4转变需要创建一个无碳电力系统
避免最严重的气候变化的影响将需要全球电力系统发生急剧转变随着必威官网是真的吗世界从化石燃料无碳电力。虽然技术和投资,可以让我们现在可用,它将需要大幅度加快努力,这样做更公平地创建一个脱碳能源系统。
化石燃料仍然主导电力生产:76%的电力来自化石气体污染,煤炭和其他化石燃料。这些来源生成世界上23%的温室气体排放,在2022年,电力行业的排放继续增长1.8%。
不仅会有必要改变现有系统,但我们也必须把现代,7.33亿人缺乏清洁电力。对无碳电力的需求已经越来越多1在7新车现在电动,它只会增加交通系统是减少汽油和柴油污染电气化。但这些积极进展不够快。
本文是一个系列的一部分分析的主要系统跟踪系统变化实验室,一个合作项目——其中包括一个开源的数据平台,旨在刺激行动所需的速度和规模限制全球变暖到1.5摄氏度,制止生物多样性丧失和建立一个公正、公平的经济。
也在本系列:
WRI和地球贝佐斯基金,召集的系统变化实验室支持联合国气候变化高级别冠军和与主要合作伙伴和投资者包括气候行动跟踪(NewClimate研究所和气候分析的一必威官网是真的吗个项目),ClimateWorks基金会、全球环境基金,只是气候,任务可能的伙伴关系,Systemiq,埃克塞特大学和东京大学的全球公共资源中心,等等。实验室系统变化是全球共享联盟的一个组成部分。
改变世界的力量体系并不容易,但它是至关重要的。取代化石燃料与可再生能源如风能和太阳能,提供全球能源获取,网格系统的现代化,提高能源效率,等行为,创造一个公平的和可持续的全球电力系统的关键——一个人,自然和气候能茁壮成长。必威官网是真的吗
实验室系统变化分析最新的科学数据来确定当前状态的进展在全球能源系统脱碳。我们跟踪四个主要转换创建无碳至关重要,合理的电力系统:
1)淘汰有增无减煤和化石天然气发电
煤炭是最碳密集型的发电方式:它负责电力行业碳排放总量的70%。它喷出污染物如汞(一种有毒的重金属),氮氧化物(关键贡献者烟雾)和煤烟。这就是为什么退休煤炭发电厂,停止建设新工厂和全球淘汰有增无减的煤电是至关重要的。
煤炭发电达到共享2019年的37%COVID-19大流行之前全球持续增长,很大程度上是由于能源需求上升,尤其是在依赖煤炭的国家,如中国和印度。
为了变暖限制在1.5摄氏度(2.7华氏度),防止一些最严重的气候变化的影响,我们的数据分析显示不超过必威官网是真的吗全球2.5%的电力可以来自有增无减煤燃烧(不使用碳捕获设备)到2030年。煤电应该有增无减在2040年停止了。
这意味着煤炭发电必须下降的份额近年来的6倍。最近的数据并不意味着我们正在接近这个速度在全球范围内,尽管一些国家如英国快速下降。
绝对煤炭消费和煤炭在网格上的份额似乎不同,但不够快:在燃煤发电的比例趋于稳定在大流行期间,一代2021年增加了8%,2022年增长2%——尽管这可能是一个临时的应对能源危机在2022 - 23日俄罗斯入侵后,乌克兰。
逐步淘汰有增无减化石燃气发电量也很重要,因为它提供了季度电力系统排放。我们的分析表明,从有增无减天然气发电应该淘汰2045年在富裕国家和早些时候(2035年)。化石天然气发电的比例持续上升,直到2019年达到了24%前COVID-19大流行,此后慢慢地下降d到2022年的22%。绝对一代而言,这或多或少趋于稳定,表明它仍然不是朝着正确的方向前进。
2)迅速扩大零碳发电
过渡到可再生能源是至关重要的,尤其是考虑到其他脱碳系统,如工业、交通和建筑将依靠零碳能源的可用性。幸运的是,可再生能源成本下降了75%在过去的十年中,使规模可再生技术。在世界范围内,可再生能源产能增加了两倍在2000年和2020年之间,几乎三分之二的电力来自风能和太阳能是现在更具成本效益比最便宜的化石燃料。
风能和太阳能仍然提供一个相对较小的发电的比例总体而言,在2021年达到10%,但增长速度near-exponential。太阳能光伏发电发展每年近25%在过去五年,风力发电了每年14%。保持世界变暖限制在1.5摄氏度(2.7华氏度),科学家说的极限是必要的,避免了一些最灾难性的气候影响,零碳来源应该在2050年几乎所有的电力供应。必威官网是真的吗在高浓度时,风能和太阳能电力系统需要一个转换,包括通过创建网格管理变量的能力生产,储存和公司实力,可以支持风能和太阳能。
实现零碳电力系统的一个挑战是重要的发电总量的增长,几乎翻了一倍从2000年到2022年。电气化的行业或运输等其他系统可能会继续推动经济增长,。幸运的是,83%的新一代添加到2022年可再生能力和零碳能源的份额,似乎不太可能很快停止生长。
强有力的政策支持是可再生能源的发展核心,支持全球增长。2022年,美国通过了通货膨胀削减法案,这创造了新的税收抵免为零碳发电技术,并提供了超过300亿美元的新资金来源零碳电力传输和能量储存和相关技术。2023年初,欧盟的回应绿色工业计划,同样旨在提振零碳电力监管改革和新的资助项目。然而,中国继续领导世界支出无碳能源补贴,2022年总计5460亿美元(尽管与美国和欧盟立法这也包括电动汽车支出)。
3)现代化电网规模存储和管理的需求
今天的电网主要是围绕相对较少的大型发电厂。然而,未来电网由风能和太阳能将会更小,分布式电源,除了大型发电项目。这种资源的多样化投资组合需要一个新的电源管理方法,网格基础设施和存储功能。
而现代化的这些系统还必须考虑增加的需求的行业,如交通、工业和家庭取暖,也有机会更多的效率。独立之间的互联电网将提供平衡和访问位置最好的可再生能源潜力。
能量储存变量是一个解决方案供给和需求。变量可再生能源产生的电力可以加强大型储能电池和汽车电网投资的部署和building-to-grid力量。
储能电池通常不提供相同的长期存储潜力抽水蓄能水电站——目前规模最大的存储技术,但电池存储需要更少的空间,变得便宜得多。因此,从2016年到2021年,大规模储能电池容量平均速度增长每年50%。虽然有供应链的挑战(特别是锂短缺)在2022年,全世界有重大努力规模开采和多样化的供应链来防止中断和价格波动。
增加锂矿业确实有重大环境影响的风险,有可能污染地下水和当地空气污染恶化没有提高我的管理和治理。必威官网亚洲体育除了提高采矿、其他能源存储解决方案也可以和争夺市场份额,诸如热能存储、氢燃料电池和其他类型的不依赖于锂电池化学反应。
在输电线路的投资长途,把权力从植物生成到需要的地方,将确保风能和太阳能农场的关键所在,在那里他们可以收集最好的资源。在2016年,1040亿美元资本的分配到网格在世界各地传播。投资下降到2019年的880亿美元。然而,2020年的数据显示与投资达到910亿美元,增长了3.3%,表明投资这个拼图的可以开始头在正确的方向上。的确,这些数据并不占新投资的承诺等通货膨胀削减法案在2022年。
分布线,这给人们的家庭和企业带来力量,也是很重要的,以确保每个人都有可靠的电力。令人担忧的是,投资分布网格减少。在2016年,2030亿美元投资在世界各地的分销系统,这每年平均下降了5%,2020年达到1680亿美元。
在需求方面,有针对性的价格变化与电力需求增加或减少可能会鼓励顾客消费转向非高峰时段来帮助消除需求,需要更少的急剧增加,电厂。
提高能源效率从家庭取暖和冷却到电动汽车还将减少对电网峰值需求。通过能源效率措施手段拯救兆瓦兆瓦的发电需要更少。
4)确保能源访问和一个公平的过渡
获得负担得起的、可靠的和清洁能源是一项基本权利,使人们访问关键服务,提高的机会和发展经济。尽管一个额外的11.4亿人获得电力供应在过去的十年中,仍有很长的路要走:电力访问仍然低于25%在一些国家,如南苏丹、马拉维和尼日尔,和更多的人不可靠的服务。2020年,一些7.33亿人仍然生活没有电。
缺乏可靠的电力可以衰弱:家庭无法持续满足他们的日常需求,产业和企业不能有效运转。另外,不断恶化的气候变化的影响,如极端热,需要更多的机械风扇空调,需要可靠的电必威官网是真的吗力。有一个经济影响。例如,频繁巴基斯坦电力故障成本约180亿美元每年,相当于其GDP的6.5%。
联合国可持续发展目标下,世界各国领导人正致力于实现通用电力在2030年访问。今天的预测表明,如果没有进一步的行动,他们将达不到这一目标:6.72亿人在2030年仍将无法获得。在2019年,103个国家提交了强大的电气化计划包含目标,实施计划和确定机构设置策略。达到这个目标需要更多的协调行动和融资:根据国际能源署,它需要350亿美元从现在到2030年。
电气化将根据国家和地区环境扮演不同的角色。获得较大的电网将意义在一些地方,比如部分地区西非由于其人口密度高和现有电力系统配置。在其他地方,mini-grid和离网资源,强大的管理框架,支持最好的选择。令人鼓舞的是,采用mini-grids正在迅速发展,用户的数量2010年至2019年的两倍多。
结合转变为一个可持续发展的未来
将电力系统从煤炭和天然气转换为零碳来源需要仔细,快速行动和投资能够提供规模变化,和所有必须发生在一起。
时间是本质和全球协调不能推迟到淘汰有增无减煤和化石天然气发电;迅速扩大零碳发电;电网现代化,规模存储和管理需求;并确保能源访问和一个公平的过渡。
在一起,这些变化可以创建一个全球的能源不排放,所有人都有获得安全,负担得起的电力。