2022年1月14日,國際能源署發布《電力市場報告》。在報告中,國際能源署分析了2021年全球以及各個區域——即亞太地區、美洲、歐洲、歐亞大陸、中東和非洲——的電力供需和結構的變化及原因,同時還明確了電價的變化情況,并對2022至2024年電力需求和價格的變化做出預測。

1. 全球電力市場現狀及變化趨勢
在2020年經歷小幅下降之后,受后疫情時代經濟復蘇和電力需求反彈以及極端天氣的影響,2021年全球電力需求增長6%;其年增長量超過1.5萬億千瓦時,創歷史新高。其中工業用電對需求增長的貢獻最大,其次是商業和服務業,最后是家庭用電。
就電力結構而言,煤炭滿足全球超50%的電力需求增長。燃煤發電量達歷史最高水平,同比增長了9%,是自2011年以來的最快增速。這主要應當歸因于特殊的能源需求和煤炭在某些市場上比天然氣更具成本競爭力。盡管煤炭占比居高不下,但是當前全球可再生能源增長強勁,2021年可再生能源發電量同比增長6%。2021年天然氣發電量同比增長2%,核發電量增長3.5%。
化石燃料需求的增加對碳排放和電力價格均產生影響。2021年與發電相關的二氧化碳排放量同比增長近7%,創歷史新高。此外,對化石燃料需求的增加及供應限制導致能源短缺,并因此帶動多國——尤其是歐盟各國——電價大幅上漲。
國際能源署對2022年至2024年間電力市場發展情況做出預測。首先,可再生能源發電量的增加預計將能夠滿足電力需求較溫和的增長。國際能源署表示,2022年到2024年的電力需求年均增速預計將保持在2.7%,但是不能忽視新冠疫情和飆升的能源價格帶來的不確定性。在此期間,可再生能源發電量年均增速將達8%,其增長量預計將覆蓋超過90%的電力需求凈增長量。同期核發電量將年均增長1%,可滿足4%的電力需求凈增長量。天然氣發電量同樣將以每年1%的速度增長。然而,受電力需求增速放緩以及可再生能源發電量大幅增加的影響,化石燃料發電量在未來三年內將不再增長,其中隨著美國和歐洲逐步退煤以及與天然氣相比煤炭的競爭力不斷下降,這些地區燃煤發電量將略有下降,但這一降幅會被中國和印度煤炭發電量的增加抵消。
當前全球各國制訂的能源政策尚不足以減少碳排放量。國際能源署預計,電力行業的碳排放量預計在2021年至2024年間將保持穩定。然而,國際能源署先前發布的2050年凈零排放情景要求全球立即大規模降低碳排放量。鑒于這一矛盾,電力行業需進行重大改革以提升能源效率并實現低碳發電。
2. 區域電力市場及核能發展情況
2.1 亞太地區
盡管受到新冠疫情影響,亞太地區2020年電力需求仍保持上升趨勢,漲幅為2%。2021年,估計該地區電力需求量上升8%,其中需求漲幅最大的國家是中國和印度,漲幅可能高達10%。就電力結構而言,2021年,亞太地區燃煤發電量大幅增長,漲幅達8%,達到8萬億千瓦時以上??稍偕茉礉q幅最大,達10%。
國際能源署預計,2022年至2024年,除日本外,亞太地區大部分國家電力需求將持續增長,年均增長率約為4%。在此期間的電力需求凈增長量中,預計66%將由可再生能源滿足,27%由燃煤滿足,7%由核電滿足。
對化石燃料尤其是煤炭的高度依賴使亞太地區電網的碳排放量居全球首位。據估計,2021年該地區的碳強度超過580克CO2/kWh,比全球平均碳強度(460克CO2/kWh)高28%。雖然隨著2022年到2024年間可再生能源發電量的增加,該地區的碳強度預計將穩步下降至550克CO2/kWh,但是電力需求的增長意味著總碳排放量仍將增加。
國際能源署在報告中指出,為應對電力需求增長和氣候挑戰,亞太地區多國將發展核電。例如,截至2021年11月印度有7臺在建核電機組,總裝機容量為520萬千瓦。國際能源署預計在未來幾年印度核發電量將持續增長;到2022年,核能將超過天然氣,成為印度繼煤炭和可再生能源之后的第三大電力來源。日本的核發電量也將快速上漲,隨著機組重啟,到2024年其漲幅將超過可再生能源發電量漲幅(21%)。根據日本2021年10月發布的《第六份戰略性能源計劃》,到2030年核電在電力結構中比重將達到20%至22%。由于四臺新機組即將投運,韓國核發電量在2022年至2024年間預計每年將增長5%。
2.2 美洲
繼2019年和2020年分別同比下降2%和3%之后,美洲地區2021年電力需求同比上漲4%。其中商業和工業用電對需求增長的貢獻最大。就電力結構而言,2021年,受氣候干旱、水電減少以及天然氣價格上漲的影響,燃煤發電量在連續六年下降之后首次大幅增長,漲幅達17%。可再生能源是該地區最大的電力來源,占比達34%。天然氣、煤炭和核能發電量占比分別為32%、17%和14%。
國際能源署預計,在2022年至2024年間,美洲地區電力需求的增長將趨于平緩,年均增長率約為1%。到2024年,可再生能源發電量占比將達到40%,燃煤發電量占比將下降至13%。
可再生能源占比上升將降低總碳排放量和碳強度。國際能源署預計,美洲地區碳強度將從2021年的311克CO2/kWh下降到2024年的272克CO2/kWh,總碳排放量將從2021年的21億噸下降到2024年的19億噸。
國際能源署對美洲地區——尤其是美國和加拿大——的核發電量做出預測。2021年,由于印第安角3號機組于4月底永久關閉,美國核發電量下降1.5%,與過去5年的下降趨勢保持一致。但是,隨著沃格特勒3號和4號機組分別于2022年底和2023年初投運,美國核發電量將上升。加拿大核發電量預計將隨著多臺機組停堆大修下降。達靈頓3號和布魯斯6號機組于2020年停運,直至2023年底或2024年初才會重啟;達靈頓1號和3號機組則分別將于2022年和2023年初停運。
2.3 歐洲
歐洲電力需求在2019年和2020年分別下降1.3%和4%。然而受下述兩方面因素影響,2021年該地區電力需求漲幅超過4%:一是工業復蘇帶動該地區經濟強勁增長,加上疫情保護措施推動商業復蘇;二是較低的氣溫使供暖需求增加。就電力結構而言,2021年歐洲燃煤發電量大幅上漲,漲幅超過11%,這是自2012年以來的首次增長。核發電量增長6%。
值得注意的是,2021年歐洲地區能源價格飆升。例如,法國、德國、西班牙和英國2021年第四季度的電價是2016年至2020年第四季度平均水平的3到4倍。一方面,天然氣短缺導致歐洲電力供需缺口進一步擴大,電力價格上漲。另一方面,歐盟碳排放交易體系下的碳證價格是2020年同期的2倍,提高了發電成本。
國際能源署預計,2022年,歐洲地區電力需求將繼續增長,但增速將放緩至1.7%。2023年和2024年需求將保持穩定。2022至2024年間,可再生能源發電量將大幅增長,化石燃料發電量將下降10%,核發電量將下降4%。
2021年煤炭發電量上漲使得歐洲碳排放量激增,同比上漲8%,碳強度增加4%。然而2022年到2024年間可再生能源比重的上升將降低總碳排放量和碳強度。國際能源署預計,與2019年相比,到2024年該地區碳排放量將下降24%,碳強度將下降27%。
除了對2021年至2024年歐洲地區核發電總量做出分析和預測外,國際能源署對該地區德國、法國、英國和土耳其的核發電量進行了具體分析。德國2021年核電總裝機容量為430萬千瓦,占比為12%,其中兩臺機組已于2021年底關閉,余下機組將在2022年底前關閉。法國仍將核能作為主要電力來源,許多老舊機組正在開展計劃停堆檢修工作;在建的弗拉芒維爾3號機組的投運時間已推遲至2023年下半年。此外2021年12月機組檢修過程中發現的故障使五臺機組停運時間延長,并因此降低2022年法國預期核發電量。此外,國際能源署指出,法國希望通過發展核電實現碳中和目標,具體表現在將投資10億歐元開發模塊化小堆,并建造新的歐洲壓水堆(EPR)。英國在2022年至2024年間將陸續關閉欣克利角B、亨特斯頓B和哈特爾普爾核電廠,因此該國核發電量預計每年將下降7%。此外,土耳其裝機容量為120萬千瓦的首臺核電機組——阿庫尤1號機組——將于2023年或2024年投運。
2.4 歐亞地區
歐亞地區(即前蘇聯解體后各個加盟共和國所在的地區)2021年電力需求較同比增長6%(超過800億千瓦時),而2020年電力需求同比下降2.2%。2021年該地區電力需求的反彈主要受經濟和商業復蘇的影響。
國際能源署重點關注了這一地區兩個國家的核能發展情況。一個國家是白俄羅斯:其奧斯特羅韋茨核電廠的首臺機組已于2021年6月投入商運,裝機容量為110萬千瓦;第二臺機組將于2022年投入商運。到2024年,核發電量在白俄羅斯總發電量中的份額將達到35%以上,這將在中期內顯著降低白俄羅斯電力的碳排放強度。另一個國家是俄羅斯:該國核能預計將持續發展。2021年俄羅斯核發電量增長3.3%。到2024年,俄羅斯庫爾斯克二號核電廠的兩臺機組(每臺裝機容量125萬千瓦)將投入運行,以取代計劃從2022年開始停運的四臺現有機組(每臺裝機容量100萬千瓦)。
2.5 中東
2021年,受人口增長、能源密集型企業規模擴大、對空調和海水淡化需求增加等因素的影響,中東地區電力需求同比上升超過3.5%。預計在2022年至2024年間,中東電力需求將保持2%的年平均增速。到2024年,天然氣發電量占比仍將保持在70%,而燃油發電量預計將從2021年的24%下降到21%。此外,由于阿聯酋巴拉卡核電廠的兩臺機組已于2021年4月和9月投運,中東地區核發電量較2020年同期翻了一番。預計到2024年該核電廠所有機組投運后,中東地區核發電量將是2020年的6倍以上,核發電量在阿聯酋電力結構中的占比將由2021年的7%上升至25%。
受核發電量增加的影響,2021年中東地區電力行業碳排放量和碳強度均略有下降,其中碳強度下降2%。國際能源署預計,與2021年相比,到2024年該地區碳排放總量將上升1.7%,但碳強度將下降4%。
2.6 非洲
非洲電力需求2021年同比增長5.6%,預計2022年將增長5%。國際能源署預計,受新冠疫情影響,2022至2024年間非洲電力需求的年增長率將放緩,平均為3.5%左右。就電力結構而言,2021年非洲可再生能源發電量占比為23%,燃煤發電量占比為28%。預計到2024年,該地區可再生能源發電量占比將增至26%,燃煤發電量占比將下降至26%。
隨著2020年停運整修的南非科貝赫核電廠重啟,2021年南非核發電量較2020年略有增加,但國際能源署預計非洲核發電量將在未來幾年內保持穩定。此外國際能源署還強調,埃及將于2026年建成裝機容量為480萬千瓦的埃爾達巴核電廠。
(中核戰略規劃研究總院 李晨曦)
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