編者按:近日,國際能源署公布了其編寫的《世界能源展望2014》,對當前世界能源發展的趨勢及問題進行了梳理,并對2040年前的全球能源發展態勢進行了預測。當今世界能源發展有何特點?未來世界能源發展走勢又如何?本網特摘錄報告中的有關內容,以饗讀者。
四類能源供應將平分秋色
國際能源署的核心情景設置是,2040年全球能源需求增長37%,世界人口和經濟仍然繼續增長,但與過去相比,走上了較低能源強度發展路徑。在核心情景下,全球能源需求增長明顯放緩,從過去的二十年里每年增長2%,下降到2025年之后每年增長1%。造成需求放緩的原因包括:能源價格和政策效應,全球經濟結構轉型,服務業和輕工業部門比重上升。全球能源需求格局也會出現更為顯著的變化。歐洲、日本、韓國和北美地區的能源消費水平基本不變,消費需求的增加主要集中在亞洲的其他地區(約占全球新增量的60%)、非洲、中東和拉丁美洲。2030年將會是一個有里程碑意義的時間點,屆時中國將超過美國成為全球最大的石油消費國,美國的石油消費將回落至數十年未見的水平。但是,這時印度、東南亞、中東和非洲撒哈拉以南地區將成為全球能源需求增長的引擎。
到2040年,世界能源供應結構中,四類能源(石油、天然氣、煤炭和低碳能源)將平分秋色。這段時間內,資源不會成為約束因素。
但是,這四類支柱性的能源將面臨著不同的挑戰。到2040年,政策選擇和市場發展會使化石燃料占一次能源需求結構中的比例下降到四分之三以下,但是這并不足以有效遏制二氧化碳排放量的上升,能源相關的二氧化碳排放量仍將增長五分之一。與這一排放量相對應的是,全球氣溫將上升3.6攝氏度。
政府間氣候變化專門委員會估計,為了將溫度上升控制在2攝氏度以內,全球二氧化碳的排放量從2014年開始應控制在10000億噸以下。在核心情景下,這個排放預算將于2040年用完。但是達到這個預算值之后,并不意味著立刻就能采取零排放措施。很明顯,要實現2攝氏度的控制目標,需要采取緊急行動以引導能源系統走上一條安全的發展道路。
原油日需求量將突破10000萬桶
當前石油市場供應呈現出一幅充裕的景象,但這不應該掩蓋原油市場越來越依賴數量有限的幾個產地所面臨的各種挑戰。不同地區的石油需求出現了明顯不同的趨勢:經濟合作與發展組織國家每減少一桶石油的消費,都會被非經合組織國家新增兩桶所抵消。雖然價格升高和新的政策措施將限制原油總消費量的持續增長,需求將逐步趨穩,但在交通和石油化工部門的推動下,原油需求量將會進一步提高,將從2013年的9000萬桶/日增加至2040年的10400萬桶/日。為滿足2030年的需求預期,石油和天然氣上游開發需要投資9000億美元,但這一投資目標能否實現仍然面臨著很多不確定性因素。
天然氣的需求將增長50%以上,是化石燃料中增長最快的。日益靈活的全球液化天然氣貿易降低了天然氣供應中斷的風險。推動全球天然氣需求增長的主要地區是中國和中東。但是,到2030年左右,天然氣也將在經合組織國家的能源結構中成為主要燃料,一個重要原因是美國新法規限制電力部門的二氧化碳排放。與石油形成明顯對比的是,世界各地的天然氣產量幾乎都在增加(歐洲除外),非常規天然氣占到了全球新增天然供應量的近60%。主要的不確定性是,天然氣的價格能否在保持對消費者的吸引力的同時,還能對天然氣生產所需要的大規模的投資提供必要的激勵。許多新興非經合組織國家,尤其是在印度和中東地區,需要解決國內的監管問題。亞洲一些地區以及歐洲的進口需求將會上升,但對未來天然氣供應的安全性的擔憂正在得到部分緩解。
這主要因為大批的國際天然氣供應商的出現———全球液化天然氣供應商將是現在的近三倍。
煤炭資源豐富,供應能得到保障,但其未來消費量的多少則取決于污染控制和二氧化碳減排的需要。全球煤炭需求到2040年將增加15%,但是,其中幾乎2/3的增長將出現在下一個10年中。中國煤炭需求占全球煤炭消費比重將停滯在略高于50%的水平上,2030年之后會出現下降。經合組織國家包括美國的煤炭需求會下降。美國煤電將會下降1/3。2020年之前,印度將超越美國成為世界第二大煤炭消費國,并將很快超過中國,成為世界最大煤炭進口國。當前煤炭價格下跌給全球煤炭生產商造成成本消減壓力,但是,高成本產能的逐步退出以及需求的增長將會對價格的上漲形成支撐,從而吸引新的投資進入煤炭生產行業。到2040年,中國、印度、印度尼西亞和澳大利亞占全球煤炭產量的70%,這也顯示了亞洲在煤炭市場上的重要性。
核電裝機將超620吉瓦
核電相關的政策是國家能源戰略的一項重要內容,即使對于那些致力于逐步淘汰核電技術的國家,也必須考慮尋找替代核電的能源。在核心情景下,2040年,全球的核電裝機容量將增加近60%,從2013年的392吉瓦增長到2040的620吉瓦以上。然而,核電在全球的發電份額(與現在比)僅會上升一個百分點,達到12%(核電比重的峰值約在二十年前出現)。核電的這種增長模式,一方面反映了所有類型發電裝機在競爭性電力市場上面臨共同的挑戰,另一方面也反映了核電發展需要克服一系列特殊的經濟、技術和政治挑戰。核電的增長主要集中在受到價格管制的市場,發電企業要么有政府的支持,要么是政府出臺了促進私人投資的措施。到2040年,新增核電裝機容量中,中國占45%,印度、韓國和俄羅斯三國的總和占30%。美國核電將增加16%,日本的核電會有所反彈(但仍不會達到福島核電站事故之前的水平),歐盟核電裝機會下降10%。
盡管面臨諸多挑戰,核電的特性促使一些國家仍會積極將其作為未來能源發展的一個選項。核電廠增加了電力系統中發電技術的多樣性,有利于提供電力系統的可靠性。對于能源進口國家,核電可以減少對外國能源的依賴度,減緩國際市場價格波動的影響。
核電是少有的、可選擇的能源選項之一,它在大規模提供或取代其他形式發電的同時,還可以減少二氧化碳的排放量。自1971以來,核電減少了560億噸二氧化碳的排放,或者說,按目前的排放水平,減少了將近兩年的全球總排放量。到2040年,核電每年減少核電國家碳排放量(占那時的預計排放量的比重)分別是,韓國50%,日本12%,美國10%,歐盟9%,中國8%。通過新建核電裝機避免碳排放的平均成本取決于所在國的能源結構和替代燃料的成本,有些成本非常低,而最高的有些則達到了每噸80美元以上。
2040年之前,大約有200個核電反應堆退役(2013年底運轉的反應堆有434個),大多數分布在歐洲、美國、俄羅斯和日本。替代退役裝機、彌補缺口最為急切的是歐洲。電力企業現在需要開始籌劃,或者開發替代產能,或者在其許可證到期前,繼續運營現有的核電廠。為了順利完成這一過程,政府需要對可能需要關閉的核電廠在關閉之前,提供清晰的政策方向,明確許可證延期的方法以及監管的詳細步驟。國際能源署估計,在2040年之前,讓到期退役核電廠退出的成本會超過1000億美元。具體的成本核算仍然有相當大的不確定性,主要是因為到目前為止這方面的經驗非常有限。監管機構和電力企業需要準備足夠的資金,以確保未來能支付這些費用。
提高能效與能源結構調整相融合
能源效率是緩解能源供應壓力的一個重要手段,同時也能部分地緩解地區間因為能源價格差距對競爭力的影響。
許多國家已經采取了新的能效政策,其中交通運輸部門是能效政策的重點針對領域。現在全球有超過3/4的在售汽車需要滿足各類能效標準,受此影響,盡管到2040年全世界小汽車和卡車的數量將翻一番,但交通用油的需求僅增加25%。到2040年,各種能效提升措施每天將能減少2300萬桶的石油需求量———超過目前沙特阿拉伯和俄羅斯的石油產量之和;發電和工業領域的能效舉措將減少天然氣消費9400億立方米,超過北美地區的天然氣產量。能源效率除了節省能源進口成本和減少環境影響外,對于一些進口依賴度非常高的地區,還有助于緩解由于高昂的天然氣和電力價格對其能源密集型產業的競爭力的不利影響。
但能源區域價格差距仍將存在,特別是在北美洲,2040年之前,仍將是低成本能源地區。甚至到21世紀20年代,美國每單位能源的平均成本仍然會低于中國。
2013年化石燃料補貼總額達到了5500億美元,是可再生能源的4倍多,這已經成為阻礙能效和可再生能源投資的一個障礙。在中東地區,每天200萬桶原油和石油產品用于發電。如果沒有補貼,可再生能源技術將會與這些燃油發電形成有力的競爭。在沙特阿拉伯,一輛能效是現在平均能效水平兩倍的汽車,其節油帶來的收益需要16年才能彌補額外付出的購車成本,而如果沒有汽油補貼的話,這個回報期將會縮短至3年。
可再生能源發電將占總發電量1/3
電力是增長最快的終端能源形式。與其他能源相比,電力對于減少全球能源結構中化石能源的份額發揮著重要的作用。總體而言,到2040年,為應對電力需求的增加,以及替代現有退役裝機容量(約占現役裝機容量的40%),需要新建7200吉瓦的裝機容量。到2040年,一些國家可再生能源將強勁增長,將會使可再生能源發電量占全球發電量的比重提高到1/3。為了配合可再生能源投資,維持電力供應的可靠性,需要釋放適當的價格信號來確保新增熱電裝機的及時投資。
這就需要對市場制度進行改革,或者某些情況下進行電力定價改革。在大多數國家,轉向資本密集程度更高的能源技術和提高化石燃料價格,將導致平均供電成本的增加,以及抬高終端用戶電價。然而,終端用電效率的提高有助于減少家庭用電成本支出。
可再生能源技術是實現能源供應低碳化的重要支柱。在補貼的支持下,可再生能源技術正迅速地發展。2013年,全球可再生能源技術補貼金額達到1200億美元。隨著成本的快速下降和持續的政策支持,到2040年,可再生能源發電量將占全球新增發電量的近一半,而生物質燃料的使用量將是現在的三倍,達到460萬桶/日,可再生能源供熱量將翻一番。可再生能源占發電比重增加最多的是經合組織國家,達到37%,可再生能源的凈增量與經合組織國家的凈增電力供應持平。
責任編輯: 曹吉生