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绿色氢拍卖:设计指南(英)2024
IRENA· 2024-11-12 04:15
报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 绿色氢气在难以减排的行业脱碳中作用重大,其部署和发展需政策支持,基于竞争的关税或拍卖是可考虑的工具,但要权衡其优缺点 [14][16] - 不同类型的拍卖可支持绿色氢气发展,包括供应侧、需求侧、双边和联合供需侧拍卖,各有优劣和适用场景 [18][19][20] - 绿色氢气拍卖设计应服务国家战略目标,考虑不同政策目标下的设计元素,同时应对系统集成和运输等挑战 [22][23][28] - 拍卖需与其他政策配合,加强国际合作,协调各政策领域,以构建强大的本地化价值链 [32][33][34] 根据相关目录分别进行总结 执行摘要 - 清洁氢气在2050年国际可再生能源署1.5°C情景中占温室气体减排约12%,绿色氢气益处多,截至2024年5月,52个国家有氢气战略或路线图,超半数为新兴和发展中经济体 [15] - 拍卖作为竞争性公共采购工具,能为绿色氢气生产和使用提供长期收入确定性、实现价格发现、降低公共支持成本,但需足够竞争,否则有负面影响,可通过设计避免 [16][17] - 拍卖有供应侧、需求侧、双边和联合供需侧四种类型,地理范围包括国内、区域和国际 [18][19][20] - 拍卖设计应服务国家绿色氢气战略目标,考虑不同政策目标下的设计元素,应对系统集成和运输等挑战,确保环境和社会可持续性,遵循额外性概念 [22][23][28] - 拍卖需与其他政策配合,加强国际合作,协调各政策领域,以构建强大的本地化价值链 [32][33][34] 1 引言 - 国际可再生能源署1.5°C情景中,清洁氢气是脱碳关键,占2050年温室气体减排约12%,政策制定者重视其在气候减排中的作用 [35] - 绿色氢气好处多,能促进绿色工业化和能源安全,截至2024年5月,52个国家有氢气战略或路线图,超半数为新兴和发展中经济体 [37][38] - 清洁氢气面临挑战,需政府干预,拍卖作为竞争性公共采购工具,在可再生能源电力部署中成功应用,可用于促进绿色氢气生产和使用 [39][40] - 报告旨在指导政策制定者设计绿色氢气拍卖,实现政策目标,促进高质量投标和公平竞争,减少支持资源使用 [42] 2 绿色氢气:现状、障碍和支持工具 2.1 氢气生产和使用 - 氢气可从多种能源生产,绿色氢气通过可再生电力电解水制取,2022年全球产氢约9500万吨,中国、印度、中东、俄罗斯和美国占约70%,几乎全是灰氢,绿氢或蓝氢仅占0.7% [44][45][48] - 2022年生产的氢气中,43%用于炼油,33%用于生产氨,17%用于生产甲醇,5%用于钢铁生产 [49] - 化石制氢导致大量温室气体排放,全球氢气生产排放强度为12 - 13千克二氧化碳当量/千克氢气,绿氢生产无温室气体排放,成本下降,电堆可增加电网灵活性 [52][53] 2.2 绿色氢气应用的障碍 - 绿色氢气面临技术、经济、制度和社会障碍,包括技术不成熟、生产成本高、监管框架不完善和公众接受度低等 [54][55][56] - 高生产成本是主要障碍,绿氢成本是灰氢的3 - 6倍,主要成本因素是可再生电力和电堆,拍卖可促进选址和降低电堆成本 [57] - 平准化氢气成本不确定,竞争采购机制有助于价格发现 [58] - 氢气运输成本高且存在监管和技术不确定性,拍卖可设计为采购衍生品或由拍卖人处理运输 [60] - 缺乏确定的承购协议,需求方谨慎,拍卖可促进承购协议签订,其他战略干预措施包括引入配额和碳定价机制 [61][62] - 先行者面临劣势,未来成本降低和技术进步使早期投资可能成为沉没资产,稳定收入支持可减少劣势 [63] - 国家公共机构缺乏协调,导致效率低下和行业增长缓慢,拍卖设计和实施可促进利益相关者协商 [64] - 信息不对称阻碍投资,拍卖可弥合信息差距 [65] 3 支持绿色氢气发展和部署的拍卖 3.1 拍卖作为绿色氢气支持方案的优缺点 - 拍卖可解决绿色氢气市场缺失、承购不确定、成本信息不对称和技术竞争力不足等问题,具有长期收入确定性、预算规划和技术学习等优点 [75][76] - 拍卖的优点还包括实现价格发现、确保政策有效性、提供项目管道、提高透明度和灵活性,可实现更广泛的政策目标 [78][80][81] - 拍卖的缺点包括价格压力导致项目无法实现、缺乏竞争导致价格高和小生产者参与障碍高 [87][88][89] 3.2 支持氢气的拍卖类型 - 有供应侧、需求侧、双边和联合供需侧四种拍卖类型,可在国内、区域和国际范围内进行 [90][91][92] - 供应侧拍卖促进氢气生产,扩大电堆容量和产量,适用于可再生能源和物流能力好的地区,但可能难以引导支持和消费到特定需求侧部门,承购可能无保障 [93][96][97] - 需求侧拍卖促进绿色氢气消费,鼓励需求增长和供应或进口增加,易融入国家产业政策,但可能导致氢气进口,减少国内绿色氢气部门发展,竞争可能不足 [99][102][103] - 双边拍卖支持供需双方,通过匹配生产者和消费者降低价格差异,引入竞争,提供市场和价格稳定性,但行政成本高,存在违约风险和运输挑战 [104][107][108] - 联合供需侧拍卖是双边拍卖的简化,要求投标包括供应和承购,适用于缺乏运输基础设施的国家,确保承购,但竞争可能不足 [113][116][117] 4 支持绿色氢气的拍卖设计元素 4.1 拍卖需求 - 拍卖需求包括拍卖产品、拍卖量、拍卖周期、电力采购和承购方选择 [122] - 拍卖产品可选择支持电堆安装或绿色氢气生产,各有优缺点,还可选择绿色氢气衍生品生产,印度有支持电堆制造的拍卖案例 [124][125][128] - 拍卖量可根据预算、电堆容量或绿色氢气产量确定,各有优缺点,还需考虑是否分轮拍卖 [134][138][140] - 拍卖周期可选择独立拍卖或长期拍卖计划,各有优缺点,可结合使用 [141][142] - 绿色氢气生产者可通过自有可再生电厂、长期购电协议或电力市场采购电力,拍卖设计需考虑物理和合同要求 [143][145][149] - 承购方可以是公共机构或私人公司,各有优缺点 [150][152][153] 4.2 资格要求和文件 - 资格要求和文件旨在确保项目实现率、减少延迟和实现政策目标,但可能增加沉没成本,阻碍潜在投标人 [154] - 文件要求包括证明项目能力、商业协议、电力供应和电网接入、额外性、氢气承购和运输协议以及项目进展和可持续性的文件,严格要求有优缺点 [156][162][163] - 文件要求阶段可选择早期项目开发轻文件或高级项目开发详细文件,各有优缺点 [165][166][167] - 当地含量要求可促进当地供应链发展,但可能增加成本和降低竞争,需监测机制和整体产业政策支持 [170][171][172] 4.3 位置、技术和项目规格 - 此类别设计元素需考虑拍卖的位置和技术特异性、生产限制和项目规模要求 [175]
去中心化太阳能光伏:性别视角(英)2024
IRENA· 2024-11-04 12:25
行业投资评级 - 报告未明确给出具体的行业投资评级 [1][2][3] 核心观点 - 分散式太阳能光伏(PV)系统在提供清洁、可靠和负担得起的能源方面具有重要作用,特别是在撒哈拉以南非洲等电力供应不足的地区 [15][23] - 分散式太阳能光伏系统创造了大量就业机会,2023年在埃塞俄比亚、印度、肯尼亚、尼日利亚和乌干达等国家直接雇佣了超过30.7万人 [16][52] - 女性在分散式太阳能光伏行业中的参与度较低,全球范围内女性在该行业的就业比例约为40%,但在不同地区存在显著差异 [16][57] - 分散式太阳能光伏系统不仅提供了能源,还为女性创业提供了机会,特别是在农村和偏远地区 [20][69] 分散式太阳能光伏行业就业与技能 - 分散式太阳能光伏行业在全球范围内创造了大量就业机会,2023年全球可再生能源行业就业人数达到1620万人,其中太阳能光伏行业占710万人 [33] - 分散式太阳能光伏系统的部署在偏远和农村地区创造了本地化的就业机会,特别是在销售、安装和维护等领域 [34][53] - 分散式太阳能光伏系统的就业机会主要集中在社区层面,涉及销售、安装、维护和修理等技能,而不是大规模制造或建设 [53][54] 女性在分散式太阳能光伏行业中的角色 - 女性在分散式太阳能光伏行业中的就业比例在全球范围内约为40%,但在非洲地区仅为38% [16][57] - 女性在技术岗位中的比例较低,非洲地区仅有24%的STEM岗位由女性担任,而在非技术岗位中,女性的比例略高,达到27% [18][58] - 女性在分散式太阳能光伏行业中的创业潜力巨大,特别是在农村地区,女性可以通过创业推动经济发展和可持续能源的普及 [69][70] 女性在分散式太阳能光伏行业中的障碍 - 女性在分散式太阳能光伏行业中面临多重障碍,包括社会文化偏见、教育和职业发展机会的缺乏、职场性别偏见以及创业中的融资困难 [20][76][77] - 社会文化偏见和性别角色观念限制了女性进入技术岗位,特别是在STEM领域 [82][83] - 女性在职场中面临薪酬差距、安全问题和缺乏工作灵活性等问题,这些问题进一步限制了她们的职业发展 [103][109] 女性创业案例研究 - 埃塞俄比亚的Alem Gebru Gebremeskel通过她的公司Modify Electromechanical为农村地区提供清洁能源解决方案,并推动女性在该行业的参与 [120][121] - 肯尼亚的Catrine Shroff通过她的公司Mwangaza Light推动清洁能源的普及,特别是在农村地区,通过太阳能解决方案和节能炉具改善社区生活 [126][127] - 乌干达的Juliana Lanyero通过她的公司cloud-Green利用分散式可再生能源技术减少食品浪费,并推动社区经济发展 [130][131] 提高女性在分散式可再生能源行业中的参与度的建议 - 改善市场数据和知识,特别是关于女性在分散式可再生能源行业中的参与情况的数据收集 [140][141] - 在所有能源政策和计划中主流化性别平等,确保女性能够平等获得培训、就业和创业机会 [142][143] - 提供针对女性的技能培训机会,特别是在太阳能光伏系统的安装、维护和创业领域 [144][145] - 解决社会期望和技能短缺问题,通过教育和媒体宣传提高女性在STEM领域的参与度 [149][150] - 降低女性创业的障碍,提供融资支持和创业培训 [153][154]
开发银行和能源规划:为能源转型吸引私人投资;巴西案(英)2024
IRENA· 2024-10-14 19:10
报告行业投资评级 报告未提及行业投资评级相关内容 报告的核心观点 - 全球能源转型需大量投资,若公私部门共同努力,利用国内外融资资源,目标可实现 [25] - 随着全球能源转型加速,新兴市场和发展中经济体投资机会增加,但面临满足能源需求与减少温室气体排放的挑战 [25] - 公共部门应推动私营部门参与,拓宽融资渠道,探索创新融资工具,促进新兴市场和发展中经济体可再生能源投资 [25] - 混合融资和绿色债券可降低新兴市场和发展中经济体投资风险,吸引私人资本 [25] - 新兴市场和发展中经济体应将能源转型作为发展战略核心,确保金融机制与长期能源规划和环境考量相契合 [25] - 政府可通过政策和监管改革吸引私人投资,降低融资成本和风险,推动清洁能源项目实施 [25] - 巴西通过部门规划和金融专业知识的整合,成功扩大可再生能源投资和加强供应链,为其他国家提供借鉴 [25] 根据相关目录分别进行总结 引言 - 可再生能源投资呈积极趋势,因其成本降低、技术进步等因素,成为有吸引力的投资领域,而化石燃料投资面临不确定性 [27][28] - 实现1.5°C温控目标,到2050年需150万亿美元投资,关键在于找到合适金融工具和结构,确保低成本、长期融资 [29] - 全球能源转型加速,新兴市场和发展中经济体投资机会增多,投资项目趋于小型化、分散化,需政策干预降低风险 [30][31] - 巴西通过国家开发银行和规划机构,扩大可再生能源和基础设施投资,为其他国家提供了成功范例 [35] 全球可再生能源融资背景 - 能源转型投资规模大、分布不均,私人部门是主要融资来源,公共资金和开发金融机构也需发挥重要作用 [60][74] - 可再生能源投资集中,新兴市场和发展中经济体存在投资缺口,公共部门融资可助力新兴技术发展和解决分散项目投资不足问题 [60][76] - 新兴市场和发展中经济体需创新融资结构,以匹配可再生能源行业风险,债务融资和股权融资在不同情况下各有重要性 [60][84] - 混合融资和绿色债券为吸引私人资本提供新机遇,新兴市场和发展中经济体应将能源转型作为发展战略核心 [60] - 有效的制度和监管框架是可再生能源市场公平竞争的必要条件,综合能源规划有助于实现能源安全、社会经济发展和环境可持续性 [61][63] - 政策制定者和公共资本提供者可通过降低项目风险和推动混合融资,促进可再生能源投资,同时需创建项目管道以吸引大型投资者 [64] - 加速向可持续能源转型需要建立有利于可再生项目发展的生态系统,包括项目认证系统、简化流程和提供专业人才 [64] 巴西案例:电力部门制度框架简介 - 巴西电力部门由多个权威机构管理,国家能源政策委员会制定主要政策,矿产和能源部负责实施,确保能源安全和吸引私人资本 [139] - 能源研究办公室通过能源规划研究,支持可再生能源融入巴西电力系统,降低项目风险 [140] - 电力拍卖使巴西能源供应多元化,减少对水电的依赖,促进风能、生物质能和太阳能等可再生能源的发展 [140] - 非管制电力市场成为可再生能源扩张的关键驱动力,预计未来将在电力供应增长中发挥重要作用 [140] 巴西国家开发银行在促进可再生能源方面的作用 - 巴西国家开发银行提供支持性融资条件和风险缓解策略,使可再生能源项目更具吸引力,刺激私人投资 [170] - 该行战略聚焦于巴西能源部门的脱碳,旨在利用清洁能源能力,使巴西成为绿色产品的领先制造商 [170] - 2000 - 2023年,巴西国家开发银行在可再生能源项目投资约100亿美元,推动了巴西可再生能源基础设施的扩张 [170] - 该行在巴西开创了绿色金融发展,其创新金融工具为可再生能源项目融资树立了标杆 [170] - 巴西国家开发银行吸引全球领先的风力涡轮机制造商,促进当地技术密集型组件生产,发展强大的国内供应链 [170] - 该行适应性的金融和政策框架对受管制市场和自由市场的项目投资都至关重要,目前自由市场是巴西可再生能源扩张的主要来源 [170] 巴西可再生能源部署经验教训 - 能源规划在巴西可再生能源扩张中起关键作用,能源规划机构与国家开发银行的合作促进了可再生能源发展 [13] - 有效的能源拍卖机制有助于可再生能源项目的实施,开发金融机构为可再生能源提供低成本融资和创新金融解决方案 [13] - 降低电力合同风险、创建可融资项目管道、促进供应链发展、拥有合格的能源规划和国家开发银行工作人员以及投资研发创新都对可再生能源发展具有重要意义 [13]
可再生能源与就业:2024年年度回顾(英)2024
IRENA· 2024-10-14 19:10
报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 2023年全球可再生能源就业人数达1620万,较2022年的1370万显著增加,中国以740万的就业人数占全球总数的46% [35] - 实现到2030年可再生能源发电能力增至三倍的目标需各国加大投资并提供政策引导,且应在地理上均衡推进 [55] - 能源转型需注重人的因素,包括培养和提升劳动力技能,确保各利益相关方参与,实现可持续工业化 [56] 根据相关目录分别进行总结 第一章:全球及各技术领域的可再生能源就业情况 - 太阳能光伏:2023年全球新增太阳能光伏容量347GW,中国占新增容量的63%;全球太阳能光伏就业人数达710万,中国占65%,约460万 [71][84] - 风能:2023年风能行业新增容量115GW,中国新增75.9GW,占全球总数的65.5%;全球风能就业人数约150万,中国占51%,约74.5万 [87][94] - 水力发电:全球可再生水力发电容量为1265GW,但年新增量逐渐减少,2023年仅为7GW;全球水力发电直接就业人数为230万,较2022年下降4%,中国占34% [98][99] - 液体生物燃料:2022年全球液体生物燃料产量达1700亿升;全球生物燃料就业人数为280万,拉丁美洲占43%,亚洲占39%,巴西就业人数最多,约99.4万 [104][105] - 聚光太阳能发电:截至2023年,全球聚光太阳能发电容量为7GW;一个100MW + 10小时热能储存的聚光太阳能发电厂在价值链上约需116万个人日的劳动力 [113][117] - 分散式可再生能源:2022年无电人口增加至6.85亿,分散式可再生能源对偏远地区至关重要;印度、肯尼亚、尼日利亚、乌干达和埃塞俄比亚在2023年约有30.7万人直接从事分散式可再生能源工作 [121][122] - 热泵:2020 - 2022年热泵销售额从84GW增长到111GW,2023年中国增长至35GW,欧洲、美国、加拿大和日本则从66GW降至60GW;2023年欧洲约有16.9万人从事热泵制造业,中国约有13.3万人 [135] 第二章:部分国家的可再生能源就业情况 - 中国:2023年中国在清洁能源领域投资约890亿美元,可再生能源就业人数增长至739万,主要由太阳能光伏行业带动;太阳能光伏就业人数从2022年的276万增至459万,风能就业人数增至74.5万,水力发电直接就业人数约78.8万 [143][146][157] - 巴西:2023年巴西可再生能源就业人数约157万,生物燃料行业就业人数最多,约99.4万;太阳能光伏新增容量11.9GW,就业人数约26.4万;风能新增容量5GW,就业人数约8万 [159][160][168] - 美国:2023年美国太阳能光伏新增容量24.8GW,就业人数约27.9万;风能新增容量6.3GW,就业人数约13.1万;生物乙醇就业人数约27.6万,生物柴油就业人数约6.6万;可再生能源就业总人数约106万 [171][175][182] - 印度:2023年印度可再生能源就业人数约102万,水力发电就业人数最多,约45.3万,太阳能光伏就业人数约31.9万;太阳能光伏新增容量9.7GW,印度已成为全球第二大光伏制造商 [191][195] - 欧洲:2023年欧洲可再生能源就业人数约205万,其中欧盟27国约181万;风能就业人数约31.6万,太阳能光伏就业人数约75.8万,生物能源就业人数约53.1万 [201][209][215]
关键材料:电动汽车电池(英)2024
IRENA· 2024-10-14 19:05
报告行业投资评级 报告认为,即使在电动车快速普及的1.5°C情景下,通过可持续扩大材料供应链和持续创新电池技术,各国仍可满足电动车电池材料的不断增长需求。[90] 报告的核心观点 1) 电动车电池需求预计到2030年将增长5倍,从2023年的2000GWh/年增加到4300GWh/年。即使目前规划的2030年电池产能(7300GWh/年)超过预期需求,但仍需要采取措施确保原材料供应。[16][51][52] 2) 电动车电池对关键材料的需求将大幅增加,如锂需求预计将增加4倍,钴、石墨和镍需求将增加3倍以上。但创新使用较少关键材料的电池化学技术(如磷酸铁锂和钠离子电池)可以大幅降低对某些材料的需求。[17][29][61][67] 3) 尽管资源可获得性不是制约能源转型的限制因素,但短期内快速扩大生产以满足不断增长的需求仍是一个挑战。供给预计将大幅增加,但存在很大不确定性,特别是对于锂、钴和天然石墨。[84][85] 4) 创新是应对潜在瓶颈的关键,包括电池化学技术创新以降低材料需求,以及采矿和加工创新以提高供给。[33][106][107] 报告目录分类总结 电动车电池材料需求前景 - 电动车在能源转型中的作用,电动车电池需求预计到2030年将增长5倍[51][52] - 电动车电池的组成及化学技术演变,创新使用较少关键材料的电池化学技术正在兴起[55][57][58][59][67] - 电动车电池对关键材料的需求预计将大幅增加,但创新可以降低需求[70][71][75][76] 电动车电池材料供给前景 - 电池制造产能预计将从2023年的2000GWh/年增加到2030年的7300GWh/年,供给前景整体积极[80][81] - 主要关键材料供给预计将大幅增加,但存在较大不确定性,特别是对于锂、钴和天然石墨[84][85] - 创新在提高供给方面也发挥重要作用[88][89] 政策建议 - 加速创新以降低电池对关键材料的需求[109][110][111][112] - 促进矿产开采和加工的快速扩张,同时遵守最高的环境、社会和治理标准[113][114][115][116][117] - 加强国际合作,利用各国优势,改善数据透明度,促进发展中国家的投资和技术转移[118][119][120] - 最大限度利用现有可回收和废弃材料,为2030年之后的大规模电池回收做好准备[121][122][123]
公用事业规模太阳能和风能领域的投资机会:马里(英)2024
IRENA· 2024-09-09 15:35
FOR RENEWABLE ENERGY MALI ZONING ASSESSMENT | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | |-------|-------|-------|-------|-------------------|-------|-------|-------|------------|-------| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | INVESTMENT | | | | | | | | | | | FOR UTILITY-SCALE | | | | | | | | | | | SOLAR AND | | | | | | | | | | | | | | | WIND AREAS | | | --- | --- | |-------|---------------------------------------------------------- ...
CLIMATE CHANGE ADAPTATION CHALLENGES
IRENA· 2024-08-13 12:16
报告行业投资评级 报告未提供行业投资评级信息 [1] 报告的核心观点 1) 巴拿马的能源基础设施在气候变化的影响下面临严重风险 [16][18][19] 2) 极端干旱可能导致水电厂发电量大幅下降 [116][117][120] 3) 极端降雨可能导致水电厂、输电线路和变电站受损 [110][111][115] 4) 高温可能降低太阳能电池板和输电线路的效率 [123][124][126] 5) 海平面上升可能对沿海油品码头设施造成损害 [130][131] 行业概况 1) 巴拿马电力系统由水电、热电、太阳能和风电等多种电源构成 [69][70][71][72] 2) 巴拿马计划在2020-2034年新增3686MW装机容量 [77] 3) 巴拿马还有22个独立发电系统,主要采用热电技术 [79] 4) 巴拿马拥有完善的输电网络,包括230kV和115kV高压线路 [81][82][83] 5) 巴拿马有10个成品油码头和1个液化天然气码头 [97][98][99] 6) 巴拿马能源基础设施主要依靠公路运输 [103][105] 气候变化对行业的影响 1) 极端降雨可能导致水电厂、输电线路和变电站受损 [110][111][115] 2) 干旱可能降低水电厂发电量,并增加发电成本 [116][117][120] 3) 高温可能降低太阳能电池板和输电线路的效率 [123][124][126][128][129] 4) 海平面上升可能对沿海油品码头设施造成损害 [130][131] 5) 极端天气事件可能中断燃料供应,影响电力供应 [106][107]
巴拿马能源行业:气候变化适应挑战(英译中)
IRENA· 2024-08-13 12:13
报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 巴拿马能源基础设施发展原基于气候稳定假设,但过去十年气候模式变化大,需评估其对能源基础设施潜在影响,未采取措施提高能源部门对气候变化的抵御能力,将使能源生产和运输基础设施易受气候现象影响,带来高昂经济和社会成本 [15] - 投资有弹性的基础设施具成本效益,能源基础设施长期决策应优先考虑气候适应力,报告确定减轻巴拿马能源基础设施潜在损害并提高其复原力的关键步骤 [16] 根据相关目录分别进行总结 方法 方法学第1部分:气候变化变化分析 - 使用巴拿马环境部编制的温度、降水和海平面上升变化的历史和当前记录,构建到2050年和2070年的潜在变化预测,用于更新气候变化情景,海平面上升纳入危险分析 [18] - 用地理信息系统(GIS)的“地图代数”工具计算巴拿马变化幅度,利用环境部提供的基准数据和共享社会经济途径(SSP)1 - 2.6和SSP5 - 8.5情景,生成参考图,再用预计情景的降水和温度图估计变化,负值表示变量幅度减小,正值表示增加 [19] - 用ArcGIS软件获取影响能源基础设施的降水和最高温度变化值,发电基础设施用“提取”工具,传输基础设施用“转换”工具将数字温度图重新分类并转换为矢量格式,进行截取得到交叉引用表格 [20] - 评估年平均降雨量和最高温度变化对巴拿马已安装能源基础设施的影响,考虑不同类型发电厂及输电基础设施,估计发电和输电系统运行效率下降、装机容量和发电量受损情况,对不同类型发电和输电基础设施采用不同评估方法 [21] 方法学第2部分:极端天气事件的风险基础设施分析 - 从气候风险评估入手,评估现有和未来十年计划的发电、输电基础设施,以及燃料码头港口和道路,通过考虑气候危害、暴露和脆弱性评估风险,确定风险最大领域并制定适应措施 [23] - 气候风险评估考虑极端天气事件表现对系统构成的危险,根据世界银行模型和ArcGIS程序获得的地统计学插值,评估降雨、干旱、极端高温和海平面上升引发的洪水事件的空间发生潜力,预计到2050年和2070年 [24] - 用于气候危害分析的数据来源包括世界银行气候变化知识门户和巴拿马环境部国家环境信息系统,选择中间场景(SSP2 - 4.5)为研究基础,使用三个气候变量评估气候变化影响,用GIS生成洪水灾害图 [25][26] - 暴露定义为可能受气候危害不利影响地区存在的基础设施等资产,通过分析基础设施地理位置与气候灾害图的关系确定暴露水平,输入相关基础设施数据到GIS软件创建图层,覆盖在危险地图上分配暴露水平 [27][28] - 脆弱性指系统易受气候变化影响并应对不利影响的程度,取决于基础设施的鲁棒性、敏感性和自适应能力,进行脆弱性分析重点关注基础设施因暴露于气候危害的敏感性,采用定性评估方法,给出基础设施对不同气候危害敏感性的定性评估表 [29][30] - 根据威胁、暴露和灵敏度的评级定量评估能源基础设施面临的气候风险,将风险值分类,不同风险分类对应不同影响等级 [32][33] - 适应措施是促进系统调整以减轻损害或利用有益机会的行动,根据对适应措施利弊的了解确定减轻气候脆弱性和风险的措施,包括非结构性管理方法和结构性措施,需进一步分析基础设施运行建模及考虑相关投资替代方案 [34] 能源基础设施 Generation - 截至2023年第一学期,巴拿马装机容量为3988.48兆瓦,连接到国家互联系统(SIN),水力发电占46.25%,热发电占33.59%,风电场占8.42%,太阳能光伏发电占11.74%,2023年上半年总发电量为7169.84GWh [35] - 巴拿马水力发电基于47个发电厂,热发电由14种植物组成,太阳能发电需41个工厂,风力发电需7个工厂,各有不同的运营时间和年龄分布 [36] - 预计2020 - 2034年引进99个新发电厂,整合到SIN中,67%为太阳能,16%为风能,15%为水电,2%为许可热电,新基础设施估计增加3686兆瓦额外装机容量,各类型发电占新发电量有不同比例 [38] - 巴拿马有22个隔离发电系统,装机容量46.5兆瓦,94.5%利用热发电技术 [40] 变速器 - 巴拿马输电系统包括230千伏和115千伏的高压线、变电站、变压器等元件,230千伏线路双回路总长度2712.95公里,单回路94.58公里,115千伏线路双回路267.80公里,单回路39.90公里 [41] - 输电系统有31个输电变电站,8个为115kV开关柜,12个为230kV开关柜,其余11个为降压站 [43] 分布 - 三家公司负责巴拿马配电,Empresa de Distribución eléctrica Metro Oeste,S. A.(EDMET)覆盖64%,Empresa de Distribución eléctrica Chiriquí,S. A.(EDECHI)覆盖30%,ENSA覆盖6% [44] - 2019年公共服务配电网络总长度44315.64公里,54%对应EDEMET,27%对应ENSA,19%对应EDECHI [44] 常规燃油分配终端 - 除液化天然气储存和供应终端(AES Coló)外,巴拿马有十个终端提供碳氢化合物供应、储存和转移服务,六个位于大西洋一侧,五个位于太平洋一侧 [46] 进入能源基础设施的通道 - 巴拿马能源基础设施有通达道路网络,覆盖5230公里,连接能源资产和燃料终端港口,包括主干道、初级道路、次级道路和三级道路,国内燃料主要通过公路运输,由私营公司网络支持 [48] 量化极端天气事件对能源部门影响的基本原理 极端降雨和洪水 - 极端洪水事件可能引发电力基础设施多个故障,损坏电网基础设施、发电厂、输电线路和变电站,导致电源中断、发电中断和供电中断,还会影响水力发电厂发电量 [50] - 列举秘鲁、洪都拉斯、波多黎各等地极端降雨和洪水对能源基础设施造成破坏的案例,包括停电、发电厂受损、风电场破坏、输电和配电塔损坏等 [50][51] 干旱 - 干旱会严重影响电力行业,降低火力发电厂运营效率,减少水力发电,增加发电成本,造成电网不平衡和输电能力压力,可能导致停电或限电 [52] - 列举2001年中美洲干旱和巴拿马干旱对水力发电的影响及造成的损失,以及干旱对巴拿马运河管理局的挑战 [52][53] 热波 - 热浪会引发能源需求增加,使配电网络过载,降低发电厂效率,增加火灾风险,产生冷却问题,影响输电线路热容量和变压器寿命,降低太阳能电池板和风力发电性能 [54][55][56] - 列举阿根廷、美国、欧洲国家、智利等地热浪对能源基础设施造成影响的案例,包括停电、发电厂发电量减少、电力基础设施损坏等 [54][55] 海平面上升 - 平均海平面上升对海港构成挑战,沿海洪水会破坏港口基础设施,位于低洼沿海地区的能源基础设施可能面临洪水和破坏风险,热带风暴会加剧这种风险 [57] - 以飓风桑迪为例,说明沿海洪水对电力基础设施和燃料供应的破坏,导致大面积停电 [57] 估计气候风险暴露 气候危险 - 极端降雨泛滥:2050年达里恩、恩伯拉等省面临洪水事件高度威胁,部分流域洪水发生率高,到2070年Coclé省洪水灾害将变高,Chiriquí将降低,其余省份保持相同分布 [59] - 干旱:预计到2050年干旱威胁集中在该国中西部,与巴拿马退化和干旱易感地区位置相关,到2070年部分省份威胁水平将中等规模下降 [60][63] - 极端高温:到2050年巴拿马中部地区极端高温发生将显著增加,到2070年NgäbeBuglé省极端热危险水平将从中等增加到高,其余省份保持相同分布 [64][65] - 海平面上升:到2050年太平洋沿岸海平面上升带来高度威胁,约2790平方公里沿海领土受影响,不同比例处于不同威胁水平,加勒比海沿岸部分地区也有洪水记录 [66] 暴露于气候变化的基础设施 - 发电基础设施暴露于极端降雨事件带来的洪水威胁:运行中的水力发电厂80.8%面临高威胁,太阳能基础设施部分面临高、中、低威胁;计划的发电基础设施中,水力、太阳能、风力发电厂也有不同比例面临洪水威胁 [68][69] - 发电基础设施暴露于干旱威胁:已安装的水电站89.4%、风力基础设施全部、部分光伏发电面临高威胁,火力发电厂整体受中等威胁;计划发电基础设施中,热发电基础设施位于中等威胁区域,水电、太阳能和风力发电基础设施大部分面临高威胁 [71][72] - 发电基础设施暴露于极端热威胁:除风力发电厂外,安装的发电基础设施面临极端高温威胁比例较低,热电厂和部分太阳能电厂面临中等威胁;计划的基础设施中,部分太阳能和风力发电厂位于中等到高威胁区域 [74][75] - 碳氢化合物变电站和终端暴露于极端降雨洪水:奇里基省部分变电站高度暴露,部分碳氢化合物终端港口位于中等和高暴露区域 [77] - 碳氢化合物变电站和终端暴露于干旱威胁:45 %的变电站面临高干旱威胁,90 %的燃料码头港口面临中度威胁 [78] - 碳氢化合物变电站和终端暴露于极端热量的威胁:变电站和码头对极端热威胁暴露程度较低,部分处于中等暴露区域 [80] - 输电线路暴露于干旱:约1814公里输电线路受干旱威胁影响,约1300公里线路受中度威胁 [82] - 传输线暴露于极端高温:约55 %的输电线路面临中等威胁,30 %受低威胁,15 %受高威胁 [84] - 道路基础设施暴露于极端降雨事件带来的洪水威胁:5230公里道路中,41%(2155公里)高暴露,19%(994公里)中度暴露 [86] - 石油码头暴露于海平面上升的威胁:部分码头高暴露,部分中度暴露 [87] - 道路基础设施暴露于海平面上升的威胁:约39%(2065公里)的道路基础设施适度受到威胁,无高度威胁情况 [89] 气候风险下的基础设施 - 热电厂:预计到2050年面临极端高温事件中等风险,极端降雨和干旱导致洪水风险较低,无海平面上升相关风险 [91] - 水力发电厂:到2050年,约89%的已安装水电基础设施因极端降雨面临洪水高风险,所有计划中的水电基础设施都将面临洪水风险 [93] - 风电场:预计到2050年受极端高温事件影响风险较低,仅Coclé省南部的El Salado风电场面临洪灾风险较低 [94] - 太阳能发电厂:到2050年,安装和计划的太阳能基础设施受极端高温事件影响风险中等 [96] - 输电网络:到2050年,70%(2200公里)的输电线路面临极端高温高风险,约1478公里输电线路面临极端降雨洪水中等风险 [98] - 变电站:到2050年,奇里基省大部分变电站面临极端降雨洪水高风险,部分变电站面临极端高温中等风险 [100][101] - 油气码头:到2050年,64%的碳氢化合物码头港口面临海平面上升高风险 [102]
巴拿马能源部门:适应气候变化的挑战(英)2024
IRENA· 2024-08-12 18:50
报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 巴拿马能源基础设施发展原基于气候稳定假设,但过去十年气候模式显著变化,需评估其对现有和规划能源基础设施的潜在影响,以提高能源部门对气候变化的适应能力和韧性 [14] - 投资具有气候韧性的基础设施不仅能减轻气候变化影响,还能提升能源服务的成本效益和质量,长期能源基础设施决策应优先考虑气候韧性 [16] 根据相关目录分别进行总结 1. 引言 - 气候变化对巴拿马能源基础设施和道路基础设施产生显著影响,缺乏应对措施将使能源生产和运输基础设施易受气候现象影响,造成高昂经济和社会成本 [14][15] - 考虑气候韧性的能源基础设施投资具有成本效益,报告旨在识别减轻潜在损害和增强巴拿马能源基础设施韧性的关键步骤 [16] 2. 方法论 2.1 方法论1:气候变化变量分析 - 利用巴拿马环境部汇编的温度、降水和海平面上升变化的历史和当前记录,构建2050年和2070年的潜在变化预测,用于分析降水和温度变化对能源基础设施的影响 [19] - 通过地理信息系统(GIS)的“地图代数”工具计算巴拿马气候变化的幅度,使用ArcGIS软件获取降水和最高温度变化值,评估其对能源基础设施的影响 [21][22] 2.2 方法论2:极端天气事件下的基础设施风险分析 - 从气候风险评估入手,考虑气候危害、暴露和脆弱性,对现有和规划的电力基础设施、燃料终端港口和道路进行评估,以确定高风险区域并制定适应措施 [28] - 基于世界银行建模和ArcGIS程序的地统计插值,评估2050年和2070年降雨引发的洪水、干旱、极端高温和海平面上升的空间发生可能性 [29] - 通过分析基础设施地理位置与气候危害地图的关系,评估基础设施的暴露水平,并进行定性的脆弱性分析 [33][36] 3. 能源基础设施 3.1 发电 - 截至2023年上半年,巴拿马国家互联系统(SIN)的装机发电容量为3988.48兆瓦,其中水电占46.25%,火电占33.59%,风电占8.42%,太阳能光伏占11.74% [44] - 2020 - 2034年计划引入99座新发电厂,预计新增装机容量3686兆瓦,其中火电占30.6%,太阳能占29.7%,风电占29.6%,水电占10.1% [48] - 巴拿马还有22个孤立发电系统,装机容量46.5兆瓦,其中94.5%采用火电技术 [49] 3.2 输电 - 巴拿马的输电系统包括230千伏和115千伏的高压线路、变电站、变压器等,230千伏双回线路总长2712.95公里,单回线路94.58公里;115千伏双回线路总长267.80公里,单回线路39.90公里 [51] - 输电系统有31个变电站,其中8个为115千伏开关站,12个为230千伏开关站,11个为降压站 [54] 3.3 配电 - 巴拿马的电力配电由三家公司负责,其特许经营区域覆盖全国41%的面积,即31077平方公里,其中EDEMET占64%,EDECHI占30%,ENSA占6% [56] - 2019年,公共服务配电网络总长44315.64公里,其中EDEMET占54%,ENSA占27%,EDECHI占19% [58] 3.4 常规燃料配送终端 - 巴拿马有10个提供碳氢化合物供应、储存和转移服务的终端,以及1个液化天然气储存和供应终端,其中6个位于大西洋沿岸,5个位于太平洋沿岸 [60] 3.5 能源基础设施的通道 - 巴拿马的能源基础设施包括一个总长5230公里的道路网络,连接不同能源资产和燃料终端港口,其中干线公路占16%,一级公路占19%,二级公路占17%,三级公路占48% [64] 4. 量化极端天气事件对能源部门影响的理由 4.1 极端降雨和洪水 - 极端洪水会导致电气基础设施故障,影响发电、输电和配电,造成停电和电力供应中断,还可能损坏水电厂设备,降低发电能力 [68] - 以秘鲁和洪都拉斯为例,极端降雨和洪水对能源基础设施造成了严重破坏,导致大规模停电和经济损失 [69][70] 4.2 干旱 - 干旱会影响电力行业,减少火电和水电的发电效率和产量,增加发电成本,还可能导致电网不平衡和输电拥堵,威胁能源供应安全 [73][74] - 以2001年中美洲干旱为例,巴拿马的水电厂受到影响,增加了火电发电和能源进口,造成约1300万美元的损失 [76] 4.3 热浪 - 热浪会增加能源需求,使配电网络过载,降低发电效率,增加火灾风险和冷却问题,影响电力供应和基础设施安全 [78] - 以阿根廷、美国、欧洲和智利为例,热浪导致了停电、输电容量下降、发电效率降低和电力基础设施损坏等问题 [78][79][80][81] 4.4 海平面上升 - 海平面上升会对海港和沿海能源基础设施造成威胁,导致洪水、燃料供应中断、发电能力下降和停电等问题,影响能源供应的稳定性 [84] - 以飓风桑迪为例,沿海洪水对美国的电力基础设施和燃料供应造成了严重破坏,导致大规模停电 [86] 5. 估计气候风险暴露 5.1 气候危害 - 到2050年,达连、恩贝拉、洛斯桑托斯、埃雷拉、韦拉瓜斯南部、奇里基西部和巴拿马东部等省份面临极端降雨引发洪水的高威胁;到2070年,科克莱省的洪水危害将升级为高,奇里基省将降低为中低 [88][89] - 到2050年,干旱威胁主要集中在该国中西部,科克莱省威胁最高,其次是奇里基、恩加贝 - 布格雷、韦拉瓜斯、埃雷拉和洛斯桑托斯;到2070年,恩加贝 - 布格雷、韦拉瓜斯、埃雷拉和洛斯桑托斯等省份的干旱威胁将有所降低 [90][93] - 到2050年,巴拿马中部地区的极端高温危害将显著增加,主要影响科克莱、巴拿马西部、科隆西部和韦拉瓜斯西北部;到2070年,恩加贝 - 布格雷省的极端高温危害将从中等升至高 [94][95] - 到2050年,海平面上升将对太平洋沿岸的科克莱、巴拿马、巴拿马西部、奇里基和韦拉瓜斯等省份构成高威胁,约2790平方公里的沿海地区将受影响,其中17%为高威胁,21%为中等威胁,62%为低威胁 [96] 5.2 基础设施对气候危害的暴露 - 到2050年,80.8%的现役水电厂面临极端降雨引发洪水的高威胁,主要集中在奇里基省;39%的太阳能基础设施面临高威胁,31.7%为中等威胁,29.3%为低威胁 [101] - 到2050年,89.4%的现役水电厂面临干旱的高威胁,风电基础设施全部位于高暴露地区,41.4%的光伏发电厂位于高暴露地区,火电发电厂整体面临中等威胁 [106] - 到2050年,除风电场外,现役发电基础设施中面临极端高温高威胁的比例较低,但100%的火电厂和44%的太阳能电厂面临中等威胁 [109] - 到205
非洲大陆电力系统规划进展(英)2024
IRENA· 2024-07-22 14:40
报告概述 - 该报告由国际可再生能源机构(IRENA)编写,旨在详细介绍非洲大陆电力系统总体规划(CMP)模型SPLAT-CMP的设计和建立 [1] - CMP是非洲联盟发展署-新伙伴关系发展署(AUDA-NEPAD)负责的一项倡议,旨在支持非洲单一电力市场(AfSEM)的启动 [25][26] - IRENA和国际原子能机构(IAEA)作为正式认可的建模合作伙伴,支持CMP倡议的开展 [27][28] SPLAT-CMP模型概述 - SPLAT-CMP模型是基于IRENA预先存在的50个非洲国家电力系统容量扩张模型(SPLAT模型)而建立的 [28] - SPLAT-CMP模型包括以下主要元素: - 各国电力系统的描述 [58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68][69][70][71][72] - 系统和国家层面的约束条件 [73][74][75][76][77][78][79][80][81][82][83][84][85][86][87][88][89][90][91][92][93][94][95][96][97][98] - 发电技术的建模方法 [99][100][101][102][103][104][105][106][107][108][109][110][111][112][113][114][115][116][117][118][119][120][121][122][123][124][125][126][127][128][129][130][131][132][133][134][135][136][137][138][139][140][141][142][143][144][145][146][147][148][149][150][151][152] - 跨境输电线的建模方法 [170][171][172][173][174][175][176][177][178][179][180][181][182][183][184][185][186][187][188][189][190][191][192][193][194][195][196][197][198][199][200][201][202] - 储能技术的建模方法 [203][204][205][206][207][208] 时间切片设计 - SPLAT-CMP模型采用时间切片方法来平衡计算复杂度和时间分辨率 [212][213][214][215][216] - 模型通常采用10个或36个时间切片,分别代表一年中的3个季节和3-4个或12个每日时段 [213] - 时间切片设计时会保留各国的峰荷时段 [221][222] - 但传统时间切片方法可能无法充分反映风电的日际和周际波动性 [223][224][225][226] 其他改进方向 - 增加国内输电网络的建模细节 [255] - 优化储能技术的建模 [258] - 动态调整可再生能源渗透率上限 [259] - 细化不同国家和技术的折现率 [261][262] - 纳入氢能等新能源载体 [262] - 考虑需求侧管理潜力 [263]