印度二氧化碳排放量增长将在2019年大幅放缓

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2019年前八个月,印度二氧化碳排放量增速大幅放缓,使该国年度增幅有望达到近20年来的最低水平。

我们的分析基于电力、煤炭、石油、天然气和对外贸易等相关部委的数据,结果显示,今年前八个月排放量增长了2%,低于2001年以来任何一年的年度增幅。

分析显示,主要原因是燃煤发电扩张放缓,同时可再生能源发电量激增、需求增长放缓。

今年石油需求增长也有所放缓,使印度排放量增幅仅为2%,而过去十年的年均增幅为5%。

印度二氧化碳排放量的趋势具有全球重要意义。自2013年以来,该国占全球二氧化碳排放量增幅的一半以上。煤电增长放缓也将有利于该国的空气质量治理工作,因为印度几乎所有燃煤电厂均缺乏污染控制设备,这类设备在欧盟和中国等地通常是必需的。

增速最慢

自2005年以来,印度二氧化碳排放量已翻了一番,这主要得益于煤炭使用的快速扩张。不过,如下图所示,2019年增速有望放缓。

今年前八个月,燃煤发电量明显放缓,使该国电力行业排放增幅有望创三十年来最小。这是由于可再生能源发电量激增及电力需求增长放缓,使化石燃料在满足电力需求增长中的占比将降至最低水平(过去30年来)

因此,印度煤炭使用量(图中黑色区域)在2019年上半年增长相对缓慢。石油需求增长也有所放缓(蓝色区域),使今年前八个月二氧化碳排放量估计增长2.0%(红线)。

资料来源:煤炭消费量估算基于产量 数据(来自煤炭部)以及贸易 数据(来自对外贸易总局);石油和天然气消费量数据来自石油和天然气部。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

预计2019年印度二氧化碳排放量2%的增幅,低于2001年以来任何一年的年度增幅。

可再生能源扩张

印度约75%的电力仍由化石燃料发电,这使该国拥有全球排放最高的电力系统之一。电力行业也占印度二氧化碳排放量的一半。

自2000年以来,电力需求增长速度日益加快(如下图右下角所示),其中大部分增长由燃煤发电量的增加所满足(左上角)。

然而,近年来,可再生能源发电的快速增长使煤炭在总需求增量中所占份额不断缩小。2019年前六个月,风电(右上)、太阳能(左下)和水电(中上)满足了创纪录的70%的电力需求增量,依据是我们对中央电力管理局 月度报告汇编数据的分析。

按燃料类型及总量划分的发电量年度变化,单位为太瓦时(右下)。“其他”包括其他可再生能源、石油、天然气和核能,其贡献非常小。资料来源:2018年及之前的数据来自BP;2019年发电量基于1月至6月的增长率推算,数据来源于CEA月度数据。图表由《碳简报》使用Highcharts绘制。

数据显示,与去年同期相比,2019年前六个月风电发电量增长17%,太阳能增长30%,水电增长22%。

如下图所示,今年电力需求增长的相对贡献中,风电、太阳能和水电满足了70%的增量,煤炭则占其余部分。

2019年上半年印度电力需求增量按燃料类型划分的贡献,单位:太瓦时。资料来源:CEA月度数据。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

与2018年上半年相比,水电产量增加是由于运行的年度变化。风电发电量的增长仅部分可归因于装机容量的增加,其余差异主要由风况更好所解释。

从2018年6月到2019年6月,已安装风机的总装机容量增长了5%,但今年前六个月的新增装机减少了三分之一。7月和8月的风况与去年相比较不利,因此下半年风电发电量的增长将有所放缓。

此外,还有新的迹象表明,风能和太阳能发电被弃用(“弃电”),即在其他类型发电厂需要减少出力时。这些问题在上半年似乎并未明显影响发电量,因为产量增长与平均风速及装机容量增长基本一致。然而,弃电可能会严重损害投资者信心,早在其大幅减少输入电网的电量之前就已如此,因为这将使其收入来源面临风险。

工业和石油消费放缓带来的排放变化

尽管电力行业一直是印度温室气体排放的最大贡献者,但随着该国经济扩张,其工业和石油消费的二氧化碳排放量也出现了显著增长。

Image: Alamy Stock Photo

工业煤炭使用量在2017年大幅下降,原因是政府宣布废止大面额纸币,此举影响了建筑行业。工业煤炭使用量在2018年有所反弹,但今年增长似乎已趋于停滞:国有煤矿向电力行业以外消费者的销售量与炼焦煤及焦炭进口量的合计,2017年下降14%,2018年增长15%。但在2019年前八个月,该数字仅增长了3%。

石油需求增长率也有所放缓,今年前八个月为2.6%,去年同期为4.6%,过去10年平均为5%。

柴油需求增长下降(如下方左上图表所示),表明货运量增长下降。石油焦(petcoke)作为近年石油产品消费增长的主要来源之一,其使用量在进口禁令实施后持续下降(下图中间底部)。石油焦是炼油副产品,排放量甚至高于煤炭;印度是其全球最大用户。石脑油(原油精炼中较轻的馏分,用于化工行业)的需求也有所下降,可能是由于石化行业增长放缓,其他工业用品亦然。汽油消费增长不减,达10%(如下图中间顶部所示)。

各类石油产品需求的年度变化,单位:千吨。资料来源:石油和天然气部 数据。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

煤电产能过剩问题加剧

今年电力需求和燃煤发电量的放缓,凸显了一个长期问题:该问题至少可追溯到2011年,即该国第18次电力调查编制期间,电力需求增长被严重高估。

过去十年的需求增长远低于预期,尤其是工业领域,这导致燃煤发电装机过度建设,燃煤电厂运行小时数减少。

印度实际及预测电力需求,单位:太瓦时。资料来源:第18次(2011年)和第19次(2017年)电力调查的预测;实际需求数据来自中央电力管理局(2019-20年除外,该年数据基于发电量增长推算)。注意y轴不从零开始。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

截至2018-19财年末,实际电力需求比2011年调查的预测值低22%。这意味着印度在规划时所预计的需求远高于其实际需要,该差额相当于超过50,000兆瓦(MW)燃煤装机的发电量,即50台大型机组。

与全球许多其他国家的情况一样,这意味着已建成的燃煤电厂运行小时数远低于预期,表明产能过剩。2019年上半年新增3,300MW燃煤发电装机,进一步限制了运行小时数,即所谓的“负荷率”。

自2009年以来,产能过剩及需求增长弱于预期,使印度燃煤电厂负荷率从接近80%降至约60%,如下图所示。

2009-10年以来印度燃煤电厂负荷率,单位:%。资料来源:CEA年度及月度报告。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

电力需求放缓导致燃煤发电需求下降,多项新建燃煤电厂计划相继被宣布暂停。率先宣布此类决定的是古吉拉特邦,该邦是印度燃煤装机容量第二大的邦,该邦表示将通过大力发展可再生能源来满足电力需求增长。

类似的宣布随后来自恰蒂斯加尔邦,该邦是最大的煤矿开采邦。该国最大的发电企业也NTPC表示,将不再开展新的燃煤发电项目,同时宣布投资一个大型太阳能园区。

可再生能源目标

鉴于印度的可再生能源目标,停止兴建新燃煤电厂是合乎逻辑的。总理纳伦德拉·莫迪近期宣布了450GW的目标非化石能源装机目标。目前太阳能、风能和生物质能的装机容量约为74GW,此前的目标是到2022年达到175GW。

尽管莫迪的宣布缺乏具体细节(包括目标日期),但450GW这一数字对应的是2019年2月中央电力管理局(CEA)报告中所列2030年太阳能、风能和生物质能电厂的装机容量,该报告针对该年的“最优”发电装机容量。

450GW的装机容量意味着相较于2018年末74GW的当前容量将大幅提升。要实现这一目标,未来12年每年平均需新增32GW的可再生能源装机。

太阳能、风能、生物质能和小水电的新增装机(其中大部分来自风能和太阳能)将需要大幅超过2018年实现的11GW。

印度目前的目标是175GW的可再生能源发电装机。该目标包括小水电,但不包括大型水电和核能。该目标要求每年新增装机超过20GW,但尽管年度新增装机增长强劲,该国似乎正偏离轨道,难以实现这一目标。在此背景下,2030年的目标有所提高,表明该国决策者仍然致力于扩大清洁能源规模。

450GW可再生能源目标对电力行业乃至全球排放的影响将十分重大。

如果该目标得以实现,到2030年,可再生能源年发电量的增量将达到约620太瓦时(TWh)每年,几乎相当于印度当前电力需求的一半,即使假设在容量系数方面没有任何改善。

此外,核能和水电的增长每年还将带来约120TWh的发电量,按照CEA的预测,到2030年实现。若印度以2030年新增20GW核电装机为目标,依据该国最高级别核能官员的近期表态,而非CEA此前提出的约10GW,则这一数字将升至170TWh。

这些新增装机意味着,如果电力需求每年增长不超过约4%,非化石能源发电即可满足其增长。超出该水平的需求增长将由化石燃料(主要是煤炭)满足。

由于过去十年发电量年均增长6%,且未来可能有所放缓,450GW目标可能使三分之二或更多的电力需求增长由非化石能源满足,而过去十年这一比例仅为20%,如下图所示。

印度按时段划分的非化石电力发电量增幅(柱状),以及总发电量增幅(点)。将过去的发电增长率与未来10年(最右侧柱)非化石发电的预计增长相比较,表明印度新公布的非化石电力目标,若装机目标得以实现且电力需求的年增幅保持在历史平均水平,则可使增量电力需求大部分甚至全部由非化石能源满足,主要是风能和太阳能。资料来源:使用CEA年度和月度统计数据及2029-30年最优装机报告计算。图表由《碳简报》使用 Highcharts绘制。

尽管在近期面临挑战的背景下,可再生能源发电的目标扩张似乎雄心勃勃,但目标背后有强有力的经济驱动因素:风能和太阳能发电厂的发电成本低于新建燃煤电厂,以及现有车队中的很大一部分。

印度蓬勃发展的可再生能源行业已经在取代煤炭,成为提供经济实惠电力的首选来源。尽管莫迪加快扩张的计划面临可以预见的障碍,但若能成功,便有望遏制印度电力行业煤炭使用量和排放量的增长。该行业一直是全球二氧化碳排放增长的主要推动因素,也是区域空气污染的重要来源。

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