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国际能源署(IEA):《能源技术研发和预算:2020年》


第一部分  IEA成员国公共能源研发趋势概述

2019年,IEA成员国的公共能源研发预算总额预计增长4%,达到209亿美元(图1)。这是继之前四连降后的连续第三年上升;2019年水平比2008年高出三分之一,与2012年相当,但远低于2009年的峰值。

1:IEA成员国公共能源研发总预算*

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*PPP:购买力平价。2009年的225亿美元是与当年美国复苏和再投资法案(刺激)支出有关的一个异常值

数据来源:国际能源署

 按PPP计算,美国和日本在能源研发上的支出在IEA成员国中最多(见图2和图3),其次是德国、法国、英国、加拿大、韩国、意大利和挪威。2019年,除日本以外的所有成员国研发支出都有所增加(日本当年下降了2%)。数据还包括欧盟“地平线2020”计划下的欧盟能源研发预算,这一预算比IEA成员国中除了日本和美国外,其他成员国的总和都要大。

2:  IEA成员国(分国家)和欧盟的公共能源研发预算*

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3: 2019年度各国公共能源研发预算总额*

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*欧盟是指“地平线2020”计划下的欧盟总预算,而不是欧盟成员国的国家预算总和                  

资料来源:国际能源署

 IEA成员国之间的公共能源研发预算(按本国单位GDP)差异很大,2018年约为0.1到1‰(图4)。挪威最高(0.86),芬兰次之(0.81‰)。其他主要国家是日本(0.58‰)、瑞士(0.57‰)和法国(0.50‰)。

4: 2018IEA各国公共能源研发预算(按千单位GDP)占比

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资料来源:国际能源

第二部分 IEA国家跨技术的公共能源研发趋势

 在过去40年中,IEA成员国在能源研发方面的投资越来越多样化(图5)。1974年,核能占公共能源研发总预算的75%,而在2019年,核电比例逐年下降至21%,与能源效率(21%)、可再生能源(15%)和交叉研发(23%)投入占比相当。化石燃料研发预算在上世纪80年代和90年代初达到最高水平,自2013年以来(15%)下降至2019年的9%。

 能源效率和可再生能源的预算在20世纪90年代和21世纪大幅增长,分别从1990年的7%迅速增长到2010年的23%和21%,2010年以后,能源效率的份额几乎保持不变,而可再生能源的份额下降到15%。另一方面,交叉型研发在21世纪的最初十年中有所增长。自2012年以来,氢和燃料电池的预算一直保持在3%的份额。

5: IEA公共能源研发技术演变

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资料来源:国际能源署

   2019年,美国以最高的核能研发预算(13.14亿美元)战胜日本,而日本仍然是迄今为止氢和燃料电池研究领域投资最高的国家(2.97亿美元)(图6)。2019年,欧盟将其预算的近四分之一用于其他电力和存储技术(4.61亿美元),用于该技术类别的资金比任何IEA国家都多。在其他技术投入中,美国的预算最高。2019年,除化石燃料外,所有类型技术的预算都增加了4%。氢和燃料电池的增幅最高,为18%,2018年为25%。

6: 20182019IEA主要成员国和欧盟的分技术预算*

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*欧盟是指“地平线2020”计划下的欧盟总预算,而不是欧盟成员国的国家预算总和

                                                                                                                                                                             资料来源:国际能源署

第三部分:低碳能源研发趋势

 2019年,IEA成员国在低碳能源技术研发方面的公共支出大幅增加,达到197亿美元,占总预算的94%(图7),在连续四年下降后,推动了总支出的第三次年度增长。非低碳能源技术支出稳定在略高于10亿美元的水平。

7: IEA成员国低碳能源研发预算的演变*

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*2018年以后的数据包括日本环境部(MoE)的额外支出(2018年为4亿美元的低碳技术研发投入),这是前几年没有涵盖的。这对2017-2018年的显著性增长产生了影响

资料来源:国际能源署

根据这一趋势,大多数国家在2019年增加了对低碳研发的投资(图8)。在美国,低碳能源研发预算预计增长7%,新增4.79亿美元;第二大增长地是挪威(新增2.42亿美元,与挪威风力示范项目有关)。与大多数国家相反,日本的低碳预算下降了2%。

8: 2019IEA主要国家和欧盟的低碳能源研发预算变化

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 资料来源:国际能源署

          

第四部分 全球能源研发趋势

IEA在关于能源创新工作方面,通过收集有关非IEA成员国的政府以及企业能源研发支出趋势的数据,持续努力扩大覆盖范围。2019年,全球公共能源研发预算估计达到约304亿美元(图9),证实了经过几年的下降后,自2017年以来呈上升趋势。这一增长主要归因于欧洲和美国的支持,中国在能源研发方面的公共支出在经历了两年的强劲增长后趋于稳定。

9:全球公共能源研发预算*

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*非成员国的数据根据公共来源估计,并随着时间的推移而不断修订。2018年的数据首次包括日本环境部(MoE)的额外支出(4亿美元),这是前几年没有涵盖的。这对2017-2018年的明显增长产生了影响。IEA亚洲大洋洲包括日本、韩国、澳大利亚和新西兰。欧洲和欧盟包括奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、斯洛伐克共和国、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英国和欧盟。IEA美洲包括加拿大、墨西哥和美国

资料来源:国际能源署

IEA数据显示,全球公共低碳能源研发支出估计在经历两年下降后,于2016年反弹,此后一直呈上升趋势,2019年达到约250亿美元的新高(图10)。这一增长是由欧洲和美国以及中国不断增加的预算推动的。值得注意的是,低碳能源研发方面的公共支出增长速度快于能源研发总预算,同比增长率接近6%。然而,随着Covid-19大流行病对全球能源系统(包括对公共低碳能源研发预算)的影响显现,这些令人鼓舞的趋势需要在2020-2021年进一步审查。

10:全球公共低碳能源研发预算

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资料来源:国际能源署

在企业能源研发支出方面,根据目前在能源技术行业活跃的上市公司样本,2018年度能源研发支出增加了约4%(包括汽车制造商)(图11)。2018年,该样本的能源研发支出总额接近940亿美元。2018年,石油天然气和其他化石燃料开采行业的企业研发支出实际增长1%,这是自2014年以来该行业研发支出的首次增长。不过,支出仍比2014年水平低45%,在收入中所占比例并未大幅上升。虽然油气公司研发预算反弹乏力,但发电和供应公司的研发预算仍在继续上升。西门子(Siemens)和通用电气(General Electric)在全球能源研发支出最高企业排名中名列前茅,中国石油(Petrochina)近10年来首次落选前三名,前十名中有四家是中国企业。

 11:全球企业在能源相关行业的研发支出

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 注:分类基于彭博行业分类系统。所有公开报告的研发数据都包括在内,不过总部设在不要求披露研发支出国家的公司代表性不足。部分采用了公司决策者的访谈数据,在没有其他数据来源的情况下,使用了每个部门的收入份额估计。“其他”包括碳捕获利用和储存、电力储存、绝缘、照明、其他化石燃料和智能能源系统。

资料来源:国际能源署

汽车制造商通常拥有比能源公司更高的研发预算(绝对值和预算份额),随着政府政策导向和竞争压力推动能源效率和电动汽车研发投入增加,预算还将进一步加大。汽车制造商是近年来企业能源研发支出增长的最大贡献者。这一趋势在欧美主要汽车和汽车零部件企业中尤为明显,2018年这些企业的研发支出平均增长约7%,而日本和韩国企业的研发支出则为4%。日益全球化发展的中国汽车制造商的研发支出平均增长超过20%。与能源公共研发不同,许多活跃于整个能源系统的大公司在研发总预算中较低的部分用于新技术,大部分支出将用于现有技术和产品开发的改进方面。

 

来源:IEA《Statistics report: Energy Technology RD&D Budgets 2020》

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