IRENA:到2050年電力消費在終端消費中占比將增至近50%
發布者:lzx | 來源:全球能源互聯網期刊 | 0評論 | 1217查看 | 2020-04-24 10:28:48    

近日,國際可再生能源機構(IRENA)發布了《全球可再生能源展望》報告(Global Renewables Outlook : Energy Transformation 2050),報告強調了到2050年的氣候安全投資選擇、轉型所需的政策框架以及不同地區面臨的挑戰,為創建可持續的未來能源體系提供了路徑。報告正文共分為6章:2050發展路線圖、全球社會經濟影響、區域能源轉型的技術經濟環境、區域社會經濟影響、邁向零碳、實現社會的脫碳轉型。


報告指出,能源行業發展正在經歷深刻變革,主要體現在:


可再生能源和相關技術廣泛應用,在全球新增發電裝機容量中占主導地位,光伏、風電的成本將在未來10年變得具有競爭力。


可再生能源發電量的增長超過了電力需求的增長,特別在2019年化石燃料發電量出現了下降。


隨著可再生能源發電成本和電動汽車、電池等關鍵技術成本的降低,電氣化交通正顯露出爆發式增長的前兆。


可再生能源在建筑和工業等主要能源消費領域的增長速度仍然較慢。


能源效率需要迅速、大幅度地提高。


報告描繪了“轉型能源情景”(Transforming Energy Scenario),到2050年,全球能源相關的CO2排放量將減少70%,年均降幅將達到3.8%。下圖顯示了為達到這一目標可再生能源需要占的比例和需要提高的能源效率。


增加可再生能源發電對世界能源體系脫碳至關重要。全球能源轉型最重要的協同效應來自于各種低成本可再生能源技術的不斷發展,以及在運輸、供熱和制氫等領域終端消費中電能的廣泛使用?!稗D型能源情景”為到2050年可再生能源在總發電結構中的占比達到86%開辟了道路。在終端消費側,電能的占比將從當前的20%增加到2050年的50%,工業和建筑領域使用電能的比例將翻倍,交通領域將從如今的1%增加到40%。


太陽能光伏和風電將引領全球電力行業的轉型。風電將成為主要的發電來源,提供總電力需求的三分之一以上,光伏發電緊隨其后,約占25%,占比比2017年增加10倍。同時,在未來電力系統中,水電的調節能力將為高比例的間歇性可再生能源并網起到重要的協同作用,還可以為調節河流流量和防洪發揮作用。


由于可再生能源電氣化和可再生能源直接使用的增加,可再生能源在最終總能耗(TFEC)中所占的比例也將顯著上升。


報告提出了未來能源的五大技術支柱,分別是:終端電能替代、電力系統靈活性、傳統可再生能源、綠色氫能與航運、航空、重工業等關鍵領域的創新。


在“轉型能源情景”下,到2050年,電力將成為主要的能源載體,從占終端消費的20%增長到接近50%,總用電量將增加一倍以上。終端能源消費中電能占比的增速需要達到當前的4倍,從每年0.25個百分點增加到每年1個百分點。從這個角度看,終端能源消費中每年需要比現在多實現1000TWh的電能替代(相當于日本全年的發電量),為了滿足這一額外的可再生電力需求,每年需要增加超過520GW的可再生能源發電裝機。與此同時,可再生能源發電的比例必須從目前的26%上升到2030年的57%以及2050年的86%。


終端消費的電能替代將推動可再生能源電力需求的增長?!稗D型能源情景”下,交通領域中電動汽車的數量將從2019年的800萬輛增加到2050年的11億輛。在供暖方面,熱泵的能效是傳統供暖系統的2到4倍,到2050年,熱泵的安裝數量需要增加10倍。這些高效的電能替代技術也帶來了能源效率的提高。


靈活性是未來高比例可再生能源電力系統的關鍵因素。目前,一些國家可再生能源年發電量占比超過30%,這意味著,間歇性的可再生能源瞬時滲透率有時可能接近甚至超過電力需求。這些電力過剩的時段可為進一步電氣化提供新的商機?!稗D型能源情景”中,73%的裝機容量和超過60%的發電量將來自光伏和風電,目前發電量的占比僅為10%。


電力系統必須通過技術、商業模式、市場設計和系統運行的創新來實現最大的靈活性。技術層面,長期和短期儲能對于增加靈活性十分重要,固定儲能(不包括電動汽車)需要從目前的約30GWh增加到2050年的9000GWh。如果算上電動汽車儲能,儲能能力將再增加14000GWh,達到23000GWh。


基于可再生能源的電能替代,釋放了電能使用和可再生能源發電大幅增長之間的潛在協同效應,要有超越電力系統發電側的眼光,利用所有可獲得的靈活性資源來應對新出現的業務挑戰,包括使用智能數字設備、信息技術、主動需求管理、儲能、電網互聯和P2X。


向可再生能源的轉型可以使電力行業的CO2排放量比“已規劃能源情景”減少64%,而終端能源消費的深度電氣化可以使建筑、交通和工業領域的排放量分別減少25%、54%和16%,能源相關總的減排量將超過60%。

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