-1-2022年1月4日第1期总第520期世界能源展望2021【译者按】2021年10月，国际能源署（IEA）发布《世界能源展望2021》。报告指出，尽管新能源电力增长很快，但其发展速度不足以支撑2050年前净零排放目标的实现。全球政府承诺目标情景与2050净零排放情景之间也存在明显差异，这要求各国政府做出更高要求的减排承诺和行动。为此报告提出包括提高能源使用效率在内的四项关键措施，强调各国政府要充分调动各种资本支持清洁能源转型投资，同时密切关注能源转型中存在的风险。赛迪智库节能与环保研究所对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。【关键词】电气化气候目标可再生能源碳减排-2-一、新的能源经济格局正在形成2020年，尽管受疫情影响，风能和太阳能光伏等可再生能源仍继续快速增长，电动汽车也创造了新的销售记录。能源将变得更加电气化、高效化、清洁化以及互联互通。当前电力占能源终端消费的20%，按照净零排放情景，到2050年电力将占全球终端能源消费的50%左右。清洁能源技术正在成为各种能源终端应用的首选技术，在大多数地区，太阳能光伏或风能已成为最便宜的新能源发电来源（见图1）。清洁能源技术已成为国际投资者竞相争夺的新领域。数字技术在整合新能源系统方面将发挥至关重要的作用，管理和维护电力和交通系统有效运行所需的平台和数据成为新能源经济的核心。清洁电气化是全球能源经济转型初期的主要议题，需要加快推进尚未市场化的清洁能源技术的创新开发。能源清洁低碳转型将改变全球贸易和资本的流向，氢和关键矿物（如锂、钴、铜和稀土元素）在全球能源相关贸易中所占份额将不断增加。图1：2020—2050年部分清洁能源技术的估算市场规模（按技术和地区划分）-3-来源：国际能源署二、当前的政策措施尚不足以实现1.5℃温升目标在既定政策情景中，2021年全球与能源和工业生产相关的碳排放量迅速反弹，到2030年将上升至360亿吨；在承诺目标情景中，碳排放量将在2025年左右达到峰值，到2030年降至低于340亿吨；而在净零排放情景中，碳排放量在2030年将降至210亿吨。到2030年，既定政策情景和承诺目标情景之间碳排放量相差20亿吨，这表明已宣布的净零排放承诺与已出台的政策框架和具体措施间仍存在差距，需要更可靠的政策和长期计划作为支撑。然而，即使实现承诺目标仍无法达到净零排放，到2030年承诺目标情景与净零排放情景之间的碳排放量相差120亿吨，如果算上甲烷排放，两者间的差距将达到140亿吨二氧化碳当量。承诺目标情景中各国碳排放轨迹差异明显。到2030年，发达-4-经济体的碳排放量将下降约三分之一（即35亿吨），但新兴经济体和发展中经济体碳排放量将上升约10%（即25亿吨）。这将导致全球贸易和其他紧张局势显现，也将阻碍全球尽可能经济有效地实现净零排放，因为实现净零排放在很大程度上依赖于各国政府的共同努力。报告利用温室气体引起气候变化评估模型进行分析，结果显示在既定政策情景中，全球平均地表温度将在2030年左右上升超过1.5℃，到2050年碳排放量若为320亿吨，到2100年平均地表温度将上升2.6℃；承诺目标情景中，到2050年碳排放量将为210亿吨，到2100年平均地表温度将上升2.1℃；两种情景下2100年后全球地表温度均将继续上升，因为全球还未实现净零排放。在净零排放情景下，到2050年全球将实现净零排放，温升将略高于1.5℃，到2100年温升将降至1.4℃左右；在可持续发展情景下，到2050年全球温升将在1.7℃左右，到2070年全球将实现净零排放，到2100年温升将在1.6℃左右。三、将全球升温控制在1.5℃减排目标的四项关键措施本报告提出了缩小与1.5℃减排目标的差距的四项关键措施，并为2030年后进一步的减排提供支持（见图2）：（一）继续大力推动清洁电气化-5-清洁电力结构、扩大终端用电，在能源清洁转型中将发挥核心作用。2020年全球电力部门碳排放量为123亿吨（占能源相关总排放量的36%），高于其他任何部门。煤炭仍然是全球最大的单一电力来源，提供了全球1/3以上的电力供应，同时贡献了电力部门碳排放量近3/4。相较于承诺目标情景，在净零排放情景下，更快的电力脱碳将减少50亿吨碳排放量，占两者碳排放差距的40%。要实现电力部门快速脱碳，就需要大规模部署低碳发电。在承诺目标情景下，到2030年可再生能源在全球发电量中占比将从2020年的近30%增加到约45%，但较净零排放情景仍低15个百分点。核电、水电、生物质发电、地热发电都是重要的可调度低排放发电来源，但目前新增低排放电力主要来自太阳能和风能。此外降低现有发电的碳排放也是实现全球电力部门脱碳面临的一大挑战。因此，需要停止对新建燃煤电厂投资；对现有电厂进行改造、升级或淘汰高排放电厂；扩大电网规模，发展包括储能在内的所有灵活性技术。随着电网的快速扩张和现代化改造，在承诺目标情景下，到2030年公共事业规模电化学储能装机容量较2020年将增加18倍，而在净零排放情景下将增加30多倍。随着终端用电需求增长以及交通和供热设备电气化，电力消费将大幅增加。发达经济体和中国正大力扩大电动汽车市场规模，在净零排放情-6-景下，到2030年电动汽车在全球汽车总销量中占比将超过60%。此外，热泵将取代燃煤锅炉，推动建筑部门电气化。（二）不断提高能源效率在净零排放情景下，2020-2030年间全球能源强度每年将下降4%，是前十年降幅的两倍多。如果能源效率不能提高，到2030年终端能源消费将增加约三分之一，这将大大增加能源供应脱碳的成本和难度。与承诺目标情景相比，在净零排放情景下，到2030年能效的提高将可减少13亿吨碳排放量，主要集中在交通运输和建筑部门。通过数字技术和材料优化升级将再减少13亿吨碳排放量（主要由工业部门贡献）；生活方式的改变将再减少10亿吨碳排放量（主要由交通部门贡献）；而通过电器改造升级以及制定更严格的能效标准，建筑部门将再减少5亿吨碳排放量。（三）持续推进甲烷减排当前全球气温上升的30%是由甲烷造成。因此，快速和持续减少甲烷排放是短期内控制气候变暖、改善空气质量的关键。能源部门是当前甲烷的最大排放源之一，2020年全球化石燃料排放了约1.2亿吨甲烷，相当于35亿吨CO2排放。从长期来看，仅仅通过减少化石燃料的使用并不能有效地解决甲烷排放问题。各国还需实施一套完整的政策工具，包括：甲烷泄漏检测和修复要求；主要技术标准和禁止非紧急甲烷排放；实施绩效标准或征收-7-排放税；更健全的监测和核查制度；先进的卫星观测等技术。在净零排放情景下，2020-2030年间所有化石燃料甲烷排放量将减少75%左右，其中三分之一来自化石燃料使用量的减少，其余大部分来自减排技术的快速推广应用。（四）大力推动清洁能源创新在净零排放情景下，到2050年几乎一半的减排来自于目前尚处于示范阶段的技术。这些技术对于解决钢铁、水泥和其他能源密集型工业部门的排放以及长途交通运输的排放尤为重要。因此，当前各国需加大对先进电池、低碳燃料、电解槽和直接空气碳捕集等关键技术的支持力度，通过国际合作降低成本，并为新技术的推广应用铺平道路。净零排放情景下，约需投入900亿美元公共资金用以在2030年前完成一系列示范项目，而目前已宣布的预算只有250亿美元。近期财政政策应以尽快部署关键创新技术和发展新型基础设施为目标。图2：2050年实现净零排放场景中保障1.5°C减排目标的四项关键措施-8-来源：国际能源署四、充分调动各种资本支持清洁能源转型投资要实现2050净零排放目标，需要在2030年将清洁能源项目和基础设施的年度投资激增至约4万亿美元。其中，清洁发电和电力基础设施的年度投资要比承诺目标情景高出1.1万亿美元，建筑、工业和交通部门能效和脱碳投资比承诺目标情景高出0.5-9-万亿美元。清洁能源投资中，新兴市场和发展中经济体的投资增幅最大。预计70%的清洁能源投资将来自私人开发商、消费者和金融家，根据政府制定的市场信号和政策进行投资，公共财政投入也需增加，并发挥撬动私人投资的作用，以实现排放密集型行业的清洁能源转型（见图3）。同时，私人开发商和金融家需要增加对新兴市场和发展中经济体的能源转型投资份额。此外，疫情加剧了能源转型的难度，支持可持续经济复苏的资金很稀缺。2021年，电力供应无法保障的人数增加了2%，这部分增量几乎都发生在撒哈拉以南非洲地区。能源投资可分为四类：第一类是低排放领域，即零排放（或低排放）能源技术或能源服务的投资，如可再生能源，低排放燃料，碳捕集、利用与封存（CCUS）技术和直接空气碳捕集技术；第二类是具有减排潜力的领域，即能够提供或实现零排放能源或能源服务的投资，如电网、终端设备电气化、电器能效、电动汽车等；第三类是能源过渡领域，即具有减排效益但本身不提供零排放能源或能源服务的投资，如减少化石燃料使用、天然气锅炉取代燃煤锅炉、翻新发电厂以支持使用低排放燃料共燃、提高波动性可再生能源并网比例的天然气发电厂等；第四类是不减少排-10-放的化石燃料，即对不能减少任何排放的化石燃料投资。图3：已宣布承诺场景和2050年净零排放场景中的清洁能源年均投资和融资水平来源：国际能源署五、逐步淘汰煤炭使用电力部门逐步淘汰煤炭使用有两种方式：一是通过停建新的燃煤电厂；二是改造现有设备实现碳减排。第一种方法更容易实现，净零排放情景中已没有新的燃煤发电项目投资计划。七国集团（G7）所有成员国都承诺停止对无减排能力的燃煤电厂进行支持，中国也承诺停止在海外新建燃煤电厂（见图4）。在各种假设情景模型中，未来煤炭使用量均将迅速下降。既定政策情景下，到2030年全球能源系统中无减排能力的煤炭使用量将下降约-11-5%；承诺目标情景下将下降10%；净零排放情景下，煤炭使用量将下降55%并在2040年淘汰全部无减排能力的燃煤发电厂。对全球现有燃煤电厂进行减排改造是气候行动的重要手段之一。降低现有燃煤发电厂的排放量需要广泛且有针对性的实施政策。承诺目标情景中，到2050年将取消190吉瓦煤炭项目，使用超低排放发电将实现200亿吨的累积碳减排量。净零排放情景中，有三种方法可在保持电力可靠供应的同时，以经济高效的方式处理排放问题：一是通过CCUS技术改造或生物质/氨等低排放燃料共燃以降低排放；二是重新调整电力用途，更注重发电充分性和灵活性；三是直接退役。这将促使到2030年燃煤电厂的排放量较目前减少70亿吨以上。未来十年将需要每年退役90吉瓦的燃煤电厂，到2030年将淘汰40%的燃煤电厂。图4：2020年部分地区现有燃煤电厂平均年数及净零排放场景下的平均关停机年限-12-来源：国际能源署六、确保消费侧获得价格合理的能源服务2021年经济复苏导致全球大宗商品市场全面提价。天然气和煤炭价格的增长导致多个市场电价上涨，尤其在可再生能源产量相对较低的市场。锂、铜等关键矿物的价格也出现强劲增长，接近或高于过去十年的最高水平。按照目前关键矿物现货市场价格，到2030年既定政策情景下，清洁能源投资成本将增加4000多亿美元；净零排放情景下，清洁能源投资成本将增加7000多亿美元。在既定政策情景下，发达经济体的家庭平均能源账单将从过去五年的年均3200美元降至2050年的2400美元；新兴市场和发展中经济体由于电力和油气价格以及家电和汽车保有量的上涨，到2050年将增加80%。提高能效、电气化和改用低碳-13-能源均有助于降低能源使用成本，但在前期需要付出较大投资。因此要针对低收入家庭提供有针对性的补贴以减轻其经济负担。七、需密切关注能源转型中的风险能源转型的不稳定性将带来投资不匹配等安全隐患。能源转型将导致一次能源结构发生重大转变，从碳密集型能源转向低碳能源。过去几十年中，化石燃料一直保持80%左右的占比；但到2050年，在承诺目标情景中化石燃料份额将降至50%左右；在净零排放情景中，其份额将大幅降至约20%。石油和天然气等化石燃料需求的减少将带来较大的不确定性。此外，能源转型中燃料需求量的变化将对投资产生重大影响，如果公司和投资者在转型中误判了燃料未来需求趋势，将存在市场紧缩或过度投资导致的资产利用不足和搁浅的风险。随着社会越来越依赖电力来满足其能源需求，尤其是电力供应可靠性日益成为能源安全领域的关注焦点。在所有情景下，到2050年波动性可再生能源在发电中占比将上升至40%-70%，远高于目前约10%的全球平均水平。风能和太阳能光伏发电受环境影响较大，因此储能、需求响应和可调度的低排放电力对于满足电力供应灵活性要求至关重要。在净零排放情景下，对电力供应灵活性的需求较大：公用事业规模电池储能装机规模将从2020-14-年的不足20吉瓦增加到2050年的超过3000吉瓦以上，并且电力系统中将接入数百万台用户侧灵活性设备，如智能电表、电动汽车和充电基础设施等。清洁能源技术同样面临地缘政治风险所带来的安全问题。在所有情景中，地缘政治影响将从油气转向关键矿物的生产和贸易。到2050年，在既定政策情景下的矿物需求总量几乎增加了两倍；而在净零排放情景下，矿物需求增加了六倍。关键矿物价格的上升或波动性可能导致全球的清洁能源转型更为缓慢或昂贵。决策者应尽早制定确保矿物安全的综合办法，包括扩大投资和促进技术创新，同时注重材料的回收利用、供应链弹性和可持续性。此外，净零排放情景中，国际氢能贸易（包括氨基燃料）同样将出现供应危机。到2050年，在承诺目标情景下，全球氢能贸易额将增长至1000亿美元左右，高于目前全球煤炭贸易金额；而净零排放情景下，全球氢能贸易额将增长至3000亿美元。因此，氢能进口商和出口商之间缺乏协调或基础设施和设备生产能力出现瓶颈，都将带来能源供应安全危机。-15-译自：WorldEnergyOutlook2021,AprilOctober2021byInternationalEnergyAgency译文作者：赛迪工业和信息化研究院谭力联系方式：15011253808电子邮件：tanli@ccidthinktank.com-17-编辑部：赛迪工业和信息化研究院通讯地址：北京市海淀区紫竹院路66号赛迪大厦8层国际合作处邮政编码：100048联系人：蒯佳佳联系电话：（010）8855965818201126359传真：（010）88558833网址：www.ccidgroup.com电子邮件：kjj@ccidgroup.com报：部领导送：部机关各司局，各地方工业和信息化主管部门，相关部门及研究单位，相关行业协会