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报告概述

本报告是WMO与IRENA联合发布的第三版年度回顾，系统评估2024年气候变异性对全球可再生能源资源和能源需求的影响。研究对象涵盖风电、太阳能光伏、水电（通过降水代理指标）以及基于温度的能量度日（EDD）能源需求指标。报告采用1991-2020年气候基线与2024年对比，分析全球及非洲、亚洲、中南美洲等区域的年际和月度异常，并首次纳入季节性预测的技能评估。报告旨在为政府、电网运营商、投资者提供气候智能型能源规划的科学依据，帮助应对气候波动对能源系统的风险。

报告的核心结论

2024年全球能源需求因极端高温飙升4%

2024年是有记录以来最热年份，全球能量度日（EDD）比1991-2020年平均值上升4%，远超往年。西非、中非、东南亚和南美部分地区年异常超过20%，突显热浪对电力系统的压力，需建设需求响应型弹性电网。

气候变异性导致可再生能源表现区域差异显著

全球风电容量因子平均上升1%，太阳能上升0.2%，但区域分化严重。南非风电增益8-16%、太阳能2-6%，而印度和东非出现显著赤字。水电方面，东非因降雨过剩获得正异常，南美和南非则因干旱持续承压。这种空间异质性要求区域间协调和能源互补。

季节性预测对能源规划具有操作价值

报告首次评估了欧洲中期天气预报中心（ECMWF）模型对能源指标的预测技能。2024年7月预测成功捕捉到非洲大部分地区的高能源需求和低于平均的太阳能表现。尤其是温度驱动的需求预测技能较高，可为电网调度、水库管理和储备规划提供早期预警。

水电系统在厄尔尼诺年份面临更大波动风险

2024年全球水电代理指标异常为+1.6%，高于2023年的-5.2%，但区域差异极大。中非和南美部分国家遭遇连续第三年负异常，而东非和南亚得到改善。随着水电装机增长（全球1425 GW），改进降水预测和多元化能源组合是增强弹性的关键。

报告回答的关键问题

2024年气候如何影响全球风力发电？

2024年全球风电容量因子平均上升约1%，但区域差异显著。南非洲受南环状模负相位影响，风电增益达8-16%，而东非、地中海和南亚出现超过12%的下降。例如南非3.4 GW风电装机每提升10%容量因子可多发电近1 TWh，相当于20万户家庭年用电量。

厄尔尼诺对太阳能资源有何影响？

2024年厄尔尼诺减弱阶段，南非洲和东巴西因云量减少，太阳能容量因子上升2-6%。但在印度、东南亚和澳大利亚，异常云量和降水导致太阳能下降2-6%。印度100 GW太阳能装机若降4%约相当于90万户家庭用电缺口。太阳能光伏年全球异常仅+0.2%，但季节性波动显著。

什么是能量度日（EDD）指标？如何用于能源需求预测？

能量度日是制冷度日与制热度日之和，用于评估温度驱动的能源需求。2024年全球EDD比1991-2020年高4%，西非和中非超过20%。该指标可反映热浪对制冷用电的拉动。报告显示ECMWF模型对EDD的预测技能较高，尤其是热带地区，可用以提前数月规划高峰负荷。

季节性预测能为可再生能源运营带来哪些帮助？

季节性预测（如提前1-6个月）可帮助水电管理水库调度、风电光伏评估月际产能、电网运营商准备极端需求。例如2024年6月发布的7月预测成功显示非洲大部分地区能源需求高企、太阳能偏低。尽管风力预测技能有限，但结合多模式集合能提高决策可靠性。报告建议将季节性预测纳入NDC和电力规划。

报告中的代表性数据

1.55

全球2024年温度异常

2024年相对于1850-1900年，全球平均温度比工业化前水平高1.55 ± 0.13 °C，为有记录以来最热年份。

4 443 GW

全球可再生能源装机增长

2024年，2024年全球可再生能源装机达4 443 GW（+584 GW），太阳能光伏1 860 GW（+32%），风电1 130 GW（+11.4%）。

+4%

全球能量度日（EDD）异常

2024年相对于1991-2020年，能源需求代理指标EDD上升4%，远超2023年，西非和中非部分地区超过+20%。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 全球尺度下2024年风能、太阳能、水电及能源需求四大指标的年度异常地图及月度分析（2月和7月）
  • 区域深度分析：涵盖非洲（加纳、科特迪瓦、几内亚、尼日利亚）、亚洲（巴基斯坦、阿富汗、伊朗、塔吉克斯坦）和中南美洲（多米尼加、古巴、委内瑞拉、哥斯达黎加）的月度小提琴图及交叉对比
  • 季节性预测评估：基于ECMWF System 5模型的CRPSS技能评分，针对非洲四个国家验证2024年7月预测能力
  • 方法论附录：详细说明风电容量因子、太阳能光伏容量因子、水电代理（装机容量加权降水）和能量度日（EDD）的计算公式、数据来源及掩膜处理
  • 2022-2023年对比图片：附录3提供2022和2023年四项指标全球异常图，支持三年趋势比较
  • 政策与操作建议：包含数据观测系统、区域气候服务、预测整合及韧性NDC四大优先领域的行动建议
  • 技术参数：风电采用GE 2.5-103型风机功率曲线，太阳能考虑固定倾角优化和热损失，水电使用Global Energy Monitor数据库，EDD基于ERA5再分析温度数据
  • 术语与局限性说明：明确指标为气候驱动潜力而非实际发电量，国家平均可能掩盖次国家差异，以及再分析数据的不确定性

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