“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析.pdf

GEI 视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析1致 谢 首先项目组特别感谢橡树基金会和世界自然基金会（瑞士）北京代表处的资助和支持。其次报告的完成，还需要特别感谢实习生许冰清、万苇达、陈一心和吴雨霏，在数据收集和整理分析方面的认真细致的工作。本报告由能源与气候变化组和海外投资、贸易与环境组共同协作完成，感谢组内各位同事的支持和讨论，感谢报告撰写过程中咨询的相关专家。北京市朝阳区永续全球环境研究所（GEI） 作者：徐生年、陈秀莲、许冰清GEI视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析目 录第一章 简介 2第二章 “一带一路”国家煤炭与可再生能源评估指标体系 3第一节 已有“一带一路”国家指标体系 3第二节 本研究报告所用指标体系 3第三章 数据来源 5第一节 化石能源数据情况 5第二节 可再生能源数据情况 6第四章 评估方法学 9第一节 归一化处理 9第二节 指标权重 11第五章 分析结果 13第一节 “一带一路”国家可再生能源发展情况和投资风险 13第二节 “一带一路”国家能源转型潜力分析 15第三节 政策建议 18北京市朝阳区永续全球环境研究所2第一章 简介“一带一路”倡议是中国倡议并主导的跨国经济带，覆盖的国家和区域一直在扩大和推进。“一带一路”沿线国家1，多数为新型经济体和发展中国家，处于经济上升期及工业化阶段，基础设施建设及电力缺口巨大，能源消费呈不断增长趋势。“一带一路”沿线国家的电力主要来源是传统化石能源，尤以煤电居多。2015年，“一带一路”沿线国家煤电运行装机容量约为13.98亿KW， 约占世界煤电装机总量的73%2。中国在“一带一路”沿线国家参与基础设施建设，尤其是能源电力方面的投资也在增加。以“一带一路”沿线的亚洲国家为例，2013年以来，中国在亚洲国家的基础设施支出达到近8000亿美元，其中能源基础设施支出约占1/33。2017年, 中国在亚洲国家能源方面的投资达 3000亿美元 ，占全球1.6万亿美元总额的五分之一。根据中国电力企业联合会2018年7月发布的数据4，2013至2017年，中国主要电力企业在“一带一路”沿线国家签订电力工程合同494个，总金额912亿美元；实际完成投资3000万美元以上的项目50多个，共完成投资80亿美元。一个国家随着经济发展，对能源的需求将会越来越多。如果能源的需求基本上靠化石能源来供给，其温室气体的排放也将越来越多，特别是发展中国家（包含最不发达国家，如缅甸）。下图是墨西哥下加尼福利亚州的未来BAU(Business As Usual照常情景)下各行业的排放增长情况5。“一带一路”国家中可能大部分现在的温室气体排放还很少，但是随着经济的发展，其潜在的增量和总量都将非常巨大。为了达到巴黎协定的努力将全球温升控制在1.5摄氏度内的目标，在推动“一带一路”国图1 墨西哥下加尼福利亚州未来照常情景排放增长情况1 中国“一带一路”网，Belt and Road Portal; yidaiyilu.gov2 “一带一路”绿色电力合作研究，袁家海等，中国水利水电出版社3 数据来源：Oxford Economics4 国家能源局， nea.gov/2018-07/31/c_137358732.htm我国电力企业五年签约“一带一路”项目912亿元 5 低碳政策规划工具LCD Planning，CCS与GEI培训教材家经济发展的同时，提高可再生能源在一次能源中的比例，对全球气候变化的目标完成将至关重要。同时各国基本上都加入了巴黎协定，提交了自主贡献目标，可再生能源的开发和使用也将有助于帮助各国实现其自主贡献目标。作为中国的NGO，GEI在解决中国国内环境和气候变化问题的同时，也长期致力于发现和推动解决“一带一路”国家的相关环境和能源问题。截止2018年6月，加入“一带一路”倡议的国家总共有71个（表1.1中列出的，随着时间推移，还在扩大中），地理、环境、与政治，各国的情况都不一样。为了更好地开展工作，稳步推进可再生在“一带一路”国家的发展，解决各国未来对化石能源的过分依赖问题，GEI根据实际需求，设计了一套评估指标体系参考第二章节，根据设定好的指标体系，收集了“一带一路”国家最新的数据参考第三章节，进行了数据分析，对“一带一路”国家进行了排名参考第四章节。本工作为下一步选取合适国家进行进一步分析和实地开展工作做好充分的准备。表 1.1 71 个“一带一路”国家 ( 以国家名称英文字母排序 )（截止 2018 年 6 月）阿富汗 阿尔巴尼亚 亚美尼亚 阿塞拜疆 巴林 孟加拉 白俄罗斯 不丹 波黑 文莱保加利亚柬埔寨中国克罗地亚捷克埃及爱沙尼亚埃塞俄比亚格鲁吉亚匈牙利印度印度尼西亚伊朗伊拉克以色列约旦哈萨克斯坦科威特吉尔吉斯斯坦老挝拉脱维亚黎巴嫩立陶宛马其顿马来西亚马尔代夫摩尔多瓦蒙古国黑山摩洛哥缅甸尼泊尔新西兰阿曼巴基斯坦巴勒斯坦巴拿马菲律宾波兰卡塔尔罗马尼亚俄罗斯沙特阿拉伯塞尔维亚新加坡斯洛伐克斯洛文尼亚南非韩国斯里兰卡叙利亚塔吉克斯坦泰国东帝汶土耳其土库曼斯坦乌克兰阿联酋乌兹别克斯坦越南也门GEI 视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析36 “一带一路”国别合作度评价报告（2016）， sic.gov/News/456/8077.htm7 “一带一路”绿色电力合作研究，袁家海等，中国水利水电出版社第二章 “一带一路”国家煤炭与可再生能源评估指标体系 第一节 已有“一带一路”国家指标体系“一带一路”国家的研究，有国家信息中心主导的“一带一路”国别合作度评价指标体系和64国的综合测评6。他们从“政策沟通度”、“设施联通度”、“经贸畅通度”、“资金融通度”和“民心相通度”五个维度进行评估。其评价结果显示，俄罗斯、哈萨克斯坦、泰国、巴基斯坦和印度尼西亚位列前五名。2个国家属于“深度合作型”，13个国家属于“快速推进型”，17个国家属于“逐步拓展型”，32个国家属于“有待加强型”。华北电力大学从能源合作方面进行了国别评价7，从国际关系、政治因素和经济因素3个一级指标15个二级指标来进行国际合作潜力国别评价，然后又能源环境因素，加入额外5个二级指标进行能源合作风险潜力排名。其评价分析结果显示，新加坡和波兰是合作潜力得分最高的两个国家。从煤电合作的潜力角度来看，越南、印度尼西亚和柬埔寨位列前三。第二节 本研究报告所用指标体系因为本研究主要是针对“一带一路”国家的未来能源需求和转型做的分析，所以我们的指标体系主要分成了两个大的部分，第一部分是化石能源，如表2.1所示，第二部分是可再生能源，如表2.2所示。除了能源相关的指标，我们还加入了国家相关的关键因素，如人口、GDP、可再生能源政策、国家自主减排目标、投资风险（基于已有评估结果）、人口数据、电网覆盖率和人均电力消耗等相关数据，如表2.3。表 2.1 化石能源指标储量 产量 发电量 / 装机量占比 消费量石油天然气煤炭石油天然气煤炭石油天然气煤炭石油天然气煤炭化石能源方面，我们选取了“储量”、“产量”、“发电量/装机量占比”和“消费量”四个一级指标，在每个一级指标下面是按石油、天然气和煤炭这三个二级指标划分的。储量和产量，体现的是一个国家化石能源的潜力，发电量/装机量占比和消费量体现的是这个国家对化石能源的依赖程度。其中石油和天然气用的是发电量占比，煤炭是装机量。表 2.2 可再生能源指标潜力 发展阶段 其他水电风能太阳能生物质水电 风能太阳能生物质国家自主贡献目标可再生能源政策在可再生能源方面，我们选取了“潜力”和“发展阶段”两个大的一级指标，二级指标为“水电”、“风能”、“太阳能”和“生物质”，其他的可再生能源暂时没有计入，如“地热能”、“潮汐能”等。我们选取这四种可再生能源作为二级指标，主要是因为他们是现今应用较多的四种可再生能源类型，具有一定的代表性。表 2.3 其他非能源指标非能源类型指标投资分险人口GDP GDP增长率人均每年电力消耗电网覆盖率北京市朝阳区永续全球环境研究所4一个国家未来在化石能源和可再生能源的发展的博弈中，除了考虑化石能源和可再生能源方面的现有发展水平和潜力外，还需要考虑其针对巴黎协定8所做出的承诺国家自主贡献目标。目标说明了一个国家未来在减排和发展可再生能源方面可能会作出的努力程度。除了目标以外，一个国家现存的可再生能源相关测政策支持也非常的重要，在可再生能源的发展前期阶段，政策的支持有时候是必须的。考虑相关可再生能源政策外，我们还考虑了在各个国家的投资分险情况。人口、电网覆盖率和人均电力消耗也是考虑未来能源发展和需求的重要因素，我们也把它们纳入到了我们的指标体系中。8 巴黎协定, Paris Agreement, UNFCCC 2015, unfccc.int/sites/default/les/english_paris_agreement.pdfGEI 视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析59 Central Intelligence Agency. The World Factbook 2016-17. 2016. Washington, DC. cia.gov/library/publications/the-world-factbook/fields/2244.html#af, cia.gov/library/publications/the-world-factbook/elds/2241.html#al, cia.gov/library/publications/the-world-factbook/elds/2253.html#af.10 OECD. 2015. OECD Statistics. stats.oecd/BrandedView.aspx?oecd_bv_id=oil-data-en&doi=data-00474-en,stats.oecd/BrandedView.aspx?oecd_bv_id=naturgas-data-en&doi=data-00482-en.11 The World Bank. 2014. The World Bank Data. data.worldbank/indicator/EG.ELC.PETR.ZS, data.worldbank/indicator/EG.ELC.NGAS.ZS12 EIA. 2015. eia.gov/beta/international/data/browser/#/?pa=0000000000000000000000000000000000000007g400000000004&c=9k11r0o200a013002000bb9b7haq9o200a20ck5da0hh3ogg88a&ct=0&tl_type=a&tl_id=3-A&vs=INTL.7-3-AFG-TST.A&cy=2015&vo=0&v=H&start=2015&end=2016.13 ENTSO-E. 2016年. transparency.entsoe.eu/dashboard/show. 14 Bloomberg NEF. 2016. CLIMATESCOPE. global-climatescope/en/capacity-generation/第三章 数据来源有了以上指标体系以后，接下来就是数据的收集了。数据的来源，我们基本上是按照科学可靠为首要原则，其次是尽量选取最新的数据，最后是尽量保证数据来源的一致性。不过有些单一数据源数据不够的情况下，我们也会针对缺失数据查找相关的信息进行补充。以下将对“化石能源”、“可再生能源”以及“其他”的各指标的数据来源进行说明。第一节 化石能源数据情况 化石能源中的石油和天然气的储量以及石油的产量数据均来自美国中央情报局（CIA）出版的调查报告The World Factbook9，其中石油和天然气的储量为2017年数据，石油产量为2016年数据。石油和天然气的产量和消费量来自经济合作与发展组织（OECD）公布的2014年和2015年数据10。石油和天然气的发电量占比来自世界银行2014年公布的数据11。煤炭的储量、产量以及消费量来自美国能源情报署（EIA）2015年公布的数据12。煤炭的发电装机量占比数据大部分来自ENTSO-E13和Bloomberg NEF的CLIMATESCOPE14，此外，还有一部分国家的煤炭发电装机量占比有其他数据来源，这部分数据来源在“表3.1”中列出。表 3.1 煤炭发电量占比数据数据独立来源的国家及文献国家名称煤炭发电量占比数据来源亚美尼亚 adb/sites/default/les/linked-documents/cps-arm-2014-2018-ssa-02.pdf孟加拉共和国eblsecurities/AM_Resources/AM_ResearchReports/EquityReport/Bangladesh%20Power%20Sector%20Overview-%20October%202017.pdf不丹 adb/sites/default/les/linked-documents/cps-bhu-2014-2018-ssa-01.pdf柬埔寨 eac.gov.kh/uploads/annual_report/english/Annual-Report-2016-en.pdf韩国ifri/en/publications/editoriaux-de-lifri/edito-energie/south-koreas-new-electricity-plan-cosmetic-changes-or马来西亚 meih.st.gov.my/documents/10620/b1849938-e2e9-49fe-a789-9240df14cd75摩洛哥 energynet.co.uk/webfm_send/2025新西兰mbie.govt.nz/info-services/sectors-industries/energy/energy-data-modelling/publications/energy-in-new-zealand/#documents菲律宾doe.gov.ph/sites/default/les/pdf/electric_power/a4_2016_list_of_existing_power_plants_philippines.pdf阿拉伯联合酋长国irena/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2015/IRENA_REmap_UAE_report_2015.pdf北京市朝阳区永续全球环境研究所6第二节 可再生能源数据情况 为了计算各种可再生能源的所处的发展阶段，除了潜力的数据，还需要知道各种可再生能源的现有装机量。关于指标“发展阶段”的计算方法，我们在第四章评估方法中会详细说明。太阳能和生物质能源的装机量(total installed capacity)数据来自2017 IRENA的报告Renewable Capacity Statistics 201715，其中风能的装机量数据，使用了Steve Sawyer的全球风能报告GLOBAL WIND REPORT 201716。水电的装机量，我们的数据来源是Richard Taylor的报告2017 Hydropower Status Report17。各种可再生能源的潜力数据收集比较复杂，大部分数据来自于2014年UNDP的报告Renewable Energy Snapshots18。但是因为数据缺失比较多，又经过多方数据来源的检索，尽量补全了缺失的数据。表3.2列出了各种可再生能源潜力的数据所有其他来源。表 3.2 可再生能源潜力数据独立来源的国家及文献编号国家名称水电潜力风能潜力太阳能潜力生物质能潜力阿富汗 1 1 2阿尔巴尼亚 3 4巴林 5 6孟加拉 7 8白俄罗斯 9文莱 10柬埔寨 11 12中国 13 14 15爱沙尼亚 16格鲁吉亚 17印度 18 19印度尼西亚 20 21老挝 22 22 22黎巴嫩 23立陶宛 24国家名称水电潜力风能潜力太阳能潜力生物质能潜力马其顿 25蒙古 26黑山共和国 27摩洛哥 28尼泊尔 29 30菲律宾 31 32 33罗马尼亚 34俄罗斯 35斯里兰卡 36 37塔吉克斯坦 38泰国 39东帝汶 40 40土耳其 41越南 42也门 4315 IRENA International Renewable Energy Agency, Mar. 2017, irena/publications/2017/Mar/Renewable-Capacity-Statistics-2017.16 GWEC, Global Wind Energy Council, 2017, files.gwec/files/GWR2017.pdf?ref=Website17 Taylor, Richard. “2017 Hydropower Status Report.” Types of Hydropower | International Hydropower Association, 2017, hydropower/2017-hydropower-status-report.18 “Renewable Energy Snapshots.” UNDP in Europe and Central Asia, United Nations Development Programme, 23 July 2014, eurasia.undp/content/rbec/en/home/library/environment_energy/renewable-energy-snapshots.htmlGEI 视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析7表 3.3 可再生能源潜力数据参考文献及出处编号文献来源1 ISLAMIC REPUBLIC STATE OF AFGHANISTAN, Ministry of Energy and Water 20162 MEW renewable energy policy 20153 Albania NATIONAL AGENCY OF NATURAL RESOURCES4 National action plan for renewable energy resources in Albania5 National Electric Power Regulatory Authority, Islamic Republic of Pakistan, 20176 Solar GCC Alliance, 33 TWh per year, 8 hours per day7 Wind mind International8 Dhaka Tribune9 ministry of foreign affairs of the republic of belarus mfa.gov.by/en/press/news_mfa/c94ca97d8b531a40.html10 reeep/brunei-darussalam-201211 Hydroworld12 Open Development Cambodia13大坝之问,iwhr/zgskyww/ztbd/dbzhw/second/webinfo/2011/01/1294879660871389.htm14 nea.gov/131215784_11n.pdf15 bioenergyconsult/biomass-energy-china/16 inforse/europe/success/SU_H_EST.htm17 investingeorgia/en/keysectors/energy/investment-opportunities/hydro-power-plants18government of india ministry of power powermin.nic.in/en/content/faqs-hydropower19 The National Institute of Solar Energy in India20 International Renewable Energy Agency (IRENA)21MEMR,2017 ojk.go.id/sustainable-nance/id/publikasi/riset-dan-statistik/Pages/RENEWABLE-ENERGY-FOR-INDONESIA-2017.aspx22 Laos Institute of Renewable Energy Promotion，Ministry of Energy and Mines23 Lebanese Centre for Energy Conservation24infograph.venngage/p/23404/the-advancement-use-of-hydropower-in-lithuaniaworldenergy/data/resources/country/lithuania/hydropower/25 shpp.moepp.gov.mk/349/energy-sector26 Power Engineer International27 hydropower/country-proles/western-balkans-montenegro28 CDER and GTZ, Published by ecomena29 Alternative Energy Promotion Centre (AEPC)30The himalayan times thehimalayantimes/opinion/renewable-energy-huge-potentials/31 microhydropower/rsa/北京市朝阳区永续全球环境研究所8其他信息数据情况各个国家自主贡献目标的数据来自各国提交的INDC目标文件，由UNFCCC网站(4.unfccc.int/sites/submissions/indc/Submission%20Pages/submissions.aspx)获取。可再生能源政策的信息来源是REN21全球可再生能源报告201719，其中详细归纳了各个国家的可再生能源相关的政策信息。包含可再生能源目标，法律法规相关的政策，以及补贴和金融政策。投资分险的数据我们结合了Basel AML Index 201720的结果和世界银行(World Bank)的结果21。人口的数据来自于国际货币基金组织的数据库22，人均电力消耗数据来自于CIA网站数据库23，电网覆盖率数据来自于世界银行数据库24。以上是所有指标的数据来源情况说明，文中还有用到其他数据的地方都会另外说明。19 REN21, 2017, Renewable 2017 Global Status Report 20 Basel AML Index 2017 Report, index.baselgovernance/sites/index/documents/Basel_AML_Index_Report_2017.pdf 21 Ranking of Economies-Doing Business, Doing Business in Switzerland, The World Bank Group, 2017, doingbusiness/rankings22 imf/external/datamapper/LPWEO/OEMDC/ADVEC/WEOWORLD23 cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2233rank.html24 data.worldbank/indicator/EG.ELC.ACCS.ZS?locations=VN32 Philippine Department of Energy/REMB33 manilatimes/ph-solar-power-exceeds-1k-mw/319955/34 climatechangepost/romania/energy/35 hydropower/country-proles/russia36 Ceylon Electricity board37 Windpower.ik38 export.gov/article?id=Tajikistan-Power-Generation-and-Distribution39researchgate/publication/273397907_Current_Status_and_Potential_of_Hydro_Energy_in_Thailand_A_Review40 timor-leste.gov.tl/?p=3827&n=1&lang=en , Government of Timor-Leste41 tandfonline/doi/pdf/10.1080/0090831995001452442新华社 fenglifadian/news/world/15331FCA8.html43 ESI AfricaGEI 视角：“一带一路”国家可再生能源发展与能源转型的潜力分析9第四章 评估方法学 第一节 归一化处理各指标数据的类型和数值都不一样，为了能够比较，首先我们对数据进行了归一化处理。根据不同的数据类型和分布，我们使用了两种归一化方法：1，极大极小值归一化法，x = (x - min )/(max - min)；2，对数归一法，x = (log x - log min)/( log max - log min)。两种方法中，x是归一化后数值，x是原始数据，min是指标数据最小值，max是指标数据最大值。log是对原始数据取10为底的对数。在第二种归一化过程中，有些原始数据可能为0，在这种特殊情况下，我们取对数操作的过程中在原始数据的基础上加1。表 4.1 各类指标数据处理方法，1 为使用极大极小值归一法；2 为使用对数归一法一级指标 二级指标 三级指标 归一化处理方法化石能源储量石油2煤炭2天然气2产量石油2煤炭2天然气2发电量/装机量占比石油1煤炭1天然气1消费量石油2煤炭2天然气2可再生能源潜力水电2风能2太阳能2生物质2发展阶段水电1风能1太阳能1生物质1国家自主贡献目标1可再生能源政策1其他相关指标投资分险1人口2GDP 2GDP增长率1人均电力消耗量1电网覆盖率原始值北京市朝阳区永续全球环境研究所10其中需要特别说明的指标有四个，第一个是“电网覆盖率”，我们使用的是原始数值。第二个是人均电力消耗量，我们把各国人均电力年消耗量与世界平均水平进行比较，x = 1- (x - x_min) / (x-x_max)，其中个变量的说明与上面归一化方法中的变量一致，所不同的是我们认为人均电力消耗量越低，其未来电力发展需求越高，对能源的需求就越高，在我们的评估系统中其分值就越高。第三个指标是“可再生能源”下的二级指标“发展阶段”，我们使用了一个简单的数学模型来对指标赋值。二级指标“发展阶段”的值，我们认为是可再生能源现有装机量与其潜力数据的比值的函数。简单的说就是，我们假设在“发展阶段”等于0，即潜力完全没有开发的时候，市场没有形成，对此类可再生能源的发展不利，其函数值为0；如果“发展阶段”等于1，即潜力全部开发的时候，这个时候将没有市场潜力，可再生能源也就没法再发展，此时其函数值也为0。在装机量与潜力比值数值处于0,1内的时候，我们认为其潜力已经有了一定的开发，已经形成了一定的市场，而且还有一定的潜在市场没有开发，其赋值介于0,1区间。我们假设其最有利于市场发展的阶段是装机量与潜力比值为0.3的时候。介于以上的假设，我们使用了一个先验阶梯函数4.1来对发展阶段赋值。本函数是人为的赋值函数，并没有实际和理论验证过程，对此假设可以继续做进一步的研究。(函数4.1)函数的图形表示如图4.1所示。在发展阶段处于0.3的时候，其赋值最大为1，被认为最具发展潜力。最后一个需要特别说明的二级指标是“可再生能源政策”。我们使用的是REN21的全球可再生能源报告201725中收集的各国的能源类“政策”汇总。其中包含了可再生能源目标、电力和能源政策以及投资资金和补贴等13个方面的“政策”。这些“政策”按照覆盖面和存在时间分为：全国范围已经存在并经过修订的政策，全国范围已经存在/即将生效政策，省级范围已经存在并经过修订的政策，省级范围已经存在/即将生效政策，新政策，已失效政策。我们按照以上几种类型进行了量化，具体分值见表4.2。图 4.1 二级指标“发展阶段”的赋值函数4.1的图形表示表 4.2 政策类型赋值表政策类型 具体含义 赋值R全国范围已经存在并经过修订的6X and H全国范围已经存在/即将生效5R*省级范围已经存在并经过修订的4X* and H*省级范围已经存在/即将生效3N新政策2O已失效政策1第二节 指标权重根据指标体系收集了所需数据后，对数据进行归一化处理，最后我们还需要各指标的权重。根据最简单的权重方法（指标数），表4.3列出了我们进行综合排名时所用的指标权重系统。由表4.3可知，总分值是3分制。25 REN21, 2017, Renewable 2017 Global Status Report