GCNR研报 | 非洲绿色能源转型的十大驱动因素(上)
非洲是全球第二大洲,拥有55个国家,人口超过12亿。许多非洲国家的人口结构年轻,预计到2050年,非洲的劳动年龄人口将增加7.4亿,成为全球劳动人口增长最快的地区。由于人口增长、生活水平的提升以及工业化进程,未来几十年非洲的能源需求将显著增加。为了确保未来的能源供应能够以可持续的方式满足需求,非洲必须通过绿色能源实现能源转型,这为投资者带来了巨大的市场机会。未来,非洲的能源结构将以可再生能源为核心,逐步减少对化石燃料的依赖,转向更加清洁的能源来源。这不仅是应对全球气候变化的需要,也是提升能源可及性、促进经济增长和提高生活质量的关键。
一、五大区域各具特点,能源转型路径多元
非洲的区域划分通常基于地理、文化、经济和政治等因素,常见的划分方式将非洲分为五个主要区域(图1)。这五个区域拥有多样的能源资源和独特的能源转型挑战,每个地区的能源发展模式各具特点。
图1:非洲五大区域划分
1. 北非(North Africa)
-
位置:位于非洲大陆的北部,靠近地中海。
-
主要国家:埃及、阿尔及利亚、利比亚、摩洛哥、突尼斯、苏丹和毛里塔尼亚。
-
特点:该区域以阿拉伯文化为主,经济上依赖丰富的石油和天然气资源,气候干燥,部分地区为撒哈拉沙漠。
-
能源出口与可再生能源发展:北非以其丰富的化石燃料资源闻名,特别是在石油和天然气领域,阿尔及利亚和埃及是全球主要的天然气出口国。近年来,北非国家在可再生能源方面的进展显著,尤其是太阳能和风能。摩洛哥和埃及在太阳能光伏发电方面取得了显著成就,并推动了地区内外的能源出口。北非凭借其地理优势,已成为欧洲能源市场的重要供应者。俄乌冲突进一步提升了北非作为欧洲天然气供应替代者的战略地位。
2. 西非(West Africa)
-
位置:位于非洲西部,毗邻大西洋。
-
主要国家:尼日利亚、加纳、塞内加尔、科特迪瓦、马里、布基纳法索、利比里亚、几内亚、几内亚比绍等。
-
特点:西非人口密集,农业和矿业发达,拥有丰富的石油资源,尤其是尼日利亚是非洲最大的石油生产国。
-
化石燃料主导,发展可再生能源潜力:西非以尼日利亚为代表,是石油和天然气的生产和出口重地。然而,尽管该地区的化石燃料资源丰富,但电力基础设施薄弱,能源安全问题严重,许多国家长期依赖柴油发电。塞内加尔和毛里塔尼亚近年来在天然气出口方面逐渐崭露头角,预计到2024年将成为全球液化天然气(LNG)的出口大国。尽管该地区的可再生能源尚未大规模开发,但其太阳能和风能潜力巨大。
3. 东非(East Africa)
-
位置:位于非洲东部,沿印度洋。
-
主要国家:肯尼亚、埃塞俄比亚、坦桑尼亚、乌干达、卢旺达、布隆迪、索马里、马达加斯加等。
-
特点:该区域自然景观多样,包括东非大裂谷、草原和高山,经济以农业和旅游业为主,气候多样化。
-
天然气开发与水力发电:东非是非洲能源开发的新兴区域,天然气资源的发现使该地区成为全球能源市场的重要关注点。莫桑比克和坦桑尼亚的天然气发现和出口项目正在逐步推进,莫桑比克的LNG出口自2022年开始。除了天然气,东非还拥有丰富的水力发电资源,肯尼亚在地热能源开发方面也取得了重大进展。随着天然气开发和水力发电项目的推进,东非将逐步提高能源出口能力并增强本地区的能源安全。
4. 中非(Central Africa)
-
位置:位于非洲大陆的中部,赤道附近。
-
主要国家:刚果民主共和国、乍得、中非共和国、喀麦隆、加蓬、赤道几内亚、安哥拉等。
-
特点:中非矿产资源丰富,特别是铜、钴和石油资源,但交通和基础设施相对落后。
-
石油和天然气出口:中非的能源资源相对有限,但刚果共和国、赤道几内亚和安哥拉的石油和天然气资源仍具有重要经济意义。安哥拉在石油和天然气出口方面继续发挥主导作用,同时也在逐步向可再生能源转型。该地区的天然气储量虽然有限,但液化天然气的出口为地区经济带来了重要收入。
5. 南部非洲(Southern Africa)
-
位置:非洲最南端。
-
主要国家:南非、纳米比亚、博茨瓦纳、津巴布韦、赞比亚、莫桑比克、莱索托、斯威士兰等。
-
特点:南非是该区域的经济强国,拥有丰富的矿产资源,如黄金和钻石。区域内国家具备良好的基础设施和经济发展潜力。
-
从煤炭到清洁能源的过渡:南部非洲,尤其是南非,长期依赖煤炭发电。然而,随着全球对清洁能源的需求不断增加,南部非洲正逐步转向可再生能源。南非的能源转型重点是通过发展天然气和可再生能源来替代老旧的煤电设施。纳米比亚凭借其丰富的太阳能和风能资源,逐渐成为绿色氢能和可再生能源的重要中心。
二、区域发展差距显著,整体能源获取率低
截至2021年,撒哈拉以南非洲有5.7亿人仍未获得电力,占全球无电人口的75%。在23个非洲国家,电力获取率低于50%,尤其是在农村和偏远地区,电力覆盖率甚至不足20%,能源贫困问题尤为严重。2020年,约9.6亿人仍依赖传统炉灶和燃料进行烹饪,使得非洲成为全球现代能源普及率最低的地区。这种情况不仅限制了居民的生活质量,也严重阻碍了当地的经济发展。由于缺乏可靠的能源供应,基本社会服务(如医疗保健)的获取也受到重大影响。
最新数据显示,全球超过10亿人依赖于没有可靠电力供应的医疗设施,其中非洲地区约有15%的医疗设施尚未接入电力。能源贫困反映了非洲能源资源的丰富性与现代可靠能源服务的长期短缺之间的巨大反差。这不仅表现为电力获取不足,还体现在电力供应的极不稳定,甚至在尼日利亚和南非这样的工业大国,停电问题也十分普遍。
图2展示了非洲五大区域在“清洁燃料与技术的烹饪获取率”和“电力获取率”方面的统计数据,具体分析如下:
清洁燃料与技术的烹饪获取率:
-
北非:89%的居民能够使用清洁燃料和技术进行烹饪,处于领先地位,说明北非在能源转型和清洁能源使用方面具有较好的发展水平。
-
西非和东非:仅有14%的居民使用清洁燃料进行烹饪,显示出这些区域在清洁能源领域的发展相对滞后,仍需大力推动相关能源政策。
-
中非:10%的居民使用清洁燃料,处于较低水平,清洁能源的普及还非常有限。
-
南部非洲:39%的居民使用清洁燃料,尽管比西非、东非和中非高,但仍有较大提升空间。
电力获取率:
-
北非:98%的居民能够获取电力,说明北非的电力基础设施较为完善,电力覆盖率接近普及。
-
西非:56%的居民能够获取电力,显示出电力基础设施建设正在逐步推进,但仍有一半人口处于无电状态。
-
东非:52%的居民能够获取电力,情况与西非类似,电力覆盖率还需进一步提高。
-
中非:仅有31%的居民获取电力,电力基础设施非常落后,亟需国际和本地区合作以加快电网建设。
-
南部非洲:53%的居民有电力供应,略高于东非和西非,但仍有相当比例的人口未能享受现代电力服务。
由此可见,北非在清洁燃料和电力获取方面表现最好,几乎实现了普及。而西非、东非和中非在这两方面都面临较大挑战,尤其是清洁燃料的普及非常有限。南部非洲相对有所进展,但在清洁燃料和电力覆盖方面仍有较大提升空间。这表明,非洲大陆的能源发展存在显著的区域差异,尤其在可再生能源和电力基础设施建设方面,不同地区的发展水平参差不齐。为了应对这一挑战,非洲各国逐渐认识到可再生能源的巨大潜力。太阳能家庭系统、微电网和分布式可再生能源解决方案为偏远地区提供了可靠的替代能源接入方式。
图2:非洲各区域清洁烹饪燃料和电力的获取情况(2021年)
三、化石燃料仍然占据主导地位
化石燃料在非洲的能源供应中依然占据主导地位,许多非洲国家仍然依赖煤炭、石油和天然气等传统能源来满足其电力需求,尤其是在南非和尼日利亚等主要经济体。2022年,非洲的煤炭、天然气和石油发电装机容量占总装机容量的74.3%。如图3所示:
天然气是最大的电力来源占43.5%,北非国家,特别是阿尔及利亚和埃及,主要依赖天然气发电,反映了该地区丰富的天然气资源。
其次是煤炭占20.6%;煤炭是非洲的第二大能源来源,主要集中在南非。南非是非洲最大的煤炭生产国和消费国,因此其煤炭发电占比较高。
柴油/重燃油/石油占10.2%;柴油和石油发电依然在非洲一些地区广泛使用,尤其是在基础设施不完善、天然气或煤炭资源匮乏的国家,通常用于偏远地区或电网覆盖不足的地方。
此外,生物质能在非洲广泛用于家庭烹饪和取暖,特别是在农村地区。然而,大多数生物质能的使用形式并不可持续,传统燃烧木材或木炭的方式不仅效率低下,而且对环境有害。目前,生物质能占该地区能源使用的50%。
这一能源结构的挑战在于,尽管生物质能在满足基本能源需求方面发挥了重要作用,但其不可持续性对环境和健康产生了负面影响;而化石燃料的使用则加剧了碳排放和全球气候变化的压力。因此,加快可再生能源的推广(如太阳能、风能和水电),并逐步减少对化石燃料的依赖,成为非洲能源转型的关键任务。
图3:2022年非洲发电总装机容量
四、可再生能源潜力巨大
非洲拥有丰富的可再生能源资源,尤其是太阳能、风能、水电和地热能。非洲拥有全球60%的太阳能资源,年平均日照量高达2,119 kWh/m²,特别是在北非和撒哈拉以南地区,具备全球最丰富的太阳能资源。然而,非洲大陆的太阳能光伏装机容量仅占全非洲总装机容量的5%。非洲每年的风能潜力估计为 180,000 太瓦时,尤其是在阿尔及利亚、埃塞俄比亚和纳米比亚等国家,风能资源十分丰富,但风电装机容量仅占总装机容量的0.7%。水力发电在非洲电力供应中也占据了重要位置,尤其是在中部和东部非洲国家,这些国家拥有丰富的水资源,装机占比高达15.7%。地热能在非洲主要集中于东非裂谷地区,特别是肯尼亚和埃塞俄比亚。3.1%的占比相对较高,显示了该地区在地热资源利用上的潜力。现代生物质能的应用在非洲依然有限,仅占0.4%,主要用于一些小规模的能源生产项目。
尽管非洲拥有巨大的可再生能源潜力,2022年非洲的可再生能源装机容量仅为63.9GW,而全球可再生能源发电装机容量已达到3372GW,非洲的开发水平相对较低。2022 年非洲的可再生能源发电装机容量增长了 2.7 吉瓦,但相比之下,欧洲和北美的发电装机容量分别增长了 57.3 吉瓦和 29.1 吉瓦。这表明,虽然非洲在可再生能源领域的资源极其丰富,但这些资源尚未得到充分开发,未来有着巨大的发展空间和潜力。
图4:2022年非洲可再生能源发电装机容量
五、战略矿产资源的丰富
非洲蕴藏着大量的战略矿产资源,如锰、铜、锂、钴、铬和铂,这些矿产是可再生能源和低碳技术(如电池和风力涡轮机)所需的关键材料。这些材料广泛分布于非洲大陆。特别是在电动汽车(EV)电池中应用广泛的锂,刚果民主共和国、加纳、马里、纳米比亚和津巴布韦等国家的储量十分丰富,这些国家共拥有约500万吨的锂资源,几乎是2023年全球锂产量的30倍。此外,非洲还拥有全球约25%的天然石墨储量、超过35%的锰储量、50%的钴储量以及75%的磷矿石储量。
随着全球能源转型的推进,对这些关键材料的需求日益增加。非洲丰富的资源使其成为全球能源转型的关键角色。如果非洲生产国能够从单纯的原材料出口转向发展高附加值的国内生产链,并将由此获得的收入投入到清洁能源基础设施和能源获取的投资中,这不仅有助于促进国内经济的发展,还能为非洲人民带来实质性利益。目前,非洲的人均制造业增加值是全球最低的,但对绿色产业制造业增加值的投资,能够帮助这些资源丰富的国家大幅提高制造业水平,推动其经济的可持续发展。(待续)
(原创文章,转载请注明来源)