Ember全球電力轉型回顧202121頁.pdf
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2025-03-04
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1、全球電力評論全球趨勢風電和太陽能發電的 強勁增長使2020年 全球煤電降幅再創新高然而,這只是因為 疫情暫時抑制了 電力需求的 持續增長態勢疫情 暫緩電力 2020年 需求增長-0.1%2020年 煤電降幅 再創新高-4%全球 2020年 排放量仍高于2015年+2%風能和 太陽能 2020年 顯露強勁 增長態勢+15%中國是 G20國家中 唯一煤電2020年 顯著增長的 國家+2%EMBER 全球電力評論 2021112風電和太陽能發電的強勁增長 使2020年全球煤電降幅再創新高。然而,這只是因為疫情暫時抑制了 電力需求的持續增長態勢疫情暫緩電力需求增長。2020 年,受疫情影響,全球電力需2、求近 10 年來不斷增長的勢頭被首次打破,相比于 2019 年略微下降-0.1%。但 2020 年底全球電力需求增長已經有復蘇跡象:2020 年 12 月的全球各主要國家電力需求已經超過了2019 年 12 月的水平(印度+5%、歐盟+2%、日本+3%、韓國+2%、土耳其+3%、美國+2%)。風能和太陽能發電量穩步增長,大約占 2020 年全球發電總量的 十分之一。2020 年風能和太陽能發電量同比增長達 15%(+314TWh),在全球電源結構中的占比接近十分之一(9.4%),為 2015 年(4.6%)的兩倍。很多 G20 國家的風能和太陽能發電占比都在十分之一左右:印度(9%)、中國(93、.5%)、日本(10%)、巴西(11%)、美國(12%)和土耳其(12%)。歐洲處于領跑地位,其中德國的風能和太陽能發電占比達到 33%,英國為 29%。然而,印度尼西亞、俄羅斯和沙特阿拉伯的風能和太陽能發電占比則仍然幾乎為零。關鍵發現EMBER 全球電力評論 20212345風能和太陽能 2020 年的強勁增長使煤電降幅再創新高。2020 年,全球燃煤發電量同比下降了4%(-346TWh)。全球煤電的下降量與風能和太陽能的增長量(314TWh)相近,超過了英國的全國產電量。對比之下,全球其他電力結構的變化相形見絀:電力需求下降了23TWh,而油氣發電僅下降了12TWh。水電增加了94TWh,4、但核電減少的 104TWh 基本上與其相對消。此外,幾乎全部 G20 國家的煤電都實現了大幅下降,其中美國(-20%)、歐盟(-20%)和印度(-5%)的降幅最大。中國是唯一煤電發電量 2020 年 顯著增長的 G20 國家。2020 年,中國的煤電發電量增長了2%。這主要是因為電力需求增長超過了新增的清潔電力。中國 2020 年的電力需求比 2015 年增長33%,超過了印度 2020 年的全國電力需求。在這 5 年中,增長的非化石能源發電僅能滿足電力需求增長中的 54%,這意味著化石能源發電也必須保持增長態勢,來滿足剩下 46%增長的電力需求。這導致中國在過去 5 年中的煤電產量增長了195、%。在全球燃煤電力中,中國占比從 2015 年的 44%,增長到 2020 年的 53%。全球電力行業 2020 年的 排放量高于 2015 年 簽署巴黎氣候協議時的水平。自 2015 年以來,電力需求增長 11%(+2536TWh),而新增清潔發電量(+2107TWh)未能跟上其步伐。這導致化石燃料總發電量出現了增長:燃氣發電量增長 11%(+562TWh),而燃煤發電量僅下降 0.8%(-71TWh)。結果就是,電力行業 2020 年的二氧化碳排放量相比2015 年大約增長了2%。中國新增電力需求中由非化石燃料發電滿足的比例僅為54%,而印度和印度尼西亞分別是57%和 37%。與此同時,歐6、洲,特別是美國的煤電實現了大幅下降,這不僅歸功于清潔電力的增長,還歸功于燃氣發電的增長。全球燃氣發電自 2015 年以來增長了10%,美國貢獻了其中的一半。EMBER 全球電力評論 20213目錄關鍵發現 1目錄 32020 年發生了什么?5隨著電力需求增長態勢的暫時放緩,風能和太陽能將煤電發電量降幅再創新高 6在 2020 年全球減少煤電的趨勢下,中國顯得與眾不同 7巴黎氣候協議簽訂后所取得的進展 8風能和太陽能在全球發電能源結構中的占比接近十分之一,在五年時間內翻了一倍 9風能和太陽能不斷占據煤電市場份額 10風能和太陽能在大多數 G20 國家逐漸取代煤電 112020 年全球化石燃料發電7、量高于五年前水平 12OECD 國家的煤電大幅下降,但在亞洲仍呈增長態勢 13我們是否走在限制全球暖化不超過 1.5的道路上?142020 年疫情期間,燃煤發電量降幅創歷史新高(4%),但仍達不到氣候目標 15亞洲未來的電力需求增長對未來10 年的煤電有著深遠影響 16要完全停止化石燃料發電,世界還有很長的路要走 17結語 18方法論 19免責聲明 19定義 20歷史數據 21火力發電分類 212020 年數據 21世界估值 21EMBER 全球電力評論 20214“我們取得的進展還遠遠不夠。盡管疫情期間煤電降幅再創歷史新高,但仍不足以幫助防止全球暖化超過1.5度。這需要煤電發電量必須在2038、0年前降低80%。我們必須提供足夠的清潔電力,來替換掉煤電,還要滿足全球不斷增長的電力需求。世界領導人還沒有意識到這項挑戰的嚴峻性。”全球團隊負責人Dave Jones“盡管取得了一些進展,但中國在限制煤電增長方面仍步履維艱。急速增長的電力需求迫使煤電和排放量也在不斷上升。更可持續的電力需求增長可使中國能夠更成功地淘汰大型燃煤發電設備,特別是低效的亞臨界設備,這也會為中國實現在本世紀中葉實現碳中和創造有利條件。”高級電力政策分析師楊木易“印度已開始逐步推進其電力轉型。印度需要在未來十年大幅推動風能和太陽能發展,以替代煤電,和滿足不斷增長的電力需求。印度需要不斷延續過去兩年中煤電的下降趨勢。”高9、級電力政策分析師Aditya Lolla風能和太陽能的持續發展推動 2020 年全球煤電 發電量降幅再創新高。然而,這只是因為疫情 暫緩了全球不斷增長的電力需求。2020 年,只有中國的煤電發電量出現了顯著增長。2020年 發生了什么?EMBER 全球電力評論 202162020 年風能和太陽能發電量年增長率達 15%(+315TWh),甚至超過了英國的全國發電量。這也使煤電降幅創歷史新高,達到了4%(-346TWh)。對比之下,其他的 2020 年電力結構變化相形見絀。中國、歐盟 27 國和俄羅斯因為多雨氣候導致核能發電量下降了4%,而水力發電量則增長了3%。油氣發電的降幅很小,僅為 0.210、%(天然氣為-0.9%,其他化石燃料為+3.5%)。這是本世紀以來燃氣發電第二次出現下降。電力需求整體變化不大,同比降幅為 0.1%。這是本世紀以來電力需求第二次出現下降;2009年電力需求因全球經濟衰退下降0.3%。全球風能和太陽能發電量增幅創歷史新高,達到了315TWh,同比增長 15%。雖然風能和太陽能發電每年都在穩步增長,但仍沒有達到實現氣候目標所需的水平。隨著電力需求增長態勢的暫時放緩,風能和太陽能將煤電發電量降幅再創新高EMBER 全球電力評論 202172020 年,幾乎所有的 G20 國家都實現了風能和太陽能發電的增長和煤電的下降。這也是全球煤電產量能實現歷史性降幅的一個主要因11、素。此外,在很多國家,電力需求的下降也是一個因素。在 2015 年至 2020 年間,美國電力需求下降了 2.5%,歐盟 27 國下降了 3.5%,印度下降了 2.3%。電力需求的下降與同期的風能和太陽能發電量的增加使這些國家的燃煤發電出現了大幅度的下降。然而,如果2021年電力需求恢復增長,那么風能和太陽能的增長或許無法讓煤電持續下降。中國是一個例外。2020 年,其電力需求增加了4%,這意味著中國是唯一燃煤發電顯著增長(+1.7%)的 G20 國家,并且,即使其風能和太陽能有很大增長,清潔電力仍無法滿足其新增的電力需求。在中國新增的電力 需求中,只有三分之一是通過新增風能和 太陽能發電來滿12、足的,還有三分之一是通過水能、核能和生物能發電來滿足的,剩下的部分只能通過提高燃煤發電來滿足。在 2020 年全球減少煤電的趨勢下,中國顯得與眾不同巴黎氣候協議簽訂后 所取得的進展風能和太陽能在五年內翻了一倍,2020 年占全球電力的比例達到了 十分之一。雖然煤電市場份額在下降,煤電絕對量相比五年前 僅下降了0.8%。OECD 國家的煤電在大幅下降。但是,煤電在亞洲 仍在上升;清潔電力的興起仍未跟上迅速增長的電力需求。實際上,2020 年全球化石燃料發電量甚至高于 2015 年簽訂 巴黎協定 時的水平。EMBER 全球電力評論 202192020 年風能和太陽能在全球電源結構中的 占比為 9.13、4%。相比 2015 年簽訂 巴黎氣候協議 時的 4.6%,這個比例增加了一倍多。在多個 G20 國家中,大約有十分之一的電力是來自風能和太陽能:印度(8.9%)、中國(9.5%)、日本(10.1%)、巴西(10.6%)、美國(11.6%)和土耳其(12.0%)。最為領先的是德國和英國,風能和太陽能占比分別達到了33%和 28%。這些國家憑借優秀的創新能力,成功地示范出如何將大量間歇性風能和太陽能輸送至綜合電網。在過去十年間,韓國、阿根廷和澳大利亞雖然在頭 5 年發展緩慢,但是在近幾年,這些 國家的風能和太陽能出現了大幅增長。加拿大 和意大利則有倒退跡象:在過去十年間,頭5 年 的風能和太陽發14、電量增加要大于后五年。在沙特阿拉伯、印度尼西亞和俄羅斯,風能和太陽能發電量仍然幾乎為零。風能和太陽能在全球發電能源結構中的占比接近十分之一,在五年時間內翻了一倍EMBER 全球電力評論 202110在過去的五年中,風能和太陽能合并一起的市場份額增加了4.8 個百分點(從 4.6%升至 9.4%),而煤電份額下降了 3.9 個百分點(從 37.8%降至 33.8%)。其他燃料類型的全球份額沒有出現明顯 變化。煤電仍然是全球最大的電力來源,2020 年煤電在全球電源結構中的占比達到了33.8%。風能和太陽能不斷占據煤電市場份額EMBER 全球電力評論 202111從美國和歐盟到中國和印度,幾乎每個15、 G20國家的情況都差不多。實際上,煤電全球份額的下降速度要高于 風能和太陽能的增速,因為在美國和歐洲,天然氣也對煤電有一定的替代作用。這意味著,雖然這些地區的煤電下降顯著,但是化石燃料發電的總體降幅并不是非常明顯。在 G20 國家中,只有三個國家的煤電份額沒有下降;土耳其用煤電取代了天然氣,俄羅斯和印度尼西亞的風能和太陽能發電量幾乎為零。此外,沙特阿拉伯的電力結構在過去幾年間沒有任何改變,仍舊100%都是油氣發電。法國、阿根廷和巴西的煤電市場份額出現小幅下降,而且煤電在這些國家電力結構中占比很小。風能和太陽能在大多數 G20 國家逐漸取代煤電 EMBER 全球電力評論 202112自 20116、5 年 以 來,全 球 電 力 需 求 增 長了11%(+2536TWh),但清潔發電量的增幅(+2107TWh)未能跟上電力需求增長的步伐。這導致化石能源總發電量出現了增長:燃氣發電量增長了11%(562TWh),而燃煤發電量僅下降 0.8%(71TWh)。所以,雖然全球燃煤發電量的相對份額有所下降,但是其絕對值幾乎沒有任何降低。結果,電力行業2020 年的二氧化碳排放量相比 2015 年大約增長了2%。非化石能源發電的增長主要來自于風能和太陽能。在 2015 年至 2020 年間,風能增長了92%(+762TWh),太陽能增長了232%(+589TWh),水電增長了 13%(+490TWh17、),核能增長了 5%(+120TWh),生物質發電增長了 28%(+127TWh)。亞洲的電力需求增長迅速,其中,在中國新增電力需求中,由非化石能源發電滿足的比例僅為 54%,印度和印度尼西亞分別為 57%和 37%。因此,整體來說,亞洲的化石能源發電是呈上升態勢的。從 2015 年到2020年,中國的電力需求增長了1880 TWh(+33%),該增長超過了印度 2020 年的全國電力需求。與此同時,歐洲,尤其是美國的煤電實現了大幅下降,這不僅歸功于清潔電力的增長,還歸功于燃氣發電的增長。全球燃氣發電自2015年以來增長了10%,其中美國的占了一半。2020 年全球化石燃料發電量高于五年前水平18、EMBER 全球電力評論 202113很多 OECD 國家的煤電都在大幅下降。自2015 年以來,歐盟 27 國的燃煤發電量幾乎減少了一半(-48%),美國的降幅相似(-43%)。日本、韓國、澳大利亞、加拿大和墨西哥的燃煤發電量在近幾年也有小幅下降。但是,這些國家在過去 5 年間降低的燃煤發電量幾乎被印度尼西亞、土耳其、中國和印度的增量所抵消了。這意味著,即使考慮到煤電發電量在 2020 年經歷了4%的歷史最高年降幅,全球當年的燃煤發電量僅比 2015年的水平下降了0.8%。OECD 國 家 在 2020 年 煤 電 產 能 共 降 低了 23GW。該趨勢意味著,OECD 和歐盟 28 國中,19、自 2010 年開始,已經有 56%的煤電產能被淘汰或計劃到 2030 年淘汰。但中國的情況卻很不一樣,2020 年,中國淘汰了9 GW 的燃煤發電廠,但確新增了39 GW 的煤電產能。OECD 國家的煤電大幅下降,但在亞洲仍呈增長態勢我們是否走在 限制全球暖化不超過1.5C的道路上?全球淘汰煤電的步伐走得太慢了,未能達到避免氣候危機所需的水平。2020 年疫情期間燃煤發電量降幅創歷史新高(4%),但仍不足以幫助 避免全球暖化超過 1.5C。全球 77%的煤電都來自亞洲,全世界的目光 都集中在亞洲將煤電量降低的速度上。與此同時,天然氣在世界其他地區 仍占壓倒性位置。2020 年,全球發電結構中20、有 61%來自化石燃料。EMBER 全球電力評論 202115IPCC 1.5 度氣候場景分析顯示,OECD 國家到 2030 年必須完全停用煤電產能,最遲到2040 年必須關停所有燃煤電廠。聯合國秘書長在 2021年 3 月重申了這個時間表。IEA 在 2020 年世界能源展望中提出了“凈零能耗 2050 之路”,這與 IPCC 的 1.5 度設想大致上也是一樣的。該報告顯示,2020 年到2030 年,全球現有煤電必須減少約 80%。這表明每年降幅大約應為 14%,而 2020 年因疫情也僅降低了4%。IEA 提出,當前,全球 大約 30%的二氧化碳排放都來自于燃煤發電。雖然 OECD 國21、家的煤電降幅較大,但煤電在亞洲仍呈增長態勢。中國燃煤發電電占全球份額從 2015 年的 44%上升到 2020 年的53%。中國在亞洲的份額已升至 77%。全球淘汰煤電的步伐走得太慢了,未能達到避免氣候危機所需的水平。此外,據 IEA 預計,隨著電力需求的回升,燃煤發電量到 2021年會出現反彈。2020 年疫情期間,燃煤發電量降幅創歷史新高(4%),但仍達不到氣候目標EMBER 全球電力評論 202116中國電力需求增量超越其他國家,十年來增長了 71%。中國的人均電力需求現在已超過英國和意大利。雖然印度和印度尼西亞也增長顯著,但其人均電力需求僅相當于全球的三分之一。韓國是全球人均電力需求水22、平最高的國家之一,相當于中國人均水平的兩倍,印度和印度尼西亞人均水平的 10 倍。非化石燃料發電能滿足一部分電力需求增長,但是這種滿足能力還有待觀察,并且退回到化石燃料上的風險仍然很大。亞洲電力需求增長或許是未來 10 年全球煤電情形的最大不確定因素。亞洲未來的電力需求增長對未來 10 年的煤電有著深遠影響EMBER 全球電力評論 2021172020 年全球發電能源結構中仍有 61%來自化石燃料。雖然全球焦點仍放在迅速淘汰燃煤發電上,但同時,也有必要迅速降低油氣發電。2020 年,全球發電能源結構中仍有23%來天然氣。另外 4%來自其他化石燃料,例如石油。2020 年,有 5 個 G20 國23、家超過四分之三的電力來自化石燃料。沙特阿拉伯(100%)、南非(89%)、印度尼西亞(83%)、墨西哥(75%)和澳大利亞(75%)。英國和歐盟 27 國的化石燃料使用率有所下降,但化石燃料仍分別占 41%和 37%。即使是在歷史上電力系統最清潔的法國、巴西和加拿大,部分電能仍來自于化石燃料。要完全停止化石燃料發電,世界還有很長的路要走。EMBER 全球電力評論 202118全球電力行業低碳轉型的進展緩慢,并不足以幫助有效應對全球暖化挑戰。清潔電力的發展速度遠遠跟不上電力需求的增長腳步。清潔電力增長主要來自于風能和太陽能,水電和核能發電量幾乎沒有增加。此外,風能 和太陽能發電量在全球電力結構中的占比僅僅達到十分之一,其增幅在近年也呈現出放緩趨勢。這種緩慢、缺乏野心的綠色電力發展使得人們仍舊高度依賴化石能源發電。隨著2019年和2020年電力需求的暫時放緩,這種局面也得到了暫時改善,煤電發電減幅也因此連創歷史新高。但這仍不足以達到限制全球暖化的目標。此外,隨著疫情得到有效控制,可以預見電力需求會很快恢復增長,這意味著在世界范圍內,滿足所有行業的電力需求仍舊將依賴于化石能源,如果我們不能進一步加速綠色電力的發展。在實現“本世紀中葉凈零排放目標”的背景下,我們不能忘記眼前必須盡快脫離燃煤發電 這件要事。結語