印度、中国和巴西如何推进清洁能源转型

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  • 新兴经济体(如中国和印度)在产生二氧化碳排放的同时,也是全球最大的可再生能源生产国之一。

  • 短短三年间,印度的LED灯泡使用量从几乎为零增长到超过6亿个。

  • 中国大规模生产太阳能电池和组件,使价格大幅下降了99%。

如果世界要向与气候相适应的未来转型,很大程度上将取决于清洁能源领域的新创新,以及这些创新能否大规模推广。这对新兴经济体尤为关键,它们正在建设基础设施,并以前所未有的规模推进经济增长和城镇化,但在技术创新方面往往仍缺乏较富裕国家所拥有的支持。

这些新兴经济体中的六国——巴西、中国、印度、印度尼西亚、墨西哥和南非——在2019年贡献了超过40%的全球二氧化碳排放量。这一数字是美国和欧洲排放量总和的1.5倍。与此同时,中国、印度和巴西分别是全球第一、第四和第六大可再生电力生产国。这三个国家是最大的新兴经济体,目前正处于关键节点,有着巨大潜力成为清洁能源技术发展的主要创新者。

在一篇新论文中,我们探讨了快速发展的国家如何不仅能建立自身的可持续体系,还能提供学习经验和知识,从而影响全球趋势。为此,我们研究了这三个国家在清洁能源领域的具体成功案例。

印度在LED领域的显著转型

首先是印度的LED灯泡市场在短短五年内扩大了130倍。与白炽灯泡、灯管和紧凑型荧光灯相比,LED灯泡能效更高,使用寿命也长得多。在印度,LED灯泡主要用于住宅照明和路灯。

据估计,印度的LED转型每年可节省超过40太瓦时(TWh)的电力,大致相当于为3700万个印度普通家庭供电一年,或相当于丹麦全国一年的用电量。三年间,该国从在全球LED市场中占比微不足道,增长到约10%。

印度LED照明市场的年销量从500万个灯泡增长到6.69亿个。Image: Khosla等人(数据来源:ELCOMA)

太阳能在中国迅猛发展

中国经历了同样显著的转型,已成为全球最大的太阳能光伏(PV)电池和组件生产国及最大市场,占全球产量的69%。过去40年间,太阳能板成本下降了99%以上,近期主要得益于中国的低成本制造。

2014年至2018年间,中国新增约158吉瓦的太阳能光伏装机容量,相当于巴西的全部发电装机容量。

2008年至2017年间,中国的制造能力增长了25倍以上。Image: Khosla等人(数据来源:IEA-PVPS年度趋势报告以及中国、日本、马来西亚、韩国和美国的国家调查报告)

巴西的生物燃料

第三个成功案例是巴西的长期发展:该国已成为以甘蔗制成的乙醇生物燃料的最大生产国、出口国和市场。

乙醇汽车在巴西新车销售中的占比从1980年的30%增至1985年的90%。20世纪90年代乙醇发展停滞后,灵活燃料汽车的推出使生物燃料重新焕发活力,这类汽车可使用任意比例的汽油与乙醇混合燃料。其占比从2003年的微不足道增长到新车销量的85%,仅仅五年后便实现了这一水平,此后一直保持稳定。

该产业也带来了一些环境和社会经济影响,包括为甘蔗种植园而进行的森林砍伐、土壤侵蚀、空气和水污染,以及大型乙醇生产商对土地所有权的集中化。但若审视甘蔗乙醇燃料的全生命周期,即从作物到汽车,其温室气体排放量低于汽油或玉米乙醇。

2000年至2018年各国的乙醇产量。Image: Khosla等人(数据来源:经合组织)

基于这些出人意料的清洁能源转型,我们总结出三点对各新兴经济体均具有借鉴意义的见解。

1. 公共部门企业至关重要

在上述三个案例中,政府持有大量股权的企业都发挥了关键作用。在印度,由四家公用事业公共部门企业组成的合资企业(名为EESL)批量采购节能LED灯泡,通过竞争性招标降低价格,开展全国性营销活动,并通过新的分销渠道将灯泡销售给消费者。

在中国,公共部门企业提供风险投资和贷款,推动私营太阳能初创企业迅速扩张。在巴西,主要的国有石油公司通过收购工厂生产的乙醇、提供仓储和运输,并通过该国最大的加油站网络分销燃料,弥合了乙醇生产与消费者购买终端之间的差距。

2. 全球经济中的国内选择

其次,需要加强全球经济与国内技术选择之间的互补联系。例如,印度之所以能加速LED市场发展,是因为其批量采购和灯泡分销政策与中国大规模低成本LED制造的供应形成了互补。同样,中国早期对出口导向型高科技制造业的国内支持,也与德国日益增长的太阳能电池需求相互契合。

3. 将学术界与产业界联结起来的研发

最后,产业界与高校及公共部门研究机构之间的合作至关重要。例如,巴西之所以能开发出使乙醇成本与汽油相竞争的技术,正是因为公共部门研究机构与产业界之间存在紧密联系,其中包括由政府资助的“甘蔗基因组计划”。

我们的分析表明,新兴经济体即便在技术和经济上处于不利地位,也有可能成功加速向清洁能源技术转型。这些经验带来了好消息,因为该领域的成败将对所有人的长期能源和气候future产生深远影响。

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