马格里布地区可再生能源在减缓气候变化中的作用：来自TIMES-MAGe模型的见解

《Energy Strategy Reviews》：Maghreb's renewable power future for climate mitigation: insights from the TIMES-MAGe model

马格里布国家通过可再生能源部署和区域电力贸易实现电力部门低碳转型，研究显示风能和光伏主导可再生能源结构，区域贸易可降低阿尔及利亚18%投资需求，并使摩洛哥和突尼斯出口潜力达71%和54%。模型验证了跨国家协调在成本效益和技术可行性中的关键作用，为北非能源转型提供政策参考。

　　### 中文解读：北非地区电力部门转型路径分析

北非地区，包括摩洛哥、阿尔及利亚和突尼斯，正面临一个关键的转型节点。该地区的国家间发展水平各异，但共同面对着气候变化的挑战和实现低碳发展的需求。通过分析这些国家的国家自主贡献（NDCs）和长期低碳发展战略（LT-LEDS），我们可以看到，北非国家正逐步向可再生能源过渡，以减少温室气体排放并提高电力系统的可持续性。然而，这种转型不仅需要技术上的创新，还需要政策层面的协调和区域合作的加强。本文通过TIMES-MAGe模型，对北非的电力系统进行了模拟，评估了可再生能源目标的可行性、脱碳路径的成本效益以及区域电力贸易的价值。

#### 区域背景与挑战

北非地区拥有丰富的太阳能和风能资源，但目前这些国家的电力系统仍然严重依赖化石燃料，尤其是天然气和煤炭。根据现有数据，天然气占该地区电力供应的近三分之二，而可再生能源仅占17%。这种能源结构导致了电力系统的不稳定性，同时也使得这些国家在面对全球能源价格波动时尤为脆弱。突尼斯、摩洛哥和阿尔及利亚的人口预计将在2023年基础上分别增长14%、26%和约20%，这将对电力需求产生显著影响。

此外，区域内的电力贸易仍然非常有限。尽管存在一些跨境电力传输线路，但实际的电力交易量远低于其技术潜力。例如，阿尔及利亚在2023年向突尼斯输送了约12 PJ的电力，而摩洛哥与西班牙之间的电力交易则占其跨境电力的大部分。这种电力贸易的不充分性不仅限制了区域内的资源优化配置，也影响了各国在实现其可再生能源目标时的经济性和可行性。

#### 可再生能源目标与技术路径

在可再生能源发展方面，北非各国的目标有所不同。摩洛哥在2030年设定的目标是将可再生能源在电力结构中的占比提升至52%，而突尼斯则希望在2030年达到30%，并在2050年实现80%。阿尔及利亚则计划在2030年将可再生能源占比提升至27%。这些目标的设定反映了各国在能源转型方面的不同节奏和战略。

研究显示，摩洛哥、突尼斯和阿尔及利亚的可再生能源目标可以通过风能和太阳能光伏（PV）的联合部署来实现。风能和太阳能光伏分别贡献了超过90%的可再生能源装机容量，而集中式太阳能发电（CSP）的作用相对有限。这一结果表明，风能和太阳能光伏是实现可再生能源目标的首选技术，而CSP可能在某些特定场景下发挥辅助作用。

从成本角度来看，灵活的技术部署可以显著降低电力价格。到2030年，摩洛哥和突尼斯的电力价格预计会降低25%，而阿尔及利亚的电力价格则可能下降10%。这些数据表明，通过优化可再生能源的部署路径，可以实现更具成本效益的电力供应模式。

#### 脱碳路径与投资需求

实现电力部门的完全脱碳需要大规模的可再生能源装机容量和相应的储能设施。根据研究，到2050年，北非地区需要约130 GW的可再生能源装机容量和28 GW的储能设施。这些投资总额预计将超过170亿欧元，其中约14%用于储能。这表明，虽然可再生能源的部署可以带来长期的环境效益，但短期内的资本投入仍然巨大。

值得注意的是，区域电力贸易在降低投资需求方面发挥了重要作用。通过电力贸易，阿尔及利亚的总投资需求预计可以减少18%，而摩洛哥和突尼斯则可以出口其跨境电力传输线路容量的71%和54%。这种电力贸易不仅有助于缓解电力供需矛盾，还能为区域内的国家提供经济上的协同效应。例如，摩洛哥和突尼斯作为主要的可再生能源生产国，可以通过向阿尔及利亚出口电力来优化其投资回报，而阿尔及利亚则可以通过进口低成本的可再生能源电力来减少其对化石燃料的依赖。

#### 技术与政策的协同作用

为了实现可再生能源的高效部署，需要在技术和政策层面进行协同。研究中提到，储能技术的引入是实现高可再生能源渗透率的关键因素之一。通过电池储能等技术，可以有效缓解太阳能发电的昼夜波动问题，从而提高电网的稳定性和可靠性。此外，随着可再生能源比例的增加，电力系统对灵活性的需求也日益增强，这为政策制定者提供了优化技术组合和资源配置的机会。

与此同时，政策的引导作用也不可忽视。摩洛哥和突尼斯在可再生能源领域的政策支持更为积极，例如摩洛哥的“太阳能计划”（PST）和突尼斯的“国家可再生能源战略”（PAERTE）。这些政策不仅有助于推动可再生能源的快速部署，还为区域内的合作提供了制度基础。相比之下，阿尔及利亚在可再生能源政策上的进展较为缓慢，主要依赖天然气等化石燃料。因此，如何在阿尔及利亚推动可再生能源的发展，是未来政策制定需要重点考虑的问题。

#### 区域合作的潜力与挑战

区域合作是实现北非电力部门转型的关键因素之一。研究指出，区域电力贸易可以显著降低电力成本，并为各国提供更多的灵活性。例如，在自由贸易（FREE）情景下，摩洛哥和突尼斯的电力价格分别降低了14%和13%，而阿尔及利亚则减少了18%。这些结果表明，区域合作能够带来显著的经济收益，同时也为实现共同的脱碳目标提供了可能性。

然而，区域合作也面临一些挑战。首先，现有的电力传输线路容量有限，且存在政治和技术障碍。例如，摩洛哥与阿尔及利亚之间的电力贸易在2021年后几乎停滞，而突尼斯与阿尔及利亚之间的电力传输线路虽然技术容量较高，但实际利用率却很低。其次，各国在可再生能源政策上的目标和执行力度存在差异，这可能影响区域合作的协调性。此外，电力贸易的实施还需要相应的政策支持和市场机制，以确保交易的公平性和可持续性。

#### 未来展望与建议

研究的结果为北非地区的电力部门转型提供了重要的参考。首先，各国应加强可再生能源的部署力度，尤其是在风能和太阳能光伏方面。其次，应推动区域电力贸易的发展，利用现有的和规划中的跨境电力传输线路，实现电力的高效配置和成本优化。此外，储能技术的引入是实现高可再生能源渗透率的重要手段，各国应加大对这一领域的投资和研发。

最后，政策制定者应关注区域合作的长期战略价值。通过建立统一的电力市场机制，促进电力交易的透明度和公平性，可以进一步推动北非地区的能源转型。同时，研究还指出，未来的研究应考虑更广泛的能源系统动态，例如电力与交通、工业和建筑等其他部门的协同作用，以及碳捕集与封存（CCS）和碳捕集与利用（CCU）等技术的潜力。这些研究将有助于制定更加全面和可持续的能源政策，推动北非地区的绿色转型。