3.1　能源系统的转型

3.1.1　全球能源系统的变化

目前，太阳能光伏市场蓬勃发展。截至2016年，可再生能源在全球新增电力产能中几乎占到了1/3，在线电力达到了165千兆瓦，其中，中国是无可争议的可再生能源增长的领跑者（图3.1）。“十三五”规划中，对环境污染提出了严格的要求，所以近年来全球的可再生能源容量中，中国占比达到了40%。事实上，中国已经超过了“十三五”规划的太阳能光伏目标，而国际能源署预计，中国在2019年就能实现风力发电所要达到的目标，另外，水电、生物能源以及电动汽车等领域，中国也实现了全球市场的领跑。

图3.1　世界主要经济体可再生能源体量增长速度

图片来源：国际能源署官网www.iea.org；数据来源：国际能源署，2017

可再生能源的优势明显，且成本持续降低。太阳能的生产成本已经从10年前的600美元/兆瓦，降低到了100美元/兆瓦，这个价格已经与化石燃料相当，并且预计太阳能发电成本还会持续下降，这将深刻改变能源格局。在电动汽车产业中，锂电池的价格不断被压低，竞争激烈，改善了电动汽车的经济性。同时，可再生能源的投资不断加大。2017年，联合国的报告显示，2016年全球可再生能源投资总额达到2416亿美元（不包括大型水电），这些投资为全球的发电量增加了138.5千兆瓦，同比增加了127.5千兆瓦，增长了9%。

另外，数字化趋势势不可挡（图3.2），同样也影响了能源领域，其实能源部门是数字技术的领先使用者。20世纪70年代，电力公司就已经利用新兴数字手段促进电网的管理和运营；而石油、天然气公司长期以来都在使用数字技术制定勘探和生产的决策；工业部门一直使用过程控制和自动化，特别是在重工业中，最大限度地提高质量和产量，同时最大限度减少能源消耗；交通部门则是使用智能交通系统提高安全性、可靠性和效率。能源数字化步伐在近几年不断加快，能源公司对数字技术的投资也急剧上升，例如，自2014年以来，全球对数字电力基础设施和软件的投资每年增长超过20%，在2016年达到470亿美元，其投资量比同期全球燃气发电投资高出近40%，几乎等于印度电力部门的总投资（550亿美元）。

图3.2　全球年度网络流量变化

图片来源：国际能源署官网www.iea.org；数据来源：国际能源署，2017