2020-09-21|作者:DNV GL/編譯:CSRone 鄭鈺弘

《DNV GL能源轉型2020》最新報告出爐!亮點報你知

全球權威管理系統驗證機構挪威立恩威集團(DNV GL)於2020年9月8日發布最新的能源趨勢報告《DNV能源轉型展望2020》(Energy Transition Outlook 2020)。有鑑於DNV報告的權威信任,DNV這個預測到2050年之間能源轉型的系列報告已被下載超過10萬次。這份最新報告指出,從2020年起30年之間,全球能源轉型將進入快速蛻變期。同時,整合相關的政策、技術和成本之考量,立恩威(DNV GL)預估到了21世紀中期,化石能源和非化石能源的能源結構將大致平均分配。

無論是現今熱門的ESG投資,或是2030永續發展目標(SDGs),能源業皆因為其對於環境的直接影響,在各類永續議題中扮演著舉足輕重的角色。近年來我們也可見再生能源蓬勃發展,不僅是各國政府積極推動太陽能、風力發電等綠電政策,許多企業也開始響應再生能源的使用,希望能夠達成100%綠電採購

本篇文章將盤點該報告中針對短、長期的能源相關發展亮點,讓大家快速掌握未來30年的能源轉型趨勢。

短期關鍵一、2020年受COVID-19影響,全球能源需求減少8%

立恩威(DNV GL)參考國際貨幣基金(International Monetary Fund, IMF)的長期案例,該案例預測,由於COVID-19的影響,2020年世界GDP將下降6%,而2021年會小幅反彈7%。然而,未來五年的經濟成長將會受到疫情影響的削弱,導致2025年世界GDP會比沒有受到COVID-19影響的情況降低9%。

此外,大流行引起的某些變化可能會持續下去。例如:2025年的航空需求將比先前預測減少5%,而通勤率保守估計將下降2%,辦公空間需求則將下降1%。

上述之經濟衰退和行為改變將導致2020年全球能源需求減少8%。雖然2021年全球能源需求將回升,但隨後直至2050年,每年的波動將比疫情前的預測低約6-8%。隨著能源需求的下降, 其中石油和煤炭受影響最嚴重,其次是天然氣,而可再生能源受影響最小。立恩威(DNV GL)指出,運輸能源(Transport Energy)的使用不會再回到2019年的水平,辦公大樓對鋼筋建材的需求將大大減少。


(COVID-19與無疫情狀況下,全球能源需求之比較/圖片來源:DNV GL

短期關鍵二、受疫情影響,能源碳排放提早於2019年達到高峰

在COVID-19之後,全球能源需求若出現增長,唯一的原因即是能源強度的持續提高。相較之下,可再生能源將繼續快速成長,從而永久改變能源結構。數據顯示,煤炭使用量在2014年達到峰值,原油使用量可能在2019年已達到高峰,而天然氣將在2035年達到峰值。因此,立恩威(DNV GL)預測,與能源有關的碳排放量不太可能回到2019年的水平。

造成全球付出慘重損失的COVID-19被視為2020年低碳排放的代價,隨著經濟復甦,我們看到全球排放量小幅回升,但仍無法達到過去的峰值。2030年,排放量將比疫情前的預測少10%;而在2050年,與能源有關的碳排放量將為170 億噸,約為目前的一半。但這還不夠,如果我們想朝著1.5°C邁進,我們需要在2050年之前每年持續減少8%碳排放量


(全球能源相關碳排放量/圖片來源:DNV GL

短期關鍵三、再生能源成本下降,電力系統更新設計

近年來,立恩威(DNV GL)在許多易於進行碳排放減量的行業中看到了令人鼓舞的能源改革,諸如技術改進、成本下降、市場實施等。太陽光電(Solar PV)成本的降低令許多預測者感到意外,而立恩威(DNV GL)預計該成本將持續下降。此外,電池成本也急劇下降,從而提高電動汽車的競爭力,並推動了電動汽車的快速發展。

立恩威(DNV GL)最近對歐洲的低排放情形進行了調查,發現如果維持將GDP的一小部分用於能源支出,零排放在歐洲是可能且負擔得起的。為了達成《巴黎協定》的理想情景,現今的技術仍需要擴大規模,而這些規模必須考量現實狀況。

隨著可再生能源比例提高,電力系統的設計將快速變化,包括電網的大幅度擴展,以適應新興能源趨勢。提供給電動車的充電站和相關補助措施推出後,將會在數年後加速相關技術的規模化和電氣化。

短期關鍵四、單靠市場無法減少碳排量,需要政策法規強力推動

舉凡像是建築物的暖氣設備,工業中的高溫工程和運輸需求,這類難以立即減碳的環節,在脫碳(Decarbonization)的進展相當緩慢,無法達到《巴黎協定》的要求。現今已有對應的技術和解決方案,例如氫氣和碳捕捉與封存的技術(Carbon Capture and Storage, CCS),然而落實的成效並不如預期,只有少量解決方案可大規模應用。

針對這些環節,迫切需要採取諸如研發資金、實驗場域、經濟激勵和績效標準等措施,以使解決方案趨於成熟並使它們能夠商業化。因此,各國針對溫室氣體減量的國家自訂貢獻(Nationally Determined Contributions, NDCs)應大大加強這一塊的規範。

從社會層面來看,能源效率進步的代價可能很小,甚至是負數。能源效率的提升可以大幅減少多數部門的能源需求,但是目前的獎勵措施太分散,而且缺乏相關法規,因此能源效率的發展受到阻礙。

長期關鍵一、電氣化(Electrification)將改變能源結構

在2018年,電力形式的最終能源需求僅約19%。到2050年,立恩威(DNV GL)預期這一數字將增加一倍以上,達到41%和60 PWh(petawatt-hour, 千兆瓦.時)。

縱觀各個環節的需求,電氣化在公司建築和製造過程都能展現優勢,特別是運輸部分,在預測期間,電力使用在最終需求中所佔的比例將從1%增長到27%。由於電力系統的效率遠高於燃燒系統,因此減少的碳排放量更多。實際上,交通運輸的石油使用量下降了58%,而二氧化碳排放量幾乎減少了一半。

電池成本的持續下降將刺激乘用車的快速電氣化,到2032年,全球所有新售的乘用車中將有一半是電動的。這種情況會在2024年先出現在2輪和3輪車上,而更多樣化的商用車花費的時間更長,預計到2037年達到50%的水平。


(全球依車種類型之電動車比例/圖片來源:DNV GL

長期關鍵二、太陽能與風力將成為主導力量

立恩威(DNV GL)指出,當前以化石燃料為主的能源結構將發生巨大變化,而且至2050年將會由可再生能源主導,約占全球60%以上的電力使用。除了水力發電,在這場能源變革中最大的主導者將是太陽能和風能,預估將各佔再生能源一半的比例,其中太陽能光電等於陸地風力(Onshore wind)發電、離岸風力(Offshore wind)發電和浮動式離岸風力(Floating offshore wind)發電之總和。浮動式離岸風力發電將是一個令人興奮的新興市場,預計到2050年將佔全球電力的2%。

如今,新興太陽能發電和風力發電在許多地區已成為最便宜的能源,預估在十年之後,這些再生能源的使用將開始超過現有的煤炭和天然氣發電。

然而,如此龐大比例的可再生能源將需要增加連通性、存儲空間和更多的需求響應。為了支持可再生能源發展,電網的投資將有所增加,預計在未來的30年中,全球將在電網投資約20兆美元。


(全球發電種類比例/圖片來源:DNV GL

長期關鍵三、天然氣未來10年將成為最大能源

目前天然氣在全球能源結構中所佔的比例比石油和煤炭要小,但它將在2026年增長成為最大的能源。天然氣需求會在2035年達到頂峰,而且它將維持最大的能源比例直至2050年,屆時約佔全球能源使用量的29%,其中,能源業(34%)、建築業(21%)和製造業(18%)會是天然氣的最大消費者。

在緩慢的起步之後,到預估期間後期,天然氣的脫碳速度將會加快,屆時我們將看到由甲烷重製產生的藍色氫氣(Blue hydrogen)和透過碳捕捉技術取得的天然氣在能源業和工業中迅速增長,這一類脫碳的天然氣預計在2050年將佔整體天然氣使用的13%。

具有較高碳價的歐盟《綠色政綱》(Green Deal)以及其他地區採取的類似政策將會是重要的政策手段。以及,仍然要到2035年後,天然氣才能真正落實脫碳。


(全球脫碳與非脫碳天然氣比例/圖片來源:DNV GL

長期關鍵四、能源轉型快速,卻仍然難實現《巴黎協定》

即使預測能源密集度(Energy intensity)和再生能源滲透率迅速變化,但到了2050年,碳排放量仍還有當今水平的一半。這與為了達成巴黎協定1.5°C 而設立的目標-2030年減少50%的排放量;2050年達到淨零排放量相距甚遠。

立恩威(DNV GL)預測2028年將耗盡1.5°C的碳預算(Carbon budget),2051年將耗盡2°C的預算,並進一步推斷,到本世紀末地球將變暖2.3°C,這一升溫幅度被全球科學界認為是相當危險的。

為了縮小與目標的差距並將全球暖化程度減緩至更安全的水平,我們需要進一步減少能源使用,盡可能地通過再生電力使所有環節與部門電氣化;同時,通過上述的脫碳天然氣與碳捕獲技術協助難以減排的部門脫碳。


(碳預算與預估之碳排放量比較/圖片來源:DNV GL

核稿:Amy Lin

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資料來源:DNV GL-《Energy Transition Outlook 2020》
圖片來源:Zbynek Burival


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