全球能源结构转型大势
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RESOURCES AND ENVIRONMENT资源与环境105
2021年第1期 |CHINA POLICY REVIEW全球能源结构转型大势
◎ 刘恩侨
随着各国政府对清洁低碳能源的重视不断增强,人们在能源种类的开发上也逐渐从传
统的化石能源转向可再生能源。可再生能源成本高曾经是制约其发展的因素之一,但近年
来,可再生能源成本在不断下降。风电成本从1980年到2013年下降了约90%,到2020
年有望与煤电相当;光伏发电成本从2010年到2017年下降了约73%,目前还在进一步下
降。能源格局的变化导致了可再生能源比例的增加,驱使能源朝着低碳化方向发展。2017
年,全球可再生能源投资超出其他能源总和的2倍以上。根据《巴黎协定》制定的目标,
发达国家2050年温室气体要减排80%-90%,上述减排将主要依靠化石能源的减少,其中
煤炭最多,石油也将受到重大影响,因此发达国家的能源结构会出现重大变化。
如今,实现零净排放所需的技术已经存在,最大的挑战是各国如何按计划并大规模地
使用这一技术。远期来看,乐观预计这一目标是能够实现的。总体来讲,从电气化的不断
发展到可再生能源的扩张,从石油产量的动荡到天然气市场的全球化应用。不论是在全球
何地,不论是何种能源,各国政府做出的政策抉择都将决定未来能源系统的形态。
一、全球二氧化碳排放量正以惊人的速度增长
近年来,众多国际权威组织连续向世人发出警告,全球长期变暖的趋势一直在持续。
2018年《IPCC关于全球升温1.5℃的影响的特别报告》中指出,2006-2015年的十年间,
全球平均温度比工业化前的基准温度高0.86℃。在2009-2018年间,平均温度比基准高
约0.93℃;而在2014-2018年间,平均温度则比基准高1.04℃。2019年12月联合国系提 要:
当前全球范围的可持续发展正面临资源和环境制约,为促进全球范围的可持续发展,推进全球能源体系变革已成当务之急。虽然新冠疫情在全球蔓延造成碳排放的阶段性减少,但从全球气候变化来看,世界化石能源消费仍处在一条不可持续的发展道路上。RESOURCES AND ENVIRONMENT资源与环境106
| 2021年第1期图1 1900年至今全球二氧化碳排放趋势
年二氧化碳/10亿吨
年份
数据来源:Global Carbon Project、CDIAC&IEA,安邦智库(ANBOUND)整理。注:图中红色字体为预测值。随着二氧化碳排放量的持续上升,全球气候异常变化使得2018-2020年高温、干旱、火灾等灾害现象持续频发。西班牙流感大萧条第二次世界大战结束第一&第二次石油危机苏联解体金融危机
2020预测统关于天气、气候和水的权威机构世界气象组织
(WMO)发布的最新报告指出,最近一个五年期
(2015-2019年)和十年期(2010-2019年)的平
均温度几乎可以肯定是有记录以来的最高水平。
并称,2018年全球温室气体浓度创下新高,大气
二氧化碳(COx)浓度达到了创纪录的百万分之
407.8,并在2019年继续上升。2020年4月美国
国家海洋和大气管理局(NOAA)预计,2020年
有望成为有记录以来全球气温最高的年份之一,
而2020年前三个月是地球上有记录的141年中气
温第二高的一段时期,仅次于2016年前三个月。
NOAA称,2020年1-3月,全球陆地和海洋表面
平均温度比1880年以来的平均温度高出2.07华氏
度(约合1.15℃)。同样,世界气象组织(WMO)
2020年5月发布的“全球季节性气候最新信息”
也显示,2020年4月与2016年4月并列为有记录
以来最热的4月。
随着二氧化碳排放量的持续上升(图1),全
球气候异常变化使得2018-2020年高温、干旱、
火灾等灾害现象持续频发。
2018年北半球所有四个盆地的热带气旋数量
均高于平均水平,到该年11月20日报告了70个
气旋,而每年的长期平均水平为53个气旋。东北太平洋盆地异常活跃,其累积的旋风能量为自可
靠卫星记录开始以来的最高记录。欧洲在2018年
春末和夏季经历了高温和干旱,导致斯堪的纳维
亚半岛发生野火。2018年7月和8月,在北极圈
以北,记录了许多创纪录的高温以及长时间的高
温记录。日本和韩国均创下新的国家热量记录(分
别为41.1℃和41.0℃)。
东澳大利亚州在2018年经历了严重干旱。
2017年末和2018年初,严重干旱影响了乌拉圭以
及阿根廷北部和中部,导致严重的农业损失。加
拿大不列颠哥伦比亚省连续两年打破了火灾季节
燃烧面积最大的记录。美国加利福尼亚州遭遇了
毁灭性的野火,2018年11月的野火是该国一个多
世纪以来最致命的火灾。根据AccuWeather 的气
象数据评估,2018年加州野火的经济成本为4000
亿美元。
进入2019年和2020年,这些灾害更是“变
本加厉”。从2019年9月开始,澳大利亚东南部
的丛林之中就开始冒出烟雾,一场旷世火灾便从
此时开始,直到2020年1月,澳大利亚的大火
仍然在燃烧。此次持续四个月的大火已经导致超
过6万平方公里的土地被烧毁,数千所房屋因此
被毁,还有10亿只野生动物可能在此次火灾中RESOURCES AND ENVIRONMENT资源与环境107
2021年第1期 |CHINA POLICY REVIEW丧生。2020年9月,美国加州发生了历史上最
大的十场火灾。这些大火影响的面积超过一万平
方公里,占全州土地的比例超过3%,造成26人
死亡,7000多所房屋建筑被毁坏。政府发布了
疏散令,强制居民疏散,涉及到的地区包括纳帕
(Napa)、索诺玛(Sonoma)等,有超过十万人
被疏散。截至2020年9月26日,加州2020年
已经发生了7982起火灾;2019年同期,加州发
生的火灾在4000起左右。相比较而言,2020年
的火灾数量几乎翻倍,火灾受灾面积达到200多
万英亩。
更值得注意的是,极端气候将对农业产生负
面影响,这可能会逆转消除营养不良所取得的成
就。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)
发布的《2019年全球气候状况声明》中指出,天
气和气候的异常变化对人类健康、粮食安全、移
民、生态系统和海洋生物产生着巨大的影响。其
中,饥饿人口在经历了十年稳定下降之后再次
增加,2018年有超过8.2亿人遭受饥饿之苦。在
2018年受粮食危机影响的33个国家中,气候变化
和极端天气加剧了26个国家的经济动荡和冲突,
对其中12个国家是主要驱动因素。2019年1月至
6月期间新增了1000多万名境内流离失所者,其
中700万人是因灾害事件(诸如非洲东南部的气
旋“伊代”、南亚的气旋“法尼”、加勒比地区的
飓风“多利安”以及伊朗、菲律宾和埃塞俄比亚
等地的洪水)导致的,需要紧急提供人道主义援
助和保护。WMO秘书长佩特里·塔拉斯强调,“如
果我们现在不采取紧急气候行动,那么到本世纪
末,温度升高将超过3℃,对人类福祉的有害影
响将越来越大,我们还远没有走上实现《巴黎协
定》气候变化目标的轨道。”
上述这些不胜枚举的例子充分表明,气候变
化不是一个遥远的未来问题。取而代之的是,温
室气体排放对气候变化的影响很大,在今天,人
们能更加明显地感觉到这种气候变化仍在以惊人
的速度增长。面对日益严峻的全球气候异常变化,国际
可再生能源署(International Renewable Energy
Agency,IRENA)在2019年1月发布的《全球
能源转型:2050路线图》报告中指出,如果遵
循各国政府的长期计划,包括其国家自主贡献
(INDC),到2050年与能源相关的年度CO2排放
将仅略有下降,并将使世界在2050年之后至少
升温2.6℃。2017年和2018年与能源相关的COx
排放量上升,这主要是由于化石燃料的使用增
加;在过去5年中,与能源有关的COx排放平均
每年增长约1.3%。然而,目前在许多国家,能源
政策与气候目标的配合不够,政策往往落后于市
场发展。能源过渡还与联合国的可持续发展目标
(SDG)紧密相关,需要在更大的经济发展和可持
续性框架内进行审视。同样显而易见的是,政治
上可行的能源过渡必须是公正的,并使其能够在
全球范围内取得成功。
此外,能源转型将对地缘政治产生重大影响,
因为它将导致国家相对位置的权力转移,改变能
源贸易平衡并影响可再生能源供应链。《全球能源
转型:2050路线图》报告指出,能源转型将创造
新的能源领导者,一些对可再生能源技术进行大
量投资的国家的影响力将得以增强,而化石燃料
出口商的全球影响力可能会下降。该报告得出结
论,总的来说,能源转型的好处将胜过挑战,但
前提是必须制定正确的政策和策略。
目前来看,尽管仍需在全球范围内加快政策
行动,但还是有一些积极的发展迹象。例如,中
国国家主席习近平在2020年9月22日召开的联
合国大会上表示:“中国将提高国家自主贡献力
度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放
力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实
现碳中和。”需要指出的是,中国目前是全球温室
气体排放量最大的国家,习近平主席代表中国做
出的承诺,对全球应对气候变化问题非常重要,
也得到了联合国和多个国家的肯定和重视;同
时,这也会给中国今后的能源消费和经济转型带RESOURCES AND ENVIRONMENT资源与环境108
| 2021年第1期来压力和推动力。再比如,欧洲议会2020年10
月6日以352票对326票、18票弃权,通过提高
欧盟2030年的气候目标的议案,将2030年温室
气体排放量(相比1990年)从目前40%的减排
目标提高到60%。紧接着,2020年10月14日,
欧盟委员会发布了《欧盟甲烷战略》(EU Methane
Strategy),提出了在欧盟和国际范围内减少甲烷排
放的措施,重点覆盖能源、农业和废弃物处理行
业。欧盟委员会执行副主席Frans Timmermans称,
“欧盟必须削减全部种类的温室气体的排放,才能
成为全球第一个碳中和地区。”
总之,大国战略是为加快全球能源转型步伐
而采取的最重要步骤之一。而其他地区的一些国
家尽管也设定了到2050年实现零净排放的目标,
但总体实施仍显滞后。
二、全球可再生能源可持续发展能力不断
增强
从目前人类能够实现的技术普及水平来看,
全球能源转型、2050年实现零净排放,皆“仰仗于”
可再生能源。在过去的十年中,全球可再生能源
的部署已大大增加,每年都创下新记录,并且越
来越多的国家致力于扩大可再生能源的使用和使
能技术。得益于有效的政府政策,可再生能源技
术的开发和部署已取得了许多进步,并且该政策
对于克服经济、技术和体制障碍十分重要。
目前,从全球范围来看,全球可再生能源
发展仍然离不开国家政策的大力支持。2020年6
月,国际能源署(IEA)发布了《全球能源回顾:
COVID-19危机对全球能源需求和碳排放影响》报
告,基于疫情对全球能源的影响进行了分析。报
告指出,新冠肺炎疫情的蔓延对全球能源系统造
成了近70年以来最大冲击,导致全球能源相关碳
排放下降约8%,预计2020年全球能源需求将下
降6%。同时,全球电力结构将加速向低碳转型
迈进,预计可再生发电在电力需求占比将激增至40%。世界各国都在规划经济刺激方案以对冲疫
情影响,此时大力投资清洁能源,不仅可以解决
短期经济挑战,还能开创绿色低碳的新经济增长
路径,在未来至少十年内持续提供就业岗位,是
具备可持续发展的长期计划,也是应对新冠肺炎