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    我們是這樣步入100%可再生能源未來的
    2018-06-05

    本文由「創綠研究院」和「澎湃新聞」聯合撰寫,得到能源基金會支持

     

    21世紀可再生能源政策網(REN21)最新發布的《可再生能源全球狀況報告2018》顯示,2017年,可再生能源發電占到全球發電量凈增加值的70%。中國、歐洲和美國對可再生能源的投資占全球可再生能源投資總額的75%左右。

     

    自2015年《巴黎協定》正式通過后,國際社會與商業機構陸續承諾向100%可再生能源轉型。47個氣候脆弱國家(CVF)在馬拉喀什氣候大會期間共同承諾2050年前實現由100%可再生能源供能。由于全球光伏和風電成本大幅下降,可再生能源增長勢頭迅猛。2017年,太陽能光伏發電裝機總量同比增加33%,達98吉瓦。光伏新增裝機容量大于燃煤、天然氣和核電凈增裝機容量之和。此外,全球風電新增裝機容量52GW,也對可再生能源總裝機容量起到了擴充作用。截至2018年2月,全球已有超過100個城市實現至少70%的電力需求由可再生能源提供。

     

    《巴黎協定》提出要在本世紀末前通過全球合作將全球平均溫升控制在2C以內(與工業革命之前水平相比),并努力爭取實現1.5C的溫控目標。受此指引,一個完全由可再生能源驅動的低碳未來正逐漸變得明朗。今天是世界環境日,環境公益機構創綠研究院澎湃新聞聯合推出可再生能源的專題圖集,試圖從國家、地區和企業的層面梳理出全球向可再生能源供能轉型的進展,及其帶來的多重效益。

     


    案例一覽圖

     

    全球可再生能源轉型進展篇


    拉丁美洲 | 哥斯達黎加
    可再生能源一年300天超長供電

     


    截至2016年底,哥斯達黎加的水電總裝機達到2.12GW(1GW=1000MW)

    圖片來源:ecoticias

     


    哥斯達黎加風光能源

    圖片來源:ecoticias


    拉丁美洲國家哥斯達黎加自然資源豐富,人口約500萬。受季風影響,每年六月至八月大量降水給該國家帶來豐富的水能資源。在該國2017年全年消耗的電力中,僅水力發電就占總發電量近八成,風能和地熱能各占10%,而生物質能和太陽能相加不到1%。哥早在2007年就立下了2021年實現碳中和目標,有望成為全球第一個實現碳中和的國家。根據哥斯達黎加國家電力電信公司數據,自2017年1月初至2017年11月22日,哥連續300天實現全國用電完全來自可再生能源,打破了該國2015年連續299天100%可再生能源發電的紀錄。對于與哥斯達黎加類似的拉丁美洲國家以及非洲國家,哥實現100%可再生能源發電的經驗對其有借鑒意義。

     

    歐洲 | 葡萄牙
    連續107小時可再生能源供電

     


    葡萄牙馬德拉群島上佇立的風機

    圖片來源:Flickr


    葡萄牙受歐盟2020年可再生能源戰略影響,大力發展清潔能源。自2013年至2016年,其風力發電裝機量增長了550兆瓦。在此期間,2013年可再生能源發電量僅可滿足該國23%的用電需求;到2015年,該比例迅速升至48%,其中風力發電占可再生能源發電比例接近一半;2016年5月,葡萄牙全國連續超過四天實現電力供應完全依賴可再生能源,主要由具有豐富清潔能源資源的伊比利亞半島供應。葡萄牙國家能源網數據分析顯示,從2017年5月7日6時45分至11日17時45分,葡萄牙在這107個小時內實現完全依靠風能、太陽能以及水力發電供應。歐洲風力能源專家奧利弗·喬伊表示,風力發電可能在未來15年滿足歐洲1/4的電力需求。

     

    歐洲 | 德國
    短暫實現史上首次100%可再生能源發電

     


    圖片來源:Financial Tribune


    2017年全年,德國在風力發電量大幅增長的推動下,可再生能源發電量再創新高,滿足了超過1/3的用電需求。4月30日,全國九成用電量由可再生能源供應,創下了2017年可再生能源使用新紀錄。


    2018年1月1日凌晨三點至上午六點,在強風和低需求量的結合下,德國短暫實現史上首次100%可再生能源發電。其中僅風力發電已滿足全國85%用電需求,其余則由水電和生物質能發電補充。德國聯邦經濟與能源部國務秘書萊納·巴克表示,此前無人料到德國能在一個冬日的清晨達到此目標,畢竟大多數專家堅持認為在某個極度晴朗多風的春日才可能實現該目標。

     

    歐洲 | 英國
    英國135年來首次全天無煤發電

     


    英國海上風機

    圖片來源:Flickr


    18世紀以來,煤炭在英國能源消費歷史中一直占有重要地位,鑄造了英國工業革命的經濟奇跡。但由于可再生能源的快速發展導致煤電廠效益下降,自2012年以來,英國已陸續關閉了近七成的燃煤發電廠或將其轉為使用生物質發電,并于2015年12月關閉最后一個深井煤礦,造成近年來英國煤炭消費量大幅下降,燃煤發電占總發電量的比重從2012年的40%迅速下降至2016年的9%。2016年5月,英國的煤炭發電量首次降至零,但僅維持了數小時。


    僅一年后,2017年4月21日,英國實現135年以來首次實現全天零燃煤發電,這成為英國能源轉型的一個分水嶺,第一個使用煤電的國家或將成為第一個徹底淘汰煤電的大型經濟體。

     

    中國 | 青海省
    創世界首個電網全清潔能源運行新記錄

     


    青海龍羊峽水光互補光伏電站

    圖片來源:視覺中國


    青海省是黃河、長江和瀾滄江的源頭,海拔較高,水能和太陽能資源豐富。水電和光伏已經成為青海電網第一和第二大電源?!笆濉币詠?青海光伏以平均每年1000兆瓦的速度有序增長,年均增速達58%。截至2017年5月底,青海電網水電、光伏和風電等可再生能源裝機達到1.94吉瓦,占全省電力裝機總容量的82.8%。


    2017年6月17日零時至24日零時,青海省在全國首次連續7天、168小時全部使用清潔能源供電,全省所有用電均來自水能、風能和太陽能。與此前葡萄牙電網于2016年5月實現107小時電力供應完全依賴可再生能源相比,此次供電時間更長、光伏發電比例更高、發電端到用電端的協調聯動難度更大。青海省電網創下世界首個電網全清潔能源運行新紀錄,對中亞等國具有示范意義。

     

    谷歌公司
    用100%可再生能源驅動谷歌全球運營

     


    圖片來源:Reuters


    谷歌是第一批直接大規模長期購買可再生能源電力的公司之一,也是全球最大的綠色電力企業買主。


    在2015年巴黎氣候大會期間,谷歌承諾到2025年可再生能源購買量將增至2015年的三倍,并加入“RE100”倡議。此倡議致力于幫助企業實現100%可再生能源供能。


    2016年,谷歌宣布自2017年起,全球的數據中心和員工辦公樓將實現100%可再生能源供電。一年后,該承諾得到兌現。2017年11月30日,在分別買下位于南達科他州、愛荷華州和奧克拉荷馬州三個風電場的電力后,谷歌公司購買的太陽能和風能發電總量已超過三吉瓦,谷歌在全球的用電需求已實現100%由可再生能源提供。

     

    蘋果公司
    100%可再生能源供能的數據中心 支持你每一聲“嘿,Siri”

     


    蘋果公司新總部的太陽能屋頂


    2010年,可再生能源僅可滿足蘋果公司全球運營16%的電力需求。至2016年,該比例已提升至96%。其中,在美國、中國、英國和澳大利亞等24個國家該比例已達到100%。此外,對電力需求較大的數據中心早在2013年已完全實現100%可再生能源電力供應。


    與谷歌公司一樣,蘋果在2016年9月的紐約氣候周期間宣布加入“RE100”,希望通過與“RE100”合作,幫助企業實現100%可再生能源供能。蘋果在自身進行低碳轉型的過程中,也在推動供應鏈的綠色化。蘋果及其供應商計劃到2020年在全球范圍內能獲得四吉瓦的清潔電力。截止目前,該目標已完成約3/4,并已有16家供應商承諾100%清潔能源供電。

     

    發展可再生能源多重效益篇

     

    巴基斯坦 | 旁遮普省
    2600個足球場面積的全球最大單體太陽能發電項目

     


    巴基斯坦光伏電站項目


    巴基斯坦全國電力緊缺,該狀況已嚴重制約了巴基斯坦的經濟社會發展和民生改善,至2016年全國仍有逾1/4的人口無法得到電力供應。2015年 4月20日,在中巴兩國領導人的見證下,由中興能源投資建設的巴基斯坦旁遮普省光伏電站項目正式開工建設。該項目總規模為900兆瓦,總投資逾15億美元,屆時每年可提供清潔電力近13億度,全部建成后將成為全世界單體最大光伏發電項目。2016年6月8日,該電站第一期300兆瓦光伏項目正式并網發電。截至2017年8月中旬,第一期300兆瓦項目自并網以來累計發電量約6.3億度,滿足了近28萬戶家庭居民用電需求。該工程在建設期間還為當地創造3000多個就業崗位,并為巴方員工提供技能培訓。

     

    澳大利亞 | 南部
    南澳大利亞州將建全球最大“虛擬”發電廠

     


    特斯拉的儲能陣列有助于讓當地電力供應更穩定

    圖片來源:Viemo視頻截圖


    2016年9月底,一場罕見的風暴登陸南澳大利亞州,毀壞了部分基礎設施和輸電塔,導致電力系統啟動保護機制中斷供電,引發全州大停電,170萬居民受影響。此后,澳政府一直在尋找能源供應問題的解決途徑。


    2018年2月4日,南澳州政府宣布將與特斯拉公司合作,建立全球最大的基于可控、規?;姆植际诫娫吹墓夥疤摂M”發電廠,發電量達250兆瓦。特斯拉公司在未來四年內將為當地至少五萬戶家庭免費安裝太陽能電池板和特斯拉電池進行發電和儲電,并基于這些設備組建成一個網狀的“虛擬”發電廠。南澳州政府表示,該“虛擬”發電廠有助于解決當地因極端天氣帶來的電力供應危機,還將向澳國家電網出售多余的電力,預計為當地居民減少30%的能源開支。

     

    菲律賓 | 北伊羅戈省
    東南亞最大風力發電廠借風保障電力供應

     


    圖片來源:Pixabay


    菲律賓電力供應不穩定,大量電力設備建設于20世紀80-90年代,服役期長,設備老化嚴重。例如,第二大島的棉蘭老島常遭受停電和斷電的困擾。


    隨著菲經濟的發展和人口的增長,未來對電力需求仍將不斷提高。2013年6月,由菲律賓能源開發公司投資的位于呂宋島北伊羅戈省布爾戈斯海岸的風電項目開工建設。該項目總規模150兆瓦,投資額4.5億美元,是東南亞最大的風力發電廠。該電廠于2014年11月正式并網發電。據菲律賓能源開發公司數據顯示,布爾戈斯風電項目將為呂宋島每年提供223吉瓦時的電力,足夠滿足超過100萬個家庭生活所需。該風電項目為菲未來不斷增加的電力需求提供了更穩定的保障。

     

    中國 | 甘肅省 
    “光伏+扶貧”,探索脫貧新機制

     


    甘肅皋蘭縣引進光伏發電產業


    2016年,甘肅皋蘭縣石洞鎮豆家莊村開展了光伏扶貧項目試點工程。在豆家莊村建檔立卡的貧困戶可以向國家電網售賣自家光伏電站產生的電量。村民家的戶型光伏電站夏季一天可產生40度左右的電,冬季每天也能產生近30度的發電量。在政府補貼下,戶型光伏電站產生的所有電量以超過八毛錢每度電的價格并入國家電網,每年可給村民帶來8000-10000元不等的收入,高于種田所得,這些收益也幫助這些貧困戶脫離了年收入2300元的國家貧困線。


    2017年,在皋蘭縣有25個類似的貧困村建設了18座總裝機容量近1500千瓦的村級電站。項目建成后將使近300戶貧困戶每年平均增收3000元以上。除甘肅皋蘭縣,在山西陽泉平定縣和新疆巴音郭楞蒙古自治州且末縣等地,同樣開展了類似的光伏扶貧項目,支持貧困戶拓寬收入來源,擺脫了貧困。此外,這些項目還將節能環保的理念向農村地區推廣,推動清潔能源在農村地區的發展。

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