英国2009年接受了欧盟关于20-20-20的目标,并出台诸多促进可再生能源发展的政策、投入科研力量和大量财政资金,推动能源系统及相关工业部门、交通部门、家庭部门、服务部门等清洁低碳转型。经过十年努力,英国取得了很大成绩,可再生能源发电在整体发电总量中比重首次超过50%。但政策预期与现实进展,仍有较大差距,包括:
1)英国无法实现欧盟能源指令框架下的2020年一次能源15%来自可再生能源目标,鉴于英国在气候变化领导方面的声誉,这个结果将无法接受。
2)英国低碳转型的关键在于交通部门和家庭部门,而这两个部门面临更多的是较为分散的大众群体,其交通方式和行为的改变、用能方式和用能习惯的改变以及用能结构的改变需要开展大量工作和长期努力,困难较大。
3)英国工业部门能耗占比不高,低碳清洁转型相对容易,但其工业部门实现碳减排的空间有限。
4)英国高比例的一次能源消耗80%以上为化石能源,实现2050净零碳排放挑战空前,需要更多的科技创新,政策创新,以加快推动英国能源清洁低碳转型。
结论:在目前的路线,英国将无法实现其2020年可再生能源目标。鉴于英国在气候变化领导方面的声誉,这将是不可接受的结果。
正文:
近年来,欧盟关于促进可再生能源的立法已取得重大进展。2009年,欧盟领导人设定了到2020年欧盟能源消耗中20%来自可再生能源的目标。到2018年,商定到2030年欧盟能源消耗中32%来自可再生能源的目标。关于2030年后时期的未来政策框架正在讨论中。
英国虽然脱离欧盟,但曾经作为欧盟重要成员在发展可再生能源方面以及引领低碳经济方面做了大量的工作,包括制定首部低碳法,实施可再生能源发展的RO,FiT,CfD等政策,推出工业低碳转型基金,2025年彻底退煤,以及推动2050净零碳目标,试图在全球打造低碳帝国的标签。
根据欧盟2009年《可再生能源指令》,英国的目标是,到2020年,从可再生能源中获取15%的所有能源和10%的运输燃料。每个会员国都必须发布国家可再生能源行动计划,并通过电力,热力和运输的子目标。英国的计划于2010年发布,细分如下:
30%可再生电力
12%可再生热
10%的可再生运输
过去10年是英国能源转型的10年,在2010年代初,英国化石燃料产生的电力为288TWh,约占英国总发电量的四分之三。化石电力也是可再生能源26TWh的十倍之多。但自国家大力推动可再生能源发展以来,可再生能源的发电量增长了四倍多,而实际上,英国电力总需求却下降了,化石燃料在总量中的份额不断缩小。2019年第三季度,可再生能源发电量首次超过了化石能源发电量,约39%的发电量来自煤炭,石油和天然气,其中38%来自天然气,不到1%来自煤炭和石油。另外40%来自可再生能源,包括20%来自风能,12%来自生物质和6%来自太阳能。其余的大部分来自核能,占总数的19%。
尽管英国低碳能源转型取得重要进展,并继续呈上升趋势。但可再生能源在整体能源消耗中成为主体能源仍然有很长的路要走。根据英国国家统计部门数据,2018年初级能源消耗中,石油占35.8%;天然气39.2%;煤炭占4.4%;电力11.6%;生物质和废物占9.1%。经过努力,2019年第三季度英国电力生产中,可再生能源发电(含核电)首次超过了50%。但即使其电力100%来自可再生能源,其在整体能源消耗中,加上生物质和废物,也不过20%多一点。2018年也是英国自2014年以来首次能源总消耗下降,降幅为1.2个百分点。
按照最终的能耗部门看,自1970年以来工业部门能耗比重在不断下降,到2015-2016年则降至17%左右,2018年工业部门的能源消耗有所抬头:交通部门一次能源消耗所作战比重最高为40%,且仍然处于上升态势;其次为家庭用户消耗,占比为29%;能耗也处于上升趋势,而服务业的能耗相对保持稳定,所占比例为14%。
Data Source: EIA
具体而言:
(1)交通部门
Data Source: https://www.ons.gov.uk/economy/environmentalaccounts/datasets/ukenvironmentalaccountstotalenergyconsumptionbyindustry; 下同。
从上图可以看出,过去48年来英国的交通部门能耗总量呈现上升态势,尤其以公路交通的能耗占比最大,其次为航空运输,再次为铁路交通,最小的为水路运输。
在交通的能源消耗中,用于家庭部门占比最大,其次为工业用交通,再次为服务部门的交通。
注:笔者根据英国国家统计办公室数据处理而得。
过去28年来,英国工业部门所需交通服务的能源消耗总体变化不大,历史最高出现在2007年(13574百万吨油当量),最低出现在1991年(11764百万吨油当量)。英国工业部门所需交通能耗占交通总能耗的22%左右。
对于家庭部门所用交通的能耗,1990-2017年间呈现总量上升趋势,但相对平稳,最高为2006年的38903(百万吨油当量);最低为1991年的30738(百万吨油当量)。但家庭部门的交通能耗占比为最高,平均水平为65%。
来源:笔者根据英国国家统计办公室数据加工所得。
英国服务部门所需的交通服务最小,总体趋势是上升的,最高年份出现在2016年,最低年份在2009年;服务部门占总体交通能耗的比重约为17%左右。
(2)居民部门
居民部门主要的能耗为电力和天然气。
Source:笔者根据英国国家统计办公室数据加工。(单位:GWh)
过去10年以来,英国家庭能耗总体呈现下降趋势。人均能耗电力消耗最高,为2008年的4630度电;2018年为最低3831度电。
对于天然气的消耗而言:
注:英国天然气一般折算为电价进行计价,单位为Kwh.
从上图可以看出英国的天然气消耗呈下降但趋稳趋势。英国天然气除了炊事,还多用于家庭供暖和热水。英国家庭一般都是独门独栋建筑,供暖多为自供暖系统。冬季供暖能源消耗较大。
(3)工业部门
从上图可以看出,随着1970年代英国的去重工业化转而集中发展金融、航空航天、生物科技等,工业部门所占比重大幅度下降。如今制造业所占比例约10%;但占科技研发投入的69%。随着工业大规模转移,工业部门能耗下降趋势自然随之而变化。
注:系列1-煤炭消耗;系列2-天然气消耗;系列3-电力消耗;系列四-石油消耗,单位-千吨油当量。
随着时间的推移,英国工业部门能耗来源也发生了重大变化,大比例使用石油和煤炭逐步转向使用电力和天然气等清洁能源;工业部门污染物和二氧化碳排放自然大幅下降。
(4)服务部门
注:系列1-煤炭消耗;系列2-天然气消耗;系列3-电力消耗;系列四-石油消耗,单位-千吨油当量。
自1970年以来,英国的服务部门能源消耗总量变化不大,但能源消耗的种类发生了变化,即煤炭消耗从1970年的较高比重,到2000年左右不再消耗煤炭。天然气消耗和电力消耗成为主流,石油消耗比重不高。
在上文阐述英国整体情况之后,英国可再生能源15%细分目标实现具体进展情况如何呢?
1)可再生电力 (30%)
截至2019年,英国可再生能源发电量占总发电量的48.5%以上。这一目标将在2020年实现。但发电仍然主要由化石燃料主导。
3)可再生交通运输(10%)
交通运输部门目前正在转型。电力革命正在形成,但并未向前发展。这意味着道路上的大多数汽车仍几乎完全使用汽油和柴油。新登记汽车中有65.9%为汽油,柴油为26.6%,替代可再生燃料为7.3%,接近于10%的目标,但仍需努力。
2)可再生热(12%)
根据实际进展,热能部门并不是实现可再生能源目标的最佳途径。政府正在推广效率不如使用生物质的热泵。因此,这个目标很可能无法实现。
小结:
1)英国无法实现欧盟能源指令框架下的2020年一次能源15%来自可再生能源目标,鉴于英国在气候变化领导方面的声誉,这个结果将无法接受。
2)英国低碳转型的关键在于交通部门和家庭部门,而这两个部门面临更多的是较为分散的大众群体,其交通方式和行为的改变、用能方式和用能习惯的改变以及用能结构的改变需要开展大量工作和长期努力,困难较大。
3)英国工业部门能耗占比不高,低碳转型相对集中和容易,但其工业部门实现碳减排的空间有限。
4)英国高比例的一次能源消耗80%以上为化石能源,实现2050净零碳排放挑战空前,需要更多的科技创新,政策创新,以加快推动英国能源清洁低碳转型。
资料来源:
1)https://www.ons.gov.uk/economy/environmentalaccounts/datasets/ukenvironmentalaccountstotalenergyconsumptionbyindustry
2)https://www.eia.gov/international/rankings/country/GBR?pa=12&u=0&f=A&v=none&y=01%2F01%2F2017
3)https://publications.parliament.uk/pa/cm201617/cmselect/cmenergy/173/17305.htm
4)https://agreenersolution.co.uk/2020/02/10/uks-2020-renewable-energy-target-will-we-miss-it/