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能源和电力需求持续增长 能源结构愈加绿色多元

作者:中国储能电站网 来源:CASEnergy 时间:2019-04-08 浏览:

英国石油公司(BP)日前发布《能源展望2019》报告指出,无论何种情景,到2040年,伴随发展中国家经济蓬勃发展,全球经济将持续增长,促使能源需求不断增加,其中大部分来自于工业和建筑部门。在此期间,世界电气化水平将不断提高,能源结构变得更加绿色低碳,可再生能源将成为增长最快的能源,并成为最主要电力来源;天然气强势增长,增速远超石油和煤炭,将超越煤炭并逼近石油成为全球第二大能源;碳排放量持续上升,需要采取全面措施以降低排放。报告采用情景分析法,系统探讨了到2040年驱动世界能源转型的主要力量及关键不确定型因素。主要内容如下:

1、发展中国家快速发展的经济驱动全球能源需求不断增长

Ÿ以中国和印度为首的发展中国家经济日益繁荣,推动全球经济增长。在“不断发展的转型(ET)”情景中,到2040年,预计全球GDP平均增长率为每年3.75%,略低于过去20年的平均水平。生产力的提升引发的经济增长占总增量的80%,并使超过25亿人脱离低收入人群,发展中国家不断壮大的中产阶级是促使全球经济和能源增长的关键力量。发展中国家经济增量将占世界经济增量的80%以上,其中中国和印度两个国家就占到一半。人口增长也是全球经济增长的原因之一,到2040年全球人口约增加17亿,达到近92亿。

Ÿ生活水平提高促使能源需求增长,但部分被能源强度下降所节约的能源抵消。在ET情景中,到2040年全球GDP增长了一倍以上,但由于能源强度(单位GDP消耗能源)下降,能源消耗仅增加了1/3。尽管未来20年全球经济和能源消耗显著增长,到2040年世界大部分人口的人均能耗水平仍然相对较低。

Ÿ全球能源系统面临“更多能源”和“更少排放”的双重挑战,提高能效将是解决问题的关键。联合国人类发展指数(HDI)表明,人均能耗增加与人类繁荣发展有关,这种关系在人均能耗超过100 GJ以后趋于平缓。目前,世界上大约80%的人口生活在人均能耗低于100 GJ的国家。在ET情景中,到2040年这一比例仍然在2/3左右。如果全球能源需求能够比ET情景需求增量再多25%,则可将该比例降至1/3。如果人均能耗远大于100 GJ的国家将能耗降至欧盟平均水平(约120 GJ/人),将足以提供所需全部能源。根据ET情景,到2040年能源导致的碳排放将增加近10%。提高能效将是解决“更多能源”和“更少排放”双重挑战的关键。

2、主要经济部门的能源需求普遍增加,尤其是建筑和工业部门

Ÿ工业部门能源消耗增长的主要地区将由中国转移至其他发展中国家。中国工业能源需求在过去20年中增长了两倍,但随着中国向低能源密集型经济转型,其能源需求将在2020年代中期触顶随后逐渐下降,印度及其他亚洲国家和非洲的工业能源需求增量将占总增量的2/3左右。工业能源需求的增量将通过天然气和电力来满足,到2040年,天然气和电力将占工业能源的2/3左右。由于中国、欧盟和北美转向更清洁、低碳的燃料,工业煤炭消耗量下降,部分抵消了印度和其他亚洲国家的增长。

Ÿ尽管对塑料的监管越来越严,但对石油、天然气和煤炭的非燃料用途需求仍强劲增长。将石油、天然气和煤炭作为生产石化产品、润滑剂和沥青的原料等非燃料用途的需求年均增速将达1.7%,占能源总需求增长的10%左右,其中石油约占60%,其次是天然气(30%)和煤炭(10%)。由于塑料监管法规将越来越严格,将化石燃料作为化工原料的需求增速比过去慢,但石油作为化工原料仍是石油需求增长的最主要原因。

Ÿ由于发展中国家电力需求大幅增长,建筑部门将占全球能源增量的1/3以上。在ET情景中,建筑能耗增速(年均增长1.5%)高于工业或交通部门,到2040年在总体能耗占比约为1/3。发展中国家蓬勃发展的经济和不断壮大的中产阶级增加了照明、家用电器和制冷的电力需求,推动了建筑能源消耗增长。大多数发达国家和独联体国家的建筑能源消耗基本持平,因为增长量被效率提升所节约的能源抵消。

Ÿ提升能耗和发展循环经济能够减少工业和建筑能耗。通过提升工业能效,扩大循环经济减少对新材料和新产品的需求,改造现有建筑物并对新建筑物和电器实行更严格标准,能够显著减缓工业和建筑能耗增速。

Ÿ交通需求强劲增长,但能效提高限制了最终能耗增长。在ET情景中,对运输服务的需求几乎翻了一番,但发动机能耗效率的快速提升使能源消耗仅增加了20%。由于经济不断增长增加了对运输服务数量和质量的需求,亚洲占交通能耗增长的80%。不同运输方式能耗的增加受到能效提升情况的影响,内燃机汽车的效率提高了近50%,卡车效率也取得了实质性进展,促使公路运输的能源需求增长率显著下降。航空和航海能效进一步提升的幅度相对较小,2030至2040年期间,其能耗增长占交通能耗增长的近一半。

Ÿ电动汽车继续快速增长,尽管交通部门增加了天然气、电力和生物燃料的使用,交通需求仍以石油为主。电动汽车继续快速增长,主要是乘用车、轻型卡车和公共汽车,到2040年全球电动汽车数量将达到约3.5亿辆,其中约3亿辆是乘用车,相当于汽车总数的15%。自动驾驶汽车预计在2020年代初期开始逐步上市销售,将提供低成本共享交通服务,主要采用电动汽车,因此将进一步扩大电动汽车的影响。到2040年,生物燃料消耗将增加近200万桶/天,交通部门的电力和天然气消耗均增加约1.2亿吨油当量,天然气、电力和生物燃料占交通运输能源消耗增量的一半以上。尽管如此,交通能源需求仍以石油为主,石油占比从目前的94%下降至85%。

Ÿ在发展中国家的带领下,世界电气化水平逐步提升,可再生能源发挥着越来越大的作用。在ET情景中,全球能源增长的3/4用于发电,到2040年,电力将占一次能源消耗的一半,世界电气化程度持续加深。几乎所有电力需求增长都来自以中国和印度为主的发展中国家。可再生能源约占电力增长的2/3,到2040年将超越煤炭成为最大电力来源(约30%),煤炭占比则显著下降。发展中国家电力需求的强劲增长有助于提高可再生能源份额,但其增速不足以满足电力需求增长,因此煤炭消耗量也会增加,将影响电力部门的脱碳进展。技术进步推动可再生能源增长,但也受现有电厂退役速度的限制。

3、全球能源格局正发生转变,发展中国家影响力日益增加

Ÿ全球能源需求模式正发生转型。需求增量集中在印度、中国和亚洲其他发展中国家,印度将在2020年代中期成为能源需求增长最快的国家(增长1/4以上),到2040年中国仍将保持全球最大能源市场的地位,非经合组织国家将占能源需求的2/3以上。

Ÿ各地区能源结构差异将对能源转型有重要影响。中国能源消耗中煤炭占比大幅下降,从2017年的60%降至2040年的35%,可再生能源、核能和水力发电增量超过其能源需求总增量;印度由于煤炭消耗增加,其煤炭份额略有下降;美国和欧盟通过增加天然气和可再生能源以减少煤炭和石油使用。

Ÿ全球能源生产模式正在随着美国供应的强劲增长和中国经济增长的放缓而转变。到2020年代中期,美国的能源生产增量占全球最大份额,随后由于致密油产量下降而增速放缓,欧佩克(OPEC)国家则在其后将增加石油产量。随着中国经济进入可持续增长轨迹,其能源生产增速明显放缓,但是由于可再生能源和核电的快速增长,至2040年中国仍是能源供应增长的最大来源。由于天然气生产占比下降,俄罗斯在全球能源生产中占比略有下降,但仍将是全球最大石油和天然气出口国。

Ÿ不同区域能源生产和消费的不同变化趋势导致全球能源贸易格局发生重大变化。美国致密页岩油和页岩气的快速增长使其能源出口大幅增加,到2040年美国成为主要能源出口国;印度、中国为首的亚洲则由于能源需求的快速增长而成为最大能源进口市场。

4、在可再生能源和天然气的带动下,能源系统持续向绿色低碳结构转型

Ÿ石油等液体燃料需求增长主要来源于发展中国家,美国和OPEC国家则先后成为主要供应来源。未来十年,由于发展中国家经济的蓬勃发展,原油、凝析油和液化天然气(LNG)等液体燃料需求预计增加100万桶/天,需求总量在2030年代稳定在1.08亿桶/天。交通部门将是液体燃料需求增长的主要驱动力,始终占消耗总量的55%左右。将石油用于石化产品原料等非燃烧用途是其需求增长的最主要来源,到2040年将增加700万桶/天至2200万桶/天。美国页岩油产量在前十年显著上升,成为液体燃料供应增长的主力,随后由于产量下降,OPEC国家成为供应增长的主要来源,其产量增长集中在2030年代,到2040年将增加400万桶/天。

Ÿ天然气需求和产量强势增长,成为第二大能源。工业和电力部门推动了天然气需求的增长,LNG供应量增加使天然气产量也大幅增加。到2040年,天然气需求和产量增长接近50%,需求增长主要来源于发展中国家的工业部门,产量增长约有一半由美国和中东贡献。美国和卡塔尔将成为LNG主要出口国,LNG贸易增长将超过一倍,达到近9000亿立方米,形成更具竞争力和全球一体化的市场。天然气出口日益多样化将导致LNG和管道天然气的竞争更加激烈。天然气的增长速度(年均1.7%)远远超过石油或煤炭,将超过煤炭成为全球能源的第二大来源,并在2040年接近石油份额。

Ÿ全球煤炭需求基本持平,中国和经合组织的需求下滑被印度和其他新兴亚洲国家的增长所抵消。煤炭消费增长快速减缓,煤炭消费将维持在当前水平附近,中国和经合组织的煤炭消费都在下降,印度和亚洲其他新兴经济体煤炭需求则增加,大部分用于满足电力需求的强劲增长。

Ÿ可再生能源成为增长最快的能源,将成为主要电力来源。到2040年,可再生能源年均增速达到7.6%,占全球发电增量的2/3,届时其在电力结构中占比近30%,成为最大的电力来源。主要贡献来自风能和太阳能,两者在电力结构中占比分别增长到13.7%和11.9%。欧盟在普及可再生能源方面处于领先地位,到2040年可再生能源在欧洲电力市场份额将增加到50%以上,可再生能源的增长则主要来自发展中国家,中国、印度及其他亚洲国家约占世界可再生能源发电增量的一半。

Ÿ核电和水电继续增长,增速低于其他电力类型。核电将保持过去增长水平(每年增长1.1%),由于现役电厂老化关闭和新产能投资有限,经合组织国家核电大幅下降,中国核电发电增长强劲,到2040年将增长1000 TWh,发电水平接近整个经合组织。由于中国水电扩张期已经结束,水电增速低于过去,但中国仍为世界水电增长的最主要地区。

5、世界碳排放持续增加,电力部门是最大排放源

尽管碳排放增速已经大幅减缓,到2040年能源仍将导致碳排放增加7%,难以满足《巴黎气候协定》气候目标要求。用电量的快速增长是碳排放增加的主要原因,2040年电力部门碳排放占总排放量的40%,远高于工业和交通(约25%)。通过提高能效、使用低碳燃料和普及碳捕集、利用和封存(CCUS)技术能够有效降低碳排放。 

关键字:电力

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