赛迪译丛2024年第12期（总第638期）：可再生能源2023：分析和预测至2028年

2024年4月15日 第12期 总第638期可再生能源2023：分析和预测至2028年【译者按】1月，国际能源机构（IEA）7版可再生能源研究报告《可再生能源2023：分析和预测至202820235年内成为全球主要能源，发电成本将低于化石燃料。报告发现，当前可再生能源发展速度依然难以遏制碳排放的增长，且受宏观经济、美央行加息等因素影响，多数国家的政府、企业面临资金挑战，风电、氢能等可再生能源细分领域【关词】可再生能源 太阳能光伏 风电 氢能-1-一、可再生能源预测概述（一）在中国太阳能光伏市场的推动下，2023年全球可再生能源新增装机容量出现阶跃式增长2023年，全球可再生能源新增装机容量同比增长约50%，51020年来全球可再生能源增速最快的一年。在全球范围内，太阳能光伏占全球可再生能源新增容量的四分之三。欧洲、美国和巴西的可再生能源装机容量增长创历史新高，中国增长速度十分突出。2023年，中国投产的太阳能光伏2022年全球光伏发电装机总容量，风电装66%。（二）中国是世界可再生能源大国2028年，中国新增可再生能源装机容量将占全球近60%20202021年逐步取消了相关国家补贴，但在经济吸引力以及长期支持性政策环境的推动下，中国正在加速部署陆上风能和太阳能光伏。预测显示，中国有望在今年2030年风能和太阳能光伏装机的国家目标，比原计划提前2030年，中国新增装机容量将占全球一半以上，因此，中国在实现全球可再生能源增长两倍的目标方面发挥着至关重要的作用。预测期结束时，中国近一半的发电量将来自-2-可再生能源。（三）美国、欧盟、印度和巴西仍是陆上风能和太阳能光伏增长的主力到2028年，美国、欧盟、印度和巴西的太阳能光伏发电和陆上风电新增装机量预计将增加一倍以上。扶持性政策环境，以及太阳能光伏发电和陆上风电的经济吸引力不断提高是推动这一增长的主要驱动力。在欧盟和巴西，面对电价上涨情况，住宅和商业消费者希望降低电费，因此预计，太阳能光伏屋顶发电的增长将超过大型电站。尽管美国短期内存在供应链和贸易问题，但《通胀削减法案》已成为太阳能发电加速增长的催化剂。在印度，公用事业陆上风能和太阳能光伏项目的拍卖日程加快，分销公司的财务状况也有所改善，这些都将推动可再生能源的加速增长。世界其他地区，特别是中东和北非地区，可再生能源的扩张也开始加速，这要归功于利用了关于太阳能光伏发电和陆上风力发电成本竞争优势的政策激励措施。尽管撒哈拉以南非洲地区的可再生能源装机容量增长有所回升，但考虑到其资源潜力和电气化需求，该地区的表现仍然不尽如人意。-3-（四）与新建和现有化石燃料发电厂相比，陆上风电和太阳能光伏发电成本更低据估计，2023年，96%的新装公用事业太阳能光伏发电和陆上风电的发电成本低于新建煤炭和天然气发电厂的发电成本。此外，四分之三的新建风力发电厂和太阳能光伏发电厂的发电成本低于现有的化石燃料发电厂的发电成本。在预测期内，风能和太阳能光伏发电系统在成本上将更具竞争力。尽管整合波动性可再生能源对灵活性和可靠性的需求不断增加，但到2028年，欧洲、中国、印度和美国的陆上风能和太阳能光伏的整体竞争力仅略有变化。（五）新的宏观经济环境给决策者带来新挑战2023年，发达经济体的可再生能源新产能融资基准利率首次高于中国和全球平均水平。2022年以来，央行基准利率从不1%5%2021年以来，新兴和发展中经济体可再生能源开发商的利率比较高，成本增加，阻碍了可再生能源的快速扩张。这种新的宏观经济环境对各国政府和行业带来诸多影响。一是通货膨胀增加了陆上、海上风电以及部分太阳能光伏发电设备（不包括组件）的成本。二是利率上升增加了资本密集型波动性可再生技术的融资成本。三是政策调整相对缓慢，难以适-4-应新的宏观经济环境。四是一些开发商不得不取消在宏观经济变化之前签订的购电合同项目。（六）中国以外地区的风电，尤其是海上风电新增装机容量预测不太乐观由于供应链持续中断、成本上升以及审批时间过长，风能产业，尤其是欧洲和北美的风能产业，面临着各种挑战。由于这些挑战，整体项目开发速度低于预期，因此已下调对中国以外地区陆上风电装机容量的预测。在新的宏观经济环境下，海上风电受到的冲击最大，直到2028年，中国以外地区的海上风电扩张幅度下调了15%。风电行业面临的挑战对海上风电影响最大，目前投资成本比几年前20%以上。202315吉瓦的海上风电项目。对于部分开发商而言，之前产能定价无法满足当前项目开发所需的更高成本，降低了项目的融资能力。（七）当前氢计划与实施状况不符据预测，20232028年间，氢基燃料生产专用的可再生457%2028年，中国、沙特阿拉伯和美国的可再生能源制氢能力将超过75%。尽管许多新项目和新管线都已经宣布开始建设，但计划的项目进展缓慢。有关中国以外地区的相关预测已经下调。主要原因-5-是缺少承购方及价格上涨对生产成本影响较大，计划中的项目转化为最终投资决策的进展缓慢。国际氢市场的发展是影响预测的一个主要不确定因素，特别是国内氢气需求有限的市场。（八）生物燃料的部署正在加速，并向可再生柴油和生物航空燃料领域发展以巴西为首的新兴经济体是全球生物燃料的扩张的主导者，其增长速度将比过去五年快30%。在强有力的生物燃料政策、不断增长的交通燃料需求和丰富的原料潜力支持下，在预测期内，预计新兴经济体将推动全球生物燃料需求增长70%。到2028年，仅巴西一国的生物燃料需求就将增长40%。各国政府加大力度提供可负担、安全和低排放的能源供应，强有力的政策是实现上述增长的主要驱动力。公路交通部门使用的生物燃料仍是新增供应的主要来源，占比近90%。事实证明，电动车辆和生物燃料是减少石油需求的强大互补力量。在全球范围内，到2028年，电动车辆所消耗的生物燃料400万桶石油当量，预计占交通7%以上。在柴油和航空燃料领域，生物燃料仍然是降低石油需求的主要途径。在汽油领域，美国、欧洲和中国的电车发展速度超过了燃油车的发展速度。-6-（九）加速实现生物燃料净零排放本报告的主要情景预测与国际能源署2050年净零排放情景中到2030年生物燃料需求增加近两倍的预测不一致。以航空领域为例，净零排放情景要求到2030年8%的燃料供应来自生物航空燃料，而本预测在现有政策下，到2028年生物航空燃料份额仅能达到1%。为弥补这一差距，需要制定新的、更有力的政策，实现原料的多样化。通过制定新政策，应对供应链挑战，可以更快地部署生物燃料。在本报告加速情景中，生物燃料供应的增长几乎是主要情景的三倍，与净零排放情景的差距缩小了近40%。在这一额外增长中，近一半（300亿升）来自美国、欧洲和印度等现有市200亿升主要来自印度的生物柴油和印度尼西亚的乙醇。生物航空燃料是第三个增长点，约占全球航3.5%1%的份额。在加速情景下，由废物和残留物制成燃料的增速也快四倍。（十）可再生热能在高能源价格和政策推动下加速发展，但不足以遏制排放在展望期内，全球现代可再生热能消耗将增长40%，占总热能消耗的占比从13%17%。这主要是由于工业用热能对电力的依赖日益增加，特别是在非能源密集型工业中采用热-7-泵，以及在建筑物中部署电热泵和锅炉，越来越多地由可再生电力提供动力。在一系列措施下，如扶持性政策的支持、制订最新目标、实施强有力的财政激励措施、履行可再生热能义务，以及建筑行业禁止使用化石燃料等，中国、欧盟和美国因此处于引领地位。然而，2028年之前的态势在很大程度上仍不足以解决化石燃料供热的问题，也无法使全球实现《巴黎协定》目标。如果不采取更有力的政策措施，在20232028年期间，仅全球供热行业就可能占剩余碳预算的五分之一以上，以达到将全球变1.5°C的目标。全球可再生热能消耗需以2.2倍的速度增长，并与广泛的需求措施以及更大规模的能源和材料效率提升相结合，才能符合净零排放情景。二、电力方面（一）全球预测概述1、2023年标志着未来五年可再生能源将阶跃式增长2023507吉瓦，202250%，130多个国家的持续政策支持促使全球增长趋势发生重大变化。实现这一加速增长的主要原因是中国太阳能光伏发电（116%）和风能发电（66%）市场的-8-蓬勃发展。未来五年，可再生能源装机容量将继续增加，其中太阳能光伏发电和风能发电占比将创新高，达96%，这是因为太阳能光伏和风能的发电成本在大多数国家低于化石和非化石替代能源，而且有政策支持。20282022年增加一倍以上，在预测期内持续打破纪录，达到近710吉瓦（见图1。与此同时，随着新兴经济体，尤其是中国的发展放缓，水电和生物能源发电将低于过去五年。吉瓦地热能发电生物能源发电水电风电吉瓦地热能发电生物能源发电水电风电太阳能光伏发电量中的占比加速情景主要情景过去加速情景主要情景注：新增容量指净新增容量。过去和预测太阳能光伏容量可能与以往版本的可再生能源市场报告有所不同。今年，所有国家的光伏数据都已转换为直流电，而且交流电容量也有增长。这种转换是基于国际能源署对80多个国家的调查和对光伏行业协会的采访。太阳能光伏系统的工作-9-原理是利用光伏电池吸收阳光并将其转化为直流电。然后，利用逆变器，将直流电转换为交流电，因为大多数电气设备和电力系统都使用交流电。直到2010年左右，大多数光伏系统中的交流和直流容量基本一致，但随着光伏系统规模的发展，如今光伏系统中的交流和直流容量可能相差高达40%，尤其是在公用事业规模装机中。太阳能光伏和风能的新增容量包括专用于氢气生产的容量。图1：按发电技术和情景划分可再生能源发电新增容量2、可再生能源在2025年初将超过煤炭，成为全球最主要的电力来源2028年，潜在的可再生能源发电量预计将达到14400太202270%。在未来五年内，可再生能源有望实现以下里程碑式：2024年，波动性可再生能源发电量将超过水力发电。2025年，可再生能源发电量将超过燃煤发电。2025年，风力发电量将超过核能发电。2026年，太阳能光伏发电量将超过核能发电。2028年，太阳能光伏发电量将超过风力发电。在预测期内，潜在的可再生能源发电量增长将超过全球需求增长，表明煤炭发电缓慢下降，而天然气保持稳定。2028年，可再生能源发电量占全球总发电量的42%，其中风能和太阳能-10-光伏占25%。同年，水电仍是主要的可再生电力来源。然而，许多国家需要加速推进可再生能源发电。虽然目前有57个国家的主要发电来源是可再生能源，且主要是水电，但这些国家电力需求仅占全球电力需求的14%。到2028年，将有68个国家将可再生能源作为其主要发电来源，但是这仍仅占全球需求的17%。3、中国以外地区的风力发电预测不容乐观全球风能产业正面临着财务挑战，西方大多数大型制造商在过去两年中都出现了亏损。由于在大多数调查国家中，中国以外地区的总体项目开发速度都低于预期，因此下调了陆上风电预测。除中国外，印度和澳大利亚等其他大型市场的陆上风电新增装机量没有显著增长，东盟地区、非洲和中东的预测也因项目进展缓慢和政策持续不明朗而有所下调。欧盟也由于许可时间过长、供应链问题以及设备和财务成本较高也降低了陆上风电的预期部署。然而，海上风电开发成本涨幅最大，因此今年的报告将中国以外地区的相关预测下调了16%。4、政府面临并网、许可、政策和融资等挑战在主要情景中，考虑到阻碍各国可再生能源快速扩张的具体挑战，预测未来五年，全球将有近3700吉瓦的新可再生能源装-11-机容量投入运营（见图2。相比之下，在加速情景中，各国政府能够克服这些挑战，加快贯彻现有政策。上述挑战主要分为四大类。第一类挑战是政策不确定性，对新宏观经济环境政策反应滞后，包括不灵活的拍卖设计。在能源危机期间，各国政府为保护消费者免受高价之害，干预能源市场。虽然干预措施十分合理，但使投资者对电力行业未来投资环境产生不确定性。第二类挑战是电网基础设施投资不足，阻碍了电网快速扩张。目前，超过3000吉瓦的可再生能源发电装机容量处于等待并网期间，其中一半项目处于后期开发阶段。无论是发达经济体还是新兴和发展中经济体，都面临着这一挑战。电网基础设施改进的开发周期远远长于风能和太阳能光伏发电项目。第三类挑战是许可问题。地面太阳能光伏发电项目获得许可需要一年到五年，陆上风电项目需要两年到九年，海上风电项目平均需要九年。复杂而冗长的审批程序造成的延误会减缓项目进展，降低可再生能源拍卖的参与度，增加项目风险和成本，最终降低项目的经济效益。第四类挑战是发展中国家资金不足。许多发展中国家国有公用事业面临财务压力，加权平均资本成本（WACC）可能比成熟的可再生能源市场高出两到三倍，降低了项目的融资能力。-12-吉瓦水电用于生产氢气的海上风电陆上风电分布式太阳能光伏发电吉瓦水电用于生产氢气的海上风电陆上风电分布式太阳能光伏发电公用事业规模 太阳能光伏发电主要情景 加速情景图2：2005-2028年间按发电技术划分可再生能源容量增长情况（二）各地区趋势预测1、中国太阳能光伏发电和风能竞争力日益提升，可再生能源增长将实现阶跃式发展20232028年，中国可再生能源装机容量预计将增加2太瓦以上，是过去五年的三倍，其中太阳能光伏发电占新增的2022年年中以来光伏产能过剩、组件价格大幅下跌，太阳能设备更具竞争力。如今，几乎所有省份新建公用太阳能光伏发电和陆上风力发电系统的发电成本都低于煤炭，这有助于各省降低用电费用。据估计，到2030年，预计中国太阳能光伏发电和风力发电累计装机容量将达1200吉瓦（见图。随着若干政策的落实和市场趋势的变化，未来五年，中国可再生能源装机容量将翻番，因此有关中国可再生能源预测较去64%。-13-吉瓦在加速情景下，加快实施电力市场改革和省际绿证交易能够缓解系统集成问题，并释放13%的额外产能。但总体而言，与主要情景相比，加速情景的上升潜力相当有限，因为中国目前的增长趋势表明，中国将超额完成本国大部分可再生能源目标。吉瓦 过去 生物能源发电

陆上风电

海上风电

加速情景主要情景公用事业规模光伏发电加速情景主要情景

分布式光伏发电

主要情景加速情景主要情景加速情景其他可再生 氢能 能源发电注：氢能指专用于制氢的可再生能源。其他可再生能源指地热能和聚光太阳能。图3：2011-2028年中国不同发电技术以及在主要情景和加速情景的可再生能源新增装机容量2、美国《通胀削减法案》刺激太阳能光伏发电增长，但海上风电的发展将不如预期据预测，受美国国税局终版信贷指南对可再生能源电力的年投资额比五年前翻一番的影响，美国将在2023-2028年新增近-14-340电和风力发电（见图4。短期内，受市场供应链和贸易问题影响，建设换班，随着《通胀削减法案》逐步实施，建设速度加快，预测期后几年，装机容量增长势头较为强劲。然而，由于当前宏观经济条件不佳，项目开发商正在取消或推迟计划或合同，因此，海上风电相关预测下调了60%以上。吉瓦在加速情景中，为解决问题或减轻影响，海上风电增长率至少要比主要情景高出17%。吉瓦加速情景主要情景 过去 加速情景主要情景主要情景加速情景主要情景加速情景水电生物能源发电

陆上风电

海上风电

公用事业规模光伏发电

分布式光伏发电

其他可再生能源发电 氢能 图4：2011-2028年美国不同发电技术以及在主要情景和加速情景的可再生能源新增装机容量3、欧洲太阳能光伏发电将保持增长，但风电和氢能发展或将放缓与六年前相比，2023-2028年，欧洲可再生能源容量增速预-15-计将增加一倍以上，共计增加532吉瓦（见图5。在分布式系统的推动下，太阳能光伏增量将占新增装机容量的70%以上，比公用事业规模项目高出三分之一，风电占比为26%，其中以陆上风电项目为主。报告对欧洲的相关预测值比去年上调了12%，但这仅反映出太阳能光伏发电前景十分乐观。分布式太阳能光伏发电是主要增长源，也是上调预测的主要原因，因为高电价和政策支持使自用更具经济吸引力。德国、意大利、西班牙、瑞典、英国、法国、荷兰和比利时这些国家为加快普及分布式光伏发电，于2022年推出新的上网电价和免税政策，延长现行支持计划，最60%的分布式光伏发电新增装机容量。2022年增长量打破记录，2023年部分国家的增长高于预期，因此报告上调相关预测。与太阳能光伏相反，今年对风能和可再生氢能的增长预测与2022》相比并不十分乐观。陆上风电的增长预测下调幅度最大，比上次低5.4吉瓦（下调7%，原因是部分市场2022年预期更为迟缓（许可和电网限制导致拍卖认购不足，项目开发时间太长。由于交付周期持续较长，以及对未来项目经济效益的担忧，有关海上风电的预测下调了7%。在氢能方面，瑞典、荷兰、西班牙和德国电解设备项目的财-16-务结算进度比预期慢，导致用于氢气生产的可再生能源预测下50%以上。尽管存在上述下调预测，但在主要情景下，欧洲可再生能源发电占比仍从2022年的41%将增长到2028年的61%。然而，目前尚不确定这种速度是否足以实现2030年目标，主要是以下两个原因。第一，欧盟国家的2030年目标是过渡阶段的目标。第二，欧洲各国在加快可再生能源部署方面长期面临障碍：许可程序缓慢且复杂；电网拥堵；在当今经济环境下，政策支持不足。丹麦可再生能源电力在发电量中的占比（百分比）葡立拉丹麦可再生能源电力在发电量中的占比（百分比）

卢爱德

克西瑞

爱荷希芬

意比波罗亚斯塞法匈保

斯捷马萄陶脱地牙宛维利亚

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罗班典地牙亚

尔兰腊兰兰

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洛浦国牙文路 利尼斯

洛克伐 克2030年：《2019年国家能源和气候计划》

2030年：《2023年国家能源和气候计划（草案）》注：《国家能源和气候计划》中不包含卢森堡和马耳他相关数据。图5：2022年和2028年欧盟各国可再生能源电力在发电量中的占比，以及《国家能源和气候计划》目标（2019年和2023年草案）-17-4、印度将主导亚太地区可再生能源增长，或将成为世界第三大可再生能源市场。2023-2028年，预计亚太地区的可再生能源容量将增加近430吉瓦，比2022年增长73%（见图6。其中，太阳能光伏占新增装机容量的三分之二以上，且主要来自公用事业规模项目。印度占亚太地区总增长量的50%14%11%。2023-20282052022年累计装机容量的两倍，成为世界第三大可再生能源市场。在日本，可再生能源部署主要由以往上网电价计划和新溢价制度（FIP）机制下的项目推动。韩国受重点发展核能影响将2030年可再生30%22%40%以上。澳大利亚由于电力系统饱和，以及日益增加的电网集成挑战，预计装机容量的下降速度将超过预期水平，预测值下降10%以上。在加速情景中，2023-2028年亚太地区可再生能源新增容量将超过主要情景40%以上，这几乎是全球平均水平的两倍。东盟地区和印度的增长潜力最大，印度的增长潜力接近45%，东盟地区的增长潜力更大，接近60%，是全球增长潜力最高的地区。-18-吉瓦吉瓦过去 主要 加吉瓦吉瓦

亚太印度东盟 日本澳地区 利

其他亚太国家地区情景 情水电 风电

主要印度

加速情景与主要情景相比的增长潜力加速东盟 情景生物能源发电 公用事业规模光伏发分布式光伏发电 其他地区预测调整的百分比

日本亚太地区其他国家

澳大利亚加速情景增长潜力百分比图6：2011-2028年亚太地区可再生能源新增装机容量（三）技术、市场和政策发展趋势1、陆上风电和太阳能光伏的竞争力日益增强尽管投资成本因商品价格上涨而上升，但新建太阳能光伏和陆上风电的发电成本（不包括系统成本）大多低于新建化石燃料发电厂。据估计，2022年，96%的新建公用事业规模太阳能光伏发电和陆上风电设施的发电成本低于煤炭和天然气。但是，除欧盟外，其他地区海上风电还无法与化石燃料替代品竞争。在预测期内，预计风电和太阳能光伏发电成本将继续下降。2023202240%，供需变化表明，未来五年中国光伏组件价格还会进一步下降。就风电而言，由于供应链挑战，以及西方主要制造商财务状况不佳，预计投资成本在短期内仍将居高不下。不过，这意味着陆10-15%，而化石燃料替代品-19-的成本也在上升，因此陆上风电仍具竞争力。预测期内，风电和太阳能光伏系统在成本上更具竞争力。预计到2028年，几乎所有部署的风电和太阳能光伏的发电成本都将低于煤炭和天然气。与现有化石燃料发电厂相比，新建陆上风电和公用事业规模太阳能光伏发电厂的发电成本也越来越低。到2023年，四分之三新装机的太阳能光伏发电和陆上风电的发电成本将低于现有的化石燃料发电设施。在中国、印度和欧盟，太阳能光伏发电厂的平准化度电成本低于现有燃煤和天然气发电厂的边际成本。2028年，80%以上新装机的波动性发电容量将以低于现有化石燃料发电设备的成本提供电力。2、政策驱动依然是可再生能源增长的主要动力尽管可再生能源技术的成本竞争力在不断提高，但政策仍是2023-2028年，政策计划会刺激全球可再生能源公用事业规模增长容量的约87%。政策驱动型部署是指以政府政策为投资决策主要驱动力而部署的容量，例如影响电力报酬、减少税负，或引入购买义务以满足政府目标的政策。主要包括：行政设定有偿电价、竞争性拍卖、税收抵免以及政策型部署方式的公用事业项目。相反，市场驱动型采办仅占全球可再生能源增长容量的-20-13%。市场驱动型部署是指政府政策不直接影响投资决策的部署，如独立开发商与企业消费者之间的双边谈判合同即购电协议、与公用事业签订的非招标双边购电协议和商业项目和证书计划报酬，分别占比为7%、2%4%。3、光伏市场供应过剩，组件价格创新低，竞争加剧2022年，全球太阳能光伏制造产能增加了80%200吉瓦。在建工厂表明，20233308002021年的三倍（见图2023年产能将是预测装机的两倍多，从而导致市场供应过剩。根据制造项目进展情况，20241100吉瓦，20281300吉瓦，在预测期内，每年光伏设备将保持在这一水平的两倍以上。-21-吉瓦吉瓦组件 电池片 晶片 多晶硅 主要情景的装机容量主要情景的需求量 加速情景的需求量7：2019-2028（截至年底）2028年，中国在光伏产能的扩大中占比最大，其中组件占比85%95%。北美整个供应链的光伏产能将占该地区约35%的太阳能光伏需求。在印度，2028年显著超过当地需求，能够提供出口。然而，由于多晶硅投资滞后，印度光伏自给率仅达到50%。在欧盟，对国内光伏制造商政策支持不足，缺乏促进欧盟制造产品的需求侧政策，导致项目公告数量有