2月6日
一项新的分析显示，公众对气候变化及其潜在的经济和政治安全后果的日益担忧，正在推动公共政策和私人投资，以尽快将清洁能源技术从全球能源行业的边缘推向活动的中心剑桥能源研究协会已经得出的结论。
根据CERA的报告《跨越鸿沟:清洁能源的未来》，公共部门和私营部门的这种增长势头将导致全球清洁能源投资的增加，到2030年，以2007年的累积实际美元计算，全球清洁能源投资将超过7万亿美元。CERA主席兼IHS执行副总裁Daniel Yergin表示:“我们看到公众舆论发生了重大转变，人们预期碳政策可能从根本上改变全球能源业务的竞争格局，这进一步加强了公众舆论的转变。”“这提供了一个至关重要的动力，推动清洁技术跨越成本、已证实的结果、规模和成熟度的巨大鸿沟，这些鸿沟将清洁技术与主流技术和流程服务的市场区分开来。”
关键的见解
CERA气候变化和清洁能源小组负责人罗伯特·拉孔特说:“随着现代能源行业越来越多地采用清洁技术，这些技术将成为通往未来能源的替代性低碳途径的一部分，迅速发展的气候变化、能源安全、政策实施和美国、欧盟、中国和其他国家之间的合作的新范式将产生广泛的机会、风险和陷阱。”
他补充说:“全球能源行业的所有参与者，从电力公司、主要石油和天然气公司等传统企业，到风险投资公司等新进入者，都将在塑造这种替代能源的未来方面发挥作用。CERA的《跨越鸿沟》分析报告为几乎每个能源行业参与者提供了一些关于潜在重大清洁能源机会的关键见解:
- 清洁能源集群已经出现了“泡沫”——一些地方正在成为政治、技术、制度和金融领域清洁能源专业知识和经验的集中地。例如巴西的生物燃料，德国的光伏技术，西班牙的风能技术。
- 可再生能源技术有望大幅增长——风能将获得最大的收益，其次是太阳能和生物质——尽管近期风力涡轮机制造面临瓶颈，硅供应短缺，以及组件成本上升带来的竞争压力。
- 政府政策仍然是推动清洁能源发展的关键因素——通过克服传统技术的经济优势，为二氧化碳排放定价、制定规定和提供补贴，所有这些都有助于启动清洁能源技术。未来几年的挑战是提供补贴，以确保这些技术从图纸上走下来，并能够逐渐摆脱对它们的支持——允许逐步淘汰而不是增加补贴——因为它们自己在商业上是可行的。
- 常规无排放技术——核能和水力发电将占未来十年清洁能源影响的大部分，到2030年将占新增清洁能源总量的近一半。
- 颠覆性技术潜力——清洁能源技术可能产生颠覆性影响，而不是增量影响。模块化和分布式光伏可能会颠覆传统的中央电站发电和配电模式。如果规模、物流和成本可控，纤维素乙醇的突破可以颠覆传统的汽车燃料系统。传统的生物燃料原料，如谷物和油籽，也可能产生严重的意想不到的后果，如扰乱全球农产品价格以及土地和水的使用模式，以及政策反弹。
- 亚洲需求和制造业——快速的经济增长可能会推动亚洲能源需求从目前占全球需求的30%上升到2030年的40%;再加上其制造成本竞争力，这可能使亚洲成为清洁能源技术研发和设备生产的枢纽。2022世界杯美洲区赛程表
清洁技术驱动因素
在所有潜在的场景中，跨越鸿沟确定了影响清洁能源技术发展速度及其商业成功的主要驱动因素:
- 石油和天然气价格——直接影响清洁能源技术的经济性、能源安全问题、生物燃料发展、可再生能源和常规清洁能源
- 政府政策——所有清洁能源技术的发展都是核心，政府的持续支持确保了持续的研究、种子资金和投资者的信心;支持政策的可持续性决定了新技术的时机和最终成功，特别是在鼓励私人投资的程度上。
- 技术创新的速度——技术从能源业务的边缘向中心的转移在很大程度上依赖于政策支持和私人投资，而这反过来又受到化石燃料价格周期、碳定价和预期的强烈影响。
- 经济增长——影响能源需求和碳排放，以及对新清洁能源技术研发的政治和金融支持。
- 三巨头:能源消耗的“三巨头”——美国、欧盟和中国——将对“清洁能源”的发展产生重大影响，其他一些国家，特别是日本和巴西。
场景的发现
CERA的分析使用了一个情景框架来评估各种清洁能源技术的赢家和输家，并帮助确定企业寻求在技术上下注的关键风险和机会。分析讨论了新能源和传统能源技术，这些技术可以以最小的碳足迹提供能源，并促进更大的能源安全。这些技术包括生物燃料、可再生能源技术、碳捕获和储存、核能和水力发电。虽然CERA的情景提供了截然不同的结果，但在所有三种情景中，至少有一些清洁能源技术取得了进展。
在“发射台”情景中，强劲的能源价格、不断增长的控制二氧化碳排放的公众压力以及稳定的投资环境共同推动了各种清洁能源技术的开发和采用。可再生能源发电能力将从占全球发电能力的3%增长到16%，生物燃料将从占整个道路运输燃料市场的不到2%增长到16%。
与《发射台》在清洁能源领域的广泛发展形成鲜明对比的是，《全球裂缝》的情景强调，全球经济增长疲软，加上全球紧张局势和政治不安全加剧，可能导致清洁能源技术的前景不均衡。在“全球裂缝”情景下，可再生能源发电容量将增长到全球电力结构的7%，但核电几乎没有增长，碳捕获和存储技术到2030年也无法实现商业开发。
“亚洲凤凰”描述的是这样一个世界:全球地缘政治和经济力量的平衡向亚洲转移，扩大亚洲作为清洁能源技术消费国和出口国的角色。尽管对气候变化的担忧影响着政治议程，但全球范围内各种不协调的政策导致政府支持计划前后不一致，导致私人投资流动时起时落，限制了技术和商业突破。可再生能源将占全球发电能力的10%，生物燃料将占道路运输燃料市场的7%。
CERA副总裁兼高级顾问劳伦斯·马科维奇(Lawrence Makovich)说:“跨越鸿沟和CERA的情景突出表明，清洁能源的未来可以有几条道路。”“这表明，技术和精心设计的能源政策对塑造能源未来是多么重要。”
跨越鸿沟的分析将研究参与者的集体投入与CERA在一系列能源领域和地理区域的广泛研究能力和深厚的专业知识相结合，以帮助衡量对清洁能源的期望，并使其与现实保持一致。每种技术的亮点包括:
- 生物燃料。在全球油价上涨和运输需求上升的推动下，生物燃料在全球范围内迅速发展。对生物燃料的支持也受到了促进国内农业部门发展的兴趣的推动。然而，基于目前的技术状况，生物燃料有望取代石油的一小部分，这是由于两个限制因素:与粮食作物争夺土地，以及相对较高的生产成本。如果下一代技术发展起来，可以将更多的非食品生物质转化为燃料，并扩大可用的作物基础，那么更多的石油将被取代，但首先必须克服巨大的成本和技术障碍。生物技术可能会让人惊讶，并为适当的解决方案带来曙光。
- 风。与其他可再生能源相比，风能的成本相对较低，就装机容量而言，它是全球领先的可再生能源发电技术。随着有利的陆上资源得到利用，保持风电容量增长的关键将是向低速陆上站点和海上风电开发转移。大部分新增风电装机容量(约80%)预计将在亚洲和欧洲并网，其余几乎全部在北美。
- 生物质。欧洲通过其生物能源政策举措，继续引领生物质能发电增长的道路。具有成本效益的专用生物质作物将为这项技术创造一个突破。
- 地热能。目前的趋势表明，在未来五年内，新的地热发电项目的装机容量将增加50%或更多，因为拥有地热发电的国家数量大约翻了一番，达到40多个。增强型地热系统(EGS)，通常被称为“热岩”，可能具有扩大地热能作用的最大潜力。EGS通过人工创造的地热储层，利用了埋藏在地表以下深层不透水岩层中的热量。尽管EGS技术显示出了巨大的前景，但它仍处于发展的形成阶段，在成为可行的能源之前必须克服许多挑战。
- 太阳能光伏。太阳能在全球范围内快速增长，安装量从1996年的3吉瓦增加到2006年的6.5吉瓦。太阳能光伏发电主要是一种分散的发电方式，直接利用阳光发电，不需要移动部件，也不需要大量的工厂平衡设备。2022世界杯美洲区赛程表它在应用方面用途广泛，从集成照明产品和建筑材料到为电网提供电力的模块化电源安装。它的多功能性和不断下降的制造成本使太阳能光伏对寻求短期市场潜力的清洁能源技术的投资界具有吸引力。不过，太阳能光伏发电的成本明显高于传统发电，需要补贴来补偿。
- 集中太阳能(CSP)。CSP是一种大规模的集中式电力生产技术，它将阳光集中起来产生热量，用于生产蒸汽发电。虽然太阳能光伏更广为人知，但CSP技术实际上更便宜，更适合用于公用事业规模的发电。然而，他们仍然需要补贴才能在市场上竞争。新兴的CSP技术可以配备热存储系统，减少太阳能间歇性的影响。
- 海洋。由于这项技术处于早期阶段，海洋资源的巨大能源潜力不太可能在今后几十年对世界电力供应作出重大贡献。将需要成功的示范项目、降低成本和制定资源使用标准的政策，以促进海洋能源的增长。然而，成功的项目可能会对地方层面产生影响，在未来半个世纪内，一个容量与胡佛大坝或长江大坝相当或更大的潮汐能发电厂是可能的。
- 碳捕获和储存(CCS)。碳捕获和碳存储是一项技术组合，有望将化石燃料燃烧纳入清洁能源组合。如果规模足够大，在二氧化碳到达大气之前捕获并有效储存二氧化碳，可以从根本上改变传统化石燃料的碳足迹。即使在最好的情况下，CCS距离大规模部署至少还有20年的时间。碳捕获技术很可能会远远领先于存储技术。碳捕获的技术障碍将在未来十年的技术试验中解决，同时相关的政治、监管和法律问题也将得到解决。
- 核。核电是目前世界电力结构的重要组成部分，占全球发电量的15%。由于对气候变化和能源安全的担忧日益加剧，新核电建设的未来前景可能支持到2030年新核电建设装机容量高达700吉瓦。然而，在政策、资本成本、废物管理和公众舆论方面，还有许多挑战摆在面前。核电发展始终存在重大安全事故或恐怖袭击成功的风险，严重阻碍核电发展。
- 水力发电。许多发展中经济体和电力系统正在遵循发达经济体设定的道路，最大限度地利用其国内水电潜力来支持经济发展。与核能一样，水电目前在全球发电中占很大一部分(16%)，而且在未来几十年还将继续增长。特别是在亚洲和拉丁美洲的发展中经济体，到2030年可增加高达600吉瓦的新产能。然而，基于大型水坝和水库带来的社会位移和环境影响，水力发电引发了争议。