可再生能源技术的推广正在开始塑造一个完全不同的未来能源供应格局。尽管在2011年化石能源载体依然占到全球电力结构中一次燃料的三分之二,并且近年需求增长的大部分都源于化石能源,但过去几年,风电和太阳能光伏发电保持了两位数的增长,使得全球的可再生能源份额在2011年增加到20%。2℃情景下,到2050年,可再生能源的份额会达到65%。
在CCS技术得到推广前,天然气是通往更清洁的能源技术的桥梁。在2℃情景下,2025年之后的燃气电厂的排放会高于全球电力结构的平均碳强度,天然气会失去其作为低碳燃料的地位,基荷燃气电厂将需要CCS来实现2℃情景的目标,但条件是CCS在技术上可以推广且成本有效。
电力行业脱碳可以带来减少终端用能行业排放的溢出效应,无需进一步的终端用能投资。增加脱碳电力份额的效益仍未被充分利用,需要采取全面综合的方法将电气化和终端用能举措结合起来。提高消耗效率和应用需求侧管理对于限制产能扩张需求和减少电力供应链上的投资成本来说很重要。
交通电气化,连同燃油经济性提高、燃料转换和新型车辆技术,会大大减少2℃情景中的交通运输行业的石油用量,而无需大幅增加总体电力需求。2℃情景下的措施会迅速实现私家车和公共乘用车的电气化,并扩展铁路货运电气化。
“系统思维”的框架有助于优化跨行业整合
发电、输配电和电力消费环节的技术选择及应用对于发展经济高效的一体化电力系统十分关键。能源界已经普遍认识到,从长期来看需要整合供应、输配电和需求等部门的技术和政策,建立一个清洁的系统,支持高效、灵活、可靠和可负担的电力运行。这一“系统思维”在向优化电力系统投资和确保有效管理的转型过程中显得尤为重要。还需要通过“系统思维”促使所有利益相关方优化现有的基础设施,为实现一体化进行研发、示范和推广。
储电在一体化低碳电力系统中可以发挥多种作用,但自身不可能成为一种变革的力量。储电在特定电力系统中的作用要看整个系统范围的发展。储电技术可提供的灵活性的价值会随着可变可再生能源在电力系统中份额增加而备受赞誉,但也会和其他资源进行竞争,比如更强的内部电网、电网互联。