【智庫思享】王進：可再生能源的巨大機遇與挑戰

文 | 王進 北大國發院EMBA校友

企業首先要抓住趨勢，做到戰略正確，才能按照企業機制和市場情況得到發展。我所在公司屬於風力發電行業，我分享一下到2050年整個行業的未來趨勢，分三部分：

能源轉型的驅動力和發展需求；

目前的差距及前景；

第三，未來藍圖實現的大致路徑。

面向2050年的能源轉型

《巴黎協定》確立了明確目標，以工業化前的水準為對標，本世紀結束之前要將全球氣溫的上升幅度控制在“遠低於”2°C的水準，理想情況下控制在1.5°C。這要求各國要從長期目標、國家自主貢獻、減緩相應壓力、資金、透明度和管理機制上採用一系列行動去完成目標。

中國已是世界第二大經濟體，在能源消耗上還有很大的改善空間。中國國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話強調，中國作為負責任的大國，將提高國家自主貢獻力度，採取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值， 2060年前爭取實現碳中和。這一承諾被稱為“30·60”目標。這一碳排放目標，將大力推動可再生能源發展。

2020年10月14日，以“引領綠色復蘇，構築更好未來”為主題的2020年國際風能大會在北京召開，來自全球400余家風能企業的代表一致通過並聯合發佈了《風能北京宣言》。宣言提出，在“十四五”規劃中，需為風電設定與碳中和國家戰略相適應的發展空間：保證年均新增裝機50GW以上。2025年後，中國風電年均新增裝機容量應不低於60GW，到2030年至少達到800GW，到2060年至少達到3000GW。《風能北京宣言》為風電發展確立了路線圖。

因此，從大環境上，要實現2050年的氣候適應性能源結構，在交通和供熱方式都日益電氣化的趨勢下，必須加大可再生能源發電量和發電比例的增長，到2050年與能源相關的二氧化碳排放量需要減少60%左右。如果再加上直接使用可再生能源帶來的額外減少，這一比例將提升到75%。如果再考慮到能源效率的提高，二氧化碳的減排比例要達到90%以上，才能完全實現世界《巴黎協定》的目標。

在這一目標約束下，可再生能源佔一次能源供應總量的份額就要從2017年的14%提高到2050年的65%。可再生能源的結構將發生深刻變化，生物能源中可再生能源的份額將從2/3降至1/3，並且在2050年的轉型能源方案中，太陽能和風能的份額將大大提高。

在轉型目標中，到2050年，整個能源行業的就業崗位可達1億個，比規劃目標高出15%，比當前能源就業總量高出72%，其中大部分是可再生能源領域。我們需要最大限度地發揮能源轉型，創造就業的潛力，加大可再生能源勞動力特定知識和技能的培訓，採取有效的方法促進勞動力的就業。

在轉型目標下，2050年全球GDP將比計劃目標高2.4％，累計收益將達到約98萬億美元；貿易對全球GDP增長的貢獻只會略高於計劃情景下的增幅。全球GDP的累計增長超過改造能源系統的投資成本，增加投資、經濟增長和創造就業機會的前景都有助於獲得政府支援。

在轉型目標下，到2050年全球福利的增長估計將達到13.5％，福利將得到更快、更進一步的改善。大部分福利收益來自社會和環境收益，通過減少空氣污染和溫室氣體排放改善健康狀況。

總而言之，能源轉型將在全球範圍內帶來巨大的社會經濟利益。由於地區和國家特定的社會經濟結構差異以及它們與能源系統的複雜相互作用，最終結果可能有很大的地區差異。

現實和目標存在巨大差距

儘管越來越多的證據表明，氣候變化正在對地球造成危害，但人們解決氣候變化的願望與現實間的差距仍然很大。各國間的減排力度仍不均衡，部分國家極力追求凈零排放，部分則缺乏持續的政策措施。目前由新冠病毒引發的健康、人道主義、社會和經濟危機可能進一步擴大國與國的差距。

近年來，可再生能源份額、GDP的能源密集度以及能源最終用途的電氣化都得以改進，但其改進速度並沒有使世界走上《巴黎協定》目標的軌道，還需努力減少能源部門以外的排放。化石燃料繼續在世界多地産生負面影響，其中包括空氣、水和土壤污染嚴重，以及持續依賴能源進口。

目前，根據世衛組織2020年的數據，空氣污染每年導致全球700萬人過早死亡。據估計，全球仍有8.4億人無法使用電力，26億人無法獲得清潔的烹飪燃料，因此世界迫切需要清潔、可持續的能源解決方案。IRENA（全球可再生能源理事會）的《轉型能源方案》概述了一條氣候友好的途徑，與當前水準相比，與能源相關的二氧化碳排放量到2050年將減少70％；到本世紀中期，與能源相關的二氧化碳排放量將達到9.5億噸。為使世界朝向實現《巴黎協定》規劃方向發展，從現在起到2050年，與能源有關的二氧化碳排放量每年需至少減少3.8%，此後還要繼續減少。

按照既定方案達不到目標，按照轉型方案可以進一步推進目標，但是還要深度脫碳方案（Deeper Decarbonization Perspective）才能夠加速實現相應的能源轉型。在這一過程中，對與二氧化碳的排放、能源需求、化石能源和其他能源的使用都有相應的目標，要求我們實施相應的措施。可再生能源佔世界能源的比重須以6倍的速度進行相應的增長。

可再生能源的五大技術支柱

第一支柱：電氣化。儘管可再生能源補貼下降，全球GDP增長放緩，但可再生能源發電技術仍在創造低成本和新産能的紀錄。在轉型目標下，到2050年，電力將成為核心能源載體，終端消費份額將從20%增長至近50%。用電比重增速翻兩番，從0.25個百分點提高至1.0個百分點。

在規劃目標下，每年必須額外增加1000太瓦時（TW·h）電力需求，相當於日本每年總發電量。需每年新增520GW可再生能源容量。同時，可再生能源發電比例需從26%提高至2030年的57%，到2050年提高至86%。

成本下降加速需求增長，2020年有4/5的光伏和風電項目成本低於任何化石燃料替代品。終端電氣化將推動電力需求增長，以滿足可再生能源需求。在交通運輸領域，全球電動汽車數量將從2019年的790萬輛增加至2050年11億輛以上。

在供暖方面，熱能效率提高是傳統加熱系統的2到4倍，到2050年熱泵安裝數量將提高10倍。在高效電氣化技術轉變的同時，能源效率也得以提高。

第二支柱：電力系統靈活性增長。這是對目前電網的考驗。風力發電有很大的隨機性，而太陽能只能白天發電，隨著能源改革和物聯網、能源網際網路的發展適應需求多變的基礎條件，電網會隨著需求側改進而進一步相應發展。

第三支柱：傳統可再生能源，包括水電、生物質能源、太陽熱能和地熱可再生能源均有巨大的規模化潛力，佔轉型目標中減排來源的四分之一以上。水電可為未來的能源系統帶來重要的協同效應。現在還有一定的生物質能，將來還要利用太陽能和風電，這些無污染可再迴圈的新能源會成為發展的主流。

第四支柱：綠色制氫。通過氫燃料的綜合性使用改變對未來環境的影響。氫可為難以直接用電能替代的化石能源領域提供解決方案。氫燃料的年産能可達1.2億噸（14EJ），幾乎全部依靠化石燃料産生，碳足跡很高。2020年初，世界上最大的具有10兆瓦電解槽産能的綠色制氫廠在日本投入運營。綠色氫燃料由可再生能源電力通過電解産生，其成本下降迅速。

未來幾年，綠色氫燃料將與化石燃料産生的藍色氫燃料形成成本競爭。在未來5到15年內，許多地區的綠色氫燃料價格將比藍色氫燃料更為低廉。氫可進一步加工成碳氫化合物或氨，從而有助於減少航運和航空業的排放。天然氣行業也將氫氣視為延長現有基礎設施壽命且具有前景的解決方案。到2050年，每年將生産160萬噸綠色氫，只能滿足當今全球5%的能源需求，另外2.5%的需求將由藍氫來滿足，要達到這個産量，必須大幅擴大電解槽規模，從現在起到2050年，每年需要50GW至60GW的新增容量。

最重要的是，使用可再生能源從經濟上規模上具備可行性，而且現在已經在逐步地驗證。

第五支柱：促進創新，應對挑戰。只有通過機制改革和技術創新，成本才能得到大幅度下降。中國今年已經不再補貼太陽能發電，通過市場化的努力，其成本近十年下降90%，現在太陽能發電成本只有原來的10%，未來似乎還有較大的下降空間。

以上這些是實現路徑的具體要求。

在投入産出比上，根據相關研究來看，總體來講，1美元用於能源轉型將帶來38美元回報，這從經濟上支撐未來的能源轉型。為了迎接能源轉型，中國已經提出“三個轉變”和“兩個加快”。

“三個轉變”指在能源生産環節，從一煤獨大向清潔主導、電力供應轉換；在能源消費環節，加快電能替代，發展電制燃料産業，提升能源消費品質，提高安全保障能力；在能源配置環節，建設東西部兩大同步電網，強化特高壓骨幹網架，形成“西電東送、北電南供、多能互補、跨國互聯”的能源格局。

“兩個加快”分別指加快技術創新，推動能源開發、轉換、配置、儲存、使用等領域的技術創新、裝備製造和産業發展；加快市場建設，加快推動構建全國電力市場，形成統一開放、競爭有序的現代化市場體系。

基於上述所有判斷，在未來發展過程中，可再生能源、新能源的發展將呈現逐年上升趨勢。