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推动创新,加速气候行动(一)

——2015年能源技术展望
2015年06月26日 16:32   来源:中国经济网   

  随着全球各国气候谈判代表正在努力达成一项限制全球气温上升的协议,人们对于技术创新可以并必须在确保向低碳能源系统转化中发挥作用这一点的兴趣与日俱增。事实上,最近的成功事例清楚地表明,如果在需要的领域配以适当的政策框架,加快清洁技术创新是有巨大潜力的。

  《2015年能源技术展望》(ETP2015)回顾了全球能源技术部门的创新,发现通过有效研究、开发、示范和部署(RDD&D)实现短期和长期的减缓气候变化目标是可行的。《2015能源技术展望》确定了管理战略和合作框架以推进易变的可再生能源、碳捕获和储存、能源密集型工业部门等领域创新。报告还显示新兴经济体,尤其是中国,可以通过能源技术和政策创新,促进低碳转型。最后,《2015能源技术展望》突出了国际能源署(IEA)年度跟踪清洁能源发展报告,它显示今年推动全球能源部门低碳化的努力已经滞后。

  《2015年能源技术展望》及其系列相关的出版物设定了持续能源的未来路线,整合了详细透明的定量模型分析和全面评论,建议能源领域专家、决策者和政府首脑,以及商业领袖和投资者阅读。

  能源技术创新对实现缓解气候变化的目标至关重要,同时也有助于实现经济和能源安全目标。采用已证明的、成本效益好的技术最终令能源系统转换成为可能。对化石燃料的持续依赖和最近能源市场意想不到的波动趋势,无论从个人还是集体角度,都促使政府加强有针对性的行动确保资源使用以促进发展。建立支持创新的政策和市场框架,构建投资者的长期信心是第一要务。

  能源脱碳正在进行中,但需要被促进

  2015年在全球气候变化行动上应该是一个转折点。来自世界各地的领导人对于在多个领域开展行动的必要性已达成一致,目前获得能源转变的收益是首要任务。全世界都已准备好在联合国气候变化框架公约(UNFCCC)谈判中进行果断决策,决策者应关注因能源系统转换为全社会带来的广泛利益。国际能源署(IEA)分析表明,推行清洁能源是现实的,经济上也是合理的,工具和机制用来支持创新和变革,而这些创新和变革带来一个成本可负担、安全以及环境可持续的能源未来。但是最近的趋势强调了加快能源技术创新的必要性,包括通过政策支持和建立新市场框架。

  能源使用与国内生产总值(GDP)和人口增长不挂钩的情况仍在继续,但目前的速度需要达到两倍以实现2DS[1]。到2050年,在全球范围内,国内生产总值(GDP)的能源密度和主要能源的碳密度都必须比目前减少60%。这意味着全球能源强度降低值的年增长率超过现在的两倍多,从现在的1.1%降低到2050年的2.6%。最近向着2DS的进展令人鼓舞但仍不够,令人不安的是,曾表现出强烈承诺的领域——如电动汽车和可再生能源技术中的太阳能光伏(PV)——其进步不再以2DS为目标。

  化石燃料价格的意外下滑为能源系统的脱碳带来了机遇和挑战。而最近的化石燃料价格下降改变了能源市场的短期经济前景,利用它来证明能源系统转变的推迟,从长远来看,是被误导的。短期经济利益和延迟清洁能源技术的投资将被长期成本所超越。事实上,转向清洁能源和实现更高效的能源生产和消费可以提供能源安全,避免未来市场不确定性带来的损失。开采国内清洁资源的创新技术会减少对易受市场价格波动资源的依赖。

  较低的化石燃料价格可看作一次与能源生产真实成本定价对齐的机遇,部分通过淘汰化石燃料补贴和引入碳定价。这种方法将会大幅度提高低碳技术的市场生存能力,推动研究、开发、示范和布局的投资。至于碳捕捉和碳存储(CCS),例如,较低的化石燃料价格降低与能源罚款相关的成本,该罚款源于能源生产和工业过程中添加碳存储。反过来,这也减少了对政府支持的需求,原来政府会促进私人投资以减少在这些领域持续使用化石燃料对碳排放的影响。

  在能源终端使用方面,加热和冷却系统为至今尚未大量开发的脱碳项目提供了广阔前景。今天,建筑物和工业生产中的加热和冷却系统占大约40%的最终能源消耗——一超过运输所占比重(27%)。有70%的供热和制冷的需求依赖化石能源,这些终端使用约占2012年全球二氧化碳(CO2)排放的30%。随着可再生能源(包括可再生电力)可供应超过40%的加热和冷却需求,能源效率以及最终转到低碳能源运营商(包括无碳化的电力)的广泛应用可以推动化石燃料市场份额到2050年降低到50%以下。到2050年,与加热和冷却相关的直接和间接二氧化碳排放将下降三分之一以上。

  脱碳电力供应和不断提高的电力终端效率仍然是2DS的两个关键组成部分,正如《2014年能源技术展望》 (ETP2014)中强调的一样。到2050年,电能最终成为最大的能源载体,占能源消耗总量的26%,略高于石油产品。目前最大的挑战在于向清洁电力大规模转换。在这样的增长背景下满足2DS需要将电力生产全球平均碳强度减少90%以上。提高电力使用效率累计减少碳排放量12%,通过降低电力行业产能和投资需求也实现了节约成本。电力的终端使用选择可以提供灵活性的机会以多种可再生电力能源增加市场份额。

  加速布局低碳电力供应非常必要,用以取代有增无减的化石燃料发电厂。公用事业规模的太阳能发电和风力发电正在越来越多的地方与新建立的的传统电站展开竞争。然而可再生能源发电成本与化石能源发电成本差距越来越小,化石能源发电站依旧在最近发电产能增加值中占主导地位。光伏发电和风电的布局速度放缓破坏了能源供给脱碳化以及满足2DS可再生能源目标。在一个更积极的报告中,2014年第一家具有二氧化碳捕获能力的商业规模燃煤电厂投产是碳捕获与存储的一个重大里程碑,证明化石燃料可以成为可持续能源系统的一部分。

  能源技术创新的承诺可以推动气候行动

  2012年,能源行业二氧化碳排放量约占全球总量的三分之二,突出了在所有脱碳相关部门采用清洁能源技术创新的好处。随着技术从研发到市场应用,可以实现减排的技术组合也将不断演进。支持所有能源部门技术发展有助于提供多种实用性强的解决方案,这些方案可以在完成气候目标的同时也刺激长期深脱碳解决方案所需技术的最初研发。它还有助于平滑单个技术开发中固有的不确定性,增加了减缓气候变化目标与其他能源政策目标相匹配的概率。

  

关键点 为了达到2摄氏度规划,低碳技术的投资组合是需要的:一些解决方案被广泛适用,而其他的则需要针对具体行业。

  在2DS指标中,到2050年风能和太阳能光伏有可能为电力行业年度减排贡献22%,为充分利用通过过去二十年技术创新获得的性能提升,现在需要系统层面的创新。经验表明主要挑战——框架条件需要满足的要求——会沿着部署曲线随着技术进步改变。得益于提升其效率和稳定性的技术创新,风电和太阳能光伏在许多能源系统中已经做好主流化的准备。向这一路径的努力应该借鉴许多国家已经走过的初始和扩大阶段的经验财富。持续技术创新需要扩大到风力和光伏系统之外,包括减少风能和太阳能光伏的易变性或增加电力系统的灵活性的支持技术。对于广泛建设的风力和光伏,需要需求端整合、能量存储和智能电网基础设施等领域的创新。广泛应用的风力和光伏技术,与2DS目标是一致的,现在需要一套精心设计的综合政策和市场监管框架。

  碳捕获与封存技术能力可以确保化石资源使用同时推动二氧化碳减排目标实现,但它需要政府塑造市场,而该市场能刺激在碳捕获与封存技术方面的私人投资和提供至关重要的早期商业经验。没有碳捕获与封存技术时,会提高使用化石燃料的成本和风险的措施,如碳定价或排放标准,将扮演重要角色。但更有针对性,以市场为基础的工具也需要来管理投资风险和在早期技术扩大阶段的市场失灵。这包括开发二氧化碳存储资源作为国家、地区或私人资产的活动。鉴于碳捕获与封存技术在工业领域减排和确保二氧化碳清除中的重要性,碳捕获与封存技术的价值——将会随着时间的推移而上升——需要适当的回报。政府还可以利用碳捕获与封存技术的政治价值,避免化石燃料发电站的提前退役和管理资金周转速度,保持多样化燃料来源和价格,创造低碳制造就业机会。

  在全球范围内调整创新目标将使工业部门在应对脱碳的多方面挑战中获益良多。2DS目标是2050年近30%的直接工业二氧化碳排放量将会减少,这取决于如今开发或示范的进程。从中期看,减少工业排放最有效措施包括实施最佳可用技术和能源效率措施,转向低碳混合燃料和和可回收材料。长期来看,部署创新、可持续发展的方法至关重要,碳捕获与封存技术扮演了关键角色。整合碳捕获、提高资源效率,废品再利用和不同产品进行差异化应用应该是跨部门的目标。为了确保及时推出创新工业措施,政府应该想办法解决一些障碍,诸如经济和政策的不确定性、风险管理不足、协作不平衡和知识产权保护,这些障碍会影响发展。对气候政策何时会令低碳生产具有全球竞争力缺乏清晰认识,再加上能源价格的波动,使得对低碳技术和可持续产品的投资价值判断变得异常困难。

  (未完待续)

  编译:工业和信息化部国际经济技术合作中心 宋晓明

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(责任编辑:史博超)

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