COP28即将拉开帷幕:印度、巴西和印尼的电力脱碳经验对实现1.5°C目标有何启示?

电力蜘蛛侠 2023-11-28
3382 字丨阅读本文需 8 分钟

今年11月,来自近200个国家的代表将齐聚一堂,共赴联合国气候大会(COP28),共同磋商明年的全球气候行动。

何为COP28?COP28全称为“28th Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change”,中文翻译为“《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会”。本指南中,我们将称之为COP,你可能也听说过用COP代指“联合国气候变化公约”的说法。

COP是全球几乎所有国家都会参加的年度气候大会,各国代表一起就应对气候变化的全球目标进行磋商,各国会提出各自的计划,为实现这些目标做出贡献,并报告进展情况。

COP28为什么重要?全球变暖已经给世界带来了前所未有的影响:创纪录的野火、灾难性的洪水和难以忍受的热浪。更糟糕的是,有史以来第一份有关应对气候变化进展的工作情况报告——“全球盘点”(Global Stocktake)——显示了我们在气候目标方面的落后程度。我们需要大规模行动来应对气候变化,并且刻不容缓。COP28是提高全球应对气候变化水平的良机。

一、全球性的气候大会——COP28即将拉开帷幕

11月30日至12月12日,COP28将在阿联酋迪拜召开。本届大会预计有近八万人参加,将成为迄今为止规模最大的一次气候大会。

自1994年起,《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)每年都会召开一次会议,称为缔约方大会 (Conference of the Party),即COP。大会任务是就减少全球排放的集体行动进行谈判,并跟踪各国减排进程,要求加快各国的“国家自主承诺”(NDC),以减少排放。

眼下,气候危机不断演进,全球气候治理进入关键节点。

数据显示,几天前的11月17日,是有气候记录以来最“热”的一天:全球平均地表温度比工业化前水平高2.06℃,升温首次超过2℃。

今年极端天气的发生频率更在不断增加:美国、欧洲和亚洲出现极端高温,阿根廷、加拿大发生野火,印度、喀麦隆和利比亚发生洪水,缅甸发生飓风……这类极端案例仍在持续。

“气候崩溃已经开始。”联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯发出警告。

不仅是气候危机持续加剧,当前全球地缘政治、能源供给、多边贸易都呈现出不稳定状态。当利益不同的各国,聚集在同一张气候谈判桌前,彼此的谈判博弈也将更加激烈。

“今年是谈判大年。”COP28主席国阿联酋苏尔坦主席说。

COP28将成为近几年最重要的一次气候大会,主席国阿联酋提出四大关键点,即加速能源转型、修复气候融资、关注人民的生命和生计、以全面包容为基础。同时,《巴黎协定》首次全球盘点、损失与损害基金设置也是各方关注焦点。

二、电力脱碳,竟没有一个国家符合要求

电力部门脱碳,是实现净零排放的关键一步。到2040年,在一代人的时间内,实现电力行业脱碳,这是一个无比宏大的目标。二三十年,相对于工业革命以来就有的化石能源的转型来说,还是短暂而紧迫的。

发达国家比发展中国家的目标要快5-10年。发达国家需要到2030年逐步淘汰煤炭,到2035年逐步淘汰天然气。发展中国家,电力部门的脱碳也不甘落后,需要到2040年逐步淘汰煤炭和化石天然气,其中许多国家都推出庞大的财政支持。

实现清洁能源的关键,是加速可再生能源的部署。在1.5°C 统一基准下,到 2035 年,所有国家将实现 80% 以上的电力来自可再生能源,并在 2050 年实现 90-100% 的可再生电力供应。

也就是说,基于这个目标,人类迈向碳中和之路,并不是一个匀速的过程。2035年前,光伏、风电与储能的巨大机遇,将是令人震惊的。

为了帮助跟踪全球和国家层面的进展,新气候研究所的一个模型——气候行动追踪器,为电力行业中化石天然气、煤炭和可再生能源的份额制定了基准,这些基准与将升温限制在 1.5°C 相锚定。

新气候研究所的专家们在经过研究后一致认为,迄今为止,全球所有国家,并没有一个国家在终止化石能源发电这个问题上走上正轨。

该机构指出,他们评估的国家在淘汰化石能源的进度,还没有跟上碳中和要求,虽然已经出现一些积极的迹象:

英国有望在2024年之前逐步淘汰煤炭——这是在1.5°C 兼容的时间表上,欧盟、德国、智利和南非正朝着正确的方向前进。如果巴西废除博尔索纳罗时代的立法,它可能会走上正轨。

美国和英国的2035 年电力部门脱碳目标,符合届时需要不断淘汰化石天然气的目标,但两国都需要采取更多措施来实现这些目标。

印度和中国目前的化石天然气发电水平,已达到1.5°C的兼容水平,但两国都需要制定长期淘汰战略。

德国和智利在可再生能源部署方面处于领先地位。尽管该行业在其他地方(中国、印度)蓬勃发展,但其速度,仍不足以满足逐步淘汰化石燃料所需要的那种速度。

还有很多值得担心的地方:

该机构分析的国家中,都没有明确的化石天然气淘汰计划,而且化石天然气的份额,现在比煤炭还要大。

尽管大部分国家的煤炭正在萎缩,但也有国家正在扩张,避免排放量大幅增加的唯一方法,就是大幅削减燃煤电厂的利用率。

大多数国家在加速可再生能源转型方面做得不够,日本和墨西哥垫底。

阿联酋呼吁逐步淘汰排放而不是化石燃料。我们的分析表明,CCS 在化石天然气发电中发挥的作用很小,在煤炭发电中则完全没有发挥作用。作为即将上任的缔约方会议主席,阿联酋可以通过确保到 2040 年在全球范围内逐步淘汰化石燃料达成全球协议,并在 2035 年之前在国内以身作则,从而对气候雄心产生重大影响。

脱煤是一个重点和难点。

一段时间以来,人们都知道我们必须让燃煤电力成为历史。对于发达国家来说,这意味着到 2030 年逐步淘汰所有煤电,对于世界其他地区来说,这意味着到 2040 年逐步淘汰所有煤电。

为了实现这一目标,到2030年,煤电需要从目前发电量的三分之一以上,迅速下降到个位数。任何地方都没有继续扩大煤电发电的空间。全球煤炭淘汰正在进行中,但很少有国家能获得满分。

三、三个国家的启示:印度、巴西和印尼

基于1.5°C的要求,新气候研究所重点研究了巴西、印度和印度尼西亚这三个发展中国家的未来增长趋势。

研究结果表明,上述三个国家从2022年到2030年,风能和太阳能的发电量将增长4倍、8倍和13倍。这需要这三个国家的可再生能源发电量,每年都要增长约20% 、30%和40%。

三国之中,印尼的增长曲线将最为陡峭,因为该国的目前的风电和光伏发展水平最低。赶碳号最近专门介绍过,印尼最近刚刚启动200亿美元的新能源超级融资计划。

由于地理条件优势,在印度,太阳能具有最大的技术经济适用性。到2050年,光伏在该国的发电总量中,将占到89%。巴西的风电比重则会更大一些,占到可再生能源的60%。印尼的风电和光伏大致相等。

在印度,十年平均每年新增风力发电量在21世纪20年代达到峰值,约为30吉瓦/年,然后从2030年起下降到10-20吉瓦/年左右,这使得总风力发电量和发电量能够适度增长。同时,太阳能光伏加载量在本世纪30年代迅速增加到200GW/年左右,这是在整个时间范围内保持的。

在巴西,太阳能光伏新增量将从2010年代的平均水平增加约1GW/年,在未来三十年达到7-9GW/年。与此同时,风电装机容量的增加,将持续到21世纪30年代末,届时风电部署的速度将达到最大值。在21世纪30年代,平均每年风力发电装机容量为7 GW。在此之后,到2040年代,总风力发电量将趋于稳定,所需的新增风力发电能力将降至1GW/年左右

印度尼西亚在风能和太阳能装机容量增加方面也表现出这种"高峰和下降"的行为。

上述分析证明一点,每个国家风能和太阳能部署的高峰日期是不一样的。虽然这个国家样本不足以得出明确的结论,但如果不同国家的最大增长点(以及全球供应链上的最大需求)不完全一致,它就可以帮助避免全球清洁能源竞赛中的瓶颈,从而减缓能源转型。

有三个因素在起作用,可以解释不同时期风能和太阳能装机容量的年平均值的波动:

第一个动力,围绕着在能源结构中迅速摆脱化石燃料的迫切需要。这就需要加快部署可再生能源,其中风能和太阳能装机容量发挥关键作用。这种动态将在21世纪20年代和30年代占主导地位,推动这些时期太阳能和风能发电能力的大部分年度安装。

第二个动力,需要每年持续安装可再生能源,以满足增量因素(如经济和人口增长)和结构变化(如电气化) 产生的日益增长的电力需求。尽管这一动态在任何时候都是相关的,但在21世纪30年代和40年代,当电气化的“S曲线”增长真正起飞时,这一动态将更加明显。

第三个动力,是增加装机容量以取代老化的太阳能电池板和风力涡轮机。然而,这方面不太明显,因为大部分的风能和太阳能能力尚未部署。到2040年代后期,随着现有设施老化,需要更换或更新,更换的必要性可能会变得更加明显和重要。

总的来说,每年风能和太阳能装机容量的轨迹首先描绘了一个快速指数增长的时期,因为化石燃料淘汰和需求增加的前两个动态需要大量新的可再生能源装机容量。在印度,到2030年,新增产能将强劲增长,2030年的平均新增产能约为220GW/年。这一部署率将持续到21世纪40年代。与此同时,巴西和印度尼西亚将在本世纪30年代达到最大产能增加,随后的十年将出现下降。

风能和太阳能的成本降低,是过去十年的巨大成功之一。

从2010-2020年,太阳能光伏发电的成本下降了85%,而陆上/海上风力发电的成本下降了46/55%(IRENA,2021)。

风能和太阳能可能会继续其成本曲线,这将继续对能源系统的转型产生变革性的影响。然而,未来的技术进步本质上是不确定的,风能和太阳能成本继续下降的速度可能会有所不同。

文章来源: PV-Tech,36氪,大自然保护协会TNC

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