2024年，全球新增可再生能源装机容量创纪录，达到585 GW。
南非和德国的能源转型处于不同阶段，因此前者可以向后者学习。
至关重要的是，南非的能源转型必须保障数千名依靠这一行业谋生的劳动者。
随着清洁技术变得具有成本竞争力、政策要求日益严格，世界各地的电力公用事业企业都在推进全面脱碳。
2024年，全球新增可再生能源装机容量创纪录，达到585 GW，标志着有记录以来最快的年度增长；仅太阳能光伏就约占452 GW，接近新增容量的78%。
将以大型集中式火电资产为核心的系统转变为采用分布式、可变发电的系统，会引发一系列关键问题，包括能源结构、电网稳定性、转型速度、投资、私营市场等。
南非即将到来的转型
在南非这样的国家，数千人在化石能源行业工作，因此更有必要审慎考虑如何管理能源转型。
南非国有能源企业Eskom正在实施更清洁的改造和再利用举措，以应对燃煤电站达到寿命终点的情况。与此同时，该公用事业企业正使其技术组合多元化，计划在2030年以后发展超过20GW的清洁能源，并探索小型模块化反应堆和长时储能等新兴技术。
随着南非的能源转型加速，该国可以借鉴其他国家的经验。
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德国的经验教训
例如，德国在2000年至2025年间实现了令人瞩目的电力相关排放削减45%。化石燃料目前占德国发电量的比例不到50%，而风能和太阳能合计几乎占发电量的40%；RWE等企业则显著扩大了可持续发电规模。
但经验表明，在能源转型过程中，将可再生能源接入电网并非终点。如此高比例的可再生能源会给电网未来的韧性带来挑战。由于大量基荷发电能力已经退出（如德国的核电站），或计划退出（德国的燃煤电站），在太阳能和风能无法满足全部需求的时段，供电就会面临挑战。
在德国这样的国家，可再生能源出力较低的时期可能持续长达两周，因此需要大规模储能，包括仍处于相对早期发展阶段的长时储能；也需要经过减排处理的燃气尖峰电厂或氢能尖峰电厂——这类电厂通常只在需求高峰时运行。因此，合理的市场设计对于推动灵活性容量投资至关重要，以确保能源系统不仅实现脱碳，也具备韧性。
技术部署的先后顺序至关重要：风能、太阳能、生物质能或水电等技术目前已具备商业化应用和规模化发展的条件；长时储能、先进地热能、小型模块化反应堆和绿氢等其他技术仍需进一步发展并降低成本。因此，各国政府在技术选择上应谨慎，避免人为判定赢家和输家。在运行良好的市场经济中，政策框架应更多关注能源系统脱碳的程度和速度，再由市场决定最佳技术方案。
这一挑战在电力行业尤为突出，因为电力必须全天候可靠供应。
在替换发电资产的同时，系统必须持续供电。转型还必须让消费者能够负担，并包容受转型影响的劳动者和社区。在南非这样的国家，实现公正、公平的转型尤为重要。
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能源与材料中心汇聚各方领袖，共同理解正在重塑能源、材料和工业系统的复杂转型。该中心提供交流平台，探讨能源安全、可负担性和可持续性如何相互交织。
通过跨价值链和跨地区合作，该中心推动形成共同的转型路径，帮助合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致，实现安全、低碳且公平的转型。
实现南非能源劳动者的公正转型
南非高度依赖化石燃料，其70%以上的电力供应来自煤炭，主要由国有公用事业企业Eskom提供。电力行业约占该国温室气体排放量的42%，因此转向更清洁的能源已成为当务之急。
在失业率超过33%、贫富差距位居全球最高之列的南非，缓解能源转型对煤炭和电力行业造成的社会经济影响至关重要。该行业雇用超过100,000人，并为许多社区提供生计来源。十多年来，南非经济增长一直乏力，目前正优先发展电力和物流等基础设施，以推动制造业和采矿业等关键行业复苏。
传统上，规划者会权衡发电成本、新资源与现有发电模式的互补程度，以及其与需求曲线的匹配情况。这些因素仍然重要，但评估范围应扩大，以涵盖对整个系统的影响。
首先，必须考虑系统层面的成本，而不仅是电厂层面的发电成本。如果某项技术导致大规模输电升级、弃电、平衡需求或额外储能需求，即使其发电成本较低，也可能推高总体成本。合理选址和一体化电网规划能够显著降低这些隐性成本。
大规模部署可再生能源时，还必须及时规划电网扩建。德国和英国已经显现出这一问题：在可再生能源已大量接入系统的情况下，电网扩建正成为执行层面最大的挑战之一。
电力行业的技术
多元化的技术组合对保障供应安全至关重要。过度依赖单一的最低成本方案会增加脆弱性。太阳能应与风能、水电、生物质能/沼气及灵活性资源配合，以确保稳定运行，并增强系统抵御气候变化引发的极端天气事件的能力。即使是日照最充足的地区，也能受益于风力发电，以满足多云时段和夜间的需求。因此，应通过稳健的投资框架，优先支持具有多元化潜力的某些技术。长远来看，这将形成韧性更强、稳定性更高的能源系统。
在转型期间继续运行、以维持供电并确保价格可负担的传统火电资产，也应进行升级，以提高效率并控制排放：如果具有成本效益，就应投资安装过滤器、优化运行或改用更清洁的燃料。主管部门应明确这些资产必须提供哪些电网稳定服务、需要哪些投资、如何获得补偿，并制定明确、积极进取但切实可行且具有成本效益的退役时间表。
妥善管理能源转型将带来显著效益：减少对进口燃料的依赖，推动国内清洁能源产业加速发展，并让消费者更好地掌控能源使用。
转型成功不仅取决于选择合适的技术，也取决于能否将其整合为协调一致、具备韧性且价格可负担的电力系统，并在未来数十年持续发挥作用。
