全面解讀REN21《2017全球可再生能源現(xiàn)狀報(bào)告》！

　　REN21，即《Renewable Energy Policy Network for the 21st Century》的縮寫(xiě)，翻譯為《21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)》，它是一個(gè)全球性的政策網(wǎng)絡(luò)，旨在通過(guò)共享觀點(diǎn)、鼓勵(lì)采取各種方式的行動(dòng)，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。

　　從2005年起，REN21每年發(fā)表《 Renewables Global Status Report ( 再生能源全球現(xiàn)狀報(bào)告 ) 》，制作了大量國(guó)際公認(rèn)的再生能源政策和再生能源市場(chǎng)的發(fā)展報(bào)告。

　　2016年全球一次能源消費(fèi)僅增加了1.0%，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然處于遲緩階段。那么，全球關(guān)心的再生能源發(fā)展得怎么樣了？

　　若單獨(dú)看每年的REN21報(bào)告，可以說(shuō)年年有進(jìn)步，年年有歌唱；本文雖然以《Renewables 2017 Global Status Report》為主，但沒(méi)有照本宣科，再翻閱陳年老賬，整理出大量數(shù)據(jù)表格，可以獲得有意思的信息，那就味道變了。

　　請(qǐng)不要只看見(jiàn)再生能源形勢(shì)大好，一片鶯歌燕舞的局面，也要看見(jiàn)再生能源發(fā)展的艱辛，形勢(shì)緊迫，難以承擔(dān)《巴黎氣候協(xié)定（Paris Climate Agreement）》的一面。有喜有憂呀！

　　 全球再生能源的進(jìn)程

　　根據(jù)REN21的2004～2017年的報(bào)告，從2004年算起，12年間再生能源投資增長(zhǎng)了4.4倍。2016年再生電力和再生燃料投資為2416億美元，比2015年投資2859億美元減少了15.5%，但中國(guó)仍然是再生電力和再生燃料投資最多的國(guó)家。

　　再生能源利用可分為電力、供熱和運(yùn)輸燃料等三大類。在再生能源發(fā)電中，水力發(fā)電是主導(dǎo)，其次為風(fēng)力發(fā)電、光伏。其他如生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能聚熱發(fā)電合海洋能發(fā)電僅占最次要地位。

 

　　全球能源的消費(fèi)份額

　　據(jù)2017年REN21報(bào)道，2015年最終能源消費(fèi)中的再生能源份額如圖，化石燃料仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。

　　為了更加清楚看出發(fā)展趨勢(shì)，翻開(kāi)陳年舊賬整理出下表。雖然化石燃料逐年減低，但近幾年減低幅度不大，也就是說(shuō)再生能源近五年沒(méi)有多大進(jìn)程。

　　從表中看出，再生能源的利用中有近一半仍然使用傳統(tǒng)生物質(zhì)，也就是按照原始形態(tài)使用，沒(méi)有制成生物燃料利用。

　　這里要說(shuō)明兩個(gè)概念：傳統(tǒng)生物質(zhì)（Traditional biomass）和現(xiàn)代可再生能源（Modernrenewables）。

　?、?傳統(tǒng)生物質(zhì)是指太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量，包括農(nóng)村生活用能：薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和畜禽糞便等；

　?、?現(xiàn)代可再生能源是指水力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和熱利用、風(fēng)力發(fā)電、光伏、地?zé)岚l(fā)電和熱利用、生物燃料等。

　　 再生能源發(fā)展前五位國(guó)家

　　中國(guó)是再生能源發(fā)展最快的國(guó)家之一，從表中可以看到許多個(gè)“世界第一”，但不能只看見(jiàn)“世界第一”就心喜，由于中國(guó)體量大，爭(zhēng)個(gè)第一不是太難的事，但是人均量爭(zhēng)個(gè)第一的就沒(méi)有了。當(dāng)然跟體量約同的美國(guó)比較，中國(guó)依舊強(qiáng)多了。

　　這張表是指在再生能源投資后，裝機(jī)容量和產(chǎn)量的增加量排序。

　　這張表是指2016年底各項(xiàng)能源的裝機(jī)容量和發(fā)電量年終排序。

　　再生能源生產(chǎn)電力

　　再生能源主要應(yīng)用于發(fā)電。電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)指來(lái)自一次能源生產(chǎn)電力的比例，以%表示。根據(jù)2017年REN21的報(bào)告可以看見(jiàn)下圖。截止2016年全球再生能源發(fā)電占電力總量的24.5%，其中水力發(fā)電最高，占16.6%，其次是風(fēng)電場(chǎng)占4.0%、生物質(zhì)發(fā)電占2.0%和光伏發(fā)電占1.5%。

　　再生能源發(fā)電進(jìn)展較快，主要是風(fēng)電場(chǎng)和光伏發(fā)電沖刺速度加快。根據(jù)2017年REN21及前7年的數(shù)據(jù)匯集于下表。全球總發(fā)電量數(shù)據(jù)來(lái)自《BP Statistical Reviewof World Energy June 2017》。

　　2016年全球再生能源從業(yè)人員

　　再生能源的從業(yè)人員一直是關(guān)注的問(wèn)題。2016年全球直接和間接從事再生能源的雇員達(dá)到980萬(wàn)人。雖然水力發(fā)電領(lǐng)軍再生能源，但只占1519/9824=15.5%；雇員最多的是光伏發(fā)電，占總數(shù)的3095/9824=31.5%，液態(tài)生物燃料占1724/9824=17.5%。

　　中國(guó)再生能源從業(yè)人員

　　中國(guó)本來(lái)體量大，從業(yè)人員當(dāng)然多。2016年中國(guó)占全球從業(yè)人員總數(shù)的3955/9824=40.3%，中國(guó)從事再生能源最多的雇員是光伏發(fā)電，也是全球再生能源從業(yè)人員最多的群體，占從事再生能源總數(shù)1962/ 3955=49.6%，也就是說(shuō)中國(guó)從事再生能源有一半人是從事光伏工作的。

　　再生能源主導(dǎo)力量是大型水力發(fā)電

　　水力發(fā)電是利用工程措施將天然水能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。2004年大型水力發(fā)電占再生能源裝機(jī)容量高達(dá)89.4%，隨后由于風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電及生物燃料的發(fā)展而逐年減低，到2016年仍然占54.3%，但想要取締水力發(fā)電的主導(dǎo)地位，仍然不可能。

　　2016年全球水力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1096GW，水力發(fā)電裝機(jī)容量最多的國(guó)家是中國(guó)，占全球總量的28%，其次是巴西、美國(guó)、加拿大、俄羅斯和印度。中國(guó)歷年來(lái)都是水力發(fā)電量最多的國(guó)家，2016年達(dá)1162.8 TWh，占全球總量的28.9%。

　　為了便于理解，特將近五年的舊賬匯總，可以看出中國(guó)水力發(fā)電裝機(jī)容量發(fā)展極快。

 

　　再生能源的重要支柱是風(fēng)電場(chǎng)

　　除了水力發(fā)電以外，風(fēng)電場(chǎng)要算再生能源發(fā)電的支柱了。2004年風(fēng)力發(fā)電僅占再生能源發(fā)電的6%，到2016年進(jìn)展到24.1%。

 

　　根據(jù)2017年REN21報(bào)告，2016年底90個(gè)國(guó)家有風(fēng)電場(chǎng)商業(yè)活動(dòng)，其中有29個(gè)國(guó)家風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量超過(guò)1GW。

 

　　根據(jù)《BP Statistical Review of World Energy June 2017》的報(bào)告，2016年全球風(fēng)電場(chǎng)年增長(zhǎng)15.6%，發(fā)電量為959.5 TWh，其中發(fā)電量最多的國(guó)家是中國(guó)，中國(guó)于2016年超過(guò)美國(guó)，中國(guó)年增長(zhǎng)39.4%，發(fā)電量為241.0 TWh，占全球總量的25.1%。

　　世界上前十位風(fēng)力渦輪制造商占領(lǐng)了2016年75%的市場(chǎng)，其中中國(guó)約占其中的28%。

 

　　全球發(fā)展迅速的光伏工業(yè)

　　在再生能源發(fā)電中，光伏只能占第三位，次于水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。2004年光伏聯(lián)網(wǎng)占再生能源裝機(jī)容量的比例僅為0.3%，到2016年發(fā)展到15%。全球光伏工業(yè)從業(yè)人員隊(duì)伍龐大，占全球再生能源的31.5%。

　　根據(jù)2017年REN21的統(tǒng)計(jì)，2016年全球光伏裝機(jī)容量增加了75GW，相當(dāng)于每小時(shí)安裝31000塊光伏板。

 

 

　　2016年光伏發(fā)電僅占全球總發(fā)電量的1.5%。根據(jù)《BP StatisticalReview of World Energy June 2017》的報(bào)告，全球光伏發(fā)電總量為333.1 TWh，年增長(zhǎng)29.6%，其中中國(guó)占全球總量的19.9%，美國(guó)僅占第二位，為17.1%。

　　變化不大的生物質(zhì)能

　　生物質(zhì)能（Bioenergy）指太陽(yáng)能通過(guò)植物的光合作用轉(zhuǎn)換、固化和儲(chǔ)存的能量形式。它是一種以生物為載體的能量，直接或間接地來(lái)源于植物的光合作用。在各種可再生能源中，生物質(zhì)能是能夠儲(chǔ)藏太陽(yáng)能的唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成原煤、原油和天然氣。

　　根據(jù)2017年Ren21的統(tǒng)計(jì)，生物質(zhì)在最終能源消費(fèi)中的利用僅占14.1%，其中傳統(tǒng)生物質(zhì)（即農(nóng)村生活用能如薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和畜禽糞便等）數(shù)量最大，占9.1%，其次是現(xiàn)代工業(yè)供熱占2.5%，現(xiàn)代建筑供熱、運(yùn)輸燃料和發(fā)電的份額均少，見(jiàn)表。

　　生物質(zhì)可以生產(chǎn)運(yùn)輸燃料如乙醇燃料、生物柴油和氫化植物油（HVO）。2016年生物燃料生產(chǎn)最多的國(guó)家是美國(guó)，占全球總量的651/1353=48%，相比之下，中國(guó)顯得落后，僅占35/1353=2.6%。

　　 生物質(zhì)發(fā)電占再生能源裝機(jī)容量（含水力發(fā)電）的份額很少，歷年變化不大，而且生物質(zhì)發(fā)電在全球發(fā)電總量中不占重要地位，見(jiàn)表。

 

　　進(jìn)展不大的地?zé)岚l(fā)電

　　地?zé)崾侵傅厍騼?nèi)部的熱能。地?zé)岽嬖谟诘厍騼?nèi)部使得地溫隨深度而增加，同時(shí)地?zé)嵋矔?huì)經(jīng)由地球內(nèi)部傳送至地表散失。地溫梯度約每加深1km，溫度上升300C。地?zé)峥梢杂米靼l(fā)電和供熱。地?zé)嵫b機(jī)容量占再生能源裝機(jī)容量的比例很小，一般1%左右。

　　地?zé)岚l(fā)電量以美國(guó)居多，2016年占全球總量的26.8%，其次是菲律賓、印度尼西亞、新西蘭等。中國(guó)占有的份額是弱項(xiàng)，可以忽略不計(jì)。

 

　　又一個(gè)進(jìn)展不大的太陽(yáng)能聚熱發(fā)電

　　太陽(yáng)能發(fā)電有兩種形式：光伏發(fā)電和太陽(yáng)能聚熱發(fā)電。太陽(yáng)能聚熱發(fā)電（Concentratingsolar thermal power，CSP）是把太陽(yáng)的能量聚集在一起，產(chǎn)生高溫來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。太陽(yáng)能聚熱發(fā)電的成本高，在再生能源發(fā)電中地位很次，不到再生能源發(fā)電總量的1%。

　　中國(guó)第一的太陽(yáng)能熱水器安裝量

　　太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的加熱裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。中國(guó)一直保持太陽(yáng)能熱水器安裝量最多的國(guó)家，但人均太陽(yáng)能熱水器安裝量依次是巴巴多斯、奧地利、塞浦路斯、以色列和希臘。中國(guó)連前五位都未進(jìn)入。

　　太陽(yáng)能熱水器有個(gè)特殊的單位---千兆瓦熱（GigaWatt Thermies，縮寫(xiě)GWth)，用以度量太陽(yáng)熱能的裝設(shè)面積。過(guò)去太陽(yáng)熱能以裝設(shè)面積來(lái)統(tǒng)計(jì)，難以與其他可再生能源發(fā)電等進(jìn)行比較。2004年國(guó)際能源署（IEA）首次提出以GWth(千兆瓦熱)來(lái)統(tǒng)計(jì)太陽(yáng)熱能。已被其他國(guó)家的太陽(yáng)熱能協(xié)會(huì)接受。發(fā)現(xiàn)全球太陽(yáng)熱能年產(chǎn)量高達(dá)69 GWth，遠(yuǎn)高于風(fēng)力發(fā)電的23GW。換算關(guān)系為：

　　1m2裝設(shè)面積=0.7kWth

　　1×106m2裝設(shè)面積=0.7 GWth

　　1 GWth=1.429×106m2

　　例如：2016年全球太陽(yáng)能熱水器安裝量為456 GWth，中國(guó)占全球總量的71%，那么中國(guó)太陽(yáng)能熱水器安裝量為456 ×71%=323.8GWth。

　　中國(guó)太陽(yáng)能熱水器裝設(shè)面積為323.8×1.429×106m2=462.7×106m2=4.6億平方米

　　結(jié)語(yǔ)：能源轉(zhuǎn)型 步履艱難

　　從2017年Ren21及往年的匯總數(shù)據(jù)可以看出，目前再生能源在爭(zhēng)奪化石燃料起主導(dǎo)作用的是水力發(fā)電、其次是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電，其他種類的再生能源如地?zé)?、太?yáng)能聚熱發(fā)電、海洋能發(fā)電等在目前的經(jīng)濟(jì)條件下作用甚微。

　　《巴黎氣候協(xié)議》指出，各方將加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的全球應(yīng)對(duì)，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2攝氏度之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5攝氏度之內(nèi)而努力。全球?qū)⒈M快實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放達(dá)峰，本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。

　　全球再生能源正在跟時(shí)間賽跑，能夠快速、經(jīng)濟(jì)地減少二氧化碳排放，其最重要的事情是逐步淘汰化石燃料特別是煤，加快對(duì)能源效率和再生能源的投資。

　　天然氣是通向再生能源的跳板，由于低碳排放，其作用不可忽視，但不像媒體吹捧為清潔能源。頁(yè)巖氣和可燃冰都屬于天然氣，都是非常規(guī)天然氣，無(wú)論以甲烷放空排放或燃燒以二氧化碳排放均嚴(yán)重造成全球氣候暖化。美國(guó)大力發(fā)展頁(yè)巖氣似乎受到世人稱贊，但它抑制了再生能源的發(fā)展，因此技術(shù)先進(jìn)的美國(guó)的再生能源在全球不具領(lǐng)導(dǎo)地位。

　　根據(jù)國(guó)際能源署的報(bào)告，2012年各國(guó)政府對(duì)價(jià)格優(yōu)勢(shì)的化石燃料補(bǔ)貼，全球補(bǔ)貼甚至高達(dá)6000億美元，為再生能源補(bǔ)貼的7.5倍。雖然2015年有所下降，但仍然是再生能源的2.5倍。這使化石燃料減排效率大打折扣。化石燃料補(bǔ)貼會(huì)鼓勵(lì)碳排放，并壓低了化石燃料成本，從而扭曲了再生能源的比較成本及能源效率，限制了再生能源的增長(zhǎng)。

 

　　雖然中國(guó)是二氧化碳排放大國(guó)，但人均排放量少。據(jù)2013年美國(guó)能源部“二氧化碳情報(bào)分析中心（Carbon Dioxide InformationAnalysis Center）”的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)人均二氧化碳排放量為7.6噸，而美國(guó)為16.4噸，高出2倍多。中國(guó)一直致力于減少煤使用量，努力遵守“巴黎協(xié)定”的目標(biāo)，但美國(guó)特朗普政府宣布退出“巴黎氣候協(xié)定”，而且宣稱美國(guó)擁有大量未開(kāi)發(fā)的能源儲(chǔ)備，如頁(yè)巖氣、石油和天然氣，預(yù)計(jì)總價(jià)值達(dá)50萬(wàn)億美元。美國(guó)“必須充分利用”這些資源，所獲得的收入將用于重建美國(guó)的道路、學(xué)校、橋梁和公共基礎(chǔ)設(shè)施。新計(jì)劃承諾發(fā)展清潔煤技術(shù)，復(fù)興“受到太久傷害”的美國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)。這就給全球二氧化碳減排制造了障礙。

　　2016年再生能源裝機(jī)容量（含水力發(fā)電）創(chuàng)造了新紀(jì)錄，增加了168GW，全球總產(chǎn)能比2015年增長(zhǎng)了近9％，達(dá)到2017GW。盡管到2016年底，已有50多個(gè)國(guó)家承諾逐步淘汰化石燃料補(bǔ)貼，并進(jìn)行了一些改革，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展速度并不足以實(shí)現(xiàn)“巴黎氣候協(xié)定”的目標(biāo)，人類在通往無(wú)碳的清潔能源的道路上不容樂(lè)觀。（【無(wú)所不能專欄作家，龐名立，曾在中國(guó)計(jì)量科學(xué)院（北京）和中石油（四川）工作。著有多本石油和天然氣書(shū)籍。】）