全球迎来首个“国际清洁能源日”

2024-05-18 02:48潘雁
生态经济 2024年4期
关键词:风能太阳能发电

潘雁

(吉林师范大学 外国语学院,吉林 四平 136000)

清洁能源是指不排放污染,能够直接作用于生产生活的能源,包括可再生能源(太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等)和核能。气候变暖是人类当前面临的最大环境威胁之一,推动能源转型,减少碳排放,降低温室气体浓度,是人类应对这一威胁的核心策略。在这一现实背景下,大力发展环境友好、低碳无污染的清洁能源,已经成为全球各国的广泛共识。为进一步普及清洁能源,助推《巴黎协定》气候目标实现,2023 年8 月25 日,联合国大会通过了77/327 号决议,宣布将每年1 月26 日设定为“国际清洁能源日”。2024年1 月26 日是全球首个“国际清洁能源日”,我们期望在这一主题节日的倡导和呼吁下,世界各国政府、企业、社会组织、个人都能积极行动起来,进一步加大可再生能源投资、研发和部署活动,促进全球向更可持续、更高效、更公平包容的清洁能源系统转变,造福人类和地球。

1 全球清洁能源发展迅猛

加速能源转型、共同应对气候变化已经成为全球共识。俄乌冲突、巴以冲突等地缘政治危机,使越来越多国家深刻认识到,发展清洁能源对本国能源安全的重大现实意义。在这两大因素的叠加下,近年来世界各国都加大了对清洁能源技术创新和项目建设的支持力度,全球清洁能源也因此进入了迅猛发展的新时期。

1.1 全球清洁能源装机容量、发电量快速增加

2023 年3 月,国际可再生能源组织发布的《2023 年全球能源转型展望》报告指出,2022 年可再生能源发电占全球新增发电量的83%,占全球装机发电量的40%,2022 年全球可再生能源总量增加了295 吉瓦,这也是人类历史上全球新能源装机增幅最高的一年[1]。

2023 年4 月,能源环境智库Ember 发布的《2023年全球电力评论》报告指出,目前全球化石燃料发电在全球电力结构中占比61%,而清洁电力占比则达到了创纪录的39%[2]。水电是目前最大的清洁电力来源,在全球电力结构中占比15%。近年来,全球太阳能、风能发展迅猛,这两种类型的能源在全球电力结构中分别占比4.5%和7.6%,合计占比12.1%。2022 年太阳能发电量增长了24%,连续18 年成为全球增长最快的电力来源,仅2022 年新增发电量就可以满足像南非这样大国一年的用电量。2022 年全球风力发电量增速达到了17%,新增风力涡轮机几乎可以满足整个英国一年的电力需求。目前,全球已经有超过60 个国家和地区10%以上的电力来自风能和太阳能。此外,部分国家和地区也因地制宜发展了生物能、地热能、潮汐能等清洁能源,合计占全球电力结构的2.8%。未来,全球清洁能源将持续现有的高速增长趋势。国际能源署发布的《2023 世界能源投资》报告预计,未来两年,全球风能、太阳能装机容量将达到1 太瓦,全球清洁能源装机容量将达到3.5太瓦[3]。

除水能、太阳能、风能等可再生能源外,近年来全球核能发展也迈出稳健步伐。根据国际原子能机构发布的数据显示,截至2024 年1 月31 日,全球运行的核电反应堆共有413 座,核能占全球发电量的9%左右,占全球清洁能源发电的三分之一左右。2024 年2 月,国际能源署发布的相关报告也指出,2025 年全球核能发电量将创历史新高,核能作为一种清洁能源将成为未来三年全球新增电力需求的重要解决方案[4]。

1.2 全球清洁能源投资增长迅猛

近年来全球清洁能源领域投资持续高速增长。2023年5 月国际能源署发布的《2023 年世界能源投资》报告显示,2022 年全球能源投资总额为2.6 万亿美元,预计到2023 年这一数字将增加至2.8 万亿美元,这其中约超过1.7 万亿美元投向可再生能源、电动汽车、核电、储能电池等清洁能源领域,其余1 万亿美元投资则集中在煤炭、石油、天然气等传统化石能源领域,全球清洁能源投资额已经连续五年超过化石能源[3]。作为清洁能源的典型代表,太阳能产业预计在2023 年能获得3 800 亿美元投资,意味着全球每天都有超10 亿美元投向该行业。2023 年,太阳能产业投资总额也将首次超过传统化石能源行业的代表——石油产业,而在10 年前,太阳能产业每年投资额仅为石油产业的六分之一。不仅投资总额高,近年来清洁能源的投资增速也超乎人们的预期。《2023 年世界能源投资》报告的统计数据显示,2021—2023 年,全球清洁能源年度投资预计增速为24%,远超同期化石能源15%的增速。

1.3 全球清洁能源领域科技创新高度活跃

为加速清洁能源发展,近年来世界各国在清洁能源领域的政策支持、研发投入不断增加,为清洁能源普及与持续发展提供了动力支持。

清洁能源技术已经成为全球科技竞争的新高地,全球大国都纷纷入局,出台政策支持本国清洁能源技术创新。欧洲气候主义盛行,清洁能源研究起步较早,并长期领先世界。2011 年,欧盟委员会出台了《2050 能源技术路线图》,2019 年又制定了《欧洲绿色协议》,将可再生能源技术摆在了更为突出的位置,并制定了一系列能源技术研发和示范框架计划。2014 年以来,美国先后出台了《全面能源战略》《美国优先能源计划》等新能源发展战略和规划,加大对新一代核能技术、可再生能源开发利用技术的支持力度。

清洁能源技术投入持续增加。各国在制定清洁能源发展战略的同时,也持续加大了清洁能源技术研发投入。国际能源署发布的数据显示,20 世纪90 年代以前,各成员国能源技术创新主要集中在核能和化石能源领域。20 世纪90 年代以后,特别是进入21 世纪以来,国际能源署成员国在化石能源领域的研发投入比重逐年下降,至2020 年已下降至7%。与此同时,可再生能源(包括氢能)研发投入占比已经提升至20%。《2023 年世界能源投资》报告预计,2024 年,全球清洁能源技术投资将增长15%,达到8 000 亿美元。清洁能源技术已经进入各国研发投资的重点领域。

在各国创新政策和研发资金支持下,近年来全球清洁能源领域科研成果丰硕。在科研论文产出方面,2001年全球清洁能源领域科研论文数量仅为40 万篇,而到2020 年这一数字已经飙升至160 万篇,年均增长率达到13%。从专利产出层面来看,可再生能源领域也表现突出,2021 年在欧洲专利局申请的可再生能源专利数量达到948 385 件,与2009 年相比,这一数字几乎翻了四番[5]。

清洁能源科技发展,也大大降低未来其市场成本,《2023 年世界能源投资》报告预计,受技术进步、供应过剩以及原材料价格下跌等因素影响,2024 年太阳能、储能电池成本还会有明显下降,到2030 年,全球清洁能源技术的平均资本支出将再下降15%~20%。清洁能源成本的下降,将帮助其从传统化石电力市场中获得更多市场份额,这对全球能源转型、碳中和目标实现会产生显著促进作用。

清洁能源的发展有效降低了能源领域碳排放,未来将为全球碳中和目标实现贡献更大力量。《2023 年全球电力评论》指出,得益于清洁能源的发展,2022 年全球电力行业碳排放强度降至436 克二氧化碳每千瓦时,达到历史最低水平。2022 年也成了全球电力行业碳排放的峰值[2]。2024 年3 月,国际能源署发布的《2023 年二氧化碳排放》报告指出,清洁能源有效降低了2023 年全球碳排放量升幅。2023 年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到了374 亿吨,较2022 年增加了4.1 亿吨。由于太阳能、风能以及电动汽车的发展,碳排放增量低于2022 年的4.9 亿吨。2023 年9 月,国际能源署发布的《净零排放方案》报告指出,由于清洁能源技术以及投资规模的创纪录的发展,使得世界能源部门实现净零排放并将全球升温幅度限制在1.5 ℃以内仍有可能。以上统计数据和研究结论,都充分肯定了清洁能源对全球碳中和目标实现的重大战略意义。

2 全球清洁能源发展面临的问题与挑战

尽管目前全球清洁能源发展迅猛,但目前仍面临着不少问题,如区域发展不平衡、电力并网等方面的问题与挑战。

非洲拥有十分丰富的清洁能源,近年来非洲开发银行、非洲联盟等组织积极为非洲可再生能源发展提供政策和资金支持,同时,肯尼亚、南非、埃塞俄比亚、乌干达等国家也因地制宜,计划充分利用自身在太阳能、地热能、风能等方面的优势,大力推进清洁电力项目建设[6]。尽管非洲国家拥有宏大的清洁能源发展计划,但却面临着严峻的资金短缺问题。2023 年9 月,国际能源署和非洲开发银行联合发布的《非洲清洁能源融资》报告显示,受地区稳定、国家市场价格等多重因素影响,非洲国家清洁能源项目融资成本要比发达国家高2 到3 倍甚至更多。非洲丰富的可再生能源无法获得科学开发和利用,将严重迟滞非洲的经济社会发展以及气候目标进程。

非洲清洁能源发展困境是当前全球发展中国家一个缩影,区域、国别不平衡是全球清洁能源发展的一个现实隐忧[7]。《2023 年世界能源投资》报告显示,在快速增长的清洁能源投资中,90%以上份额来自发达国家和中国,绝大部分发展中国家都面临着能源转型投资不足问题。2023 年7 月,联合国贸易和发展委员会发布的《2023年世界投资报告》显示,自2015 年《巴黎协定》通过以来,全球可再生能源国际投资几乎翻了一番,然而这些新增投资主要来自发达国家。发展中国家每年的清洁能源投资需求约为1.7 万亿美元,但2022 年他们仅吸引了5 440亿美元外国直接投资,与实际需求之间存在巨大差距。

清洁能源发展面临的另一个重要障碍是电网连接延迟和电网拥堵。2023 年12 月,COP28 大会上达成的《阿联酋共识》提出,各国应在2030 年之前将全球可再生能源发电量增加2 倍,至11 太瓦。然而,由于清洁电力的特殊性,其在并网、储能方面一直面临困难。因此,未来,各国在发展清洁能源的同时,也必须深刻认识到太阳能的间歇性及巨大储能需求,持续增加输配电和储能投资,缓解电网拥堵,减少并网许可限制,才能进一步简化可再生能源开发程序,促进其健康持续发展。

值得注意的是,尽管清洁能源发展迅猛,降低了全球能源领域碳增幅,但与全球气候目标之间仍存在较大差距。《2023 年全球能源转型展望》指出,要实现《巴黎协定》1.5 °C 温控目标,全球可再生能源发电装机总量必须从2022 年的3 000 吉瓦增加至2030 年的10 000 吉瓦,平均每年新增装机容量约1 000 吉瓦。而现实是,2022 年全球可再生能源发电新增装机容量仅为295 吉瓦,且是有史以来装机容量增幅最大的一年,但这一数字仍远远低于1 000 吉瓦的理想值。这组数据表明,尽管近年来全球可再生能源发展迅猛,但相对于全球气候目标而言,目前世界可再生能源规模仍较小,对人类气候事业的贡献仍有限。

3 中国清洁能源领跑全球

我国政府高度重视可再生能源开发利用工作,早在2005 年我国就制定了《中华人民共和国可再生能源法》,提出要在中央财政中设立专门的可再生能源发展专项基金,并从国家层面加大对可再生能源产业指导和技术支持。2007 年,我国制定了《可再生能源中长期发展规划》,明确提出要在充分利用水电、沼气等可再生能源基础上,大力推动风电、太阳能发电等产业发展,至2020年形成具备自主知识产权的可再生能源装备能力。自“十一五”时期开始,我国每五年都要单独制定一份可再生能源发展规划。2021 年,国家发展改革委、国家能源局等9 部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》提出,到2025 年,我国可再生能源要在一次能源消费增量占比中超50%,可再生能源发电量要达到3.3 万亿千瓦时左右,可再生能源发电总量占全社会用电增量的50%以上,同时、风电、太阳能发电的发电量要实现翻倍。此外,该规划还提出了2035 年我国可再生能源发展的远景目标。

在科学政策指引下,目前我国清洁能源已经步入高质量发展的快车道。风能、太阳能是我国清洁能源快速发展的典型代表。《2023 年全球电力评论》显示,2015年风能、太阳能发电仅占中国总发电量的3.9%,此后,这两种能源电力开始进入飞速发展模式,2022 年中国风能、太阳能发电增幅达到了惊人的26%(新增256 亿千瓦时),短短7 年间两种能源电力绝对量就暴增了5倍,目前已占我国发电总量的14%。风能、太阳能发电满足了中国2022 年69%的新增电力需求。在刚刚过去的2023 年,我国风能、太阳能发展速度同样惊人。国家统计局数据显示,2023 年,我国并网风电装机容量达44 134 万千瓦,增长20.7%;并网太阳能发电装机容量60 949 万千瓦(20.88%),增长55.2%。在COP28 主题会上,国际能源署署长法提赫•比罗尔称,中国在太阳能、风能等清洁能源以及电动汽车领域领先全球,是清洁能源领域的冠军。

中国在清洁能源技术及研发创新方面领先全球。水电领域,我国在超大型水坝设计施工、智能建造,以及百万千瓦级水轮机组等关键设施设备制造领域已跨入世界先进行列,多项水利工程建设指标打破世界纪录。在风电领域,我国陆上低风速风电技术处于国际一流,海上大容量风电机组技术与国际同步。在太阳能光伏发电领域,我国光伏技术更迭速度快,光伏电池转化效率多次打破国际纪录,是全球光伏技术创新的领军者。我国清洁能源科研创新同样领先世界。2022 年1 月,全球科研数据公司爱思唯尔发布的《净零之路:全球清洁能源研究现状》报告显示:过去20 年,全球清洁能源领域出版物有显著增加,自2001 年以来,中国在该领域累计发表40 篇论文,居全球首位,特别是在锂电池、二次电池等领域,我国占绝对领先地位。中国在2012 年、2014 年先后超越美国、日本成为全球清洁能源领域专利产出最多国家,截至2020 年年底,该领域一半以上的专利都属于中国。

我国还是全球清洁能源领域的主要投资者。清洁能源发展离不开充足资本的支持。2024 年2 月6 日,彭博新能源财经公布的《2024 年能源转型投资趋势》报告显示,2023 年全球清洁能源方面的投资总额达到了创纪录的1.8万亿美元,较2022 年增长了17%,其中来自中国、美国、欧盟的投资额分别为6 760 亿美元、3 030 亿美元和3 400亿美元,分别占比37.6%、16.8%、18.9%。可以看出,中国清洁能源投资总额比欧美之和还要多,这一数据充分彰显了中国发展清洁能源、推动能源转型的决心和雄心。

在先进技术、充足资本的支持下,我国清洁能源产业持续占据全球主导地位。风电领域,全球排名前十的陆上风电、海上风电制造企业中,分别有7 家和6 家来自我国,我国企业占全球风电设备60%的市场份额。水电领域,自2014 年以来,我国水电装机容量和发电量就一直稳居全球首位,截至2022 年年底,我国水电装机总量、发电量均占全球三分之一左右。在太阳能光伏领域,我国企业制造的光伏多晶硅板、硅片、电池片和组件,分别占全球市场份额的76%、96%、83%和76%,在光伏产业领域占据全球主导地位。

4 中国绿色技术助力全球能源转型

中国是全球清洁电力发展的主要推动者。国家能源局最新统计数据显示,2023 年全球可再生能源新增装机容量为5.1 亿千瓦,仅中国的贡献度达50%。庞大的可再生能源装机容量为我国清洁电力发展提供了核心支撑。2023 年10 月,能源环境智库Ember 发布的《2023年全球电力年中洞察》报告显示,在风能、太阳能发电领域,中国占据全球绝对优势地位。2023 年上半年,风能、太阳能是全球唯一显著增加其电力份额的两种电源,其中风能增长了10%,太阳能增长了16%,而仅中国一国,就分别对全球太阳能、风能发电增长贡献了43%和91%。可以毫不夸张地说,没有中国,就没有全球清洁能源的快速发展。

我国可再生能源产业发展有力地降低了其发电成本,为其规模化、市场化应用创造了条件。我国清洁能源技术先进,产业规模庞大,所生产的风电、光伏发电、水电等设备已经出口到全球200 多个国家和地区,累计出口额分别达到334 亿美元和2 453 亿美元,有力促进了全球清洁能源发展。国际可再生能源署发布的相关报告指出,在我国企业的技术创新与良性竞争共同作用下,全球风电和太阳能光伏发电的年均度电成本已较10 年前下降了60%和80%,为全球风电、太阳能光伏发电的大规模推广与应用创造了有利的市场条件。这一良好态势,有相当一部分要归功于中国创新、中国制造和中国工程。

我国积极开展国际清洁能源项目合作,助力发展中国家清洁能源产业发展,推动全球能源转型进程[8]。前文提到,发展中国家清洁能源发展进程严重滞后于发达经济体,而清洁能源国际发展不平衡将严重阻碍全球能源转型步伐和碳中和目标实现。为此,我国积极向亚非拉等发展中国家提供可负担的先进清洁能源设备与技术,帮助他们发展清洁能源产业[9]。中非清洁能源合作就是一个典型案例。2023 年8 月,中国能建国际集团、葛洲坝集团与南非当地企业组成联合运营体,共同承担了南非乌莫115 兆瓦光伏项目建设任务,项目建成后将极大改善当地电力消费结构,促进当地绿色发展。此外,我国企业还积极为非洲国家清洁能源发展提供项目咨询、人才培养、产业园区规划等服务,不断提升非洲国家清洁能源发展基础能力。中非清洁能源合作项目,在实现双方互利共赢的基础上,切实推动了当地能源转型进程,有利于全球气候目标实现。2024 年3 月12 日,国际能源署署长法提赫·比罗尔在《人民日报》上撰文,高度赞扬了中国这一行为,并期待中国在推动全球能源转型和绿色发展方面发挥更大作用。

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