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        全球能源未来发展的五个趋势 ——多家能源展望报告对比解读
        来源:中国石油报?? 日期:2018-10-25?? 字号:[ ]

        各能源智库分析机构对全球能源展望始于上个世纪70年代初。时值中东危机导致高油价,使得主要能源消费国意识到,需要有成熟的预测模型成为制定能源规划、能源政策的依据。每年,国际能源组织、主要石油公司、能源咨询机构都会按照各自预测模型体系发布数十份全球能源展望,在预测全球经济走势基础上,分析中长期世界能源发展趋势。

        今年年初以来,国际能源署(IEA)、美国能源信息署(EIA)、欧佩克(OPEC)、BP、埃克森美孚、中国石油经济技术研究院(ETRI)、IHS、挪威船级社等相继发布2018版全球能源展望,受到业界的广泛关注。

        如今能源展望报告不仅预判未来能源发展情景,更会影响到未来能源走势,尤其在当今全球能源格局转型的“十字路口”。

        通过总结对比不同机构的能源展望,在迥异中寻求共性,更有助于我们把握新的趋势,对未来能源发展大势有的放矢。

          

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          (黑色:煤炭,橘色:石油,蓝色:天然气,黄色:核电,绿色:水电+生物质能+其他可再生能源)

        趋势1:能源需求增长放慢脚步

        经济发展判断是能源预测的基础。根据各家机构展望,未来20年,全球人口增长速度显著放缓,经济增速小幅下降将成为经济社会发展的大趋势。最乐观属欧佩克,预测世界经济将以3.5%增速增长,其他机构基本预测在3%左右。到2040年,世界经济将在2015年的基础上翻一番,达到100万亿到130万亿美元,而人口也将达到90亿左右。

        然而未来能源需求增长和经济增长幅度并不是完全趋同。各家展望表示,从现在到2040年世界能源需求增长在25%到35%之间。中国石油经济技术研究院(ETRI)发布的《2050年世界与中国能源展望》指出,未来30年,一次能源增速远低于同期经济增速,全球将以36%的能源消费支撑170%的经济增长。

        不同国家能源需求增长出现一涨一降。埃克森美孚、EIA、BP都认为未来世界能源需求增量主要来自新兴发展中国家,如中国、印度等,在人口增长下,中东、拉美、非洲能源需求也将显著增长。而经合组织国家能源需求将基本保持不变,甚至有所下降。

        经济增速与能源需求增长脱钩,能效提高、能源强度下降是主要原因。埃克森美孚认为,到2030年的人均能耗基本保持不变,到2040年会比2010年有所下降。ETRI也认为,未来30年,能源强度将降至0.88吨标油,比2015年下降50%,能耗年均下降2%。国际能源署也认为,能效提高在消除供应侧压力方面发挥了巨大作用,如果没有能效提高,预测的最终能源消费增量将会翻一番还多。

        值得注意的是,作为能源消费最大国,中国能源需求虽然仍保持增长,但是未来30年增速不断放缓,能源强度随着产业转型不断下降,将不再是最主要的需求增长国。ETRI预测,2035年后,中国能源需求逐步回落,在全球一次能源比重稳定在23%,届时,单位能耗将比2015年下降54%。美国能源信息署预测中国的能源需求增速未来将不足1%,这和21世纪以来8%的需求增速形成鲜明对比。

        取而代之则是其他发展中国家和地区,成为能源增长主力。国际能源署在展望中认为,未来印度对需求增长贡献最大,占到将近30%,到2040年时,印度在全球能源消费中的占比将会上升到11%。东南亚是全球能源行业中另一增长巨擘,其能源需求增速是中国的两倍。OPEC表示,2040年印度取代中国成为全球最大能源消费国,不过,这一变化主要是中国的能源需求预期被下调的结果,而不是因为印度的能源需求前景更加积极。

        势2:能源格局“四分天下”

        世界一次能源消费结构趋向清洁、低碳和多元化,并且转型速度要快于之前的预期。

        EIA认为,到2040年,世界范围内,除煤炭外其他燃料消费量均呈增加态势。BP在近三年的展望里大幅上调了风电和太阳能到2035年装机的预估值,上涨达到150%。ETRI在展望中认为,清洁能源将主导世界能源需求增长,到2050年天然气、非化石能源、石油和煤炭将各占四分之一,清洁能源将占比将超过54%。同时,油气仍然在未来占据主导地位,几家报告都预测,2040年,石油和天然气占比是55%。可见,世界能源结构在逐渐向“四分天下”的多元格局前进。

        在结构转变过程中,不同领域的能源消费变化同样显著。BP、ETRI、IEA都注意到,全球范围内工业部门能源消费增长在逐渐放缓,建筑是增长最快的部门。工业部门能源需求在2040年达到峰值,之后保持稳定,并且电气化率还将不断提高。BP认为,天然气和电力将满足未来工业领域能源增量,2040年成为工业部门主要能源。

        IEA表示,在全世界各种能源的终端用途中,电力是一股崛起的力量,到2040年时,电力会占到最终能源消费增量的40%——这是石油在过去25年能源消费增长中的占比。

        各家报告认为,能源结构转型最典型的国家是中国。ETRI在能源展望中指出,中国能源消费已经进入新旧动能转换期。未来,随着中国工业化进入后期,城市化稳步推进,对能源需求的重心将由生产用能逐步转向生活用能,工业用能占终端用能比重将逐步回落,交通和建筑用能则将稳步提升。BP、IEA也关注中国经济结构中服务业占比提高,能源结构中清洁能源占比增加。

        ETRI指出,中国工业部门用能将在2025年达到峰值。在终端能源消费结构中,2050年煤炭占比将大幅降至17%,天然气将上升至15%,石油将保持在20%左右。结构变化一方面是因为工业部门中气代煤、电代煤趋势加快,另一方面则是因为家庭电气化水平快速提升。

        国家发改委能源研究所副所长王仲颖表示,到本世界中叶,中国能源结构有望2/3是可再生能源和核电清洁绿色能源,1/3是化石能源,中国一次性能源消费总量只需36亿吨标煤。

        可再生能源年均增长幅度

        此外,部分报告还指出低油价时期投资减少,可能会阻碍能源转型进程。IEA在《2017年世界能源投资报告》中指出,上游投资接近“腰斩”,投资不足导致储量发现减少,基础设施建设不足,而经济复苏下能源需求不断上升,供需两端的反向作用会带来油价的大幅上涨。在全球能源转型过渡期内,平稳的油气价格和供需态势更为有利,一旦短期油价暴涨,可能阻碍能源转型的有序推进。

        趋势3:石油利用加快转向非燃烧领域

        本轮低油价直接造成上游投资锐减,引发了未来石油供应短缺的忧虑。国际能源署署长法提赫·比罗尔表示,2014年至2016年间,全球能源投资持续下降,每年下降比例约为25%。尽管从2016年起投资呈现回升,但仍未达到高油价时代的水平。欧佩克秘书长巴尔金多认为目前上游领域投资状况仍不乐观,全球能源业应对这一尚未显现的风险提高警惕。陆地和海上一些回报周期长的项目投资缩水幅度尤为明显,而这与全球经济发展目标相悖。

        然而,各家的展望表明,要确保全球石油供应,投资跟进已经刻不容缓。ETRI认为,未来35年,全球石油生产面临更加严峻的挑战,全球现有油田产量将从现在的36亿吨下降到2050年的不足12亿吨,年均下降3.2%,相当于全球每年减少两个大庆油田。强调,要维持供需平衡,必须持续投资发现新油田。

        BP也认为,未来全球石油增长主要依靠低成本的欧佩克国家和美国、俄罗斯,绝大多数非欧佩克国家将下滑。但即便如此,石油生产仍然需要非常可观的投资。如果现在新投资停滞不前,现存产量将会以每年3%下降,到2040年供给量仅为4500万桶/日,还不及目前石油需求的一半。BP预计,到2050年世界需要消费油气量为2.5亿万桶油当量,技术可采已经达到4.8亿万桶油当量,但是多数为提高采收率、海上浮式平台开发、高精成像等技术,需要投资及时跟进。

        石油需求方面,在预测2030年世界石油需求总量时,除BP以外,欧佩克、美国能源信息署和国际能源署的预测值均随着时间推移总体呈下降趋势。ETRI也认为,世界石油需求2035年后基本停滞,增长基本全部来自非OECD国家。

        在这一过程中,石油的非燃烧利用成为需求增长的主要来源,包括作为化工产品原料,制成润滑剂、沥青等。IEA预计,石化产业将占到2030年石油新增需求的三分之一以上,到2050年该数字将达到近50%,超过卡车、航空和航运。与此同时,在燃油经济性改善、公共交通普及、替代燃料和电气化的共同作用下,当前石油需求的主要来源,尤其是乘用车的重要性将会减弱。

        非燃烧在油气消费总量中增长比例

        挪威船级社在展望中看好新原油直接制化学品工艺,指出这一工艺将代替传统炼化技术。最近,沙特阿美宣布了一项大型原油制化学品项目,预计将日处理40万桶原油,其规模为全球目前唯一的新加坡埃克森美孚原油制化学品项目的5倍。这一全新工艺具有降低原料成本、能耗和碳排放等优点。两个项目投产后,制乙烯成本将比亚洲同类产品每吨低160美元和200美元。这将大大促进原油利用向化工领域的转移。

        趋势4:天然气消费重心正在转移

        天然气一直是能源发展展望持续关注的热点。早在6年前,IEA就曾乐观表示,天然气产业进入黄金时代。这一看法很快成为当时全球油气行业的主流观点。然而,之后的天然气市场并没有达到预期的繁荣程度,“夹在煤炭与可再生能源之间”,天然气消费保持年均1.5%的增长,2014年甚至一度低于1%。

        然而近年来,世界天然气发展重拾强劲势头,各家展望也纷纷表示了乐观态度。2017年,全球天然气消费量增长2.2%,主要消费市场重回增长轨道,亚洲增速达10年来最高,欧洲也从负增长变为快速增长。此外,天然气大量替代煤炭用于发电,在传统领域继续保持增长。

        EIA、IEA、埃克森美孚均预测,未来世界天然气增长将保持1.4%—1.9% 的年均增长,到2050年天然气需求量比2015年增长64%。而且未来30年,天然气在所有领域将全面开花,居民、商业、工业、交通增长会比较快,发电部门的需求也将维持较大基数。

        IEA指出,与前10年不同的是,未来10年,工业部门将超越电力部门,成为天然气需求主要驱动力。这主要是亚洲地区工业增长,越来越多将天然气作为能源以及原料进行加工。在北美和中东,化工领域的发展也促进了天然气的需求增长。过去十年,电力部门贡献了天然气增长的一半,然而未来,工业领域将占到天然气消费增量的4成。

        在今年第27届世界天然气大会上,许多企业家表示,天然气的黄金时代并不是没有了,而是姗姗来迟。BP认为,天然气未来快速增长,尤其是工业部门增长,主要得益于低成本供给和LNG贸易推动天然气可获得性大大提升。

        但是天然气同样也面临着低油价导致的投资不足问题。IEA认为,当前所知的所有LNG基础设施都会在2020年前投产,这一波供给会导致市场偏于宽松。但是上游基础设施投资不足,会导致LNG设施利用率在2025年上升到2017年前的紧张水平。

        不少机构预测,在中国,天然气黄金期将持续到2040年。得益于人口增长、天然气管网设施日趋完善、分布式能源快速发展以及大气污染治理的推动,中国天然气产业将长期处于黄金发展期,2015年到2035年,由于工业、居民以及发电对天然气需求快速增长,中国天然气消费增速有望达到5.8%。预计2050年中国天然气消费量接近7000亿立方米。

        趋势5:制约可再生能源瓶颈正逐一打破

        在2018年BP发布的《世界能源统计年鉴》中,首次涵盖了在能源转型中发挥作用的关键材料——锂和钴。

        BP的《年鉴》显示:作为储能技术的关键材料,自2010年以来,钴产量年均增速为0.9%,而锂产量同期年均增长 6.8%,到2017年,钴的价格几乎翻了一倍,碳酸锂的价格上升37%,体现出在储能技术进步下,相关材料需求增大。

        世界落实锂储量占比

        锂电池、石墨烯这些新材料开始受到BP的关注,透露出可再生能源时代越来越近。彭博社的最新分析显示,现在,独立的电池在成本上越来越有竞争力,“廉价电池储能的到来意味着越来越有可能从风能和太阳能中获得电力供应,因此,即使在没有风的情况下和太阳也不发光时,这些技术可以帮助满足需求”。

        过去几年,业界认为的制约可再生能源的瓶颈正在注意打破。例如成本问题,国际可再生能源署(IRENA)数据显示,未来两年内,包括生物质能、水力等在内的可再生能源发电成本将会与化石燃料发电成本几近持平,而发电成本的下降也是世界能源发展进入新时代的重要信号。

        彭博社表示,2010年以来,锂离子电池价格已下降了79%。从2030年左右开始,全球电池的重要性将会增加,支持可再生能源的渗透。公用事业公司将继续用更廉价的天然气和可再生能源取代旧的煤炭和核能,比如“开式循环”的燃气发电厂和其他的选择如抽水的水力发电。

        在各家展望中,可再生能源一直被认为是未来增长最快的能源。BP认为,核电、水电和其他可再生能源加起来将占到全部新增能源供给的一半,在一次能源中占比在2035年升至23%。其中太阳能增长超过8倍,风能增长超过4倍,2040年,可再生能源增长将超400%,占全球发电量增长的50%以上。EIA认为,未来25年,可再生能源增幅最大,年均增速为2.3%。

        彭博社预计,从2018年至2050年,全球新增发电装机容量投资为11.5万亿美元,其中大部分将流向可再生能源。大约8.40万亿美元将用于风能和太阳能,另外还有1.5万亿美元用于其他零碳技术,如水力和核能。

        不过,IEA也在最近发布的可再生能源展望中指出,按照目前可再生能源增长速度,到2040年可再生能源在一次能源占比只有18%,而要实现2摄氏度温控目标的情景,可再生能源占比要达到25%—28%。而能够加快可再生能源发展的领域除了电力,还要在交通和供暖同步发力。相比其他传统能源,可再生能源受政策变化和技术进步影响力也更大。IEA强调,要在政策强化的情境下,可再生能源才有望取得更加迅速的发展。



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