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在印度古吉拉特邦太阳能发电厂内工人清洁光伏板。
在印度古吉拉特邦太阳能发电厂内工人清洁光伏板。 来源:路透社/ Alamy Stock照片。
能源
2020年10月13日37

现在太阳能是“历史上最廉价的电力”,确认IEA

乐动体育下载app碳工作人员简要介绍

多个作者

20年10月13日
能源 现在太阳能是“历史上最廉价的电力”,确认IEA

世界上最好的太阳能发电方案现在随着技术比煤与瓦斯在大多数主要国家便宜提供“最廉价的......电的历史。”

这是根据国际能源机构的2020年世界能源展望。在464页的前景,今天的IEA公布,也勾勒出“非常动荡”,在未来的二十年冠状病毒和全球能源使用的“高度不确定”未来的冲击。乐动体育正规吗

反映这种不确定性,今年的版本极具影响力的年度展望提供了四个“通道”,以2040年,所有这些都看在可再生能源的主要上升。国际能源署(IEA)的主要方案有到2040年43%以上的太阳能产量比预计在2018年,部分是由于显示,太阳能发电新详细分析比想象的便宜20-50%。乐动体育app苹果j

尽管可再生能源的增长速度加快,煤炭的“结构性”下降,但国际能源机构表示,除非采取更有力的气候行动,否则现在就宣布全球石油使用达到峰值还为时过早。同样,该公司表示,除非应对全球变暖的政策力度加大,否则到2040年天然气需求可能会增长30%。

这意味着,尽管全球二氧化碳排放量,有效地达到顶峰,他们是“远离立即峰值和衰落”,以稳定气候需要。国际能源署(IEA)表示,实现净零排放将需要从全球经济的每一个部分,而不仅仅是电力部门“前所未有”的努力。

这是第一次,国际能源署包括1.5C途径的详细建模到达全球净零二氧化碳排放量在2050年报告说,个人行为的改变,如从家里“每周三天”的工作,将发挥“必需”在达到这个新的“净零排放,到2050年情况”的角色(NZE2050)。

未来情景

国际能源机构的年度世界能源展望(WEO)到达每到秋天,包含一些全球能源体系的最详细和严格的审查分析。乐动体育app苹果j在数百个密密麻麻的网页,它借鉴了成千上万的数据点和IEA的世界能源模型

展望包括几种不同的设想,以反映许多决定的不确定性,这些决定将影响全球经济的未来道路,以及在“关键的”未来十年走出冠状病毒危机的路线。乐动体育正规吗《世界经济展望》还旨在告知决策者,如果他们想走上更可持续的道路,需要如何改变他们的计划。

今年,它省略了“当前政策情景”(CPS),该情景通常“提供了一个基线……通过概述一个未来,在这个未来中,不会在已经实施的政策上增加新的政策”。这是因为“很难想象这种‘一切照旧’的做法会在今天的环境中盛行”。

这些情况是冠状病毒大流行造成的前所未有的后果,其深度和持续时间仍高度不确定。乐动体育正规吗预计这场危机将导致a急剧下降在2020年全球能源需求,化石燃料以最大的打击。

WEO的主要途径也是“声明的政策场景”(STEPS,以前的NPS)。这显示了政府承诺超越当前政策基线的影响。然而,至关重要的是,国际能源机构会自行评估各国政府是否可信地贯彻了它们的目标。

这份报告解释道:

“中的步骤旨在利用在那些无论是在地方还是在能源领域的不同部分公布的政策细节和冷静地看待。它考虑到长期的能源和气候目标只有它们通过具体的政策和措施,备份的程度。在此过程中,它支撑着一面镜子,今天的政策制定者的计划,并说明了他们的后果,没有第二个猜测如何将这些计划可能在将来改变“。

前景则显示了如何计划将需要改变绘制一个更可持续的道路。它说,它的“可持续发展方案”(SDS)为“完全一致”与控股变暖“远低于2C ...并努力追求极限[吧] 1.5C”巴黎目标。(这种解释有争议的。)

该SDS看到二氧化碳的排放量达到净零到2070年,并给出了持有升温至1.65C,与潜在的可能性为50%,如果要保持低于1.5℃负排放可大规模使用。

国际能源机构还没有以前设置了详细的途径保持低于50%的概率1.5C,比去年同期的前景仅提供背景分析和一些广乐动体育app苹果j叙事段落

对于今年的第一次,WEO有“详细的模拟”一个“净零排放,到2050年情况”(NZE2050)的。这说明什么需要发生的二氧化碳排放量在2030年的道路上净零,到2050年下降到45%以下2010年的水平,以满足50%的机会1.5C极限

今年展望的最后一条路径是“延迟复苏情景”(DRS),它显示了如果冠状病毒大流行持续不退,全球经济需要更长的时间才能复苏,伴随着GDP增长和能源需求的连锁反应减少,可能会发生什么。乐动体育正规吗

下面图表所示使用不同能源在这些途径在过去的十年中如何改变到2030(右栏),相对于需求今日(左)。

左图:2019年按燃料计算的全球一次能源需求,百万吨石油当量(Mtoe)。右图:展望四种途径下2030年的需求变化。

左图:2019年按燃料计算的全球一次能源需求,百万吨石油当量(Mtoe)。右图:展望四种途径下2030年的需求变化。资料来源:国际能源机构2020年世界能源展望

值得注意的是,在所有情况下,可再生能源(浅绿色)占据了需求增长的大部分。相比之下,随着全球气候政策的雄心壮志从左到右,化石燃料的增长从逐渐疲软转向日益下降。

有趣的是,有迹象表明,国际能源机构已经更加重视可持续发展,这是一个与“远低于2摄氏度”的巴黎目标相一致的路径。在2020年的《世界经济展望》中,与早期版本相比,它更频繁地出现在报告的早期,也更连贯地贯穿整个页面。

请看下面的图,其中显示的位置,相对于页面位置“的可持续发展方案”,或在发表在过去四年WEOS“SDS”的每个提及。

可持续发展的情景在最近WEO报告提及

提到“可持续发展方案”或在最后四个WEO报告“SDS”,通过页面相对位置。资料来源:IEA乐动体育下载app的碳简析乐动体育app苹果j2020年世界能源展望和以前的版本。由乔·古德曼为碳略图。乐动体育下载app

太阳能飙升

今年《世界经济展望》中最重大的变化之一隐藏在该报告的附件B中,其中显示了国际能源机构对不同发电技术成本的估计。

该表显示,太阳能发电是当今一些便宜20-50%,比IEA在去年的前景曾预计,随着取决于区域的范围。还有同样在陆上和海上风电的估计费用大幅度降低。

这种转变是新的分析结果所进行的WEO队,看着平均“乐动体育app苹果j资本成本”开发商寻求建立新的发电能力。此前,IEA假设范围的7-8%对于所有的技术,根据每个国家的发展阶段不同。

现在,国际能源机构和国际认定审查证据,对太阳能,资本的成本要低得多,在欧洲和美国的2.6-5.0%,在中国的4.4-5.5%,在印度的8.8-10.0%,这主要是因为结果旨在减少可再生能源投资的风险政策。

在最好的位置,并获得最优惠的政策支持和金融,国际能源机构说,现在太阳能能“处于或低于” $ 20元兆瓦时(MWh)发电。它说:

“对于低成本的项目提供资金既利用优质资源,太阳能光伏发电正处于历史上电力最便宜的渠道。”

国际能源署(IEA)表示,新的公用事业规模的太阳能项目,目前在中国和印度,“收入支持机制”,比如保证价格到位花费$ 30-60在欧洲和美国/兆瓦时,只是$ 20-40 /兆瓦时。

国际能源署表示,这些成本“完全低于新建燃煤电厂的水平成本”,与中国和印度现有燃煤电厂的运营成本“处于相同的水平”。这如下面的图表所示。

从公用事业规模的太阳能与收入支持,相对于天然气和煤炭功率的LCOE范围电力(LCOE)的估计平准化成本。

从公用事业规模的太阳能与收入支持,相对于天然气和煤炭功率的LCOE范围电力(LCOE)的估计平准化成本。资料来源:国际能源机构2020年世界能源展望

陆上和海上风现在也假定能够获得低成本的融资。这占低得多的成本估计在最新的世界经济展望这些技术,因为资金成本有助于达到新的可再生能源开发成本的一半。

当与过去一年在政府政策的变化相结合,这些降低成本意味着IEA再次上调了可再生能源的前景,在未来20年。

这被显示在下面的图表,其中,来自非水电发电在2040,可再生能源现在看到今天从2,873TWh中的步骤达到12872太瓦时(TWh),最多英寸这比预期的去年同期高出约8%和22%,预计在2018年的前景水平之上。

全球发电燃料由太瓦时。历史数据和从WEO 2020的步骤用实线表示,而WEO 2019用虚线示出和WEO 2018为虚线。
全球发电,通过燃料,太瓦时。历史数据和从WEO 2020的步骤用实线表示,而WEO 2019用虚线示出和WEO 2018为虚线。资料来源:IEA乐动体育下载app的碳简析乐动体育app苹果j2020年世界能源展望和以前的版本。使用碳简表乐动体育下载appHighcharts

太阳能是这样做的最大原因,产量在2040年增长43%,与2018年相比,WEO。相比之下,图表显示,从煤炭发电怎么现在是“结构”低于此前预期,产量在2040年降低约14%,比去年想。从2020年估计下降8%,由于冠状病毒大流行的燃料永无翻身之日,国际能源署(IEA)表示。乐动体育正规吗

值得注意的是,在今年的步骤中,2040年的天然气生产水平也下降了6%,这在一定程度上也是由于疫情及其对经济和能源需求增长的长期影响。

总体而言,可再生能源 - 满足绝大多数的中的步骤新的电力需求,占增长的80%,到2030年 - 由“新国王”太阳能led。

这意味着他们超越煤炭,成为世界上最大的2025年电力的来源,超过了“加速的情况下”设置了由该机构就在一年前。

可变可再生能源手段的兴起,有越来越需要电网的灵活性,国际能源署(IEA)的笔记。“强大的电网,可调度电厂,存储技术和需求响应措施都在应对这一起到至关重要的作用,”它说。

修观

国际能源署表示,在今年的展望中,太阳能的成本下降和增长更快,意味着从2020年起,每年新增的太阳能发电能力将达到创纪录水平。

这与中国前几年在太阳能领域的发展步伐形成了鲜明对比。在过去的几年里,全球产能每年的增加(扣除退休人数)一直延续到未来。

现在,太阳能生长中的步骤稳步提高,如下面的图(黑色实线)英寸这是更清楚,如果占新增容量被添加为他们退休(毛重,虚线),以取代旧的太阳能站点。根据SDS和NZE2050,增长将需要甚至更快。

世界各地的太阳能发电量的年度净增加,千兆瓦。
世界各地的太阳能发电量的年度净增加,千兆瓦。历史数据被以红色显示而在蓝色色调显示为从WEO的连续版本中央前景。所述WEO 2020步骤中以黑色示出。虚线表示总值的增加,考虑到替代旧的能力,因为它25年的寿命假定退休后。资料来源:国际能乐动体育下载app源署(IEA)的碳简析乐动体育app苹果j2020年世界能源展望和Outlook的以前的版本。使用碳简表乐动体育下载appHighcharts

太阳能提出展望的故事 - 由于新的假设和改善政策环境 - 直接与图片煤形成鲜明对比。

世界经济展望的连续版本下调了前景的最脏的化石燃料,今年看到特别巨大的变化,这要部分归功于一个“结构性转变”远离煤炭冠状病毒后。乐动体育正规吗

国际能源署目前预计,未来几年煤炭使用量将小幅上升,但随后将下降,如下图所示(红线)。然而,这一轨迹远未达到与可持续发展目标(SDS)相一致的减排目标,即“远低于2摄氏度”的巴黎目标(黄色)。

历史的全球煤炭需求和IEA对未来增长前中心的方案。
历史的全球煤炭需求(黑线,百万石油当量吨)和国际能源署(IEA)对未来的增长(蓝色色调)前中心的方案。今年的STEPS显示为红色和SDS是黄色的。乐Ó乐动体育app苹果j60;体育下载app国际能源署(IEA)的碳简析2020年世界能源展望和Outlook的以前的版本。使用碳简表乐动体育下载appHighcharts

今年的展望,使印度,其中发电用煤的被认为是增长远远更慢比去年预期的特别剧烈的变化。

中的步骤,燃煤发电能力将在2040年增长的只有25吉瓦(GW),国际能源署(IEA)称,这是86%,低于预期的2019年世界经济展望,而不是近规模从235GW,到2019年翻一番,这个手段that India’s coal fleet would barely grow over the next two decades.

同样,在印度煤炭的发电量增长目前预计会比认为去年慢80%,根据国际能源机构的数字。

国际能源机构预计持续快速退休到2040年,美国和欧洲的旧煤炭发电能力将分别接近197GW(占现有发电能力的74%)和129GW(占88%)。

总之,尽管在东南亚迅速扩张,这意味着前景 - 首次 - 看到全球煤炭舰队在2040年萎缩。

能源展望

综合来看,可再生能源的迅速崛起和对煤炭的帮助结构性衰退继续全球二氧化碳排放量的盖子,后市建议。但石油和天然气上涨平均使用CO2稳定的需求只有变平了,而不是需要满足全球气候目标迅速下滑。

这些竞争性的趋势示出的图表中,下面,追踪为下IEA每个步骤燃料一次能源需求,用实线。总体而言,可再生能源在满足2040年能源需求增长的五分之三,而占总数的另一个2/5。对石油和核能小的增加足以抵消煤炭能源利用的下降。

1990年至2040年全球初级能源需求(按燃料计算)为数百万吨石油当量。
1990年至2040年全球初级能源需求(按燃料计算)为数百万吨石油当量。未来的需求基于步骤(实线)和SDS(虚线)。其他可再生能源包括太阳能、风能、地热和海洋能源。资料来源:国际能源机构2020年世界能源展望。使用碳简表乐动体育下载appHighcharts

图表中的虚线示出了以上所应遵循的是将需要显着不同的路径以与所述IEA SDS,这大概是一个大大低于2C场景线。

到2040年,尽管石油和天然气仍将是一次能源的第一和第二大来源,就必须在所有使用化石燃料已经下降。煤炭将三分之二,油通过第三和天然气的12%,相对于2019点水平下降。

与此同时,其他可再生能源 - 风能主要和太阳能 - 将已飙升至第三位,上升在未来二十年(+ 662%)近七倍以上。该SDS看到了水电较小,但仍相当大的增加(+ 55%),核电(+ 55%)和生物能源(+ 24%)。

总之,低碳来源将弥补全球能源结构的44%,在2040年,从2019年19%的煤炭将下降至10%,其工业革命以来最低,根据国际能源署(IEA)。

尽管有这些日新月异的变化,但是,这个世界就不会看到净零二氧化碳排放量,直到2070,2050年的最后期限将有必要保持低于1.5℃后,一些二十年。

尽管这是SDS包括英国,欧盟以及最近中国设定的净零目标“全面落实”。

(根据国际能源机构对实现这些目标的现行政策可信度的评估,这些目标将只会在步骤中得到部分实施。例如,报告的表B.4说,在步骤之下,只有英国的“一些执行”具有法律约束力的目标到2050年将达到净零温室气体的排放)

净零号

该NZE2050“案例”,描述以1.5C的路线,今年已经公布的第一次,因为世界经济展望小组同意“这是一次加深和扩大我们的净零排放分析”,根据国际能源机构主任法提赫乐动体育app苹果jBirol, writing in the report’s foreword.

在过去的18个月中,主要经济体公布或立法净零排放目标包括英国和欧盟。最近一段时间,中国宣布,它打算到覆盖“碳中和”由2060碳素附图即将分析将探讨的这一目标的影响。]乐动体育下载app乐动体育app苹果j

乐Ó乐动体育app苹果j60;体育下载app碳简要分析了最近四个世界经济展望,表明这些发展——连同《世界经济展望》的出版政府间气候变化专门委员会(IPCC)1.5C专题报道在2018 - 已经伴随在WEO这些题目覆盖面显著上扬。

而2017年WEO使用的短语“1.5C”小于每100页一次,这增加到五次使用在每100页2019和八个用途在2020年“净零”的使用率从每100个页,2017年达and 2018, to six in 2019 and 38 per 100 pages in this year’s report.

然而,NZE2050情况下是不是一个完整的WEO场景,所以它没有附带全套数据的伴随步骤和SDS,这使得难以充分发掘途径。

这似乎是“怪异”,说:Joeri Rogelj博士在气候变化的讲师,并在环境格兰瑟姆研究所在伦敦帝国学院与IPCC报告1.5℃的协调主要作者。

国际能源署已经发布了冗长的附件,其中详细介绍了在各种主要情景下,世界范围内一系列关键经济体不同能源来源和各部门二氧化碳排放的途径。(今年是STEPS和SDS。)

Rogelj,谁去年加入的科学家和非政府组织呼吁国际能源署将公布一个完整的1.5摄氏度设想,并告诉《碳简报》,“NZE2050设想的所有基础数乐动体育下载app据都应该像《世界经济展望》其他设想那样提供同样的细节。”

乐动体育下载app碳简报已经要求国际能源署提供这类数据,如果有更多细节出现,将更新本文。Rogelj补充道:

“主要的问题,当然,是NZE2050打算如何达到目的净零二氧化碳排放量到2050年特别感兴趣的是这里多少和哪些类型的CO 2移除[负排放]场景打算使用和如何它打算这样做,同时确保可持续发展。”

世界经济展望致力于全章到NZE2050,并特别强调对将需要在未来十年到2030年的变化。

(它还将这一路径与IPCC特别报告中列出的路径进行了比较,称NZE2050案例的二氧化碳排放轨迹与之相当在“P2”的情景,这低于1.5C停留用“无或低过冲”,并已相对“有限”的使用BECCS。)

下面的图表显示了二氧化碳排放如何有效地在2030年保持平稳,仅略低于2019年的水平,而NZE2050案例则显示了40%以上的下降,从2020年的340亿吨(GtCO2)下降到2030年的仅20GtCO2。

从能源和工业过程中,2015-2030年全球二氧化碳排放量,十亿吨CO2(亿吨二氧化碳)的,台阶下,SDS和NZE2050。彩色楔子展示给所需要的SDS和NZE2050额外储蓄的贡献。

从能源和工业过程中,2015-2030年全球二氧化碳排放量,十亿吨CO2(亿吨二氧化碳)的,台阶下,SDS和NZE2050。彩色楔子展示给所需要的SDS和NZE2050额外储蓄的贡献。资料来源:国际能源机构2020年世界能源展望

电力部门需要有助于在未来十年(在图表中橙楔子,上文)的积蓄的最大部分。但也有来自能源最终用途做出了重要贡献(黄色),如运输和工业,以及从个体行为改变(蓝色),将在下一节中更详细的探讨。

IEA表示,这三个楔子将为2030年从SDS到NZE2050所需要的额外6.4 gt2050二氧化碳减排贡献大致相同的份额。

根据NZE2050的案例,到2030年,低碳能源将满足75%的用电需求,而目前这一比例为40%。到本世纪20年代中期,太阳能发电能力必须以每年约3亿千瓦的速度增长,到2030年将接近5亿千瓦,而目前的增长速度约为1亿千瓦。

来自燃煤发电厂的二氧化碳排放量将减少75%2019至2030年间下降这意味着效率最低的“亚临界”煤电厂将被完全淘汰和广大的“超临界”植物的也将关闭。世界经济展望说,大多数的这种下降会来在东南亚,它占了目前全球煤炭产能的三分之二。

虽然核将有助于增加的一小部分零碳代通过在NZE2050 2030年,国际能源署(IEA)指出,在“大型核设施很长的时间”更快地限制了该技术的潜力,规模这十年。

对工业而言,二氧化碳排放量将减少约四分之一,其中电气化和能源效率将占最大份额。在这个十年里,仅在“发达经济体”,每月就有超过200万户家庭进行节能改造。

在运输部门,CO2将通过第五下降,不包括下面计数行为变化。到2030年,一半以上的新车将是电动,从2.5%左右,到2019年。

行为改变

第一次,今年的前景包含了个人行为的改变,以减少二氧化碳排放的潜力进行了详细分析。乐动体育app苹果j(这是清楚的,即使在一个简单的层次,以词“行为”在2019年提到122倍,对只有12倍)

行为变化,如削减航班,并拒绝了空调,将在实现净零排放至关重要的作用,根据该报告。

虽然SDS要求适度改变人们的生活方式,如使用公共交通工具的增多,这些选择不仅弥补了该方案和步骤之间的差异的9%。

相比之下,在NZE2050这些变化是负责对二氧化碳减排相对于2030年的SDS的近三分之一。

该报告包括从全球采取具体行动,包括全球开关线烘干衣物,速度较慢乐动体育app苹果j的行驶速度和在家工作的估计减少排放的详细分析。

作者估计,这些变化的60%可以由政府的影响,理由是广泛的立法控制汽车的使用在城市和日本努力限制家庭和办公室的空调。

如下图表所示,改变人们的交通选择占多数的排放量储蓄。公路运输(蓝色条)占2030年一半以上的储蓄和显著减少航班数量占另外四分之一(黄色)。

行为上的改变在NZE2050情况下每年的二氧化碳排放的影响在三个关键部门。

行为上的改变在NZE2050情况下每年的二氧化碳排放的影响在三个关键部门。资料来源:国际能源机构2020年世界能源展望

从汽车的二氧化碳排放量的约7%来自小于3公里人次,“将需要不到10分钟周期”,根据作者。在NZE2050场景中,所有这些行程被替换为步行和骑自行车。

该报告估计,行为的改变可以减少排放量在2030年这些由60%左右飞行包括实质性的改变,比如消除不到一个小时的漫长飞行,以及由三个季度减少了两个长途和商业航班号。

即便如此,由于发展在其原本预期的航空,2030年总航空活动将仍然在这种情况下2017年左右的水平。

剩下的节省来自于限制家庭能源使用的决定,比如调低暖气和空调系统。

在家工作有整体,节省排放量排放的减少上下班交通比住宅的排放量增加较大的三倍以上的潜力。

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该报告估计,如果全球20%的劳动力每周能在家工作一天,到2030年,全球将节省约1800万吨二氧化碳(MtCO2),如下图所示。

事实上,NZE2050情景假设所有那些谁能够在家做,工作每周三天,金额相对温和55MtCO2节约。

由于在NZE2050能源结构更宽的变化,相对于目前的情况,在左栏显示,或步骤2030年,中间一栏所示,当普遍的家庭办公的排放影响很小。

全球每年能源消耗和二氧化碳排放的变化

变化的年度全球能源消费(左y轴)和二氧化碳排放量(右Y轴),如果20%的人口在家里工作了一个星期有一天,下三种不同的方案。从运输(红色和淡蓝色)排放减少超过在家里工作相关的住宅排放(紫色,深蓝色和灰色)的增加。资料来源:IEA。

虽然该报告侧重于二氧化碳排放量的能源系统,这也暗指了高水平的甲烷和笑气从全球农业,特别是畜牧业产生的。

它指出,如果没有转向素食这将是“很难实现快速的减排”。

作者承认,普遍采纳的建议行为的改变是不可能的,但建议有“另类方式”,其中这样的变化可能相结合,产生类似的结果。

例如,尽管一些地区可能不会出台更严格的限速措施,但其他地区可能会决定将车速降低超过报告中建议的每小时7公里。

西蒙·埃文斯是谁在草案形式阅读世界能源展望的部分超过250个外部审稿人之一。

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