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报告解读:IEA《能效2021》

友绿 | 2021/11/23 16:34

近日,IEA发布了年度旗舰报告《能效2021》(EnergyEfficiency2021)。

新知达人, 报告解读:IEA《能效2021》

《能效2021》是国际能源署关于全球能源效率发展的年度更新。今年的版本探讨了整个经济和部门层面能效市场的最新趋势,包括政策和投资的发展。

该报告还重点关注能源效率在到2050年实现能源部门净零排放方面的作用,包括审视高效电器和设备的关键作用,以及建筑、交通等领域的所有主要能源效率净零里程碑。

此外,该报告分析了数字创新的最新趋势,研究了数字化如何扩大能效市场的规模和范围,以及商业模式如何演变以利用这些机会。

报告关键内容如下:

2021年全球能效提升趋势有所恢复,但2050年前仍需再提升一倍才能实现净零碳排放

在经历了十年来最糟糕的一年之后,能源效率趋势预计将恢复到十年平均水平。然而,改善速度需要从当前水平翻倍,以匹配 IEA 到 2050 年净零排放情景中概述的增益。在过去五年中,能源强度平均每年提高 1.3%,低于 2011 年至 2016 年的 2.3%,远低于 2020-2030 年到 2050 年净零排放情景中描述的 4%。

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                                                     2011-2021年全球一次能源强度下降

注:2011-2016年能源强度下降为五年平均降幅。2021E为基于《世界能源展望2021》的2021年能源强度下降估算值。NetZeroScenario指IEA“2050年净零碳排放”情景,其中图示的2020-2030能源强度规划下降为十年平均降幅。

政府政策帮助拉动建筑部门能效投资

2021年全球各国政府政策预计推动能效投资增加10%,达到近3000亿美元。然而,要满足IEA“2050年净零碳排放”情景的规划投资水平,从现在到2030年,全球年均能效投资额需要增加到现有水平的三倍。

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                                                                      2015-2021年能效投资

2020年,欧洲实施了更加积极的建筑能效政策,从而弥补了新冠疫情对全球交通能效投资的打击。目前交通能效投资正逐步恢复,同时建筑能效投资即将创下历史新高。

政府经济复苏措施中,2/3的清洁能源(含能效)及可持续性支出用于能效提升

截至2021年秋的IEA“可持续复苏追踪”(SustainableRecoveryTracker)政策工具表明,未来三年(2021-2023),在每年高达4000亿美元由政府经济复苏措施撬动(用于清洁能源和可持续发展)的资金中,能效相关的支出占到了2/3。这一金额包括了2021-2023年的各国政府开支,及其所撬动的社会和其他公共部门支出。

增加能效投资可在2030年前额外提供400万个能效相关就业机会

据IEA“2050年净零碳排放”情景预测,尽快形成针对能效的政策聚焦,增加对建筑节能改造、高效电器和其他能效措施的投资,将有助于推动从现在到2030年期间的社会新增就业机会提升至原来的三倍。

密切关注供应链压力

2021年经济复苏使全球商品需求上涨,对供应链造成压力,也让能效投资所必需的货物及服务(供应)面临短缺和阻滞。

能效提升是减少碳排放最迅速和最具成本效益的手段之一

在“2050年净零碳排放”情景下,2030年全球经济的能源强度将下降35%,主要来自能效提升、电气化和行为转变三大因素的共同作用。该情景下,2030年全球经济受人口和收入水平增加驱动,将增长40%,但能耗将下降7%。

新知达人, 报告解读:IEA《能效2021》

                             IEA“2050年净零碳排放”情景下,2020-2030年宏观经济和能源指标

注:GDP按十亿美元(2019年购买力平价)计;部门能耗为各部门终端能耗;CO2排放为能源相关排放;能源强度为单位GDP能源供应量。

该情景下未来十年(与基准情景相比)的额外能效提升中,超过80%都将为消费者带去总体成本的净减少(综合考虑能效措施的初始成本和随之降低的运行成本)。

交通、空间和水加热以及许多工业应用的电气化可提高效率并降低排放,但在到 2050 年净零排放情景中,到 2030 年发电量将增加 40%。电力设备比直接由化石燃料供电的同类设备效率更高,例如,电动热泵的效率是燃烧化石燃料供热的三到四倍。电力也可以由可再生能源产生。

行为改变也是场景的重要组成部分。其中包括调节加热和冷却温度、转换运输方式以及增加回收利用。

实现净零碳排放的目标需跨越40多个“能效里程碑”

“2050年净零碳排放”情景为未来规划了超过40个能效领域待实现的重要节点(“能效里程碑”);如果不设法实现这些里程碑,2030年全球终端能耗总量将比该情景高出约30%。

电器设备能效标准帮助一些长期开展此类项目的国家实现了主要电器能耗减半

全球逾120个国家已经实施或正在制定强制性的主要电器能效标准或能效标识项目。在那些实施此类项目时间最长的国家,电器能效政策已经推动主要电器能耗减少了一半以上,包括空调、冰箱、照明、电视机、洗衣机和厨房电器。

电器设备能效项目(在一些国家和地区)实现的节电量相当于风、光发电总量。一项针对中国、欧盟、美国等9个国家和地区的研究分析显示,2018年,电器设备能效标准帮助这些国家和地区实现年节电量1500太瓦时(TWh),相当于这些国家和地区当年的风力和太阳能发电总量之和。

数字技术的快速应用赋能更高能效水平的实现

2021年全球保有的连接电器、设备和传感器数量预计将超过世界总人口数。数字化趋势通过促进相关测量和控制措施的进一步发展,能够使需求侧响应(在全社会)拥有更加广泛的参与度,从而有助于拓宽节能效益的范围。

建筑能效提升的重要性

到 2030 年,建筑效率可以提供最大份额的可避免能源消耗。在 IEA 到 2050 年净零排放情景中,预计 2020 年至 2050 年期间全球每周都会增加相当于巴黎市的建筑面积,其中 80% 位于新兴市场和发展中经济体。在发达经济体,更发达的建筑存量意味着需要更少的新建筑,预计到 2050 年,所有现有建筑的一半仍将屹立不倒。

在这种情况下,建筑物的改造率达到“零碳就绪”标准(到 2050 年将完全脱碳,而不会对建筑物或其设备进行任何进一步的改变),到 2030 年,发达经济体将达到每年约 2.5% 和新兴经济体则是每年 2%。此外,IEA 2050 年净零排放情景包括一个里程碑,即从 2030 年开始建造的所有新建筑都已准备好零碳。建筑能源法规是实现这一目标的核心政策机制。然而,目前全球建造的新建筑中只有 5% 符合这一标准。

根据对澳大利亚、加拿大、日本相关政策发布到实施的分析,有时从宣布这样一个目标到制定和实施相关建筑能源法规需要 6 到 22 年的时间。这表明,要制定到 2030 年生效的零碳就绪建筑规范以及必要的支持政策、工具和能力建设措施,目前存在一到三年的窗口期。更新现有的政策周期也是一个重要因素;它们的范围从两到五年不等。

没有强制性建筑能源法规的司法管辖区面临更大的挑战,因为他们不仅需要制定法规,还需要建立必要的工具、培训和合规系统,以及建筑和建筑部门的材料供应链。

相关阅读:首个建筑碳排放强制性指标发布将如何影响建筑业?

供暖及水加热的电气化:热泵的重要作用

提高效率和使建筑物脱碳的最重要方法之一是将水和空间供暖从使用化石燃料锅炉和熔炉转变为使用电力。热泵、直接电加热器和电锅炉已经在几个国家使用,但通常比使用天然气更昂贵。到 2050 年净零排放情景中,热泵是实现空间供暖电气化的关键技术,到 2030 年,该情景中的全球平均每月销量将超过 300 万台,高于目前的约 160 万台。

英国计划逐步停止销售燃气锅炉,作为实施零碳就绪建筑标准计划的一部分。欧盟许多国家,燃油和燃气锅炉的销售禁令将在未来几年生效。在爱尔兰,从 2022 年起禁止在新建筑中安装燃油锅炉,从 2025 年起禁止在新建筑中安装燃气锅炉。许多国家正在支持此类政策,并为 Covid-19 恢复计划中的建筑改造提供资金。

荷兰制定了到 2030 年部署多达 200 万台热泵的计划,并将包括补贴以鼓励从 2024 年起每年安装 10 万台热泵。2020 年,挪威通过 ENOVA 计划向 2 300 多个家庭发放补贴,并重点关注增加用于区域供热系统的高温热泵市场。

为了支持热泵的采用,一个重要的考虑因素是通过升级绝缘和安装高效的窗户来确保建筑围护结构尽可能高效。这些措施有助于避免不必要的过大热泵系统,提高它们在家庭供暖方面的效率,减少所需的能源需求以及前期和运营成本。

部署热泵的有效政策可以考虑以下因素:通过公共拨款和能源定价的激励措施、要求净零排放的建筑标准以及逐步淘汰化石燃料供暖系统安装的监管目标。

针对热泵开发的技术进步,例如在标准住宅电压和低电流系统上提高即插即用热泵的可用性和降低成本,也是一个重要的考虑因素。减小压缩机的尺寸并提高在极冷气候下的性能是需要发展的领域。

建筑使用的行为变化在实现到 2050 年净零排放情景中的里程碑方面也发挥着重要作用。其中包括将加热设定点更改为 19-20°C,将冷却设定点更改为 24-25°C,以及将水加热设定点降低 10°C 以避免温度过高。在到 2050 年净零排放的情景中,这些措施有助于到 2030 年将二氧化碳排放量减少近 250 Mt CO2

转向零碳就绪建筑,如在 2050 年净零排放情景中,带来了许多好处。这样的建筑可以提高舒适度、健康和生产力。加强隔热、玻璃窗、防风雨和通风可显着改善热舒适性、湿度水平、噪音水平和空气质量。例如,已经证明,每 100 勒克斯更好的照明,教育绩效提高 2.9%,过热每降低 1ºC(高于 28ºC),教育绩效提高 2.3%。在医疗保健环境中,医院和护理室的翻新和能源效率升级有助于将平均住院时间缩短 11%。

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