1、来源：用数据看世界(Our World in Data)(2022)：能源组合(Energy Mix)可再生能源能耗18502022绿色等式 被忽视的需求侧影响力系列白皮书 第一册序言:气候目标不能缓解气候危机由于人类活动引发全球变暖，相比工业化之前，地球温度已经升高了1.21。如果延续现行政策，到本世纪末，温升幅度将达到2.82。2022年的持续干旱造成野火频发、粮食减产，热浪席卷美国、非洲、中国和欧洲多地。安第斯山脉和喜马拉雅山脉冰川融化，让成千上万人的饮用和灌溉用水付之东流。北极海冰消融之快，远超科学家的预测。气候变化已经成为现实而非未来的危机。矛盾的是，正如哥本哈根大学生物海洋学教授兼
2、可持续发展科学中心负责人凯瑟琳 理查森(Kathrine Richardson)等气候学家在2022年6月所指出的，针对气候危机的反应迄今为止一直围绕长期的气候目标，而不是立即采取行动。我们需要弥合承诺与行动之间的鸿沟3。好消息是，解决之道就在我们手中，无需等待。事实上，在实现国际能源署(IEA)制定的2050年净零情景所需的2030年前全球碳减排量中，大部分来自于现有技术4。我们看到，可再生能源正在大力发展，以加强绿色等式的供给一侧。这确有必要，但我们需要的却不止于此。如果没有同时关注绿色等式的需求侧(能耗加速增长)，那么即使大力发展可再生能源，也还是远远不够的。1.气候变化现状2020(S
3、tate of the Global Climate 2020)初步报告，第3页2.联合国环境署(2022)：2020年排放差距报告(Emissions Gap Report 2022)3.Mandag Morgen 24(2022)：通货膨胀会持续下去吗？(Vil inflationen bide sig fast?)4.国际能源署(2021)：2050年净零排放:全球能源行业路线图(Net Zero by 2050,A Roadmap for the Global Energy Sector)，第15页行动起来，刻不容缓2 影响力系列白皮书 第一册5.国际能源署(2022)：能源效率紧急行
4、动的价值(The value of urgent action on energy efficiency)，第7页国际能源署指出，能源效率可以帮我们完成净零之路的三分之一5。提高能效，意味着用更少的能源完成同样的任务，即消除能源浪费。本册白皮书将会探讨在应对气候变化的斗争中，能源效率如何发挥重大的但一直被忽视了的作用。通过更明智地使用能源，并在工业、交通和建筑领域全面实现电气化，马上就能降低排放，提高经济韧性，创造数百万个绿色就业岗位。最绿色、最安全、最经济的能源就是我们节约下来的能源。让我们行动起来吧！丹佛斯集团首席执行官方行健 通过更明智地使用能源，并在工业、交通和建筑领域全面实现电气化，
5、马上就能降低排放，提高经济韧性，创造数百万个绿色就业岗位 3 本册白皮书是影响力系列白皮书首篇。这一系列白皮书将围绕能源效率和电气化在能源系统转型中的潜力，分享我们的思考和研究。在就能源危机和绿色转型展开的对话中，能源效率经常被忽视。一个原因是，能源效率不像可再生能源技术那样看得见摸得着。另一个原因是，能源效率的巨大潜力尚未被广泛知晓，能效在社会全面电气化过程中所能起到的关键作用也没有被充分认知。今年六月，来自27个国家的代表参加了在丹麦森讷堡市举行的国际能源署年度全球能源效率会议。这次重量级的部长级会议专注于能源效率问题，形成了强有力的声明，发布了国际能源署能源效率紧急行动的价值分析报告。在
6、此基础上，本白皮书将更进一步，对相关内容进行了进一步的阐释。我们撰写这一系列白皮书，意在依托可靠信源，介绍能效在能源系统转型中发挥的作用。面对如何将全球温升控制在1.5内这个宏大命题，我们虽无法提供全部答案，但我们想强调：在绿色能源替代化石能源的过程中，平抑能源需求具有重大的基础性意义。我们还想借此告诉大家，相关必要的技术已经掌握。丹佛斯集团高级副总裁，传播与可持续发展事务负责人Martin Rossen 本文由丹佛斯集团传播和可持续发展部行业分析与研究负责人 Sara Vad Srensen 撰写。如有问题，欢迎联系：。4 影响力系列白皮书 第一册如不采取紧急行动，能源需求将大幅增长，使我们
7、偏离实现全球气候目标的轨道。相反，如国际能源署所述，通过共同推动能效提升，可以贡献实现净零排放所需的总减排量中的三分之一6。在全球减缓气候变化的努力中，制冷普遍是个盲点。随着经济发展，适应气候变暖，特别是在发展中国家，制冷需求将成为未来几十年全球电力需求增量的第二大来源7。能效是电气化的一个前提。要想提升电力在能源结构中的地位，首先要减少能源需求，这是一个基本但被忽视的事实。前期分析发现，在提高能效上每花一美元，就能在能源供应上节省两美元8。2030年前全球减排所需的多数净零排放技术今天已经掌握9。本文将介绍各行各业提高能效的具体政策措施。6.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(T
8、he value of urgent action on energy efficiency)，第7页7.国际能源署(2022)：世界能源展望(World Energy Outlook)2022，第22页8.国际能源署(2007)：世界能源展望(World Energy Outlook)2006，第43页9.国际能源署(2021)：2050年净零排放：全球能源行业路线图(Net Zero by 2050,A Roadmap for the Global Energy Sector)，第15页本白皮书关键要点 5 影响力系列白皮书 第一册绿色等式中被忽视的需求侧生活离不开能源。不论是我们取暖、制
9、冷、照明，还是汽车、火车、轮船的运行，亦或是为我们供应消费品的产业都需要能源。甚至通讯也要靠能源：您正在屏幕上看到的信息来自数据中心，它也要靠能源运行。人类活动的方方面面都需要巨量的能源。这也许不言自明。但是，这个简单事实的逻辑推论常被忽视：既然人类活动需要能源，那么能源需求就会随着人口增加而不断攀升。到2030年，全球人口预计将增加7.5亿，再到2050年，则将增加近20亿10。此外，经济发展和能源需求一直紧密相连。富裕程度提高，能耗将会增加，反之亦然。同时，能源的可获得性仍有很大问题。还有数亿人口(多数在非洲)用不上基本的能源基础设施。在全球人口中，多达13%无法使用电力来照明、通讯、教育
10、、冷藏或制冷11。我们的能源系统必须能够满足对能源可及性的合理期待和需求。10.国际能源署(2021)：2050年净零排放:全球能源行业路线图(Net Zero by 2050,A Roadmap for the Global Energy Sector)，第50页11.用数据看世界(Our World in Data)(2020)：能源获取(Access to Energy)6 影响力系列白皮书 第一册来源：世界银行(2022)：国家账户数据(National Accounts Data)来源：英国石油公司(2022)：世界能源统计评估(Statistical Review of World
11、 Energy)一次能源消费(10亿千瓦时)GDP(10 亿美元)来源：国际能源署-新闻-来自世界各地的部长会议可以推动能源效率进步，以应对能源危机并实现气候目标(Meeting of Ministers from around the world can turbocharge energy efficiency progress to combat energy crisis and meet climate goals-News-IEA)国际能源署总干事法提赫比罗尔1决策者为什么继续忽视绿色等式的需求侧？两个长期存在的迷思可以解释。迷思之一：经济增长和能耗增加密不可分。这一迷思植根于经济
12、增长和能源利用之间以往的关联关系。如图一所示，二者关系确实密切。但是，这并不意味着，如果提高能效、降低能耗，将会阻碍经济增长。总之，一方面，全球人口增长和收入增加推高了能源需求；另一方面，许多发展中经济体正处在城镇化和工业化叠加的能源密集期。这两个相互关联且不可避免的趋势意味着，我们不能再忽视能源需求了。为了理解应对气候变化中的这个盲点为何出现、如何克服，让我们仔细看看隐藏在表象之下的误区吧。能源效率是世界上许多最紧迫挑战的关键解决方案 它可以使我们的能源供应更经济、更安全、更可持续。但令人费解的是，政商领袖们并未对此采取充分行动。图1：全球GDP v.1965年以来的一次能源消费打破关于气候
13、变化的两个迷思120.000100.00080.00060.00040.00020.0000020.00040.00060.00080.000100.000120.000140.000160.000180.000020102021 7 影响力系列白皮书 第一册首先，在经济增长与能源消费之间，存在的不是因果关系，而是双向关系。能耗增加固然加快了经济增长，但是反过来说也成立：经济增长推动了能耗增加。12第二，我们过去既提高了能源强度 13(评价一个经济体能源效率的关键指标)，又同时加快了经济增长；14 分析显示，我们开始看到，经济增速与能源需求正在全球脱钩。15第三，气候变化
14、代价巨大，但如果推迟减排，未来代价则会更高。16干旱、飓风等极端天气会损害健康、降低劳动生产率，从而造成长期经济损失。近期研究显示，考虑到气候变化对经济增长的影响，到2100年，全球GDP将比没有气候变暖时本应达到的水平降低37%17。国际能源署指出，要不是过去20年全球能源强度提高，排放增长将会几乎翻倍，即相比2019年每年增加约80亿吨18。在净零情景中，仅从家庭能源消耗方面，依靠能效提高从而节约能源，就能在2030年前每年减少全球家庭能源支出至少6500亿美元19。除此之外，在建筑新建改建、制造业和交通基础设施等能效相关领域，为节约能源所增加的投资到2030年将会额外创造1000万个就业
15、机会20。总之，得益于能效提升，有可能既发展经济，又不增加排放。提升建筑、工业和交通能效，并不会招致经济损失。相反，在国际能源署的净零情景之下，单位能耗将比今天产出更多；到2030年，经济总量增加四成，而终端用能却可能下降5%左右21。迷思之二：既然能源供应是绿色的，那就无需担心能耗增加了风能、太阳能等可再生能源都在进一步扩大规模。这既令人鼓舞，又势在必行。要实现气候目标，就必须用可再生能源替代化石燃料。但是，一个常见的误区是，随着可再生能源大幅增加，就没必要担心用能方式了。之所以说这是个误区，原因有三。12.Zhixin和Xin(2011)：能源消耗与经济增长之间的因果关系(Causal R
16、elationships between Energy Consumption and Economic Growth)13.国际能源署(2021)：能源效率2021版(Energy Efficiency 2021)，第8页14.世界银行(2022)：国家账户数据(National Accounts Data)和英国石油公司(2022)：世界能源统计评估(Statistical Review of World Energy)15.麦肯锡公司(2019)：GDP与能源增长脱钩：CEO指南(The decoupling of GDP and energy growth:A CEO guide)16
17、.经济顾问委员会(2014 年)：推迟遏制气候变化行动的代价(Council of Economic Advisers(2014).The Cost of Delaying Action to Stem Climate Change)17.伦敦大学学院(2021)：气候变化的经济成本可能比以前认为的要高出六倍(Economic cost of climate change could be six times higher than previously thought)18.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energ
18、y efficiency)，第3页19.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energy efficiency)，第10页20.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energy efficiency)，第6页21.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energy efficiency)，第5页8 影响力系列白皮书 第一册第一，可再生能源虽然用量增加，但还远不能替代化石燃料。2021
19、年，可再生能源在全球能源供应总量中占比11.9%，比2020年仅小幅增加0.2%。可再生能源占比增速缓慢，是因为全球能源需求增加。新冠肺炎疫后经济反弹，助推能源需求绝对值出现史上最大增幅22。第二，即使一次能源以绿色为主，提高能效仍有必要。在很多领域，唯有提高能效，才能推进电气化。例如，重型建筑机械只有提高能效，才能缩小电池体积，从而为大规模电气化铺平道路。请见建筑业案例。22.国际能源署(2022)：可再生能源(Renewables)9 影响力系列白皮书 第一册2019年能耗可能高出许多每年80亿吨如果不是因为过去20年全球能源效率的提高，排放增长将会几乎翻倍，即相比2019年每年增加约80
20、亿吨18。进一步讲，即使实现了全面电气化，也仍然需要提高能效，因为可再生能源的生产具有波动性。有风吹、有日照，才有充沛廉价的电力供应。能源需求也有峰谷之差。一般而言，夜间休息时用能少；上午和傍晚，则会出现负荷高峰。随着可再生能源规模扩大，尖峰时段的供需缺口也会扩大。数字化赋能的能效装备和系统有助于缩小供需峰谷差。例如，通过在建筑中使用数控空间冷热供应等智能化主动节能措施，我们可以调整需求，实现削峰填谷。同理，通过行业耦合，一个行业富余的热能(例如数据中心的余热)可以用于另一个行业(例如本地家庭供暖)，从而降低尖峰时段的能源需求。第三，伴随绿色电力需求逐年增加，可再生能源转型能否达到必要的速度以
21、满足需求，存在着挑战。可再生能源建设需要场地空间、公众支持和原料供应。在原材料方面，用于可再生能源技术的镍、钴、铜、锂和稀土等资源的需求不断增加。欧盟绿色转型所需的原料供应严重依赖进口。欧盟委员会因此警告，由于若干种材料未来供应安全薄弱，当前的脱碳情景可能受到威胁23。能源效率是应对这些挑战的关键。前期分析发现，在提高能效上每花一美元，就能在能源供应上省出两美元24。总之，如不尽早采取措施提高能效，实现零碳排放转型的成本和难度就会加大25。回顾过去几十年(衡量经济体能源效率的关键指标)能源强度的改善情况会发现，能效措施显然被忽视了。如图2所示，要实现净零排放，能源强度就必须翻倍26。在下一章节
22、，为展现忽视需求侧的风险，我们将深入剖析一个领域，即不断增长的制冷需求。10 影响力系列白皮书 第一册23.欧盟委员会(2020)：向脱碳能源系统过渡的风能和太阳能光伏技术的原材料需求(Raw materials demand for wind and solar PV technologies in the transition towards a decarbonised energy system)24.国际能源署(2007)：世界能源展望(World Energy Outlook)2006，第43页25.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urge
23、nt action on energy efficiency)，第4页26.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energy efficiency)，第4页021E净零情景2020-20305%43210影响力系列白皮书 第一册 11 2011-2016年数据为五年均值。2021 年是基于世界能源展望2021的估计数值。净零排放情景=国际能源署2050 年实现净零排放情景，2020-2030 年强度改善，为十年均值。来源：国际能源署(2021)：一次能源强度的改善(Pri
24、mary energy intensity improvement)，2011-2021图2：2011-2021年和2020-2030年净零情景下全球一次能源强度改善情况制冷：应对气候变化努力中的盲点制冷对全球民生至关重要。食品药品储运需要制冷。在高温地区，室内制冷让人们可以健康舒适地工作学习、居家休闲，对人类福祉和生产力而言，与室内供热一样必要27。但是，在减缓气候变化的努力中，制冷在全球范围内仍是盲点。如不马上采取措施，随着制冷能耗增加，温室气体排放将会激增，而且幅度空前28。国际能源署近期分析显示，制冷需求将成为未来几十年全球电力增量需求的第二大来源29。对不断增长的制冷需求的忽视，恰恰
25、说明了为什么需要更多关注绿色等式的需求侧。在全球各地，特别是发展中国家，制冷需求在快速增加，原因是经济发展以及适应气候变化导致的全球变暖。2013-2021年是有记录以来最热的年份30。2022年，全球范围内经历了长期强烈的热浪侵袭。高温炎热、制冷缺乏，构成了严重风险。根据柳叶刀杂志发布的研究，每年因温度不适导致约50万人死亡31。有警告称，未来将有更多人死于极热和极寒32。12 影响力系列白皮书 第一册27.哈佛大学肯尼迪学院(2018)：气温升高的时候，学生学习时更难受(When the heat is on,student learning suffers)28.Khosla,R.,Mi
26、randa,N.D.,Trotter,P.A.等(2021)：面向可持续发展的制冷(Cooling for sustainable development)29.国际能源署(2022)：世界能源展望(World Energy Outlook)2022，第22页30.美国国家海洋和大气管理局(2022)：气候变化：全球温度(Climate Change:Global Temperature)31.Zhao等(2021)：2000年至2019年与非最佳环境温度相关的全球、区域和国家死亡率负担：三阶段建模研究(Global,regional,and national burden of mortal
27、ity associated with non-optimal ambient temperatures from 2000 to 2019:a three-stage modelling study)32.卫报(2021)：研究发现，极端温度每年导致500万人死亡，与高温有关的死亡人数上升(Extreme temperatures kill 5 million people a year with heat-related deaths rising,study finds)同时，由于缺乏不间断冷链运输，未能确保合适的储运温度，全球损失了13%的食物产量。这在发展中国家尤其重要，因为这些国家
28、的制冷普及率远低于发达国家。据估计，每年因此损耗的食物足以养活9.5亿人33。此外，缺乏冷链储运还造成115万人死于本可因疫苗避免的病症34。鉴于其对健康、福祉、生产力和粮食安全的潜在影响，人们对制冷的需求显而易见。制冷是必需品，不是奢侈品。由于全球变暖、人口增长、城镇化和收入增加，预计制冷需求将在未来几十年间迅速扩大。但是，制冷能耗巨大，如不采取针对性措施提高能效，其能源用量将迅速上升。图3：全球空调保有量，0040003000200010000Projections百万台02005200252030203520402
29、0452050中国美国其它国家和地区日韩美国中国日韩欧盟印度印尼墨西哥巴西中东其它国家和地区印度 13 影响力系列白皮书 第一册33.IIR(2020)：制冷在全球营养中的作用(The role of refrigeration in worldwide nutrition)34.世界银行(2019)：关于可持续制冷你应该知道的四件事(Four Things You Should Know About Sustainable Cooling)来源：国际能源署(2019)：全球空调装机(Global air conditioner stock)，1990-2050在室内制冷方面，约20亿台空调的
30、运行能耗对总体和尖峰能源需求都产生了重大影响35。室内制冷约占建筑用电总量的16%，2021年终端用电量为2000TWh36。这对电网构成了压力，特别是在炎热天气下满负荷运转的时候。酷暑时节，室内制冷可以占到部分国家民用峰荷的70%以上37。建筑室内制冷的能源需求到2050年可能增加两倍以上，相当于今天中国和印度的能耗总量38。能源消耗会带来温室气体排放。由于制冷剂的泄露和处置，制冷技术也会形成排放。虽然提高了能效，降低了能源生产的碳强度，但是制冷碳排放仍然继续增加。从1990年到2020年，室内制冷的碳排放量翻倍有余，多达十亿吨39。这会引发恶性循环：全球变暖会增加制冷需求，制冷增加又会加剧
31、全球变暖。问题在于，如何打破这个循环，让世界既能享用可负担的制冷，又能在2050年实现气候中和？简单回答就是，高能效制冷方案。高能效制冷对于食物储运，现有冷链技术可以在发展中国家减少多达40%的食物损耗。通过在适当的温度下封装储运，可以延长易腐货品的保质期，让更多的食物送达餐桌，养活不断增长的人口40。对于室内制冷，我们可以加大力度推广高能效方案。不同空调的能效差异可达70%。单凭选择高效方案，就能让全球制冷能耗减半41。再就是提高制冷方案与需求的匹配度。在西班牙，写字楼在夏季时只将空调设置到27。从这样的常识性案例中，我们可以学到很多。区域制冷是另一个前景广阔的方案。新加坡拥有世界上最大的区
32、域制冷系统，借此节约了40%的能源成本，年度全国减排量相当于一万辆机动车42。通过区域制冷，还有可能采用丙烷之类的自然制冷剂，用这类气候中和高效制冷剂，替代高风险制冷剂。降低制冷能耗的技术已经具备；现在，必须聚焦于行动。投资于高能效制冷方案，既能确保生活环境健康舒适，又能减少排放，节约能源开支，缓解电网压力。关于忽视需求侧的风险，制冷只是一个例子。我们将在下一章节看到，多个行业都能节约能源，释放减少排放、改善民生、创造就业的巨大潜力。14 影响力系列白皮书 第一册35.国际能源署(2022)：室内制冷(Space Cooling)36.国际能源署(2022)：室内制冷(Space Coolin
33、g)37.国际能源署(2018)：制冷的未来：高能效空调的机遇(The Future of Cooling.Opportunities for energy-efficient air conditioning)，第11页38.国际能源署(2018)：制冷的未来：高能效空调的机遇(The Future of Cooling.Opportunities for energy-efficient air conditioning)，第3页39.国际能源署(2022)：室内制冷(Space Cooling)40.世界经济论坛(2017)：破坏的欲望：为了拯救地球，我们必须打击食物浪费(Appetit
34、e for destruction:to save the planet,we must fight food waste)41.国际能源署(2018)：制冷的未来：高能效空调的机遇(The Future of Cooling.Opportunities for energy-efficient air conditioning)，第69页42.世界银行(2019)：关于可持续制冷你应该知道的四件事(Four Things You Should Know About Sustainable Cooling)就如供热一样，制冷是必需品，而非奢侈品。15 影响力系列白皮书 第一册706050403
35、020100美元200302035204020452050基线情景高效制冷情景图4：人均年度用电成本 不同情景之下，室内制冷所需的人均年度用电成本来源：国际能源署(2018)：制冷的未来，节能空调的机遇(The Future of Cooling,Opportunities for energy efcient air conditioning)，第70页1.节能2.电气化3.行业耦合解决方案已经具备总体而言，专家们一致认为，要应对气候变化、实现净零排放，要分三步走：要用可再生能源替代化石能源，生产绿色电力；要尽可能推进各行各业全面电气化；然后，要采取碳捕获和封存或植树造
36、林等方式，消除无法电气化的领域产生的少量剩余排放。可再生能源这个主题得到广泛讨论，且在大多数地方是毋庸置疑的政治正确。可再生能源的发展虽然尚待进一步加强，但已经在不断提速扩量。但是，要让电力在能源组合中发挥更大作用，最为重要但一直被忽视的一项基础性工作就是：先要降低能源需求。换言之，提高能效是实现电气化的前提。下面，我们将深入研究能效、电气化和行业耦合三者之间的关系，探讨为什么这三个进程相互关联，并能在可再生能源建设的配合下，共同构成绿色转型的主要抓手。16 影响力系列白皮书 第一册提高能效，意味着用更少的能源完成同样的任务，即消除能源浪费。今天，能源浪费比比皆是。在交通运输业，低效车辆和船舶
37、的耗能远超所需。在工业领域，低效电机浪费能源，产生的废热又得不到利用。无论是民用还是商用建筑，由于能耗监控措施没有落地，也有大量能源遭到浪费。好消息是，我们已经掌握了解决之道。虽然能效措施经常与建筑采暖制冷相关，但是在建筑、交通和工业领域，还有很多其它的节能降耗技术。例如，可以提升机器设备的燃料表现，降低柴油消耗。建筑业占到2021年全球能源相关碳排放的13%43。其中很大部分来自于在建筑工地作业的重型机械。现有挖掘机能效仅有30%，能源浪费比例高达70%。现有技术可以提升重型机械能效，例如降低待机能耗、减少液力损失、回收作业能量。要完成同样的工作，高效电动挖机能耗仅为低效柴油机的25%。换言
38、之，通过能效提升和电气化，可以减少挖机能耗75%。参见建筑业案例。对于建筑物，可以采用智能的易用技术，大幅降低排放。能耗监测调整措施简便易行。电子温控系统、模型预测控制和液力平衡可以显著降低能耗，同时改善室内气候。参见Linde Haven案例。用高效热泵取代化石燃料锅炉等简便措施可以节能多达75%44。正如上节所述，可以立即减少建筑物制冷用能的技术也可以马上实施。与此类似，工业能效提升也可加快。实践证明，通过优化能源管理，用不了多少资本性投资，就可以在一两年内降本高达15%45。提高工业能效的简便措施，例如可以降低电机能耗的高效变频器，已经存在，并具成本效益。请见工业案例。简而言之，提高能效
39、，就是学习用更少投入实现更大产出，对于实现净零目标至关重要。能效技术可以落地，效果立竿见影。因此，国际能源署指出，相比于现行政策，加大力度提升能效，能在2030年前每年额外减排50亿吨，约占“2050年净零排放情景”中这十年所需减排总量的三分之一。这些技术已具成本效益，并能通过节能收回成本，在今天的能源价格下更是如此。了解了提高能效的直接收益，让我们再研究一下虽然间接但是重大的收益，即提高能效是实现电气化的前提。1.节能 17 43.国际能源署(2021)：建筑业跟踪报告2021版(Tracking Buildings 2021)44.国际能源署(2022)：第七届全球能源效率年度会议政策工具
40、包(7th Annual Global Conference on Energy Efciency Policy Toolkit)，第8页45.国际能源署(2022)：第七届全球能源效率年度会议政策工具包(7th Annual Global Conference on Energy Efciency Policy Toolkit)，第9页45.国际能源署(2022)：能源效率紧急行动的价值(The value of urgent action on energy efciency)，第7页影响力系列白皮书 第一册18 影响力系列白皮书 第一册46.国际能源署(2021)：能源效率2021版(E
41、nergy Efciency 2021)，第14页电气化意味着完全或部分地从直接使用化石燃料的技术转向使用电力的技术。众所周知，电气化是绿色转型最重要的抓手之一。一个显而易见的原因就是借助电气化，可再生能源电力可以替代化石能源。电力也是少有的无碳能源。在发电后，用电环节就不再产生排放了。除此之外，之所以电气化是脱碳战略的关键，还有个原因非常重要，但常被忽视由于电力技术效率更高，所以电气化可以节约能源。如前所述，要实现建筑、交通和工业领域的能效提升，往往是要用高效能源替代低效能源。电动装备能效远高于相应的柴油装备。例如，电动热泵比柴油热泵的能效高出三四倍47。高效热泵不但节能，还可以实现空间和水
42、加热的电气化。能效和电气化之所以密不可分，这是原因之一。然而，电气化和能效之间的关系，不止于电力能效高于化石能源这个简单事实。能效是电气化的前提。如建筑业案例所示，能效提高了，电气化成本就会降低：要实现交通电气化，所需的电池体积取决于车辆能耗水平。通过采取措施提升能效，减少怠速和液力损失并回收能源，可以大幅降低建筑车辆能耗，继而缩小所需电池体积、降低电气化成本。保障电网稳定，是能效赋能电气化的另一个原因。提升能效，可以缩小能源供需峰谷差，满足全社会电气化对电网稳定性的要求。例如，制冷对电网形成压力，尤其是在设备满负荷运转的酷暑时节。通过提升能效，可以一方面直接减少能源输入需求，另一方面在电力最
43、便宜、运转最高效的时段制冷(或取暖)，从而实现削峰填谷。除了削峰填谷，能效措施还有减排效益。当清洁能源供应不足时，常用化石能源作为后备，补足可再生能源供应缺口。能效措施减少了尖峰时段的能源需求，就能在能源组合中直接减少化石能源需求。要实现电网脱碳、提高电气化率，一大挑战是确保供需平衡。通过能效措施，能够提高用能灵活性，并削峰填谷。但是，要充分实现提升能效和电气化水平的效益，行业耦合是绿色转型中的另一个关键抓手。2.电气化 19 影响力系列白皮书 第一册能源浪费比比皆是。图5示出了美国的能源消费情况。在能耗总量中，有效做功的部分仅为三分之一，其余三分之二白白浪费。行业耦合是能源系统脱碳的第三个关
44、键抓手，原因是其能够减少能源浪费。行业耦合旨在对接能源供需双方，实现能源转换与储存，从而最大化地促进各行业之间协同增效。以废热为例。超市、数据中心、污水处理厂和工业设施都产生废热。请见污水案例和超市案例。请注意，您的笔记本电脑正在发热。试想规模庞大的数据中心也在这样发热，如果热量不是直排大气，而是采集后用于周边建筑和住宅供暖。与此类似，超市制冷大量耗能，由此产生的热能也可以回收再利用。要实现电网脱碳、提高电气化率，一大挑战是确保供需平衡。通过整体看待能源系统、打通不同能源来源，行业耦合可以支撑灵活用能，弥合供需缺口，从而充分利用电网容量。随着我们更多使用可再生能源、加快电气化步伐，峰荷平衡将尤
45、为重要。行业耦合可以充分释放能效提高和电气化的潜力，让三者形成合力，共同实现净零排放。3.行业耦合天然气28.0风能2.35水能2.77核能8.42太阳能0.775发电电力净进37.2煤炭14.0生物质4.91石油36.2能源服务31.1能源服务66.7图5：2021年美国能源消耗估算来源：世界经济论坛(2018)：美国能源消费一览图(Visualizing US energy consumption in one chart)民用10.7商用8.99工业25.2交通28.1 0.06 12.50.48 8.42 2.75 0.15 0.04 9.54 12.17 0.52 0.21 1.43
46、 2.48 0.16 0.33 0.76 9.84 3.29 4.58 0.02 8.38 0.83 0.88 5.91 1.24 0.02 0.08 0.02 0.19 22.2 12.9 5.84 3.15 6.97 3.7524.7 4.7 4.6 3.23 12.4 0.03 25.9 3.35 地热能0.21120 影响力系列白皮书 第一册要让电力在能源组合中发挥更大作用，首当其冲但备受忽视的一项基础性工作就是：先要降低能源需求影响力系列白皮书 第一册 21 政策 建议节约能源，并实现交通、工业和建筑领域全面电气化22 影响力系列白皮书 第一册48.国际能源署(2022)：室内制冷(
47、Space Cooling)建筑 在顶层设计中，为建筑物设定能效目标，包括翻新率。为新建和改建建筑设定能效标准，以加快零碳就绪建筑转型。为高能效制冷、供热、通风、泵送、风扇以及冰箱、洗衣机等节能电器设定最低标准。例如，能效标准是个关键措施，可以避免被低效空调锁定几十年。虽然高能效空调已经上市，但是多数能效标准以及消费者据此购买的空调会比现有最优技术的能效低两三倍48。工业 为电机、泵等关键设备设定最低能效标准，以提高工业整体能效水平。确保财税政策推动行业提高能源效率，例如采取胡萝卜加大棒的政策，促进采取碳定价等行动，消除或降低阻碍。交通 电动乘用车全球销售提速。公交巴士、建筑机械、城市船舶和渡
48、轮全面电动化所需技术也已具备。要通过为新购设备和车辆设定严格的碳强度标准，为这些技术创造市场。可以优化车船税费，鼓励购买高能效产品。对于剩余寿命较长的现有车船，要确保法制和税制鼓励对其进行节能改造。通过提高碳强度标准、避免产生短视激励(例如，对能效仅有30%的系统进行电气化)，可以实现上述要求。总体而言，要开始考虑变废热、余能为可用能源。无论是余热、余冷、污水、污泥还是生活垃圾，几乎所有废弃物都能用于能源生产。能源规划始于战略性地看待余能。例如，梳理现有热能需求、现有供热方式和能源用量。编制总体能源规划，确定各地优选供热方式，布局未来供热机组和管网。打破财务和法律壁垒。现有能源市场的总体设计对行业耦合技术构成了重重壁垒，要么妨碍行业耦合技术参与特定市场，要么不能内化各种低碳和高碳技术的正负外部性。对于反映成本的能源价格信号、适当的碳定价、市场准入和流动性以及适当的网输费率等方面，应予考虑。整体看待能源系统，推动系统化利用废弃能源 23 影响力系列白皮书 第一册访问以上网址，更多了解能效方案如何加快绿色转型。丹佛斯 2022
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