可再生能源技术对全球能源效率的影响

尽管能源消费不断增加,2014年,与能源消费相关的全球碳排放四十年来首次在全球经济增长期内保持稳定,部分原因是可再生能源更加普及以及能源效率得到提升。近年来可再生能源的普及和能源效率都得到了飞速提升。

可再生能源的发展超出了所有人的预期。全球可再生能源需求与能源消费一起稳步增长,尤其在发展中国家。同样,全球利用可再生能源技术的装机容量和发电量也实现了增长,在全球范围内,大部分可再生能源项目的成本都大大降低,在一些市场实现了平价。根据21世纪可再生能源政策网《2015可再生能源全球现状报告》,可再生能源目标和支持政策已经几乎遍布全球,目前至少有164个国家制定了可再生能源目标,至少145个国家出台了支持政策。1

同样,全球范围内的能效提升措施也越来越多。因此,1990年至2013年间,全球能源强度实现1.25%的年均复合下降率,同期,世界上大多数地区的总体能源强度都有所降低。目前,各级政府都设立了能效目标。至少有81个国家制定了能效标准和实施了能效标识计划,至少有44个国家制定了工业应用电动机标准。此外,汽车燃料经济性标准已覆盖约70%的全球轻型车辆市场。2

有些国家率先部署可再生能源和制定可再生能源支持政策,也有一些国家的能源效率高于其他国家,但各个国家和地区的节能潜力却存在巨大差异。然而,所有国家和经济部门增进可再生能源与能效提升措施之间的协同效应已经成为可能,并且一方的进展通常会带动另一方。在技术和政策方面,可再生能源与能源效率有相互积极的促进作用。

技术协同效应

在基础能源服务交付过程中,提取、转换、运输、传输和终端使用各个环节都会产生潜在的损耗。提升整体系统能源效率的机会存在于每一环节之中。无论是何种一次能源,这种现象都是有益的,但可再生能源与能源效率之间存在某些协同效应。3

如果能源服务交付更加高效,可再生能源便能够在一次能源供给中发挥更大的作用。随着可再生能源的比例增加,提供同等水平的能源服务所需的一次能源就相应减少,从而最大程度地降低了整个系统的环境和经济成本。不需要燃料加入的可再生能源,例如风能、太阳能和水电,因为没有热转换的需求,效率自然提升。分布式可再生能源的部署与能源效率的提升相结合,可以降低高峰电力需求量,同时最大程度地降低传输损耗和缓解传输瓶颈。从本质上来说,可再生能源和能效提升措施相辅相成,实现了原本在技术上和经济上可能都不可行的能源应用,实现整体大于各部分之和的效益。

国际能源署(能源署)最近的分析显示,通过可再生能源投资,节能建筑的供能更加简便,尤其是在可再生能源不并网的情况下。4节能建筑加现场可再生能源发电降低了终端使用需求、电网阻塞和损耗,也降低了燃料运输成本。由于终端能源需求减少,利用低能源密度的可再生能源满足能源需求的可能性随之增加;因此,通过开展更多的能效提升措施,可以更快实现提高可再生能源在能源消费总量中占比的目标。随着终端使用服务交付的成本下降,节省下的钱可作为开展进一步提升能效和/或可再生能源部署的资金。这一现象适用于所有部门,包括建筑、供电、电力传输和电气工业。

国际可再生能源机构和哥本哈根能源效率中心(能效中心)最近的一份工作文件对技术协同效应作了进一步分析,展示了可再生能源对能源效率可能产生的作用。5通过增加可再生能源部署,可以在2030年前使某些国家的能源强度降低5-10%(与一般水平相比)。如果同时提高能源效率和可再生能源潜能,全球能源总需求可以在2030年前降低25%。其中部分目标可以通过提高电气化技术应用,增加部署现代、更高效的炉灶(转换效率提升两到三倍),以及加速向太阳能和风能过渡来实现,这些途径都比需要热转换的技术更加有效。许多发展中国家还需要制定措施提升离网混合系统和分布式可再生能源的效率。

政策协同效应

能源效率和可再生能源也能产生政策协同作用。越来越多的国家已经设立了可再生能源发展和能效提升目标及支持政策。但大多数情况下,二者之间还没有形成系统性的联系,有时甚至存在相互竞争。然而,各项政策越来越强调可再生能源和能源效率一致,主要通过建筑部门的鼓励政策以及针对整体经济的目标和规定来实现。6二者之间的关联在地方层面较为普遍,尽管在越来越多的国家,国家层面的政策协调也有逐步加强的趋势,政策制定者和利益攸关方之间的沟通和意识也逐步加强。7

目前,已有三种将可再生能源和能源效率联系在一起的主要政策:

平行鼓励可再生能源和能源效率(例如为两者制定平行的目标)。

整合可再生能源和能源效率(例如制定可再生能源和能源效率组合标准)。

要求同时促进可再生能源和能源效率(例如在部署可再生能源的同时提升能源效率)。8

各级政府,包括欧洲联盟的区域一级,都已经制定了可再生能源和能源效率联合目标。政策制定者也正积极利用实施规定和财政鼓励推进二者的联合,尤其在建筑部门。9此外,致力于可持续发展的组织也在关注能源效率提升的同时战略性地利用可再生能源。在联合国“人人享有可持续能源”倡议下,各国际组织携手共同实现能源普及、提高能效和扩大全球范围内可再生能源供应率的三大目标。10为了实现“人人享有可持续能源”倡议中的能源普及目标,必须加速挖掘可再生能源潜力,但同时必须开展能效提升措施,三个目标单独实现其中一个是不够的。

此外,可再生能源目标和政策有可能激发更多能效提升项目的投资。可再生能源发展目标越远大,对能源效率的关注就越不可或缺。如果能效提升措施得到落实,实现长远可再生能源发展目标的成本就更低。一个国家如果平行开展可再生能源和能效提升措施,那么,实现这些目标的整体成本将会下降。11同样,根据能源署的预测,在实现到2050年前全球升温幅度不超过2°C这个目标的过程中,能源效率将发挥最大的作用,为能源部门温室气体减排做出近40%的贡献,可再生能源的贡献率则将达到30%。12

共同前进

尽管过去十年全球向清洁能源过渡取得了进展,我们仍需做出坚持不懈的努力,在技术和政策方面使可再生能源和能源效率相联系的趋势必须加速。为了实现这种联系,可以实施一些战略,进一步提升效果。

政策制定者可以制定长期稳定且适应不断变化环境的政策框架,以维持和提高投资水平。他们可以建立和增强制度、财政、法律和监管支持机制。将可再生能源和能源效率联系在一起,必须更加重视供热、制冷、运输和“能源系统思维”。最后,为了推进现代能源服务的普及,应结合进一步的能效提升措施,提升分布式可再生能源在发展中国家的认知和意识,以及进一步吸引初始投资。

为了进一步加快推动近年来的积极趋势,如果我们想要保证人人享有可持续能源,就必须认识到可再生能源和能源效率之间的协同效应。

注释:

121世纪可再生能源政策网络(可再生能源网).《2015可再生能源全球现状报告》. 《可再生能源年报:卓越十年》.巴黎:可再生能源网秘书处, 18页.www.ren21.net/gsr.

2同上, 23页.

3同上, 113页.

4国际能源署.《中期能效市场报告》.巴黎:经济合作与发展组织(经合组织)和国际能源署, 86页. http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/MediumTermEnergyefficiencyMarketReport2015.pdf.

5国际可再生能源机构和哥本哈根能源效率中心(能效中心).《可再生能源与能效之间的协同效应》.  阿布扎比:国际可再生能源机构,哥本哈根:能效中心,2015.

6可再生能源网.《2015可再生能源全球现状报告》,121页.

721世纪可再生能源政策网络(可再生能源网).《2013可再生能源全球现状报告》.巴黎:可再生能源网秘书处,2013. http://www.ren21.net/Portals/0/documents/Resources/GSR/2013/GSR2013_lowres.pdf.

8可再生能源网.《2015可再生能源全球现状报告》,121页.

9同上, 119-120页.

10可再生能源网.《2013可再生能源全球现状报告》, 71页.

11可再生能源网.《2015可再生能源全球现状报告》.

12可再生能源网.《2015可再生能源全球现状报告》.