多地区可再生能源电力的价格已经低于新建化石能源电厂和核电厂的电价。在一些地区，可再生能源的电价甚至低于目前在运的常规电厂的价格。

但是，这种积极的发展态势并不能代表全局。全球的能源转型中，只有电力行业在全面推进，其他行业的转型几乎仍未开始。仅凭电力行业无法达到《巴黎协定》的减排要求，或实现人人都能获得负担得起的、可靠的现代能源的可持续发展目标（SDG 7）。占全球最终能源需求80%的供热、制冷和交通领域在能源转型中已经滞后。

2017年，中国、欧洲和美国在全球可再生能源电力和燃料投资中的占比接近75%。这些主要市场的投资令人叹为观止并应继续保持，一些发展中国家的规模也非常可观。中国的可再生能源投资规模庞大，2017年同比增长30.7%。然而，当测量单位国内生产总值（GDP）的可再生能源投资时，马绍尔群岛、卢旺达、所罗门群岛、几内亚比绍和许多其他发展中国家的水平并不低于发达国家和新兴经济体。全球能源转型需要扩大这种积极的趋势。

此外，全球经济强劲增长加之能源强度改善乏力，导致2017年能源需求上升2.1%（超出过去5年平均增长率的两倍以上）。在气候科学家表示温室气体排放需要快速下降之时，2017年与能源相关的二氧化碳排放量上升1.4%，是过去四年中首次上升。

不同行业、地域的能源转型进展并不均衡，实际行动和转型承诺之间也存在根本性的脱节。简言之，全球可再生能源转型步履迟缓。

积极的发展态势表明可再生能源可以在能源系统中扮演中心角色

一、现代可再生能源在全球能源供应中的份额在增长

可再生能源在全球终端能源消费中的比例不断上升，一些技术的增长尤为迅速。尽管光伏和风电的发展迅速，可再生能源仍难以满足日益增长的能源需求。此外，一些国家传统生物质能的利用有所下降，尽管这是积极的发展态势，但却拉低了全球能源消费中可再生能源占比的增速。出于此，自2010年起许多国家的可再生能源在其终端能源消费中的份额出现了下滑（见图1）。

二、可再生能源电力：光伏新增装机破纪录，风电继续增长

自2016年创下新增装机容量的纪录后，光伏连续第二年成为新增装机排行的榜首，2017年全球累计装机同比增长约33%（至少98 GW），达到402 GW左右。

2017年，全球风电新增装机容量约为52 GW，累计装机容量提升至539 GW左右，同比增长约11%。全球海上风电市场增长30%。

总体而言，可再生能源在2017年全球电力装机净增量中的比重预计为70%，比2016年提升了7个百分点。

在应用领域方面，我们消耗的大部分能源被用于供热、制冷和交通，如图2所示。

图1 2005-2015年可再生能源在终端能源消费总量（TFEC）中的比重

三、与质疑相反，全球范围内，更高比例的波动性可再生能源（VRE）成功接入电力系统，并未影响电网的稳定性。2017年，多个区域的可再生能源渗透率达到显著水平

如图3所示，风电和光伏渗透率领先的国家为丹麦（52.9%）、乌拉圭（28.1%）、德国（26%）和爱尔兰（25.2%）。

2017年，部分国家和地区在短时间内的波动性可再生能源渗透率达到了更高的水平。在某一时段内，南澳大利亚的风电出力超过了电力负荷，而另一时段中光伏出力在负荷中的占比达到44%。其他国家和地区包括德国（风电和光伏的出力占比为66%）、美国德克萨斯州（风电占比为54%）以及爱尔兰（风电占比60%）。

电力系统接入高比例的波动性可再生能源需要概念性的转变：政策制定者和规划者的视野正在超越单一电网、国家、城市或行业的限制，并且在跨行业、跨地域边界地整合供给侧和需求侧的解决方案。

举例来说，中国鼓励可再生能源装机规模大的地区进行供热、制造和交通行业的电气化，帮助减少可再生能源限电（为保持电力供需平衡而限制并网发电）。

欧盟（EU）正在为4条跨越欧洲的主要输电线路的建设提供资金支持，以保证电力富余地区的电力可以被其他地区消纳或储存。这种灵活性将降低成本，并可以提高电力结构中波动性可再生能源的比例。

四、出于技术创新、市场变化、有效的政策和新的商业模式，光伏和风电的成本持续下降

一些国家光伏竞标的报价出现新低。举例而言，2017年德国竞标成功的光伏项目的平均价格低于50欧元/兆瓦时（60美元/兆瓦时），较前两年下降近50%。德克萨斯州150兆瓦的项目报出了美国最低的光伏购电协议价格，电价有望低至21美元/兆瓦时。

在加拿大、印度、墨西哥、摩洛哥等多元化市场，陆上风电竞标的价格低至约30美元/兆瓦时。2017年末，墨西哥陆上风电招标出现了低于20美元/兆瓦时的投标价，较2016年的招标降低了40%～50%并创下全球新低。德国国内的纪录也低至38欧元/兆瓦时（约45美元/兆瓦时）。

德国和荷兰的海上风电竞标结果出现了零补贴中标（开发商只能获得市场电价，但政府仍会提供并网和其他支持），这些项目分别将于2024年和2022年开始运行。这在短短几年之前也是不可想象的。

图2 2015年现代可再生能源占能源消费的比重（分行业）

图3 2017年波动性可再生能源发电量占比前10名的国家

如何加快转型

各国政府在加速能源转型方面发挥着关键性作用——通过税收、补贴和法规等方式。联合国气候变化框架公约通过已25年有余，但可再生能源仍处于不利地位。化石燃料仍在继续享受着巨额补贴、税收减免和其他形式的支持。以下是各国政府和其他参与者为营造公平竞争环境应采取的关键行动，这些行动的执行可能因当地情况而异。

1.设置优先级：通过税收和其他财政激励措施

继续补贴化石燃料和核电将扭曲市场，减缓可再生能源转型。这些补贴亟需尽快取消，并且各国需要（尽早）设定一个最后期限。应实施碳定价和其他政策，以反映化石燃料的真实成本：二氧化碳排放量增加、空气污染及其对健康、生活质量产生的影响等。

图4 2017年底前制定的、在特定年份实现的可再生能源占最终能源比例的国家目标

2.设定目标：能源系统作为整体，包括所有主要的终端应用领域

目标具有多种形式，包括实现可再生能源发电（或装机）的具体贡献，以及可再生能源的总体份额和具体领域的比重。

许多国家政府虽然制定了宏大目标，但多数情况下这些目标仅仅针对可再生能源电力，而不是整个系统范围内实现100%可再生能源。同样，许多国家设定了100%可再生能源电力目标，但是100%可再生能源目标是必需的，并不仅限于电力行业。这可以扩展成为供热、制冷和交通领域100%可再生能源的分行业目标。

3.解放思想：系统性方式的挑战

更快地向可再生能源未来转型需要一个全面的、系统范围的方式，包括改善能效措施以减少总能源需求。仅仅建造更多的风力发电场或在每个屋顶上都安装太阳能电池板是不够的。如果电力来源不是可再生能源，那么使用电力替代取暖用的天然气也是不充分的。简而言之，可再生能源需要被用于满足所有领域的能源需求。这意味着，可再生能源供应商需要更好地了解每个终端用能领域的的思维、挑战和机遇。所有利益相关方和当地物主（例如产消者）的参与也很重要。

4.灵活性设计

为最大限度地接入波动性可再生资源，能源系统必须具备足够的灵活性，以适应风能和太阳能的波动特性，具体措施包括：集成大量的灵活发电能力，最大化利用需求侧管理；更短的交易时间；需求与供应匹配更加“智能”（包括数字化和自动化技术）；以及上述的其他系统解决方案。

在发展中国家，有效的能源规划意味着从一开始就进行灵活性最大化的设计，建立一个去中心化的、高比例利用可再生能源的能源系统。这对于避免陷入非灵活的化石燃料发电和核电的风险而言至关重要。

5.采取政策：加快可再生能源利用

为可再生能源利用创造一个更好的环境，需要几下几点：

（1）采取措施，推进可再生能源与节能在建筑、供热和制冷领域的进一步结合。

（2）增加交通领域可再生能源利用的措施。

（3）提升能源普及水平的措施。

（4）鼓励创新的措施。