第一情报 ---能源与环境

国际能源署发布《能源技术展望2010》

供稿人:陈晖  供稿时间:2010-11-5   关键字:能源技术  展望  2050年  国际能源署(IEA)  
2010年11月4日,国际能源署(IEA)、复旦大学能源经济与战略中心以及上海能源学会在上海花园饭店召开了最新版本《能源技术展望2010(ETP2010)》的发布会。国际能源署副主任理查德·琼斯发表了主题演讲,介绍了ETP2010的主要内容。
 
ETP2010认为,在能源行业,气候变化的威胁是近年来关注的焦点,需要一场基于低碳技术广泛应用的能源革命来应对气候变化的挑战;同时,低碳未来也是加强能源安全和促进经济发展的有力工具。ETP 2010提供了国际能源署关于低碳能源技术如何促进二氧化碳深度减排的视角。
 
ETP2010采用技术经济方法评估成本和效益,探讨实现能源政策目标应采取的最低成本路线,同时也提出了克服技术障碍和政策障碍的措施。具体来说,ETP 2010探讨了发电和工业、建筑、交通运输等关键终端用能行业未来燃料和技术的可选方案。ETP 2010分析了经合组织(OECD)欧洲、美国、中国和印度四个区域,这四个区域合计占目前全球一次能源需求总量的56%。ETP 2010指出要实现一个可持续能源的未来所需的技术转变,并提出了一系列技术路线图描绘发展路径。ETP 2010的其它新元素包括融资、行为变化、在发达国家和新兴经济体中间传播技术、以及关键能源技术对环境的影响等章节。
 
ETP2010的情景呈现
ETP 2010基线(Baseline)情景参考《世界能源展望2009》(World Energy Outlook 2009)中到2030年的情景,将其延伸到2050年,假定政府没有推出新的能源和气候政策。相比之下,BLUE Map情景具有目标导向性:它设定到2050年要减少全球一半与能源有关的二氧化碳排放量(相比2005年),并探讨了通过应用现有和新型低碳技术实现这一目标成本最低的方法。BLUE情景还能加强能源安全(如减少对化石燃料的依赖),并能带来促进经济发展的其他好处(如降低空气污染使健康状况得到改善)。快速比较ETP 2010各种情景结果,可以看出低碳技术能提供一个完全不同的未来(表1)。
 
1 基线情景和BLUE Map 情景下能源和排放趋势:2050年和2007年相比

基线情景
BLUE Map 情景
与能源相关的二氧化碳排放量大约增长1倍
与能源相关的二氧化碳排放量减少50%
一次能源使用上升84%;能源使用碳强度增加10%
一次能源使用上升32%;能源使用碳强度下降64%
液态燃料需求增加57%,要求大量使用非常规石油和合成燃料;原煤需求增加138%;天然气需求量增加85%
液态燃料需求降低4%,生物燃料占燃料总量的20%;煤炭需求下降36%;天然气下降12%;可再生能源提供将近40%的一次能源供应
发电产生的CO2排放量增加1倍多;CO2强度稍有下降,达到459 g/kWh
发电产生的CO2排放量减少76%;CO2强度降低到67 g/kWh
化石燃料占电力生产的2/3多;可再生能源发电略有增加至22%
可再生能源发电48%;核能发电24%;运用二氧化碳捕集和封存技术(CCS)的发电厂发电17%
二氧化碳捕集和封存技术没有商业化
利用二氧化碳捕集和封存技术捕集到9.4吉吨CO2:其中55%为发电产生,21%为工业行业产生,24%为燃料转化产生
建筑行业二氧化碳排放量(包括与电力使用相关的排放)增长将近1倍
通过低碳电力、能源效率和转而使用低碳和零碳技术(包括太阳能采暖和制冷、热泵和热电联产技术),建筑行业CO2排放量减少2/3
轻型汽车销售的近80%依赖于常规汽油或柴油技术;石油产品满足超过90%的交通运输能源需求
轻型汽车销售的几乎80%为插电式混合动力车、电动车或燃料电池汽车;最终交通运输需求中石油产品份额下降到50%
随着工业生产增加,工业行业二氧化碳排放量增长近50%
主要由于能源效率、燃料转换、循环利用、能源回收和二氧化碳捕集和封存技术,工业CO2排放量下降大约四分之一
能源供应和使用的总投资额为270万亿美元
投资额比基线高46万亿美元(17%);累计节省燃料价值比基线高112万亿美元
能源需求增长的近90%发生在非经合组织国家,占全球二氧化碳排放量的近3/4
相比2007年,非经合组织国家CO2减排约为30%;经合组织国家占全球CO2排放总量不到1/4,比2007年排放减少70% ~80%

 
技术政策
目前许多最有前途的低碳技术与使用化石燃料相比成本较高。只有通过
 
技术研发、示范和推广才会减少这些成本,且技术才会表现出经济性。因此,各国政府和工业行业需要通过并行和相互关联的若干途径进行能源技术创新。大多数新技术在某个阶段都需要研发和示范的“推动力”和市场推广的“拉动力”。
 
在制定有效技术政策方面,各国政府的作用至关重要:政策要确立坚实的基础和框架以作为其他利益相关者(包括工业行业)的基础。适当情况下,政策需要涉及整个研发、示范和推广阶段,这样可以减少其他参与者在技术发展早期的风险,然后逐渐让技术应对更激烈的竞争,同时当低碳经济站稳脚跟之时允许参与者获得合理的投资回报。
 
各国政府需要在未来十年中以前所未有的水平进行干预以避免锁定高排放的低效技术。必须迅速采取行动,执行一系列旨在减少成本竞争力差距范围、反映个别技术和市场的竞争力及成熟度的技术政策(图1)。首要目标应是减少风险、加大推广和降低成本。有证据表明,大部分突破性创新都来自于敢于挑战现有商业模式的新兴公司。因此,政府逐步消除新兴公司进入和成长障碍的政策对低碳能源技术的发展可能意义重大。
1 低碳技术配套政策
 
政府可以借鉴其他各种工具为符合国家政策目标的技术创造市场,包括法规、税收减免、自愿项目、补贴和市场宣传活动。但他们也需要有退出路线:政府支持力度应随时间而减少,并当技术具有竞争力之时全面取消——或者实际上他们明显不可能这样做。
 
二氧化碳减排最终取决于行业、企业和个人消费者对低碳技术的消化吸收。迄今为止,鼓励采用节能和低碳技术的努力主要集中在克服技术、经济障碍上。事实上,研究表明消费者的选择受社会和行为因素影响更为严重。更好地了解人类对能源消耗的看法,尤其在住宅和商业部门和个人交通运输方面,将有助于决策者促进技术为基础的能源节约。对ETP 2010强调的成功项目进行抽样表明,影响消费者选择的政治策略应以消费者为目标,教育、激励消费者,并让消费者成为主人公。
 
各国政府在鼓励其他各方在相关领域发挥领导作用方面具有重要作用。工业行业可以通过积极发展公私伙伴关系起示范领导作用。各高校可扩大培训和教育,以发展和部署所需的人力资源来开发创新能源技术。非政府组织有助于和公众进行交流,宣传大规模应用新能源技术的紧迫性、成本和回报。最后,所有利益相关者必须共同努力加强国际技术合作,加速技术研发、示范和推广、传播、投资。技术路线图可以成为帮助实现这一过程的有效工具。
 
加强国际技术扩散
ETP 2010使用的所有情景都强调了一个事实:几乎所有未来能源需求和排放量增长都发生在非经合组织国家。因此,加快低碳技术向非经合组织国家的扩散是一个关键挑战,特别是对于快速增长的大型经济体如巴西、中国、印度、俄罗斯联邦和南非。
 
传统上认为非经合组织国家获取新技术是工业化国家技术转移的结果,所以会预先假定一个大趋势——技术知识从较高技术能力的国家流向较低技术能力的国家。然而,目前情况越来越复杂,技术在经合组织国家、非经合组织国家、建立强大生产基地并依靠自己成为出口国的新兴经济体之间多方流动。
 
成功实现低碳经济要以市场规律为基础,使能源技术主要通过商业交易传播。我们面临的挑战是要给这些交易重新定位,支持低碳技术转让,同时也帮助新兴国家成为技术开发者和市场参与者。必须仔细考虑各国吸收新技术的能力。以中国为代表的一些新兴经济体正在迅速提高自身开发和应用关键低碳技术的能力。鉴于其经济增长率,这些国家必须以更加快速的步伐使其经济活动和二氧化碳排放量脱钩。
 
融资和投资回报
ETP 2010 显示,需要非常大规模的投资来满足全球不断增长的能源需求。基线情景估计,2010年到2050年之间,总投资为270万亿美元(不包括对煤、石油、天然气生产和运输的上游投资)。其中大部分(240万亿美元或者接近90%)为需求方的投资,因为能源消耗者要使用消耗能源的资本设备,包括汽车、电器和重工业工厂。
 
既能满足能源需求增长又能实现“2050年减排50%”的目标,代价将会相当昂贵:BLUE Map情景预测投资要求为316万亿美元,比基准情景多17%(46万亿美元)。
 
过去3年中,低碳能源技术的平均年投资额约1650亿美元。实施BLUE Map情景要求到2030年年投资额达到约7500亿美元,而从2030年到2050年,年投资额要提高到1.6万亿美元以上。后期投资增加1倍是因为在新兴和发展中国家,伴随收入增加人们对汽车和其他消费类产品的需求也在增加。
 
另一方面,能源技术革命在为人们带来积极投资回报方面潜力巨大。举例来说,低碳经济使能源效率提高可以节省大量燃料,并且燃料需求降低致使然燃料价格下降。ETP 2010计算,BLUE Map情景下从2010年到2050年另外46万亿美元的投资需求会使累计燃料节约达到112万亿美元。在到2050年期间,即使投资和燃料节约以10%的贴现率贴现为现值,净节约总额还会达到8万亿美元。
此外,能源革命提供了大量商业机会。前瞻性公司认识到在全球范围内广泛开发、应用新突破和新技术存在巨大潜力,并有可能利用机制促进在非经合组织国家投资(如用来换取碳信用额)。政府在制定稳定的政策框架方面要发挥重大的作用,并可为研发、示范和推广直接拨款,这一点已经说明。第二点是需要加强政府与投资界的对话,以增进了解并为其各自独特但互补的活动领域划定适当的界限。
 
ETP 2010也研究了低碳技术对经济、社会和环境造成的更广泛影响(称为“共同影响”,因为它们是相互联系的)。分析集中于比二氧化碳减排更迫在眉睫的政治和社会优先事项,尤其是在发展中国家,即:空气质量及其对人类健康的有关影响;水质量和可用性;土地使用问题。例如,利用低碳技术减少空气污染,产生了与能源有关的环境效益并降低了对当地居民健康的负面影响。
 
此外,ETP 2010还分析了对电力行业、电力网络、工业、建筑、交通运输等行业低碳技术选择的调查结果,以及每个行业低碳未来的潜力以及相应的政策。
 
总之,ETP 2010传达的最重要的信息就是能源技术革命指日可待。实现这一点会增强所有能源行业利益相关者的能力,并需要大量的前期成本,但长期内这些成本将被收益大大抵消。政府、投资者、世界各地的消费者需要进一步加强合作,采取果断措施发动和推动各自领域内的变革。
 
更详细的内容可以参见:http://www.iea.org/techno/etp/index.asp

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