全球可再生能源發(fā)展態(tài)勢分析

高慧，楊艷，饒利波，何艷青，呂建中( 中國石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 )

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全球可再生能源發(fā)展態(tài)勢分析

高慧，楊艷，饒利波，何艷青，呂建中
( 中國石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 )

摘 要：根據(jù)21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)自2004年成立后歷年發(fā)布的《可再生能源全球現(xiàn)狀報(bào)告》和《可再生能源全球未來報(bào)告》，以及中國學(xué)者近年來所做的相關(guān)研究，當(dāng)前全球可再生能源發(fā)展呈現(xiàn)以下態(tài)勢：可再生能源發(fā)展規(guī)模高速增長；低油價(jià)下全球可再生能源投資不降反增；越來越多的國家將發(fā)展可再生能源作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分；可再生能源成本不斷下降，部分采用先進(jìn)技術(shù)的可再生能源與化石能源相比已初具競爭力。

關(guān)鍵詞：可再生能源；能源替代；風(fēng)電；太陽能發(fā)電；裝機(jī)容量；能源投資；能源成本

21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)（Renewable Energy Policy Network for the 21st Century，簡稱REN21）是一個(gè)由政府機(jī)構(gòu)、非政府組織、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)、國際組織和行業(yè)協(xié)會等組成的全球性非盈利組織，總部設(shè)立在法國巴黎的聯(lián)合國環(huán)境署。REN21自2004年成立后發(fā)布了一系列《可再生能源全球現(xiàn)狀報(bào)告》（Renewables Global Status Report）[1]和《可再生能源全球未來報(bào)告》（Renewables Global Futures Report）[2]。 REN21的專業(yè)報(bào)告在可再生能源行業(yè)已頗具國際影響力。在中國，為了探索能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的實(shí)現(xiàn)路徑，一些權(quán)威機(jī)構(gòu)也開展了中國可再生能源發(fā)展路徑研究。

本文在梳理REN21歷年來發(fā)布的《可再生能源全球現(xiàn)狀報(bào)告》和《可再生能源全球未來報(bào)告》的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國學(xué)者近年來所做的相關(guān)研究，分析當(dāng)前全球和中國的可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。

1　全球可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1.1可再生能源發(fā)展規(guī)模高速增長

可再生能源可從四個(gè)途徑替代傳統(tǒng)能源：發(fā)電、供熱/供冷、交通燃料以及偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的能源供應(yīng)。其中，發(fā)電是最主要、規(guī)模最大的用途。近年來，已有許多國家實(shí)現(xiàn)了高比例的可再生能源發(fā)電，其中多數(shù)國家的可再生電力以水電為主。20多個(gè)國家的可再生電力占比超過50%，包括冰島（100%）、挪威（96%）、巴西（85%）、新西蘭（73%）、哥倫比亞（70%）、奧地利（68%）、委內(nèi)瑞拉（66%）、瑞士（58%）、瑞典（55%）等[2]。

20世紀(jì)90年代以來，全球可再生能源行業(yè)發(fā)展不斷加速?？稍偕茉窗l(fā)電裝機(jī)容量從2004年的8.12億千瓦增加到2014年的17.12億千瓦，年均增長8%左右，其中水電、風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電占絕對領(lǐng)先地位（見圖1）。全球發(fā)電裝機(jī)容量中有27.7%來自可再生能源。2014年全球可再生能源新增發(fā)電裝機(jī)容量占全球新增容量的59%，首次超過煤電和天然氣發(fā)電新增容量之和。

全球生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速顯著，2004-2014年燃料乙醇產(chǎn)量平均每年增長11.7%，生物柴油產(chǎn)量平均每年增長29.7%（見圖2）。

中國在發(fā)展可再生能源的道路上已邁出實(shí)質(zhì)性步伐，2014年中國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)容量以及水電和風(fēng)電裝機(jī)容量均排名全球第一，太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量排名第二，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量和燃料乙醇產(chǎn)能均排名第三（見表1）。

2014年，全球能源消費(fèi)總量的19%來自可再生能源，其中約9%來自傳統(tǒng)可再生能源利用（即偏遠(yuǎn)地區(qū)的生物質(zhì)直接利用），10%來自發(fā)電、供熱等現(xiàn)代可再生能源。2014年可再生能源發(fā)電量滿足了全球電力需求的22.8%（見圖3）；在中國，可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比重創(chuàng)歷史新高，達(dá)到23.3%（見圖4）。

1.2低油價(jià)環(huán)境全球可再生能源投資不降反增

圖1　2004-2014年全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量[1]

圖2　2004-2014年全球生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)量[1]

表1　　2014年各類型可再生能源發(fā)展規(guī)模全球排名[1]

圖3　2014年全球發(fā)電結(jié)構(gòu)[1]

圖4　2014年中國發(fā)電結(jié)構(gòu)[3]

在2014年下半年原油價(jià)格大幅下跌的背景下，2014年全球可再生能源新增投資逆轉(zhuǎn)了之前兩年的下降趨勢，比2013年增長了17%，達(dá)到2702億美元。全球可再生能源發(fā)電投資連續(xù)5年超越化石能源發(fā)電投資。對可再生能源產(chǎn)業(yè)而言，雖然政府的扶持政策很關(guān)鍵，但是近年來其市場化融資能力在不斷增長，2014年全球可再生能源股權(quán)投資增長了54%。

近年來中國的可再生能源投資高速增長，從2013年起超越歐洲和美國（見圖5），2014年占全球發(fā)展中國家可再生能源新增投資的2/3。

1.3越來越多的國家將發(fā)展可再生能源作為能源戰(zhàn)略

的重要組成部分

圖5　2004-2014年全球主要經(jīng)濟(jì)體可再生能源投資額[1]

可再生能源的發(fā)展很大程度上受到政府政策的影響。在過去的十年中，制定并執(zhí)行可再生能源支持政策的國家和地區(qū)數(shù)量迅速增長（見表2）。截至2014年底，已有164個(gè)國家確定了可再生能源發(fā)展目標(biāo)，145個(gè)國家頒布了相應(yīng)的支持政策。

1.4可再生能源成本不斷下降，部分采取先進(jìn)技術(shù)的

可再生能源與化石能源相比已初具競爭力

得益于政府扶持、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大及技術(shù)創(chuàng)新，全球可再生能源成本不斷下降。從1998年到2015年，風(fēng)力發(fā)電成本降低了58%；太陽能光伏發(fā)電成本平均每年下降6%～7%，并且每年的降幅不斷擴(kuò)大，當(dāng)前對2020年光伏發(fā)電成本的預(yù)測數(shù)值是2005年預(yù)測數(shù)值的一半。2011年全球可再生能源投資2790億美元，設(shè)計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量7000萬千瓦；2014年投資額與2011年相當(dāng)，但設(shè)計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到9500萬千瓦，從另一個(gè)側(cè)面說明了可再生能源成本不斷降低。

部分可再生能源發(fā)電與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電相比已初步具備成本競爭力。例如，在一些國家和地區(qū)，陸上風(fēng)電、太陽能光伏發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電的成本已經(jīng)接近中國和德國的燃煤發(fā)電成本（見圖6）。2014年，一些國家的生物質(zhì)液體燃料生產(chǎn)成本與成品油零售價(jià)已較為接近，例如阿根廷的生物柴油0.56～0.72美元/升，東南亞國家的生物柴油1～1.3美元/升，歐盟的生物柴油1.05～1.3美元/升，美國的燃料乙醇0.85～1.28美元/升，巴西的燃料乙醇0.82～0.93美元/升。

1.5對全球可再生能源未來占比的遠(yuǎn)景預(yù)測

對可再生能源在未來世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比的預(yù)測歷來是一個(gè)有爭議的話題。由于對未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長、能源成本和價(jià)格、能源消費(fèi)方式、環(huán)境容量約束等條件的觀點(diǎn)和假設(shè)各不相同，各個(gè)公司、公共組織和科研機(jī)構(gòu)對可再生能源未來占比的預(yù)測數(shù)值大相徑庭。

表2　制定可再生能源政策的國家數(shù)量[1]

圖6　2014年全球可再生能源發(fā)電成本比較[1]

20世紀(jì)90年代，殼牌公司認(rèn)為2050年可再生能源占比將達(dá)到50%，國際能源署（IEA）認(rèn)為這一比例可達(dá)到35%。由于全球可再生能源的發(fā)展速度非常快，使得人們不斷調(diào)整這一預(yù)測值。21世紀(jì)初，IEA、德國全球氣候變化咨詢委員會、綠色和平等組織發(fā)布了基于模型計(jì)算的可再生能源未來占比預(yù)測，預(yù)測數(shù)值為24%～50%。

2010年以來，可再生能源遠(yuǎn)景預(yù)測大致可以分為三類。第一類是以BP、?？松梨诘葹榇淼谋Ｊ仡A(yù)測，2035-2040年的預(yù)測值為15%左右；第二類是以IEA、聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）等為代表的溫和預(yù)測，2050年的預(yù)測值為20%～50%；第三類是以綠色和平、世界自然基金會等組織為代表的激進(jìn)預(yù)測，2050年的預(yù)測值為50%～100%（見表3）。

2　中國可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1可再生能源在中國未來能源結(jié)構(gòu)中占比預(yù)測

近年來中國可再生能源的發(fā)展呈加速趨勢，對可再生能源未來占比的預(yù)測數(shù)值不斷走高。

2007-2009年，國務(wù)院發(fā)展研究中心、發(fā)展改革委能源研究所組織開展了“2050中國能源和碳排放”研究。課題組根據(jù)對2050年中國GDP、人口數(shù)量、消費(fèi)方式、技術(shù)進(jìn)步的預(yù)測設(shè)計(jì)了中國可能的減排需求，分三種不同的情景描繪了未來的能源消費(fèi)和碳排放情況，2050年中國可再生能源在一次能源消費(fèi)中所占比例為13%～16%[4]。

2014年11月，國務(wù)院發(fā)布《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》（下稱《計(jì)劃》），提出2020年中國可再生能源占比要達(dá)到15%的目標(biāo)，將實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的時(shí)間從2050年提前至2020年。為此需要：1）降低煤炭消費(fèi)比重：全國一次能源消費(fèi)總量控制在48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，煤炭消費(fèi)比重控制在62%以內(nèi)。2）大力發(fā)展可再生能源：非化石能源比重達(dá)到15%；風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到2億千瓦，太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦，常規(guī)水電裝機(jī)容量達(dá)到3.5億千瓦左右；地?zé)崮芾靡?guī)模達(dá)到5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；風(fēng)電與煤電上網(wǎng)電價(jià)相當(dāng)，光伏發(fā)電與電網(wǎng)銷售電價(jià)相當(dāng)[5]。

表3　不同公司/組織對可再生能源未來占比的預(yù)測[2]

截至2014年底，中國風(fēng)電、太陽能發(fā)電（絕大部分為光伏發(fā)電）和水電裝機(jī)容量分別為9580萬千瓦、2650萬千瓦和3億千瓦，分別比2013年增長了25.6%、67.0%、7.9%。為達(dá)到《計(jì)劃》目標(biāo)，2015-2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電和水電裝機(jī)容量年均增長率需分別達(dá)到15.9%、30.4%、3.1%。

2015年，國家發(fā)展改革委能源研究所組織開展了“中國高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究”，探討了在中國既定經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展目標(biāo)下的可再生能源發(fā)展情景。研究認(rèn)為，中國高比例可再生能源發(fā)展道路兼顧了當(dāng)前和未來的發(fā)展需求，可顯著提升宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量。到2050年，全國可能形成以可再生能源為主的能源體系，可再生能源占比可達(dá)60%以上；能源系統(tǒng)的核心將是電力系統(tǒng)，電力成為生產(chǎn)生活的主要用能方式，功能單一的電力輸送網(wǎng)絡(luò)將向資源優(yōu)化配置平臺轉(zhuǎn)型；電力占終端能源消費(fèi)的60%以上，其中可再生能源發(fā)電占比可達(dá)85%以上（見圖7）。在交通領(lǐng)域，2020年全國新能源汽車（包括純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車）產(chǎn)銷量可達(dá)到200萬輛，保有量達(dá)到500萬輛，以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車將在2035年前超過內(nèi)燃機(jī)燃油汽車銷售量，成為主流動(dòng)力車輛。

2.2可再生能源對中國能源消費(fèi)的作用日益重要

為了探討可再生能源在支撐中國能源消費(fèi)中的作用，需要計(jì)算可再生能源發(fā)電占全部發(fā)電量的比例，并將可再生能源發(fā)電量與每年新增電力需求做比較。中國風(fēng)電和太陽能發(fā)電占比從2004年的0.1%增長到2014年的4.1%，增速顯著（見圖8）。2012年以前，風(fēng)電和太陽能發(fā)電量與全國新增用電量的比值未超過20%；2012年之后，這一比值不斷增高，2014年風(fēng)電和太陽能發(fā)電量首次超過了新增用電量。

可再生能源在支撐全國能源消費(fèi)中體現(xiàn)出越來越重要的作用，未來可再生能源將不斷加大對化石能源消費(fèi)的替代程度，導(dǎo)致石油、煤炭消費(fèi)在一次能源消費(fèi)中占比的持續(xù)減少。

圖7　中國未來高比例可再生能源發(fā)電量[6]

圖8　中國風(fēng)電和太陽能發(fā)電占比及其發(fā)電量與全社會新增用電量的比較[7]

參考文獻(xiàn)：

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

[3]中國電力企業(yè)聯(lián)合會. 中國電力工業(yè)現(xiàn)狀與展望 [EB/OL].

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

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

[4] 2050中國能源和碳排放研究課題組. 2050中國能源和碳排放報(bào)告[M]. 北京：科學(xué)出版社，2009.

[5] 國務(wù)院. 能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（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] 國家發(fā)展和改革委員會能源研究所. 中國2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究[R]. 北京，2015.

[7]《中國電力年鑒》編輯委員會. 中國電力年鑒[M]. 北京：中國電力出版社，2005-2014.

編輯：龐孟昌

編審：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