世界如何在清潔能源方面取得進展

進入清潔能源1 4

清潔能源的快速進展 需要 滿足全球的目標,即將升溫限制在不超過1.5C的工業化前溫度。

但到目前為止各國的表現如何呢? 在我們的 能源革命全球展望 報告,與同事一起寫 英國倫敦帝國學院 - E4tech - 並由 德拉克斯- 我們對25主要世界經濟體的進展進行排名。

我們的報告提供了他們努力清理髮電,從石油轉向電動汽車,部署碳捕獲和儲存,消除化石燃料補貼和解決能源效率的聯盟表。

下面的十個圖表比較了今天的25國家和過去十年的進展情況。

清潔電力的進展

隨著各國擺脫煤炭並擁抱​​低成本的可再生能源,電力一直是經濟中脫碳最快的部門。 然而,全球電力平均碳強度在過去十年中僅下降了7%,達到每千瓦時450克CO2(gCO2 / kWh)。

下圖顯示了全球發電的碳強度,並對我們報告所涵蓋的25主要經濟體進行了排名。 這些國家包括G7富裕國家集團以及巴西,俄羅斯,印度,中國和南非(“金磚國家”)等。 這些國家佔全球人口的80%,全球GDP的77%和世界CO73排放的2%。

個別國家的實際零碳電力(北歐,法國和新西蘭,下圖中的左欄)幾乎完全依賴煤炭(南非和波蘭,最右邊)。

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2017期間發電的碳強度,以每千瓦時CO2克為單位。 該地圖包括可獲得數據的所有國家/地區。 該條形圖列出了25主要經濟體,包括所有G7和BRICS國家。 條形寬度表示每個國家的電力消耗量,最小寬度使得較小的國家仍然可見。 資源: Drax 2018.

在過去十年中,歐洲和北美洲的國家幾乎一致地降低了電力的碳強度。 他們通過減少對煤炭的依賴和增加可再生能源的份額,以及在許多情況下減少電力需求來實現這一目標。

另一方面,幾個亞洲大國 - 日本,韓國,印度,印度尼西亞 - 增加了碳強度,因為它們現在更加依賴煤炭。 中國是唯一一個清理其電力系統的亞洲國家之一,這個十年的碳強度減少了六分之一。 美國的進展速度也超過大多數,僅次於英國和丹麥,如下圖所示。

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過去十年中發電碳強度的變化,以每千瓦時CO2為單位。 藍色和綠色的陰影表示減少,而黃色和紅色增加。 資源: Drax 2018.

清潔全球電力系統的主要驅動力之一是可再生能源的興起。 從絕對意義上講,中國是明顯的領導者,擁有世界風電裝機容量的三分之一和太陽能裝機容量的三分之一。

中國近130千兆瓦(GW)的太陽能發電量大致相當於接下來三個最大的國家:日本,德國和美國。 對於風力發電,其他值得注意的高空飛行器包括排名第四的印度和波蘭,其風力發電能力比丹麥高,如下圖所示。

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2017末端風電裝機容量,千兆瓦(GW)。 資源: Drax 2018.

然而,按人均計算,丹麥的風力最大,每人的容量為1,000瓦特,而德國是每人500瓦特的最大太陽能。

清潔運輸方面的進展

清潔的電力可以超越家庭和辦公室,為我們的行動方式提供動力。 電動汽車是 迅速下來 價格,和 幾個國家 現在正在立法規定未來幾十年內燃機的消亡。

到目前為止,一些4.5m電動汽車已在全球銷售,其中近一半在中國,四分之一在美國,如下圖所示。

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截至9月2018,道路上的電動車輛(包括電池和插電式混合動力車)數量。 資源: Drax 2018 - EV卷2018.

有幾個國家的電動汽車市場份額達到了2%,這意味著它們在1新車銷售中佔據了50。 中國的利率大約是這個數字的兩倍,而挪威則遠遠領先於現在出售的1 2車型,如下圖所示。

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新車銷售中電動汽車(電池和插電式混合動力車)的份額為12月份至9月2018。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018 - EV卷2018.

然而,清理運輸部門並不僅僅依賴於新技術,因為人們可以減少旅行或使用更有效的形式,如公共交通。 世界各地人均運輸能源消耗量差異很大,美國人平均消費10倍於印度平均水平,如下圖所示。

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每人每年運輸人員和貨物所消耗的能量,以每小時兆瓦時(兆瓦時)為單位。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018.

人們經常在城市之間飛行的大國消費最多,但隨著收入的增加,中國和印度正在迅速趕上。 在過去十年中,他們的運輸能耗分別上升了80%和60%。 這與歐洲和北美的運輸效率適度增長相形見絀,如下圖所示。

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過去十年中人員和貨物運輸的人均能源消耗變化,顯示每人每年消耗的MWh百分比上升(紅色)或下降(藍色)。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018.

能效進展

效率不僅在運輸部門緩慢改善。 迫切需要提高全球建築物的能源效率,以減少對碳密集型供暖的需求。

大多數主要國家的房屋使用的能源比十年前每平方米建築面積少。 雖然其中一些可以歸功於提高建築標準和更節能的設備,但收益也可能是由於全球經濟衰退和全球氣溫上升引起的溫和冬季的殘餘影響。

在世界一些地區,特別是中國和南非,生活水平的提高導致家庭能源消費的快速增長,如下圖所示。

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在過去十年中,為家庭供暖和供電所消耗的能源變化顯示出每人每年消耗的MWh百分比(紅色)或下降(藍色)。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018.

化石燃料和碳捕獲方面的進展

政府對化石燃料的支持是許多經濟體的一個反常特徵,阻礙了從煤炭,石油和天然氣的轉變。

化石燃料補貼的定義是 廣泛爭議。 然而,根據經濟合作與發展組織使用的定義(經合組織一些人口相對較少的主要化石燃料生產國,如挪威和澳大利亞,每年人均可提供數百美元,如下圖所示。 在這一指標上,英國也提供了大量補貼。

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2016對人均化石燃料的補貼水平,包括政府的直接支出,放棄稅收和其他財政特許權。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018.

許多人的一個重要特徵 通往1.5或2C的途徑 將難以避免的化石燃料(如煉鋼或水泥)與碳捕獲和儲存相結合。 然而,今天只有18大規模碳捕集與封存(CCS) 世界各地的設施如下圖所示,集中在六個主要石油和煤炭開採行業的國家。

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截至2017末期,大型CCS設施的碳捕獲裝機容量,以每人每年可捕獲的CO2千克計。 如果設施沒有完全可用,則實際捕獲級別可能會更低。 條形寬度代表每個國家的人口。 資源: Drax 2018.

這些CCS設施每年能夠捕獲32百萬噸的CO2。 這不到世界能源部門每年生產的大約37億噸CO2的百分之一的十分之一。 如果CCS確實在未來幾十年內廣泛推出,那麼將CO2儲存在地下的可能性不會構成障礙。 自工業革命開始以來,僅美國就可以儲存全球生產的所有CO2。

結論

總而言之,世界各地清潔能源的進展情況參差不齊,一些國家在許多方面取得了進展,但其他國家卻倒退了。 總體而言,我們的排名顯示,世界各國的需求遠遠低於需求,未來十年的進展必須更加強大,以避免氣候變化帶來的最嚴重影響。

這篇文章最初出現在 Caarbon簡報

關於作者

Iain Staffell博士是倫敦帝國理工學院環境政策中心的可持續能源高級講師。 他領導電氣洞察項目,報告英國電力結構的互動實時和季度摘要信息。

Staffell,M。Jansen,A。Chase,E。Cotton和C. Lewis(2018)。 能源革命:全球展望.Drax:塞爾比。

Iain Staffell使用來自IEA,BP,Wilson和Staffell(2018),IRENA,EV-volumes,OECD和GCCSI的Rwith數據生成的圖表。

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