報告指出,熱力消費占全球終端能源消費的一半,其所指的可再生能源熱力涵蓋了直接和間接(即通過區域供熱)的最終供熱能源消費,包括生物質能源、太陽能熱力和地熱能,以及可再生電力。但到2019年,現代可再生能源僅占當今全球供熱能源的11%。
圖:2020-2022年全球按熱源分類的可再生熱力消費年度變化
2020年全球熱力需求減少,中國工業用熱需求有望增加
報告指出,2020年全球消耗的熱力總量中約有50%用于工藝流程,另外47%用于建筑物空間采暖和熱水供應,以及烹飪(很小一部分);其余用于農業,主要是溫室供熱。中國的熱力消費占全球的四分之一以上,其中的三分之二用于工業,而美國、歐盟、印度和俄羅斯的熱力消費合計占全球的35%。
根據報告的預測分析,2020年全球熱力消費總量比2019年約下降3.1%,疫情大流行導致經濟活動減少,這對工業熱力消費的影響大于建筑物熱力消費的影響。
對于后者,許多國家的封鎖措施和遠程辦公實踐導致商業建筑物的熱力消費減少,而住宅熱力消費的小幅增長部分抵消了上述降幅。在工業領域,各類制造業供應鏈中斷,隨后的經濟復蘇充滿挑戰,而大局高度不確定,市場現金緊缺,這導致了鋼材、鋁材、水泥和化工等熱力密集型行業對材料的需求下降。
由于中國工業生產的快速恢復,中國是2020年唯一的供熱需求可能增加的主要經濟體。中國以外,2020年工業熱力消費將比2019年平均降低7%。
生物能源占全球工業和建筑領域熱力消費的絕大部分
在工業領域,生物能源占可再生熱力消費的絕大部分(2019年將近90%,包括通過區域供熱網絡的間接消費)。隨著中國和歐盟越來越多地使用城市廢物,水泥工業消費的生物能源也在增加。
預計2025年生物能源供熱消費量相比2019年的水平將高出10%。其中,印度和中國將引領這一增長趨勢,將貢獻2019到2021年期間工業生物能源消費增量的一半以上。
在建筑物領域,生物能源也是最大的可再生熱力消費能源來源,主要用于柴爐、顆粒爐、鍋爐以及區域供熱網絡,其中城市廢物和生物質構成了可再生熱力的主要來源。
疫情對熱力需求的沖擊表現為2020年全球工業生物能源消費暫時性下降4%,全球范圍內,假設工業活動在2021-2022年期間反彈,那么由于印度、中國以及(在較小程度上)加拿大生物能源消費的持續增長,生物能源消費預計最早將于2022年超過2019 年的水平。水泥行業中較高的城市廢物使用量預計將在中國發揮關鍵作用。
在工業和建筑領域,與熱力相關的可再生電力消費量將增加
工業領域企業的大部分可再生熱力中,大部分由可再生電力提供,用于鋼鐵回收和鋁生產,以及大型熱泵低溫工藝流程,如烘干。但是,可再生電力僅占當前工業熱力消費總量的1%。
在工業和建筑物領域,即使全球對電力供熱的需求雖供熱需求總量相應下降,但2020 年由于總發電量中可再生電力占比增加,這兩個領域與熱力相關的可再生電力消費量仍在增加。
2020年,用于供熱的可再生電力年度增量中,美國、中國和歐盟合計貢獻了四分之三,建筑物領域占年度增量的85%以上。總體而言,供熱用電繼續占全球可再生能源發電量的16%。
熱力相關可再生電力消費預計將在2021年和2022年繼續呈上升趨勢。就這一趨勢而言,雖然工業熱力消費回升(2021-22年全球增長5%)以及供熱更加依賴電力(尤其在中國的工業領域)都將對其產生顯著影響,但預期全球范圍最強有力的影響因素仍將是總發電量中可再生電力占比上升。
中國將繼續引領太陽能熱力消費擴張
報告預測,全球太陽能熱力消費預計將在2021-2022年間加速增長,每年上漲8%,而在2019年,這一增長大約在4%左右。中國、美國、歐盟和中東等關鍵市場合計將占增長的70%以上,中國盡管國內市場有所收縮,但將繼續引領太陽能熱力消費擴張。
圖:2020-2022年部分地區太陽能熱力消費增長預測
但是在這些大市場中,對太陽能熱力的政策關注有限。政策制定者對供熱電氣化卻越來越感興趣,這意味著小型太陽能熱水系統不僅面臨來自熱泵的競爭,還面臨來自屋頂光伏系統的競爭。
在發展中國家,技術簡單、維護量少,仍然是太陽能熱力獨立系統的重要優點。例如法規或經濟激勵措施以及與社會住房計劃掛鉤的政策支持將仍然是未來太陽能熱力市場的決定因素。
2025年,全球可再生熱力消費量預計將比2019年增加20%
報告預測,2025年,全球可再生熱力消費量預計將比2019年增加20%,其中建筑物領域(+24%)的增長要比工業領域(+15%)的更強勁。但盡管有增長,到2025年,可再生能源供熱預計僅占全球熱力消費的12%。
此外,由于工業流程電氣化和發電量中可再生電力占比不斷增加,預計未來五年全球可再生電力的工業消費將增長40%以上,中國占這一增幅的三分之一,歐盟、印度和美國合計另占三分之一。最近的技術使得工業熱泵適用于多種低溫(﹤200℃)工藝流程,因此工業熱泵的應用將有望繼續擴展。