全球可再生能源发展态势分析

高慧，杨艳，饶利波，何艳青，吕建中( 中国石油集团经济技术研究院 )



全球可再生能源发展态势分析

高慧，杨艳，饶利波，何艳青，吕建中
( 中国石油集团经济技术研究院 )

摘 要：根据21世纪可再生能源政策网自2004年成立后历年发布的《可再生能源全球现状报告》和《可再生能源全球未来报告》，以及中国学者近年来所做的相关研究，当前全球可再生能源发展呈现以下态势：可再生能源发展规模高速增长；低油价下全球可再生能源投资不降反增；越来越多的国家将发展可再生能源作为能源战略的重要组成部分；可再生能源成本不断下降，部分采用先进技术的可再生能源与化石能源相比已初具竞争力。

关键词：可再生能源；能源替代；风电；太阳能发电；装机容量；能源投资；能源成本

21世纪可再生能源政策网（Renewable Energy Policy Network for the 21st Century，简称REN21）是一个由政府机构、非政府组织、学术研究机构、国际组织和行业协会等组成的全球性非盈利组织，总部设立在法国巴黎的联合国环境署。REN21自2004年成立后发布了一系列《可再生能源全球现状报告》（Renewables Global Status Report）[1]和《可再生能源全球未来报告》（Renewables Global Futures Report）[2]。 REN21的专业报告在可再生能源行业已颇具国际影响力。在中国，为了探索能源生产和消费革命的实现路径，一些权威机构也开展了中国可再生能源发展路径研究。

本文在梳理REN21历年来发布的《可再生能源全球现状报告》和《可再生能源全球未来报告》的基础上，结合中国学者近年来所做的相关研究，分析当前全球和中国的可再生能源发展现状与趋势。

1　全球可再生能源发展现状与趋势

1.1可再生能源发展规模高速增长

可再生能源可从四个途径替代传统能源：发电、供热/供冷、交通燃料以及偏远乡村的能源供应。其中，发电是最主要、规模最大的用途。近年来，已有许多国家实现了高比例的可再生能源发电，其中多数国家的可再生电力以水电为主。20多个国家的可再生电力占比超过50%，包括冰岛（100%）、挪威（96%）、巴西（85%）、新西兰（73%）、哥伦比亚（70%）、奥地利（68%）、委内瑞拉（66%）、瑞士（58%）、瑞典（55%）等[2]。

20世纪90年代以来，全球可再生能源行业发展不断加速。可再生能源发电装机容量从2004年的8.12亿千瓦增加到2014年的17.12亿千瓦，年均增长8%左右，其中水电、风电和太阳能光伏发电占绝对领先地位（见图1）。全球发电装机容量中有27.7%来自可再生能源。2014年全球可再生能源新增发电装机容量占全球新增容量的59%，首次超过煤电和天然气发电新增容量之和。

全球生物质液体燃料产业规模增速显著，2004-2014年燃料乙醇产量平均每年增长11.7%，生物柴油产量平均每年增长29.7%（见图2）。

中国在发展可再生能源的道路上已迈出实质性步伐，2014年中国可再生能源发电总装机容量以及水电和风电装机容量均排名全球第一，太阳能光伏发电装机容量排名第二，生物质发电装机容量和燃料乙醇产能均排名第三（见表1）。

2014年，全球能源消费总量的19%来自可再生能源，其中约9%来自传统可再生能源利用（即偏远地区的生物质直接利用），10%来自发电、供热等现代可再生能源。2014年可再生能源发电量满足了全球电力需求的22.8%（见图3）；在中国，可再生能源发电量占总发电量的比重创历史新高，达到23.3%（见图4）。

1.2低油价环境全球可再生能源投资不降反增

图1　2004-2014年全球可再生能源发电装机容量[1]

图2　2004-2014年全球生物质液体燃料产量[1]

表1　　2014年各类型可再生能源发展规模全球排名[1]

图3　2014年全球发电结构[1]

图4　2014年中国发电结构[3]

在2014年下半年原油价格大幅下跌的背景下，2014年全球可再生能源新增投资逆转了之前两年的下降趋势，比2013年增长了17%，达到2702亿美元。全球可再生能源发电投资连续5年超越化石能源发电投资。对可再生能源产业而言，虽然政府的扶持政策很关键，但是近年来其市场化融资能力在不断增长，2014年全球可再生能源股权投资增长了54%。

近年来中国的可再生能源投资高速增长，从2013年起超越欧洲和美国（见图5），2014年占全球发展中国家可再生能源新增投资的2/3。

1.3越来越多的国家将发展可再生能源作为能源战略

的重要组成部分

图5　2004-2014年全球主要经济体可再生能源投资额[1]

可再生能源的发展很大程度上受到政府政策的影响。在过去的十年中，制定并执行可再生能源支持政策的国家和地区数量迅速增长（见表2）。截至2014年底，已有164个国家确定了可再生能源发展目标，145个国家颁布了相应的支持政策。

1.4可再生能源成本不断下降，部分采取先进技术的

可再生能源与化石能源相比已初具竞争力

得益于政府扶持、产业规模扩大及技术创新，全球可再生能源成本不断下降。从1998年到2015年，风力发电成本降低了58%；太阳能光伏发电成本平均每年下降6%～7%，并且每年的降幅不断扩大，当前对2020年光伏发电成本的预测数值是2005年预测数值的一半。2011年全球可再生能源投资2790亿美元，设计发电装机容量7000万千瓦；2014年投资额与2011年相当，但设计发电装机容量达到9500万千瓦，从另一个侧面说明了可再生能源成本不断降低。

部分可再生能源发电与传统化石能源发电相比已初步具备成本竞争力。例如，在一些国家和地区，陆上风电、太阳能光伏发电、地热发电、生物质发电的成本已经接近中国和德国的燃煤发电成本（见图6）。2014年，一些国家的生物质液体燃料生产成本与成品油零售价已较为接近，例如阿根廷的生物柴油0.56～0.72美元/升，东南亚国家的生物柴油1～1.3美元/升，欧盟的生物柴油1.05～1.3美元/升，美国的燃料乙醇0.85～1.28美元/升，巴西的燃料乙醇0.82～0.93美元/升。

1.5对全球可再生能源未来占比的远景预测

对可再生能源在未来世界能源消费结构中占比的预测历来是一个有争议的话题。由于对未来经济发展、人口增长、能源成本和价格、能源消费方式、环境容量约束等条件的观点和假设各不相同，各个公司、公共组织和科研机构对可再生能源未来占比的预测数值大相径庭。

表2　制定可再生能源政策的国家数量[1]

图6　2014年全球可再生能源发电成本比较[1]

20世纪90年代，壳牌公司认为2050年可再生能源占比将达到50%，国际能源署（IEA）认为这一比例可达到35%。由于全球可再生能源的发展速度非常快，使得人们不断调整这一预测值。21世纪初，IEA、德国全球气候变化咨询委员会、绿色和平等组织发布了基于模型计算的可再生能源未来占比预测，预测数值为24%～50%。

2010年以来，可再生能源远景预测大致可以分为三类。第一类是以BP、埃克森美孚等为代表的保守预测，2035-2040年的预测值为15%左右；第二类是以IEA、联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）等为代表的温和预测，2050年的预测值为20%～50%；第三类是以绿色和平、世界自然基金会等组织为代表的激进预测，2050年的预测值为50%～100%（见表3）。

2　中国可再生能源发展现状与趋势

2.1可再生能源在中国未来能源结构中占比预测

近年来中国可再生能源的发展呈加速趋势，对可再生能源未来占比的预测数值不断走高。

2007-2009年，国务院发展研究中心、发展改革委能源研究所组织开展了“2050中国能源和碳排放”研究。课题组根据对2050年中国GDP、人口数量、消费方式、技术进步的预测设计了中国可能的减排需求，分三种不同的情景描绘了未来的能源消费和碳排放情况，2050年中国可再生能源在一次能源消费中所占比例为13%～16%[4]。

2014年11月，国务院发布《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》（下称《计划》），提出2020年中国可再生能源占比要达到15%的目标，将实现这一目标的时间从2050年提前至2020年。为此需要：1）降低煤炭消费比重：全国一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右，煤炭消费比重控制在62%以内。2）大力发展可再生能源：非化石能源比重达到15%；风电装机容量达到2亿千瓦，太阳能光伏发电装机容量达到1亿千瓦，常规水电装机容量达到3.5亿千瓦左右；地热能利用规模达到5000万吨标准煤；风电与煤电上网电价相当，光伏发电与电网销售电价相当[5]。

表3　不同公司/组织对可再生能源未来占比的预测[2]

截至2014年底，中国风电、太阳能发电（绝大部分为光伏发电）和水电装机容量分别为9580万千瓦、2650万千瓦和3亿千瓦，分别比2013年增长了25.6%、67.0%、7.9%。为达到《计划》目标，2015-2020年风电、光伏发电和水电装机容量年均增长率需分别达到15.9%、30.4%、3.1%。

2015年，国家发展改革委能源研究所组织开展了“中国高比例可再生能源发展情景暨路径研究”，探讨了在中国既定经济社会发展目标下的可再生能源发展情景。研究认为，中国高比例可再生能源发展道路兼顾了当前和未来的发展需求，可显著提升宏观经济发展质量。到2050年，全国可能形成以可再生能源为主的能源体系，可再生能源占比可达60%以上；能源系统的核心将是电力系统，电力成为生产生活的主要用能方式，功能单一的电力输送网络将向资源优化配置平台转型；电力占终端能源消费的60%以上，其中可再生能源发电占比可达85%以上（见图7）。在交通领域，2020年全国新能源汽车（包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车）产销量可达到200万辆，保有量达到500万辆，以电动汽车为代表的新能源汽车将在2035年前超过内燃机燃油汽车销售量，成为主流动力车辆。

2.2可再生能源对中国能源消费的作用日益重要

为了探讨可再生能源在支撑中国能源消费中的作用，需要计算可再生能源发电占全部发电量的比例，并将可再生能源发电量与每年新增电力需求做比较。中国风电和太阳能发电占比从2004年的0.1%增长到2014年的4.1%，增速显著（见图8）。2012年以前，风电和太阳能发电量与全国新增用电量的比值未超过20%；2012年之后，这一比值不断增高，2014年风电和太阳能发电量首次超过了新增用电量。

可再生能源在支撑全国能源消费中体现出越来越重要的作用，未来可再生能源将不断加大对化石能源消费的替代程度，导致石油、煤炭消费在一次能源消费中占比的持续减少。

图7　中国未来高比例可再生能源发电量[6]

图8　中国风电和太阳能发电占比及其发电量与全社会新增用电量的比较[7]

参考文献：

[1] REN21. Renewables Global Status Report[R]. Paris, 2005-2015. [2] REN21. Renewables Future Report 2013[R]. Paris, 2013.

[3]中国电力企业联合会. 中国电力工业现状与展望 [EB/OL].

2015-03-10. http://www.cec.org.cn/

yaowenkuaidi/2015-03-10/134972. html.

[4] 2050中国能源和碳排放研究课题组. 2050中国能源和碳排放报告[M]. 北京：科学出版社，2009.

[5] 国务院. 能源发展战略行动计划（2 0 1 4 - 2 0 2 0年）[ E B / OL].2014-11-19. http://www.gov.cn/zhengce/content/2014-11/19/ content_9222.htm.

[6] 国家发展和改革委员会能源研究所. 中国2050高比例可再生能源发展情景暨路径研究[R]. 北京，2015.

[7]《中国电力年鉴》编辑委员会. 中国电力年鉴[M]. 北京：中国电力出版社，2005-2014.

编辑：庞孟昌

编审：周勇

Development of global renewable energy

GAO Hui, YANG Yan, RAO Libo, HE Yanqing, LV Jianzhong
(CNPC Economics & Technology Research Institute)

Abstract：Based on the annually published Renewables Global Status Report and Renewables Global Future Report by REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21stCentury) since 2004, as well as recent related studies by Chinese scholars, the article reports the general situation of global renewable energy development, including the overall scale of renewable energy has been growing rapidly; investment in renewable energy was increasing with the oil prices declined; more countries have planned renewable energy strategies; costs of renewable energy continued falling and some of them has become cost-effective compared with fossil energy.

Key words：renewable energy; energy alternatives; wind power; solar power generation; installed capacity; energy investment; energy cost

收稿日期：2016-02-17