全球电力年中洞察2022年上半年，可再生能源满足了全球所有新增电力需求，从而遏制了化石燃料的增长。发布日期：2022年10月5日，星期三主要作者：MałgorzataWiatros-Motyka,DaveJones分析贡献者：HannahBroadbent,NicolasFulghum,ReynaldoDizon,PhilMacDonald语言：英文，中文1目录执行摘要第1章:全球分析可再生能源发电满足了不断增长的电力需求，遏制煤炭和天然气发电量增长电力行业排放量仍有可能在2022年创历史新高我们是否接近达到一个新的转折点？第2章:国家分析中国印度欧盟美国第3章:假设情景结论证明材料方法致谢关于本报告本报告是对全球电力转型的年中洞察。它分析了占全球电力需求90%的75个国家的电力数据，并对其余国家的变化作出预测。通过比较2022年上半年（H1-2022）与2021年同期（H1-2021）来说明电力转型的进展情况。2要点+389+416+5全球电力需求变化(TWh)可再生能源发电量的变化(TWh)化石燃料发电量的变化(TWh)3执行摘要可再生能源满足了全球所有新增电力需求世界正处于能源危机之中。这一事实被广为报道，人们可能已经预计了2022年煤炭和天然气的使用量会增加。但至少在电力行业实际情况并非如此。事实上，2022年上半年，可再生能源满足了全球所有新增电力需求，从而遏制了化石燃料的增长。01可再生能源满足了全球所有新增电力需求2022年上半年全球电力需求同比增长3%；这与历史平均水平一致。风能和太阳能满足了这一新增需求的77%，而水电满足了其余部分。在中国，新增风能和太阳能发电量满足了92%的新增电力需求；在美国，这一比例为81%，而在印度，这一比例为23%。02煤炭和天然气发电量几乎没有变化由于可再生能源增长满足了所有新增需求，化石燃料发电量几乎没有变化。煤电下降1%，天然气发电下降0.05%；这些都被石油发电的小幅上涨所抵消。因此，尽管电力需求增加，全球电力行业的二氧化碳排放量却没有变化。欧盟的煤电仅上涨了15%，以弥补核电和水电的暂时短缺。由于电力需求从去年年初新冠疫情最严重的低点急剧反弹，印度煤电上涨了10%。这些增长已被中国3%和美国7%的下降所抵消。03风能和太阳能发电的增长带来了切实的成本和气候效益2022年上半年风能和太阳能的增长避免了化石燃料发电量4%的增长。从而避免4了400亿美元的燃料成本和2.30亿吨的二氧化碳排放。在中国，风能和太阳能发电的增长使化石燃料发电下降了3%，而不是上升了1%。在印度，它使化石燃料发电的增长速度从12%放缓至9%。在美国，它使化石燃料发电的增长速度从7%放缓至1%。在欧盟，它遏制了化石燃料发电的大幅增长——如果没有风能和太阳能发电，化石燃料发电会增长16%，而不是6%。04电力行业排放量仍有可能在2022年创历史新高7月和8月，全球煤炭和天然气发电量出现增长，这使得2022年电力行业的二氧化碳排放量可能会继去年创下历史新高之后继续上升。发生这种情况的原因是，由于史无前例的干旱，中国水电由过剩变为不足，而席卷全球的热浪推高了电力需求。我们正在接近一个转折点，即以风能和太阳能为主导的清洁电力将满足未来所有新增电力需求，从而使化石燃料发电达到峰值。在之前的2015年和2019年，可再生能源发电增长曾足以满足全球新增电力需求。但到达这个转折点仅仅是个开始。电力行业应该迅速减少排放。我们仍处于或接近历史高位的事实表明，电力转型必须大幅加快速度。随着世界面临不断升级的气候影响、能源不安全和经济不稳定，风能和太阳能正在被证明是一种有效的解决方案。它们正在降低成本并提高安全性。5“风能和太阳能正在能源危机期间证明自身的价值。摆脱昂贵且污染严重的化石燃料对我们的控制的第一步是发展足够的清洁能源，以满足世界日益增长的电力需求。“我们无法确定电力行业的煤炭和天然气发电是否已达到峰值。全球电力行业排放量需要快速下降，却仍在不断创历史新高。将我们推向气候危机的化石燃料也导致了全球能源危机。“我们有一个解决方案：风能和太阳能无需进口且价格低廉，并且已经在快速削减开支和排放量。”MalgorzataWiatros-MotykaEmber高级电力分析师67第1章:全球分析2022年上半年全球电力趋势以风能和太阳能为主导的可再生能源满足了全球所有新增电力需求。因此，煤炭和天然气的发电量没有变化。然而，电力行业的排放量仍有可能在2022年创下新高。我们不确定是否到达了清洁电力的增长可满足所有新增电力需求，从而阻止电力行业中化石燃料的增长的转折点。可再生能源满足不断增长的电力需求，遏制煤炭和天然气发电增长全球电力需求增长3%，与历史平均水平一致。全球电力需求增加了389TWh(+3%)，与2010-2021年的平均历史需求增速一致。2022年上半年全球总需求达到13,393TWh，高于去年同期的13,004TWh。可再生能源的增长（风能、太阳能、水力）满足了所有新增电力需求。全球可再生能源发电量增加了416TWh，略高于全球电力需求389TWh的增幅。总体而言，可再生能源发电量占2022年上半年全球电力的28%（3,802TWh），高于去年同期的26%（3,387TWh）。8风能和太阳能满足了77%的新增电力需求。现在，电力需求增长最快的国家正在进行风能和太阳能的大规模建设：在中国，风能和太阳能满足了92%的新增电力需求；在美国，这一比例为81%，而在印度，这一比例为23%。2022年上半年，全球风电增加了175TWh(19%)，而太阳能发电增加了125TWh(25%)。总体而言，太阳能发电量占2022年上半年全球电力的5%（619TWh），而风电占8%（1,102TWh）。发电量的大部分增长来自装机容量的增加。然而，发电量的增长略高于我们对仅由容量增加（2021年太阳能发电容量增长19%，风电容量增长13%）带来的增长的预期。其他影响因素包括天气条件（例如，尤其是2021年第一季度中国和欧盟的低风量）、产能增加的时间以及更高输出的海上风电的增加。水电满足了其余新增电力需求。水电增长了6%（+116TWh），从2021年上半年的1,965TWh增加到今年同期的2,081TWh。产能的增速还不到这个数值的一半。因此，与风能和太9阳能不同，大部分水电增加是由于有利的天气条件。尤其是中国、土耳其和巴西今年没有重演去年上半年水电条件差的情况。煤炭和天然气发电几乎没有变化。由于可再生能源满足了不断增长的电力需求，因此无需使用化石燃料进行额外发电。全球化石燃料发电量仅新增4TWh，从2021年上半年的7998TWh增加到今年同期的8002TWh。煤电下降了36TWh(-1%)，天然气发电下降了1TWh(-0.05%)，而其他化石燃料发电（主要是石油）增加了42TWh(+14%)。因此，尽管电力需求增加，全球电力行业的二氧化碳排放量却没有变化。电力行业排放量仍有可能在2022年创历史新高尽管2022年上半年化石燃料发电停止增长，但煤炭和天然气发电量在7月和8月有所增加，如下图所示。发生这种情况的原因是，由于水力资源丰富的四川省遭遇严重干旱，并且热浪席卷全球推高了电力需求，所以中国虽然在2022年初出现水电过剩，到8月份却已经不足。由于法国核电中断和德国核电停产，欧洲的核能发电量仍显著下降。我们对1月至8月的最新年初至今估计显示，与去年同期相比，煤电增长1%（+63TWh），天然气发电增长1.6%（+63TWh），石油发电增长14%（+57Twh)。与去年同期相比，化石燃料发电量的增加导致全球电力行业的二氧化碳排放量在1月至8月期间增加了1.7%（1.33亿吨）。因此，化石燃料发电——以及电力行业的二氧化碳排放总量——是否会在今年创下新高，仍然难以预测。10我们是否接近一个新的转折点？我们是否已经到达清洁电力的增长可满足新增电力需求，从而遏制电力行业的化石燃料增长的转折点？这种情况之前已经发生过两次，分别在2015年和2019年（见下图），这两年的需求增长均低于平均水平。7月和8月的上涨使2022年不太可能出现转折点，但我们肯定会接近这个转折点。11随着风能和太阳能发电量逐年增加，这个转折点越来越近。然而，随着近十年供暖、交通和工业电气化的加快，新增电力需求也将上涨，这意味着我们每年都需要更多的清洁电力。但是对于1.5摄氏度的路径，遏制化石燃料发电量上升是不够的。IEA的净零排放报告显示，到2030年电力行业的排放量需要减少一半以上，到2040年达到“净零排放”，比全球经济其他行业提前十年。12第2章：国家分析按国家/地区划分的年中洞察在中国，仅风能和太阳能发电的增长就满足了其新增电力需求的92%；在美国，这一比例为81%，而在印度，这一比例为23%。中国可再生能源发电的增长和需求疲软促使中国煤电在2022年上半年下降风能和太阳能发电满足了2022年上半年中国新增电力需求的92%。然而，这是在电力需求增长放缓的背景下发生的。水电大幅反弹意味着可再生能源发电总量超过了新增电力需求，从而导致煤炭发电量下降。然而，到8月底，煤电在2022年上半年的下降已经消失。1314风能和太阳能发电满足了2022年上半年中国新增电力需求的92%。风能增加了65TWh，太阳能增加了47TWh，满足了122TWh新增电力需求的92%。中国风电增长占全球风电总增长的37%，太阳能占38%。电力需求增长放缓。中国电力需求在2022年上半年同比增长3%，甚至在4月和5月封控最严重期间出现倒退。这低于2010-21年7%的平均历史需求增速。如果电力需求与趋势保持一致，风能和太阳能将只占新增电力需求的一小部分。水电大幅反弹意味着可再生能源发电总量超过了新增电力需求，从而导致煤炭发电量下降。水电从2021年初非常糟糕的情况反弹。水电增长了21%，而容量估计增长约4%。到8月底，煤电在2022年上半年的下降已经消失。水电形势由盛转衰，8月份四川水电地区出现大面积干旱。大范围的高温天气也推高了电力需求；8月的电力需求比2021年8月高出12%。因此，与去年相比，7月和8月的煤电增加了111TWh，抵消了今年上半年煤电下降的79TWh。15印度由于可再生能源增长仅部分满足了2022年上半年电力需求的反弹，印度的煤电出现了增长在印度，风能和太阳能发电的增长满足了2022年上半年该国电力需求增长的23%。这是在电力需求从2021年新冠疫情低点强劲反弹的背景下发生的。7月和8月，电力需求增长趋于平静。16风能和太阳能发电满足了2022年上半年印度电力需求增长的23%。风力发电增加了4TWh(+13%)，太阳能发电增加了12TWh(+35%)。与中国、欧盟和美国不同，印度新增发电大部分为太阳能，而不是风能。电力需求回升。印度的电力需求大幅反弹了10%。这高于2010-21年7%的平均增长率。这主要是由于该国经济在2021年第二季度新冠疫情严重、电力需求低迷后出现反弹。如果电力需求与趋势保持一致，风能和太阳能显然会覆盖更多的新增电力需求。由于新冠疫情后电力需求激增，煤炭发电量迅速增长。与去年同期相比，2022年上半年，印度煤炭发电量增长了10%。天然气在印度电力结构中的比重进一步降低。与去年同期相比，2022年上半年的天然气发电量下降了31%。这意味着到2022年上半年，天然气发电量仅占印度总发电量的1.78%（14TWh）。7、8月电力需求增速放缓。这减缓了煤电的增长速度。17欧盟欧盟的风能和太阳能发电有所增长，但水电和核电的暂时下降导致煤电短暂上涨欧盟的水电和核电显著下降。风能和太阳能发电量上升，足以弥补核电和水电短缺的一半。另外还需要增加煤炭发电量以弥补暂时的短缺。18在欧盟，水电和核电在2022年上半年大幅下降（-91TWh），主要是由于暂时性的原因。由于欧洲发生500年来最严重的干旱，与去年同期相比，水电量下降了25%（-47TWh）。如果水电条件恢复正常，可能会在明年出现反弹。由于法国核电中断和德国核电站关闭，核电量下降了12%（-43TWh）。EDF预测其核电发电量将从2022年的280-300TWh增加到2023年的300-330TWh和2024年的315-345TWh。风能和太阳能发电量增加了45TWh，足以弥补核电和水电短缺的一半。风电增长了14%（+26TWh），太阳能发电增长了25%（+19TWh）。需要增加煤电以弥补暂时的短缺。当水电和核电的下降与风能和太阳能发电量的增加以及需求的小幅下降相抵消时，剩余的供应缺口为27TWh。这是由硬煤发电量增加17%（+15TWh），褐煤发电量增加12%（+12TWh）来满足的。天然气发电量几乎持平在+1%（+2TWh）。2022年上半年，煤电仍然只占欧盟发电量的16%；这与2015年相比大幅减少，当时煤电占欧盟发电量的四分之一。同样的比例一直持续到7月和8月。法国核电在8月份创下新低，水电形势才刚刚开始复苏。19美国风能和太阳能的增长满足了不断增长的电力需求，阻止了化石燃料发电的大幅增长20风能和太阳能发电满足了2022年上半年美国新增电力需求的81%。风能发电增加了25%(+48TWh)，太阳能发电增加了28%(+22TWh)。其余的电力需求由水电的小幅增长（+12TWh）和化石燃料发电的小幅增长（+13TWh）来满足。电力需求出现了猛涨。由于经济活动的增加，2022年上半年电力需求增长了4.2%，远高于0.5%的11年平均增幅。美国的化石燃料发电增长了1%-然而，煤电仍然下降，因为天然气发电夺走了煤电的市场份额。与去年同期相比，2022年上半年天然气发电增长5.6%（+40TWh），煤电下降7%（-27TWh）从煤电到天然气发电的转变一直持续到7月和8月。截至8月底，今年至今的变化是煤电下降9.2%，天然气发电上涨6.6%。21第3章：假设情景风能和太阳能已开始影响全球供电系统如果2022年上半年风能和太阳能发电量没有增长，会怎么样？化石燃料发电——以及全球电力行业因此而产生的二氧化碳排放量——不会保持之前的水平，而是增加约4%，燃料费用也需要增加400亿美元。增加的风能和太阳能遏制了对更多化石燃料发电的需求全球风能和太阳能发电量增加了299TWh。如果没有这些新增的发电量，则这一缺口将主要由煤炭和天然气发电来填补。这会导致2022年上半年全球化石燃料发电总量增加4%，仅化石燃料成本就增加400亿美元，并增加2.03亿吨的二氧化碳排放量。我们也可以将这种基本的“假设”逻辑应用于各个国家。风能和太阳能发电对各国的影响如下：●中国：使化石燃料发电降低12%，而不是增长1%●印度：使化石燃料发电的增长速度从12%放缓至9%。●美国：使化石燃料发电的增长速度从7%放缓至1%。●欧盟：抑制了化石燃料发电的大幅增长——如果没有风能和太阳能，化石燃料发电量会增长16%，而不是6%。22计算节省的成本由于已经知道风能和太阳能减少了多少化石燃料需求，我们还可以估算出节省的燃料成本。我们假设煤炭价格为240美元/吨。这是2022年上半年澳大利亚的平均出口价格。按照40%的燃煤电厂效率，不计运输和碳成本，得出发电成本为96美元/MWh。我们假设天然气平均价格为22美元/MBtu。这是IEA公布的TTF、亚洲现货和HenryHub的第一季度/第二季度平均价格。按照50%的燃气电厂效率，不计运输或碳成本，得出发电成本为151美元/MWh。我们大体上依照全球的整体电力结构，假设天然气发电占三分之一，煤炭发电占三分之二，得出加权平均价格为133美元/MWh。因此，如果299TWh的风能和太阳能发电量来自于化石燃料，那么仅在2022年上半年就需要400亿美元的燃料成本。23结论走出多重危机的途径随着世界面临不断升级的气候影响、能源不安全和经济不稳定，风能和太阳能正被证明是一种有效的解决方案。降低成本并提高安全性我们的分析显示，风能和太阳能发电仅2022年上半年的同比增长就让全球节省了400亿美元的煤炭和天然气支出。对于许多国家来说，这意味着改善国家安全，因为减少了数十亿美元的进口费用，而其中的大部分本来是要支付给那些加剧全球不稳定的国家的。由于煤炭价格创下新高，天然气价格仍比危机前高出数倍，所以化石燃料价格高企的状况显然地不会很快回落。甚至在当前的危机之前，风能和太阳能发电在许多国家就已经比化石燃料发电便宜。TransitionZero跟踪煤炭和天然气价格与可再生能源价格之间的差异，发现再生能源发电成本从未如此低廉。降低排放仅风能和太阳能发电的同比增长就已经避免2022年全球电力行业的排放量增加4%。今年上半年减少了2.3亿吨二氧化碳排放，相当于同期德国电力行业1.04亿吨排放量的两倍多。转折点已经到来？在之前的2015年和2019年，可再生能源发电增长曾足以满足全球新增电力需求。我们正在接近一个转折点，即以风能和太阳能为主导的清洁电力将满足未来所有新增电力需求，从而使化石燃料发电达到峰值。但我们尚未到达这个转折点现在还不能确定2022年增加的可再生能源总量是否能满足所有的新增电力需求。随着风电和太阳能发电逐年增加，这个转折点会越来越近。但当我们到达这个转折点时，也仅仅是个开始。电力行业应该迅速减少排放。我们仍处于或接近历史高位的事实表明，电力转型必须大幅加快速度。