撒哈拉以南非洲利用可再生能源：障碍、改革和经济前景2024

NOTES 在撒哈拉以南非洲利用可再生能源 ：障碍 ， 改革和经济前景 蔡凯豪、蒂博 · 勒梅尔、安德里亚 · 美第奇、乔瓦尼 · 梅利纳、格雷戈尔 · 施沃夫和斯内哈 · 托贝 © 2024 国际货币基金组织 利用撒哈拉以南非洲的可再生能源 ： 障碍 ， 改革和经济前景IMF 工作人员气候注释 2024 / 005 蔡凯豪、蒂博 · 勒梅尔、安德里亚 · 美第奇、乔瓦尼 · 梅利纳、格雷戈尔 · 施沃霍夫和斯内哈 · 托贝 * 基金组织工作人员说明系列旨在迅速传播基金组织对关键免责声明: 经济问题对成员国及更广泛的政策社区的影响。国际货币基金组织（IMF）工作人员气候笔记提供了关于气候变 化对宏观经济和金融稳定影响的分析，包括减缓、适应和转型方面。国际货币基金组织工作人员气候笔记中的观点仅代表个人观点。作者（们），尽管他们不一定代表国际货币基金组织、执行董事会或管理机构的观点。文中使用的“国家”和“经 济体”一词并不总是指国际法和实践所理解的主权国家。这些术语也涵盖了一些非主权国家的领土实体。地图上的边界、颜色、面值和其他任何信息并不代表国际货币基金组织对任何领土法律地位的判断，也不代表对其边界的认可或支持。 推荐引用:蔡 ， 凯豪 ， 蒂博 · 勒梅尔 ， 安德里亚 · 美第奇 ， 乔瓦尼 · 梅利纳 ， 格雷戈尔Schwerhoff 和 Sneha Thube 。 2024 。 “在撒哈拉以南非洲利用可再生能源 ： 壁垒 ， 改革和“经济展望 ” ， 国际货币基金组织工作人员气候报告 2024 / 005 ， 国际货币基金组织 ， 华盛顿特区。 利用撒哈拉以南非洲的可再生能源 ： 障碍 ，改革和经济 前景 蔡凯豪、蒂博 · 勒梅尔、安德里亚 · 美第奇、乔瓦尼 · 梅利纳、格雷戈尔 · 施沃夫和斯内哈 · 多贝2024 年 10 月 Summary 为了实现普遍的电力接入和快速的经济发展，撒哈拉以南非洲需要显著加快其电力生成速度。尽管在过去二十年里人均实际收入有所上升，但人均电力生产却在下降。此外，虽然在一些国家水力发电占据重要地位，但太阳能和风能发电的发展却落后于其他地区，尽管撒哈拉以南非洲在太阳能潜力方面拥有非常有利的条件。 依赖太阳能和风能等可再生能源将对撒哈拉以南非洲地区在经济上具有优势，这是因为可再生能源的成本降低以及该地区的地理条件，而不论其气候目标如何。然而，为了实现气候政策目标，转变的速度需要更快。 尽管低碳能源的运营成本相对较低，但它们需要高额的初始资本投入。因此，整个撒哈拉以南非洲地区面临的首要挑战是为可再生能源投资获取必要的融资。国内和外部融资的结合可以同时增加可再生能源发电量和GDP。仅依靠国内融资虽然可以提升电力生产能力，但由于对其他部门的挤出效应，整体经济收益会受到影响。可用于资助绿色能源投资的国内收入来源因国家而异，包括碳税、重新分配化石燃料补贴以及关键能源转型矿产的开采收入等。 发达经济体已承诺每年向新兴市场和发展中国家提供100亿美元的气候融资，并预计在2024年11月举行的COP29上将设定新的集体量化目标（NCQG）。在一个示例情景中，如果这些资金根据各国人均排放量与全球人均排放量的相对差异进行分配，撒哈拉以南非洲地区将获得约一半的资金，这部分资金随后需要在气候减缓和适应方面进行分配。假设其中一半的气候融资流入撒哈拉以南非洲用于可再生能源，则可再生能源发电量可能比未包括此融资的基础情景高出24%。在未来十年中，这一示例情景下的年度GDP增长率平均将提升0.8个百分点，同时电力部门的劳动力需求也将显著增强。 政策可以促进气候融资。历史数据显示，对于撒哈拉以南非洲地区而言，市场改革可以吸引额外的优惠融资和赠款用于气候项目。一项雄心勃勃的治理、商业法规和外部部门改革方案与五年内气候融资流入量增加20%和电力发电量增加7%相关联。在这些政策类别中，治理和外部部门改革显示出最强的影响。此外，实施气候政策与绿色外国直接投资（FDI）公告和绿色电力生产增加相关，这也是可再生能源部署的重要资金来源之一。 Introduction 撒哈拉以南非洲需要促进电力生产 ， 以实现普遍接入和促进 可持续发展。大约一半的撒哈拉以南非洲人口缺乏电力供应，而连接电网的人口支付的电价几乎是全球平均水平的两倍。该地区的电力需求预计随着人口的快速增长而上升——到2050年预计翻一番——并且随着结构转型，制造业和服务行业的比重将增加。为了满足未来能源需求并实现《2015年巴黎协定》设定的全球减排目标，该大陆需要进行可持续的能源转型，而不是仅仅依赖对环境有害的能源来源，如煤、石油和传统生物质能。 可再生能源由于成本显著降低而显得更加容易获取，并且能够带来发展上的益处。太阳能和风能的成本以及大型储能电池的成本在过去几年显著下降。受较低成本的驱动，全球对这些技术的投资呈指数级增长（Creutzig等，2017）。与此同时，非洲拥有优越的可再生能源条件，尤其是太阳能，大型太阳能发电项目的拍卖价格也已稳步下降（Kruger和Eberhard，2023）。中非地区还面临着持续的电力短缺问题，这不仅是限制农村地区电力接入的主要障碍，也是阻碍经济成长的原因之一，因为企业缺乏可靠且负担得起的能源供应。通过可再生能源而非化石燃料来发电，可以带来多个实际的好处，例如减少对波动的全球化石燃料市场的依赖、减少有害空气污染以及避免搁浅化石燃料资产的风险。此外，在当前全球去碳化的背景下，国际合作伙伴更可能倾向于支持可再生能源投资而不是高碳密集型的投资。除了效率方面的考虑，绿色1技术，如微电网和偏远地区的离网太阳能能源，提供了广泛的开发性益处。这些益处包括健康状况的改善、信息和通信基础设施的接入以及小微企业（微型企业）的生产效率提升（Mugisha等人，2021），同时也有助于气候适应。例如，太阳能电力使得在难以接入中央电网的地区使用灌溉系统和制冷设备成为可能。 几项研究强调 ， 这项技术可以让非洲扩大可再生能源的规模。向完全由可再生能源组成的电力系统的过渡是技术上可能实现（Barasa等，2018）。水力发电站可以作为“虚拟电池”使用，在太阳能和风能供应不足时介入供电。该系统可以通过整合海水淡化和工业气体生产来进一步提高效率，尤其是在可再生能源生产超过需求时。然而，这样的系统需要密集的电力网络以允许进行洲际电力贸易。2实施这一技术可能性将需要时间（模型预计需要20到30年）和政治意愿。然而，撒哈拉以南非洲现有和提议的可再生能源设施到2040年可能已经能够覆盖大部分总电力需求（Peters等，2024）。 国际组织支持增加非洲可再生能源份额的论点，并identify关键措施以增加投资。在对新兴市场和发展中国家促进可再生能源利用的初步分析中，联合国环境规划署（UNEP，2012）指出了三种关键方法：创造可再生能源与化石燃料之间的公平竞争环境（主要通过逐步取消化石燃料补贴），为私人投资者提供便捷的市场准入，以及缓解政治和监管投资风险。国际能源署（IEA，2022）提出了“可持续非洲情景”，该情景将使非洲实现全民电力接入并履行气候承诺，通过增加可再生能源的比例来实现。国际可再生能源署（IRENA）和非洲开发银行（AfDB，2022）提供了全面的非洲可再生能源市场分析，并指出了大量的投资机会。撒哈拉以南非洲地区还可以利用绿色转型所需的矿物生产来发挥可再生能源发展的优势。国际货币基金组织（IMF）最近强调指出，提取关键矿物可以提升撒哈拉以南非洲地区的GDP，同时发展这些矿物的加工产业。 矿物开采是迈向更复杂产品的一种机会（IMF 2024），并可获得可用于发电投资的收入。 虽然在可再生能源领域的增加投资具有巨大的潜力，但仍需解决若干关键挑战以充分发挥其潜力。显著的投资将被要求用于升级和扩展电力网络（世界银行2017）。太阳能和风能需要对灵活性选项进行配套投资，如互联电力网络和能源存储，这些对于平衡电力供应与需求之间的不匹配至关重要。在某些国家，政治风险和征用风险，以及资本流动障碍可能限制私人投资。最后，从化石燃料行业向可再生能源行业转型的过程中管理劳动力过渡（费鲁希、雷纳和埃尔-卡蒂里2022）将是确保平稳且包容性转变的关键。 增加对可再生能源的投资需要通过市场改革吸引投资者，并制定特定于该领域的政策以提高电力系统的管理和可靠性。在撒哈拉以南非洲地区，糟糕的电力性能和薄弱的国家能力是电力部门发展的主要制约因素（Eberhard等，2017；Foster、Eberhard和Dyson，2021）。电力已成为发展的瓶颈（Hardy和McCasland，2021；Mensah，2024）。因此，解决这一瓶颈有望带来经济利益。旨在改善联网供电和离网供电的政策对于提高整体供电效率和覆盖面至关重要。结构改进措施，如提高供电可靠性、提升能源效率以及改善区域电力贸易，将增加撒哈拉以南非洲地区的GDP和工资水平（Rojas Romagosa等，2024）。部分解决方案是创造条件逐步增加私人电力投资的作用（私营电力投资，PPIs），许多撒哈拉以南非洲国家在过去几年已经实施了这一做法。私营投资者更有可能投资可再生能源，并且可以作为国有电力公司（通常投资于成熟的化石燃料网络）的替代选择。除了私营部门改革外，独立监管机构对提高表现并减少制度缺陷的负面影响具有重要作用（Imam、Jamasb和Llorca，2019）。 确保资金是非洲电气化和能源转型的关键挑战，并需要制定政策以开发可融资项目并解决实施瓶颈。非洲电力部门现代化所需的投资资金估计每年为250亿美元（IEA，2022）。融资获取可能是可再生能源的更紧约束。化石燃料发电厂的前期投资成本较低，但运营成本较高，因为它们需要购买价格波动较大的燃料。相比之下，可再生能源需要较高的初始投资，但主要是在后续进行维护，这体现在陆上风电和太阳能光伏（PV）的高资本支出份额中（参见Beiter等人，2024）。为了实现可持续转型，非洲需要来自公共机构、私人投资者和国际社区的多样化融资。气候融资也将用于适应措施，而各种发展需求将争夺国内资源。因此，增加外部融资的可用性至关重要。获得公共和私营部门的气候金融工具需要改善国家框架和能力以开发可行项目（Arezki，2021；Belianska等人，2022），同时解决项目实施中存在的瓶颈问题（IMF，2023a），但这些努力受到地缘政治碎片化的威胁（Bolhuis等人，2024）。3撒哈拉以南非洲也得到了中国对可再生能源的大量投资 ，4这有助于减少温室气体（GHG）排放（Zakari和他人，2022年）。为了吸引私人投资，改善治理和监管框架至关重要。多边组织在提供财政支持和能力提升方面发挥着重要作用。世界银行和非洲开发银行最近发起的“使命300”倡议旨在到2030年为至少3亿非洲人提供服务，标志着一个重要的进步（世界银行，2024年）。 本报告的主要目标是对可再生能源在增加电力供应和促进非洲撒哈拉以南地区包容性增长中所扮演的重要角色进行分析。具体问题如下 ： 1. 在不同的气候雄心程度下，撒哈拉以南非洲地区的能源结构将是什么样的？2. 随着提高现有电力容量并越来越多地转向可再生能源以满足未来能源需求，撒哈拉以南非洲地区可以预期哪些经济、就业和能源影响？3. 这些影响如何因融资选项的不同而变化，特别是区分外部融资和国内融资，以维持新建可再生能源容量所需的资金成本？4. 需要采取哪些改革和政策来减少障碍，以动员更多资金支持可再生能源，并促进可再生能源发电量的增长？ 该分析结合了文献中可用的数据和情景、新颖的模型模拟以及新的实证发现。首先，现有数据揭示了电力结构的现状，而政府间气候变化专门委员会（IPCC）的场景则提供了在不同气候雄心程度下能源部门潜在发展情况的概览。其次，使用国际货币基金组织-环境模型（IMF-ENV模型）——一个全球动态计算一般均衡模型——来模拟不同政策以增加对可再生能源依赖性扩大电力部门时的宏观经济影响。最后，