
圖1:全球發(fā)電機構變化趨勢(來(lái)源:彭博新能源)
全球主要的用電和發(fā)電地區將出現不同的發(fā)電結構變化,總體來(lái)講,可再生能源(包括風(fēng)電或光伏)將大幅增加,燃煤及核電將逐步減少。

圖2:2050年全球主要地區風(fēng)電、光伏占比(來(lái)源:彭博新能源)
各主要地區的發(fā)展趨勢綜述如下:
01美國
美國電力工業(yè)將繼續以廉價(jià)的可再生能源和天然氣發(fā)電取代老化的煤電、核電,并以此成為全美主要的發(fā)電來(lái)源。煤電和核電由于老化和經(jīng)濟性的考慮將逐漸淡出,到2050年這兩種發(fā)電形式幾乎不再有。在現有技術(shù)框架下,暫時(shí)看不到美國核電復興的可能。
用于調峰的儲能型電站在2035年前后將顯著(zhù)增長(cháng),成為可再生能源接入電網(wǎng)的強力支持,在2050年將達到43%。2050年美國的碳排放預期比現在低54%。
02墨西哥
墨西哥在未來(lái)32年發(fā)電裝機將增加六倍。低效的燃油發(fā)電廠(chǎng)將逐漸讓步于可再生能源以及油氣混合發(fā)電,美國將供應墨西哥大量的低價(jià)天然氣。
光伏地面電站大量增加,到2045年達到100GW,其次是沿海陸上風(fēng)電,達57GW??照{帶來(lái)的峰值電力需求和可再生能源的增長(cháng)要求電網(wǎng)接入更具有彈性。
因而,電力系統需要增加34GW的峰值天然氣發(fā)電和23GW的儲能電池。2050年,墨西哥84%的電力來(lái)源都是零碳技術(shù),碳排放比現在減少76%。
03巴西
巴西現有的大型水利發(fā)電設施,加上快速增長(cháng)的可再生能源,將大大減少對熱發(fā)電的以來(lái)。到2050年,水利發(fā)電依然占43%。巴西陽(yáng)光資源和風(fēng)力資源優(yōu)秀,小型光伏電站和陸上風(fēng)電將迅速發(fā)展。
由于水電豐富,巴西電力系統僅占總碳排放的4%,到2050年,碳排放還會(huì )減少86%,僅0.6%。
04中國
作為全球最大的電力設施國,中國將在2027年達到燃煤發(fā)電和碳排放的峰值,屆時(shí)可再生能源約占37%。
中國會(huì )持續投入光伏和風(fēng)電,到2050年,占比將從現在的8%上升到48%。屆時(shí),中國將有1300GW的光伏裝機,占全球光伏17%,1200GW的風(fēng)電裝機,占全球1/3。核電依然是中國電力重要組成,2050年核電將增長(cháng)4倍,達到182GW。
05日本
日本的電力系統仍將非常依賴(lài)煤電。新的燃煤電廠(chǎng)、核電廠(chǎng)和可再生能源發(fā)電會(huì )增加,高成本的燃油、燃氣發(fā)電將減少。2050年,可再生能源將占所有電力需求的75%,其中光伏和風(fēng)電各占8%。
用戶(hù)直接持有的小型光伏電站和儲能將大大增加,日本將成為電力能源系統最分散的國家之一,30%的裝機容量是電表后端計量。
06歐洲
歐洲的變化最大、最快。到2040年,可再生能源占歐洲電力結構的90%,風(fēng)能和太陽(yáng)能占80%。廉價(jià)的可再生能源、靈活的需求和儲能將歐洲電力系統從化石燃料和核能轉變?yōu)閲@可變可再生能源和無(wú)排放能源而建造的系統。
德國
德國在未來(lái)十年中將逐步淘汰煤炭、核能,可再生能源占發(fā)電量的82%。燃氣發(fā)電和儲能在整合可變可再生能源容量方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。到2050年,可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的96%。
德國的碳排放要比現在低97%,這幾乎是電力部門(mén)脫碳的極限,,因為該系統在風(fēng)力和太陽(yáng)能不發(fā)電時(shí)很大程度上必須依賴(lài)于峰值天然氣發(fā)電廠(chǎng)。
英國
高碳價(jià)格推動(dòng)英國從燃煤發(fā)電轉換為燃氣發(fā)電,并在正式淘汰期限的三年前將燃煤電廠(chǎng)從電力混合模式中踢出。與此同時(shí),陸上和海上風(fēng)電增長(cháng)迅速,到2030年,將搶占部分燃氣發(fā)電的份額而達到英國總發(fā)電量的64%。
到2050年,英國將增加183GW的風(fēng)能和太陽(yáng)能,以及13GW的儲能,可再生能源提供了87%的發(fā)電量。2050年電動(dòng)汽車(chē)需求占總用電量的24%。
7印度
印度持續的電力需求增長(cháng)推動(dòng)電力系統增長(cháng)了六倍以上。到2044年,印度將超過(guò)美國建成世界第二大電力系統。盡管它擁有世界上最便宜的風(fēng)能和太陽(yáng)能,但在煤礦附近建設新的燃煤電站仍有相當的競爭力,到2050年預計將有170GW的新增燃煤發(fā)電。
與此同時(shí),印度將建設超過(guò)1500GW的可再生能源發(fā)電,其中光伏占70%。到2050年,零碳技術(shù)將為印度67%的電力供應。
盡管清潔能源大幅增長(cháng),但印度電力部門(mén)的碳排放量仍將在上升,并在2038年達到峰值69%。2050年,排放量比峰值減少11%,但比2018年的碳排放量整整高出50%。
8韓國
韓國的發(fā)電結構從2018年的64%煤炭和核能轉為2050年的71%天然氣和可再生能源。未來(lái)十年,大規模的安裝和大幅降低的成本可讓海上風(fēng)電占可再生能源發(fā)電近一半。到2050年需求的增長(cháng)是的裝機容量增加一倍多??稍偕茉凑夹略霭l(fā)電量的近70%,新增光伏發(fā)電量93GW,風(fēng)力發(fā)電量69GW。
隨著(zhù)韓國燃煤電站和核電站的老化并逐步退役,儲能電鏟和的電池和調峰天然氣發(fā)電廠(chǎng)成為韓國未來(lái)電力系統的重要組成部分,支持不斷增長(cháng)的海上風(fēng)電和光伏發(fā)電。
從中期來(lái)看,韓國對化石燃料發(fā)電的依賴(lài)使該國電力部門(mén)的碳排放在2029年達到峰值,但到2050年,碳排放要比現在低55%。
9澳大利亞
受競爭激烈的小型光伏市場(chǎng)和相對較高的零售電價(jià)驅動(dòng),澳大利亞電力系統正朝著(zhù)成為全球最分散的方向發(fā)展,用戶(hù)端光伏和表后端儲能占總容量的38%。
到2050年,幾乎所有現有的大型和排放密集型燃煤發(fā)電機組都將退役,排放量將下降83%左右。
10東南亞
東南亞GDP和人口增長(cháng)迅速,有助于推動(dòng)電力需求,2050年達到驚人的152%。其中很大一部分來(lái)自空調需求。到2050年,電力系統增長(cháng)六倍,光伏發(fā)電占主導地位。
雖然新的可再生能源在新建基礎上優(yōu)于煤炭,但現有燃煤電站相對較新,且運行成本較低,可以一直維持到2050年。
到2050年,發(fā)電結構將從現在的84%化石燃料轉變?yōu)?8%可再生能源。電力部門(mén)的排放量在2037年達到峰值,但到2050年仍會(huì )高于現在。
11中東和北非
在中東和北非,太陽(yáng)能和風(fēng)能最終削弱廉價(jià)的國內天然氣和石油。與新的核電站一起,2050年該地區的電力結構中有39%的零碳發(fā)電。燃氣發(fā)電一直都會(huì )有,光伏將是最多的新建發(fā)電類(lèi)型。
相比之下,石油扮演著(zhù)越來(lái)越邊緣化的角色,會(huì )從現在的20%下降到2050年的4%。由于天然氣在發(fā)電組合中持續占據主導地位,中東和北非地區在未來(lái)30年內的總排放量不會(huì )大幅減少。
12土耳其
土耳其從化石燃料向光伏和風(fēng)能的轉變將從2025年前后開(kāi)始逐步上升。到2050年,風(fēng)能和光伏占裝機總量的75%,發(fā)電總量的2/3,電力需求增長(cháng)67%。新增光伏裝機遠遠超過(guò)其他技術(shù),占2019年至2050年新增裝機近44%。此外,約64GW的陸上風(fēng)電將投入使用,2035年前后開(kāi)始增加海上風(fēng)電。水力發(fā)電仍然很重要,2050年前會(huì )增加11GW,占總裝機量的50%。到2050年,90%的發(fā)電來(lái)自零碳技術(shù),土耳其電力部門(mén)的碳排放比現在減少三分之二。