化石燃料对电力的需求峰值

化石燃料峰值电力需求 这一切都结束了，除了喊叫 KingsmillBondCÏA，SamButleí-SlossGenevieveLillis,MattSugihaía 2023年1月 Summaíy •电力部门对化石燃料的需求已经达到顶峰。它会稳定几年在这十年的后半期明显下降。 •变革的关键驱动力太阳能和风力发电的快速增长是典型的 S型曲线，由低成本、全球资本的转移以及可能的上限上升所驱动。 •2022年，太阳能和风能产生了600-700太瓦时的新电力。添加到100-200 来自其他清洁能源的TWh意味着清洁能源将提供预计的全球电力 需求增长约700太瓦时；这意味着化石燃料需求达到峰值。 •故事只会变得更好。随着太阳能和风能在S曲线上进一步发展，它们的电力到本世纪末，这一代将增长三倍。这将越来越多地推动化石燃料的淘汰生成系统的。 •这是一个全球现象。经合组织95%的化石燃料对电力的需求达到顶峰国家和31％的非经合组织国家除中国外，中国的需求即将 随着2030年可再生能源部署目标在2025年之前达到峰值。印度正在选择自己的道路发展，基于可再生能源的增长。可再生能源为非洲提供了新的解决方案。 •改变有很多障碍，但是他们都不能维持现状 无法解决的，即时的和普遍的。我们远远没有改变的极限， 因此，现有的化石燃料系统是不可避免的。 RMI-能源。转变了。2 电力部门化石燃料的峰值，高原和衰落 •在2008年之前，化石燃料需求电力以每年4%的速度增长。从 2010年至2018年，它以每年2％的速度增长。 •对化石燃料的需求 2019年和2020年电力下降，以及 2021年反弹至1% 比2018年的水平。 太阳能和风能的快速增长意味着对化石燃料的需求将难以大幅高于2021年的水平。 •这意味着化石燃料 需求将从2018年开始形成平台 到2025年。需求波动，但永远不会 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 发电量TWh 化石燃料核、水、生物质太阳能和风能 未来 高原2018–2025 2018年涨幅超过5% 初始峰值。 从2025年到2030年化石燃料电力 需求可能会以每年4%的速度下降随着可再生能源进入陡峭的部分 10,000 5,000 - 增长于 2%/y 在 4%/y 增长的S曲线。20102015202020252030 RMI-能源。转变了。来源：BP，RMI估计，电力需求增长2.5%，太阳能和风能供应增长17%3 Contents 1.ľhe增长oftheNew 2.增长intothe未来 3.峰值需求foí化石燃料 4.A全球Stoíy 5.Howto框架BaííieístoChange RMI-能源。转变了。4 1 TheGrowth 新的 •可再生能源丰富 •潜力已被成本解锁可再生能源的下降 •成本将继续下降 •这已经导致了资本的转移 化石燃料稀缺... 世界煤炭矿床：点状 •化石燃料沉积物高度集中。 只有9个国家有8%的 人口控制90% 全球石油储备。四个占全球3%的国家 人口控制了57%的天然气储备金。 •石油收取化石燃料 用户“额外租金”1万亿美元一年的特权 稀缺性(以及约2万亿美元的 2022). •近80%的人生活在净进口国国家 化石燃料。 RMI-能源。转变了。来源：开放大学6 ...而可再生能源丰富 太阳能和风能潜力占总能源需求的倍数 •显然，可再生能源是可用的无处不在。即使你非常 限制部署，世界已经 超过600万TWh/y的可再生能源流量。这是超过100倍 就像我们使用化石燃料一样供应。 •仅太阳能屋顶（53,000TWh/y）可以为我们提供所有的电力 需要28,000TWh/y。 •全球南方尤其如此丰富的可再生能源资源。 只有14%的能源需求 从拥挤的地方，如德国或日本可能很难找到 足够的空间。 资料来源:碳跟踪器基于Solaígis，NREL，Jacobson的数据。 RMI-能源。转变了。7 即使您设定了最低限度，可再生能源也可以提供我们所有的能源使用水平 •每人每年一次能源使用量 根据英国石油公司的数据，非洲只有15GJ。在美国，能源使用量 人近300GJ，在英国是100GJ. •我们看看可再生能源 作为总能量的倍数的潜力需求，假设每个人 英国的水平至少为100GJ。 •还有大量的太阳能和风能 即使这样，也有潜力。非洲，因为例如，将有181倍 需要多少土地，即使每个人在英国使用的能源水平。 太阳能和风能潜力是公正能源的倍数 提供或当前使用 RMI-能源。转变了。资料来源:RMI8 我们最近想出了如何廉价地获得这些可再生能源 能源成本 •化石燃料价格没有 LCOE太阳能 $[2020]/MWh 过去的结构性下降 世纪，因为创新已经消耗平衡。 •然而，可再生能源的价格急剧下降。 •可再生能源受到增加 返回到音量：你越多 部署，他们得到的越便宜。太阳能例如，面板有一个学习 28%的曲线。 在过去的五年里，可再生能源已经变得便宜得无可争议 比世界上大部分地区的化石燃料都多。 (对数刻度) 100,000 10,000 1,000 100 风 带建模的P2X燃料太阳能和风能成本 油煤电 10 1900192019401960198020002020 RMI-能源。转变了。资料来源:INET牛津，经验基础的技术预测和能源转型，2022年；9 最新数据的RMI输入。P2X表示Poweí-to-X。LCOE是电力的水平化成本。 太阳能和风能是世界上96%的最便宜的电力来源 最便宜的新电力来源 •自普京战争以来，太阳能和风能是最便宜的新来源 世界上96%的电力由BNEF分析。 •2022年的通胀冲击显著提高了 可再生能源相对经济学化石燃料。 •2022年平均水平 风力发电成本(LCOE) 下降6%，固定轴太阳能下降 2%，但天然气和煤炭上涨 分别为23%和9%。 •新的太阳能和风能甚至击败现有煤炭和天然气 世界上60%的发电厂。 RMI-能源。转变了。资料来源:BNEFLCOE2H2022。10 可再生成本将继续下降的学习曲线 降低太阳能、风能、电池和氢气的成本—过去和未来 •关键可再生能源技术享有 学习曲线，所以它们越长越大，他们得到的更便宜。 Píimaíy •可再生能源的学习曲线非常 坚持不懈，并已被证明是最预测未来成本的准确方法。 •牛津大学的经验数学家 使用这个框架来预测未来的成本。他们中央方案意味着低于每兆瓦时10美元 到2050年，太阳能LCOE作为全球平均水平。 •沙特阿拉伯的AlShuaiba项目2021年的水平。 •2022年通胀后，新多晶硅 产能将导致2023年价格下跌，并且效率提高了，将场景设置为 新一轮的成本下降。 承运人 化石燃料 RMI-能源。转变了。资料来源:INEľ牛津。11 注：P2X表示Poweí-to-X 廉价的可再生能源创造了一个全新的范式 变化越快，可再生能源就越便宜 太阳能风EV电池绿色氢 化石燃料下限 普京战争前140 50 $/kWh 4$/kg $/MWh化石燃料 120 40 100 3080 之前的范围普京的战争 3 2 60化石燃料 20之前的范围 40普京的战争 1 10 20 0 202120302050202120302050 00 202120302050202220302050 如果我们继续保持现有的学习和增长率，那么到2030年，世界将享受15美元的收入。MWh太阳能，每MWh风25美元，每kWh锂离子电池50美元，绿色氢气1美元/千克。 RMI-能源。转变了。资料来源:RMI；成本预测使用Rystad的增长率和观察到的学习率。氢是有竞争力的地点12 资本支出已经转向可再生能源 •可再生发电资本 2021年的支出（资本支出）为450美元十亿，是20年的10倍 ago. 2021年，80%的新电力发电资本正在投资 可再生能源。 •发达市场也是如此 （88％），中国（88％）和全球南（61%）。 •化石燃料发电的资本支出达到峰值 2015年下降到20%以下的总数。 •化石燃料资本支出主要用于 保持现有资产，而不是扩张 600 500 400 300 200 100 0 发电资本支出，十亿美元 化石非化石 他们。20002005201020152020 RMI-能源。转变了。资料来源:IEA世界能源投资13 太阳能和风能占新产能的90％以上 太阳能和风能在净新发电量中的份额 •太阳能和风能仅提供新发电量的12%2007年。 到2020年，他们已经提供了新产能的91%。 •这是一个经典的S曲线部署，花了13年时间向上移动S曲线从 支配地位的转折点。 •将此放在上下文中，电动2021年的汽车销量仅为9%的汽车销量。这就是太阳能和风能在2006年。 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2001200620112016 RMI-能源。转变了。资料来源:Embeí14 2 成长到未来 •太阳能和风能在S曲线上增长 •这种类型的增长是 在能源领域前所未有的 •预计增长将继续 •不可否认的是，在未来十年将是更大的 太阳能和风能享有指数增长 太阳能和风能供应ľWh/y •可再生能源正在增长 2,000 太阳能风 指数级和快速。1,800 •太阳能发电已经 此后每2-3年翻一番 2000年，增长率为32% 年复合增长率 （CAGR）在过去十年中。 •风力发电已经 此后每3-4年翻一番 2000年，复合年增长率为 1,600 1,400 1,200 1,000 800 在过去的十年中，16%。600 ·指数增长假设 在这方面做得更好预测这一发展 400 200 而不是详细的国家分析。- 20002005201020152020 RMI-能源。转变了。资料来源:BP统计审查16 这种增长的持续时间和规模是前所未有的 穿越1EJ后的一次能源供应 1831年，全球煤炭能源供应EJ 越过1EJ。花了51年才达到10EJ，12 但仍然改变了全球平衡功率。 10 •1902年，石油达到1EJ。花了34年的时间 达到10EJ。天然气花了32年。 8 •核最初是快速的，但结果不是 享受学习曲线，增长停止 2012年太阳能 1923年的天然气 风2005 1831年的煤炭 1902年的石油 1971年核 大约30年前。6 •2005年风力超过1EJ，达到10EJ仅13年后。 •太阳能在2012年超过1EJ，并且在十年达到10EJ。 •这些前所未有的增长率 多年来一直让现任预测家感到惊讶。 4 2 - 12345678910Years RMI-能源。转变了。资料来源:BP统计审查.17 请注意，1EJ的能源是希腊一年中使用的一次能源的数量 到2030年的预期增长率很高 •IEA的三种情况 （步骤、APS和NZE）预测14%-20%年度 太阳能和太阳能的增长(复合年增长率) 到2030年风力发电。 •Rystad1.6°C和1.7°C 情景预测14%-20% 复合年增长率。 •BNEFETS方案 预测复合年增长率为14% 。 •我们因此感到舒适 假设15%-20%的增长 到2030年的太阳能和风能发电。 25% 20% 15% 10% 5% 0% 到2030年太阳能和风力发电的复合年增长率 步骤APSNZERystad1.6Rystad1.7BNEF RMI-能源。转变了。资料来源:IEAWEO2022，BNEF，Rystad。18 注：复合年增长率为复合年增长率。 太阳能和风能发电将继续沿S曲线上升 •2021年，太阳能和风能供应 28,000TWh中的3,000。 •我们假设太阳能和风能一代可能会增加 在这十年中，15%-20%/y。 到2030年，太阳能