近日，國際可再生能源機構（IRENA）在官網刊出文章，揭示了其在世界知識產權組織（WIPO）《全球創新指數2018》報告中撰寫的“創新驅動能源轉型”章節內容。IRENA指出，過去幾十年能源技術的快速創新（尤其是可再生能源技術）驅動了全球能源系統加速向以可再生能源為主的可持續能源系統轉型。然而，能源不同行業領域的技術創新進展并不均衡，使得能源轉型整體發展速度難以滿足《巴黎氣候協定》設定的全球溫升控制在2℃以內的目標。全球能源轉型路途漫漫，需要持續推進各類能源技術的低碳化創新。報告系統分析了全球能源技術創新和能源系統轉型發展現狀、面臨挑戰和未來發展趨勢，主要內容如下：

1、能源轉型現狀

得益于可再生能源技術的加速創新、成本持續下滑和專屬政策的激勵，當前能源轉型正在以前所未有的速度推進。截至2017年底，全球可再生能源累計裝機容量達到2179 GW，超過了燃煤裝機總量（約2000 GW）。過去十年（2008-2017年），太陽能光伏裝機容量從6.1 GW大幅飆漲至390 GW；風電也呈現類似情況，裝機容量大幅增加到514 GW。如今全球約25%的電力來自可再生能源。能源部門的脫碳化是能源轉型的核心所在。2015年簽訂的《巴黎氣候協定》促使協約國制定和實施低碳化的經濟發展戰略，以確保實現全球溫升控制在2℃的氣候目標。當前，全球近三分之二的溫室氣體來源于化石燃料燃燒，因此為了實現氣候目標，能源相關的二氧化碳排放量年均必須減少6億噸。

2、創新是能源轉型的核心驅動力

創新一直是驅動全球能源轉型的關鍵驅動力。當前，全球能源技術創新進入高度活躍期，可再生能源的成本正在快速下滑。如風電，2017年并網的陸上風電項目電力成本已經降到與傳統化石燃料發電相當的水平，而最近完成的一項風電拍賣最低價格達到了0.03美元/千瓦時。而太陽能光伏發展則更快，2010-2017年間，全球太陽能光伏的平準化成本（LCOE）大幅下降了73%至0.1美元/千瓦時，主要原因是光伏模塊效率提升、價格下降和平衡成本減少。太陽能光伏逐步展現出與傳統燃煤電力相當的競爭力。

3、推動能源持續綠色低碳轉型

能效和可再生能源是驅動能源轉型的兩大核心動力，預計到2050年他們將聯合為全球貢獻近90%的二氧化碳減排量。其他10%的減排可以通過發展化石燃料清潔高效利用、核能和碳捕集與封存（CCS）技術來實現。為了實現溫室氣體減排，到2050年終端能源消耗量的三分之二必須由可再生能源提供。而這要求可再生能源年均份額增速（即可再生能源占能源總量的比例年均變化）要達到1.4%，意味著要達到現有增速的7倍。而為了實現上述目標，就必須不斷推進能源技術的創新和加速各類新興綠色能源技術的規模化部署。

4、能源轉型不止帶來氣候效益還能帶來巨大經濟效益

到2050年，可再生能源產業將創造出近600萬個新的就業崗位，完全可以彌補化石能源產業萎縮導致的崗位流失；與此同時，全球GDP將因此增長0.8%（參考情景）。從2015年到2050年，全球由于可再生能源獲得的累計經濟收益將達到19萬億美元。而伴隨可再生能源進一步發展，由此產生的經濟效益將不斷增加。因此決策在制定相關政策的時候要綜合考慮能源轉型的多方面益處，而不是僅僅限于氣候效益。

5、能源轉型面臨的挑戰

毫無疑問，當前可獲得的低碳能源技術對促進能源轉型意義重大。然而如何能夠在21世紀中葉過渡到一個完全基于可再生能源技術的能源系統依舊面臨挑戰。為了在既定時間內實現氣候目標，就需要加速低碳能源技術創新及其商業化。盡管現有的能源技術解決方案能夠應對近三分之二的一次能源轉型，然而僅有太陽能光伏、風電、電動汽車的發展勢頭能夠滿足發展要求。而交通運輸用生物燃料、工業用太陽能熱利用、儲能的發展速度較為緩慢，需要加快發展步伐。此外，另外三分之一的一次能源低碳轉型技術解決方案還沒有商業化，形勢緊迫；亟需能源技術創新、政策激勵、投融資措施以促進新興清潔能源技術的商業化。這三分之一的能源轉型挑戰主要存在于工業、航空、貨運運輸等幾個終端用能行業。

6、創新需求

就電力部門而言，眾多可再生能源發電技術的成本已經顯著下降，展現出了一定的價格競爭力，且隨著技術的進步，其成本會持續下滑。下一步電力行業對可再生能源創新的需求主要在于如何實現高比例可再生能源并網，并保障電網的穩定性。這就要求構建一個彈性的電網，涉及需求側響應管理、儲能以及系統集成等相關技術。丹麥、德國、葡萄牙、西班牙和烏拉圭電力系統的可再生能源比例超過了25%，證明了通過技術手段完全可以實現高比例可再生能源并網。

終端用能部門的能源轉型創新需求在于電氣化，這是一個雙贏的發展方向。因為電氣化一方面可以減少溫室氣體排放，另一方面也會促進高比例可再生能源并網的發展。當前，對碳排放密集的終端用能行業（如鋼鐵制造業、航空業、石化工業等）而言沒有比電氣化發展更好的低碳轉型路線。因此，亟需技術創新以推進上述行業的低碳轉型。此外，還需要制定相關的政策框架來保障轉型順利進行。

7、促進能源轉型的新興技術

分布式發電、信息通信技術（ICT）的發展正在重塑電力系統的運營和管理模式。隨著分布式發電的發展，個人和社區能夠更多參與到電力生產和銷售當中。最近一些年，分布式光伏發電正在以驚人的速度崛起。與光伏相類似，分布式儲能系統的發展也是如火如荼，因為它能夠很好地解決太陽能間歇性問題。

數字技術正被廣泛地應用到各個能源系統中，如數字監測和控制、智能電表、智能傳感器等技術應用到電力系統。增強信息通信和控制能力能夠將眾多的用戶需求響應數據聚合起來，以分析客戶的用能需求變化情況，從而依據客戶的用電習慣合理提供電力服務。

技術在不同行業當中的應用潛力為不同清潔技術和能源系統的集成耦合提供了機遇。例如電動汽車技術的創新發展不僅促進交通運輸行業發展，還能促進可再生能源電力發展，因為他們都涉及到了電力儲能技術。

8、在各個階段培育創新

創新活動應該貫穿技術生命周期所有階段（基礎研究、示范、部署、商業化應用），而政府能夠在其間發揮關鍵作用。對于那些沒有明確可用的低碳能源技術解決方案的終端用能行業而言，從基礎研究到工業化應用所有階段都要進行創新。而創新工作需要資金來支撐。過去七年（2011-2017），清潔能源年度投資達到了3000億美元，其中年度研發經費為100億美元，僅占投資總額的3%，遠低于ICT、汽車行業。因此需要加大對能源技術研發的投入（無論是公共還是私營投入）力度。

單獨的技術創新是不夠的，還需要在政策制定上進行創新。當前大部分的政策聚焦在電力部門，而對其他終端用能行業（如重工業、航空等）關注不足。因此亟需針對上述終端用能行業制定相關的低碳轉型政策框架。

此外，制定恰當的商業化戰略對克服創新“死亡之谷”意義非凡。而這不僅需要健康的投資環境，還需要研究機構和政府的通力合作。

報告最后就當前的能源轉型面臨的創新挑戰，提出了四大戰略性建議：

開展全系統創新：要將能源系統不同領域的不同方面的創新進行有效整合，以達到協同增強效果。即技術創新要與基礎設施、商業模式和系統運營的創新要平衡進行，不要顧此失彼。

加強國際合作：利用現有一些平臺，如IRENA、創新倡議、清潔能源部長會議等，加強各國之間的交流，使得各國能夠分享成功的案例和經驗，集中資源和資本，并共同開展能夠支持共同利益的創新項目，促進創新。

推進可再生能源電力并網集成：可再生能源發電商業化發展的成功案例現在無可爭議，發電成本已降至化石燃料水平。然而，盡管有強大的商業案例，但要實現全球可再生能源資源潛力，需要將全球電力系統中可再生能源的份額從今天的25%大幅提高到2050年的85%左右。這需要通過提高電力系統的靈活性努力促進可再生能源電力的并網集成。。

為終端用能電氣化和低碳轉型提供全套技術選擇方案：交通運輸、供暖、制冷和工業等終端用能部門的電氣化和脫碳化發展滯后于可再生能源電力發展，因此需要一套完善的技術方案促進終端用能的電氣化和低碳化發展。