ISES 光伏杂志四月专栏显示,历史上最快的能源变革仍在继续。2023 年,太阳能和风能合计占全球净新增发电能力的 80%。发电能力的增长伴随着年发电量的增长。
在过去十年中,全球太阳能发电量增长了九倍,达到每年 1,500 太瓦时,而风力发电量增长了三倍,达到每年 2300 太瓦时(图 1)。这分别相当于每年 22% 和 11% 的复合增长率。相比之下,水力发电、核能发电和煤炭发电的年增长率约为 1%,天然气发电的年增长率为 3%。
太阳能发电每年 22% 的增长率相当于每 3 年翻一番。按照这一增长率,太阳能发电量将在 2042 年达到每年 100,000 太瓦时,这足以使全球经济完全脱碳。
图 1:全球低排放年发电量(Ember、WNA)
核电的全球平均发电量系数为 74%,其次是煤炭(50% 至 70%)、联合循环天然气(40% 至 60%)、风能(30% 至 60%)、大型水电(30% 至 50%)和太阳能光伏发电(12% 至 25%)。
尽管太阳能发电的容量系数相对较低,但其发电量有望在 2026 年超过核能发电,2027 年超过风能发电,2028 年超过水能发电,2030 年超过天然气发电,2032 年超过煤炭发电。
太阳能和风能在发电厂建设中占据主导地位,而所有其他发电技术的建设规模较小且停滞不前。到本世纪中叶,一旦退役速度超过新建速度,煤炭、天然气和核能发电技术将大部分消失。
除澳大利亚外,人均太阳能和风能发电量领先的国家都在欧洲(图 2)。图 2 还显示了全球人均水力和核能发电量。目前,领先国家的太阳能和风能发电量总和是全球水力和核能平均发电量总和的四倍。
图 2:太阳能和风能人均发电量(Ember、WNA)
澳大利亚是全球的探路者,因为与欧洲不同,澳大利亚不能跨越国界共享电力,以减少多变天气和需求的影响。澳大利亚必须独辟蹊径。澳大利亚正在令人信服地证明,只要有好的政策,变革就能迅速发生。在 2020 年至 2030 年期间,化石燃料发电量将从 75% 下降到 18%,而太阳能和风能发电量将从 19% 上升到 75%。
巴西和智利是中等收入的 "探路者 "国家,其水力、风力和太阳能发电量分别约占 81% 和 60%。探路者国家都希望降低电价和排放。由于在储能、输电和需求管理方面有足够的投资,因此对未来电网的稳定性几乎没有严重的担忧。
作者 里卡多-吕瑟教授(UFSC)、安德鲁-布莱克斯教授(Andrew Blakers /ANU)