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2019全球可再生能源報告
  2020-12-24 上午 09:59:43

2019年6月,聯合國再生能源咨詢機構REN21發布《2019年全球可再生能源現狀報告》,這是自2005年來該機構發布的第15期年度報告,報告詳細分析了2018年全球可再生能源發展現狀、政策框架、投資趨勢、能源系統整合和使能技術發展,以及能源效率等方面的情況。從中可以看出,可再生能源發電量占比不斷提高,但在供暖和制冷、交通運輸等部門的應用發展仍然緩慢。越來越多的國家開始制定支持可再生能源發展的政策和目標,但全球投資尤其是發展中國家的投資有放緩趨勢。賽迪智庫材料工業研究所對該報告進行了編譯,期望對我國有關部門有所幫助。

【關鍵詞】可再生能源 政策制定 行業現狀 趨勢

一、全球可再生能源市場發展現狀

(一)總體情況

2018年,全球可再生能源技術市場發展相對穩定(見表1)。可再生能源發電新增裝機181吉瓦,與2017年的增速保持一致。同時,整合高比例可變可再生能源(VER)的國家數量不斷上升。

與傳統熱力發電相比,可再生能源發電越來越具有成本競爭力,帶動了市場發展。截止2018年,可再生能源發電約占全球發電量的26%以上(見圖1)。發展目標的制定和穩健政策的實施有力推動了可再生能源發電的增長,但在供暖和制冷、交通運輸等部門的應用發展仍然緩慢。

 

2018年,各國在制定脫碳路徑和政策框架方面繼續取得進展。越來越多地方政府成為領導者,提出了比國家層面更強有力的脫碳目標。發展中國家和新興經濟體繼續加大在可再生能源發面的部署,分布式可再生能源系統進一步擴大,以幫助偏遠地區家庭獲得能源。

私營部門通過采購和投資推動可再生能源發展。2018年,企業可再生能源采購量增加一倍以上,可再生能源遍布全球。全球可再生能源投資額比上一年有所下降,但發展中國家和新興經濟體再次貢獻了一半以上投資。2018年,可再生能源行業全球就業總人數(直接和間接)約為1100萬人。

截止2017年,可再生能源消費約占最終能源消費總量的18.1%。現代可再生能源10.6%,同比增長4.4%。隨著終端部門對可再生電力的使用持續增長,可再生能源的發展機會越來越多。能源系統的整合引起了政策制定者的關注,電池存儲,熱泵和電動汽車等使能技術市場也有所增長,但仍缺乏直接有效支持電力、供暖和制冷以及交通運輸部門融合的著呢觀測措施。

盡管各國在推動可再生能源發展方面取得一些建站,但仍未能實現《巴黎協定》和“可持續發展目標 7”中設定的目標。2018年,由于化石燃料消費量的增加,全球能源相關的碳排放量增長約1.7%。全球化石燃料使用補貼同比增長11%。化石燃料公司繼續花費數億美元游說各方推遲、控制或阻止氣候變化政策,以及發放廣告影響公眾輿論。

1:2018年可再生能源指數

投資

單位

2017

2018

可再生能源發電和冉連的新增投資(年度)

美元

326

289

發電

 

 

 

可再生能源發電容量(包括水電)

吉瓦

2197

2378

可再生能源發電容量(不包括水電)

吉瓦

1081

1246

水電容量

吉瓦

1112

1132

風電容量

吉瓦

540

591

太陽能光伏容量

吉瓦

405

505

生物電容量

吉瓦

121

130

地熱發電容量

吉瓦

12.8

13.3

聚光太陽能熱發電(CSP)容量

吉瓦

4.9

5.5

海洋電力容量

吉瓦

4.9

5.5

生物電發電(年度)

太瓦

532

581

供暖

 

 

 

太陽能熱水容量

吉瓦兆卡

472

480

交通運輸

 

 

 

乙醇產量(年度)

十億升

104

112

脂肪酸甲酯(FAME)生物柴油產量(年度)

十億升

33

34

氫化植物油(HVO)生物柴油產量(年度)

十億升

6.2

7.0

政策

 

 

 

制定了國家/州/省可再生能源目標的國家

#

179

169

在初級或最終能源目標中包括100%使用可再生能源目標的國家

#

1

1

制定了100%可再生取暖和制冷目標的國家

#

1

1

制定了100%可再生交通目標的國家

#

1

1

制定了100%可再生電力目標的國家

#

57

65

制定了取暖義務/目標的州/省/國家

#

19

18

制定了生物燃料目標的州/省/國家

#

70

70

制定了上網電價補貼政策的州/省/國家/地區

#

112

111

制定RPS/配額政策的州/省/國家

#

33

33

招標國家(2018年舉行)

#

29

48

招標國家(累計)

#

84

98

資料來源:《2019年全球可再生能源現狀報告》

 

1. 供暖和制冷

由于缺乏政策支持,可再生能源在供暖和制冷部門的應用發展仍然緩慢。2016年,現代可再生能源滿足了全球約10%的供暖和制冷需求,但其行業增長緩慢。盡管供暖和制冷部門能源需求約占最終能源需求總量的一半,但是對這方面的政策關注仍然不足。2018年,只有47個國家制定了可再生能源供暖和制冷目標,而制定監管政策的國家數量從21個降至20個。國家層面以下各級政府開始認識到增加可再生能源在該部門份額的緊迫性,制定了針對供暖和制冷領域的有效政策(如建筑能源法規)。能源系統整合是推動建筑和工業可再生能源發展的重要機遇,要采取將可再生能源和能源效率結合起來的政策辦法,以抑制供熱需求的增長,并增加現代可再生能源技術的應用。

 

2. 交通運輸

可再生能源在交通運輸部門的滲透率仍然很低,主要以生物燃料為主,但電動汽車市場增長顯著。2018年,可再生能源在交通運輸部門中的占比較上年略有增長,達到3.3%,其中大部分為液體生物燃料。然而,該部門電氣化程度的加深促進了可再生能源的進一步整合。盡管2018年全球乙醇和生物柴油產量有所增加,但由于政策的不確定型和航空等市場可再生燃料開發進展緩慢等因素,交通運輸用生物燃料增長仍受限。2018年,鐵路、航空和海運等行業提出了一些新的發展目標和建議,表現出積極的發展態勢,推動了可再生能源的發展和碳減排。而得益于加強大氣污染治理帶來的發展需求,全球電動汽車市場發展較快,與2017年相比,全球電動客車數量增加63%,越來越多的城市開始使用電動公共汽車。

 

3. 電力

可再生能源逐步擴大在電力領域的應用,2018年,全球可再生能源發電裝機容量達到2378吉瓦,新增裝機181吉瓦,增速開始趨于平緩(見圖2)。可再生能源新增裝機容量已經連續4年超過化石燃料和核能。其中,太陽能光伏新增裝機約100吉瓦,占可再生能源新增裝機總量的55%,其次是風力發電(28%)和水電(11%)。可再生能源裝機容量占全球總裝機容量的33%以上。2018年,90多個國家新增至少1吉瓦可再生能源裝機容量,至少30個國家/地區的可再生能源裝機容量超過10吉瓦。部分地區風能和太陽能光伏發電占比進一步增加,而且越來越多國家電力結構中可變可再生能源占比超過20%。

(二)細分行業

1. 生物能

現代生物能源在全球可再生能源供給中的占比最大。2017年,現代生物能源消費量約占全球最終能源消費量的5%,約占可再生能源消費總量的一半。其中,生物能源在供暖和制冷領域的應用比例最高,為5%,其次是交通運輸(3%)和電力(2.1%)部門。不過,生物能源在電力和交通運輸部門應用增長最快,而在供暖領域稍顯滯后。

從區域來看,歐盟是全球最大的現代生物能取暖消費地區。由于2018年歐盟實施了可再生能源指令,使其繼續在應用現代生物能源取暖方面保持領先地位。從國家來看,中國則繼續保持全球最大的生物能發電過領導地位,其次是美國、巴西、印度和德國。生物燃料的生產以美國和巴西為主,2018年,這兩國的產量達到全球的69%。

 

2. 地熱能發電和供暖

地熱能的發展緩慢增長,僅在兩個國家的發電容量有所增加。2018年,全球地熱能產量約為630千萬億焦耳,其中約一半為電力形式,達到89.3太瓦時,另一半為熱量形式。2018年,全球地熱發電總量為13.3吉瓦,新增約0.5吉瓦。土耳其和印度尼西亞兩國約占新增裝機容量的三分之二。2018年,對地熱能的直接應用有所增長,尤其是在空間取暖領域,以歐洲和中國的市場為主。

 

3. 水力發電

水里發電的特點是市場穩定,行業競爭日益激烈,對儲能的需求不斷增長。全球水電市場在2018年的增速和發展與上一年基本類似。2018年,全球裝機總量達到1132吉瓦,新增約20吉瓦。每年全球水力發電量因天氣模式和其他當地條件的變化而變化,2018年約為4210太瓦。總量排名前十位的國家依次是:中國、巴西、加拿大、美國、俄羅斯、印度、挪威、土耳其、日本和法國。十國產能占全球總產能的三分之二以上。

 

4. 海洋發電

海洋發電的部分技術已接近實現商業化階段,但仍需加強持續的政策支持和保持盈利。海洋發電是可再生能源市場中最小的部分,大多數項目為1兆瓦以下的示范和試驗項目,規模較小。2018年凈新增容量約2兆瓦,年末運營能力約532兆瓦。目前,全球都在進行海洋能源的開發,主要以歐洲為主,尤其是蘇格蘭海岸。海洋能源的資源掐你巨大,但是盡管經過數十年的努力,海洋能源在很大程度上仍屬于未來發狀態。

 

5. 太陽能光伏

2018年,由于新興市場需求的增長,太陽能光伏發電行業再次迎來強勁增長,全球年度發電容量首次超過100吉瓦(直流電),累積容量為505吉瓦,同比增加約25%,新興國家和歐洲市場需求的高速增長,彌補了因2018年中國政策變化導致的大幅下滑。但亞洲的新裝容量仍然使其他地區相形見絀。亞洲前三大市場(中國、印度和日本)出現下滑,但亞洲連續第六年在新裝機容量方面超過所有其他地區。2018年,中國占全球新增容量的45%左右,2017年約為54%。2018年有11個國家新增容量超過1吉瓦,2017年和2016年分別為9和7個國家。到2018年底,至少有32個國家的累積容量達到1吉瓦或以上,高于一年前的29個國家。

 

6. 聚光太陽能發電

新裝聚光太陽能發電主要集中在新興市場,同時新的產能也在醞釀中。2018年,全球聚光戴陽能熱發電裝機容量接近5.5吉瓦,同比增長約11%,預計將有550兆瓦的太陽能熱發電上線,這是2014年以來的最大增幅。到2018年底,位于非洲、亞洲、中東和南美洲的10個國家正在建設中的聚光太陽能熱發電項目管網達到約2吉瓦,大部分產能威昱阿拉伯聯合酋長國(0.7吉瓦)和中國(略高于0.5吉瓦)。2018年底,在建的23座工廠中,除3座外,其他所有工廠都計劃建設熱能儲存。到2018年底,運行的熱能儲存達到接近17吉瓦小時。

 

7. 太陽能熱力供暖和制冷

盡管全球裝機容量下降,但是主要市場仍在增長,大型光伏系統幾乎增長了一倍。2018年,全球戴陽能熱裝機容量新增約33.3吉瓦熱,累積達到480吉瓦熱,同比增長約2%。排名前二十的國家約占全球市場的94%。新增能裝機容量中占比最大的是中國,達到74%。排名前二十的其他國家(除中國)共新增容量6.5吉瓦兆卡,同比增加4%。盡管中國仍占據增量的主導地位,但由于市場飽和,工程建設減少,2015-2018年間對住宅太陽能熱水器的需求下降了44%。

 

8. 風力發電

風力發電市場的特點是保持穩定的新增裝機速度,價格下降,離岸風力發電的發展獲得高度關注,在歐洲發展較為成功。2018年全球新增裝機容量約51吉瓦,新增裝機容量與2017年相比減少約4%。這是連續五年年度新增裝機容量超過50吉瓦。2018年全球累計裝機總量達到591吉瓦,累積裝機總量與2017年相比增加9%。歐洲和印度風電市場在2017年發展創紀錄后,到2018年都有所收縮,但其他幾個地區和國家市場出現顯著增長。非洲、東南亞、拉丁美洲和中東的新興市場共占新裝容量的近10%,高于上年的8%。2018年,至少47個國家實現新的風電項目全面商業運行。到年底,至少103個國家已開發出一定水平的商業風力發電能力,33個國家的運行容量超過1吉瓦。

 

(三)分布式可再生能源

在為發展中國家和新興經濟體等偏遠地區家庭提供現代能源服務方面,分布式可再生能源繼續發揮重要作用。2017年,無法獲得電力供應的全球人口減少到10億以下,其中約61%的人居住在撒哈拉以南的非洲地區,約35%來自亞洲發展中國家。2017年仍有27億人無法實現清潔烹飪,其中33%生活在撒哈拉以南的非洲地區,64%生活在亞洲發展中國家。

經過五年的發展,分布式可再生能源越來越多地被用于發電。2017年,超過1.22億人主要通過離網光伏系統獲得電力供應。最然離網光伏主要由微型光伏系統主導,但附屬大型光伏家庭系統的銷量在2018年增長了77%,對電力需求不斷增加。

近年來,分布式可再生能源系統的成功部分歸功于創新的商業模式,使其成本低于化石燃料能源系統,從而幫助更多來自貧困和偏遠地區的家庭獲取能源。

2018年,離網電力部門吸引的企業投資創造了新的記錄,達到5.12億美元,同比增長22%。離網光伏部門的初創企業在2019年籌集了3.39億美元,同比增長6%。小型電網部門在2018年進一步擴大,亞洲約有2000個小型電網在運營,非洲約800個。小型電網初創企業吸引了約5100萬美元投資,同比下降18%。清潔烹飪解決方案的市場也在增長。2017年,清潔烹飪行業吸引了4000萬美元的投資,比上年增長36%。

 

二、政策框架

目前,各國可在神個能源政策框架尚不足以實現全球發展目標。各國支持電力發展的政策增多,但在供暖和制冷以及交通運輸方面的政策仍欠缺。截止2018年,幾乎所有國家都制定了支持可再生能源發展的政策和目標,并不斷優化和調整(見圖3)。在國家或州/省一級制定可再生能源發展目標的國家達到169個。地方政府往往是創新發展機制的先行者,提出了全部使用可再生能源或電力的目標。

 

政府部門正制定政策進一步整合可變可再生能源,從而解決供需問題,提高整個能源系統的靈活性。同時鼓勵部門整合,加大對使能技術的部署,包括提供輔助電網服務的技術或側重于電池存儲等新興技術。各國旨在治理氣候變化而制定的政策,直接或間接地促進了可再生能源技術的發展。碳排放稅和排放交易系統等一系列為實現氣候目標而制定的政策機制,引起了人們對可再生能源的興趣。截止2018年,至少有54項碳定價政策得到實施,其中有關排放交易系統的政策27項,有關碳排放稅的政策27項。

供暖和制冷。制定有關建筑和工業領域提高可再生能源和能源效率的政策尚未覆蓋全球。2018年,設定供暖和制冷目標的國家數量有所下降。擁有可再生供暖和制冷監管政策的國家、州和省的數量下降到20個。支持可再生能源用于建筑和工業供暖和制冷的政策進展緩慢。建筑能源法是提高可再生能源生產和能源效率的主要政策。然而,在該行業,全球只有不到三分之一的國家實施了強制性能源法規,2018年,60%的建筑能源小寒涼均發生在缺乏能效政策的地區。

交通運輸。生物燃料是政策框架的核心組成部分。截止2018年,國家或州/省一級政府在該方面制定通用目標的國家有70個。支持可再生能源在電動汽車應用的直接政策十分有限。交通部門可再生能源政策仍主要側重于公路交通。然而,隨著電力和先進生物燃料在公路交通領域的應用增多,也帶來了相關政策的出臺。

電力。越來越多的國家開始廣泛采用拍賣的方式推動可再生能源在電力領域的應用。2018年,至少有48個國家(包括許多非洲國家)舉行了拍賣活動(上一年為29個)。盡管許多國家轉向拍賣,但上網電價補貼政策和包括可再生能源組合標準、靜計量和財政措施等其他激勵措施,仍是促進可再生能源開發和部署的關鍵。

 

三、投資趨勢

受中國經濟增幅下滑的影響,全球可再生能源領域投資下降。2018年,全球對可再生能源發電和燃料的投資額為2889億美元(不包括50兆瓦以上的水電項目),比上一年減少了11%(見圖4)。從2015年起,發展中國家和新興國家的投資連續四年超過發達國家。2018年,包括中國在內的發展中國家和新興國家的投資額達到1528億美元,同比下降25%,發達國家投資額達到1361億美元,同比提高11%。

 

2018年,可再生能源發電新增裝機(包括所有水電)的投資再次遠遠超過對化石和核能發電能力的投資。投資重點繼續集中于太陽能,特別是太陽能光伏發電,該領域獲得1397億美元。風電場、太陽能園區等公用事業規模項目的資產融資總額達到2365億美元。全球小于1兆瓦的小型太陽能光伏裝置投資額為363億美元,同比下降15%。

各地可再生能源投資的發展各不相同(見表2)。2018年,歐洲、非洲和中東、亞洲(中國和印度除外)以及美國的投資額有所上升,而美洲(不包括美國,但包括巴西)、中國和印度的投資額有所下降。在針對可再生能源的所有融資(但不包括超過50兆瓦的水電)中,中國對可再生能源的投資占全球總量的32%,低于2017年的45%。其次是歐洲(21%),美國(17%)和亞洲-大洋洲(不包括中國和印度;15%)。其他占比較小的國家或地區包括印度(5%),非洲和中東(5%),美洲(不包括巴西和美國,3%)和巴西(1%)。

2:2018年年度投資額/新增凈裝機容量/產量排行榜

 

1

2

3

4

5

可再生能源發電和燃料投資×不包括50MW以上的水電項目)

中國

美國

日本

印度

澳大利亞

單位GDP的可再生能源發電和燃料投資額

帕勞

吉布提

摩洛哥

冰島/塞爾維亞

地熱發電容量

土耳其

印度尼西亞

美國

冰島

新西蘭

水力發電容量

中國

巴西

巴基斯坦

土耳其

安哥拉

太陽能發電容量

中國

印度/美國

日本

澳大利亞

聚光太陽能熱發電容量

中國/摩洛哥

南非

沙特阿拉伯

風力發電容量

中國

美國

德國

印度

巴西

太陽能熱水供暖能力

中國

土耳其

印度

巴西

美國

生物柴油產量

美國

巴西

印度尼西亞

德國

阿根廷

乙醇產量

美國

巴西

中國

加拿大

泰國

資料來源:《2019年全球可再生能源現狀報告》

 

四、能源系統整合和使能技術

全球可變可再生能源發展保持強勁增長。2018年,至少有9個國家的可變可再生能源發電狼占比超過20%,而一些國家的可變可再生能源普及率每年都在快速增長(見圖5)。與此同時,儲能、熱泵和電動汽車的市場進一步擴大。

 

為解決電力消減和局部變化的問題,部分國家和地區將跨區域的電力系統連接起來。此外,還采取了對操作系統、法規好市場進行系統設計,增強電網,提高能源需求和供應的靈活性等措施。

諸如儲能、熱泵和電動汽車等技術的發展,可進一步提高資源供給,幫助整合可變可再生資源在電力行業的應用,提高占比。此外,技術的發展還可帶來供暖和交通運輸領域的新需求,從而進一步增加這些部門中可再生能源供應,并在2018年實現了快死增長。

儲能技術可通過提高系統靈活性、削減和降低成本來擴大可變可再生能源的應用。抽水蓄能在全球儲能存量中占比最大,2018年增加了1.9吉瓦,達到160吉瓦。2019年初,全球電池存儲容量總計略高于3吉瓦,新增容量中近80%集中在5個國家。電表后端電池存儲量也在增長,電池與可變可再生能源的直接耦合發電,特別是與太陽能光伏發電,繼續增長。

2018年,全球熱泵市場繼續增長。中國保持領先地位,而歐洲市場增長了12%,并已連續幾年實現強勁增長。大型熱泵廣泛應用于區域供暖和制冷領域,這些技術可為電力系統靈活提供重要資源。由于制造商希望擴大產品線并進軍新市場,因此發生了幾起合并。

電動汽車行業通過加大需求來整合可變可再生能源的應用。2018年,全球電動汽車庫存超過510萬輛,比2017年增長63%(見圖6)。然而,電動汽車市場仍然高度集中,中國占全球電動汽車庫存的近50%。2018年,加州首次試點使用可變可再生能源為電動汽車充電。2018年,全球范圍內安裝了超過10萬個公共電動汽車充電點。制造商加大對雙向充電的投資,并繼續推進可變可再生能源在電動汽車領域的應用。

五、能源效率

全球能源強度繼續下降。2012-2017年,平均下降率約為2.2%(見圖7)。而在此期間,全球經濟增速是一次能源需求增速的三倍。

 

一些成熟經濟體的能源需求增長早已趨于平穩,甚至開始收縮。然而,盡管許多國家和各最終用途部門的能源效率不斷提高,但在經濟快速增長和能源供應得到改善的地區,能源總需求仍在上升。

盡管建筑行業能源效率有所提高,但總的能源需求卻有所增加,這主要是由于隨著人口和收入的增加,全球對制冷的能源需求增速超過了建筑物的任何其他最終用途。2012-2017年間,交通能源需求也大幅增長,遠遠超過了提高車輛效率的影響。近年來,受結構變化和能效提高的影響,工業對能源的需求增速僅為工業活動的一般。充電的發展繼續加強電動汽車和可變可再生能源之間的聯系。

電力。發電是決定全球一次能源效率的只要因素。世界主要能源消費(煤炭,天然氣,石油和生物量)都用于發電。提高發電過程中一次能源效率的方法有兩種:以是提高熱電廠的效率,二是利用節能技術取代熱)燃燒)發電,包括所有非熱能可再生發電技術。在上述兩種方法共同作用下,全球一次能源效率逐步提高。從2012年到2017年,所有發電(熱能和非熱能)效率增速從40.5%增長至42.8%,年均增速達到1.1%。

建筑。建筑部門的能源消費占全部最終能源消費量的30%。在所有建筑能源需求中,電力需求占31%。全球制冷對能源的需求增長速度比建筑行業中任何其他最終用途的需求增長速度都快。2000-2017年間,建筑能源需求增長20%。在建筑行業,雖然有些地區的建筑能源使用效率比其他地區更高,但就平均而言,由于缺乏有效的政策支持和融資,以及行業慣性導致更高效技術的應用緩慢,全球并未有效提高能源效率。2000-2017年,建筑能源強度年均下降1.6%。與此同時,建筑總面積年均增長3%,幾乎是建筑能源需求的2倍。

工業。工業部門能源消費占全部最終能源消費量的29%。2012-2017年,工業部門的平均能源強度有所下降,年均約2.7%。從2010年到2016年,中國占了全球工業能耗全部經增長的三分之二。亞洲工業能源強度的保持高速增長,年均達到4.1%。2000-2017年間,主要經濟體的工業產值幾乎翻了一番,而得益于經濟結構變化和能效改善,其工業能源需求增長不到一半。

交通運輸。2000-2017年間,交通部門的能源消費增長約45%,占最終能源消費總量的近29%。交通部門能耗的增長反映了在用汽車數量的增長,以及航空和航運活動的提升。

 

譯自:Renewable 2019 Global Status Report, June 2019 by REN 21

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