可再生能源技术

可再生能源包括太阳能、风能、水力、生物燃料等，可再生能源是能源系统向碳密集度更低、更可持续方向过渡的核心资源。近年来，可再生能源在政策支持以及太阳能光伏和风电成本大幅降低的推动下发展迅速。可再生能源主要应用于电力部门，但电力仅占全球能源消耗的1/5，提高可再生能源在交通和供暖领域的作用对于实现能源转型至关重要。

在全球层面，可再生能源技术是减少电力碳排放的关键。2020年，可再生能源在全球电力供应中的份额达到28.6%，创历史最高水平。几十年来，水电一直是领先的低碳排放的可再生能源，但在净零排放情景中，风能和太阳能将起到更主要作用，全球可再生能源发电需要在2021—2030年期间每年继续增长近12%，使可再生能源发电量到2030年增加2倍，到2050年增加7倍以上，在全球总发电量中的占比将从2020 年的29%增加到2030 年的60%以上，到2050年达到近90%。更快地部署所有可再生能源技术，才能使世界步入2050年净零排放情景的轨道。可调度的可再生能源，以及其他低碳发电源、储能技术和强大的电网，对于维护电力安全至关重要。在净零排放情景中，2050年全球主要的可调度可再生能源将是水力（占发电量的12%）、生物能（5%）、聚光太阳能（2%）和地热能（1%）。^[9]

从全球可再生能源战略规划来看，欧洲是可再生能源技术的推动者，致力于用可再生能源替代核能和化石能源。2020年底，欧盟委员会发布《海上可再生能源战略》，提出了欧盟海上可再生能源的中、长期发展目标。为助力欧盟实现2050年碳中和目标，该战略提出到2030年海上风电装机容量从当前的12吉瓦提高至60吉瓦以上，到2050年进一步提高到300吉瓦，并部署40吉瓦的海洋能及其他新兴技术（如浮动式海上风电和太阳能）作为补充。2021年7月，欧盟委员会在“创新基金”资助框架下投入1.22亿欧元，支持推进低碳能源技术商业化发展。2021年，欧盟委员会（EC）批准法国政府一项305亿欧元的可再生能源发电援助计划，该计划将在2021年至2026年期间援助可再生能源装机容量共计34吉瓦，包括水电、陆上风电、地面太阳能、建筑屋顶太阳能、创新太阳能、发电自用太阳能和技术中性可再生能源在内的七类能源项目。2021年日本将《绿色增长战略》更新为《2050碳中和绿色增长战略》，新版战略主要将旧版中的海上风电产业扩展为海上风电、太阳能、地热产业，将氨燃料产业和氢能产业合并，并新增了新一代热能产业。在可再生能源技术上，重点推动新型浮动式海上风电技术研发，通过研究钙钛矿等具有潜在应用价值的材料开发下一代太阳能电池技术，开展超高温、高压环境下的钻孔套管材料和涡轮等材料抗腐蚀技术研究促进开发地热资源调查钻井技术。2021年以来，美国多次提出对生物燃料进行资金支持，美国能源部先进能源研究计划署（ARPA-E）斥资3 500万美元支持先进生物燃料技术研发，旨在整合高校、企业和国家实验室的研究力量联合开发先进的生物质转化燃料技术，为11个生物能源项目的研究和开发提供近3 400万美元的资金，这些项目主要是利用城市固体废物和藻类生产生物燃料、生物能源和生物产品。此外，DOE 还宣布在“地热能研究前沿观测研究”（FORGE）计划框架下投入4 600万美元，支持17个增强型地热系统（EGS）前沿技术开发项目。