2018年世界能源展望:未来的可能之一

World Energy Outlook 2018: A version of the future

World Energy Outlook 2018: A version of the future
Photo courtesy of NASA.
随着电气化的增长、可再生能源的发展、天然气市场的全球化以及石油产量的动荡,世界能源结构正在发生变化,但能源的未来还未定型。几十年后会是什么样子?

据对世界能源的一个预测,到2040年人均收入增加、人口增长17亿、全球能源需求增加25%。在这种情况下,增长主要由发展中国家拉动,其中印度扮演主要角色。低碳技术、可再生能源和天然气将占增长的80%,而用电量增长将是整体能源需求量增长的两倍。

这是2018年11月国际能源署(IEA)的年度旗舰报告《2018年世界能源展望》中提出的未来几种可能之一。这一后果被称为“新政策情景”(NPS),并非预测。国际能源署表示,而是基于政府宣布的政策和目标而可能产生的一个结果。

在NPS中,《2018年世界能源展望》预测,由于石化产品、卡车运输和航空需求量增加,未来几十年全球石油需求量将继续增长。2040年之前增长不会达到最高峰,石油需求量放缓至每天1.06亿桶,比现今高出1100万桶/天。然而,跑在道路上的3亿辆电动汽车以及非电动汽车的效率提升,2020年代中期汽车的用油量会达到高峰。IEA展望还指出,石油产品的需求构成会向更轻的产品转移,这对炼油厂可能构成挑战。

中国在2030年代会成为世界上最大的石油消费国,2040年石油进口量将超过1300万桶/日。美国的页岩油革命推动了其石油产量增长,到2025年美国将占全球石油产量增加的四分之三。

Photo courtesy of ExxonMobil.
Photo courtesy of ExxonMobil.


鉴于中国天然气需求的迅速增长以及改善空气质量的强有力政策,国际能源署在最新的《世界能源展望》中将2017年的天然气需求量数据上调至2040年近1000亿立方米。发达经济体和发展中经济体的天然气需求量将持续增长,亚洲的新兴经济体将在2040年前实现总需求量增长的一半。《展望》还预示,由于近期液化天然气(LNG)项目批准,到2020年中期天然气市场突然紧缩的风险可能会下降。

尽管煤炭价格上涨以及近期矿业公司的利润增加,但投资依然低迷。NPS强调,随着中国经济下滑,2040年煤炭需求减少,同期美国煤炭产量也减少30%。印度和东南亚国家将出现需求增长,印度将成为未来十年全球第二大煤炭生产国。

电力市场方面,可再生能源技术将成为2040年以前全球产能增加中三分之二的设备首选。新政策情景预测,到2040年,可再生能源的发电量将增加近两倍。《展望》建议“运输和供热应用的可再生能源直接用量会增加,但所占份额仍较有限”。

《展望》重点是持续关注在农地用于原料生产可能与粮食生产用途相排斥的国家里,生物燃料是否具有可持续性,或通过进一步开荒耕种影响二氧化碳排量。到2040年,生物燃料将占运输中可再生能源用量的6%,相当于每天增加470万桶石油。重视先进的生物燃料,可有助于缓解这些担心。

太阳能光伏发电的发展从小到大,现已成为主流发电技术。中国和印度正在推动增长,这两个大国的全球太阳能光伏产能增量占全球50%以上。在这种情况下,2040年之前,光伏发电技术装机容量在全球装机容量中占据第二位。

NPS效率措施也有利于降低全球能源消耗量。《世界能源展望》认为,如果没有这些增效措施,能源消耗量将比预计的高出近30%。

虽然这些变化似乎很正面,但实际上我们的努力还不够。NPS不会提供二氧化碳排放的高峰和逆转,2040年前排放量会逐渐增加,2015年巴黎协定的结果未能实现。虽然欧盟、日本和韩国等地区的增效会使能源需求量减少,但发展中国家的排放量增加会与这些减量作用相抵。

NPS 只是我们能源系统的一个可能的未来。它只代表一种可能,但这条路径并非一成不变。IEA的情景分析对未来的可能性提供了多种版本。

根据《当前政策情景》(CPS),前景更加不乐观。CPS假设从现在起政策没有变化,“导致能源安全各方面的压力都越来越大”。该研究证实了政府决策对于确定我们须遵循的能源路径方面的重要性。

Fatih Birol. Photo courtesy of IEA.
Fatih Birol. Photo courtesy of IEA.


国际能源署执行主任Fatih Birol说:“如果世界认真地实现其气候目标,从现在起,对可持续能源技术的投资应有系统偏好。要取得成功,世界各国需要在政治和经济方面付出空前的努力。”

IEA报告还推动了“可持续发展情景”(SDS)—旨在为应对气候变化和清洁能源转型而加速政策干预的计划。SDS在气候变化方面提出了更严格的要求—将全球温度上升限制要比工业化前水平“低”2°C,2040年之前排放量要锐减。

不可否认,实现上述目标差距还很大。SDS要求(可能不可行)政策干预,在2020年左右满足9700万桶/天的全球石油峰需求。这种情景需要2030年之前几乎所有各国的需求量达到峰值。

可如何实现这一目标呢?

要实现这一情景,2040年道路上需要行驶9.3亿辆电动汽车(占全球汽车总量的50%)。目前的电动汽车数量为四百万。非电动的汽油和柴油车,效率将比现在提高40%。电动公交车的比例必须达到四分之一,20%的卡车须由低碳或零碳燃料驱动。

SDS指出大多数行业的石油用量降低,2040年的石油总需求量比现在低250万桶/天。唯一增长的行业是石化产品行业。天然气将成为全球能源结构中需求量最大的燃料。天然气需求量持续增长至2025年,然后稳定在4.2万亿立方米左右。

World Energy Outlook 2018: A version of the future正如所料,该方案中耗煤量需要急剧下降(每年下降3.6%)。碳捕集、利用和储存(CCUS)技术将有助于控制剩余的燃煤电厂总排放量,估计燃煤电厂中210千兆瓦(GW)的发电将在2040年之前利用除碳技术。

由于鼓励投资等其它措施,2040年可再生能源将占能源结构的三分之二,其中热量占25%,交通运输占22%。SDS对生物燃料的需求在2040年增至超过7mboe / d。

由于性能标准和建筑规范不断改善,工业能源需求增速下降至年均0.5%,这一情景也凸显了建筑行业能源消耗下降约190 Mtoe。尽管出行需求大幅增加,但该情景还包括交通运输能耗下降6%。

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