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到2050年能源需求展望的五个核心问题

导读: 近年来,全球能源需求增速首次放缓。根据预测,直至2030年,年均增速降至1%以下。

早在今年的1月份,我们发表了《2018年全球能源展望参考案例》,概述了我们的基本能源需求前景,并展示了我们对未来几十年能源转型的预测。自发布以来,我们已经与世界各地的客户讨论了这些预期趋势的影响,以及他们应该如何应对这种能源转型。基于这些讨论,我们回答了五个关键问题,这些问题让大家对我们的预测有了更深入的了解。

为什么你认为全球能源需求增长会放缓?你认为这是一种结构性现象吗?

近年来,全球能源需求增速首次放缓。根据预测,直至2030年,年均增速降至1%以下。从2030年到2050年,年均增速降至0.5%左右。在许多经济体中,这是由从产品到服务的转变以及从更节能的燃料和技术提高能源强度所推动的。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

从总体上看,我们看到,在全球能源需求继续增长的同时,增长速度却在迅速放缓。经过几十年的初级能源需求年增长率超过2%,我们预计世界将经历一段缓慢增长的时期——2015-30年的年增长率为0.9%,2030-50年的年增长率仅为0.5%。

如果我们看看这些发展背后的驱动因素,我们就会发现,持续增长是由人口和经济扩张驱动的,尤其是新兴经济体中不断壮大的中产阶级。

与此同时,有两个结构性发展将导致这种增长放缓。首先,许多国家的经济结构将发生转变,人口老龄化和从工业向服务业的全面过渡。我们已经在许多高收入国家看到了这种发展,现在预计在中国等国也会出现同样的情况。其次,由于向更节能的燃料和技术的转变,能源强度将有很大改善。例如电气化,即用电作为传统燃料的替代品,以及家庭和工业部门使用的设备和机器的能源效率更高。

从地理上看,我们预计经合组织国家(2015年占全球40%)的能源需求将加速下降,中国(2015年占全球22%)的能源需求将在2030年左右见顶。增长最强劲的地区,尤其是非洲和印度,起点较低(各占2015年总需求的6%),但到2050年将超过欧洲的需求水平。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

为什么你预计石油需求会达到峰值,正如你预计人口和人均GDP会增长?

我们预计石油需求将在2037年达到峰值,约为每天1.1亿桶。拐点背后的关键驱动因素与道路运输有关,包括提高燃油效率、电动汽车占比上升以及高收入经济体的乘用车市场饱和。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

我们看到,在埃德温·德雷克(Edwin Drake)在泰特斯维尔(Titusville)发现石油并推动该行业爆炸式增长近180年后,石油液体需求见顶。自那以来,该行业彻底改变了交通运输和许多其它经济部门。

目前,我们正处于另一场革命的边缘,电动汽车正在大胆地进入客运甚至商业道路运输领域。这个风险很大,因为公路运输不仅约占石油液体总需求的45%,而且还消耗利润率最高的产品(如汽油、柴油)。我们认为,未来几十年,随着技术的进一步发展,电动汽车会稳固的从ICE车中赢得市场份额并在经济上更具吸引力。另一方面,政府政策在鼓励零排放汽车的同时,对ICE汽车的使用和销售进行限制。随着向清洁发电的平行过渡,我们预计电动汽车的需求只会增加。

在短期内,效率的提高和高速增加的发达国家汽车保有量,将在道路交通的液体需求峰值背后发挥关键作用。我们预计,在石油需求总量达到峰值之前的2025年,液体需求将达到峰值。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

鉴于你对太阳能和风能发电快速增长的假设,你预计电力行业将如何应对需求变化和供应间歇性?

到2050年,太阳能和风能的作用将会显著增加,尽管其增长的程度在不同国家之间会有很大差异。例如,在德国,他们的发电总份额将超过60%。这将需要投资于储能技术开发和传输基础设施,以及对系统监管进行适当的更新。

在过去的几年里,可再生能源的成本已经比以前水平下降了一定比例。过去十年,太阳能光伏发电的成本下降了85%。同样强劲的电池成本下降,进一步强化了可再生能源成本下降的影响。到2020年,电池组的成本有可能低于每千瓦时100美元。

因此,我们预计电力部门将以三种方式应对间歇性供电:

首先,电池的储存将发挥很大的作用。特别是在太阳能条件最优的地区,我们相信电池存储和太阳能光伏的结合将在未来10-15年变得具有成本竞争力,这取决于当地的条件(见下图)。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

其次,一些化石燃料的产能——尤其是灵活的天然气产能——将保持在线以提供稳定性。随着可再生能源的使用和存储成本竞争的加快(见下图),这种产能的利用率将不可避免地下降。在一段时间内,覆盖更昂贵的峰值容量仍将提供足够的收入,以保持在线容量。从某种意义上说,为了保持稳定,产能市场(在它们还不存在的地方)可能会变得必要。

此外,我们预计网格互连将会增加,这将进一步支持间歇性负载的平衡。在今后的道路上,替代的灵活性工具,如储氢这个特别重要的季节性储存,可以发挥越来越大的作用。然而,这些发展的规模和速度仍然不确定,因为技术需要进一步发展,有关费用需要减少,以便使这些解决办法具有经济效益。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

到2050年能源需求展望的五个核心问题

随着可再生能源和电动汽车等低碳技术的普及,你为什么不预计二氧化碳排放量会更快下降呢?

我们预计,在未来30年,与能源有关的二氧化碳排放将出现前所未有的稳定时期。然而,预测的排放水平仍远未达到2度的轨迹。造成这种情况的主要原因是,许多大型新兴经济体继续依赖煤炭,尤其是在发电方面。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

我们预计,未来几十年,能源相关的温室气体(GHG)排放将稳定在32~34Gt二氧化碳当量左右。我们预计,电气化程度的提高和发电结构的脱碳将推动峰值和随后的下降。然而,预计的发展轨迹仍远高于国际能源机构可持续发展设想中设定的2摄氏度路径。为了实现这一目标,2030年的二氧化碳排放量需要减少到约25Gt当量,2050年需要减少到约13Gt当量。

这主要有两个原因。主要原因是全球人口和国内生产总值(GDP)持续增长,这推动了整体能源需求的上升,并在某些行业和地区继续依赖化石燃料。

第二个原因与锁定效应有关,尽管新销售的电动汽车和新发电能力的可再生能源的发展相对迅速。例如,尽管在世界上大多数地方,新的可再生能源发电能力在几年内将比新化石能源发电便宜,但在许多地方,现有的化石燃料发电厂在很长一段时间内仍将比新可再生能源发电便宜。因此,到2050年之前新增的电力装机容量中有80%以上将是可再生的,但要完全淘汰现有的装机容量还需要一段时间。这些锁定效应也存在于ICE车和工业设备中。

这意味着,从2035年起,化石燃料的总消耗量将趋于平稳,但从我们目前的观点来看,不会出现大幅下降。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

为什么化工行业的化石燃料需求相对于其他行业增长如此之快?

到2030年,化工行业的化石燃料消耗将推动石油需求增长近一半,天然气需求增长逾四分之一。原因在于,它与全球GDP增长高度相关,而且以石油化工为基础的原料的具有成本竞争力的替代品数量有限。

化工行业将是未来几十年油气需求增长的关键驱动力。尽管它在2015年仅占石油和天然气消费的13%和9%,但到2030年,它将分别为这两种燃料的需求增长贡献46%和28%。我们预计,尽管全球石油需求将在2037年达到峰值,化工行业将在2030- 2050年间保持这一趋势。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

到2050年能源需求展望的五个核心问题

化工行业稳定的油气需求增长与化学物质之间的需求强劲和GDP和人口的增长有很强的相关性,以及与大部分的石油和天然气作为原料而不是能源(~ 80%的石油和天然气化学物质作为原料)有关。预期的能源效率提高将主要减少非原料的化石燃料需求。

要了解化石燃料在化学行业的未来,有三个趋势是值得关注的。

对化工产品,特别是塑料制品的需求

塑料的使用面临越来越大的监管压力。我们预计,2030年后,由于使用和替代减少,原生塑料消费(主要使用基于液体的原料)和GDP增长将脱钩。

塑料回收利用

目前人们对循环性和可回收性有很多关注。然而,要增加对难回收塑料的回收利用,还需要改进消费废物收集、技术突破和产业规模。

生物基(biobased)替代品

生物基替代品一方面对可再生原料的需求可能导致选定生产路线,另一方面对这些趋势的敏感性很高。在一个颠覆性的场景中,我们假设这些趋势每一个都比我们的参考案例翻倍,那么化学石油需求将在2030年达到峰值,到2050年,需求将比我们的参考案例低25%左右。

到2050年能源需求展望的五个核心问题

翻译:ERR能研微讯团队

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