清洁能源转型的长期能源情景

ERR能研微讯 2019/06/14 12:14

国际可再生能源署发布《清洁能源转型的长期能源情景》(文末附下载 链接)

新知图谱, 清洁能源转型的长期能源情景

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翻译:Maggie@ERR能研微讯团队

编辑:Yeti@ERR能研微讯团队

校核:成功@ERR能研微讯团队

2019年5月,国际可再生能源署发布《清洁能源转型的长期能源情景》,在此ERR能研微讯研究团队对报告的主要内容进行了翻译,分享给大家,欢迎转发扩散!

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加强情景开发

建立良好的治理结构

清洁能源转型将需要不同政府机构的广泛参与和更强有力的协调。

LTES 的发展过程在不同的国家和环境中有很大的差异。一些政府有国家法律规定的特定步骤和产出,而另一些国家则没有正式的程序或根本没有。在利益相关者参与和协商的范围内也可以看到同样的差异,这在不同的司法管辖区之间存在显著差异。

然而,从 LTES 运动的讨论中可以明显看出,与过去相比,清洁能源转型需要更协调、更广泛的 LTES 发展治理,涉及更广泛的利益相关者。例如,分布式能源和智能电网技术的出现可以使能源消费者成为能源系统中更加积极的参与者,这可能会增加他们在 LTES 开发过程中的参与度。

新行业的电气化,以及风能和太阳能等可再生能源独特的地理和生产模式,需要各机构之间更好地协调,以开发跨越不同时间粒度和空间边界 ( 例如城市和地区 ) 的场景。鉴于清洁能源转型与气候政策密不可分,也需要在能源和气候情景之间进行更好的协调,而能源和气候情景往往属于不同的制度管辖范围。

LTES 运动确定了一系列良好的场景治理实践。该运动的许多成员国都进行了令人印象深刻的利益攸关方磋商,这一进程正日益开放,以便包括民间社会在内,为清洁能源转型途径建立更广泛的共识。例如,智利能源部现在将公民参与纳入其 LTES 发展进程的每一个步骤。在芬兰, LTES 开发过程中会举办专门的跨部门研讨会。在一些成员国,已经建立了一个协调的过程,以一种综合的方式处理能源和气候问题 ( 例如,英国商业、能源和工业战略部 [BEIS])

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长期能源和输电规划:智利的治理结构

资料来源:2018年11月29日智利能源部举办的LTES系列网络研讨会。

扩展情景边界

模型结果不可避免地受到模型本身范围的影响。为了充分反映清洁能源转型的复杂性,模型和场景需要更好地处理新技术、商业模型和颠覆性创新。

能源转型不再仅仅涉及特定的技术或成本演进,现在还涉及管理结构变更。许多创新正在融合,包括数字化、去中心化和电气化在内的能源部门内部和周围的创新。这些创新将以何种方式得到充分发展和运用,目前还不确定,可能会出现意想不到的突破。非常规非能源企业也在增加与能源行业的互动(例如促进产消活动),使得供应方与消费者更难区分开来。

清洁能源转型背后的许多趋势(近期或新出现的)没有很好地反映在LTES中,或没有从LTES中反映出来,这主要是由于目前建模工具的能力存在差距。例如,20~30年前,模型设计师根本就没有考虑过消费者的行为,比如通过连接住宅电池储能和电动汽车,将屋顶太阳能光伏系统的就地消纳最大化。

氢经济,以及它可能与电力基础设施共同发展的方式,在目前的技术经济模型中基本上仍不存在。今天的情景还可能低估了波动性可再生能源的增长、终端需求的电气化以及部门间(交通、建筑和工业)的耦合。

在LTES中呈现这种颠覆性的创新和戏剧性的社会变化对成员来说仍然是一个挑战。这一点很重要,不仅因为一个给定能量模型的边界决定了结果,而且还因为LTES的可比性可能会受到差异很大或不清晰的模型边界的阻碍。

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研究芬兰长期能源政策影响的模型框架

资料来源:2018年12月13日芬兰VTT技术研究中心举办的LTES系列网络研讨会。

2

改进情景的使用

明确情景构建的目的

情景可以用于不同的目的,这取决于大环境和所追求的目标。为了避免对清洁能源转型的误解,这些区别应该很清楚。

虽然情景的固有目的是描述对未来的展望,但是对于情景可以提供什么以及如何使用情景的期望会因环境的不同而有很大的不同;在应用程序中必须充分理解这一点。尽管一些政策制定者可能会期望情景能够提供预测和对政策问题的明确回答,但另一些人则利用情景来探索一系列未来的不确定性,为选择提供信息。

LTES运动期间的讨论表明,在开发情景的人员中有一个明确的共识,即随着清洁能源转型的进展,探索不确定性变得越来越重要。该运动发现,保守的设想往往被用于基础设施规划(如公共事业部门所做的规划),而更多的探索性方案倾向于作为学术实践来探索更激进甚至极端的变革。这些区别对于更好地理解情景洞察非常有用。

LTES活动参与者开发的大多数情景都属于保守探索的范围。在国家政策制定的范围内,通过开放和参与的过程,利用各种情景建立共识是至关重要的;在其他情况下,情景可以用来追求特定的议程和提高抱负。虽然建立共识的过程似乎限制了雄心勃勃的观点的作用,但LTES运动成员的经验表明,公民社会往往要求一个更清洁的能源未来,因此,开放和参与的过程可能导致更高的抱负。

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长期能源情景的类型和目的

透明有效的沟通

透明度确保情景的质量并建立信任。在更复杂的清洁能源转型和创新的沟通方法正在出现的背景下,需要清楚地传达情景假设和结果。

场景通常是最有用的通信工具,它将能源系统的复杂性转换为可理解的和内部一致的消息。清洁能源转型为能源系统引入了新的要素和动力 ; 通过有效的场景沟通,决策者可以更好地理解这些元素和动态如何发挥作用,从而做出更明智的决策。在输入数据、方法和假设方面需要透明度。这使得情景可以被彻底审查,决策者可以跟踪哪些假设驱动了特定的结果。

然而,在 LTES 活动讨论中,沟通被标记为使用场景的主要挑战之一。为实现清洁能源转型提供多种途径的大量场景常常让决策者感到困惑。认识到这一问题,越来越多的研究机构创建了基于网络的平台,允许对 LTES 进行比较,一些 LTES 运动的成员国已经启动了改进通信的创新方法。

例如,阿联酋能源和工业部设立了“未来实验室”,专门设计了一个 游戏 ,向高层决策者开放场景开发流程,并允许对假设和结果进行压力测试。丹麦技术大学采用了另一种类似的方法,即通过模型实验室概念与政党进行接触,该概念得到在线交互式场景通信工具的支持。

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提高情景透明度的游戏:阿拉伯联合酋长国决策者使用的“未来实验室”通信演习

资料来源:阿拉伯联合酋长国能源和工业部于2019年2月21日举办的LTES系列网络研讨会

3

确定情景能力建设的方法

在政府中建立类型正确的情景能力

可以通过在政府机构内使用建模工具来创建使用场景的能力。如果模型是外包的,那么政府必须确保他们有能力了解结果。

一些政府建立了内部建模能力来详细说明场景的技术方面。选择在内部建立和保持建模能力的政府直接在能源部门、能源机构或其他政府附属机构中这样做。在 LTES 运动成员中,智利、加拿大、丹麦、墨西哥、阿拉伯联合酋长国和英国可能属于这一类。

政府也可以选择将所有或部分场景开发工作外包给一个或几个研究 / 技术机构或咨询公司。芬兰、德国和日本的情景开发基本上都以这种模式为主。独立的能源机构或技术机构可以成为分配情景建设能力和促进内部能力建设的中间选择。巴西和荷兰的做法就是这方面的例子

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内包和外包LTES开发能力的优势和挑战

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