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世界能源前景预测

2011-04-17

中国农村科技 2011年3期
关键词:能源需求燃料情景

可再生能源在让世界朝着更安全、更可靠和更可持续的能源发展方面发挥着核心作用。无疑潜力是巨大的,但其对满足世界能源需求的增长速度主要取决于政府对实现可再生能源与其他能源和技术的成本竞争力和促进技术进步的支持力度。

能源世界面临着前所未有的不确定性。2008年与2009年全球经济危机使全球能源市场陷入动荡,全球经济复苏步伐是未来几年能源前景的关键。但从更长远来看,各国政府及其如何应对气候变化和能源安全的双重挑战将会塑造能源的未来。过去12个月全球经济状况已大为改善,比许多人希望的更好。然而,在对双谷衰退和迅速增加的政府预算赤字的恐惧中,未来几年的经济前景依然很不明朗,使得对能源中期前景格外难以自信地预测。过去的一年也见证了显著加快的政策制订步伐,对气候变化与低效化石燃料补贴改革等重要国际协定进行了谈判。作为财政刺激一揽子措施的一部分,各国政府引入了加速资金支持和激励措施,极大推动了低碳技术的开发和推广。这些举措许诺可推动迫切需要的全球能源体系的转型,但人们对最近政策承诺的落实情况仍存在疑虑。即使已采取行动,还需要做更多的工作以确保全球能源体系转型足够迅速。

哥本哈根会议的里程碑意义

2009年12月在哥本哈根举行的具有里程碑意义的联合国气候变化会议的成果是向前迈进了一步,但离走上可持续能源体系道路的要求还相差甚远。哥本哈根协议关系到所有主要排放国家及许多其他国家,设定了一个不具约束力的目标,即把全球气温上升限制到比工业化时代之前高2摄氏度。该协定还为工业化国家动用资金用于发展中国家缓解和适应气候变化确立了目标,到2020年达到每年1000亿美元,并要求工业化国家确定同年的排放目标。这响应了2009年7月八国集团领导人在首脑会议上发出的号召,和所有国家共享全球减排目标,到2050年至少削减50%。但是,随后公布的承诺即使得到充分落实,也只是在通往让我们能够实现2摄氏度目标的排放轨迹的道路上走了一部分。这并不意味着我们的目标完全无法实现,但它确实意味着2020年后需要加大工作力度,大幅增加开支。确实,2020年后需要实现的能源转型的速度使人们对充分减排以实现2摄氏度目标的现实可能性产生了严重的疑虑。

到2035年的世界能源展望主要取决于政府的政策行动以及其政策行动如何影响技术、能源服务价格及终端用户行为。认识到最近取得的重要政策进展,今年《展望》的核心情景——新政策情景——考虑到了世界各国公布的广泛政策承诺和计划,包括各国减少温室气体排放的承诺和逐步取消化石能源补贴的计划,也包括还尚待确定或公布的落实这些承诺的措施。假设要以相对谨慎的态度落实这些承诺,反映了其非约束性,而且在许多情况下还有如何将承诺付诸实施的不确定性。通过与当前政策情景(以前称为“参考情景”)相比较,该情景使我们能够量化落实这些政策承诺对能源市场的潜在影响,当前政策情景中,假设截至2010年中期没有任何政策变化,即没有落实最近的承诺。我们还提出了450情景的结果,450情景在WEO-2008(《世界能源展望2008》)中首次进行了详细阐述,通过把大气层中的温室气体浓度控制在450ppm二氧化碳当量(ppmCO2.eq),以达到2摄氏度目标的能源途径。

各国政府最近宣布的政策承诺和规划,一旦实施,对能源需求和相关二氧化碳排放将产生切实影响。新政策情景下,2008~2035年世界一次能源需求上升36%,从123亿吨油当量左右上升到167亿吨油当量,以年均1.2%的速度增长,而之前27年间,每年以2%的速度增长。预测的需求增长速度低于当前政策情景,当前政策情景中2008~2035年需求以每年1.4%的速度增长。450情景中,2008~2035年需求依然上升,但仅以每年0.7%的速度增长。能源价格确保《展望》期间每个情景下预测的供应和需求达到平衡,当前政策情景下上升速度最快,450情景下上升速度最慢。化石燃料——石油、煤和天然气——尽管其在整体一次燃料结构中的份额变化显著,但在2035年在所有三种情景下依然是主导能源。相应地,可再生能源和核能在450情景下占有最高的份额,在当前政策情景下份额最低。预测的区间——从而还有未来能源使用的不确定性——对于煤、核电和非水能可再生能源来说是最大的。

中国和印度为首的新兴经济体驱动全球需求

在新政策情景中,每种燃料的全球需求都会上升,化石燃料占一次能源总需求增量的一半还多。国际市场上的上行价格压力和日益繁重的碳处罚导致出售给终端用户的化石燃料价格不断上涨,还有鼓励节约能源的政策以及转向使用低碳能源,都有助于抑制对三种化石燃料需求的增长。由于高价格和政府旨在提升燃油效率的措施使工业和发电部门进一步减少使用石油,运输行业出现了使用其他燃料代替石油产品的新机会,石油在一次能源结构中的份额由2008年的33%下降到28%,但在《展望》期间,石油在一次能源结构中仍然是主导燃料。《展望》期间,到2025年左右对煤炭的需求一直增长,然后在《展望》剩余期内会缓慢下降。因为天然气更实用且对环境更有利以及低碳能源技术推广速度的局限性,对天然气需求的增长远远超过了其他化石燃料。核电的份额由2008年的6%上升到2035年的8%。现代可再生能源的使用,包括水能、风能、太阳能、地热能、生物质能和海洋能,在《展望》期间会增长2倍,在一次能源总需求中的份额由7%上升到14%。到2020年,传统生物质能的消费量略有上升,由于发展中国家家庭现代燃料的使用增加,到2035年又会回落到刚好低于目前的水平。

新政策情景下,非经合组织国家占预测的世界一次能源需求增长的93%,反映出其经济活动、工业生产、人口和城市化发展速度加快。中国的能源需求在过去十年大幅上升,占预测的全球能源使用增长的36%,其需求量在2008~2035年间会上升75%。到2035年,中国占世界能源的需求会从今天的17%上升到22%。印度是到2035年全球需求增长的第二大贡献者,占增量的18%,《展望》期间其能源消耗增加超过一倍。亚洲以外,中东需求增长速度最快,以每年2%的速度增长。在预测期内,经合组织国家能源需求增长缓慢,之后其能源需求总量处于停滞状态。尽管如此,到2035年,美国仍是仅次于中国的世界第二大能源消费国,远远超过印度(差距很远的第三位)。

很难夸大中国在全球能源市场日益增长的重要性。初步数据表明,2009年中国超过美国成为世界上最大的能源用户。引人注目的是,中国的能源使用在2000年仅是美国的一半。2000~2008年中国能源消费增长比20世纪90年代的10年能源消费上升4倍还多。进一步增长前景依然强劲,因为中国人均消费水平仍然很低,只有经合组织国家平均水平的1/3,而且它拥有13亿多人口,是世界人口最多的国家之一。因此,本《展望》中全球能源预测对驱动中国能源需求的关键变量的基本假设保持高度敏感,包括经济增长前景、经济结构变化、能源和环境政策的发展和城市化率。中国为满足其不断上升的国内需求日益需要进口化石燃料,这将对国际市场产生越来越大的影响。鉴于中国国内市场的庞大规模,其在增加新型低碳能源技术份额方面的努力可以发挥重要作用,通过更快的技术学习和规模经济效应降低这些技术的成本。

石油峰值将会是客人还是盛宴中的幽灵?

平衡石油市场所需的石油价格注定会上升,反映出供需对价格越来越不敏感。石油的使用越来越集中于运输行业,且能源需求转移到有补贴的市场,这限制了通过提高价格转而使用替代燃料来抑制需求的范围。而且投资限制意味着更高的价格只会带来生产的适度增长。新政策情景下,2035年国际能源署原油平均价格会从2009年的仅60多美元/桶上涨到113美元/桶(按2009年美元计算)。实际上,短期价格波动可能依然高企。石油需求(生物燃料除外)继续稳步增长,到2035年达到约9900万桶/天,比2009年高出1500万桶/天。需求净增长都来自非经合组织国家,几乎一半来自中国,这主要是交通运输燃料的使用日益上升造成的;经合组织国家的需求下降了超过600万桶/天。全球石油生产达到9600万桶/天,剩余的300万桶/天来自加工增益。到2020年原油产量达到波动的高原期,大约6800万~6900万桶/天,但不会再恢复到2006年7000万桶/天的峰值,而天然气凝析液和非常规石油生产增长强劲。

在新政策情景下,到2035年石油输出国组织产量持续上涨,其在全球总产量的份额提高到超过一半。伊拉克资源丰富,占石油输出国组织产量增长的很大份额,到2015年左右其原油产量会赶上伊朗,到2035年其总产量达700万桶/天。沙特阿拉伯从俄罗斯手中夺回其作为世界最大石油生产国的地位,产量从2009年的960万桶/天上升到2035年的1460万桶/天。石油输出国组织日益增长的产量份额使其国家石油公司日益占据主导地位:2009~2035年全球生产增长都来自于它们。到2025年左右,非石油输出国石油总产量大致不变,因为天然气凝析液和非常规石油日益增长抵消了其原油产量的下降;此后,非石油输出国总产量开始下滑。常规和非常规石油最终可开采资源的规模大小是世界石油生产长期前景的一个主要不确定性来源。

显然,全球石油生产某一天将达到峰值,但这是由影响供给和需求的因素决定的。新政策情景下,2035年之前总产量虽然很接近峰值但不会达到峰值。相比之下,450情景下2020年之前生产会达到峰值(由于需求疲软),为8600桶/天,之后又大幅度下降。结果石油价格降低许多。信息是明确的:如果政府采取比目前更积极的行动以鼓励石油高效利用和替代能源的发展,那么对石油的需求可能很快开始缓解,因此,我们可能会看到一个相当早的石油生产峰值。峰值不是由资源局限造成的。但是,如果政府不采取行动或比现在做得还少,那么需求将会继续增加,供应成本会上升,石油利用的经济负担会增加,供应中断的脆弱性会增加,全球环境会受到严重损害。

可再生能源的未来关键取决于政府的大力支持

可再生能源在让世界朝着更安全、更可靠和更可持续的能源发展方面发挥着核心作用。无疑潜力是巨大的,但其对满足世界能源需求的增长速度主要取决于政府对实现可再生能源与其他能源和技术的成本竞争力和促进技术进步的支持力度。如果天然气价格低于我们分析中的假设,政府支持的需求将会增加。

从绝对意义上来说,增加可再生能源使用最大的空间在于电力部门。新政策情景下,2008~2035年可再生能源发电会增加2倍,可再生能源发电在全球发电量中的份额从2008年的19%上升到近1/3(赶上煤炭发电)。增长主要来自风能和水电,虽然水电在整个《展望》期间仍占主导。太阳能光伏在2035年仅达到全球发电量的2%左右,但太阳能光伏发电增长非常迅速。现代可再生能源在工业和建筑业热力生产中的份额从10%上升到16%。生物燃料的使用在2008~2035年期间会增长4倍多,到《展望》期结束时会满足道路运输燃料需求的8%(从现在的3%增加到8%)。可再生能源一般比化石燃料资本更密集,因此,提供额外可再生能源产能所需的投资是非常巨大的:2010~2035年用于发电的可再生能源的累计投资估计为5.7万亿美元(按照2009年美元计算)。中国的投资需求最大,中国目前已成为风电和光伏生产的领头羊,也是主要的设备供应国。中东和北非地区具有大规模开发太阳能电力的巨大潜力,但要克服许多市场、技术和政治挑战。

随着化石燃料价格的上涨和可再生能源技术的成熟,可再生能源预计会越来越有竞争力,随着其对全球能源结构的贡献增长,政府支持的规模定会加大。我们估计世界各地政府对可再生能源发电和生物燃料的财政支持在2009年达到570亿美元,其中370亿美元用于支持前者。新政策情景下,到2035年总财政支持会增长到2050亿美元(按照2009年美元计算),或达全球GDP的0.17%。在2010~2035年期间,63%的财政支持用于可再生能源发电。随着批发电力价格上涨和技术学习带来生产成本下降,全球平均每单位发电量的财政支持随着时间的推移而下降,从2009年的55美元每兆瓦时(MWh)降低到2035年的23美元每兆瓦时。这并不包括并网的额外费用,由于一些类型的可再生能源比如风能和太阳能的易变性,并网的成本可能很大。虽然需要关注支持机制的成本效益,原则上来讲,可再生能源所带来的长期经济、能源安全和环境效益可以为政府的财政支持提供合理的理由。

由于油价上涨和政府支持,生物燃料——来自生物质原料的运输燃料——的使用在预测期内将会继续迅速增加。新政策情景下,全球生物燃料的使用从今天的约100万桶/天增加至2035年的440万桶/天。美国、巴西和欧盟预计仍然是世界上最大的生物燃料生产国和消费国。先进的生物燃料,包括来自木质纤维素生物原料的生物燃料,预计到2020年左右进入市场,主要集中在经合组织国家。目前生物燃料的生产成本往往高于当前进口石油的成本,所以需要政府强有力的激励措施使它们能够与石油燃料竞争。2009年全球政府财政支持为200亿美元,大部分在美国和欧盟。预计2010~2020年间财政支持将上升到每年大约450亿美元,2021~2035年间支持将上升到每年650亿美元。政府财政支持通常会整体上增加成本,但如果使用可持续生物质收益也可能很大,包括减少石油进口和减少二氧化碳排放所带来的收益。

(本文摘自2010World Energy Outlook《2010世界能源展望》)

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