2020年7月，国际能源署发布《世界能源技术展望2020—清洁能源创新特别报告》，ERR能研微讯团队将报告执行摘要进行了翻译。

　　1、为什么我们需要创新？

 

　　如果不加快清洁能源创新，净零排放目标将无法实现。作为实现长期可持续发展目标（如《巴黎气候变化协定》）的全球努力的一部分，世界已经看到承诺未来几十年实现二氧化碳零排放的政府和公司数量激增，但是，这些高调的承诺与清洁能源技术目前的状态之间存在明显的脱节。虽然今天使用的技术可以提供这些目标所要求大量减排，但它们本身不足以使世界实现零净，同时确保能源系统保持安全即使有更有力的政策支持它们。

　　能源效率和可再生能源是实现气候目标的根本，但大部分排放需要使用其他技术。这些排放大部分来自那些技术选择有限的行业，如航运、卡车、航空、钢铁、水泥和化工等重工业。使这些部门脱碳将在很大程度上要求开发尚未使用的新技术。如今，许多可用的清洁能源技术需要更多的工作来降低成本并加快部署。

▲ 有效的能源创新系统的四大支柱

　　创新是培育新技术、推进现有技术的关键。本报告评估了如何显著加速清洁能源创新，以实现净零排放和加强能源安全。

　　创新与发明不一样。在从绘图板到实验室并进入世界的新理念之后，清洁能源创新管道有四个关键阶段。但是，通往成熟的道路可能很长，而且并不能保证成功：

　　原型：一个概念被开发成一个设计，然后被开发成一个新装置的原型（例如，一个用纯氢而不是煤炭生产钢铁的高炉）。

　　演示：新技术的第一个示例以全面商业单元的规模（例如，捕获水泥厂二氧化碳排放的系统）引入。

　　早期采用：在现阶段，与既定技术仍有成本和性能差距，政策上必须对此（例如电动和氢动力汽车）进行关注。

　　成熟：随着部署的进展，产品进入主流，成为新采购（如水电涡轮机）的常见选择。

▲ 技术创新的四个阶段，以及改善几代设计的反馈和溢出效应

 

　　2、了解能源创新挑战的范围

 

　　没有单一或简单的解决办法使世界走上实现净零排放的可持续道路。减少全球二氧化碳排放需要大范围地将跨经济部门的不同技术进行不同的组合和应用。这些技术正处于广泛的发展阶段，但我们已经可以预测出它们可能需要为实现国际能源和气候目标所需的减排贡献多少。

▲ 光伏发展中的关键政府项目（顶部）和里程碑（底部）

▲ 高层机制和驱动因素对太阳能光伏成本下降的贡献

　　能源部门实现净零排放所需的关键技术在目前已广为人所知，但并非所有技术均已准备就绪。通过四种主要技术方法将世界推至可持续发展的“轨道”实现所需累计减排量的一半。这些包括供热和运输等终端用途部门的电气化；碳捕获、利用和储存的应用；使用低碳氢和氢衍生燃料；以及使用生物（质）能源。然而，在最难减排放部门中，这些技术领域在其价值链具备商业可行性方面均面临挑战。我们新的《世界能源技术展望》清洁能源技术指南提供了一个框架，用于比较超过400多个“组成”技术市场的准备情况。

▲ 在国际能源署可持续发展情景中，目前处于原型或示范阶段的技术贡献了累计减排量中的三分之一以上。

　　早期技术发挥着巨大的作用。目前处于原型或示范阶段的技术，需要实现可持续发展所需累计二氧化碳排放量的35%左右。另有40%的削减依赖于尚未在大众市场规模上商业部署的技术，这就要求迫切地努力以加速创新。近几十年来，与能源相关的最快例子包括LED和钾离子电池等消费产品，它们从第一个原型到大众市场需要10~30年的时间。这些例子必须是建立一系列能源技术的基准，以实现净零排放。

 

　　3、创新如何帮助更快地实现净零排放目标

 

　　如果政府和公司希望更快地实现零排放，就需要加快早期技术的进展。在这份报告中，我们提出了一个更快的创新案例，探讨如何在2050年实现全球零排放，部分原因是假设目前仅在实验室或目前小型原型阶段的技术可以迅速用于商业投资。这些技术的成本和时间表存在很大的不确定性，但这一理论案例表明，通用全球推动创新可以取得什么成就。

　　在我们的“快速创新案例”中，与当前政策规划相比，2050年所有额外减排量中，几乎有一半来自尚未进入市场的技术。相对于目前已经使用的技术没有改进的情况，早期技术提供了“更快创新案例”中约三分之一的减排量。实际上这种情况需要，例如，从现在起到2050年，平均每月有两个新的氢基钢铁厂开始运营。目前，这些工厂的技术还处于原型阶段。同时，每年需要建造90座新的生物能源电厂，这些电厂可以捕获和储存自己的二氧化碳排放。而且，只有一个大型设施正在运营。

　　现在如果不能加快进展，或将有危机进一步推动零排放转型的进程。未来几十年的创新步伐将取决于政府今天实施的政策。在新冠危机之后，示范项目的延迟和早期采用技术的部署放缓，将需要政府加大努力，例如支持新技术，直到它们具有竞争力。例如，到2030年，氢电解槽等关键技术的资本成本可能增加10%，使扩大生产更加困难。

 

　　4、避免大量“锁定”排放至关重要

 

　　将投资周期与净零目标保持一致，可以为新技术创造巨大的市场，并避免大量“锁定”排放。对于一些能源部门来说，2050年只是一个投资周期，因此投资时期和新技术的可得性至关重要。增加对低碳研发的支出，增加对最具挑战性行业的关键示范项目的投资，尤其有效。如果钢铁、水泥和化工行业的正确技术能够及时进入市场，以完成下一个25年的翻新周期（将于2030年左右开始），它们可以防止近600亿吨二氧化碳排放。

　　重工业部门下一个投资周期结束时“释放”减排量

▲ 下一个25年投资周期的结束是将钢铁、水泥和化工行业现有设备预计排放量减少近600亿吨C02（即38%）的机会。

 

　　5、新冠危机可能削弱或推动能源创新

 

　　在迫切需求加快创新的时候，新冠疫情带来了重大挫折。在不久的将来，由于这一流行病造成的破坏，世界将新技术推向市场的能力将减弱。市场和政策的不确定性有可能减少企业家可获得的资金。

　　创新涉及广泛的参与者，但政府发挥的关键作用远不止于仅仅为研发提供资金。它们确定了国家总体目标和优先事项，对于确定市场预期、确保知识流动、投资于基本基础设施以及使重大示范项目能够继续下去至关重要。

　　如果政府能够应对新冠危机造成的挑战，他们有机会加速清洁能源创新。这可以帮助能源研发中大约75万个工作岗位。对于各国政府来说，这是一个战略机遇，确保其产业能源更坚强地走出新冠危机，并准备好未来国内和国际增长市场提供。在实现可持续能源和气候目标的道路上，我们预测，在未来20年中，对当今处于大型原型和示范阶段的技术和投资平均约为3500亿美元/年。

　　一些地区值得政府立即关注，以期重振经济活动。特别是到2025年，必须将研究和开发资金保持在计划水平上，并考虑在战略领域增加研究和发展资金。基于市场的政策和资金可以帮助扩大小型模块化技术的价值链，就像太阳能电池板一样，从而显著推动技术进步。跨行业与其他技术的协同作用是一种相对低成本的创新方式。电化学是一个明显的例子，它支撑着电池、电解槽和燃料电池。

 

　　6、国际能源署提出五项关键创新原则

 

　　对于旨在实现净零排放目标同时维护能源安全的政府来说，这些原则主要针对全球需求背景下的国家政策挑战，但涉及能源技术和转型的所有决策者和战略家都相关：

　　1、优先、跟踪和调整。审查选择技术组合以用于公众支持的过程，以确保它们严格、集体、灵活、并符合当地优势。

　　2、提高公共研发和市场主导的自主创新。使用一系列工具（从公共研发至市场激励）根据不同的技术扩大资金。

　　3、解决价值链中的所有环节。从大局看确保关键价值链的所有组件均匀地向下一个市场应用推进，并利用溢出效应。

　　4、构建启用基础设施。动员私人融资，通过共同分担网络增强和商业规模的示威者的投资风险，帮助跨越“死亡之谷”。

　　5、在全球范围内为区域成功而努力。合作分享最佳做法、经验和资源，包括通过现有的多边平台，应对急迫和全球技术挑战。