内容提要
《全球能源展望2023》模拟了与《巴黎协定》一致的1.5°C路径下能源商品的需求和供应前景,并提出了四种底层能源转型方案。文章指出,能源转型面临的关键瓶颈包括材料供应、制造能力、土地利用、基础设施建设、成本竞争力和投资等方面。克服这些瓶颈将为能源转型带来机遇。
延伸解读
瓶颈并非均匀分布,绿色氢能风险最高
文章对五种关键低碳技术进行压力测试后发现,绿色氢能在所有评估的瓶颈维度上都面临重大风险,尤其是材料和基础设施。例如,2030年电解槽需求预计为130-345吉瓦,但目前已宣布的产能仅246吉瓦,实际运营的只有2吉瓦,最终投资决策仅覆盖7吉瓦。这意味着绿色氢能的扩张计划与现状之间存在巨大缺口,依赖其大规模发展的情景风险较高。
材料瓶颈普遍存在,但解锁路径各异
所有五种技术都可能受到材料供应制约,但关键材料不同:电动汽车依赖锂,绿色氢能依赖铱,风能依赖镝、铽等稀土元素,太阳能光伏则依赖铜和锡。文章指出,部分瓶颈已有解锁方案,如电解槽技术路线切换可减少铱需求,电池从镍锰钴转向锰基可缓解锂压力,锡供应也有望提升。这表明材料风险并非不可克服,但需要针对性行动。
基础设施与投资瓶颈相互交织
电网、氢能管道和充电网络等基础设施是另一类普遍瓶颈。文章提到,为满足承诺,电网建设速度需到2050年翻倍,但当前电网运营商面临技术人员短缺和投资放缓的挑战。同时,风能投资因回报压力而放缓,绿色氢能的基础设施(如加氢站、管道)也严重不足。基础设施与投资瓶颈相互强化,若不及早规划,可能拖累技术部署进度。
成本竞争力决定技术普及速度
成本竞争力是影响技术推广的关键因素。热泵的总拥有成本在2030年仍可能高于天然气供暖(除非有补贴),绿色氢能在2030年前难以与蓝氢或灰氢竞争。电动汽车的总拥有成本预计2025年在多数地区与内燃机汽车持平,但材料短缺可能推迟这一节点。文章认为,加速电气化、转移化石燃料补贴、支持低收入家庭投资新技术,有助于加快学习曲线和成本下降。
Q&A
《全球能源展望2023》主要模拟了哪些情景?
该报告模拟了与《巴黎协定》一致的1.5°C路径下的能源商品供需前景,并提出了四种自下而上的能源转型情景,这些情景考察了到2100年全球变暖1.6°C至2.9°C的不同结果。
能源转型面临的关键瓶颈有哪些?
关键瓶颈包括材料供应、制造能力与劳动力、土地利用、基础设施建设、成本竞争力以及投资。这些瓶颈可能制约低碳技术的规模化发展。
哪五种低碳技术被认为对能源转型至关重要?
太阳能、风能、电动汽车、热泵和绿色氢气被预计为对能源转型至关重要的五种低碳技术。
风能扩展面临的最大瓶颈是什么?
风能扩展的最大瓶颈是材料稀缺,特别是用于磁体的稀土金属供应,预计到本十年末海上风电的磁体将出现严重失衡。此外,土地法规和投资速度也是中等风险瓶颈。
绿色氢气面临哪些主要风险?
绿色氢气在所有评估的瓶颈中都面临重大风险,尤其是材料(铱供应需扩大)和基础设施(需要新的加氢站、运输和储存终端)。此外,在2030年前大多数地区绿色氢气难以与蓝氢或灰氢竞争成本。
克服能源转型瓶颈有哪些可用的解决方案?
可用的解决方案包括:投资扩大可持续材料供应、加速低材料强度技术、提高回收率;通过公私合作扩大制造能力;整合土地利用(如农光互补);提前投资基础设施并改造现有设施;加速电气化以提升成本竞争力;引导投资到需要降低风险的领域。这些解锁措施可帮助解决16个瓶颈中的11个。