全球能源绿色低碳转型的几点思考

GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 全球能源绿色低碳转型的点思考 刘泽洪 全球能源互联网发展合作组织驻会副主席 2023年12月 内容框架 GlobalEnergyInterconnection 全球能源互联网发展合作组织 1.挑战与思路 2.全球能源互联网碳中和实现路径 3.三大协同促进包容公正韧性转型 4.主要结论 1.1全球能源转型的新形势全球能源互联网发展合作组织 全球温室气体浓度持续擎升至近80万年以来的最高水平，2015-2023年成为人类有记录 以来最热的9年，造成经济社会损失影响巨大 》全球变暖加剧 >根据世界气象组织最新公报，大气中二氧化碳（CO2）浓度1.4 HacCRUT5(1850-2023) 达到415.7ppm，相当于工业革命前的1.5倍1.2 1.0 >全球平均气温比工业化前水平高出1.4摄氏度， 0.8 044GlobalTermp(1850-2023GISTEMP(1880-2023 RA-55(1958-2023ERA5(1940-2023) 气候灾害显现0.6 >全球降水分布更加不均衡导致皇劳频发， 极端气候事件如高温热浪、野火、热带气旋更为频繁， >海平面和海洋温度持续上升，海平面上升速度加快2倍多， 0.4 0.2 186018801900192019401960198020002020 冰川大量消融，南极海冰范围比历史低值少100万平方公里全球平均气温上升趋势（1850-2023年） 3 1.1全球能源转型的新形势 GlobalEnergyInterconmectior 全球能源互联网发展合作组织 全球绿色低碳转型进入快速发展新阶段。各国将绿色清洁发展、实现碳中和作为提高经济竞争力、提升国际影响刀、抢占科技制高点的重大机遇和天键手 1000000 >发展方向更加明确：全球超过150个国家提出了碳中和目标，覆盖全00008 球88%的二氧化碳排放、90%的GDP和85%的人口。COP28大会首 次提出以公正有序的方式推动能源系统逐步远离化石能源，到2030 年将全球可再生能源发电装机提高到三倍，将能源效率提高到两倍。→→日→→日本→日→→巴酉 全球主要国家可再生能源装机容量变化趋势 >清洁能源加速发展：到2023年底全球可再生能源装机累计将达38.7150 亿干瓦，中国装机容量达14亿干瓦，是发达经济体总和的1.4倍 >投资引领更加显著：2022年全球能源投资达2.4万亿美元，其中清洁 能源投资约1.4万亿美元，增速达12% 20170127019 年9 2012 中网和计电动汽气 2017一2022年全球清洁能源投资 1.2全球能源转型的新挑战 ndCooperatlonOrganiza.tton 全球能源互联网发两合作组织 能源安全保供压力大，高碳产业转型难度高、极端天气影响剧等挑战制约能源转型实践 产新能源难当保供重任：全球可再生能源发电装机素计达 300 250 33.8亿干瓦。新能源”大装机小出力”特征明显，发电50 "靠天吃饭”属性突出，现阶段对电力平衡支撑能力不足。 20202022 焦中式光伏■海上风电陪上风电分布式光伏 产传统产业转型亲盾突出：化石能源及相关行业面临产能宿减年份水中 就业减少等问题。据估计能源转型进程到2030年将导致约全球新增可再生能源装机容量 500万化石燃料行业的工人失业 10 极端天气冲击安全运行：新型电力系统源，网、荷、诺诸基础 设施都更易受天气气候影响。2021年2月，美国得州极端寒 潮造成多个地区约500万人轮流限电。电 1965一2022年大停电总次数与极 端天气诱发的大停电次数 5 1.3能源包容公正韧性转型的内涵全球能源互联网发展合作组织 立足能源命运共同体宗旨和发展中国家立场，提出能源包容、公正、韧性转型内涵， 不同发展模式、不同技术路线之间的统筹协调，以化石能 源转型加快清洁能源发展，实现能源净零排放自标。 产能源公正转型：遵循以人为本理念，以能源清洁发展推动 声洁能源与化石能源包容发居 有助于提升能源系统气候韧性更好促进能源系统公正转型 韧性包容公平 充裕性多能互补以人为本 可壶性普惠可及高效互动 新旧产业更替、区域协调发展、能源普惠可及，改善就业灵活性互联互协调发展 和民生福证。 →能源韧性转型：能源规划建设和运行过程中，注重提升能能源系统韧性提升有利于能源公正转型有助于提升社会 清洁能源更好更快发展公平，促进能源可持续发展 源系统充裕性、灵活性和可靠性，更好应对气候风险 能源包容公正韧性转型的内涵与内在联系 6 1.4能源包容公正韧性转型思路 GlobalEnergyIntenconnection 全球能源互联网发展合作组织 统筹减排与安全、转型与民生、减缓与适应“三对关系”，以全球能源互联网为全球碳中和系统方案，通过推动清洁能源与化石能源、能源与产业、能源与气象“三个协同”推动能源系统实现包容、公正、韧性“三重转型”。 清洁能源与化石能源协同，发挥化石能源 目标全球碳中和 安全保供与灵活调节作用，提速清洁转型包容转型公正转型韧性转型 进程。 产能源与产业协同，以全球能源互联网为平 能源清洁能源与化石能源协同能源与产业协同能源与气象协同系统清洁能凉开发产业转型升级气候适应性电力系统转型化石能源转型发展区域协调发展气候适应性能源系统灵活性资源体系建设带动体面就业能源气象融合技术发展 新型电气化建设提升能源可及性完普政策与市场机制 台实现新旧产业更替、区域协调发展、改 善就业民生。 全球能源互联网方案 方案风光水火储”多能互补的能源生产体系“电氢冷热气”互通互济的能源消费体系 产能源与气象协同，加快能源与气象融合技 多网融合互联互通的能源配置体系以零碳能源为基础的产业和经济体系 理念全球能源互联网 术发展，建设气候适应型能源电力系统生产清洁化消费电气化配置平台化业态数字化创新融合化 全球能源互联网促进能源包容公正韧性转型的思路 7 内容框架 GlobalEnergyInterconnection 全球能源互联网发展合作组织 1.挑战与思路 2，全球能源互联网碳中和实现路径 3.三大协同促进包容公正韧性转型 4.主要结论 2.1量化模型与研究平台 GlobalEnergyInterconnection 全球能源互联网发展合作组织 基于全球综合评估模型框架，集成经济社会预测、能源技术组合、电力系统规划、气候 损失风险、综合效益评估，提出全球能源互联网碳中和方案 能源系统优化模型：包括能源技术研判、分行业能 源需求预测，全能源系统优化模型（MESSAGE）。 产电力系统规划模型：包括电力需求预测、全球清洁 能源资源评估模型（GREAN）、源网荷储一体化 规划（GOPT）。 综合效益评估模型；包括可计算一般均衡经济模型水能贸添详估模！ （CGE）、采用气候影响评估模型。 全球能源互联网综合评估模型框架 2.2全球碳中和路径 ilobalEnergylntenconnectio 全球能源互联网发展合作组织 全球碳中和实现路径 全球力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现全社会碳中和，总体可分为尽早达峰快速减排、全面中和三阶段。 第一阶段尽早达峰。2030年前实现碳达峰，峰值控制 在445亿吨左右。能源活动碳排放峰值为360亿吨 500尽早达峰快速减排全面中和 第二阶段快速减排。关键是能源系统转型和全面建成 全球能源互联网，2050年能源活动碳排放降至92亿吨 相比碳排放峰值下降约75%。 →第三阶段全面中和。关键是加快化石能源存量替代 400 300 200 100 F 2060年前实现全社会碳中和。2060年能源活动碳排放农林土地利用（AFOLU）能源活动工业过程 皮弃物处理碳移除一电力部门减排路径 降至38亿吨，相比碳排放峰值下降约90%。能源活动减排路径+全社会碳中和路径 全社会三阶段碳中和实现路径 10 2.2全球碳中和路径全球能源互联网发展合作组织 2全社会碳减排 电力系统在碳中和进程中累计贡献将超过80%，通过电能替代与绿氢助力全行业减感排 2060年全社会实现碳中和，各行业相比达峰年减排约459亿吨 能源生产减排145.3亿吨，能源消费减排176.2亿吨，其中工业减排50.3亿吨，交通减排93亿吨，建筑减排32.9亿吨，工业过 COS 211: 1107 程减排18亿吨，碳移除技米减排32.5亿吨，农林土地利用减排co 851亿吨：废弃物减排2亿吨全球分行业减排进程展望 >电力生产自身脱碳速度最快、脱碳规模最大，此外电力还通过电 能替代与绿生产助力全社会脱碳。通过生产侧清洁替代，电大 生产碳排放实现2030年达峰，2050年降至21.3亿吨，2060年 前净零排放。除自身减排外，电力还能够推动能源消费电能替代 助力能源消费减排全球能源生产减排路线图 11 2.3碳中和方案：能源系统转型 能源生产体系 风光水火储”多能互补的能源生产体系 >供应总量安全充足：2050年一次能源总量193亿吨标 ilobalEnergylntenconnection 全球能源互联网发展合作组织 250100% 20080% 15060% 10040% 20% 清洁能源占 煤，人均超过1.9吨标准煤。0% 产供应结构清洁主导：煤油气相继达峰并减退，清洁能 年 煤炭石油天然气水能 源2040年左右超过化石能源成为能源供应主体， 2050年全球清洁能源装机占比达到90% 核能■生物质其他可再生+清洁能源占比 400100% 35090% 30080% 70% 250) 60% 产供应方多能互补：“风光水火储”多能互补格局20050% 15040% 30% 2050年全球总装机404亿千瓦（含储能），风光水100 20% 5010% 火储占比分别为25%、45%、6%、13%、9%，风光( 2021 2035 0% 2050 水等可再生能源装机占比超过3/4，各类储诸能加速发 煤电油电天然气发电 带规水电抽水墨能 地热电站 风电 光生伏物压发电海光洋热能发电 展，储能电池占比7%，抽水蓄能占比2%燃氢发电其地+清洁能源装机占比 全球能源供应与电源装机预测12 2.3碳中和方案：能源系统转型全球能源互联网发展合作组织 180 80% 160 70%60% 120 50% 2能源消费体系 电为中心、“电氢冷热气”互通互济的能源消费体系 电为中心加速形成：2050年全球用电量增至82万40% 80 亿千瓦时，占终端能源的比重达到63% 30% 20% ?绿氢促进深度脱碳：绿氢通过终端深度电能替代 年 20202025203520402045205020552060 10% 0% 提供灵活性储能和提供工业原材料等方式促进深度 淇炭石油大然气电能热能 生物质能其他可再生能源用气非能用氧+电气化中 脱碳，2050年绿氢消费量3.6亿吨 >节能提效效果显著：2050年人均能源消费量将下降 (a)终编现状(b)终编2025年 到2吨标煤/（人·年）。 >“电氢冷热气”互通互济：2050年，电、氢、热 气占比分别为56%、8%、15%、7%。 155 电·沙·技·气· 热 (c)终端2050年(d)终端2060年 终端能源“电氢冷热气”消费格局 13 2.3碳中和方案：能源系统转型 能源配置体系 广域互联，电氢协同的清洁能源配置网络 产广域互联的全球电网：依托互联电网和电碳市场，实现多能源跨区外送、跨时区互补、跨季节互济、贸易国际化发展。2050年，跨区、跨洲电力流6.6亿干瓦。 产电氧协同的绿氧网络：形成就地制备利用与大范围优 化相结合的格局。2050年，氢能实现跨洲及洲内跨区的大范围优化配置，输送规模约5000万吨，占全球氢能总需求的10%。 ilobalEnergylntenconnectio 全球能源互联网发展合作组织 14 2.4方案特色全球能