際能源署(IEA)日前發(fā)布《能源技術(shù)展望:潔凈能源創(chuàng)新》特別報(bào)告,量化分析了潔凈能源技術(shù)創(chuàng)新和投資需求,以實(shí)現(xiàn)更清潔、更具韌性的凈零排放能源系統(tǒng)。報(bào)告確定了有助于加速創(chuàng)新周期的關(guān)鍵技術(shù)屬性,并提出了實(shí)現(xiàn)凈零排放的五項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新原則。報(bào)告要點(diǎn)如下:
1、潔凈能源技術(shù)創(chuàng)新和政府的關(guān)鍵作用
更清潔、更具韌性的凈零排放未來(lái)能源系統(tǒng)將需要一攬子新技術(shù)方案,創(chuàng)新是一個(gè)不確定且競(jìng)爭(zhēng)激烈的過(guò)程。此過(guò)程涉及的參與者:政府、研究人員、投資者、企業(yè)家、企業(yè)和民間社會(huì)都在為技術(shù)的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)直至進(jìn)入市場(chǎng)和部署發(fā)揮重要作用。其中政府的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了為技術(shù)研發(fā)提供資金:政府需要制定國(guó)家總體目標(biāo)和優(yōu)先事項(xiàng),確定市場(chǎng)預(yù)期發(fā)展方向,確保知識(shí)流動(dòng)、投資基礎(chǔ)設(shè)施和促進(jìn)重大示范項(xiàng)目實(shí)施。近70年來(lái),太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本幾乎持續(xù)下降,這一令人矚目的歷史,說(shuō)明了政府在實(shí)現(xiàn)變革中所起的關(guān)鍵作用。
2、近幾年潔凈能源創(chuàng)新投資乏力,但未來(lái)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁
自2012年以來(lái),潔凈能源在全球風(fēng)險(xiǎn)投資交易中所占的份額減少了一半,潔凈能源的投資吸引力不及生物技術(shù)和信息技術(shù)等其他技術(shù)領(lǐng)域。值得注意的是,自2011年以來(lái),低碳能源技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)量每年都在減少。在缺乏政府政策的扶持下,新冠疫情對(duì)私營(yíng)部門(mén)為潔凈能源創(chuàng)新提供資金產(chǎn)生了迅速而消極的影響,并可能阻礙潔凈能源技術(shù)的進(jìn)步。多家能源相關(guān)企業(yè)報(bào)告稱(chēng),2020年第一季度研發(fā)預(yù)算同比下降,風(fēng)投交易數(shù)量也有所下降。一些行業(yè)還沒(méi)有切實(shí)可行的深度脫碳解決方案,如水泥和鋼鐵業(yè),在研發(fā)方面的支出通常相對(duì)較少。
直接或間接解決潔凈能源創(chuàng)新問(wèn)題的措施已經(jīng)成為一些國(guó)家政府政策回應(yīng)的重點(diǎn)。例如,歐盟實(shí)施了最高的碳價(jià),且制定了最多的潔凈能源技術(shù)部署目標(biāo)。挪威通過(guò)研發(fā)和公共采購(gòu)促進(jìn)海上運(yùn)輸業(yè)脫碳。中國(guó)將快速原型制造、公共采購(gòu)、融資和內(nèi)部市場(chǎng)部署相結(jié)合,在早期技術(shù)準(zhǔn)備階段就有效改進(jìn)了電動(dòng)汽車(chē)和LED等量產(chǎn)產(chǎn)品。日本在能效和其他領(lǐng)域的高標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)了以市場(chǎng)為導(dǎo)向的創(chuàng)新。在2020年到2025年間,這些政策信號(hào)將為潔凈能源市場(chǎng)環(huán)境的穩(wěn)步發(fā)展提供信心。
3、技術(shù)創(chuàng)新需要關(guān)鍵技術(shù)、時(shí)間積累、技術(shù)屬性等要素的協(xié)同作用
實(shí)現(xiàn)凈零排放需要在關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行強(qiáng)有力和有針對(duì)性的研發(fā),包括:終端用能部門(mén)電氣化;碳捕集、利用和封存(CCUS);低碳?xì)浜蜌浠剂系氖褂茫簧锬茉吹睦谩?
將新能源技術(shù)推向市場(chǎng)需要時(shí)間積累。即使是太陽(yáng)能光伏、鋰離子電池或發(fā)光二極管(LED)等清潔能源技術(shù)開(kāi)發(fā)的成功例子,從原型到商業(yè)化也需要10至30年的時(shí)間。在可持續(xù)發(fā)展情景下,技術(shù)創(chuàng)新需要先發(fā)國(guó)家向后續(xù)國(guó)家有效的知識(shí)轉(zhuǎn)移,尤其是在最關(guān)鍵的早期應(yīng)用階段推動(dòng)跨國(guó)界的傳播。
創(chuàng)新周期受不同技術(shù)屬性所限。例如,與大型工程解決方案相比,小型和模塊化技術(shù)的資本密集度較低,降低了開(kāi)發(fā)階段的投資風(fēng)險(xiǎn)。反過(guò)來(lái),標(biāo)準(zhǔn)化和大規(guī)模生產(chǎn)需要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行創(chuàng)新,將改進(jìn)后的產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng)。部門(mén)之間的協(xié)同作用可以進(jìn)一步加速這些周期。
技術(shù)創(chuàng)新需要關(guān)注溢出效應(yīng)。一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域積累的知識(shí)可以用相對(duì)較低的成本在其他相關(guān)技術(shù)中加以利用,并且可以避免額外研發(fā)需要。在可持續(xù)發(fā)展情景中,創(chuàng)新政策刺激了這些協(xié)同效應(yīng),將使得一些技術(shù)領(lǐng)域具有強(qiáng)大的溢出潛力,如電池、電解制氫和燃料電池等領(lǐng)域。
4、需加快潔凈能源創(chuàng)新以應(yīng)對(duì)新冠疫情危機(jī)
新冠疫情危機(jī)對(duì)潔凈能源技術(shù)創(chuàng)新既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。一方面政府通過(guò)重新安排和推動(dòng)包括研發(fā)在內(nèi)的創(chuàng)新,作為刺激措施的一部分,實(shí)現(xiàn)向凈零排放的長(zhǎng)期過(guò)渡。另一方面,可能導(dǎo)致政府和企業(yè)預(yù)算緊縮,致使?jié)崈裟茉磩?chuàng)新步伐放緩。
在更快創(chuàng)新情景下,目前處于原型或示范階段的技術(shù)將使到2050年碳減排量比可持續(xù)發(fā)展情景下高出75%以上。另外,先進(jìn)的高能量密度化學(xué)電池技術(shù)將促進(jìn)交通電氣化的更廣泛普及,以及大規(guī)模高溫工業(yè)電加熱在化工等行業(yè)的廣泛應(yīng)用。2050年,對(duì)氫和氫基燃料的需求將比可持續(xù)發(fā)展情景增長(zhǎng)近25%。同時(shí),2050年碳捕集量將增加50%達(dá)到約75億噸/年,幾乎是可持續(xù)發(fā)展情景的三倍。
5、大力關(guān)注潔凈能源創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)能源和氣候零排放目標(biāo)
為實(shí)現(xiàn)凈零排放,針對(duì)潔凈能源技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域,縮短創(chuàng)新周期應(yīng)基于五個(gè)關(guān)鍵原則:(1)分清輕重緩急,考慮本地需求與優(yōu)勢(shì)對(duì)支持重點(diǎn)進(jìn)行跟蹤和調(diào)整;(2)促進(jìn)公共研發(fā)和市場(chǎng)主導(dǎo)的私營(yíng)部門(mén)創(chuàng)新;(3)平衡價(jià)值鏈中薄弱環(huán)節(jié),推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)際應(yīng)用;(4)建立有效的基礎(chǔ)設(shè)施;(5)進(jìn)行國(guó)際合作以實(shí)現(xiàn)區(qū)域性成功。
當(dāng)前需要注意將研發(fā)資金維持在計(jì)劃水平,并考慮在適當(dāng)?shù)念I(lǐng)域有所側(cè)重。以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的政策和資金支持有助于擴(kuò)大電解槽和電池等模塊化技術(shù)的價(jià)值鏈,顯著推動(dòng)其進(jìn)步。刺激創(chuàng)新的措施可以與相關(guān)措施一起實(shí)施,如在更廣泛的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)方案中投資基礎(chǔ)設(shè)施。
經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇措施也為潔凈能源創(chuàng)新提供了新的機(jī)會(huì),從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度重塑未來(lái)潔凈能源布局??梢愿聞?chuàng)新政策使其與長(zhǎng)期目標(biāo)保持一致。對(duì)重工業(yè)和長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)示范項(xiàng)目予以重視,可以使低碳技術(shù)方案能在2030年前更早實(shí)現(xiàn)。在電氣化、CCUS、氫和生物能源的研發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施方面進(jìn)行協(xié)調(diào)投資,也可以顯著推動(dòng)潔凈能源轉(zhuǎn)型。