國際能源署(IEA)發(fā)布《2014能源技術(shù)展望》(簡稱ETP2014)，該報告對到2050年的超過500種能源技術(shù)方案的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析，還探討了通向可持續(xù)能源未來的發(fā)展路徑。
全球能源趨勢顯示，能源需求與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤方面的努力取得了進(jìn)展，但也同時存在瓶頸和不確定性。
全球變暖2℃情景表明，全球人口和經(jīng)濟(jì)增長可以與能源需求脫鉤。全球變暖6℃情景是將目前的趨勢擴(kuò)展到2050年，與2011年相比，全球能源需求會增長70%，排放增長會超過60%。而2℃情景中的激進(jìn)行動會大幅提高能源效率，把需求增長限制在略高于25%，而排放會減少50%以上。兩種情景最顯著的一個區(qū)別是：在6℃情景中，石油依然是最重要的一次能源載體，需求會增長45%，而2℃情景下所做的政策和技術(shù)選擇會讓石油需求減少30%。
太陽能、水電和陸上風(fēng)電目前正在大力發(fā)展，而其他清潔能源的發(fā)展程度則參差不齊。政策確定性對于積極的清潔能源技術(shù)投資前景依然非常重要。陸上風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的單位成本在2013年繼續(xù)下降，但下降速度放緩。在一些國家，部分由于創(chuàng)新市場設(shè)計，其成本競爭力正在改善。但全球核電容量目前處于停滯時期，2025年的全球核電裝機(jī)容量有可能比所需水平低5%至24%，具有很大的不確定性。
新興經(jīng)濟(jì)體已經(jīng)增強(qiáng)雄心，并成為推廣低碳能源技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。新興市場遠(yuǎn)遠(yuǎn)彌補(bǔ)了歐洲和美國放緩的或更為動蕩的可再生能源電力增長。2013年，亞洲擁有一半以上的全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)。中國通過大力發(fā)展清潔交通來改善城市空氣質(zhì)量，已使在路上行駛的電動自行車超過1.5億輛，并且加大了電動公交車的推廣。全球來看，2013年混合動力電動汽車和純電動汽車的銷售創(chuàng)下新紀(jì)錄，但仍未達(dá)到2℃情景發(fā)展軌跡的要求。
推進(jìn)電氣化是全球能源系統(tǒng)的驅(qū)動力之一
在全球范圍內(nèi)，電力需求增長正超過所有其他終端能源載體，這有可能從根本上轉(zhuǎn)變能源供應(yīng)和終端用能。自20世紀(jì)70年代以來，電力在總能源需求中的份額已經(jīng)從9%增加到17%以上。到2050年，2℃情景下電力需求會增長80%，6℃情景下會增長130%。各地區(qū)的電力需求增長率差異巨大：OECD國家?guī)缀醭制?，平均需求增長為 16%;在非OECD地區(qū)，增長猛增至300%。
向電氣化過渡并非是碳中和的。當(dāng)前，繼續(xù)依賴化石燃料發(fā)電的趨勢并未減弱，而電力脫碳要求大規(guī)模逆轉(zhuǎn)這一趨勢。為實(shí)現(xiàn)2℃情景目標(biāo)，到2050年單位電力CO2排放必須下降90%。但由于需求日益增長，同時排放強(qiáng)度變化不大，在1990年至2011年期間總體電力排放增加了75%。這種趨勢會進(jìn)一步推高電力相關(guān)的排放。一些國家持續(xù)使用進(jìn)口化石燃料用于發(fā)電，會增加能源安全風(fēng)險和燃料供應(yīng)波動，造成競爭力問題。為此，應(yīng)采取實(shí)現(xiàn)2℃情景的政策和技術(shù)措施，大幅降低排放強(qiáng)度，減少燃料進(jìn)口和提高終端用能效率，以緩和電力需求增長。
為充分發(fā)掘電氣化的潛力，供應(yīng)和需求方面要進(jìn)行徹底變革，充分增強(qiáng)利益相關(guān)方之間的協(xié)調(diào)
可再生能源技術(shù)的推廣正在開始塑造一個完全不同的未來能源供應(yīng)格局。盡管在2011年化石能源載體依然占到全球電力結(jié)構(gòu)中一次燃料的三分之二，并且近年需求增長的大部分都源于化石能源，但過去幾年，風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電保持了兩位數(shù)的增長，使得全球的可再生能源份額在2011年增加到20%。2℃情景下，到2050年，可再生能源的份額會達(dá)到65%。
在CCS技術(shù)得到推廣前，天然氣是通往更清潔的能源技術(shù)的橋梁。在2℃情景下，2025年之后的燃?xì)怆姀S的排放會高于全球電力結(jié)構(gòu)的平均碳強(qiáng)度，天然氣會失去其作為低碳燃料的地位，基荷燃?xì)怆姀S將需要CCS來實(shí)現(xiàn)2℃情景的目標(biāo)，但條件是CCS在技術(shù)上可以推廣且成本有效。
電力行業(yè)脫碳可以帶來減少終端用能行業(yè)排放的溢出效應(yīng)，無需進(jìn)一步的終端用能投資。增加脫碳電力份額的效益仍未被充分利用，需要采取全面綜合的方法將電氣化和終端用能舉措結(jié)合起來。提高消耗效率和應(yīng)用需求側(cè)管理對于限制產(chǎn)能擴(kuò)張需求和減少電力供應(yīng)鏈上的投資成本來說很重要。
交通電氣化，連同燃油經(jīng)濟(jì)性提高、燃料轉(zhuǎn)換和新型車輛技術(shù)，會大大減少2℃情景中的交通運(yùn)輸行業(yè)的石油用量，而無需大幅增加總體電力需求。2℃情景下的措施會迅速實(shí)現(xiàn)私家車和公共乘用車的電氣化，并擴(kuò)展鐵路貨運(yùn)電氣化。
“系統(tǒng)思維”的框架有助于優(yōu)化跨行業(yè)整合
發(fā)電、輸配電和電力消費(fèi)環(huán)節(jié)的技術(shù)選擇及應(yīng)用對于發(fā)展經(jīng)濟(jì)高效的一體化電力系統(tǒng)十分關(guān)鍵。能源界已經(jīng)普遍認(rèn)識到，從長期來看需要整合供應(yīng)、輸配電和需求等部門的技術(shù)和政策，建立一個清潔的系統(tǒng)，支持高效、靈活、可靠和可負(fù)擔(dān)的電力運(yùn)行。這一“系統(tǒng)思維”在向優(yōu)化電力系統(tǒng)投資和確保有效管理的轉(zhuǎn)型過程中顯得尤為重要。還需要通過“系統(tǒng)思維”促使所有利益相關(guān)方優(yōu)化現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，為實(shí)現(xiàn)一體化進(jìn)行研發(fā)、示范和推廣。
儲電在一體化低碳電力系統(tǒng)中可以發(fā)揮多種作用，但自身不可能成為一種變革的力量。儲電在特定電力系統(tǒng)中的作用要看整個系統(tǒng)范圍的發(fā)展。儲電技術(shù)可提供的靈活性的價值會隨著可變可再生能源在電力系統(tǒng)中份額增加而備受贊譽(yù)，但也會和其他資源進(jìn)行競爭，比如更強(qiáng)的內(nèi)部電網(wǎng)、電網(wǎng)互聯(lián)。
支持全球能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的政策、金融和市場
ETP2014 提出的證據(jù)認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)脫碳，符合到2050年達(dá)到2℃情景目標(biāo)，需要44萬億美元的額外投資，大大抵消超過115萬億美元的燃料節(jié)約，從而實(shí)現(xiàn) 71萬億美元的凈節(jié)約。即便是按照10%的貼現(xiàn)率計算，凈節(jié)約也會超過5萬億美元。為實(shí)現(xiàn)整合能源系統(tǒng)的潛力和解鎖這些節(jié)約，必須采用協(xié)調(diào)的政策，積極轉(zhuǎn)變能源系統(tǒng)和潛在的市場。
從現(xiàn)在進(jìn)入能源市場的清潔技術(shù)中學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)表明，監(jiān)管和市場轉(zhuǎn)型能夠幫助或阻礙單個技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，包括其競爭力。迄今為止，配套方案已?jīng)推動了低碳投資，包括上網(wǎng)電價、基于產(chǎn)出的補(bǔ)貼和配額制度。政府需要評估這些機(jī)制是否依然有用，還是需要用新的方案替代。從有配套機(jī)制的受監(jiān)管的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌龌h(huán)境會大大增加投資者的風(fēng)險，增加技術(shù)投資者在不確定的碳市場和批發(fā)電價風(fēng)險，并可能要求采取不同的監(jiān)管平衡措施。若沒有碳定價的刺激，則有必要制定替代政策工具，激發(fā)競爭性市場的低碳投資。作為一種政策工具，高碳價繼續(xù)顯示出巨大的潛力，政府可借助該工具刺激所需的低碳投資。
技術(shù)的成熟與發(fā)展能夠促進(jìn)政策、監(jiān)管和市場提供新的創(chuàng)新方案，為技術(shù)支持機(jī)制提供補(bǔ)充。智能電網(wǎng)技術(shù)將會為電力系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)行和推進(jìn)電力市場的演進(jìn)提供新的選擇方案，例如，通過促進(jìn)更多的分布式發(fā)電和需求響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。實(shí)施廣泛的城鎮(zhèn)交通電氣化可以成為土地使用、步行、自行車、網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)動車行駛和低碳電力綜合規(guī)劃的一部分。
