《IEA提出电力行业低碳转型评估框架》

  • 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:2017-10-19
  • 6月2日,国际能源署(IEA)发布《电力转型2017:系统集成与局域电网》指出 ,尽管全球诸多国家的电力需求增长放缓,但可再生能源电力装机容量却蓬勃发展。未来五年,可再生能源仍将是全球增长最快的电力来源。由可再生能源引领的电力行业的转型正在进行当中,如在太阳能光伏和风能领域已经取得了令人瞩目的成绩。然而,实现太阳能光伏和风能等波动性可再生能源的高比例并网仍然面临诸多技术性或经济性挑战,如电网的稳定性问题、市场监管框架和政策的匹配性等。毫无疑问,大规模的部署和并网可再生能源势必对传统的电力市场、政策和监管框架带来严峻挑战。

    过去几十年来,多个国家已经采取了很多措施,在确保电力系统的成本效益和可靠性的前提下实现了高比例波动性可再生能源的并网。这些措施包括先进的技术解决方案、改进的规划做法、以及政策和市场机制。但这些措施并非适用于所有国家,因为不同国家的电力市场结构、物理基础设施和监管机制等方面都存在着显著差异。报告提出了一个普适性评估框架来衡量各国的电力系统转型,包括四个方面:

    (1)电力市场和运营

    电力市场的结构以及在批发和零售各层面的运营方式是电力系统转型的主要动力。新兴市场框架和改进的系统运营可以帮助经济有效地管理拥有高波动性可再生能源占比的输电基础设施;零售电价结构和监管模式的变化可以帮助激活和吸引需求方资源,为系统转型做出贡献。

    (2)电力规划和基础设施

    电力系统规划决定了发电、输配电系统的未来架构。新兴的电力系统规划和电网扩建综合方法可以促进电力系统的有效转型,同时保持经济性和可靠性;还可以使电网能够有效集成更大范围的技术创新。

    (3)采用创新技术

    一系列新兴创新技术,包括智能技术、灵活资源和系统友好型波动性可再生能源,可以实现更灵活、可靠和价格合理的电力系统。智能技术涉及一个更智能的未来电力系统,包括能源系统数字化、数据采集和系统元件,以实现实时可见性。灵活资源包括储能技术和需求响应。而系统友好型波动性可再生能源的部署可最大限度地降低整体系统成本。

    (4)效率和行业耦合

    电力行业更高的能源效率有助于降低电力系统和用户层面的成本。交通运输、供暖和制冷部门的电气化,结合电力市场需求方跨部门整合的更广泛趋势,可以增加清洁能源部署的效益,加快向低碳电力系统的转型。

相关报告
  • 《英国发布《未来建筑供暖框架》推进供暖行业低碳化转型》

    • 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:guokm
    • 发布时间:2018-05-27
    • 3月19日,英国商业、能源和工业战略部(BEIS)发布《未来建筑供暖框架》报告指出 ,英国将采取行动在21世纪20年代逐步淘汰高碳化石燃料在建筑供暖中的应用。供暖行业是英国工业重要的组成部分。政府、企业和学术界必须联合起来共同推进供暖行业的低碳化转型,保持英国在供暖行业的世界领先地位。取消高碳化石燃料供暖可能是一项挑战,但也是新工作、新技能和创新投资的机会,同时为家庭和企业带来更大的舒适和便利。此外,接入天然气电网的建筑物脱碳,可能为未来更广泛的建筑物低碳化铺平道路。报告主要内容如下: (1)向清洁和低碳技术的转变是全球经济最重要的变化之一。在建筑和工业中脱碳是这一转变中最重要的部分之一。家庭和企业供暖造成了英国近三分之一的排放,而减少它们是清洁增长战略的一个重点。推动这些减排的创新和投资可以创造就业机会和出口机会。如果以正确的方式进行,减少与取暖有关的排放可以通过减少能源支出使每个人受益,这将有助于提高英国的生产力,改善空气质量。 (2)到2050年,减排目标至少要达到80%。这意味着在建筑物和大部分工业生产过程中,几乎所有的供热都要去碳化。因而,要在本世纪20年代开始淘汰碳排放较高的供热形式。在清洁增长战略(CGS)中,政府承诺从本世纪20年代开始,逐步停止在住宅和商业建筑中部署高碳化石燃料供暖。 (3)家用和非家用天然气网的清洁供暖技术可以作为石油和煤炭供暖系统的替代技术。通过开发新技术和现有技术进一步创新来降低成本是可能的。主要的技术包括生物燃料、生物萃取液、和生物丙烷、混合动力和燃气驱动热泵,以及包括热泵在内的电加热和农村供热网。 (4)储热式加热器用于一些家用产品,通常比热泵的安装成本要低得多。它们与热泵有着共同的优势,而更现代化的智能版本给消费者带来了比以往更好的操控体验。然而,其效率远低于热泵,因此消费者的运营成本更高。现代化的储热式加热器与智能功能相结合可能成为小型物业的一种选择,但可能需要多台储热式加热器才能满足农村住宅中较大热负荷需求,从而增加了成本。 (5)创新将是改善这些技术的关键。创新能够使它们更具吸引力,更适合家庭和企业,并降低成本。目前英国已启动1000万英镑的创新基金用于支持低碳供暖。 (吴勘 郭楷模)
  • 《IEA&UNEP:建筑行业节能增效将助推全球能源低碳转型》

    • 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:guokm
    • 发布时间:2019-06-05
    • 12月7日,国际能源署(IEA)和联合国环境规划署(UNEP)联合发布《全球现状报告2018:迈向零排放、高能效、灵活的建筑部门》0F0F0F 报告指出,建筑行业消耗能源产生的二氧化碳排放量占到了全球能源相关碳排放总量的近40%,因此,推进建筑行业的节能增效,打造零排放的绿色建筑,对实现《巴黎气候协定》目标和全球能源清洁低碳转型意义重大。报告系统追踪全球和关键地区建筑和建筑行业的能耗、排放、政策和投资等关键指标,以此评估全球建筑行业在节能增效取得的进展和面临的挑战。报告的主要内容包括: 1、建筑能耗与排放 2017年,建筑行业消耗的能源占全球终端能源消费总量的36%,产生的碳排放占到全球能源相关二氧化碳排放总量的近40%。因此,建筑行业绿色转型将在推动全球能源低碳转型中发挥着主导作用。然而尽管建筑本身不断优化,包括围护结构的改善、优化的建筑产品性能以及更多技术层面的选择,正在促进其整体能效的改善,但同时全球不断增长的人口、扩大的人均建筑面积和活动范围,又正在抵消这一成果,导致建筑能源需求不断增加。2010到2017年间,建筑行业的终端能源消费量增长了近5%,其中供暖、照明和家庭烹饪是增长最快的建筑终端用能领域。未来,人口和建筑面积的持续增加将是建筑能源需求上升的主要因素。 图1 2017年建筑终端能源消耗量和排放在全球中的占比 2017年,建筑行业能源相关的碳排放量为110亿吨,占到全球能源相关碳排放总量的39%,这一数值自2015年以来基本保持不变,意味着建筑行业的排放已经趋于平稳,主要原因是建筑能效改善和能源清洁化(可再生能源、天然气占比增加)。尽管排放趋稳,但维持这一排放数值是无法满足可持续发展目标的需求,需要加大力度推进建筑行业节能增效,进一步减少排放。 2、改善建筑能效的政策和投资 当前,众多国家正在积极采取一系列行政措施(如将建筑能效纳入NDCs、制定建筑能效政策和法规等),以推动本国建筑低碳转型、减少排放。例如,大多数国家已将建筑部门纳入其国家自主贡献(NDCs)方案中作为减少排放的一个领域。加拿大、法国、萨尔瓦多、莱索托和巴布亚新几内亚五个国家在2017-2018年更新了它们的NDCs,特别新增了建筑行业。相比2017年的132个,目前共有136个国家NDCs方案纳入了建筑行业。2017-2018年间提交的涵盖建筑的NDCs方案主要关注建筑能效指令和标准、建筑燃料转变、低能效建筑产品和设备的淘汰等几个方面。 在过去10年中,实施建筑能效法规的国家数量有所增加,当前全球已有69个国家已经或正在制定自愿或强制性的建筑能效法规,而2010年这一数字仅为54个。然而,尽管取得了这些进展,仍有三分之二的国家没有实施建筑能效法规,而且2017-2018年的大部分变化都是对现有能源法规的更新。同样的情况也出现在建筑认证方案当中,目前全球只有85个国家采用了建筑认证方案。并且2017-2018年间,认证方案更新主要集中在那些已经制定了建筑能效法规或认证计划的国家。虽然认证方案的使用正在增加,但在大多数国家还是采用自愿认证模式而非强制性。 许多司法机构和组织积极鼓励支持采取NDCs、建筑能效法规和认证以外的更多措施来推进建筑行业绿色转型。例如,墨西哥计划取消阻碍能源效率投资的电力补贴。2018年,来自全球19个城市的市长发出了联合宣言承诺到2030年实现新建筑的净零排放。各城市还做出了443项额外承诺,承诺到2035年建筑实现100%可再生能源供电。 2017年政府在改善建筑能效方面的支出达到了670亿美元,主要通过管理成本、税收抵免、公共采购、贷款等形式,政府这一积极投资行动带动了建筑相关企业的投资,使得建筑能效总投资增长。2017年用于改善建筑能效投资总额0F 增长4.7%(根据通货膨胀调整为3%)至4230亿美元,年增长率为3%-4%,低于2014到2016年间增长率(6%-11%),表明了建筑能源效率投资正在放缓。 由上可知,全球改善建筑行业的努力(政策和投资)并没有提供足够动力来推动建筑行业朝向零排放、高效和灵活模式转型,需要各国加大政策支持和投资力度。 3、零排放、高能效、灵活建筑的益处 打造零排放、高能效和灵活的建筑将能够产生多重社会经济效益,包括改善能源获取、改善健康、创造就业机会、提高生产力、减少空气污染和减轻贫困等。例如,《WELL建筑标准》包括优化室内日照水平。在欧洲的研究已经表明,居住和工作在照明良好和条件适宜的空间中的人们出现健康问题的频率仅为一般人的一半。一些国家和城市已将创造大量就业机会视为能效行动的一部分,这直接促使2017年建筑能效方面投资新增了1400多亿美元。无电人口数量从2000年的17亿下降到2017年有史以来第一次不到10亿。 IEA数据模拟研究表明,要实现全球温升控制在2℃以内的目标,到2030年单位建筑面积全球平均建筑能耗强度需要至少比当前水平低30%。为了推进建筑绿色转型,实现上述宏伟目标,报告提出了一系列的前瞻性建议,包括: •制定城市规划以减少能耗、增加可再生能源用量、改善建筑弹性。 •增加净零排放建筑在新建建筑中的比例。 •对现有的建筑进行节能改造,提升能效。 •通过能源管理系统和工具改善建筑能源消耗,减少排放。 •改善建筑用能终端(如家电、照明)的能效,减少能耗。 •加大建筑能效政策和法规的制定和实施力度。 •加大建筑能效投资。