可再生能源
摘要
国际能源署发布最新年度《世界能源展望》，呈现出三种不同的能源发展场景。中国正经历经济转型，新能源将逐步取代煤炭，可再生能源成本也将逐步下降。
全球能源体系一时风起云涌，变幻莫测。可再生能源的大力开发致使其价格暴跌;全球电力能源使用比例持续增长;中国煤炭使用量正以缓慢的速度稳步下降;美国天然气和石油产量激增。
本周国际能源署发布了最新年度《世界能源展望》，这份报告多达763页，展示了2040年世界可能呈现出的三种不同场景：1.继续落实现行政策;2.根据《巴黎协定》推出新政策;3.各国迅速采取措施将气温上升控制在2摄氏度以内。
该报告分析了未来20年，在上述每一种情况下世界能源使用的不同变化方式。
未来能源使用场景
国际能源署是一个国际政府间组织，成立于1974年石油危机之后。它发布了一份年度《世界能源展望》，对未来几十年的能源走向进行预测。
下图展示了今年报告中三种未来能源预期走向，以及各类能源使用量和二氧化碳排放量的相对比例。
·“现行政策”场景下(左边图表)，政府不会出台新政策促进清洁能源发展和能效提高。
·“新政策”场景下(中间图表)，根据巴黎协定及其它已出台但还未实行的政策，制定新政策。
·“可持续发展”场景下(右边图表)，未来几十年，碳排放量将大幅下降，全球气温上升将控制在2摄氏度以内。
现行政策
《世界能源展望》的现行政策场景只着眼于那些已在各国落实的政策，各国没有采取额外的干预措施来减少排放，改善空气质量，或者改变目前的能源市场。当前仍然有一些技术变革会影响到不同能源的价格，但是到2040年，每个能源的相对比例将几乎保持不变。
在现行政策下，二氧化碳预期排放量到2100年将导致全球气温上升3摄氏度左右(2.5摄氏度—3.5摄氏度)，类似于政府间气候变化专门委员会(IPCC)的代表性浓度路径RCP6.0场景假设。(《碳简报》发表了一篇关于不同“代表性浓度路径”，即“RCPs”的解释报告。)
值得注意的是，《世界能源展望》并没有预见现行政策会产生代表性浓度路径RCP8.5的场景——政府间气候变化专门委员会(IPCC)一如既往的商业式高端场景，该场景预计2040年二氧化碳排放量将比现行政策下的排放量高出近50%。
新政策
新政策场景采用了“现行政策”，并增加了巴黎协定的成果，以及其他国家和地区的政策，这些政策虽已出台，但尚未实施。
在这种场景下，全球煤炭使用量将在2020年左右达到峰值，并保持这样的水平一直持续到2040年。目前在建的电厂到时候已经完工而且很少有电厂倒闭，但全球几乎所有的能源需求都是由其他燃料满足的。总体能源使用量比“现行政策”下使用量低8%，可再生能源将在电力生产中发挥更大的作用。
新政策场景是《世界能源展望》的核心重点。报告中的大部分数据都在研究其影响。2040年的排放预测与政府间气候变化专门委员会(IPCC)的设想一致，这将导致2100年全球气温上升2.5摄氏度左右(2-3摄氏度)，类似于代表性浓度路径RCP4.5场景。
可持续发展
《世界能源展望》报告中，新可持续发展场景由之前的“450场景”演变而来，该场景旨在将空气中的二氧化碳浓度限制在百万分之450以内。并且，除了减少排放，它还将确保能源全面供给和减少空气污染列为重中之重。
在“可持续发展”中，到2040年全球煤炭使用量将下降50%以上。天然气的使用水平保持不变，石油使用量缓慢下降，能源总需求比“现行政策”下的需求量低20%以上。
“可持续发展”场景支持这样一个观点：有66%的可能性可控制全球气温上升在2摄氏度以内。到2040年，“可持续发展”场景下的碳排放量与政府间气候变化专门委员会(IPCC)的代表性浓度路径RCP2场景预测非常相似。下图显示了2040年之后所需的减排轨迹，以实现2摄氏度(红线)和1.5摄氏度(橙色)温度限制。
可再生能源成本下降
在以往报告中，国际能源署总是低估风能和太阳能的发展，及其快速下跌的价格。可在最新的报告中，它着重强调了可再生能源在不久的将来会越来越具有成本优势。
即使在保守的“新政策”场景中，它也指出，美印中三国在2025年至2030年间，太阳能光伏发电成本将低于煤炭。
报告还提及过去的预测过于保守，称对中国太阳能光伏的预测一直低于其实际增长。如下图所示，左边图表描绘了《世界能源展望》连续几年来对未来太阳能发电的预测，持续低于实际的增长。这在很大程度上是由于其使用官方目标来进行预测，事实证明这些目标本身就已过于保守。
报告预测可再生能源在未来将占据十分重要的地位。“新政策”场景下，到2040年，可再生能源将满足40%的新增需求，并在很大程度上抑制煤炭增长。
在许多国家可再生能源会是最经济的新型发电方式，因此在全球新电厂总投资中，可再生能源发电厂预计将占其中的三分之二。
在“新政策”场景下，国际能源署还预测到2040年，太阳能将成为低碳发电中最主要的能源，主要由印度和中国的项目牵头。在欧盟，可再生能源发电将贡献80%的新电能，2030年之后，风能将成为最主要的电力来源。
下图显示了“新政策”场景下，在1990-2016年和2016-2040年间能源总需求的增降。由于中国将成为全球能源使用变化的主要驱动因素之一，因此将变化结果分为中国(深色阴影)和世界其它地区(浅色阴影)两部分。
在“新政策”场景下，预计煤炭用量将在全球范围内略有增长，但在中国将会有所下降。石油增长水平将远低于过去20年，而天然气增长率预计将保持相对稳定。
在2016-2040年间，可再生能源和其他低碳能源的增长率将大致翻一番，在中国该增长率将增加五倍。在未来的24年里，即使是在有些保守的“新政策”场景下，可再生能源都将是最主要的电力来源。
电力需求急剧增长
国际能源署预计，到2040年，将有数亿“无电族”获得电力。与此同时，随着全球生活水平的提高以及消费者对新设备和冷却系统的投资，能源消耗将大幅增加。《世界能源展望》报告估计，“新政策”场景下，2016年至2040年间大约有40%的能耗将来自电力。
到2040年，中印新增发电量将相当于美欧整个电力系统的供电量。“新政策”场景下，2016年至2040年间能源投资总额预计将达到约60万亿美元，“可持续发展”场景下总额预计将达到约70万亿美元，其中约有20万亿美元用于发电。
中国变化——日新月异
《世界能源展望》预测中国经济将经历剧烈变化，其中心将从重工业转移到服务业和电子技术产业。作为世界最大能耗国，中国的这些变化将对全球能源体系发展走向产生重大影响。
空气污染公共健康事件导致每年约有两百万新生儿死于早产，中国对空气污染的防治以及上述经济转型，将有望促使中国在2020年前实现碳消耗的缓慢减少。
在“新政策”场景下，到2040年煤炭使用总量将下降15%，在“可持续发展”场景中这一降速甚至更快。能源需求的增长率也将从2000年8%放缓至2040年的1%。但是，“新政策”场景下，到2040年，中国人均能耗仍高于欧盟。
国际能源署预测，减少的大部分的煤炭发电量将被可再生能源发电所替代，煤炭发电将呈下降趋势，而太阳能将在发电过程中占主导地位。“新政策”中世界上三分之一的新风能和太阳能将在中国投入使用。进口天然气也将一显身手，美国可能成为中国液化天然气的主要出口国。
结论
国际能源署发布的新《世界能源展望》描绘了一幅全球能源系统转型的图景。技术创新和政策变化正在不断推动可再生能源成本下降，全球对气候变化和空气污染的关注使得世界对煤炭的消耗越来越少。
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