全球可再生能源进展：太阳能主导地位与储能协同发展的追踪分析（第5版）

《IEEE Journal of Photovoltaics》：Global Progress Toward Renewable Electricity: Tracking the Role of Solar (Version 5)

本文追踪全球可再生能源转型进程，聚焦太阳能光伏(PV)技术的主导作用。研究团队基于六大权威机构数据，系统分析了2024年全球电力结构演变，发现光伏占新增发电容量的70%，低碳电源发电量首次突破40%门槛。研究通过线性/对数双尺度图表揭示可再生能源增长轨迹，特别关注电网级储能(BESS)的爆发式增长(113%)，为能源政策制定提供关键数据支撑。

　　

随着全球气候变化问题日益严峻，能源转型已成为国际社会的共同课题。电力部门作为碳排放的重要来源，其清洁化进程尤为关键。近年来，可再生能源特别是太阳能光伏(PV)技术取得了突破性进展，但全球电力系统的转型速度是否足以应对气候变化？各种清洁能源技术的实际贡献如何？这些问题的解答需要基于权威数据的持续追踪。

发表在《IEEE Journal of Photovoltaics》的这项年度研究，通过系统收集和分析全球电力数据，揭示了2024年能源转型的最新进展。研究发现，太阳能光伏继续引领全球电力装机增长，占新增容量的70%，而中国和美国分别以278 GW_AC和38 GW_AC的装机量成为最大市场。更令人振奋的是，包括水电、核电、风电和太阳能在内的低碳电源发电量占比首次突破40%大关，标志着全球电力结构转型进入新阶段。

研究人员采用多源数据整合方法，主要依托能源研究所(Energy Institute)《世界能源统计评论》、美国能源信息管理局(EIA)、国际能源署(IEA)、国际可再生能源机构(IRENA)、世界核能协会(WNA)和REN21六大权威机构的数据，通过对比分析和交叉验证，确保数据的准确性和可比性。研究特别引入了线性与对数双尺度图表展示方式，既满足专业分析需求，也便于向公众传达核心信息。

全球电力供需格局

2024年全球总发电量达到31,256 TWh，同比增长4%，延续了电气化程度持续加深的趋势。化石燃料仍是主导电源，但增长乏力；而非水可再生能源(风电、太阳能、地热、生物质)发电量占比稳步提升至17.4%。研究通过对比1990-2024年的发电量与装机容量数据，清晰展示了各种能源技术的发展轨迹。

低碳电源突破性进展

当将水电、核电、风电和太阳能合并为"低碳"电源时，其发电量占比自2005年以来持续上升，2024年达到40%的历史新高。这一增长主要得益于太阳能和风电的迅猛发展，而核电发电量基本保持平稳，水电仅有小幅增长。研究首次引入年度发电量增量分析，直观展示了低碳电源增长与总电力需求增长之间的关系。

太阳能光伏的主导地位

光伏发电已成为增长最快的发电技术，2023-2024年间装机容量增长32%，全球累计装机容量突破2 TW_DC。中国成为首个光伏装机容量超过1 TW的国家。尽管光伏目前仅占全球发电量的6.8%，但在19个国家的电网渗透率已超过10%。研究注意到，光伏发电的快速增长也带来了白天电力过剩的挑战，凸显了储能技术的重要性。

储能技术协同发展

电网级电池储能系统(BESS)呈现爆发式增长，2024年增长率达113%，累计容量达126.1 GW。中国以75.2 GW的装机容量领先全球，占比60%；美国以25.7 GW位居第二。值得注意的是，美国电网级电池储能容量已超过其抽水蓄能容量(约19 GW)，预计全球范围内这一转折点将在2025或2026年出现。

本研究系统揭示了全球能源转型的关键趋势：太阳能光伏已成为新增发电容量的绝对主力，低碳电源发电量占比突破40%标志着电力结构转型进入新阶段。然而，可再生能源增长仍未能完全满足电力需求增量，凸显了加速转型的紧迫性。储能技术的快速发展为高比例可再生能源并网提供了技术支撑，但全球部署不均衡问题依然突出。该研究为政策制定者、产业界和研究人员提供了权威的数据参考，强调需要持续加大光伏部署力度，优化储能配置，推动全球能源系统向低碳化方向加速转型。