國際能源署（IEA）日前發(fā)布《世界能源展望2018》報告指出，從電氣化不斷發(fā)展到可再生能源的擴張，從石油市場動蕩到天然氣市場崛起，無不顯示全球能源系統(tǒng)正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，而政府的決策將決定未來能源系統(tǒng)的發(fā)展走向。報告采用情景分析法展望了至2040年全球能源發(fā)展趨勢，及對能源供需、碳排放、空氣污染和能源獲取的可能影響。報告要點如下：

（本文來源：先進能源科技戰(zhàn)略情報研究中心 微信號 ID：CASEnergy）

1、世界正逐步建成一個不同于以往的能源系統(tǒng)，但能源系統(tǒng)仍存在明顯缺陷

經(jīng)濟性：雖然太陽能光伏和風電生產(chǎn)成本繼續(xù)下降，但2018年油價在四年來首次攀升至80美元/桶以上，一些國家歷盡艱辛開展的化石燃料消費補貼改革正陷入困境。

可靠性：從委內(nèi)瑞拉石油產(chǎn)量急轉(zhuǎn)直下可以看出，油氣供應的風險依然存在。全球1/8的人口仍用不上電，而電力行業(yè)的新挑戰(zhàn)（從電力系統(tǒng)靈活性到網(wǎng)絡安全）也接踵而至。

可持續(xù)性：全球能源相關二氧化碳排放在連續(xù)3年持平后，于2017年再度增長了1.6%。年初的數(shù)據(jù)表明，2018年碳排放還將繼續(xù)增長，這與實現(xiàn)氣候變化目標的要求相去甚遠。與能源相關的空氣污染仍導致每年數(shù)百萬人過早死亡。

2、政府采取的行動將對未來能源系統(tǒng)的發(fā)展方向起決定性作用

超過70%的全球能源投資將由政府推動，世界能源的命運取決于政府的決定。制定正確的政策和合適的激勵措施對保障能源供應、減少碳排放、改善城市中心的空氣質(zhì)量，以及擴大非洲和其他地區(qū)的基本能源供應至關重要。

快速、低成本的能源轉(zhuǎn)型，需要加速投資更清潔、智慧、高效的能源技術，政府也需確保包括電網(wǎng)在內(nèi)所有能源供應的關鍵要素都能保持穩(wěn)定可靠。隨著能源轉(zhuǎn)型繼續(xù)推進，以往的油氣供應和投資風險并未緩解反而可能惡化。電力行業(yè)的變革要求即使電力系統(tǒng)實現(xiàn)低碳化，電力市場也依然能夠保持穩(wěn)定。世界能源供應每年需要投資2萬億美元，其中超過70%來自國有實體或是因為監(jiān)管規(guī)定能夠保障全部或部分投資回報而進行的投資。政府政策也影響著能效提高和技術創(chuàng)新步伐。

3、世界能源的未來變革方向

在新政策情景中，收入增加以及發(fā)展中經(jīng)濟體城區(qū)的17億新增人口將帶動全球能源需求增長，到2040年能源需求增長將超過1/4。如果能效無法持續(xù)改善，這一增量還會翻倍。所有的增長都來自于以印度為代表的發(fā)展中經(jīng)濟體。2000年，歐洲和北美在全球能源需求中的比重超過40%，亞洲發(fā)展中經(jīng)濟體的比重約為20%。到2040年，這一情況將完全逆轉(zhuǎn)。

全球能源消費的主要陣地向亞洲遷移。亞洲占全球天然氣消費增量的一半，風電和太陽能光伏增量的60%，石油消費增量的80%以上，煤炭和核電增量的100%以上（其他地區(qū)總體呈負增長）。按裝機容量計算，目前全球十大電力公司榜單中，中國企業(yè)占據(jù)六席。

頁巖革命持續(xù)撼動油氣供應，使美國得以超越其他國家成為世界上最大的油氣生產(chǎn)國。在新政策情景中，到2025年美國在全球油氣產(chǎn)量增量中的比重會達到一半以上（石油占近75%、天然氣占40%）。到2025年，全球近1/5的石油和1/4的天然氣將產(chǎn)自美國。頁巖革命給嚴重依賴出口的傳統(tǒng)油氣出口國帶來了更大壓力。

由于供應、需求和技術不斷變化，世界能源將以各種不同的方式形成關聯(lián)。到2040年，亞洲在全球油氣貿(mào)易中的比重將從當前約1/2增至2/3以上，國際能源貿(mào)易將越來越多地從中東、俄羅斯、加拿大、巴西和美國流向亞洲。同時，隨著數(shù)字化的發(fā)展和可再生能源技術性價比日益提高，以分布式能源和以社區(qū)為基礎的能源供應模式得以發(fā)展，地方上也會出現(xiàn)一些新型供能方式。

成本漸低的可再生能源技術、數(shù)字化的應用與日益重要的電力將是變革的重要方向和實現(xiàn)眾多可持續(xù)發(fā)展目標的關鍵所在。

4、化石燃料變化趨勢

在新政策情景中，電力、可再生能源和能效改善蓬勃發(fā)展的態(tài)勢會抑制煤炭需求的增長。煤炭消費在下跌兩年后于2017年出現(xiàn)反彈，但對新建燃煤電廠的投資大大低于前幾年的水平，2020年后投運的新建煤電項目將大幅減少。但煤電還不會從全球電力結構中被剔除：亞洲燃煤電廠的平均壽命不足15年，發(fā)達經(jīng)濟體煤電廠平均壽命則為40年左右。到2040年，工業(yè)煤炭消費將略有增加，全球煤炭消費總量保持不變，中國、歐洲和北美減少的煤炭消費與印度和東南亞增長的消費相抵。

乘用車石油消費將在2020年代中期達到峰值，但石化、卡車、飛機和船舶工業(yè)依然會使石油總體需求上升。到2040年，3億輛電動汽車每天可替代300萬桶石油需求，因傳統(tǒng)汽車燃油效率提高而減少的石油需求則是這一替代量的三倍。其他領域的變革步伐不像乘用車行業(yè)一樣迅速，即使全球塑料循環(huán)利用率翻倍，也僅能將日均超過500萬桶的需求增長削減約150萬桶。石化行業(yè)將是石油消費最大的增長源。新政策情景中，石油需求總體將增長到1.06億桶/日，全部來自發(fā)展中經(jīng)濟體。

到2030年，天然氣將超越煤炭成為全球能源結構中的第二大燃料。全球天然氣消費將增長45%，其中工業(yè)消費貢獻最大。為了應對以中國為首的發(fā)展中經(jīng)濟體不斷上漲的需求，液化天然氣貿(mào)易將增長逾一倍。隨著通往亞洲市場新路線的開啟，俄羅斯仍是世界上最大的天然氣出口國，但日益一體化的歐洲能源市場為購買方提供了更多的天然氣供應方案。電力系統(tǒng)中風電和太陽能光伏比重的增加降低了歐洲天然氣發(fā)電的設備利用率，建筑改造也降低了天然氣供暖消費。但天然氣基礎設施仍將發(fā)揮關鍵作用，特別是在冬季保障供熱和供電方面。

化石燃料供應投資可能與消費發(fā)展趨勢失調(diào)。由于化石燃料需求可能放緩，當前新建上游項目減少。新政策情景中，可能會導致供應短缺進而推高價格，石油供應將出現(xiàn)危機。過去三年獲準新建的原油項目平均數(shù)量僅為到2025年保障市場平衡所需新項目的一半。僅依靠美國致密油供應很難應對這一局面，其產(chǎn)量需達到現(xiàn)在的三倍才能解決供應短缺。與石油相反，已公布的一些大型新建天然氣項目（如卡塔爾和加拿大），已能應對2020年代中期液化天然氣市場需求。

5、電力行業(yè)正發(fā)生重大變革，將成為未來減排先鋒

電力占當前終端用能的19%，隨著需求增長電能將超過終端用能部門所有其他燃料，占比將會繼續(xù)上升。政策支持和技術成本降低使可再生能源發(fā)電迅速增長，推動電力行業(yè)成為減排先鋒，但為了確保可靠供應，整個電力系統(tǒng)的運行方式需要改變。

照明、制冷、電動機等能效提高，使發(fā)達經(jīng)濟體電力需求增長放緩，但由于發(fā)電結構變化和基礎設施升級，仍需大量投資。當今的電力市場設計不能匹配發(fā)電結構的迅速變化，批發(fā)市場帶來的收入不足以激勵發(fā)電領域新的投資，如果不妥善解決，電力供應可靠性將大打折扣。在需求方面，更嚴格的能效標準帶來的能效收益在抑制能源需求方面發(fā)揮了核心作用，自2010年以來，30個IEA成員國中有18個國家電力消費已有所下降，發(fā)展趨勢取決于電力在住宅、辦公和工廠供熱以及交通方面的進展速度。

電力增長主要由發(fā)展中經(jīng)濟體推動，發(fā)展中經(jīng)濟體電力需求翻倍，使得更清潔、人人可用、可負擔的電力成為經(jīng)濟發(fā)展和減排戰(zhàn)略的核心。到2040年，全球電力需求增長的近1/5將來自于中國的電動機需求；發(fā)展中經(jīng)濟體不斷攀升的制冷需求帶來類似的電力消費增長。全球各領域能源供應投資中，有近1/3用于發(fā)展中經(jīng)濟體的發(fā)電設施和電網(wǎng)建設。在終端用戶價格低于回收成本的地區(qū)，這一投資可能無法實現(xiàn)。但是，受到嚴格監(jiān)管的市場中裝機建設可能會超前于需求：據(jù)估計，包括中國、印度、東南亞和中東在內(nèi)的地區(qū)目前電力裝機過剩達到3.5億千瓦。

電氣化為終端用能脫碳化提供了一條有前景的路徑，但仍需要更全面的能源系統(tǒng)戰(zhàn)略。電氣化未來情景中，假設電氣化實現(xiàn)最大化，到2040年電動汽車將占全球汽車的一半；建筑行業(yè)和工業(yè)的供熱需求中電力占比將快速增長；幾乎所有的消費設備和電器將電氣化；將完全普及用電。電氣化減少了空氣污染物的排放，與新政策情景相比將減少近200萬人的過早死亡。然而，如果不加大電能供給端的脫碳，整個能源部門的碳排放仍將持續(xù)增長，僅僅依靠電氣化還不足以讓世界走上實現(xiàn)氣候目標的軌道。

太陽能光伏和天然氣正在重構電力行業(yè)裝機容量。太陽能光伏裝機容量到2025年將超過風電，2030年左右超過水電，2040年前超過煤電，僅次于天然氣居全球總裝機容量第二位。大規(guī)模電站仍將是光伏發(fā)電主要投資目標。根據(jù)報告一項新的評價指標，在靈活性成本相對較低的電力系統(tǒng)中，風電和太陽能光伏將占有優(yōu)勢。在幾乎所有地區(qū)，太陽能光伏都比新建煤電更有競爭優(yōu)勢。

發(fā)電結構將發(fā)生變化。煤炭仍然是主要發(fā)電來源，不過其占比將大幅下降，天然氣基本可以填補這一降幅。在新政策情景中，到2040年可再生能源與煤炭在電力結構中的占比將互換，可再生能源發(fā)電將增長約25%達到41%。水電仍將是低碳電能的最大來源，其次是風能和太陽能。核電發(fā)電量占比將保持在10%左右，但地理格局將有所變化，傳統(tǒng)核電大國將在2040年迎來一波退役潮，以中國、印度和俄羅斯為首的發(fā)展中國家核電將大幅增加。

靈活性將是電力系統(tǒng)的新主張。太陽能光伏和風電的崛起，使電力系統(tǒng)的靈活性變得空前重要。新政策情景中，歐洲部分國家、墨西哥、印度和中國都要求電力系統(tǒng)在大范圍內(nèi)高度靈活。儲能電池成本迅速下降，電池與燃氣調(diào)峰電廠在應對短時供需波動方面的競爭日益激烈。然而，傳統(tǒng)電廠依然是保持系統(tǒng)靈活性的主力，新的電網(wǎng)互聯(lián)、電力儲存和需求側(cè)響應技術將起到支持作用。歐盟建設“能源聯(lián)盟”的工作進展說明，區(qū)域融合有助于推動可再生能源消納。

進行準確投資以保證電力供應。電力部門的投資需要及時有效，以確保電力安全。在競爭性批發(fā)電力市場，可再生能源的份額不斷上升，可能還需要進行市場改革，以確保足夠的投資以維持電力供應。在受嚴格監(jiān)管的市場中，目前在建或正在規(guī)劃階段的裝機將超過新增需求，過度投資的風險仍然存在。

恰當?shù)恼吲c市場設計將至關重要。在競爭性電力市場中，投資不足的風險威脅著電力供應安全。如果沒有協(xié)調(diào)一致的行動和市場改革，一些發(fā)達經(jīng)濟體的電力供應可能會發(fā)生波動甚至危險。在重新確定電力供應方向時，除技術成本外，政府還需考慮向電力系統(tǒng)提供服務的價值。

6、可持續(xù)發(fā)展情景將是滿足全球溫室氣體減排與能源普及目標的解決方案

可持續(xù)發(fā)展情景為實現(xiàn)能源可及性、空氣質(zhì)量和氣候目標提供了一種綜合策略，包括二氧化碳捕集、利用與封存在內(nèi)的所有低碳技術都將為全球能源行業(yè)的廣泛轉(zhuǎn)型做出貢獻。隨著低排放發(fā)電設施的建設，電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型會更加深入和迅速。可再生能源技術為能源普及提供了主要路徑。終端用能電氣化增長強勁，直接利用可再生能源（包括生物質(zhì)能、太陽能和地熱）供熱和制造交通燃料也發(fā)展迅猛。可再生能源在電力結構中的比重將從1/4增長到2040年的2/3，在供熱中的比重將從10%增長到25%，在交通運輸行業(yè)中的比重將從3.5%增長到19%（包括直接利用和間接利用）。IEA還首次在可持續(xù)發(fā)展情景中引入了水這一維度，到2030年清潔用水和普及衛(wèi)生設施增加的全球能源需求不到1%，將未處理的廢水量減半將增加超過600 TWh的污水處理電力消耗，其中30%可由能量回收發(fā)電供應。

7、石油和天然氣對環(huán)境影響

即便是在可持續(xù)發(fā)展情景中，到2040年天然氣和石油在全球能源需求中仍將占重要份額。IEA首次對全球石油和天然氣生產(chǎn)、加工和運輸過程中的間接排放進行全面估算，這些環(huán)節(jié)的間接排放約占能源行業(yè)溫室氣體總排放（包括二氧化碳和甲烷）的15%。不同來源的排放強度差別很大：用排放最低的石油替代排放最高的石油可減排25%；同樣地，天然氣排放可以降低30%。

要減少把石油和天然氣送到終端用戶所產(chǎn)生的排放，還有很多工作要做。減少甲烷排放和消除放空燃燒是最經(jīng)濟有效方法中的兩種，其他更具“革命性”的可選方案包括利用CO2提高石油采收率、使用低碳電力開展油氣作業(yè)和把烴類轉(zhuǎn)化為氫氣（并配備碳捕集設施）。日本等國家正密切關注零排放氫能在能源系統(tǒng)的應用。