2021全球能源转型及零碳发展白皮书.pdf

全球能源转型及零碳发展白皮书2021年9月全球能源转型及零碳发展白皮书华为与德勤（中国）联合编写2021年9月02Brochure/report title goes here|Section title goes here 第一章 气候变化、能源转型与零碳发展 1第一节 气候变化与全球碳中和行动 2第二节 中国碳中和行动 5第三节 全球能源转型 7第四节 中国能源转型 10第五节 能源转型案例 12第六节 总结 15第二章 未来能源规划 16第一节 零碳智慧能源体系框架 17第二节 零碳智慧能源体系目标 18第三节 零碳智慧能源体系蓝图 19第四节 零碳智慧能源体系特征 21第五节 零碳智慧能源体系核心能力 22第六节 零碳智慧能源体系发展路径 24目录03Brochure/report title goes here|Section title goes here 第三章 能源转型路径 26第一节 电力行业转型路径 27第二节 油气行业转型路径 29第三节 煤炭行业转型路径 31第四节 能源转型路径总结 32第四章 能源数字化支撑体系 33第一节 能源数字化转型内涵 34第二节 能源数字化转型能力框架 36第三节 案例：华为零碳智慧园区 42结束语 47参考文献 48项目组核心成员 49全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展1第一章 气候变化、能源转型与零碳发展全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展2第一节 气候变化与全球碳中和行动国家净零目标承诺性质美国2050年政策宣示中国2060年前政策宣示日本2050年政策宣示德国2045年法律规定印度 /英国2050年法律规定法国2050年法律规定意大利2050年政策宣示巴西2050年政策宣示加拿大2050年政策宣示表1：全球GDP前10国家的气候承诺1850-2019年期间，人类总计排放约2.4万亿吨温室气体，地表温度较工业化前水平上升近1.11，气候变化对环境、社会、经济的影响日益加剧，极端天气发生的频率增加，海平面加速上升，上百万物种濒临灭绝。为应对气候变化，2015年全球近两百个国家通过 巴黎协定，明确减少温室气体排放，本世纪内控制温升在工业化前水平2以内，并力争1.5的气候共识，全球需在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展3图1：全球各类能源碳排放量（单位:Mt）来源：国际能源署020004000600080001000012000140001600019851990199520002005201020152020煤炭石油天然气其他在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放是实现 巴黎协定 目标的关键2。据政府间气候变化专门委员会（IPCC）数据，在本世纪控制温升1.5的情景下，2020年后全球碳排放总量需控制在5000亿吨二氧化碳当量以内1，而2019单年全球排放量已超500亿吨3，按照当前发展趋势，本世纪中叶将难以达成净零目标1，零碳转型亟需加速。近十年来，化石能源相关碳排持续增长，2019年占温室气体总量65%。纵览世界各经济体当前的气候行动，可再生能源规模化部署、工业制造业减排升级、交通运输业绿色转型、建筑能效提升和负碳技术开发利用成为零碳发展重点领域。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展4图2：全球各部门碳排占比（2018年）来源：国际能源署2%1%1%电力/热力其他能源行业工业交通住宅商业及公共服务农业其他42%5%18%25%6%1.可再生能源规模化部署2013年以来，全球可再生能源领域投资约为年均3000亿美元，太阳能和风能是最大投资热点；2020年，海上风能投资跃升至500亿美元左右，成为增速最快的领域4。中国、美国和欧洲投资规模全球领先5。2.工业制造业减排升级化工、钢铁和水泥三大行业占全球工业部门碳排放总量的70%（2020年）6，三大行业正积极探索减排升级新方式，如整合价值链资源，推进废弃物转化利用；引进氢能冶金工艺，减少直接排放；利用碳捕集、利用与封存技术（CCUS），推进净零排放7。3.交通运输业绿色转型2014年以来，以电能、燃料电池替代化石燃料的新能源交通产业蓬勃发展，2020年全球电动汽车保有量突破1000万辆，年增长率43%，同期燃料电池车增长率40%。铁路电气化、货运氢能利用、交通系统智慧升级正在成为全球趋势。4.建筑能效提升2019年，73个国家制定了建筑能效标准，全球可持续/绿色建筑认证数量保持增长。各国通过应用新型墙体材料、增强建筑围护结构的热工性能、提高建筑用能设备电气化水平、采用高能效设备、提升建筑物用能系统运行效率等方式，优化建筑能效。5.负碳技术开发利用全球范围内，CCUS的捕集规模在2010-2020年期间翻了三倍，2020年超4000万吨8。各国对CCUS、生物能源与碳捕集和封存（BECCS）、空气直接碳捕集（DAC）以及造林与再造林等生态类负碳技术日益重视。各国在推进气候行动的同时，均高度重视数字技术应用，支持能源、工业、交通和建筑等部门零碳转型。据世界经济论坛分析，到2030年，5G、物联网、人工智能、云等数字技术可以助力全球15%的碳减排9。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展5第二节 中国碳中和行动来源：国际能源署图3：中国各部门碳排占比（2018年）2%1%1%电力/热力其他能源行业工业交通住宅商业及公共服务农业其他51%3%28%10%4%2020年，中国正式宣布“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的双碳气候目标。近四十年以来，中国经济高速发展伴随着资源高强度消耗、化石能源大量消费、污染物与碳排放迅速增长。自2010年起，中国发布多项政策，采取产业转型升级、能源结构调整、技术创新等多方面措施应对气候变化。2019年底，中国碳排放强度较2005年下降48%10，提前实现了2015年提出的碳排放强度下降40%-45%的目标。中国碳排放总量大且仍呈上升趋势，2020年，中国温室气体排放逾100亿吨，约占全球四分之一3，总量全球第一。其中能源、工业排放比重高，在保障经济稳步发展的前提下实现双碳目标，挑战严峻。中国以政策、金融和技术为支撑，从能源系统转型优化、工业系统转型升级、交通系统清洁化发展、建筑系统能效提升、负碳技术开发利用等方面开展碳中和行动。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展6来源：德勤研究，政府文件及公开资料图4：中国系统性支持碳中和举措1.能源系统转型优化2020年中国煤炭消费占一次能源消费的比重为57%，单位能源消费碳强度高于世界平均水平30%11，电力/热力行业煤炭依赖度高，碳排放占全国总量约二分之一。推动能源供给、消费、技术和体制革命，加强全方面国际合作，构建清洁安全高效的能源体系，建设以新能源为主体的新型电力系统是中国能源系统发展的主要方向。2.工业系统转型升级中国单位GDP能耗是世界平均水平近1.5倍3，高能耗的工业制造业比重偏高，工业制造业碳排量仅次于电力/热力行业12。中国以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅，控制钢铁等高耗能产业扩张，淘汰落后产能，促进节能环保产业发展，加深工业互联网等新技术应用，建设绿色制造体系，推进工业制造业产业结构调整升级。3.交通系统清洁化发展新能源汽车在中国高速发展，保有量全球领先，并计划到2035年实现纯电动汽车成为新车销售主流。推进新能源汽车产业发展，铁路电气化、水运液化天然气应用，优化调整运输结构，形成铁路、水运替代道路运输为主的货运中长距离运输格局助力交通系统绿色发展。此外，交通、能源与信息通信融合加深将加速交通系统减排。4.建筑系统能效提升2015-2019年期间，中国累计建设节能建筑超198亿平方米，占城镇既有建筑面积比例56%10。该比例计划至2022年提升到70%。2021年新版绿色债券支持项目目录将绿色建筑、建筑节能等领域纳入支持范围；光伏屋顶、生物质供能等建筑供能改造，供暖、炊事电气化等措施进一步推广，助力全面提升建筑能效。5.负碳技术开发利用中国CCUS技术目前整体处于工业示范阶段，煤炭、电力、化工等行业已经开展CCUS试点。伴随技术成本下降，应用规模扩大，未来将基本可以满足碳中和目标下6-21亿吨捕集量的需求13。同时，中国积极推进生态碳汇建设，森林面积30年保持增长，湿地、海洋等固碳作用日益受到重视。6.政策、金融与技术支撑中国绿色金融体系建设自2016年后稳步发展，绿色债券发行量、绿色信贷存量全球领先。自双碳目标公布后，碳质押、碳回购等碳融资探索加速，中国碳市场2021年正式上线交易，发电行业成为首个纳入全国碳市场的行业，覆盖约45亿吨二氧化碳排放量，是全球规模最大的碳市场。碳市场的覆盖范围将逐步扩大到其他重点行业，通过发挥价格信号 的引导作用，鼓励企业开展节能减排。2021年下旬，中国发改委和国家能源局联合成立碳排放统计核算工作组，加快建立统一的碳排放统计核算体系，提升各地区、各行业碳排信息标准的一致性，为制定减排政策和各类主体采取减排行动提供依据。此外，中国已将数字化转型上升为国家战略，数字技术与实体经济正加深融合，智能电网、智能制造、智慧建筑、智能交通、智慧城市等发展助力构建绿色经济。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展7第三节 全球能源转型一、对能源转型的理解能源转型是实现碳中和的关键因素。全球一半以上的温室气体排放来自能源行业，因此，能源行业是各国最为重视的减排领域，面临的减排任务艰巨。国际能源署发布的2020能源技术展望报告中显示，要实现全球经济与气候可持续发展，全球二氧化碳排放需在本世纪中叶前后实现净零排放，全球能源生产和消费模式需发生深刻变革14。能源转型主要包括两个方面内容。一是实现能源结构调整，由化石能源向可再生能源转型，从能源生产、输送、转换和存储全面进行改造或者调整，形成新的能源体系，全面提升可再生能源利用率；二是加大电能替代及电气化改造力度，推行终端用能领域多能协同和能源综合梯级利用，推动各行业节能减排，提升能效水平。二、影响全球能源转型的因素未来能源格局将面临五类关键影响因素：1.社会包括绿色发展和消费理念宣贯，社会公众对能源转型的理解及行动，消费者行为向绿色消费的转变程度，能源转型相关人才的储备；2.经济包括能源产业政策，能源投融资成本，能源资产组合，能源市场体系，能源价格及碳价格，碳资产及碳税；3.政治包括能源安全及相关保障，各地地缘政治格局，全球关系，以及发展中国家向可再生能源的发展速度及程度；4.环境包括温室气体排放水平，气候变化影响，生态环境保护程度，公众及决策者在气候变化方面的应对举措；5.技术包括新能源开发与利用技术，化石能源清洁高效利用技术，节能减排技术，负碳技术，能源数字化转型技术。三、全球能源转型总体思路全球能源需求量与日俱增及气候变化影响日益加剧，给能源市场带来巨大压力，故需在全球加快开展能源转型的相关行动。基于对全球能源转型五类关键影响因素分析，我们将全球能源转型总体思路总结如下：1.发展清洁能源根据国际可再生能源署（IRENA）数据统计，从2012年开始，全球每年清洁能源新增装机容量已经超过了各类化石能源新增装机容量的总和；2020年，全球新增清洁能源装机容量，已经是其他来源的四倍多15，但清洁能源总装机占比仍低于化石能源；全球范围内要实现能源转型，应继续推进清洁能源大规模开发利用，并不断降低清洁能源开发利用成本。2.重视能源安全重视能源安全，包括国家能源供给安全和能源系统自身的安全。各国结合自身的资源禀赋推动传统化石能源向可再生能源转型，为能源自给和能源安全创造有利条件；可再生能源的间隙性、波动性、随机性等特点对能源网络运行、调度和控制提出更高要求，需建立源网荷储综合协同的能源系统以保障能源安全可靠供应；化石能源由主能源转变为辅助调节型能源，化石能源清洁高效利用作为能源安全的备用保障，将有效降低能源系统风险。3.提升技术创新IRENA在世界能源转型展望报告中分析，要成功实现2050年的气候目标，超过90%的解决方案，将涉及可再生能源供应、电气化、能效提升、绿氢和生物能源以及碳捕捉与封存等解决方案和新技术的应用。以绿氢为例，技术创新将赋能绿氢在钢铁、化工、长途运输、航运和航空等排放密集型行业的应用，助力脱碳难度大的行业实现低碳发展。全球能源转型应加强政策引导，加大研发投入，提升创新速度，降低开发应用成本。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展8国家欧洲北美中东日韩澳大利亚发展清洁能源 快速开发商用可再生能源和氢能源，减少能源供应对外依赖 制定可再生能源补贴与激励政策，推动可再生能源产业技术创新 利用高效节能技术减少碳排放 大力发展清洁能源，提高能源独立性 关注绿氢等新技术的创新应用 提升可再生能源开发和利用及传统碳氢化合物清洁生产能力提升技术创新 利用先发优势，向亟待低碳转型的国家输出技术和知识产权 发展分布式能源、微网和区块链等技术以实现区域能源自治 设计开发领先的智能型、节能型创新运输模式 吸引境外直接投资并引进绿色技术，以支持经济增长 承接排放密集型产业（如制造业等）通过科技攻关、政府投资和财政补贴等方式，多举措培育氢能产业 拓展碳氢化合物价值链重视能源安全 在确保能源安全的前提下，大力推进能源脱碳，煤炭等碳氢化合物尚未完全退出市场 大规模开采页岩气以保障能源安全，使美国成为能源净出口国 碳氢化合物产业地位仍然重要，加强国际贸易合作 能源需求持续增加，可再生能源占比较低，对碳氢化合物的依赖加剧 通过与能源出口国紧密合作和自由的国际能源贸易，确保稳定的能源供应 大力推进太阳能等清洁能源开发利用，实现能源多样化促进国际合作 引领绿色变革，推动制定协同的气候变化政策，在完善全球碳交易机制等方面发挥关键作用 能源企业持续向发展中国家能源市场渗透，与其他全球跨国公司的竞争加剧 减排难度高的行业大力使用液化天然气，降低碳排放强度 缺乏先进的低碳能源技术，可再生能源转型速度滞后于发达国家 依靠全球技术共享与合作，加速清洁能源布局 通过国际合作，积极开发氢能产业 通过自由国际能源贸易，提高国际能源市场占比 表2：部分区域/国家能源转型战略及特色来源：德勤，德勤未来能源展望4.促进国际合作随着巴黎协定的签署，诸多国家已经开始制定相关能源转型和零碳转型战略。如2020年3月，欧盟委员会发布欧洲气候法，建立法律框架，明确到2050年实现气候中性的欧洲愿景，推动各国依法制定气候中性实现路径。在各领域开展有效的国际互利合作，跨越国界部署协调一致的措施，将有助于全球能源转型和零碳发展目标的实现。四、全球能源转型不同区域分析各国结合自身资源禀赋、能源战略、技术水平等差异，走上各自不同的转型道路。发达经济体先于其他经济体制定相关举措，如欧洲能源转型处于领先地位，进行能源脱碳和能源消费模式变革，出台绿色新政等政策以支持可再生能源的发展，塑造全球领导力；而美国能源转型侧重于寻求发展经济和降碳减排之间的平衡，在保留碳氢化合物产业同时，2020年出台一系列发展海上风电、限制石油和天然气产业开发等政策与举措，促进可再生能源的持续增长。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展9来源：国际能源署注释1“零碳就绪”建筑物指高能效建筑，直接使用可再生能源或已脱碳的能源注释2 低碳氢包含绿氢和蓝氢，以绿氢为主图5：2050年全球能源转型情景预测五、2050年全球能源情景预测2050年全球范围内实现净零排放是一个关键而艰巨的目标，需要全球各国群策群力，紧密协作。根据国际能源署2050年净零排放路线图的情景预测，2050年全球能源将以可再生能源为主，各项低碳或零碳技术发展成熟，各行业将实现低碳排放或零碳排放。超过90%的重工业生产为低排放生产发电总量的近90%来自可再生能源超过85%的建筑物“零碳就绪”二氧化碳捕获量7.6吉吨全球发电总量的近70%来自太阳能光伏和风能520兆吨低碳氢工业0.5吉吨电力-0.4吉吨建筑物0.1吉吨交通运输0.7吉吨其他-1吉吨二氧化碳排放总量（吉吨）全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展10第四节 中国能源转型随着国际社会不断强化应对气候变化行动，全球能源转型持续加速。在“四个革命、一个合作”的能源安全新战略指引和双碳目标推动下，中国能源转型已 进入新阶段。一、中国能源安全新战略2014年中国提出“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，包括推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命，以及全方位加强国际合作。中国能源转型也以此为战略指导，开始构建清洁低碳、安全高效的能源体系。1.推动能源消费革命坚持节能优先方针，完善能源消费总量管理，强化能源强度控制，把节能贯穿于各领域，推动终端用能清洁化、低碳化。2.推动能源供给革命建立多元清洁的能源供应体系，优先发展非化石能源，推进化石清洁高效利用，统筹发展能源输配送和储备设施。3.推动能源技术革命以绿色低碳为方向，推动技术创新、产业创新、商业模式创新，将能源技术及其关联产业培育成带动中国产业升级的新增长点。4.推动能源体制革命构建有效竞争的能源市场，完善主要由市场决定的能源价格机制，转变政府对能源的监管方式，建立健全能源法治体系。5.全方位加强国际合作遵循互利共赢原则开展国际合作，积极参与全球能源治理，共同维护全球能源市场稳定，引导应对气候变化的国际合作。二、中国能源转型进入攻坚期中国已经成为全球能源生产和能源消费大国，基本形成了煤、油、气、电、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源生产体系。煤炭是保障能源供应的基础能源，原油产量保持稳定，天然气产量明显提升，在建核电装机容量世界第一，可再生能源开发利用规模快速扩大，水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。中国能源发展现状呈现以下特点：已成为世界最大的能源生产国和消费国，煤炭产量和消费量全球第一，石油消费全球第二，天然气消费全球第三；能源供应已形成以煤为主的高碳能源结构，能源开采、转换、传输具有大型化、集中化特点，能源生产和消费中心分离；可再生能源技术发展迅速，风电、光伏在全球具备竞争优势，蓄冷、蓄热、化学储能等应用商业模式逐步成熟；油气、电力市场有序开放，能源价格机制改革稳步推进，能源市场体系日臻完善。中国承诺争取2030年前碳排放达峰，2060年前达到碳中和目标。能源转型是中国双碳目标成功与否的关键，能源供应和消费系统亟待变革。中国计划2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能总装机容量12亿千瓦以上。能源低碳转型进入攻坚期，并面临以下重大考验：安全与低碳平衡：中国富煤、贫油、少气的能源禀赋，以及全球频繁发生的极端事件，决定中国能源转型需要综合考虑能源安全供应与低碳环保目标，并积极应对极端事件影响；多能协同互补：明确煤炭、油气发展定位，实现多种能源协同供应和能源综合阶梯利用；能源消费优化：以节能技术提高能源利用效率，以电能深度替代化石能源，并系统性改变能源基础设施；能源系统和网络调整：高比例可再生能源接入需要建立新型能源系统和网络，以实现可再生能源高效消纳、电网安全运行和市场机制高效灵活；市场化改革推进：推进油气行业竞争性环节市场化改革，建设电力中长期、现货和辅助服务市场相衔接的电力市场体系。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展11来源：德勤研究图6：中国能源转型趋势中国能源转型趋势能源消费增速放缓，能源供应向多元清洁的综合能源体系转型数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性能源服务模式及消费者角色发生变化零碳转型、能源转型和数字化转型推动新模式、新业态发展三、中国能源转型趋势未来中国能源转型的过程也是克服以上挑战的过程，中国能源转型呈现四大趋势。1.能源消费增速放缓，能源供应向多元清洁的综合能源体系转型中国能源消费增速逐年放缓。2020年中国一次能源消费总量49.8亿吨标准煤16，预计2025年、2030年分别为56亿、60亿吨标准煤17。化石能源和可再生能源的比重和战略地位发生转变，能源供应由高碳主导向多元清洁的综合能源体系转型，实现“电、热、冷、气、水、氢”多能协同。与此同时，能源效率提升，电能占终端能源消费比重上升。一体化消费、生产型消费者等新的能源消费模式兴起。2.数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性向综合能源体系转型的过程将伴随着各类能源间的灵活转换和互通互济，以及生产、传输、消费环节数据利用效率的提升。数字化和智能化将充分挖掘和利用各类能源全生命周期数据价值：5G技术为能源系统提供超大带宽、超低时延的通讯能力，物联网技术实现海量设备在线接入和数据采集，云计算和人工智能技术提高能源大数据的计算、处理和分析效率。能源企业通过数据分析优化决策，从而提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率，最终提升能源系统整体效率与安全性。以电力系统为例，清洁能源大规模接入，分布式能源、储能、电动汽车、智能用电设备等交互式设施大量使用，伴随大数据、云计算、物联网、人工智能等信息技术的广泛应用，电力系统向更加高效化、互动化、智能化发展已成为必然趋势。3.能源服务模式及消费者角色发生变化能源转型过程中，能源服务向多元化、综合化发展，为消费者提供丰富的用能选择，能源消费者与供应者的关系逐渐从单向供需关系向双向互动模式转变。能源消费者正从单一消费角色转变为消费、生产、交易和储存等多种角色，能源消费者的购买决定将不仅取决于价格，能源的品质、使用便捷性、环境影响、技术变革等因素也成为重要的考虑因素。4.零碳转型、能源转型和数字化转型推动新模式、新业态发展零碳转型、能源转型与数字化转型的深度融合，正在驱动能源供需方式和商业生态发生深刻变化，催生新的商业模式和新业态。例如通过整合能源咨询、绿能替代、多能互补、投建运一体化、能效管理、碳资产管理、数字化平台等能力提供一站式智慧能源服务，实现与用户双向互动和能源生态数据共享；数字技术及互联网公司等非传统能源企业加入市场，形成传统能源企业与新兴服务商共存的商业生态。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展12第五节 能源转型案例一、意大利电力公司Enel：以循环经济战略推动源侧、网侧、用户侧脱碳Enel实施“循环经济战略”并以此指导其能源转型：通过投资可再生能源和关闭燃煤电厂加速电源侧脱碳，开发应用智能电网技术提升电网可再生能源消纳能力，以数字化解决方案支持客户的电气化和脱碳。意大利国家电力公司Enel(Enel S.p.A./Enel Group)为欧洲最大的公用事业公司，也是全球最大的私营可再生能源运营商及最大的私营配电公司。集团旗下业务遍布全球47个国家，2020年收入650亿欧元，毛利近180亿欧元18。1.转型背景为应对气候变化，各大能源集团纷纷开启以脱碳、电能替代和数字化为特点的能源转型。Enel集团从事发电、配电、售电业务，但这些业务分属于不同业务单元，难以充分发挥电力价值链各个环节的协同效应。而且随着能源转型深入推进，集团业务管理复杂程度加大。为适应能源行业发展趋势和提升内部业务管理需求，Enel迫切需要进行转型。2.转型目标Enel在2019年确立2050零碳目标，并计划在2021-2030年间投资1600亿欧元促进脱碳、电能替代及数字化平台发展:成为可再生能源全球巨头，可再生能源装机容量从2020年的49GW增长至2030年的145GW，全球市场份额超过4%；成为电网可靠性、服务质量和效率等方面的世界领先者，使电网更具弹性，利用数字化实现更高效的管理；成为细分市场客户（工商业、交通、家庭、城市等）的最优合作伙伴，帮助客户实现脱碳减排和电能替代，提高能源利用效率，降低能源成本。3.转型举措 以“循环经济战略”指导转型Enel在2016年宣布将可持续发展融入公司商业模式和业务运营，并制定“循环经济战略”。在这一战略指引下，Enel集团在实现财务和业务增长的同时大幅减少温室气体排放。在2015-2019年期间，Enel集团收入增长6%，可再生能源发电量增长20%，电力客户数量增长14%，温室气体排放量减少41%19。通过投资可再生能源和关闭燃煤电厂加速电源侧脱碳Enel计划到2030年每年投资70亿欧元，将旗下可再生能源资产规模扩大到三倍（装机容量达145GW），并始终秉承“循环经济战略”。例如，在半沙漠地区建造光伏电站情境下，Enel基于价值共享（CSV）模型设计一系列技术措施以缓解当地缺水问题。另外，通过关闭燃煤电厂加速电源侧脱碳，Enel的 Futur-e 项目也使用循环经济理念，通过与当地政府和社区合作，为旧的燃煤电厂寻找新用途，使之转变为工业园区、博物馆、或休闲文化场所。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展13二新加坡：智慧国家与能源低碳转型协同新加坡基于以智慧化驱动社会经济发展的理念，为实现智慧国家建设与能源低碳转型协同的目标，大力推动智慧国家与能源转型并举、促进能效提升与可再生能源利用、以数字技术赋能智慧能源和绿色发展等举措。持续开发和应用智能电网技术提升电网可再生能源消纳能力通过建设智能电网、铺设光纤网络、部署电网侧储能系统和大规模安装智能电表等方式，加大可再生能源消纳，提升电力系统的灵活性和稳定性。Enel还设立“灵活性实验室”，与其他能源供应企业和配电系统运营企业合作，开发、集成和测试提高电力系统灵活性的设备和服务。同时，Enel秉承其“循环经济战略”，通过回收和再利用电网材料及设备促进电网侧脱碳。数字化解决方案支持用户节能减排 Enel旗下综合能源服务公司Enel X，面向工商业、交通、城市和家庭四类用户提供数字化产品和解决方案及节能减排服务，包括能效提升服务、需求响应服务、电动车充电服务、城市节能服务等。Enel X 依托数字化解决方案Enel X Connect，结合能源咨询服务，为客户量身定制最佳用能方案。Enel X Connect 包含四个数字化工具：账单管理、能源管理、舒适度管理和交易管理，从能源的购买、使用、优化等方面入手，提升用户体验，帮助客户更好地了解和管理能耗，优化能源利用。新加坡能源转型成果显著，2021年世界经济论坛报告评选结果显示新加坡“能源转型指数（ETI）”位列亚洲第一，全球排名第21。众所周知，新加坡能源资源严重匮乏，能源不仅没有掣肘新加坡经济发展，反而成为推动其经济发展的抓手。1.转型背景新加坡作为一个低洼城市，超过30%陆地海拔不到五米，自然资源匮乏，极易受气候变化影响，国家气候危机意识强烈。新加坡95%的电力由天然气发电供应，而天然气主要进口自马来西亚和印度尼西亚，进口来源过于集中且贮存能力低。随着新加坡能源需求持续增长，能源供应多元化是保障能源安全的关键。2.转型目标为实现2030年碳达峰（碳排放量6500万吨），新加坡设立了能源转型的两大目标。一是加强能源韧性，确保不依赖任何单一能源供应渠道。由于太阳能利用条件较好，新加坡大力发展太阳能，并设立2050年20%的电力来自太阳能的长期目标（目前占比大约为2%）。二是加强节能减排，提高能源利用效率。到2030年，政府组屋通过智能LED灯和太阳能部署，减少15%的能源消耗；80%新开发建筑项目将为超低能耗建筑；新增车辆和出租车均采用清洁能源车型。3.转型举措 能源转型与智慧国家发展并举新加坡于2015年推出“智慧国2025”战略，即政府构建“智慧国平台”，通过建设覆盖全岛数据收集、连接和分析的基础设施与操作系统，基于所获数据预测公民需求，提供更好的公共服务。通过协调智慧城市建设与能源规划，新加坡打造了包括城市管理、交通、能源、环境等在内的综合解决方案，实现智慧能源管理和绿色低碳发展。例如，某智慧能源小镇为住户提供中央制冷、电动车快速和隔夜充电、用户数码显示屏等多种智慧能源服务。各种能源服务都通过OneTengah数码平台显示，便于设施管理人员监测系统状态，及时发现异常并采取行动。居民则可利用MyTengah应用，查看家庭水电用量和控制中央制冷系统的使用量等，践行绿色生活方式。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展14 技术与设计创新促进可再生能源利用与能效提升新加坡通过SolarNova计划在政府组屋（HDB）安装屋顶光伏，扩大太阳能利用规模；通过海上浮式光伏系统和光伏建筑一体化应对土地限制；通过投资城市微电网、分布式能源、储能系统等技术，提高可再生能源比例并加强能源韧性；通过在能源消费端推行节能减排，如负能耗低层建筑、零能耗中高层建筑等，提升能源综合利用效率。数字化转型赋能智慧能源比较典型的场景如虚拟电厂、商业园区智能电网、PP绿色能源交易平台等。新加坡能源市场管理局联合胜科工业和南洋理工大学共同开发虚拟电厂，整合各种分布式能源的实时信息，优化全岛可再生能源的电力输出；建设中的Punggol数字区（PDD）商业园区智能电网项目，通过与该地区的开放式数字平台整合，实现楼宇间能源数据共享，提高能源效率并降低碳排放。据估计，该智能电网项目每年可减少1700吨碳排放量；Electrify的SolarShare项目利用区块链技术搭建PP绿色能源交易平台，满足用户可再生能源交易需求，实现绿电就近交易。全球能源转型及零碳发展白皮书|第一章 气候变化、能源转型与零碳发展15第六节 总结气候变化给全球发展带来巨大风险，世界各国应尽快降低温室气体排放量并实现零碳发展，关键措施包括可再生能源规模化部署、工业制造业减排升级、交通运输业绿色转型、建筑能效提升和负碳技术开发利用等。能源转型是实现零碳发展的最关键因素，通过发展清洁能源、重视能源安全、提升技术创新、促进国际合作，实现能源生产和消费模式变革，推动人类社会可持续发展。数字化转型是能源转型及零碳发展的助推器。利用数字化技术建立零碳智慧能源体系，推动未来能源综合化、融合化发展，是实现全球气候目标、维护世界能源安全、促进经济增长的核心动力。16全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划第二章 未来能源规划17全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划第一节 零碳智慧能源体系框架图7：零碳智慧能源体系框架零碳智慧能源体系目标三个目标零碳智慧能源体系蓝图一张蓝图零碳智慧能源体系典型特征五大特征零碳智慧能源体系核心能力三元转型零碳智慧能源体系发展路径四流融合为实现全球气候目标，维护世界能源安全、促进世界经济增长，通过零碳转型、能源转型和数字化转型，现有能源体系将逐步向零碳智慧能源体系发展。零碳智慧能源体系是未来能源发展的愿景，也是实现全球气候目标、维护世界能源安全、促进经济增长的核心动力。本章将以未来能源规划的形式，明晰零碳智慧能源体系的目标、蓝图、特征、核心能力和发展路径。总体而言，未来能源规划提出零碳智慧能源体系应实现“安全可靠、高效经济、零碳智慧”三个目标；描绘出包括“集中式清洁能源供应、化石能源清洁利用、生物质及氢能高效利用、零碳智慧能源网络、零碳智慧工业园区、分布式零碳社区、零碳智慧车联网、零碳智慧空运与航运”等八大典型能源场景的零碳智慧能源体系蓝图；明确指出零碳智慧能源体系需具备“零碳能源供应、多能互补协同、能效综合最优、数字全面赋能、跨界模式创新”五大特征；应提升“零碳转型、能源转型、数字化转型”三元转型核心能力；规划了通过“能源流、碳流、信息流与价值流”四流融合推动零碳智慧能源体系建设的发展路径。18全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划第二节 零碳智慧能源体系目标零碳智慧能源体系应实现“安全可靠、高效经济、零碳智慧”三个目标。安全可靠结合各国、各地区资源禀赋，优化能源结构，提高可再生能源比例，提升能源自给能力，保障能源战略安全。实现多元化清洁能源供应，实现多能互换和多能互补，提升能源网络输送、转换、调度和存储能力，加强能源系统韧性及应对极端情况能力，实现能源供应安全可靠。高效经济建立竞争有序的能源市场体系，引导市场主体开展产业结构调整与节能减排，实现零碳目标下的减排成本最优。提升终端能源中绿电占比，实现全社会能源综合利用效率最优。大力发展新能源技术，降低新能源开发和利用成本，形成有竞争力的市场价格，保障经济可持续增长。零碳智慧建立以可再生能源为主体的新型能源系统，结合减碳、负碳技术的应用实现能源系统全面脱碳，推动能源系统绿色可持续发展。加快能源技术与数字技术融合，提高能源系统自适应、自调节和自优化能力，推动能源技术升级和产业重构，实现业务和商业模式创新。19全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划零碳智慧能源体系蓝图包括集中式清洁能源供应、化石能源清洁利用、生物质及氢能高效利用、零碳智慧能源网络、零碳智慧工业园区、分布式零碳社区、零碳智慧车联网、零碳智慧空运与航运等八大典型能源场景，覆盖包括能源、工业、建筑、交通等主要目标脱碳行业或领域。第三节 零碳智慧能源体系蓝图图8：零碳智慧能源体系蓝图零碳智慧能源体系蓝图中以零碳智慧能源网络为主干网络，通过主干网络和分布式网络交互协同，连接各典型能源场景，形成以新能源为主体、集中式与分布式相结合、源网荷储协调互动、多能转换、多能互补、多网融合、数字全面赋能的零碳智慧能源体系；通过智慧能源交易中心和智慧能源调度中心在更大范围内优化资源配置，实现零碳智慧能源体系安全可靠和高效经济运行。1.集中式清洁能源供应场景结合各地区资源禀赋，形成以风、光、水、核、储、氢为核心的集中式清洁能源供应基地，通过零碳智慧能源网络，实现清洁能源的全网优化调度与配置；2.化石能源清洁利用场景通过绿色智慧矿山、绿色智慧油田、零碳智慧电厂等建设，实现煤、油、气清洁高效开发利用，充分保障能源安全，运用CCUS等负碳技术，最大程度减少化石能源开采使用过程中的碳排放；3.生物质及氢能高效利用场景与现代农业相结合，开发生物质发电或热电联产、生物质燃油生产等循环利用场景，运用BECCS等技术，实现生物质开发利用全过程负碳排放；发挥氢能作为燃料、原料和储能介质的特性，利用电解制氢技术生产绿氢，建立氢能输配储售用网络，实现氢能与电能、天然气、合成燃油等之间的高效转换；4.零碳智慧能源网络场景作为零碳智慧能源体系的主干网络，支持多元主体灵活便捷接入、多种能源高效灵活转换和储存，与分布式能源网络互通互济，具有强大的资源配置能力和服务支撑能力；通过智慧能源管理系统，开展能源供应侧和需求侧智能预测与调度，平抑供应侧新能源波动性，调节需求侧消费随机性，实现能源管理体系持续优化与运行无人化；5.零碳智慧工业园区场景综合能源服务商提供电、冷、热、气等一站式零碳能源服务，通过需求侧管理与零碳智慧能源网络协调互动；通过开发园区屋顶光伏、热泵利用、余热/余冷/余压利用等技术，提升能源自给率与能源综合利用效率；通过工艺改造、节能改造和CCUS等技术，降低园区能耗强度和碳排放强度；6.分布式零碳社区场景利用屋顶光伏、光伏幕墙、节能环保材料、热泵技术、储能技术、智慧暖通系统、智慧照明系统和智慧楼宇控制系统等打造零碳建筑和负碳建筑，提升社区能源自给率；综合能源服务商提供电、冷、热、气等一站式零碳能源服务，梯次利用工业园区余热/余冷，降低社区能耗强度和碳排放强度；7.零碳智慧车联网场景未来将形成以电动汽车、氢燃料电池汽车/卡车、生物质燃料/合成燃料卡车等为主体的公路交通系统，通过零碳智慧车联网提供充电、加氢、加燃料一站式服务；通过V2G技术实现可控充放电以提高能源网络的可靠性和稳定性，推动能源网络与电动汽车充放电网络融合；8.零碳智慧空运与航运场景未来的航空将结合各地区资源禀赋采用生物质燃料/合成燃料替代传统化石燃料，其中合成燃料将主要基于绿氢与二氧化碳化学合成，通过不断提升生物质燃料和合成燃料的经济性，实现航空领域可持续发展；未来的航运将通过电力、氢能、生物质燃料、合成燃料等能源的综合利用实现脱碳。20全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划21全球能源转型及零碳发展白皮书|第二章 未来能源规划第四节 零碳智慧能源体系特征零碳智慧能源体系需具备“零碳能源供应、多能互补协同、能效综合最优、数字