能源效率和可再生能源的供应方监管驱动因素

Viktoriya Ereshchenko, Elena Popic * 授权公开披露T这份简报是两部分系列中的第一部分，提供了电力部门需求和供应侧环境法规的概览。该简报专注于供应侧法规，并探讨其在促进能源效率和可再生能源整合方面的作用。能源效率和可再生能源被认为是提高电力供应系统可持续性和韧性的主要因素。然而，在现有文献中，对供应侧法规的重要性研究相对较少。本简报旨在填补这一空白。分析全球数据表明，对公用事业公司实施全面的能源效率规定与降低输电和配电损失、提高电力供应系统的效率相关。此外，分析还揭示了严格的电力网络连接和使用法规与可再生能源在电力容量中份额之间的正向显著关联。这些结果强调了促进能源效率计划和建立严格监管框架以规范网络连接和使用的政策的重要性。该系列两部分中的第二份简报将涵盖环境可持续性的需求侧政策措施，并将呈现新的https: / / www. worldbank. org / en / businessready关于环境可持续使用能源的 B - 就绪数 据。 环境法规对可持续供电的相关性 经济增长依赖于通过生产过程使用电力作为输入，因此各国在确保充足电力供应的同时必须控制环境损害（Zhang et al., 2016）。 授权公开披露环境保护法规已成为可持续发展战略中的关键组成部分，旨在遏制污染和保护自然资源。环境法规和实践，包括征税措施，与减少环境足迹（Ahmed等，2022；Wang等，2023）、减少排放以及促进技术效率（Pei等，2019）有关。在基础设施领域，环境可持续的电力供应和使用一直是联合国2030年可持续发展议程的重要组成部分，旨在增加全球可再生能源的比例，并降低全球能源强度——即每单位GDP的能源消耗量（联合国，2015）。根据国际能源署的数据，2023年的可再生电力容量新增量比2022年高50%。此外，在第28届气候变化大会期间，超过130个国家政府同意合作，目标是在2030年前将全球安装的可再生能源容量翻三倍（国际能源署，2023a）。能效政策也处于政策议程的前沿，自2020年以来，每年在能效项目上的投资增长了45%（国际能源署，2023b）。能效、可再生能源以及碳捕获和储存是应对气候变化的三大主要驱动力（Medina等，2016）。在快速工业化背景下， 环保可持续实践，包括提高发电效率、化石燃料基电力生成的排放控制以及燃料转换，可以在电力供应方面提供解决方案（Zhang et al., 2016）。专注于传输和分配的措施，如提高输电线路的效率以及智能电网和公用事业计划在消费者定价实践方面的推广，也可以在供应侧提供解决方案。 公用事业法规和计划对能源效率的重要性 能源效率和可再生能源是推进气候承诺、改善能源可负担性和安全性的关键驱动力（国际可再生能源署，2023）。大规模实施能源效率政策与减少能源消耗、提高技术采纳率以及每年0.25%至1.1%不等的经济增长率相关（国际能源署，2014）。由于经济增长依赖于能源来源，因此有效利用可用资源对于可持续发展至关重要。 遵循联合国可持续发展目标，到2030年实现负担得起且清洁的能源转型至关重要（联合国，2015）。能效改进包括燃料转换至更高效的燃料、技术效率的提高以及更有效地使用能源和材料（国际能源署，2023a）。能效措施导致二氧化碳排放减少，减少了对能源进口的需求，并降低了住宅和非住宅消费者的成本。所有经济部门，包括能源生产、交通、工业和建筑，均受益于能效计划的实施（扎卡里等，2022）。 措施。已实施标准的州占美国2016年和2017年 utilities电量节省量的80%（美国环境保护署，2022）。在法国，根据White Certificates计划，能源供应商必须在预定的时间框架内遵守政府设定的节能目标（国际能源署，2022）。类似地，意大利的White Certificate方案实现了从2005年至2018年每年平均5.9百万吨油当量的节能效果，约占满足《欧洲能源效率指令》设定的节能目标所需节约量的45%（Bayer等，2020）。 一套推动电网技术采用、促进电力供应系统改进和维护投资的能源效率政策可以从供电企业开始实施。特别是与电力生成相关的供给侧能源效率措施可以涉及升级和改造发电厂涡轮机（世界银行集团，2021）。在电力供应链的下游，能源效率措施可以针对输电和配电环节，包括高效变压器、电压优化和实时监测传感器（Swain等，2022）。供给侧的能源效率措施不仅限于电力生成、传输和分配。这些措施还可以包括增强整个电网系统的供电企业措施，如推出智能电网解决方案，并通过专注于需求侧的供电企业项目来针对其他参与者，如消费者（世界银行集团，2021）。 “激励和命令：能源公用事业计划”指标来自世界银行的可持续能源监管指标（RISE），该指标评估了公用事业公司在以下三个领域执行能效活动时所面临的监管和违规处罚情况：i）发电，ii）输电和配电，以及iii）与需求管理及消费者定价实践相关的公用事业措施。根据RISE的数据，所有收入水平的经济体中都存在公用事业能效监管。然而，低收入和较低中等收入经济体在所有类别中采用能效监管方面仍有更大的改进空间，相比之下，上中等收入和高收入经济体的表现更为突出。在实施需求侧管理措施的强制性要求方面，差距最大为17%，其次是发电措施，差距为13%。对于电力传输和分配，公用事业能效监管在两个收入组别中的采用率最高，分别为49%和60%，这表明其在全球能源政策中的重要性（图1）。 在2015年，全球能源效率项目在电力公司的投资达到约260亿美元，占当年总投资2210亿美元的12%（Bayer等，2020）。到2020年，共有49个电力公司资助的能源效率计划在24个经济体中实施（Bayer等，2020）。电力公司在能源效率项目中的参与可以是自愿的，也可以通过法规强制执行。在美国，能源效率资源标准要求超过一半的州的电力公司和其他实体必须达到最低的节能目标，以促进对能源效率的投资。 公用事业法规和计划 ， 以实现有效的电网运行和更好的能源效率 一个值得注意的领域是通过解决输电和配电损失来应对能源不效率，这些损失相当显著。确实，传输 并且配电网络损耗以及变压器损耗通常约占总发电量的4-15%（Sadovskaia 等人，2019）。在美国，从 2018年到 2022 年，这些损耗平均占当年传输和分配电力的约 5%（美国能源信息署，2023）。相比之下，在其他地区，这些损耗可能更为显著。拉丁美洲和加勒比海地区（LAC）一半以上的经济体估计经历了超过 17% 总发电量的电力损失，给电力公司带来了财务负担，并对环境产生了负面影响（Jimenez 等人，2014）。 能源效率指标5，“激励措施与规定：能源公用事业计划”，来自世界银行的RISE数据集。因变量为输配电损耗，用作电力供应系统效率的代理指标，数据来源于经合组织/国际能源署（OECD/IEA）数据库。模型中的控制变量来自世界银行的数据集：人均国民总收入（GNI）来自世界发展指标（WDI）；初级能源强度水平和总电力输出来自可持续能源forall（SEforALL）数据集。 跨国分析表明，拥有能源效率法规和计划的经济体通常具有更高效的电力网络。表1中的结果显示，在控制收入水平、一次能源能源强度和总电力输出后，输电和配电损失与能源效率法规和计划的经济得分之间存在负相关和显著关联（图2和表1），这意味着能源效率的差异不能仅由收入差异或某些经济体相对于其他经济体更高的电力使用量来解释。估计结果在不同的模型设定中保持稳健，并证实了预期，即在供应侧实施全面的能源效率活动与较低的输电和配电损失以及电力供应系统的更高效率相关。 改善能源系统效率并减少输电和配电损耗可以通过在utility层面进行系统设计、建设以及电力负荷管理来实现。环境技术在高效能源生成、传输和使用中发挥着关键作用。这些技术还可以影响能源需求，促进更绿色和清洁的经济增长（Paramati等，2022）。建议在高压直流输电、气体绝缘变电站和先进计量方面进行投资，以提高电力供应系统的效率并减少输电和配电损耗（Bhatti等，2015）。对2009-2012年间87家美国电力公用事业公司的分析表明，自动计量读取（AMR）和先进计量基础设施（AMI）设备对能源效率结果有积极影响，包括减少与输电和配电相关的能量损失（Corbett等，2012）。 此外，以往的研究已经将由公用事业公司资助的能源效率计划与减少污染、降低能源成本以及提高能源系统韧性和灵活性联系起来（Bayer等，2020）。此外，每投入100万美元，能源效率投资可产生约10至14个就业岗位（国际能源署，2020）。因此，配电层面实施的供给侧法规和项目是通往更好电网韧性及能源效率的重要组成部分。 你：在这方面，关于环境法规对能源需求和效率影响的实证文献相对匮乏（Paramati等，2022）。在此背景下，本简报探讨了公用事业能源效率法规与电力供应系统能源效率之间的关系。自变量基于各国在相关指标上的得分。 图 2 The Score on Utility Energy Efficiency Regulations and Programs is sourced from the RISE dataset for 2014. The Electric Power TransmissionNote:样本包括109个经济体。每个变量通过先减去均值再除以标准差进行标准化。资料来源:和分销损失来自经合组织 / IEA 2014 年的数据集。 公用事业能效法规和计划与电力之间的关系输配电损失 表 1 T 统计量包含在括号中。 样本包括109个观测值。结果基于带有稳健标准误的OLS回归分析。每个变量通过从其均值中减去并除以其标准差进行标准化处理。回归结果显示，“Utilities Energy Efficiency Regulations and Programs得分”变量每增加一个标准差，与“Electric Power Transmission and Distribution Losses”变量减少0.32个标准差相关。对于所有变量，使用了2014年的数据，这是可用结果变量（Electric Power Transmissionand Distribution Losses）的最后一年的数据，该数据来源于OECD/IEA数据库。其余变量的数据来源为世界银行数据库：“Utilities Energy Efficiency Regulations and Programs得分”（能源效率指标5，“激励和命令：能源公用事业计划”）来自RISE数据库；人均GNI来自WDI；以及Primary Energy的能源强度水平和Total Electricity Output来自可持续能源forall数据库。 管理电力网络连接和作为可再生能源集成驱动器的强大法规 在可再生能源政策采用后的几年内的装机容量 (Apar 等人 ， 2016 年) 。 然而，可再生能源的电网整合可能会带来诸如电能质量、可靠性问题、系统稳定性问题、谐波、次同步振荡以及无功功率补偿等方面挑战（Basit等，2020）。为应对这些挑战，不断发展的电网规范和标准对于增加可再生能源渗透率至关重要。可再生能源比例的显著提升，尤其是太阳能和风能，促使输电和配电系统运营商解决其对电网稳定性的影响。在公共耦合点处的法规要求可再生能源源提高电压和频率稳定性，确保电能质量和可靠性。这些要求涵盖了电压和频率调节、电压穿越、无功功率注入和有功功率控制等内容，并已在德国、西班牙、意大利、美国及其他国家广泛采用（Al-Shetwi等，2020）。 能源效率策略虽然至关重要，但在没有同时向替代能源源转型的情况下，其长期经济效率和环境可持续性的好处可能有限（Bashir等，2023）。利用可再生能源对于实现可持续和 resilent的电力供应系统至关重要。联合国2030年可持