能源的未来

2023年清洁能源或创纪录增长,化石燃料将进入衰退时代

风力和太阳能的持续增长可能意味着电力行业的碳排放已经达到顶峰。 Image: Pexels/Kindel Media

Josh Gabbatiss
Author, Carbon Brief
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能源的未来

  • 气候智库Ember表示,随着风能和太阳能实现创纪录的增长,煤炭、石油和天然气将逐渐从电力系统中被挤出;
  • Ember预测,到2023年底,低碳能源将覆盖超过100%的电力增长需求;
  • Ember认为,虽然天然气发电和煤电已经在逐步减少,但为了最终实现能源转型,核电和水电仍需要增加。

根据气候智库Ember的一项新分析,随着风能和太阳能发电实现创纪录的增长,煤炭、石油和天然气将逐渐从电力系统中被挤出,电力行业即将进入“化石燃料发电量下降的新时代”。

根据Ember的2023年全球电力评论》报告,去年风能和太阳能发电占全球发电量的比例创下纪录,达12%,进而使得低碳电力的整体比例上升至总发电量的近40%。

而今年这一数字预计将实现更快的增长。Ember提出,2022年可能标志着一个“转折点”,即全球化石燃料发电量已经达到顶峰并开始下降。

该智库预测,到2023年底,超过100%的电力需求增长将由低碳能源驱动。

专家们普遍认为,若要逐步实现气候目标,全球电力行业需要在2040年前完全脱碳。

Ember表示,在能源转型的背景下,可再生能源的迅速扩张意味着燃气动力和煤电正在“逐步减少”。然而在此之外,核电和水电建设也需要突破停滞局面。

满足全球电力需求

几十年来,由于人口增长、工业化发展和收入增加,全球电力需求一直在上升。

并且,这一趋势还将持续下去,尤其是随着越来越多的人开始使用电动而非化石燃料驱动的汽车和热水器。此外,目前全球仍有7.75亿人无法获得电力,对其供电意味着电力需求也将进一步增加。

迄今为止,电力需求的增长大体超过了低碳能源的快速扩张,这意味着电力行业的碳排放量会持续上升。低碳能源的电力缺口一直以来都是由化石燃料来弥补的。

然而,如果要实现全球碳目标,低碳能源不仅必须满足不断增长的电力需求,而且还必须将化石燃料从电力系统出挤出。

Ember的报告显示,在2022年,风能和太阳能的增长满足了80%的电力需求增长。再加上水电和生物能源,可再生能源总共满足了92%的电力需求增长,基本上能够覆盖不断上升的电力需求。

与此同时,由于法国一座核电站意外停电、比利时核电机组关闭,全球核电生产量也出现了下降。结果,电力行业的碳排放量在2022年再次攀升。

不过据Ember预测,今年低碳发电将实现创纪录增长,并使化石燃料产量下降0.3%。我们可以在下图中看到这一关键转折点的出现。

全球电力供应的年度变化,以太瓦时计。 Image: Ember/Carbon Brief

Ember预测,2023年的低碳能源增长将创下记录,达773太瓦时,比巴西全国的电力需求还要大。而前两年,这一增长额为500太瓦时,规模达到德国全国的电力需求。

虽然化石燃料发电量此前就曾出现过下降,但Ember表示,这将是“第一次结构性的、持久性的”下降。之前的下降只在普遍的经济衰退期间(如2008和2020年)发生过或出自其他周期性原因(如2019年)。

此外,据Ember预测,这将是电力系统化石燃料用量长期下降的开始。风能和太阳能的持续扩张“可能意味着2022年电力行业碳排放量已经达到峰值”。

报告指出,2022年是可再生能源的“加速发展之年”。部分原因是能源危机以及欧洲REPowerEU能源计划和美国《通胀削减法案》等重大政策。

Ember指出,所有这些都意味着2022年将成为“世界向清洁能源过渡的转折点”。

下图展示了Ember对到2026年为止的全球发电图景预测。

全球发电量,以千兆瓦时计。 Image: Ember

化石燃料开始退场

由于还没有完全达到化石燃料的临界点,电力行业的排放量在2022年仍然上升了1.3%,达到“历史最高点”。

这一年,化石燃料发电领域喜忧参半。Ember指出,燃煤发电量增长了1.1%,而在乌克兰战争背景下,天然气发电量下降了0.2%,价格也创新高。

Ember指出,世界各国领导人在COP26会议上承诺的“逐步减少”煤电,在2022年并没有真正实现。数据显示,中国作为最大的煤炭消费国,在2022年仅减少了0.1%的煤电机组,并仍在持续建设新产能。不过,2022年中国约77%的电力需求增长都是由低碳能源驱动的,主要是风能和太阳能。

下图左半部显示了中国煤电产能的变化,右半部则为世界其他地区。虽然净产能仍在持续缩减(红线所示),但相较近几年速度有所放缓。

全球每年新增和减少的煤电产能,以千兆瓦计。 Image: Ember

尽管如此,天然气价格的飙升并没有像有些人担心的那样,导致煤炭的大规模复用。报告还表示,其所预测的化石燃料发电量下降将意味着天然气以及煤炭使用量会出现削减:

化石燃料发电量的下降不仅意味着煤电将逐步减少,而且天然气发电也有可能首次实现下降。

Carbon Brief

Ember指出,去年全球新增的天然气工厂仅生产了31吉瓦的电力,是自2004年以来之最低。

Ember表示,这一趋势意味着在未来几年“煤电和气电的下降幅度将更加均衡”。根据国际能源署《全球能源行业2050净零排放路线图》,到2040年未减排的煤炭及天然气均需要几乎完全淘汰。

低碳领域的落伍者

国际能源署提出的净零排放方案与《巴黎协定》1.5°C的目标一致,指出到2040年电力行业就需要实现净零排放。对于经济合作与发展组织(OECD)中的富裕国家,这一日期则被提前至2035年。

国际能源署预计,在这一阶段,风能和太阳能将提供约四分之三的新发电量。

然而,根据Ember的说法,水电和核电在这一能源转型中也需要具有关键作用。Ember表示,就目前情况而言,这些技术“并没有按实现1.5℃目标所需要的速度进行扩张”。

Ember的一项新分析显示,除太阳能和风能外,其他低碳能源“在2022年的发电量自2011年福岛核事故以来,首次出现同比下降”。

究其原因,2022年的下降与核电停产和干旱导致的水电下降有关。但Ember表示,最近几年核电和水电项目的建设速度就已经出现放缓,如下图所示。

除风能和太阳能外,全球低碳能源发电量的逐年变化。 Image: Ember

总的来说,Ember认为核电和水电建设速度的放缓“可能会对电力转型造成很大影响”。 Ember呼吁水电投资要至少增加五倍,并要实现核电“复兴”,包括延长老化工厂的寿命、及时建设新项目等。

本文作者:

Josh Gabbatiss,Carbon Brief撰稿人

本文原载于Carbon Brief,翻译自世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:张一凡

编辑:江颂贤

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