《全球能源转型中对核能的迫切需求:能源与环境》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-09-29
  • IEA的《2020年能源技术展望》(Energy Technology Perspectives 2020)分析了800多种不同的技术选择,以评估在确保能源体系弹性和安全的同时,如何才能在2070年前实现零排放。

     

    “尽管COVID-19危机造成了困难,但最近的一些事态发展使我们有理由越来越乐观地认为,世界有能力加速清洁能源转型,并实现其能源和气候目标。不过,主要问题仍然存在。国际能源署的这份新报告不仅显示了挑战的规模,而且为克服它提供了至关重要的指导,”国际能源署执行主任Fatih Birol在今天宣布报告发布时表示。

     

    报告称,随着全球碳排放达到令人难以接受的高水平,需要对能源体系进行结构性改革,以实现全球共同气候目标所呼吁的排放量快速而持久的下降。报告发现,仅仅是电力部门向清洁能源转型,也只能让世界实现净零排放的三分之一。报告说,要完成这一过程,就需要更多地关注交通、工业和建筑行业,这些行业目前约占能源系统二氧化碳排放的55%。

     

    报告称,在政府政策的推动下,全球能源体系的碳足迹在历史上“一波三折”地减少。例如,核反应堆的建设在20世纪60年代和70年代激增,但此后放缓。

     

    报告称,如今,更多地使用清洁电力是脱碳的核心。根据国际能源署的可持续发展设想,电力在最终能源需求中的占比将从目前的五分之一上升到2070年的近50%,为累计二氧化碳减排贡献了近五分之一。30000 TWh电力需求扩大,这意味着每年2070看到电力需求相当于墨西哥和英国的当前年度需求被添加到世界电力系统相结合,推动更多的使用太阳能、风能和其他可再生能源,以及核能。

     

    核能的价值

     

    明天解决高层小组建设更强大和更清洁的核能在世界核协会的战略eForum 2020昨天,Varro说,冠状病毒大流行引发了“前所未有的经济和社会冲击”,由于对流动性的限制和限制经济活动,对能源消耗的影响。由于严重的经济衰退和社会限制,能源使用和二氧化碳排放量都出现了前所未有的减少,减少了约26亿吨。

     

    “但这不是什么值得庆祝的事情,”他说。“减排取得了不可接受的社会和经济成本和我们的分析还表明,除非政府接受挑战,把清洁能源的核心经济复苏的努力,如果世界经济复苏没有重大的结构性变化,那么它几乎可以肯定的是,二氧化碳排放量将反弹,很可能超过2019年历史的高峰。”

     

    仍然气候变化是“完全没有”,他说,国际能源机构的可持续发展的场景——巴黎的数学表示协议表明,到2025年全球二氧化碳排放量将比现在要低,继续降低全球经济在不关闭。

     

    瓦罗表示,电力部门是这一转型的“核心”,是“迄今为止”最大的二氧化碳排放部门,但它也是一个拥有大量可扩展的低碳替代品的部门。他表示,通过电动汽车或热泵供暖实现的经济电气化,可以成为其他行业去碳化的“一个非常有力的工具”。

     

    “因此,公平地说,电力是对抗气候变化的决定性战场,”他说。

     

    他指出,在可持续发展的轨道上,低碳发电的年平均增长率与日本的电力消耗大致相当,而世界每年需要达到日本电力系统完全依靠清洁能源的水平。

    “是绝对清楚,风能和太阳能将发挥重要作用,是非常重要的,我们讨论的主要作用和核能的未来应该承认的技术革命展开在风能和太阳能技术和独特的,他们很可能扮演的角色,”他说。“在国际能源署,我们认为,保持包括核能在内的多样化低碳技术组合具有明显的价值,而这绝不是与风能和太阳能相对抗的。事实上,我们非常认为核能是电力系统的一个非常有用的补充,这个电力系统拥有大量的可再生能源。但我们也需要认识到,虽然我们需要大力发展低碳发电,但就核电而言,不能排除现有低碳发电出现重大损失的可能性。”

     

    他指出,由于冠状病毒危机的影响,批发电力和天然气市场已经达到创纪录的低点,这对任何设施都构成了“重大挑战”,包括从批发市场获得收入的核电站。

     

    他说:“很多时候,这些批发市场的设计没有为核电站等设施的电力安全贡献提供公平的报酬,而且很多时候,各国没有制定能够反映核能低碳价值的碳价格。”

     

    他表示,国际能源署估计,今年由于核电站“在其最佳技术寿命结束前”过早退役,全球新安装的风能和太阳能发电量的一半左右将被损失。

     

    他说:“每生产2台风力发电机和2块太阳能电池板,都只是简单地用另一种低碳发电方式取代了一种低碳发电方式,而对脱碳没有任何帮助。我们可以做得更好,”他说。“所以,我们已经建议各国政府,他们的首要任务应该是,对任何满足安全和运行规则的核电站应该延长,应该运行到最佳寿命。”

     

    投资在核

     

    他说,对新的核电能力进行投资的需求也很明显。

     

    “事实上,从宏观经济的观点也许冠状病毒危机的最重要的影响是,而不是渐进的货币环境正常化利率逐步联盟,全球主要央行反应是大规模货币刺激导致零甚至是负利率。从核能的角度来看,这是非常重要的因为也许最重要的障碍是非常大的初始资本投资,这个障碍在零利率或负利率环境中更容易解决。

     

    “这是一个政府可以利用的机会。公平地说,私营部门对第三代100亿美元、历时10年的建设项目的投资兴趣有限。那些实际上已经成为国有能源公司的保护,但是我们看到私人部门投资者兴趣风险资本和研发投资先进的核技术,但政府又有非常重要的作用,在促进基础科学,也在促进和帮助早期部署。”

     

    他表示,国际能源机构的分析“清楚地表明”,核能发挥着重要作用,并使能源转型“更具成本效益和能源安全性”。他补充道:“然而,我们不应该盲目,我们应该认识到,无论是行业还是政府,都有一些重大挑战需要克服。”

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    • 编译者:guokm
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    • 5月28日,国际能源署(IEA)发布《清洁能源系统中的核电:低碳发电的关键来源》报告 指出,核电在发达经济体中的发展前景不明朗,发电量可能出现急剧下降,这将威胁能源安全和气候目标。核电是当前第二大低碳能源,占全球发电量的10%,然而由于政策、经济和监管因素,发达经济体老化核电厂开始逐步退役。如果政策没有变化,到2025年发达经济体核电装机容量将减少25%,到2040年将减少2/3,这将导致全球增加40亿吨碳排放。报告认为,核电能够为全球能源转型做出重要贡献。针对选择保留核电的国家,IEA为决策者提出了八大战略性建议。报告具体内容如下: 一、全球核电现状 1、核电将在全球清洁能源转型中发挥关键作用。2018年核电占全球发电总量的10%。截至2019年5月,全球31个国家共有452座核电反应堆投入运行,总装机容量约为400 GW。核电占发达经济体发电总量的18%,且是其最大的低碳发电来源,过去50年中贡献了一半的低碳电力。然而,由于发达经济体的核电设施逐渐老化退役,新建核电容量逐年减少,核电在全球电力供应中占比逐年下降。尽管风能和太阳能大幅增长,由于核电的衰退,2018年清洁能源在电力供应中占比仅为36%,与20年前水平相同。全球能源系统的转型以电力系统为基础,要实现可持续发展情景目标,清洁电力的发展要比目前快三倍,到2040年,清洁电力占比需从当前的36%增加至85%。核电是低碳电力不可或缺的部分,到2040年核电的发电量需增加80%。此外,核电还有助于维持电网的稳定。 2、延长核电站运行寿命对能源转型重回正轨至关重要。目前发达经济体核电站的平均运行寿命是35年,欧盟和美国拥有全球最大规模的在运核电站(超过100 GW),其核反应堆的平均运行时间分别为35年和39年,而通常核电站的设计寿命为40年,发达经济体约有1/4的核电机组将在2025年前关闭。政策和监管框架决定了核电机组的命运,如对现有机组延长寿命的许可。此外,经济因素也起到一定作用,延长核电机组寿命所需成本比新建机组要低得多,但较低的批发电价和碳价以及反应堆冷却水的环境监管新规导致的冷却水系统升级,增加了核电站的经济压力,大多数发达经济体的核电站都有提前关闭的风险。 3、新核电项目投资阻碍过大。新建大型核电项目面临一系列投融资问题,包括前期投资过大、交付周期过长,施工问题、延误和成本超支,以及政策和电力系统结构的变动带来的风险,增加了投资回报的不确定性。 二、发达经济体核电的经济性 1、延长核电站运行寿命有助于提高核电的竞争力。在许多情况下,与新建其他低碳发电机组相比,获得监管机构的授权以延长核反应堆运行寿命所需的投资更具备经济性,能够使核电在电力市场具有竞争力。 2、影响核电收益的主要因素。电力行业的市场状况,尤其是发达经济体的市场状况近年来发生了显著变化,体现在:电力需求增长放缓,近年来大多数发达经济体的用电量基本保持不变甚至出现下降,2010年至2017年间,其电力需求平均每年增长0.3%,不到前十年的三分之一;可再生能源发电量迅速增加(尤其是风力发电和太阳能发电)挤占了市场份额,并压低了批发电价;美国等市场天然气价格的降低对核电经济性也有影响;碳价仍然过低,不足以提振核电的经济性。上述四个因素导致所有拥有核电厂的发达经济体市场的批发电价下降,影响了核电的收益。 三、核电衰退的影响 1、减少核电投资将导致能源转型更为困难。IEA根据各国现有和计划实行的政策(即“新政策情景”)预测,2018至2040年期间,核能发电量年均增速预计为1.5%,其在发电总量中的份额将从10%略微下降到9%。而在可持续发展情景下,核电的作用则更为重要:到2040年,核电发电量年均增速将达到2.8%,其在电力结构中的份额将达到13%。假设除了已经在建项目外,不再新建核电站,也不对现有核反应堆进行投资以延长寿命,发达经济体的核电装机容量将从2018年的282 GW减少到2040年略高于90 GW,下降约三分之二。欧盟的下降最多,超过100 GW,其在运行的126座反应堆有89座将于2030年退役,到2040年,现有的反应堆中将只有15座在运行,其中有4座是当前在建的反应堆。美国几乎所有在运行机组都已延长了20年寿命,但到2040年其核电装机容量也预计减少大约一半。根据新政策情景的目标,核电衰退导致发电量的下降需要化石燃料和可再生能源来补充,到2040年天然气等化石燃料将占发电量净增量的60%,风能和太阳能则占剩余大部分。天然气将成为最大的电力来源,占电力结构的30%。发达经济体由此而增加的用于发电的天然气消耗将占天然气总消耗量的4%。到2040年,二氧化碳累计排放量将增加近40亿吨,使得实现碳排放目标更为困难。为了抵消核电退役机组而新建的发电机组和电网基础设施建设将使投资需求增加近3400亿美元。未来二十年需要新建的光伏和风能发电容量将接近过去二十年的五倍,这需要克服更多非市场障碍,如公众的接受及相关的电网基础设施改造。另外,核电有助于集成波动性可再生能源,核电的衰退将降低电力系统灵活性。 2、增加可再生能源发电以弥补核电缺口将导致更高成本。如果任由核电衰退,2018年到2040年发达经济体电力部门将需要增加约1.6万亿美元的低碳电力投资,这是由于增加新的可再生能源发电机组比延长现有核电机组寿命的投入更高,扩展输电网络和升级现有电网线路也会导致成本增加。而在运营方面,核电燃料成本很低,运营和维护成本占比也很小,取消核电并不会节省多少运营成本。因此,如果不延长现有核电站寿命或新建核电站,发达经济体的电力供应总成本每年将平均增加近800亿美元。 四、发展核电的战略性建议 针对选择保留核电的国家,IEA为决策者提出了八大战略性建议,包括: (1)保持核电选择权:尽可能安全地授权现有核电站的寿命延长许可。 (2)确保核电在电力市场的价值:设计电力市场以确保包括核电厂能够以有竞争力和公平的方式得到财政补贴。 (3)重视非市场效益:与其他低碳能源建立公平的竞争环境,以确认核电的环境效益和能源安全效益能够得到体现。 (4)更新安全法规:必要情况下更新安全法规,以确保核电厂的持续安全运行,在技术可行的情况下能够提供辅助服务以提升电网灵活性。 (5)建立有吸引力的融资框架:建立风险管理和融资框架,以撬动更多企业资金,同时考虑核能项目的风险状况和长期评估。 (6)支持新核电站的建设:确保许可流程不会导致项目延迟和成本增加,支持新反应堆技术的标准化建设工作,并不断总结经验。 (7)支持新型反应堆设计:加快新型反应堆设计创新,例如小型模块化反应堆(SMR),此类技术能够降低资本成本,缩短交付周期,提高核电厂运行灵活性,促进风能和太阳能的集成。 (8)维护人力资本:保障和发展核电人力资本及项目管理能力。
  • 《IEA:能源需求持续增长能源系统深刻转型》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:wuk
    • 发布时间:2018-01-03
    • 11月14日,国际能源署(IEA)发布《世界能源展望2017》 报告指出,可再生能源成本大幅下滑、电气化快速发展、美国页岩革命、中国经济模式转变(工业主导型向服务主导型转变)和能源结构日益清洁化正在深刻改变着现有的能源系统和生产消费方式,将对全球能源格局带来深远影响。报告采用情景分析法对全球及主要地区到2040年石油、煤炭、天然气、电力和可再生能源等各行业进行了展望和深度分析,要点如下: (1)全球能源需求增速放缓,但依然保持增长态势 报告新政策情景显示,全球能源消费需求增速已经放缓,但到2040年仍将增长30%,相当于当前中国和印度的能源消费量之和。其中,印度是全球能源需求增长主要贡献力量,其消费增量将占全球增量近30%,到2040年时,印度在全球能源消费中的占比将从当前(2016年)的7%上升到 11% ,远低于其在全球人口中18%的预期占比。东南亚则是全球能源消费需求的另一个增长点,其能源需求增速将是中国的2倍。总体而言,亚洲发展中国家是未来能源需求增长的主要驱动力量,其能源消费增量将占到全球能源需求增量的三分之二,其余主要来自中东、非洲和拉丁美洲。 (2)可再生能源发展强劲,煤炭行业举步维艰 与过去二十五年相比,世界满足不断增长的能源需求的方式发生了巨大的变化,由过去的煤炭、石油转向了现今的天然气、可再生能源和能效。能效提升在减轻能源供应侧压力方面发挥了关键作用,如果其没有提升,则终端能源消耗量将增加一倍以上。可再生能源能够满足一次能源需求增长的40%,而其在电力行业中的爆炸式增长则标志着煤炭黄金时代已经过去。自2000年以来,燃煤发电装机容量增加了近900GW,但从现在到2040年其装机增量预计仅为400 GW,且大多数增量来自在建的电厂。在没有大规模部署碳捕集与封存设施的情况下,全球煤炭消费将与当前持平。尽管石油需求增速放缓,但到2040年仍将保持增长态势。到2040年,天然气消费量预计增长45%,工业需求成为最大的增长点。 到2040年,在世界众多国家可再生能源将成为成本最低的电力资源,届时其将占到全球电厂投资总额的三分之二。可再生能源的增长并不局限于电力部门。尽管基数较低,但可再生能源在供暖制冷和交通领域的使用量预计翻番。例如在巴西,可再生能源在终端能源消费中占比有望从当前的39%上升到2040年的45%,同期可再生能源在全球能源消费中的占比将从9%上升到16%。 (3)电气化大势所趋 在全球各种终端能源消耗形式中,电力正发展成为一股重要力量,到2040年时,电力将会占到终端能源消费增量的40%,与石油在过去 25 年中所占的份额相同。随着人们收入水平不断增加,数百万家庭将添置新的电器(智能家电的份额越来越大)和安装制冷系统,意味着电机数量日益增加。新政策情景显示,工业电机系统的电力消耗需求将占到全球电力需求增长的三分之一。到2040年,在中国仅仅用于制冷的电力需求就会超过现今日本电力需求总量。随着电力普及率的不断提高,全球每年将新增4500万电力消费者,但这依然不足以实现2030年电力普及目标。除了在传统应用领域取得增长,电力在供暖和交通运输领域的应用也取得显著进展,使其在终端能源消费中的占比提升到了近25%。受益于行业举措和政策支持(如英、法政府宣布从2040年起全面禁售汽油和柴油汽车),全球电动汽车保有量将从当前的200万辆增加到2040年的2.8亿辆。 为满足日益增长的用电需求,到2040年时,中国需要再新建一个与当今美国整个电力系统装机容量相当的电力基础设施,印度则需要增添一个与欧盟电力系统规模相当的电网设施。单靠可再生能源成本削减难以保障电力有效低碳化和稳定的电力供应,需要相应的政策来予以支持。而当前政策面临的主要挑战在于保障电网建设能够获得充足的投资,以及如何保证这些投资流向最符合电力系统发展需求的发电技术中去,以提高高比例可再生能源并网下电力系统的灵活性。数字技术在经济活动中的广泛应用,提升了运行效率,促进了电力系统的灵活运营,但也会带来潜在的安全隐患(如电力网络攻击)。 (4)中国能源革命对全球能源转型意义重大 中国社会经济发展已经迈入全新的阶段,能源政策加大了对电力、天然气和清洁高效数字化技术的关注。过去几十年,以重工业、基础设施建设和制成品出口为导向的经济发展模式让数亿人摆脱贫困(包括能源贫困),但也导致了中国形成了以煤炭为主的能源结构,留下了严重的环境问题,致使每年将近200万人因为空气污染而过早死亡。在此背景下,中国提出“能源革命”、“向污染宣战”、向服务型经济转型战略举措,推动能源行业朝着新的方向发展。中国能源消费需求增速明显放缓,从2000-2012年年均 8%下降到 2012 年以来的年均不足 2%,且该增速将在新政策情景中进一步放缓,到2040年时年均增速将降至 1%,主要的原因是中国政府推出了众多的能效政策法规。如果没有这些政策法规,到2040年时,中国终端能源消费将会比现有的预测高出 40%。但即便能效政策持续,到2040年中国人均能源消耗仍将会超过欧盟。 中国的能源政策将对全球能源转型起到决定性作用,并有望加速全球向清洁能源系统转型的步伐。中国的清洁能源发展、技术出口和对外投资规模是其成为全球低碳转型关键决定因素的背后驱动力。新政策情景下,全球新增的风能和太阳能光伏装机容量有三分之一在中国上线,全球超过40%电动汽车投资也发生在中国。到2040年,全球天然气增量的四分之一预计来自中国市场需求,届时中国的天然气进口量将达到2800亿立方米,成为仅次于欧盟的第二大天然气进口市场。到2030年,中国的石油进口量将达到1300万桶/天,超越美国成为全球最大的石油消费国。然而随着中国汽车和卡车能效提升,且2040年时将近四分之一的汽车被电动汽车取代,这意味着中国不再是全球石油消费需求的决定因素,相反印度石油需求将在2025年后大幅增长。到2040年,中国仍将领跑全球煤炭市场,但其已在2013年达到煤炭需求峰值,届时将下降近15%。 (5)页岩革命引领美国迈向能源出口之路 页岩革命使得美国油气产能大幅提升,这使得美国油气产量比任何其他国家产量都高出50%的水平。美国已经是天然气净出口国,且将在2020年左右成为石油净出口国。从2010到2025年,预计美国致密油产量会增加800万桶/天,这是石油市场发展历史上单个国家石油增产持续时期最长值。自 2008 年后的15年间,美国页岩气产量预计增加6300亿立方米,从而轻松打破以往的天然气产量记录。这种大规模的出口扩张已经北美地区产生了广泛的影响,掀起了石化行业和其他能源密集型产业投资热潮,重塑着国际能源贸易秩序,挑战现有的能源供应国和商业模式。到21世纪20年代中期时,美国将会成为世界上最大的液化天然气(LNG)出口国,几年之后会成为石油净出口国(但仍是重质原油主要进口国,主要出口产品为轻质原油和精炼产品)。若将加拿大和墨西哥的额外供应量考虑在内,北美地区将会成为全球原油供应增量最大来源。到2040年,亚洲原油进口量大幅增加到900万桶/天,届时全球70%的石油贸易流向都将指向亚洲。 (6)电动汽车蓬勃发展但石油时代远未结束 到2025年,美国石油产量将占到全球石油供应增量的80%,从而维持近期石油价格下行态势,使得消费者暂时还无法找到停止使用石油的理由。新政策情景显示,到21世纪20年代中期,石油需求仍将保持强劲增长态势,但之后将显著放缓,原因是更高的燃油效率和替代燃料使用降低了汽车的石油使用量。其他行业对石油强劲的需求会促使石油消费保持增长态势,到2040年全球石油需求预计将达到日均1.05亿桶。石油化工行业是石油消费增长最大驱动因素,紧随其后的是卡车货运、航运和船运行业。一旦美国致密油产量在21世纪20年代后期达到峰值,那非欧佩克石油的整体产能则会回落,市场供需平衡就会越来越依赖中东。到2040年仍需要大规模的投资来开发6700亿桶的新石油资源,主要目的是弥补现有油田产量下降产生的供应短缺,而不是满足需求的增长。随着石油供应市场趋紧,石油公司必须转向开发条件更为复杂的新油田项目,而这势必给成本和价格带来持续的上行压力。 美国致密油更大的上涨空间和电动汽车快速发展步伐将会迫使油价在未来很长一段时间内继续保持在低位。在低油价情景中,报告预计美国致密油资源会翻番,达到2000多亿桶,大幅提高美国的供应量,而更广泛的数字技术应用则有助于遏制上游成本增长。额外的政策和基础设施支持将会加速电动汽车在全球范围内部署扩张,到2040年预计保有量将达到近9亿辆。但主要产油地区能够经受得住油气利润下滑的挑战,这足以使价格在2040年时保持在50-70美元/桶的范围内。然而,上述的情况也难以扭转目前石油消费的主流趋势。尽管客车市场正在快速转型,但想要让全球石油需求见顶则需要在其他行业采取更强有力的政策措施。否则,在低油价环境下,消费者几乎没有任何经济动力来放弃石油使用。与此同时,石油需求预计增长强劲(至少在短期内),但包括2017年在内石油新项目已经连续三年呈现投资疲软态势,而这极有可能在21世纪20年代带来新增供应短缺风险。 (7)液化天然气正在塑造全球天然气市场新秩序 新政策情景下,到2040年天然气将占到全球能源需求增量的四分之一,成为继石油后的全球第二大燃料。在中东等资源丰富的地区,扩大天然气使用相对比较简单,特别是在可以替代石油的情况下。在美国,即使没有出台限制煤炭使用的国家政策,到2040年天然气发电都将在电力生产中占有很大的份额。但预计全球天然气需求增量的80%来自发展中国家(如中国、印度和其他亚洲国家),这些国家的大部分天然气依赖进口,且基础设施往往不够完善。这反映了天然气采用非常契合上述国家的政策重心,因为天然气可以用于供暖、发电和交通运输燃料,但比其他化石燃料产生的二氧化碳和污染物排放量要少,有助于解决空气污染问题。但天然气面临的竞争格局是异常激烈的,不仅仅是煤炭,还包括可再生能源,因为在一些国家,到21世纪20年代中期可再生能源成为比天然气更便宜的电力资源,推动燃气发电厂从基荷电厂演变成调峰电厂。此外,能效政策也会在一定程度上限制天然气使用:到2040年,尽管天然气发电量会增加一半以上,但由于电厂效率提升,电力行业的天然气使用量仅会增长三分之一。 美国液化天然气(LNG)出口正在加速全球天然气市场转型,催生了天然气市场新秩序的建立,即形成一个灵活性更大、流动性更强、全球化程度更高的新市场。而如何在渡过当前供应充足和低价格时期后,确保天然气依然廉价和安全,对于其未来的长期发展至关重要。到2040年,LNG将占到长途天然气贸易增长的近90%:除了少数例外(如俄罗斯与中国之间开辟的新天然气管道),各大新建管道将展开激烈竞争。天然气供应也将变得更加多元化:到2040年,全球LNG工厂数量将会翻一番,主要新增工厂来自美国和澳大利亚,其次是俄罗斯、卡塔尔、莫桑比克和加拿大。价格形成越来越依赖于不同天然气来源之间的竞争,而不是依赖石油指数。由于目的地选择灵活性,定价以配送枢纽为基础,有现货可供选择,使得美国的LNG成为了全球天然气市场变革的潜在催化剂。尽管变革步伐和方向上的不确定性会阻碍新投资进入,且在21世纪20年代存在天然气市场硬着陆的风险,但天然气新秩序建立有助于保障天然气安全。从长远来看,规模更大和流动性更强的LNG市场可以抵消能源系统其他环节灵活性降低带来的问题(例如,由于燃煤电厂退役,一些国家的燃料转换能力会降低)。到2040年,预计主要LNG进口国家/地区需要10天左右的时间才能把进口水平提高10%,比当前的欧洲、日本和韩国所需要的时间少一周。 (8)能源普及、污染控制和减排目标尚未实现 当前电力普及仍未实现,而扩大清洁烹饪设施的使用范围更具挑战。但积极迹象已经显现:自2012年以来,每年新增1亿多人获得电力供应,而2000到 2012年这一数值仅为6000万。印度和印度尼西亚的进步尤为显着,且在2014年撒哈拉以南非洲地区电气化普及率增幅首次超过人口增幅。尽管发展势头良好,但在新政策情景中,到2030年仍将有约6.75亿人(其中90%在撒哈拉以南非洲地区,当前是11亿)无法获得电力服务(当前是11亿),23亿人继续依赖生物质、煤炭和煤油进行烹饪(当前是28亿)。这些非清洁燃料的使用过程产生的空气污染每年导致280万人过早死亡。 政策对空气质量的关注度不断提高,报告预计全球所有主要污染物排放量会有所下降,但其对健康的影响依然严重。许多工业化社会的老龄化人口变得更容易受到空气污染的影响,城市化也会增加与交通污染物接触几率。尽管污染控制技术得到了更广泛的应用,并且能效提升减少了其他污染物的排放,但在新政策情景下,到2040年,室外空气污染造成的全球过早死亡人数依旧会从现在的300万人增加到400万人。 尽管近两年能源相关的二氧化碳排放处于稳定状态,但在新政策情景下,到2040年排放仍将有所增加。虽然目前取得的减排成果远不足以解决气候变化带来的严重问题,但还是起到了一定积极作用。新政策情景下,2040年的碳排放量将比去年报告预计值少6亿吨(去年是363亿吨,今年是357亿吨)。到2030年,中国的碳排放将达到峰值(92亿吨,略高于当前水平),随后开始下降。到2040年,尽管全球GDP将上涨125%、电力需求将增长60%,但电力相关的碳排放仅会小幅增加5%。然而,其他行业无法跟上电力部门的变化速度:交通运输行业产生的碳排放将在2040年赶上燃煤发电厂,工业碳排放也将大幅增加20%。 (9)采用综合方法缩小与可持续发展目标的差距 可持续发展情景提供了一个综合方法,以实现一系列对于可持续经济发展至关重要的能源相关目标:气候稳定、空气清新、现代能源服务广泛普及和能源安全风险的降低。实现上述目标的关键是及早达到二氧化碳排放峰值,随后迅速下降,与《巴黎协定》保持一致。 在可持续发展情景中,低碳能源在2040年的能源结构中份额将翻番,达到40%,各种提升能效方法被采用,煤炭需求下滑,此后不久石油消费量也将达到峰值。到2040年,电力行业基本实现低碳化,主要依靠可再生能源(贡献超过60%)、核能(15%)以及碳捕获和封存(6%),且这一技术在减少工业部门排放方面可以发挥同等重要的作用。电动汽车成为主流,但运输行业的脱碳还需要更为严格的效率措施,特别是公路货运。在这种情景下,能够实现或者超越可持续发展议程中确定的2030年可再生能源和能效目标;可再生能源和能效是推动低碳转型、减少污染物排放的关键机制。要想获得经济高效的结果,就要充分考虑可再生能源和能效之间的相互协调、统一政策和市场框架——尤其是在居民生活领域。将高效电器与分布式可再生能源相结合,从而在扩大电力普及和清洁炊事方面发挥更重要作用,特别是在电网难以覆盖的农村地区和偏远山区。 (11)天然气有助于能源系统转型 随着石油和煤炭需求回落以及可再生能源的强劲增长,天然气成为可持续发展情景中全球最大的单一燃料。确保天然气利用带来清新气候效益取决于可靠的行动,以尽量减少甲烷泄漏到大气中。在可持续发展情景中,到2030年天然气消费量将增长近20%,到2040年仍将维持在这一水平。在这种情况下,天然气的贡献在不同地区、不同部门之间差异很大。在严重依赖煤炭的能源系统(如中国和印度),在缺乏可再生能源使用的情况下(特别是在一些工业部门),或者在整合高比例可再生能源时需要保持电力季节性灵活性的情况下,天然气将发挥关键作用。加强行动力度,解决石油和天然气价值链上的甲烷泄漏是提升天然气环保形象的关键所在:这些排放量不仅是唯一的人为甲烷排放,且减少这些排放的花销是最低的。IEA首次对全球每年减少约7600万吨甲烷排放量的成本进行了分析,结果表明,这些排放量的40%-50%可以在没有净增成本的情况下得到削减,因为所捕获的甲烷价值可以抵消实施减排措施的费用。上述的措施在新政策情景中对限制全球气候升温的影响与关闭中国燃煤电厂的效果相当。 (12)在政策指引下,投资有助于书写能源未来新篇章 全球能源系统大规模转型正在深刻影响能源未来投资前景。在新政策情景中,电力投资占到能源供应总投资的近一半,在可持续发展情景中,则占到近三分之二,比近年来占比 40%的平均水平会有上升。在新政策情景中,在能源供应侧和终端消费的投资累计将会达到 60 万亿美元;在可持续发展情景中则会达到 69 万亿美元,清洁能源技术和能效的投资占比都会不断增加。但是油气上游投资仍然是安全能源系统的主要组成部分,即便是在可持续发展情景中的碳约束条件下也是如此。保持正确的定价信号和政策框架包括逐步取消造成化石燃料浪费性消费的补贴政策。与社区、市政和私营部门倡议一样,精心设计的政策仍是追求更加美好能源未来的必要条件。