IEA发布《可再生能源2021》报告预测未来五年发展趋势

2022-01-18 07:47:37 太阳能发电网
近日,国际能源署(IEA)发布《可再生能源2021:至2026年分析与预测》报告,预测到2026年可再生能源技术在电力、交通运输和供热领域中的部署情况和面临的主要挑战。报告指出,到2026年全球可再生能源发电装机容量将较2020年增加60%以上,达到1800吉瓦以上,相当于目前全球化石燃料和核能的装机容量之和;此外,
二、生物燃料领域

1、尽管生产成本高昂,但未来五年全球生物燃料需求仍将增长

未来五年,全球生物燃料需求将增长410亿升,涨幅达到28%,恢复到疫情前水平,占全球燃料需求增量的五分之一。政府政策支持是生物燃料可持续发展的主要驱动力,此外还包括如整体交通燃料需求、成本和具体政策设计都将影响生物燃料需求的快速增长。生产成本上涨正在减缓生物燃料需求的增长,例如巴西、阿根廷、哥伦比亚和印度尼西亚正在通过暂时减少或推迟生物燃料项目来管理不断攀升的原料成本,预计这些行动将导致2021年生物燃料需求减少3%,即50亿升。虽然需求增长放缓,但2021年生物燃料需求将从疫情后的大跌恢复到2019年水平。但这种恢复是不平衡的。2021年全球乙醇需求仍较2019年水平低4%,到2023年才能完全恢复。但相比之下,2021年生物柴油和生物喷气燃料的扩张幅度远远超过2019年水平,2021年这些燃料的总需求比2019年增长15%,即70亿吨。其中美国生物柴油和中国生物柴油的需求增长是推动该领域需求增长的主要原因。


图5 2021-2026年不同种类(左)和不同地区(右)生物燃料需求增长预测

2、亚洲生物燃料生产总量将在2026年之前超过欧洲,乙醇和生物柴油为代表的生物燃料增长迅速

预计在未来五年内亚洲生物燃料的产量将超过欧洲,这主要归功于强有力的政策支持、不断增长的液体燃料需求和出口扩张驱动。亚洲国家印度尼西亚和马来西亚生物柴油掺混目标和印度的乙醇政策是推动生物燃料产量增长的主要因素。到2026年北美生物燃料需求涨幅最大,美国和巴西是全球最大的生物燃料需求和生产中心。

预计未来五年生物柴油需求将增加2倍,这主要归功于美国和欧洲的政策支持。然而在绝对需求量上,乙醇的需求增长量仍将超过生物柴油,这主要归功于拉丁美洲和亚洲不断增长的需求所致。

3、美国、欧洲、印度和中国四大主要市场的政策支持将有助于生物燃料需求的持续增长

美国、欧洲、印度和中国政府激励政策将在未来五年内对全球生物燃料前景产生深远影响,在加速案例情景中,全球生物燃料需求量将增加一倍以上,涨幅达到每年近9%,上述四大主要市场将占这一涨幅的三分之二。其中亚洲将占据最大的上升空间,超越巴西成为全球第二大生物燃料生产市场。生物喷气燃料需求也将大幅增长,到2026年将增长近60亿升。在美国,可持续航空挑战为航空业设定了一个目标,即到2030年使用110亿升可持续航空燃料(SAF),为实现这一目标,政府正在制定与温室气体强度相关的SAF税收抵免政策。在欧洲,颁布了包括ReFuelEU在内的一揽子计划,制定了到2025年SAF使用占比将达到2%的目标。在中国,政府宣布在2030年实现碳达峰,作为承诺的一部分,中国计划大力推广先进液体生物燃料和SAF等替代燃料。在印度,政府计划在五年内实现乙醇使用占比达到11%,成为仅次于美国和巴西的第三大乙醇市场。

4、生物燃料需要更快的应用部署以实现2050净零排放目标

要实现2050净零排放目标,生物燃料需求量将比主要案例情景中的需求量增加一倍,比加速案例情景中的需求量增加40%以上。这主要是减少交通运输过程的碳排放,特别是减少航运和海运过程的碳排放。


图6 至2026年不同情景预测的生物燃料需求量增长情况

为实现净零排放目标,各国需要在现有政策的基础上,制定更加雄心勃勃的目标。但在制定高标准政策时需要考虑生物燃料生产的可持续性,避免对生物多样性、淡水系统以及粮食价格和供应产生负面影响。主要国家在主要案例情景和加速案例情景的生物燃料市场目标如表1所示。

表1 要国家在主要案例情景和加速案例情景的生物燃料市场目标





印度尼西亚

主要案例情景:到2026年印度尼西亚生物燃料使用比例将达到40%,其中大部分来自于生物柴油,可再生柴油使用占比仅占3%,没有乙醇或生物喷气燃料的生产和使用。所有生物燃料出口量维持在2020年水平。

加速案例情景:可再生柴油使用占比将再额外提高5%,由于几乎所有的燃料生产均来自国内,到2026年出口量将下降。

欧洲

主要案例情景:欧盟成员国实施RED II或更严格的国内目标,非欧盟成员国实施本国国内目标。德国生物柴油和乙醇使用份额保持不变,而可再生柴油的使用占比则增加到2.5%;法国乙醇使用份额扩大,生物柴油使用水平保持不变,可再生柴油使用占比增加到2%,到2025年生物喷气燃料使用份额将达到2%;西班牙乙醇和生物柴油的使用水平保持不变,但可再生柴油和生物喷气燃料使用占比将增加到3%和0.5%;芬兰、荷兰和英国的乙醇使用占比均接近10%;瑞典生物喷气燃料使用占比将增加到3%;意大利可再生柴油使用占比将增加到5%。

加速案例情景:欧盟设定了2%的SAF目标,此外还实施了对RED II拟议的更改,重点将交通温室气体碳强度减少13%。此外,欧盟维持并加强了生物燃料的可持续性要求,限制了一些生物燃料的进口,到2025年英国将实现1%的SAF国内生产目标。

其他国家

主要案例情景:加拿大将在2022年实施清洁燃料标准;马来西亚将在2023年开始实施;泰国到2026年前将实现生物燃料使用占比达到15%,其中生物柴油使用占比将增加到10%;新加坡可再生柴油和生物喷气燃料生产规模将扩大;阿根廷生物柴油使用占比将维持在5%,乙醇使用占比将增加到12%;哥伦比亚到2022年乙醇使用占比将恢复到10%,到2026年生物柴油使用占比将维持在10%左右。

加速案例情景:加拿大同美国一道支持SAF目标;马来西亚将工业部门生物柴油使用占比扩大到20%;阿根廷生物柴油使用占比再提高10%;哥伦比亚生物柴油使用占比将增加到13%;泰国到2026年将实现20%的乙醇使用占比,并允许10%的乙醇产量进行出口。

三、可再生能源供热领域

1、全球可再生能源供热进展缓慢

供热是全球最大的能源终端应用,占2021年全球终端能耗的近一半,远远高于电力(20%)和交通运输(30%)。工业过程占供热领域能耗量的51%,建筑物供暖(空调、暖气和烹饪)占46%,剩余用于农业部门,主要进行农作物温室种植。2020年全球供热需求下降了2%,主要是由于疫情导致经济活动减少,但可再生热能消耗量同比增长超过3.5%。中国贡献了全球超过四分之一的供暖能耗(其中70%用于工业部门),而美国、欧盟、俄罗斯合计占全球供暖能耗的35%。2020年供热领域相关的CO2排放量达到131亿吨,占碳排放总量的40%。供暖领域严重依赖化石燃料,2020年可再生能源在该领域仅占不到四分之一,这一比例在过去三十年几乎保持不变。


图7 2010-2020年建筑部门与工业部门可再生和不可再生供热能耗及相关CO2排放量

2、到2026年需加大可再生能源供热以实现2050净零排放目标

预计未来五年内全球供热需求将增加17艾焦耳,增长幅度高达9%,是过去十年的三倍。这几乎都来自工业部门供热需求的不断增长,其中一半的需求增长来自中国和印度。未来五年内,传统生物质能需求预计将小幅下降1.7艾焦(下降7%),这主要受中国和印度进行生物质炉灶的升级改造影响导致。全球先进可再生供热消耗量预计将比需求量增长更快,增长5.4艾焦耳,涨幅近四分之一。未来五年,建筑部门贡献供热增长的绝大部分。未来五年虽然可再生能源供热占比将从2020年的11%增长到2026年的13%,但这仍不足以抑制不可再生能源供热导致的碳排放。预计未来五年内,与供热相关的化石燃料燃烧释放的CO2将增长5%,相当于6亿吨CO2。因此,可再生能源供热所占份额必须以2.5倍的速度增长,再加上人们外出方式的大规模改变以及建筑和工业部门材料和能源效率的改进,才能实现2050净零排放目标。


图8 至2026年建筑部门与工业部门可再生能源供热能耗及其在供热需求中的占比预测

注:展望情景指的是截至2021年9月政策制定的目标

3、未来需针对建筑和工业部门采取及时有效的行动以实现净零排放目标

在IEA净零排放情景中,现代可再生能源供热在建筑部门消耗量增长速度是展望情景的2倍,而在工业部门几乎达到3倍。未来五年,与展望情景相比,净零排放情景中现代生物能源消耗量将额外增加5.1艾焦耳,工业部门和建筑部门各贡献50%。在工业部门这一差距主要来自水泥生产中使用了更多的城市固体废弃物,以及造纸过程中对废弃物的再利用;在建筑部门,将更广泛地推进改进的生物质炉灶替代传统生物能源。此外,在可再生电力方面,通过热泵和直接电气化过程(如用电弧炉)实现更高水平的终端用能电气化。在净零排放情景中,到2026年全球建筑物中安装的热泵数量将比展望情景增加50%,到2030年将增加到6亿台,主要是颁布化石燃料锅炉使用禁令。到2030年热泵将满足建筑物20%的能源需求,高于2019年5%的利用水平。在太阳能供热方面,未来五年在净零排放情景中直接太阳能供热能耗增长速度是展望情景的2.5倍以上,相差1.1艾焦耳。这一增长主要来自于建筑领域大规模安装太阳能热水器、工业制造过程中太阳能供热的扩张。因此,使用太阳能供热系统的住宅数量将从2020年的2.5亿户增加到2030年的4亿户,到2050年将增加到12亿户。值得注意的是,现有集中供暖系统的脱碳潜力远远超过了目前的预测,到2026年可再生能源在全球集中供暖的使用份额将增加1倍以上。这意味着可再生能源集中供暖的增长速度需要比展望情景快6倍。


图9 至2026年全球可再生能源供热消耗量变化及供热相关的CO2累计排放量

长远来看,净零排放情景预测在建筑和工业部门,生物甲烷、可再生能源和氢能等用于供暖的清洁气体应用场景将更为广泛,但目前应用仍受到一定的限制,这些基于可再生能源的能源载体可以通过渐进式掺混入当前燃料中,利用现有的天然气基础设施继续输送,并最终应用于终端设备。除扩大可再生能源供热应用范围外,改变人们出行方式、优化材料和提高能源效率对满足净零排放过程中供热需求至关重要。此外,更高效的烹饪和取暖技术取代传统生物能源应用也是实现净零排放的一个关键要素。




作者: 来源:先进能源科技战略情报研究中心 责任编辑:jianping

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