隨著
電力占全球終端能源消費(fèi)的比重不斷增長,世界經(jīng)濟(jì)的電氣化正在將電力轉(zhuǎn)化為未來的“燃料”。同時(shí),電力行業(yè)又是全球重要的二氧化
碳排放源,因此,為了應(yīng)對氣候變化,電力行業(yè)采取措施減少二氧化碳排放量就顯得尤為重要。
在全球經(jīng)濟(jì)電氣化發(fā)展趨勢下,碳正在發(fā)生跨行業(yè)的流動(dòng),致使電力行業(yè)碳負(fù)荷和碳排放增加。以碳從
交通行業(yè)向電力行業(yè)的流動(dòng)為例,電動(dòng)汽車本身的碳排放為零,但卻需要進(jìn)行反復(fù)充電。電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用意味著發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使用量減少以及交通部門碳排放量減少,同時(shí),電力行業(yè)的發(fā)電量增加、碳排放量增加。
在最新發(fā)布的《全球能源與二氧化碳現(xiàn)狀報(bào)告》中,國際能源署指出,2018年,全球發(fā)電量達(dá)到26.672萬億千瓦時(shí),較上一年增長4%,幾乎是能源需求整體增速的兩倍,創(chuàng)2010年全球經(jīng)濟(jì)從金融危機(jī)復(fù)蘇以來最高增速(見圖1);全球能源相關(guān)二氧化碳排放量達(dá)到331億噸的歷史最高水平,較上一年增長1.7%,是自2013年以來的最高增速,高出2010年以來年均增速的70%。同年,全球電力行業(yè)二氧化碳排放量達(dá)到130億噸,占能源相關(guān)二氧化碳排放總量的38%,并且在能源相關(guān)二氧化碳排放量增量中,近三分之二來自電力行業(yè)的貢獻(xiàn)。
盡管排放量持續(xù)增長,但電力行業(yè)近年來發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。全球電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度自2013年以來有序地降低,
市場力量、技術(shù)成本降低、應(yīng)對氣候變化和治理空氣污染是驅(qū)動(dòng)全球碳排放水平降低的主要?jiǎng)恿Α?/div>
來自國際能源署的數(shù)據(jù)顯示,2018年,全球發(fā)電的平均碳強(qiáng)度是475克/千瓦時(shí),比2010年降低了10%(見圖2)。如果沒有電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度的改善,全球二氧化碳排放量會(huì)比目前實(shí)際情況還要高出15億噸,相當(dāng)于在當(dāng)前電力行業(yè)排放總量基礎(chǔ)上再增加11%。
引發(fā)電力行業(yè)碳強(qiáng)度變化的原因之一就是全球發(fā)電結(jié)構(gòu)的變化。2018年,可再生能源和核電滿足了絕大部分的電力需求增長,煤電和天然氣發(fā)電也大幅增加。2010~2018年,化石燃料在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比有所下降,其中石油占比下降較大,而天然氣占比上升明顯,煤炭占比的變化較為平緩;非化石燃料中,以風(fēng)光為主的可再生能源占比增長顯著(見圖3)。
根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù),用天然氣發(fā)電的二氧化碳排放量約為400克/千瓦時(shí),比石油和煤炭低30%~60%,用石油和煤炭發(fā)電的排放量分別是600克/千瓦時(shí)和845~1020克/千瓦時(shí)(取決于燃煤類型)。
化石燃料在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比下降并非源于其發(fā)電量絕對數(shù)量的減少,而是因?yàn)槎趸嫉团欧呕蛄闩欧诺陌l(fā)電類型,如水力發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電(包括垃圾發(fā)電)等,正在以更快的速度增長。
得益于發(fā)電成本的大幅降低,近年來可再生能源增長迅速。來自國際可再生能源署的數(shù)據(jù)顯示,2012~2017年全球光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)分別下降了65%和15%。在技術(shù)方面,蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組以及超臨界、超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的使用推廣也是電力行業(yè)碳強(qiáng)度下降的重要推動(dòng)因素。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù),2016年全球火電站平均效率增至37.3%,與2010年相比,上升了1.1個(gè)百分點(diǎn)。