本篇繼續分享OT閱讀《World Energy Investment 2023》心得，這是第四章「能源終端使用及效能」(Energy end use and efficiency)部分，IEA的報告中將本章分為「建築」(Buildings)、「運輸」(Transport)、「工業」(Industry)、「影響」(Implications)。
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2022年，全球效率、電氣化和終端使用的投資達到歷史新高，主要由建築行業和強勁的電動車銷售驅動，但2023年的支出增長可能會放緩
下圖投資的目標旨在減少建築、工業和交通部門能源消耗的投資被歸入最終用途類別。它們包括能源效率、電氣化，以及用於供暖、冷卻或工業過程的可再生能源的直接使用。能源效率投資指的是在新的節能設備或翻新上的支出，從而減少能源使用。電氣化涵蓋了交通部門的電動車和建築和工業部門的熱泵。
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| 2016-2023e年，各行業在能源效率、電氣化和最終用途的可再生能源方面的全球投資 |
全球能源危機在2022年提高了對效率、電氣化和最終用途的支出，但2023年的效率投資可能面臨逆風
全球能源危機使2022年的能源效率、電氣化和最終用途可再生能源的投資增加了16%，在《世界能源投資報告》中追踪的所有三個最終用途部門(建築、運輸和工業)都達到了新高。
由於歐洲和美國政府對瓦斯短缺、電價上升和高通脹作出的反應，建築部門的投資增長了11%。新興市場和發展中經濟體(EMDEs)的投資增加了19%，只有中國大陸由於持續的Covid-19封鎖和房地產危機，能源效率投資減少。2022年也見證了熱泵安裝的兩位數成長。
2022年，運輸部門的電氣化投資增長了60%，電動汽車銷售量創下新高，全球超過1000萬輛。增長來自世界各地，包括EMDEs，從低基礎出發見證了指數型的增長。2023年這一趨勢的維持將取決於型號的增加、充電基礎設施的投資，以及政府為電動汽車提供的獎勵隨著前期成本接近內燃機模型而逐步減少的管理。
工業部門面臨高價，包括瓦斯和電，導致一些工廠在歐洲和中國大陸減少生產和投資。然而，EMDEs和美國的再次活躍導致2022年該部門的能源效率投資增長了3%。雖然一些技術仍在開發中，高能源價格可能導致2023年在工業效率和電氣化方面的新投資。
2023年，所有部門的能源效率投資都可能面臨逆風。在今年初，通常用於提供投資趨勢洞察的全球指標發出了混合的信號。近幾個月，歐盟的住房貸款市場幾乎陷入停滯。許多地區的通脹仍然很高。很多將取決於美國和歐洲的政府干預和監管政策在多大程度上支持持續的效率和最終用途投資，特別是對於熱和運輸的電氣化。在這個階段，我們預計2023年的能源效率、電氣化和最終用途可再生能源的整體支出將適度增長4%，電氣化將繼續是最有活力的部門，而效率支出則將落後。
§建築
2022年對建築的能源效率支出增加，但持續的生活成本危機和經濟不確定性可能會減少2023年的投資
電氣化(例如，熱泵)的支出已包含在總支出中，並在右側的軸上以總支出的比例表示。
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| 在建築領域，2016-2023e的能源效率和電氣化投資支出按地區分布 |
熱泵銷售在許多地區連續第二年實現雙位數增長，因為它們開始替代基於化石燃料的加熱系統
熱泵(Heat pump)台灣比較少見，OT為大家科普一下。它是一種能夠從一個低溫環境中提取熱量，然後將它轉移到高溫環境的裝置。它可以用來加熱或冷卻空間，同時也可以用來加熱水或者執行其他熱能相關的任務。熱泵的運作原理類似於冰箱，但方向相反。冰箱將熱量從內部移出，使內部冷卻，然後將熱量釋放到外部；而熱泵則將熱量從外部提取，然後在內部放出，進行加熱。
熱泵的工作過程涉及流體的循環，稱為工作介質。這種流體在低溫環境下吸收熱量，然後在高溫環境中釋放熱量。熱泵系統包括一個壓縮機，它將工作介質壓縮成高壓狀態，使其能夠在高溫下釋放熱量。然後，壓縮過的工作介質被送到低壓區域，冷卻和膨脹，以吸收新的熱量。
熱泵被廣泛應用於家庭加熱和冷卻系統、熱水供應、工業生產過程中的溫度控制等領域。由於它們可以在較低的能源成本下提供加熱和冷卻功能，並且具有較低的環境影響，因此熱泵被認為是一種能源效率較高的技術，有助於減少對傳統能源的需求。
下圖中為空氣對水的單元包括熱泵熱水器，總計還包括地源和水源熱泵。在下圖中提到的「空氣對水」和「空氣對空氣」是兩種常見的熱泵類型原理跟應用大致如下：
- 空氣對水熱泵(Air-to-Water Heat Pump)：這種熱泵利用室外空氣中的熱能，通過壓縮和膨脹過程，將熱能轉移到水中，然後將熱水用於加熱建築物或供應熱水。主要用於加熱室內空間和供應暖水。可以用於暖氣系統、地板采暖系統、暖氣散熱器等。也可以與輻射采暖系統結合使用。
- 空氣對空氣熱泵（Air-to-Air Heat Pump）：這種熱泵同樣利用室外空氣中的熱能，但將熱能轉移到室內空氣中，然後將暖空氣通過風扇送入室內，從而加熱室內空間。主要用於加熱和冷卻室內空間。它們可以作為空調系統的一部分，可以在冷天加熱室內，也可以在熱天冷卻室內。這種熱泵在家庭、辦公室和商業建築中廣泛應用。
- 地源熱泵(地熱熱泵)：這種熱泵利用地下的穩定溫度來加熱或冷卻建築物。它們通常需要地下管道系統來傳遞熱量。
- 水源熱泵：類似於地源熱泵，但使用水體（如湖泊、河流或井水）作為熱源或冷源。
- 地板采暖熱泵：這種熱泵專用於地板采暖系統，通過地板傳遞熱量來加熱室內空間。
- 海水熱泵：類似於水源熱泵，但使用海水作為熱源或冷源。這在一些沿海地區被廣泛使用。
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| 2021年和2022年熱泵銷售增長率（左）以及熱泵在全球加熱系統銷售中的市場份額（右） |
2022年的建築能效投資受到公共直接投資的支持，以應對能源不安全性，同時全球建築行業也小心地重新開放
在2022年，全球建築部門的能效投資較2021年增加了約14%，延續了過去幾年的強勁增長趨勢。預計由於借款成本的提高和經濟不確定性的影響，效率支出在2023年將回落。
2022年的總投資約為2850億美元，比前一年的效率支出和電氣化增加了很多。這是一個持續的努力的結果，主要由歐洲主導，以應對俄羅斯入侵烏克蘭引發的能源危機，以及其他國家(例如美國的通貨膨脹削減法案)由於政策和價格驅動的支出增加。
2022年的增長與近期趨勢一致，但初步跡象顯示，由於全球經濟因烏克蘭的持續衝突而面臨增加的不確定性，2023年的支出將放緩。而借款成本對世界各地經濟體的建設需求的影響、信貸供應和貸款的不確定性，以及幾個大型政府計劃的縮減，也是原因之一。
2022年效率投資的增加是美國、德國和義大利等主要市場持續支出的結果。美國的支出超過330億美元，主要是透過持續資助能源效率計劃(例如，氣候調節)或公用事業需求側管理。預計美國的政府效率支出將於2023年透過新成立的國家和社區能源辦公室進一步增加970百萬美元。德國政府在2022年撥款給效率約510億美元，並對一些支援計劃的設計進行了調整。從2022年7月底開始，對於聯邦建築效率計劃(BEG)的資金提供條件進行了多次調整，以便更好地獲得資金並簡化申請程序。KfW貸款計劃繼續，但撥款被取消，現在只有BAFA直接補貼單一措施，補貼率降低(平均為給定措施的5%)，以使更多申請人受益於可用資金。一項新的補貼計劃《氣候友好的新建築》於2023年初生效，引入了BEG下合格支出的擴大覆蓋範圍，包括自己工作的材料成本和合格投資者的更廣泛定義。
義大利的Superbonus計劃使義大利在2021年至2022年的能源效率投資幾乎增加了一倍，從230億美元增至約570億美元。但是，計劃最近宣布的重大變更意味著2023年以後的支出尚不清楚，預計會下降。最高稅收抵免率已從110%降低到90%，且從2023年2月17日開始，申請獎金的業主將無法直接將合格稅收抵免轉讓給銀行或直接轉讓給他們的建築公司，以獲得最終發票的折扣。
影響2022年支出的另一個重大變化是中國大陸的房地產開發投資比2021年減少了10%，導致綠色建築的交付速度放緩。這種放緩也預計將進一步影響到達中國大陸綠色標準的建築物的交付，這些建築物最初預計到2020年將佔新住宅的約50%，在該國的第13個五年計劃中。同樣，由於建築行業產出的放緩，法國的效率投資也有所下降。英國也因建築業放緩和對可負擔得起的保暖計劃的變更而看到效率支出略有下降，儘管政府已經在綠色住宅補貼計劃下增加了1.86億美元。日本專注於交付達到零能源住宅(ZEH)標準的新建築，並接近ZEH，使新的綠色建築的比例從2018年的建築中的19%增加到2021年的超過34%。日本的支出也受到借款成本的上升和市場不確定性的影響。瑞典、挪威和芬蘭的能效投資在2022年持續上升，反映了近期低迷期的反彈。
在非OECD國家，泰國、南非、巴西和印度尼西亞的能效投資在2022年有所上升。對於這些國家，投資總額仍然相對較低，但顯示了增長的趨勢。南非繼續將國家能源效率計劃(NEEP)納入公共領域，並加大資金支持的力度，以便於其計劃交付。巴西也將從國家能效計劃(PNEF)獲得額外的公共資金，以改進公共部門和民用建築的能源效率，同時促進市場參與。印度尼西亞計劃到2023年初推出一項新的能效計劃，包括補貼和低利率貸款，以鼓勵民用建築和公共部門投資。此外，它還將試點一項新的能源效率合作計劃，該計劃將使建築所有者可以與對效率技術感興趣的投資者合作，並透過共享節能收益來回報他們。泰國也將啟動一項新的能效計劃，該計劃將於2023年底之前向公共部門提供免費的能源審計，以鼓勵效率投資。
儘管建築業在2022年仍然受到挑戰，但全球建築業仍在穩步增長，效率和電氣化投資也在增加。這些變化使全球建築業面臨著前所未有的機遇和挑戰，要繼續提高能源效率和加速電氣化，必須持續關注政策、市場和技術的發展，並在建築業的每個部分都進行投資。
§運輸
銷售的乘用電動車在2022年首次突破一千萬輛大關
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| 全球電動乘用輕型車市場趨勢，2015-2023e 全球電動車銷售及市場份額(左)及電動車購買支出(右) |
推動道路交通效率和電氣化的投資達到歷史新高
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| 在道路運輸部門的能源效率、電氣化和氫能投資 |
上市電池製造公司在2022年第四季的資本支出激增至90億美元，大幅提升了生產能力
下圖統計的上市的電池公司包括LG Energy Solution、BYD、當代鋰科技(Contemporary Amperex Technology)、Samsung SDI、高鈦科技(Gotion High-tech)、Eve Energy和法拉希斯能源甘州(Farasis Energy Gan Zhou)；2022年的數值是基於已完全投產的產能；2025年的數值是基於已公告的、正在建設中的和已完全投產的產能。
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| 全球電池製造業的趨勢，2017-2025年 |
隨著銷售和市場份額的增長，最大的電動車製造商的盈利能力正在鞏固，但對於新進入者和較小的公司來說仍然難以捉摸
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| 2022年選定汽車製造商銷售的車輛數量和利潤率 |
未來是電動化：即使面對原材料價格的劇烈波動和減少的補助，對EVs和電池製造的支出仍然強勁
即使在供應鏈中斷、宏觀經濟和地緣政治震盪、高商品和能源價格，以及全球汽車市場的縮減的背景下，電動汽車的銷售在2022年再次創下紀錄。純電動汽車(BEVs)和插電式混合動力汽車(PHEVs)的登記超過1000萬，比2021年增加了55%。這一數字超過了整個歐盟出售的汽車總數(940萬輛)和2022年在中國大陸出售的一半汽車。電動汽車在汽車銷售總數中的百分比從2021年的9%增加到2022年的14%，這比Covid-19大流行之前的份額多五倍。
歐洲是這一趨勢的例證：2022年售出了270萬輛EV，與2021年相比增長了15%，但這一年年增長速度較近年來有所放緩。大流行引起的供應鏈中斷的尾聲、高通脹和消費者信心下降，以及烏克蘭戰爭引起的不穩定性，增加了在歐洲市場成熟的背景下維持高增長率的挑戰。旨在保護消費者免受油價高峰的化石燃料補助、推遲實施低排放區域和對2035年歐盟ICE禁令的不確定性也可能起到了作用。
2022年，中國大陸的EV銷售較2021年增長80%，達到620萬輛。該國佔全球所有新註冊電動汽車的近60%，並在2022年首次擁有全球道路上50%以上的電動汽車，總計1380萬輛。這一令人印象深刻的增長可以歸因於對早期采納者的一貫政策支持，以及將優惠措施延長到2022年底，這些措施原本計劃在2020年逐步取消。然而，由於中央政府決定終止為期10年的國家EV購買補助，2023年1月的銷售下滑，但在2月有所反彈。這將如何影響2023年剩餘時間的市場尚不清楚。
與2021年相比，美國在2022年的銷售量激增50%，這是繼2019-2020年的低迷之後連續第二年錄得強勁增長。總體上，該國佔了全球電動汽車銷售增長的10%，因為型號供應增加，且優惠政策保持強勁。預計這一趨勢將在2023年維持甚至加速，主要得到了監管的支持。例如，幾家EV製造商宣布計劃在北美的EV供應鏈中投資280億美元，因為通脹減少法案將購車補助與國內製造的汽車掛鉤。
上述三個地區佔了全球新EV銷售的超過95%。從低基礎出發，2022年還看到世界其他一些地區，尤其是亞洲的銷售增長，例如印度的銷售翻了兩番，而越南的銷售從2021年的接近零增加到2022年的7000輛，並預計到2023年將增加四倍。在EMDE市場中，EV的滲透面臨的挑戰源於支付能力較低和價格實惠的EV型號的供應有限，因為許多型號都針對高端消費者，例如SUV。較小的電動模型，如兩輪和三輪車，在這些國家相對較為成功。
在融資方面，隨著政府的全面補助逐漸結束，正在設計新型金融產品以鼓勵EV的採納。例如，澳大利亞提供最長10年的無息貸款。從2023年開始，法國的低收入家庭將有機會在兩年的試用期內獲得無息貸款，如果他們希望換成EV。自2022年起，加拿大基礎設施銀行一直在為購買零排放巴士提供低息或零息貸款，並從更低的運營成本中得到還款。此外，斯洛維尼亞透過其生態基金計劃為有興趣購買EV的人提供補貼貸款。
近年來，電池包的平均價格首次出現增長，在2022年增長了約2%，這反映了芯片和材料短缺以及商品價格上漲的更廣泛趨勢。但是，隨著鋰價格放緩和電池製造商的資本開支保持在高水平，這一趨勢似乎在2023年初開始逆轉，達到2022年最後一季的近90億美元。為了應對持續的需求增長和政府提供的激勵措施，這些激勵措施正逐漸從消費者轉向充電基礎設施和電池製造，2022年對新的電池製造能力進行了創紀錄的投資，與2021年相比增長了60%，達到近1.6 TWh。如果所有宣布的都能實現，到2025年可能有2.5 TWh的新能力，到2030年將有6.8 TWh的總能力投入使用，其中四分之三在中國大陸，但部分由於通脹減少法案的結果，美國的份額也在增加。
§工業
由於中國大陸繼續面臨供應鏈限制，工業部門的投資在2022年保持穩定，而美國和印度則有所增加
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| 工業部門的能源效率投資，2016年至2023年預估，以及選定原材料的成本指數，2016年至2022年 |
高能源價格和主要市場的政策支持對工業效率投資形成了一個底線
儘管宏觀經濟環境不利，工業部門在2022年適度增長了在能源效率和電氣化方面的投資，鞏固了2021年創下的記錄增幅。
由於嚴格的與COVID-19相關的限制在2022年的大部分時間內仍然有效，中國大陸的工業產出受到了壓力。鋼鐵生產比2020年下降了16％，而水泥下降更加明顯。建築活動的恢復受到了建築物庫存的拖累，這是由於房地產泡沫所致。我們估計中國大陸的工業能源效率投資同比下降了14％。COVID限制的解除以及2022年最後一季度經濟需求的緩慢復蘇，應有助於2023年初的強勁反彈。
在歐洲，烏克蘭戰爭和高企的天然氣價格迫使工業進行調整，並將天然氣需求削減了逾25億立方米，與2021年相比。其中一半的減少來自生產削減，例如在鋼鐵行業，工廠的生產量比俄羅斯入侵前減少了25％。由於天然氣是氨生產的關鍵組成部分，化肥行業可能受到價格上漲的影響最大，導致過去一年中約70％的產能被關閉。另外7億立方米的節省來自天然氣轉換為石油，而僅有3億立方米來自能源效率措施。需要高溫的工業過程更難用更清潔的能源來替代。然而，一些大型歐洲工業企業已經宣布了加快在能源效率和綠色電氣化方面的投資計劃，原因是能源價格的波動。然而，目前主要工業公司的資本支出在歐洲仍保持穩定。
在美國，通脹減少法案的頒布將為工業效率和減排帶來新的尾風。該立法包含各種各樣的刺激措施，以實現工業脫碳，使清潔技術投資在碳密集型行業(如鋼鐵、水泥和化學品製造業)中變得財務可行。該法案包括為2033年1月1日之前建成的設施提供為期10年的清潔氫生產稅收抵免，為實現具有競爭力的零排放鋼鐵生產的道路鋪平了道路。該法案還提供了促進水泥製造脫碳的必要刺激措施，並規定政府優先購買綠色產品，向該行業傳遞了強烈的長期信息。相比世界其他地區，預計中國大陸、印度和東南亞的生產將在2023年出現強勁反彈。
歐盟綠色協議工業計劃與零碳工業法案
在2023年2月，歐洲委員會提出了綠色協議工業計劃，以多管齊下的方式實現其清潔能源轉型承諾，回應美國通脹減少法案，並解決歐洲對中國大陸在清潔能源技術上高度依賴的問題。該戰略有四個主要支柱：1) 可預測和簡化的監管環境，2) 更快的融資途徑，3) 增強的技能，以及4) 為抗震供應鏈實現開放貿易。
作為第一支柱的一部分，於2023年3月提出的零碳工業法案旨在提供適合擴大零碳工業規模的監管環境，整體目標是到2030年每年部署時在歐洲國內制造至少40％的清潔能源技術。此外，該法案為八項戰略性零碳技術設定了雄心勃勃的2030年製造目標：太陽能光伏和熱能、電池、熱泵和地熱技術、電解質和燃料電池、可持續生物瓦斯/生物甲烷技術、碳捕獲、使用與電網技術。此外，其他技術，如先進核能和小型模塊反應堆，也有望從該法案的措施中受益，但未分配2030年的目標。為了實現這些目標，該法案引入了具體的政策措施，包括通過建立“一站式服務”來加快零碳技術的許可，將供應鏈標準納入公共招標中以促進多元化，並投資於歐洲勞動力的技能提升。
然而，與通脹減少法案不同，零碳工業法案並未提供直接的資金或補貼計劃來促進國內製造(第15條強調，可以通過歐洲投資銀行集團或其他國際金融機構，包括歐洲復興開發銀行的資源提供進一步的支持)。根據綠色協議工業計劃的第二支柱，成本的大部分預計將由成員國承擔，至少部分通過將排放交易體系的收入重新分配。該計劃授予成員國更大的靈活性來支持清潔製造，包括通過提高國家援助的通知閾值以及為戰略性零碳價值鏈中的重大新生產項目分配有針對性的援助的可能性。然而，歐盟法案的目標實現將需要付出代價。對於列出的大多數技術來說，與第三國的進口要比歐盟的生產成本便宜得多。例如，估計指出，要實現2030年國內生產550 GWh電池的目標，比起完全依靠中國大陸制造的電池來滿足需求，多出的成本將達到119億美元。
§影響
能源效率和電氣化方面的支出正在達到新的高峰，得益於交通部門電氣化的動態增長
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| 按情境比較的全球能源效率、電氣化和可再生能源的投資，以及最終用途和最終用途的能源需求，與2030年的年均投資需求 |
然而，有一些陰霾在地平線上，尤其是對於效率支出：總體投資需要在本十年內增加三倍，以保持1.5度的目標在視線內
2022年在電動汽車銷售、熱泵和能源效率投資方面取得的快速進展，以及美國和歐洲作為對全球能源危機的回應而通過的轉型立法，意味著世界朝著實現效率、電氣化和最終用途支出所需的投資水平邁出了正確的步伐，以實現氣候目標。
去年我們報告說，從2021年的水平到2030年，這些領域的投資需要增加三倍，但現在我們能夠展示，到2030年只需要將年度投資增加三倍，就可以實現NZE情境下的目標，而與已宣布的承諾(APS)的差距已經下降到增加2.5倍。
這個差距的大小在新興和發展中經濟體(除中國大陸外)最大，其中最終用途的年度投資在2030年NZE情境下比今天高10倍。這反映了在這種情境下需要銷售電動車的急劇增長，以及更有效的工業流程、運輸和建築方面的廣泛投資，例如對於快速城市化的回應中零碳準備建築的大幅增加。這種增加是中國大陸不到兩倍增長的情況和先進經濟體兩倍半的增長的情況。
在領域方面，2030年NZE情境下，運輸領域的年度投資比今天高五倍。如果過去兩年中觀察到的電動汽車銷售增長持續存在，並且投資於充電基礎設施相應跟隨，那麼這一水平是可以實現的，但確保這種持續而廣泛的增長仍然是一項巨大的任務。
在建築和工業領域持續投資能源效率的動機將繼續取決於政策制定者提供的長期、可預測和雄心勃勃的信號，以及有利的宏觀經濟前景。目前建築行業的逆風、工業行業的高能源價格、高通脹和金融準入收緊，都使得在這些領域實現持續增長的支出前景變得複雜。到2030年，在NZE情境下，建築部門的能源效率投資將比今天高出七倍，強制性的建築標準和改造要求將在全球范圍內成為常態，並且對工業部門的能源效率和電氣化投資將翻倍增長。確保激勵機制的長期可行性將至關重要，特別是由於許多國家在較高利率環境下面臨財政約束。儘管在這個領域使用資本市場和商業金融的情況還處於早期階段，但它將不得不在為能源效率投資提供更大資金池的進入方面扮演日益重要的角色。
參考資料：
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