全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織

研究成果2024年7月2全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織是致力于推動世界能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的國際合作平臺，也是能源氣候環(huán)境領(lǐng)域高端智庫。自成立以來，已開展100多項研究，發(fā)布了80多項研究成果?！度螂娏Πl(fā)展指數(shù)研究報告(2024)》和《新型電氣化—現(xiàn)代化發(fā)展新動能》研究報告，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織結(jié)合全球能源電力發(fā)展趨勢，形成的最新研究成果。希望能為全球能源電力轉(zhuǎn)型提供指引和參考，為促進能源電力廣泛深入合作、攜手推進全球發(fā)展倡議落實發(fā)揮積極作用。3《全球電力發(fā)展指數(shù)研究報告(2024)》第一部分能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)，電力是能源體系的核心。在全球碳中和背景下，電力在推動綠色低碳轉(zhuǎn)型中的作用更加凸顯。目前全球各區(qū)域、各國家電力發(fā)展水平存在較大差別，也面臨很多共同的挑戰(zhàn)和機遇，需要構(gòu)建具有普適性的電力發(fā)展綜合評估指標體系，系統(tǒng)科學評估各區(qū)域、各國家電力發(fā)展成效，促進國家間互學互鑒和交流合作，推動能源電力轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在全球首次研究提出全球電力發(fā)展指數(shù)（GlobalElectricityDevelopmentIndex，簡稱GEDI），構(gòu)建了電力發(fā)展績效評估綜合模型，涵蓋電力生產(chǎn)、消費、配置各環(huán)節(jié)和技術(shù)、政策、市場等多維度，全面系統(tǒng)評估全球各區(qū)域、各國家電力發(fā)展水平和成效，對于推動能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新、促進能源電力國際合作意義重大。本次會議是成果首次發(fā)布，后續(xù)將持續(xù)滾動更新。41.研究背景與目的全球電力發(fā)展指數(shù)測算流程示意圖指數(shù)測算流程開展全球電力發(fā)展指數(shù)的綜合評價，是一項復雜系統(tǒng)工程，涉及多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。需要精心構(gòu)建指標體系、嚴格篩選數(shù)據(jù)、科學設(shè)置權(quán)重、精準計算得分，并進行全球范圍內(nèi)的評估和比較。1構(gòu)建指標體系多維度、量化為主的分級評價指標體系6全球評估對全球100個代表性國家進行排序和分析2獲取指標數(shù)據(jù)多渠道搜集數(shù)據(jù)，開展數(shù)據(jù)清洗和校核，確保數(shù)據(jù)準確性和完整性3確定權(quán)重基于層次分析法的主觀法與基于熵權(quán)法的客觀法相結(jié)合4指數(shù)評價計算利用權(quán)重矩陣或主從型乘法算子加權(quán)5算例分析根據(jù)測算結(jié)果對一部分國家進行總體和分維度排序，優(yōu)化調(diào)整權(quán)重52.指標體系構(gòu)建原則與指數(shù)測算流程指標體系構(gòu)建原則注重系統(tǒng)、全面突出電力發(fā)展在全球能源轉(zhuǎn)型中的主導地位，全景刻畫、科學呈現(xiàn)全球不同國家和地區(qū)電力發(fā)展水平、發(fā)展特征和發(fā)展趨勢。注重客觀、公正更多選取可量化、可比較的連續(xù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為指標數(shù)據(jù)源，以定量分析為主、定性分析為輔，降低主觀判斷的影響。注重普適、開放指標更精準、可量化、易計算，評價指標和方法更實用、更易于理解和接受。指標設(shè)計和權(quán)重選擇根據(jù)需求差異可靈活選擇。注重發(fā)展、包容指標設(shè)計應兼顧現(xiàn)狀指標和增速指標等；充分考慮各地區(qū)各國家經(jīng)濟文化和環(huán)境多樣性，指標體系設(shè)計應更具包容性。6指標體系構(gòu)建原則2.指標體系構(gòu)建原則與指數(shù)測算流程考慮不同國家發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展特點差異，建立平衡不同體量、不同區(qū)位和不同發(fā)展進程國家的指標體系，注重客觀性、系統(tǒng)性、包容性和普適性，指標體系普遍適用于全球各大洲各個國家。全球電力發(fā)展指數(shù)評價體系示意圖7指標體系3.電力發(fā)展指數(shù)指標體系8數(shù)據(jù)標準化不同國家各指標原始數(shù)據(jù)差異巨大采用正態(tài)分布五分位法的理念對指標原始數(shù)據(jù)標準化以年人均用電量為例，冰島最高為5.5萬千瓦時，全球平均3324千瓦時，非洲大部分國家低于1000千瓦時，直接采用歸一化處理，會影響評價結(jié)果的合理性和公平性。按照排名賦分，每20%為一檔，共分5檔。前20%為A檔前40%~20%為B檔前60%~40%為C檔前80%~60%為D檔最后20%為E檔4.指數(shù)測算方法五分位法示意圖年人均用電量900kWh2300kWh4400kWh7000kWh9本研究采用主觀與客觀相結(jié)合的方法，設(shè)置模型中指標權(quán)重。基于權(quán)重計算結(jié)果，選取一部分國家開展電力發(fā)展綜合指數(shù)初步測算及排序，并根據(jù)測算結(jié)果對權(quán)重設(shè)計進行優(yōu)化調(diào)整。本研究重在提供一種電力發(fā)展成效綜合評估工具，權(quán)重選擇是開放的。不同研究者可按照研究需要對各級指標進行權(quán)重設(shè)置，表征不同側(cè)重點，測算和排序結(jié)果也相應變化。權(quán)重設(shè)計4.指數(shù)測算方法10各維度發(fā)展較為均衡，供應保障、消費服務(wù)專項指數(shù)超過平均值，綠色低碳、技術(shù)創(chuàng)新專項指數(shù)略低于平均值。分維度看全球電力發(fā)展綜合指數(shù)分析共選擇6大洲100個代表性國家，所選國家2023年用電總量占全球97%以上。全球電力發(fā)展綜合指數(shù)約為73.9，電力發(fā)展具有較好基礎(chǔ)。歐洲電力發(fā)展綜合得分最高，非洲各維度發(fā)展水平均相對落后。全球電力發(fā)展指數(shù)區(qū)域特征與其經(jīng)濟發(fā)展水平和發(fā)展階段高度相關(guān)。分區(qū)域看各大洲不同維度電力發(fā)展情況對比示意圖5.全球電力發(fā)展指數(shù)分析國別選擇11電力發(fā)展綜合指數(shù)排名前20的國家，電力發(fā)展水平最高，除中國外，全部為發(fā)達國家。其中，歐洲12個國家；北美洲、大洋洲分別為2個國家；亞洲4個國家；中南美洲、非洲沒有國家進入前20。電力發(fā)展水平排名前20的這些國家共同特征包括電力基礎(chǔ)設(shè)施較完善，人均裝機和用電水平較高，電力供應保障和服務(wù)水平高，有明確的能源電力轉(zhuǎn)型目標，重視清潔能源發(fā)展和新技術(shù)應用。綜合指數(shù)排名全球電力發(fā)展指數(shù)國家排序與得分情況表排序國家得分排序國家得分排序國家得分1瑞典93.918澳大利亞84.035斯洛伐克76.92挪威92.819美國84.036斯洛文尼亞76.73加拿大91.720荷蘭83.937巴西76.14瑞士91.521意大利83.338烏拉圭76.05丹麥91.422英國83.239保加利亞76.06法國91.023愛爾蘭82.940捷克75.87中國90.824智利82.741白俄羅斯75.78冰島86.725哈薩克斯坦82.342土耳其75.29葡萄牙86.326比利時81.143波蘭75.110韓國86.327阿聯(lián)酋80.944墨西哥74.811德國86.328俄羅斯80.245阿根廷74.812奧地利85.729以色列79.946匈牙利74.713新加坡85.530沙特阿拉伯79.847烏克蘭74.214日本85.131科威特78.748克羅地亞73.315新西蘭85.132卡塔爾78.449老撾73.216西班牙85.033希臘77.150埃及73.017芬蘭84.434巴林76.96.國家排名分析12供應保障排名領(lǐng)先國家主要為發(fā)達國家和中國，人均發(fā)電裝機較高、電力供應保障能力較強。消費服務(wù)排名領(lǐng)先國家主要為北歐和部分亞洲國家，供電可靠性高、接電時間短、電價競爭力較強、人均用電水平較高。綠色低碳排名靠前國家主要為歐洲、中南美洲和部分非洲國家，清潔能源電量占比高、電力碳排放強度低、新能源發(fā)展較快。技術(shù)創(chuàng)新排名靠前國家主要為發(fā)達國家以及亞洲、中南美洲大國，如中國、巴西、哈薩克斯坦、印度等。這些國家在新技術(shù)應用、電力科技研發(fā)投入產(chǎn)出方面水平較高。專項指數(shù)排名全球電力發(fā)展專項指數(shù)排名前20的國家列表供應保障丹麥、挪威、加拿大、瑞典、冰島、新加坡、中國、芬蘭、奧地利、法國、荷蘭、日本、瑞士、比利時、葡萄牙、德國、西班牙、澳大利亞、新西蘭、科威特消費服務(wù)阿聯(lián)酋、荷蘭、韓國、中國、瑞典、瑞士、卡塔爾、沙特阿拉伯、科威特、巴林、愛爾蘭、加拿大、英國、新加坡、挪威、葡萄牙、法國、美國、丹麥、哈薩克斯坦綠色低碳挪威、瑞士、法國、瑞典、巴西、新西蘭、丹麥、芬蘭、馬來西亞、加拿大、秘魯、烏干達、塔吉克斯坦、冰島、吉爾吉斯斯坦、斯洛伐克、葡萄牙、斯洛文尼亞、中國、匈牙利技術(shù)創(chuàng)新德國、中國、美國、法國、丹麥、瑞典、荷蘭、英國、挪威、日本、澳大利亞、巴西、加拿大、意大利、葡萄牙、瑞士、新加坡、哈薩克斯坦、西班牙、印度6.國家排名分析排名國家排名國家排名國家1瑞典13新西蘭25希臘2挪威14西班牙26斯洛伐克3加拿大15芬蘭27斯洛文尼亞4瑞士16澳大利亞28捷克5丹麥17美國29土耳其6法國18荷蘭30波蘭7冰島19意大利31墨西哥8葡萄牙20英國32匈牙利9韓國21愛爾蘭33哥倫比亞10德國22智利34哥斯達黎加11奧地利23比利時

12日本24以色列排名國家排名國家排名國家1中國19厄瓜多爾37古巴2哈薩克斯坦20泰國38尼泊爾3巴西21阿爾及利亞39斯里蘭卡4白俄羅斯22吉爾吉斯斯坦40孟加拉國5土耳其23格魯吉亞41柬埔寨6墨西哥24約旦42加納7烏克蘭25南非43科特迪瓦8老撾26伊朗44肯尼亞9摩洛哥27利比亞45塞內(nèi)加爾10哥倫比亞28委內(nèi)瑞拉46喀麥隆11馬來西亞29印度47安哥拉12秘魯30塔吉克斯坦48尼日利亞13烏茲別克斯坦31蒙古49緬甸14越南32菲律賓50贊比亞15塞爾維亞33巴基斯坦51烏干達16埃及34突尼斯52坦桑尼亞17印度尼西亞35多米尼加共和國53埃塞俄比亞18阿塞拜疆36玻利維亞54伊拉克OECD國家排名發(fā)展中國家排名136.國家排名分析14《新型電氣化—現(xiàn)代化發(fā)展新動能》第二部分1.研究背景與目的15為進一步凝聚綠色發(fā)展共識，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織研究編寫了《新型電氣化——現(xiàn)代化發(fā)展新動能》報告，旨在與社會各界和行業(yè)各方共同探討推進能源消費清潔化和電氣化的理念、路徑、技術(shù)、政策等問題，以供需協(xié)同推動全球能源轉(zhuǎn)型進程。推動能源消費電氣化與能源生產(chǎn)低碳化協(xié)同發(fā)展至關(guān)重要。電動汽車、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施用電等成為用電需求增長的新動能。全球電力需求強勁增長，預計2024～2026年間年均增速超過3.3%。162.新型電氣化的概念與內(nèi)涵新型電氣化是以能源消費革命為引領(lǐng)，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，以體制機制創(chuàng)新為保障，推動在終端用能領(lǐng)域以電能和電制氫、電制燃料原材料等對化石能源進行全面深度替代，提升綜合電氣化率1，推動在全社會形成綠色低碳、高效便捷、智能靈活的用能方式。1綜合電氣化率，是指電能和電制氫能占終端能源消費的比重。新型電氣化深度廣域高效便捷智能靈活綠色低碳172.新型電氣化的概念與內(nèi)涵電氣化發(fā)展雖然已有百年歷史，但傳統(tǒng)的電氣化是建立在化石能源基礎(chǔ)上的電氣化。新型電氣化是適應經(jīng)濟社會全面綠色化數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展新時代新要求的電氣化。新型電氣化是以新能源、綠色低碳能源大發(fā)展為基礎(chǔ)，以新型電力系統(tǒng)為平臺支撐的電氣化。新型電氣化是以滿足人們美好生活用能需求為根本目標，具有突出經(jīng)濟社會環(huán)境效益的電氣化。183.模型方法新型電氣化發(fā)展?jié)摿C合評估模型新型電氣化技術(shù)經(jīng)濟性預測模型各領(lǐng)域電氣化發(fā)展?jié)摿α炕u估模型負荷側(cè)靈活性調(diào)節(jié)模型19當前2030年2035年時間成熟電氣化技術(shù)數(shù)量總17項總25項總32項+8+7電動汽車港口岸電電爐煉鋼電解鋁電窯爐/電熔爐堿性電解槽電制氫合成氨高效電機自動駕駛綠色燃料汽車電動船舶綠色燃料船舶質(zhì)子交換膜電解槽柔性綠電合成氨電制氫合成甲醇高爐富氫冶金電動飛機綠色燃料飛機固體氧化物電解槽柔性綠電制甲醇綠電化工氫基直接/熔融還原冶金4.新型電氣化關(guān)鍵技術(shù)支撐新型電氣化的關(guān)鍵技術(shù)整體已具備技術(shù)可行性，其中一部分已展現(xiàn)出經(jīng)濟優(yōu)勢，還有一些需要進一步加大研發(fā)投入和政策支持，推動快速發(fā)展。電炊事電熱水電暖氣熱泵/空調(diào)電照明電鍋爐/蓄熱式電鍋爐5.中國新型電氣化潛力與路徑20中國是用電量和用電增長第一大國，也是擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家。本研究量化分析中國新型電氣化發(fā)展的潛力與路徑。中國新型電氣化發(fā)展路徑2030年2040年2050年終端能源消費43.3億噸標準煤39.8億噸標準煤35.1億噸標準煤總用電規(guī)模12.9萬億千瓦時16.8萬億千瓦時18.9萬億千瓦時綠氫880萬噸3700萬噸6800萬噸綜合電氣化率36%51%65%21電動汽車將成為汽車市場主流選擇；鐵路電氣化率繼續(xù)保持增長；航運與航空以發(fā)展清潔燃料為主線；電動船舶與電動飛機用于短途、定航線場景。2050年，以電動汽車為主導，用電規(guī)模1.5萬億千瓦時、氫能消費量2300萬噸，綜合電氣化率59%。能源情景(億噸標煤)2030年2040年2050年電能0.71.31.9氫能0.20.91.1能源消費總量6.05.75.1終端電氣化率11%22%37%綜合電氣化率14%38%59%表交通領(lǐng)域電氣化發(fā)展路徑電采暖將成為主要采暖方式；電制冷用電規(guī)模持續(xù)增長；信息用電規(guī)模爆發(fā)式增長；賦能各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。2050年，以電采暖和信息用電為主導，用電規(guī)模5.5萬億千瓦時，氫能消費量80萬噸，綜合電氣化率83%。能源情景(億噸標煤)2030年2040年2050年電能3.75.76.8氫能0.00.00.0能源消費總量6.27.48.1終端電氣化率59%77%83%綜合電氣化率59%77%83%表

居民與商業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域電氣化發(fā)展路徑交通領(lǐng)域居民與商業(yè)領(lǐng)域5.中國新型電氣化潛力與路徑22形成電為中心，氫能、生物質(zhì)能多能互補的現(xiàn)代冶煉體系。2050年用電規(guī)模0.5萬億千瓦時，氫能消費量1100萬噸，綜合電氣化率60%。工業(yè)電制熱快速推廣；電制原材料實現(xiàn)商業(yè)化應用；形成綠色化、精細化生產(chǎn)體系。2050年用電規(guī)模1.7萬億千瓦時，氫能消費量3300萬噸，綜合電氣化率43%。鋼鐵行業(yè)用電規(guī)模預測建材行業(yè)用電量預測化工行業(yè)用電量預測電加熱爐技術(shù)逐步應用；玻璃制造業(yè)更多采用全電熔技術(shù)；水泥制造業(yè)更多采用電回轉(zhuǎn)窯技術(shù)。2050年用電規(guī)模0.7萬億千瓦時，綜合電氣化率62%。工業(yè)領(lǐng)域5.中國新型電氣化潛力與路徑鋼鐵化工建材23有色金屬電解、電積技術(shù)不斷革新；電爐設(shè)備持續(xù)優(yōu)化升級；電冶煉工藝加快完善。2050年，用電規(guī)模0.9萬億千瓦時，綜合電氣化率89%。向技術(shù)水平、生產(chǎn)效率、附加價值更高的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和價值鏈環(huán)節(jié)升級，形成以電為主的用能格局。2050年，用電規(guī)模4.2萬億千瓦時，綜合電氣化率79%。能源情景(億噸標煤)2030年2040年2050年電能9.010.09.8氫能0.20.92.2能源消費總量27.023.519.7終端電氣化率33%42%50%綜合電氣化率34%46%61%表工業(yè)領(lǐng)域電規(guī)模預測有色金屬電量預測其他制造業(yè)用電規(guī)模預測預計到2050年，中國將建成以電能為中心的現(xiàn)代化工業(yè)體系。工業(yè)領(lǐng)域用電規(guī)模8萬億千瓦時，工業(yè)領(lǐng)域氫能消費量4400萬噸；工業(yè)領(lǐng)域綜合電氣化率超過60%。5.中國新型電氣化潛力與路徑有色金屬其他制造業(yè)6.全球電氣化圖景24全球新型電氣化發(fā)展路徑全球各地區(qū)綜合電氣化水平發(fā)展趨勢北美洲和歐洲電氣化發(fā)展進程最快。2050年綜合電氣化率分別為80%和73%。亞洲、中南美洲和非洲逐步釋放電氣化潛力。到2050年，終端電能消費分別增長超過3倍、4倍和6倍，后發(fā)優(yōu)勢將在本世紀中葉顯現(xiàn)。大洋洲與全球平均水平相當，2050年綜合電氣化率為60%。2030年2040年2050年終端能源消費167.7億噸標準煤163.4億噸標準煤151.5億噸標準煤總用電規(guī)模40.5萬億千瓦時60.4萬億千瓦時80萬億千瓦時綠氫4700萬噸1.5億噸3.1億噸綜合電氣化率29%45%63%7.政策與機制25財政補貼。出臺消費補貼、優(yōu)惠貸款、以舊換新等消費激勵政策。電價激勵。完善分時電價，合理確定峰谷時段并拉大峰谷價差，降低用電成本。擴大碳市場覆蓋范圍，完善碳排放信息披露制度，完善重點行業(yè)排放標準，構(gòu)建電-碳市場互認聯(lián)通機制。將電動汽車等新型主體納入電力系統(tǒng)運行調(diào)度，制定新型產(chǎn)業(yè)與新型電力系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展規(guī)劃。引導消費者形成更加健康、環(huán)保的消費觀念，推動市場需求的轉(zhuǎn)變升級，培育新的消費增長點。制定各行業(yè)電氣化與低碳轉(zhuǎn)型路徑、與地方產(chǎn)業(yè)升級路徑耦合的協(xié)同機制，量化提出重點電氣化技術(shù)的滲透率、覆蓋面等目標。提升經(jīng)濟性強化碳減排約束與電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)倡導綠色生產(chǎn)生活方式明確目標路徑對電炊具、電動汽車等處于成熟期的技術(shù)7.政策與機制7.政策與機制26鼓勵條件較好的地區(qū)或園區(qū)開展試點示范，出臺激勵措施和投融資引導政策，形成可復制可推廣的經(jīng)驗。因地制宜發(fā)展配套產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同機制，推動基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)。整合研發(fā)資源、組織技術(shù)攻關(guān)，推動產(chǎn)學研聯(lián)合研究。發(fā)揮政府產(chǎn)業(yè)基金等風險資本的作用，加速科技成果轉(zhuǎn)化。圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標、關(guān)鍵路徑、技術(shù)支撐與體制機制保障等核心要素，制定頂層規(guī)劃，并結(jié)合區(qū)域優(yōu)勢做到因地制宜。試點示范完善產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)支持頂層設(shè)計與產(chǎn)業(yè)布局對綠電化工、氫冶金等處于發(fā)展期的技術(shù)7.政策與機制實現(xiàn)碳中和新型電氣化是實現(xiàn)碳中和目標的重要途徑之一。新型電氣化水平將成為碳中和的重要衡量指標。新型電氣化對碳減排的貢獻率約36%。8.綜合價值