2022年全球电力评论风能和太阳能是增长最快的电力来源，在2021年全球电力结构中的占比达到了创纪录的10%；在供给方面，所有清洁能源发电量占比达到38%。但随着2021年电力需求反弹，全球煤电发电量和二氧化碳排放量创历史新高。发布日期：2022年3月30日关于本报告这是Ember的第三个年度全球电力评论，旨在提供关于2021年全球电力转型变化的最透明和最新的概述。我们免费提供所有数据，以便其他人亲自分析并帮助加快向清洁电力的转型。我们正在目睹与全球安全和全球能源系统相关的非同寻常的事件。我们预计未来一年将是动荡的一年。即使这些迫在眉睫的问题必须引起我们的注意，我们也知道气候变化的长期的严重威胁只会与日俱增。因此，我们将继续监测和报告电力行业的全球影响，并倡导有效和迅速地过渡到零排放系统，这最终也将有助于降低我们的能源不安全性和地缘政治风险。本报告汇总了209个国家2000年至2020年期间的年度发电量和进口数据，以及占全球电力需求的93%的75个国家/地区的2021年数据。这份摘要报告及其背后的数据都是开放资源。对全球电力行业进行可靠和透明的跟踪对于确保在必要的时间和规模上采取有效行动将全球暖化控制在1.5摄氏度至关重要。除此分析外，我们还提供全面的数据集，可免费下载或通过我们的数据浏览器进行查看。Ember是一个独立的非营利性智囊团。我们非常感谢资助我们的慈善组织，包括欧洲气候基金会、QuadratureClimateFoundation、彭博慈善基金会和ClimateWorks，并感谢所有在theCrowd捐款的人士。贡献者数据：MaciejZieliński;JeremyFletcher;MattEwen;NicolasFulghum;PeteTunbridge分析：DaveJones;AdityaLolla;AlisonCandlin;BryonyWorthington;CharlesMoore;HannahBroadbent;HarryBenham;杨木易;PhilMacDonaldDocumentdesign&layoutbyDivaCreativeCopyright©Ember,2022目录2关于本报告4执行摘要8全球电力趋势引言：未来挑战风能和太阳能在发电总量中占比超过10%其它清洁能源增长停滞需求高增长煤电创历史新高排放量增幅创历史新高23数据太阳能风能煤炭生物能源核能天然气水力二氧化碳需求42方法论风能和太阳能发电2021年创历史新高——煤电和排放量也创历史新高执行摘要全球2021年风能和太阳能发电量占比达到十分之一，但风电和太阳能发展需要进一步提速来实现煤电的“等量替代”，减少排放。太阳能发电去年增长了23%，风能增长了14%。二者总计占全球发电量的10%以上。2021年，所有清洁能源发电量占世界电力的38%，超过煤炭(36%)。为了实现全球温控1.5摄氏度的目标，到2030年，风能和太阳能发电需要保持年均20%的增长速度。这与过去十年的平均增长率相当。现在来看这是非常有希望的：风能和太阳能正在成为成本最低的电力来源，全球各国正越来越多地进行大规模并网。现在有50个国家的10%以上的电力来自可快速部署的风能和太阳能，三个国家的风能和太阳能发电量占比已经超过40%，很明显这些技术是可行的。美国、德国、英国和加拿大等国政府对清洁电力充满信心，计划在未来15年内将电网转变为100%清洁电力。但在其它一些发展中国家，随着电力需求的不断快速增加，迫使煤电仍在增长。所有煤电占比较高的政府现在都需要以同样的勇气和雄心采取行动。5风能和太阳能——增长最快的清洁电力来源——占全球电力的十分之一在全球范围内，风能和太阳能发电量在2021年首次超过了十分之一(10.3%)，高于2020年的9.3%，是2015年签署《巴黎气候协定》时的两倍(4.6%)。2021年，清洁能源的总发电量占世界电力的38%，超过煤炭（36%）。50个国家现已跨越风能和太阳能占比10%的里程碑，仅2021年就新增7个国家：中国、日本、蒙古、越南、阿根廷、匈牙利和萨尔瓦多。仅在过去两年中，荷兰、澳大利亚和越南这三个国家就将其总电力需求的8%以上从由化石能源电力满足转向了由风能和太阳能满足。需求的快速增长超过了清洁能源的供应能力2021年电力需求反弹，增幅创历史新高：从2020年到2021年全球电力需求增长了1,414TWh，大约相当于在世界电力需求中增加了一个印度。2021年增长5.4%，是自2010年以来最快涨幅。许多发达经济体在2020年电力需求下跌后2021年触底反弹至疫情前的水平。大幅电力增长依然在亚洲，很大程度上是由经济蓬勃发展驱动的。其中，中国的增幅最大：2021年的需求比2019年高出13%。01026尽管风能和太阳能发电量创历史新高，但2021年风能和太阳能发电满足的全球新增电力需求比例只有29%。其他清洁电力没有增长，两年来核电和水电水平没有变化。因此，剩余的新增电力需求是由化石燃料满足的。2021年59%的新增电力需求仍是由煤电满足的。煤电再创历史新高全球煤电在2021年增长9.0%，达到10,042TWh，创下历史新高，比2018年创下的纪录高出2%。这是自1985年以来最大的百分比增长，使煤电占全球电力的比重达到36%。2021年，因电力需求激增，煤电在整个亚洲都创下历史新高，特别是中国(+9%)、印度(+11%)、印度尼西亚、哈萨克斯坦(+6%)、蒙古(+13%)、巴基斯坦(+8%)和菲律宾（+8%）。2021年，美国、欧盟和日本的煤电较2020年强劲反弹，但仍低于2019年的水平。中国在全球煤电中的份额从2019年的50%上升到2021年的54%。037与煤电创纪录的增长相比，全球天然气发电量增长缓慢，2021年仅增长1%。2021年全球62%的电力来自化石燃料，高于2020年的61%——这是自2012年以来化石燃料份额上升的第一年。电力行业排放量创历史新高电力行业的二氧化碳排放量升创历史最高纪录，比2018年的纪录高出3%。排放量在2021年增长了7%（达到7.78亿吨左右）——这是自2010年以来的最大增幅，也是历史最大绝对增幅。排放量在2020年仅下降3%之后，增长了7%，高于疫情爆发前的水平。04“风能和太阳能的时代已经到来。重塑现有能源系统的进程已经开始。在这十年中，它们需要以闪电般的速度部署，以扭转全球排放量持续增长的态势，以更好应对全球气候变化。”“即使煤电和电力排放再创历史新高，也有明显迹象表明全球电力转型正在顺利进行。风能和太阳能发电量正日益增长。不是仅在少数几个国家，而是在整个世界。风能和太阳能能够——也有望——提供淘汰所有化石燃料所需的大部分清洁电力，同时提高能源安全。但由于俄罗斯与乌克兰的战争导致天然气价格持续居高不下，退回煤电的风险确实存在，对实现全球1.5摄氏度的气候目标构成了威胁。现在需要大规模建设清洁电力。各国领导人才刚刚意识到他们需要迅速转型到100%清洁电力的挑战。”DaveJones全球团队负责人，Ember全球电力趋势全球趋势引言：未来的挑战在将全球暖化温度控制在不超过1.5摄氏度的道路上，电力行业承担着最大的责任。2021年5月，国际能源署(IEA)发布了意义深远的2050年净零排放报告。该报告表明，到2040年电力行业需要从2020年排放量最高的行业转变为全球第一个实现净零排放的行业。与此同时，广泛的电气化意味着电力行业需要大幅产能扩张，助力其他部门的脱碳。以下使用国际能源署数据和里程碑的图表重点展示了电力转型的规模：9在这份报告中，我们以国际能源署2050年净零排放路径为参考来衡量全球电力转型的进度，并提出以下关键问题：电力转型的速度是否足够快，是否可以控制全球升温不超过1.5摄氏度？1.风能和太阳能发电量占比超过10%风能和太阳能发电量占全球电力的十分之一2021年，风能和太阳能发电量在全球电力中的占比首次超过十分之一(10.3%)，高于2020年的9.3%。这是2015年签署《巴黎协定》时市场份额(4.6%)的两倍多。与此同时，风能和太阳能的增速也有所提高：2021年风力发电增长了+14%（自2017年以来最高），太阳能发电增长了+23%（自2018年以来最高）；二者加起来上涨了17%。值得注意的是，2021年风能和太阳能发电的增速比过去十年的平均20%的同比增速要慢。2021年，清洁能源在全球总发电量中的比重为38%。结合起来，风能和太阳能现在是世界第四大电力来源。它们也是2021年增长最快的清洁能源；其他零排放电力来源占比要么下降（水电），要么基本不变（生物能源和核能）。化石燃料仍占全球电力的62%；主要是煤炭(36%)和天然气(22%)。1050个国家的风能和太阳能发电量占比现已超过10%2021年，有50个国家十分之一以上的电力来自风能和太阳能，高于2020年的43个国家和2019年的36个国家。在2021年首次达到这一里程碑的7个国家为：中国（2021年为11.2%）、日本（10.2%）、蒙古（10.6%）、越南（10.7%）、阿根廷（10.4%）、匈牙利（11.1%）和萨尔瓦多（12.0%）。世界上最大的五个经济体——美国、中国、日本、德国和英国——都达成了这一里程碑。欧洲处于领先地位，在前十个国家中占据九个。有三个国家的风能和太阳能占比甚至超过40%。2021年，丹麦、卢森堡和乌拉圭的风能和太阳能占比分别达到了52%、43%和47%，在高可再生电网并网技术方面处于领先地位。在风能和太阳能发展方面，中东和非洲落后于全球其他主要地区达成。沙特阿拉伯的风能和太阳能发电占比不到1%，而今明两年的联合国气候峰会东道国——埃及和阿联酋——则只有3%左右的电力来自风能和太阳能。11自疫情以来，电力系统转型最快的国家是荷兰、澳大利亚和越南。从2019年到2021年，他们将总电力需求的8%以上转型为风能和太阳能。更重要的是，新的风能和太阳能直接取代了化石燃料。在荷兰，风能和太阳能的占比在短短两年内从14%上升到25%，而化石燃料的占比则从78%下降到63%。在澳大利亚，风能和太阳能的占比从13%上升到22%，而化石燃料的占比则从79%下降到70%。在越南，风能和太阳能的占比从3%上升到11%，而化石燃料的占比则从73%下降到63%。如果这些趋势可以在全球范围内复制并持续下去，电力行业将步入实现1.5摄氏度温控目标的轨道。12案例分析：越南的太阳能热潮越南在太阳能发电方面的增长遥遥领先。这不仅减少了电力行业的排放，还减少了昂贵的天然气进口费用。2021年，越南的太阳能发电量增长惊人，在一年内增加了337%(+17TWh)，使越南成为世界排行第10的太阳能发电国。这种太阳能发电增长意味着越南是亚洲唯一一个通过新增风能和太阳能发电满足并超过其整体新增电力需求的国家。即使电力需求增长，太阳能发电的增加也减少了化石燃料的份额，煤炭从55%下降到52%，天然气从17%下降到12%——使排放量大幅下降了6%。自2019年以来，越南的风能和太阳能总装机容量增加了四倍。到2030年再增加四倍，达到89GW，则即使在电力需求增长较高的情况下，也足以满足所有的新增需求。当可再生能源快速增长时，电力系统的其余部分需要迅速适应，就越南而言，可以提取一些重要的经验教训。虽然光伏上网电价大受欢迎，但却于近日被暂时中止了。各国需要制定长期的可再生能源政策来创造稳定的投资环境；尽量避免政策反复。13由于太阳能的间歇性和不稳定性，大量的太阳能电力涌进电网造成并网问题。更多的前期规划可减少此类问题，包括加强电网并增加足够的互联互通，以及灵活的需求侧相应和储能。这种快速增长让计划中的新建热电厂面对着一些非常有趣的问题。越南已作出停止建设新燃煤电厂的高层承诺，但仍有新的燃煤电站在规划中，另外还有惊人的56吉瓦燃气电站计划。如果管理得当，太阳能热潮的速度和成本可能会对这些投资的前景造成严重打击。风能和太阳能发电需要保持高速增长才能实现1.5摄氏度的温控目标国际能源署的1.5摄氏度路径表明，风能和太阳能将是清洁电力的主要来源，提供了四分之三的新增清洁电力，到2030年在世界电力的占比将从目前的10%提升到40%。将发电量从2021年的2,837TWh增加到2030年所需的14,978TWh，意味着每年复合增长率为20%。在过去十年中，风能和太阳能平均每年增长了20%，尽管增长率一直在下降，但在2021年又回升至17%。20%的复合增长以前曾经达到过，未来必须再次达到。142.其他清洁能源增长停滞除风能和太阳能外，其他清洁电力发电量的增长在2021年停滞不前。水电因天气干燥而下跌2%，尤其是在中国。随着法国和日本的现有反应堆重新上线以及中国和俄罗斯的新反应堆启动，核能增长了4%。生物能源增长了6%，尽管人们仍然担忧其真正对排放的影响。通常包含在净零路径中的新兴技术仍然无法提供有意义的发电量：包括采用碳捕获技术的化石燃料、氢基燃料、CSP（聚光太阳能）、地热和海洋发电。尽管风能和太阳能是增长最快的清洁电力来源，但国际能源署2050年净零排放报告预计，清洁电力增长的四分之一仍将来自其他技术。这些其他技术通常是对风能和太阳能的补充，而不是与之竞争。特别是，它们能够为不稳定的风能和太阳能发电提供支持。延缓使用这些互补技术将使实现2030年所需的减排目标变得更加困难。国际能源署也提供了一个替代方案，表示有可能不使用生物能源和CCS而实现脱碳，但国际能源署预测这可能会增加实现零碳发电的成本。15IPCC报告的生命周期评估发现，水力和核能是极低碳的发电来源。然而，取决于二氧化碳捕获、利用与封存技术的捕获率，该技术仍会产生大量排放。生物能源的排放风险最高，排放量范围很大，取决于来源。想获得更多信息，请参见我们的方法论。16中国推动水电、核电和生物能源发电的增长过去20年中，中国引领了生物能源发电、水电和核电的增长。自2000年以来，中国贡献了全球三分之二的水电增长、所有核电净增长和三分之一的生物能源发电增长。中国以外的水电增长主要集中在印度、巴西和俄罗斯。中国以外的生物能源发电增长主要集中在英国、日本、印度和巴西。3.高需求增长以绝对值计算，电力需求出现历史最大增幅：从2020年到2021年增长了1,414TWh——大约相当于在世界电力需求中再增加一个印度。2021年增速为5.4%，是自2010年以来最快的增速。继2020年小幅下降1%后出现上升。许多发达国家在2020年秋季之后反弹，回到疫情前的水平。一些国家的电力需求略低于新冠疫情之前的水平，例如英国（2021年比2019年低4%）、德国（-2%）和日本（-2%）。但包括美国在内的大多数发达国家的需求已反弹至2019年的水平。波兰(+3%)、韩国(+3%)和俄罗斯(+3%)均略高。17真正的增长依然在亚洲，在很大程度上是随着经济蓬勃发展而出现的。在许多国家，这种增长是即使在2020年爆发疫情后依然没有减缓。中国的增幅最大，与2019年相比，2021年的电力需求增加了14%。4.创纪录的煤电全球煤电在2021年增长9.0%，达到10,042TWh。这不仅仅是相对于2020年煤电发电量下降4.2%的反弹，更是自1985年以来的最大增幅。这推动煤电创造了全球发电量的新纪录，比2018年9,838TWh的纪录高出2%。煤电发电占比达到了36.5%，高于2020年的35.3%。2021年，中国在全球煤电中的份额保持在54%未变，之前从2019年的50%上升到2020年的54%。为实现国际能源署的1.5摄氏度温控目标，从2021年到2030年，全球居高不下的煤炭发电量必须下降73%。煤电在2021年创下历史新高表明电力转型已经大幅偏离轨道。为什么煤电会增加？煤电在2021年出现增长，是因为清洁电力的部署速度实在不足以跟上前所未有的需求增长。18尽管风能和太阳能发电量创历史新高，但2021年风能和太阳能发电满足的全球新增电力需求占比只有29%。其他清洁电力则没有出现净增长，主要是由于核电增加但水电下降。因此，剩余的新增电力需求是由化石燃料满足的。其中，59%的新增电力需求是由煤电满足的，而天然气和石油满足了剩下的10%。案例分析：中国和印度中国和印度是世界第一和第二大煤电国。它们的煤炭发电量都在2021年创造了历史新高。2021年，中国煤炭发电量增加了466TWh（9.5%），增幅相当于2021年日本和德国煤炭发电量的总和。煤炭发电量现在是2008年的两倍，连续第五年创下煤电新纪录。中国煤电市场份额自2011年以来首次没有下降，保持在63.6%。中国清洁电力在2021年快速增长：风力发电增长32%，太阳能发电增长27%，生物能源发电增长8%，核能发电增长11%。由于天气恶劣，水电略有下降，但出现了结构性增长。天然气发电量增长了8%。然而，中国的电力需求在2021年增长了9.5%，清洁电力仅能满足其中33%。煤电满足了其余64%的新增电力需求。19印度的煤炭发电量在2021年增加了125TWh（11%），创下历史新高，比2018年的历史高点高出4%。煤电在印度电力的市场份额从72%上升到74%。风能和太阳能发电量的增长仅为有记录以来的第三高，仅满足新增电力需求的12%——其余由煤电满足。2021年，其他亚洲国家也创下了煤电历史记录：哈萨克斯坦(+6%)、蒙古(+13%)、巴基斯坦(+8%)和菲律宾(+8%)。十大煤电国2021年，前十大煤电国占世界煤碳发电量的90%。与2020年相比，美国、欧盟和日本的煤电强劲反弹，但仍低于2019年的水平。美国在2021年反弹16%，但比2019年水平低7%，德国在2021年反弹24%，但比2019年水平低4%，日本在2021年反弹3%，但比2019年水平低2%。煤电的反弹主要是由电力需求反弹引起的，但也部分地由于天然气价格的上涨而加剧。2021年在三个时间点发生了从天然气发电到煤炭发电的转变：欧洲发生在年底天然气价格飙升之时，美国发生在2021年2月德克萨斯危机期间，还有日本。随着2022年天然气价格持续走高，20我们对欧洲的分析发现，天然气危机让欧盟难以停止煤电的使用，造成“可再生能源取代了天然气而不是煤炭的现象”。市场的这一新特征对2021年的全年数据仅造成了部分影响，但同时也有可能会对2022年及以后的电力站型产生深远的影响。为实现国际能源署的1.5摄氏度温控目标，经合组织国家必须在2030年之前逐步淘汰煤电，其他国家则必须在2040年之前逐步淘汰。到目前为止，在剩余的10大煤电国家中，只有德国承诺到2030年逐步淘汰煤电。5.创纪录的排放量上升全球煤电创纪录的增长，加上天然气发电量的小幅增长，意味着2021年电力行业的二氧化碳排放量增加了7%（7.78亿吨）。这是有史以来最大的年绝对增长，也是自2010年以来最高的年增幅。这一增幅紧随着2020年出现的排放量下降，但该下降幅度仅为3%。这使电力行业的二氧化碳排放量在2021年再创新高，超过120亿吨。这比2018年的纪录高出3%。排放增长与国际能源署的1.5摄氏度路径所需的从2021年到2030年电力行业排放量下降60%的目标形成鲜明对比。21在全球能源净零情景下，未来电力系统的规模预计将增加到三倍以上，以推动电气化进程，助力其他行业的去碳化进程。尽管2021年石油的需求仍然受到抑制，但新增电力需求却主要是通过化石燃料来满足的，这将电力排放量和全球总排放量推高至创纪录水平。随着时间的推移，持续的电气化，加上清洁电力部署的增加，将扭转全球排放量。22转向清洁能源Ember估计，2021年全球电力行业碳强度为每千瓦时442克二氧化碳（高于2020年的437克）。国际能源署1.5摄氏度路径意味着发达国家电力行业的碳强度必须在2035年之前迅速降至零，而全球电力行业碳强度必须在2040年之前迅速降至零。我们已经知道需要做什么——最重要的是，风能和太阳能发电需要继续保持增速，以在2030年之前的新增清洁电力中占到四分之三。风能和太阳能发电发展领先的国家证明，这种水平的市场份额是可以实现的，并且可以相对快速地实现巨大的增长。但这些转变在所有国家/地区都不够快，一个直接后果是在煤电需要迅速下降的时候，它却在2021年出现了增长，导致全球在减少电力行业排放方面远远偏离了国际能源署净零报告中所描绘的1.5摄氏度温控情景轨道。能源数据全球电源结构变化分析下文对过去12个月和更长趋势期内的电源结构变化进行了详细的分析。所有数据图均可去我们的数据门户网站上复制，2021年的数据现已包括在内。本报告各部分按照电源的增长速度进行排序。24太阳能2021年的变化2021年全球太阳能发电量增长了23%（188TWh），达到1023TWh。太阳能发电是过去17年增长最快的电源。长期趋势2021年太阳能发电量占全球发电总量的3.7%。在2015年签署《巴黎协定》时，这个比例只有1.1%。与2015年相比，2021年太阳能发电量占比有明显上升。领导国澳大利亚的太阳能发电量占比为12%，在世界主要国家中排名第一。而越南的太阳能发电量增幅最大，从2020年的2%升至2021年的10%。在欧洲，西班牙和荷兰的太阳能发电量增长幅度最大，占发电总量的近10%。落后国非洲国家仅占全球太阳能发电量的1%，中东国家仅占2%（它们分别占全球电力需求的3%和4%）。2021年，印度的太阳能发电量同比增长是2016年以来最低的。许多东欧国家也都停滞不前，2021年的太阳能发电量与2015年的水平类似——尤其是保加利亚、捷克、罗马尼亚、斯洛伐克和斯洛文尼亚。有望达到净零的目标吗？国际能源署的净零能源报告显示，到2030年太阳能发电量需要增长7倍，从2021年占全球电力的4%增加到2030年的19%。这意味着需要保持24%的年增长率；去年的增长率为23%，而过去十年的平均增长率为33%。25按国家划分的全球太阳能发电量太阳能发电量的年变化哪些国家的太阳能发电份额最高？太阳能在电力结构中的份额G20国家太阳能发电份额全球太阳能发电量26风能2021年的变化2021年的全球风力发电量增长率为14%，增长量为227TWh，总量达到1,814TWh。这是4年来最高的年增长率，也是有史以来最高的绝对增长率。风能是增长第二快的电力来源，增速仅次于太阳能。长期趋势2021年的风电在全球电力中占比为6.6%，高于2015年签署《巴黎协定》时的3.5%。领导国毫无疑问，中国是2021年的风能领导国。2021年，全球风电增长的65%来自中国（中国之前在全球增长中的最高占比是2020年的37%）。中国新增风电发电量为148TWh，与阿根廷的全部电力需求相同。2021年12月的海上风电的大规模建设将确保这种增长在2022年仍然会持续。丹麦的风电占比最大(48%)；英国和德国均超过20%。尽管由于2020年风速不佳，欧盟的风力发电量下降，但风力发电装置的安装率创下新纪录。肯尼亚的风力发电量同比增幅最大，从11%上升到了16%。有四个国家正在竞赛发展风电，风电占比从2015年的5%到2021年的10%，大约翻了一番，这四个国家是：美国（5%到9%）、澳大利亚（5%到10%）、土耳其（4%到9%）和巴西（4%到11%）。落后国非洲国家风电量仅占全球1%，中东国家仅占0.1%（它们分别占全球电力需求的3%和4%）。在印度，本一直处于领先地位的风电，首次与太阳能发电量相当。韩国和日本都只有不到1%的电力来自风能。有望达到净零的目标吗？国际能源署的净零能源报告显示，到2030年风电需要增加4倍，从2021年的全球电力占比7%增加到2030年的21%。这意味着需要保持18%的年增长率；去年的增长率为14%，过去十年的平均增长率为15%。27按国家划分的全球风能发电量风能发电量的年变化哪些国家的风能发电份额最高？风能发电在电力结构中的份额G20国家风能发电份额全球风能发电28煤电2021年的变化煤炭的发电量在2021年增长了9%，达到历史新高，比2018年创下的纪录高出2%。长期趋势不幸的是，煤炭发电量比2015年签署《巴黎协定》时高出10%。2021年中国的煤炭发电量比2015年高出33%；世界其他地区的总煤炭发电量则下降了8%。因此，中国在全球煤电中的比例从44%上升到了54%。领导国在2021年，中国的煤炭发电量增幅最大，增长了466TWh，与2021年日本和韩国的煤炭总发电量大致相同。这是中国连续第五年煤电创历史新高。印度是世界第二大煤电国，2021年煤炭发电量增长11%，比2018年的最高纪录高出4%，创下历史新高。2021年，其他亚洲国家的煤炭发电量也创下了历史新高：哈萨克斯坦(+6%)、蒙古(+13%)、巴基斯坦(+8%)和菲律宾(+8%)。亚洲大多数国家的需求都在快速增长，因此尽管绝对煤炭发电量在增加，但煤电的比例实际上在下降。有望达到净零的目标吗？肯定不能。在这十年里，煤电每年必须下降13%。这意味着需要将其在全球电力中的占比从2021年的36%减少到2030年的8%。29按国家划分的全球煤炭发电量煤炭发电量的年变化哪些国家的煤炭发电份额最高？煤炭在电力结构中的份额G20国家的煤炭发电份额全球煤炭发电量30生物能源2021年的变化2021年的全球生物能源发电量增长率为6%，总量达到646TWh。必须指出的是，在所有燃料类型中，生物能源的数据是最不可靠的。长期趋势自2015年以来，生物能源的增长与整体电力需求保持一致，其在全球发电总量中的占比保持在2%。在同一段时间内，太阳能从1%增长到4%，风能几乎翻了一番，从4%增长到7%。领导国中国是迄今为止最大的生物能源发电国。中国是除日本以外唯一一个大幅增加生物能源发电的国家。自2015年以来，中国的生物能源发电量增长了三倍，占全球新增生物能源发电量近三分之二。日本仅在2021年就增长了29%，2021年超越英国成为排名第五的生物能源发电国。其他生物能源发电大国，发电量排名美国第二，德国第三，巴西第四，这些国家从2015年到2021年几乎没有增长。有望达到净零的目标吗？国际能源署1.5摄氏度路径显示，从2020年到2030年，生物能源发电量要翻一番。这比过去五年32%的增长速度要快得多。然而，国际能源署假设生物能源是低碳的；但对于生物能源是否能实现它所承诺的二氧化碳减排，仍然存在很大的疑问。生物能源的碳强量可能很高，必须按原料来源而定。想获得更多信息，请参见我们的方法论。31按国家划分的全球生物能源发电量生物能源发电量的年变化哪些国家的生物能源发电份额最高？生物能源在电力结构中的份额G20国家的生物能源发电份额全球生物能源发电量32核电2021年的变化2021年的核电量增长率为4%，增长量为100TWh，总量达到2,736TWh。法国的反应堆从不景气的2020年略有恢复，日本重新启动了一些反应堆，中国则上线了新的反应堆。长期趋势核电的增幅小于电力需求的整体增幅，因此核电的占比继续逐步下降。2000年，核电在全球发电总量中的占比为17%，到2021年，这一比例降至10%。领导国中国上线了新的反应堆，成为唯一增加核电发电量的国家。到2021年，核能发电量在7年内增长了三倍。但核电仍然只占中国电力的5%。俄罗斯的核电发电量一直在缓慢增长，在2021年增长了2%。由于反应堆重新上线，日本2021年的核电发电量升至福岛事故以来的第二高水平。然而，核电发电量仍仅为2010年水平的五分之一。法国的核能发电占其总发电量的比例最大，2021年为69%，其次是比例为55%的乌克兰。有望达到净零的目标吗？根据国际能源署的1.5摄氏度路径，到2030年，核电需要增长38%，并随电力需求的增加保持其占比不变。这意味着从现在到2030年核电能应有4%的年增长率。国际能源署的数据表明2030年后核能发展需要提速。33核能发电量的年变化哪些国家的核能发电份额最高？G20国家的核能发电份额全球核能发电量按国家划分的全球核能发电量核电在电力结构中的份额34天然气2021年的变化天然气的发电量趋于平稳，在2021年仅增长1%，而其他电源则大幅增长。天然气发电量增长了81TWh，达到6098TWh。因此，其在发电总量中的占比从2020年的23%下降到2021年的22%。长期趋势天然气发电量在过去一段时间保持持续增长态势，从2002年到2020年发电量翻了一番。但随着2021年天然气危机爆发，导致许多国家天然气价格飙升至历史新高，因此发电量几乎没有增加。天然气发电量增长会持续停滞吗？领导国2021年天然气发电量增幅最大的是俄罗斯、土耳其和巴西，以弥补这些国家因降雨减少而导致的水力发电缺口。大多数天然气发电量最高的国家在中东和非洲；因此，随着这些地区电力需求上升，而清洁电力投资水平较低，天然气发电量也有所上升。落后国2021年，中国和印度都只有3%的电力来自天然气。然而，印度的天然气发电占比同比下降了18%，而中国则增长了8%。中国的天然气发电量自2014年以来翻了一番。在2015年到2020年的全球新增天然气发电量中，美国占了46%。但由于风能、太阳能和煤炭发电量的增加，美国天然气发电量在2021年出现了罕见的下降。有望达到净零的目标吗？为了符合国际能源署的1.5摄氏度路径，2030年的天然气发电量不能大幅高于2020年的水平。2030年之后，一直有增无减的天然气发电量必须在2040年之前迅速降至零。35按国家划分的全球天然气发电量天然气发电量的年变化哪些国家的天然气发电份额最高？天然气在电力结构中的份额G20国家的天然气发电份额全球天然气发电量36水电2021年的变化由于中国、巴西、美国和土耳其等主要国家的降雨量偏低，水力发电量在2021年下降了2%。长期趋势水电的增幅小于总电力的整体增幅，因此其占比继续逐步下降。2000年，水电在全球总电力中的占比为18%，到2021年，这一比例已下滑至仅15%。领导国自2000年以来，中国贡献了全球水电增长的三分之二，是第二大水电国家加拿大的水电发电量的三倍。有望达到净零的目标吗？在国际能源署的1.5摄氏度情境中，到2030年水电需要增长40%，并且随着电力需求的增加，保持其在电源组合中占比几乎不变。这意味着从2021年到2030年，水电年增长率应为4%。过去十年的平均年增长率为2%。37按国家划分的全球水力发电量水力发电量的年变化哪些国家的水力发电份额最高？水力发电在电力结构中的份额G20国家的水力发电份额全球水力发电量38二氧化碳2021年的变化煤电的增幅创历史新高，加上天然气发电量较为缓慢的增长，意味着电力行业在2021年的二氧化碳排放量增加了7%（7.78亿吨）。这让二氧化碳排放量绝对增幅成为历史最高，增长率也是自2010年以来最大的。这一上升是在2020年下降之后出现的，但2020年的下降幅度仅为3%。因此，电力行业的二氧化碳排放量达到了超过120亿吨的新纪录，比2018年的前纪录高出3%。全球排放变化电力的二氧化碳密集度(gCO2/kWh)全球排放分布排放密集度(gCO2/kWh)39随着碳强度从437gCO2/KWh同比增加至442，2021年全球电力污染增加了1%。这是自2011年以来世界电力污染首次出现同比增加。长期趋势电力行业的二氧化碳排放量比2015年签署《巴黎协定》时高出10%。然而，自2015年以来，电力的二氧化碳排放强度下降了6%。G20国家中有18个国家的电力比2015年更清洁。领导国2021年二氧化碳排放量增加的一半来自中国。自2015年以来，澳大利亚的电力碳强度变化是所有G20国家中最大的，因为太阳能和风能取代了煤炭和天然气发电。澳大利亚二氧化碳排放量从2015年的644gCO2/KWh下降到了2021年的527gCO2/KWh。澳大利亚现在的电力污染程度略低于中国（2021年为549gCO2/KWh）。印度也有所下降（从2015年的663gCO2/KWh下降到2021年的633），现在低于印度尼西亚（2021年为663gCO2/KWh）。有望达到净零的目标吗？无望。排放增长与国际能源署的1.5摄氏度路径所需的从2021年到2030年电力行业排放量下降60%的目标正背道而驰。40需求2021年的变化从绝对值上看，电力需求2021年出现历史最大增幅，达到1,414TWh——大约相当于在世界电力需求中再增加一个印度。2021年电力需求增长率为5.4%，是自2010年以来最快的增长率。这是继2020年小幅下降1%后出现的上升。许多发达国家的电力需求在2020年下降之后，于2021年反弹，恢复到疫情前的水平。大幅需求增长依然在亚洲。这在很大程度上是随着经济蓬勃发展而出现的。事实上，在许多亚洲国家，这种电力需求的强劲增长态势即便是在2020年爆发疫情后依然没有明显的减缓。其中，中国的增幅最大，与2019年相比，2021年的电力需求增加了14%。全球需求变化G20国家的人均需求(MWh)全球需求分布人均需求(MWh)41长期趋势人均电力需求最高的几个国家，如加拿大、美国和沙特阿拉伯，与2015年相比有所下降，而大多数其他国家的人均电力需求有所增加。迄今为止，中国的人均用电量增幅最大，超过了英国和意大利，但仍低于美国。粗略地说，中国的人均用电量是印度的六倍。然而，它仍然只有耗电大户韩国的一半。有望达到净零的目标吗？电力需求的变化对于实现净零目标至关重要。在国际能源署的1.5摄氏度路径中，随着世界经济的增长以及电气化减少了其他行业的燃料使用，电力需求将在2020年到2030年期间大幅增长（38%）。但这一数字已经部分地被预期的效率大幅提高所抵消。2021年电力需求的大幅增长表明，世界仍未学会如何按照需要的效率来使用电力。方法论辅助材料概述本报告分析了209个国家从2000年到2020年的年度发电量和进口数据，其中包括占全球电力需求93%的75个国家2021年的数据。数据来自多国数据集（EIA、Eurostat、BP、UN）以及国家数据（例如来自国家统计局的中国数据）。最新的年度发电数据是使用每月发电数据估算的。年发电量数据取自GEM、IRENA和WRI，并包含了所有有提供数据的国家/地区。您可以从能源环境独立智库Ember的网站上免费查看和下载所有数据。详细方法论可点击此处获取。免责声明本报告中使用的数据是按“原状”提供的。数据是使用出版时可获得的最佳数据汇总而成的。我们已尽一切努力确保准确性，并在可能的情况下比较多个来源以确认一致性。我们不对数据错误承担任何责任。如果您发现问题或有任何建议，请通过data@ember-climate.org与我们联系。43燃料定义燃料数据分别对应九种发电类型：生物能源、煤炭、天然气、水电、核能、其他化石燃料、其他可再生能源、太阳能和风能。下面可以查看不同电力来源和国家的对应信息。生物能源通常被（IPCC、国际能源署和许多其他机构）认为是一种可再生能源，因为与化石燃料不同，森林和能源作物可以再生和补充。它包含在许多政府气候目标中，包括欧盟可再生能源法律，因此能源环境独立智库Ember将其包含在“可再生能源”中，以便与法定目标进行比较。然而，生物能源对气候的影响在很大程度上取决于原料、原料的获得方式以及如果原料不被用来燃烧发电会怎么样。当前的生物能源可持续性标准，包括欧盟的标准，通常没有充分监管高风险原料，因此不能自动假设生物能源发电可以带来与其他可再生能源类似的气候效益。鉴于有风能和太阳能等无风险发电路径可供选择，能源环境独立智库Ember1.太阳能包括太阳能热能和光伏发电，并在可能的情况下包括分布式太阳能发电。2.在可能的情况下，水力发电不包含抽水储能发电。3.其他可再生能源发电包括地热发电、潮汐发电和波浪发电。4.其他化石燃料发电包括石油和石油产品发电，以及人造气体和废物发电。需求发电量清洁电力可再生能源风能和太阳能水电、生物能源和其他可再生能源化石燃料天然气和石油风能太阳能1生物能源其他可再生能源3核能煤炭天然气水电2其他化石燃料4净进口44倡导各国尽量减少或不将大规模生物能源纳入电力行业。如需更多信息，请查看我们的报告：UnderstandingtheCostoftheDraxBECCSPlanttoUKConsumers（2021年5月）、TheBurningQuestion（2020年6月）和PlayingwithFire（2019年12月）。方法我们使用多个时间段的数据，汇编了从2000年到2021年的完整数据集。年度发电数据是从本国和多国收集而来。通常无法获得最近几年的数据。在这些情况下，我们使用月度数据（滞后时间较短）来估计最新的年度发电量。电力数据是以多种格式从多个来源收集的。除了采用这种方式进行比对调和之外，我们的数据还需要对报告的原始数据进行大量清理和调整。我们的方法概述如下。年度数据年度数据的发布有很大的滞后性，通常我们只有2019年或2020年之前的数据。许多国家报告了大部分但不是所有燃料的2020年的发电量数据。在这种情况下，缺失的数据沿用上一年的数据。对于净进口数据，缺失年份的数据沿用上一年的数据。月度数据在某些情况下，月度数据有时间滞后，或者可能无法获得。在这种情况下，数据不完整月份的数据是根据季节和年际趋势预测的。鉴于新冠疫情期间发电量的不寻常性质，我们使用2019年而不是2020年作为参考点。最新的年度数据的估计月度数据并不总是与年度数据一致：不同类型的发电可能包含的程度不一样，或者时段长度可能不同。当数据不一致时，年度数据通常更准确。因此，我们通过将可用年化月度数据的燃料绝对变化应用于历史年度值来预测最新的发电量数据。在月度数据中没有包括某种燃料的少数情况下，将被当作其年度预测没有变化。因此，请注意，简单地对月度值求和不会产生与任何给定年份的年度值相同的结果。45火力发电分类一些国家没有报告化石燃料的分类发电。能源环境独立智库Ember采用两种办法对化石燃料发电进行了分类。如果可能，使用年度数据中的化石燃料发电量比率、容量数据或提供燃料分类发电量的月度数据来估计燃料分类发电量。区域和世界估计尽管我们的数据涵盖了2021年世界上绝大多数国家的发电量，但并非所有国家/地区的数据都可获得。今年的区域和世界数据是据此估计的。我们把包含的国家的相对变化应用于给定地区和全球的最新完整数据点，从而得出估计值。电力进出口不包括在区域或全球数值的估计中。排放数据我们按燃料类型以及国家/地区排放强度报告排放值。我们是通过将发电量数据乘以IPCC第5次评估报告附件3（2014年）中的排放因子来计算这些值的。这些数字旨在包括整个生命周期的排放，包括上游甲烷、供应链和制造排放，并包括所有气体，转化为100年的时间范围内的二氧化碳当量。我们使用的排放强度如下，以每千瓦时电力排放的二氧化碳当量(gCO2eqkWh-1)为单位：•煤炭：820•天然气：490•其他化石燃料：700•风能：11•太阳能：48•生物能源：230•水力：24•其他可再生能源：38（根据IPCC的“地热”）•核能：1246IPCC的数据仍然是全球燃料排放强度的最全面估算。尽管如此，由于各种原因，这些排放因子可能与实际情况有所不同。请参阅我们的完整方法以获取更多详细信息。©能源环境独立智库Ember，2022本报告是依据创作共用许可证CreativeCommonsShareAlikeAttributionLicence(CCBY-SA4.0)而发布的。我们积极鼓励您共享和改编本报告，但您必须注明作者和标题，并且必须使用和原始作品相同的许可证来分发您的衍生作品。EmberTheFisheries,1MentmoreTerrace,LondonFields,E83PNTwitter@EmberClimateFacebook/emberclimateEmailinfo@ember-climate.org