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本年度报告假设“墨守成规”、“基准情景”和“快速发展”三种发展情景,用以描述清洁能源市场未来可能的发展趋势。基于对技术成本、经济财富、政策方向和电网投资等不同假设,这三种情景代表了对世界能源体系发展的不同认识。
·世界经济持续低迷:实际GDP年复合增长率为2.2%。
·化石燃料保持低价:页岩气迅猛发展,从而压低了国际天然气和煤炭价格。
·天然气比重的提升足以使公众对环境风险的忧虑大大下降。
·主流能源投资重新流向天然气、煤炭和核能等传统技术。
·对新能源技术发展的支持政策力度下降。
·电网投资依旧停留在集中式的基础设施上。
·经济复苏保持势头:实际GDP年复合增长率保持在2.7%。
·发展中国家能源需求超过供给,迫使化石燃料价格上升。
·公众对环境风险的担忧保持现有水平,欧盟与澳大利亚的碳价上涨。
·现有清洁能源政策一直延续到2020年,其后在关键国家被以碳价取代。
·电网得到稳定投资,并能接纳部分最新分布式电力技术。
·世界经济增长速度回升到过去20年的平均水平:实际GDP年复合增长率达到3.6%。
·能源需求的高速增长导致化石燃料和碳价保持高位。
·环境忧虑进一步加剧,政策协调得到加强,中美两国碳市场启动。
·发电技术的单位成本下降和“基准情景”一致。
·电网技术得到巨额投资,储能技术得到发展。
·第二代生物燃料技术获得突破。
到2030年,可再生能源将占到发电装机总量的一半。
在基准情景中,可再生能源(包括水电)占到全球发电装机总量的比例将从2012年的28%增长到2030年的50%。风能和太阳能继续引领发展。2030年,陆上和海上风电装机量将从2012年的5%上升到17%,超越大型水电。尽管起步较晚,但到2030年,光伏发电装机量也将从2012年的2%上升到16%。难度较大的其他可再生能源,比如潮汐、地热、光热,由于成本较高将占较小的比例。化石能源发电装机绝对量在三个情景中都只有略微增长,而其所占比例将从2012年的67%下降到2030年的40%~45%。核能的比重将保持在6%左右。
图1
在“快速发展”情景中,可再生能源(包括水电)的比例将达到53%,略高于基准情景中50%的水平。“新型可再生能源”(即不包括水电)的比重将从基准情景的36%上升到39%。
在“墨守成规”情景中,包括水电在内的可再生能源占发电装机总量的比例只有48%,而在基准情景中可达到50%。“新型可再生能源”(即不包括水电)的比例将下降到33%。
图2
2013~2030年,可再生能源将占新增发电装机容量的70%。
2013~2030年,全球70%的新增发电装机量将来自可再生能源技术。国际能源署(IEA)“新政策情景”则预测,2013~2030年全球新增发电装机容量将有57%来自可再生能源。太阳能和风能将成为新增容量的最大来源,分别达到30%和27%。随着风电和光伏发电成本的下降,碳价和其他环境措施推高了一些国家化石燃料的使用成本,新增燃煤和天然气发电装机将失去吸引力,只占到新增装机容量的25%。同时,尽管核能将迎来某种复兴,但其在新增装机中的比重仍将停留在5%~6%左右。
图3
在基准情景中,我们预计到2030年,累计非水电可再生能源发电装机量将达到3500GW,比2011年2800GW的预测要高出1/4。这样大幅调高预测,主要是基于以下方面的因素:
·清洁能源技术单位成本加速下降。
·对一些地区像中东等地来讲,尽管安装成本较高,但由于仍然具有成本效益,对清洁能源技术的投资有了更大的增长。
·较低的煤炭价格,使火电厂使用更多燃煤,排放更多二氧化碳,导致欧洲等天然气价较高、气候政策严厉的地区碳价上涨。
图4
在“快速发展””情景中,2013~2030年,可再生能源(包括水电)占新增发电装机量的比例将达到74%(基准情景为70%)。
如果排除水电的话,可再生能源将占新增发电装机量的66%(基准情景为60%)。
在“墨守成规”情景中,可再生能源占新增发电装机量的比例小幅下降,分别达到69%(包括水电)以及58%(排除水电)。
新增发电装机量的构成在三种情景中变化并不显著。
图5
直到2030年,水电将继续保持清洁能源发电量中的首位。
根据“基准情景”,2030年可再生能源在发电量中的比重将从2012年的22%上升至37%。这将低于装机量的比例,因为可再生能源(排除大型水电)的负载系数相比常规热电技术更低。
2030年,风能将占到发电量的12%,而光伏占到6%。直到2030年,水电继续保持清洁能源发电的领先地位。
在“墨守成规”情景中,燃气发电量将继续保持在17%~18%的水平,而在高气价的“快速发展”情景中下降到13%。
由于受到更低成本风电及光伏的打压,燃煤发电量比例将在三种情景中都有所下降。
图6
在基准情景中,到2030年,发电行业项目投资将达到7900亿美元。自2013年起的累计投资将达到11.3万亿美元。
2013~2030年,大约8.2万亿美元,即占总投资的73%,将用于包括大型水电在内的可再生能源领域。海上风电和光热发电等资本密集型可再生能源技术,因为单位兆瓦的造价比较高,投资额在这里显示得更明显。核电设施的高额投资也将抬高核能的投资比重。
图7
基准情景下,2013~2030年,发电项目将需要超过11万亿美元资本投入,其中半数将用于风电和光伏领域。
在“快速发展”情景中,太阳能光伏发电将吸引25%的投资额,总额达到3.2万亿美元。其中2/3将用于分布式光伏开发。
风能投资在三种情景下都将增长,达到2.3万亿美元(“墨守成规”)至3.3万亿美元(“快速发展”),其中1/4为海上风电开发。
对地热、潮汐和光热技术的投资,相比之下仍占较小比例。
图8
包括发电、生物燃料和供热在内,2030年非水电可再生能源项目总投资将从2012年的1890亿美元增长至2030年的6300亿美元。
2013~2030年,投资需求量将累计达到7.6万亿美元。
其中90%资本用于发电行业,剩下10%的一半用于生物燃料行业,一半用于可再生能源供热行业。
图9
2030年,非水电可再生能源项目投资额将在4700~8800亿美元间。
2013~2030年,在基准情景中,累计投资需求达到7.6万亿美元(名义货币)。
图10
“快速发展”情景预测,非水电可再生能源项目投资将在2030年达到8800亿美元(累计达到9.3万亿美元)。此外,还需要2万亿美元额外投资,用于支持包括远距离输送、智能电网、储能和需求响应等基础设施的建设。
在“墨守成规”情景中,疲弱的气候政策和较为低迷的经济预期,导致到2030年非水电可再生能源项目投资名义年均复合增长率仅为4.8%。
基准情景预测,到2030年,全球生物燃料产量将增长近2倍,从2012年的131bnL增长到373bnL。
图11
其中最快速的增长将来自第二代生物柴油和乙醇技术,将分别占到全球产量的41%(基准情景)和53%(快速发展)。
在基准情景中,可再生能源(包括大型水电和传统生物质)占世界一次能源消费的比例将从2012年的21%上升至2030年的28%。
基准情景同时认为,化石能源的比重有望从2012年的78%下降至72%。
图12
在“快速发展”情景中,可再生能源(包括大型水电和传统生物质)占世界一次能源消费的比例将增长至30%。其中,风能、光伏、生物质能、地热能和潮汐能等新型可再生能源技术,将从2012年的3%上升至10%。
在“墨守成规”情景中,可再生能源(包括大型水电和传统生物质)只占到世界一次能源消费的26%。