未来哪种能源是主力
2019-05-22云贺
云贺
当前,能源体系变革正以难以想象的速度席卷全球,改变着我们生活的方方面面。在上游,光伏、风力发电设备正在许多国家和地区大面积铺设;在终端,电动汽车市场在全球蓬勃发展,更加灵活稳定的分布式发电储能设备更是有望进入寻常百姓家。
但与此同时,全球能源的未来仍有许多不可知因素。比如,第二次工业革命以来的大规模开采利用,使全球化石能源储量消耗速度不断加快。据英国石油公司測算,按照目前的开采强度,石油、天然气和煤炭将分别在未来47年、49年和110年内耗尽。未来,可再生能源能否顺利接替传统化石能源,成为全球能源结构的主力军?电力的供给水平能否扛得住全球人口激增和经济回暖的考验?
针对上述问题,今年1月,麦肯锡咨询公司发布了名为《全球能源展望2019》的研究报告,给出了自己的预判。报告认为,一次能源消耗量将在未来15年间迎来“停滞期”,不过要达成巴黎协定中“控温2摄氏度”的宏愿,人类目前做出的努力还不够,全球减排工作仍然任重道远。
电力消耗将翻倍
未来,经济回暖和人口膨胀等多重因素会推动全球电力需求激增。麦肯锡的研究人员预计,到2050年,全球电力消耗总量将会翻倍。同时,电力在终端能源消费总量中所占的份额也将从19%提高到29%。而这一过程背后的主要推动力,来自道路交通和建筑领域的用电变化。
14% 麦肯锡的报告预测,到 2050年,全球煤炭总消耗量的降幅将达到 40%。届时,煤炭在一次能源消耗中的比例将只占14%左右。
一方面,随着纯电动汽车在各大经济体掀起新一轮销量高峰,电力在全球道路交通终端能耗的份额将从2016年的不到1%,迅速提高到2050年的27%。
在2020年左右,纯电动汽车的制造和使用成本将逼近传统内燃机汽车,促使其价格不断走低,并逐渐成为现有多种能源技术路线中性价比最高的出行工具。这与电池包成本的逐年下降密切相关。报告分析认为,2017—2030年,电动汽车电池包的成本将从220美元每千瓦时,下降到73美元每千瓦时。
另一方面,非经合组织国家和地区生活水平的快速提高,将直接导致公用和民用建筑物中制冷设备铺设规模增加,而这需要极大的电力支持。
一次能耗进入“停滞期”
尽管未来全球电力需求会持续增加,但是从2035年开始,全球一次能源的消耗量在经历了近一个世纪的快速增长后,将进入一个较为稳定的“停滞期”。麦肯锡的数据显示,2016—2050年间,全球GDP总量将会翻倍,但是一次能源消耗量的增长幅度只有14%,人类历史上或首次出现能耗增速与经济增速“脱节”的情况。
促成这一局面的原因主要有两方面。最主要的是可再生能源设备在全球的大规模推广及其与现有能源体系的有效耦合。相对于化石能源,可再生能源能实现更高效的转化利用,从而拉动全球一次能源消耗量整体大幅下降。
报告预测,到2035年,以风能和太阳能领衔发力的可再生能源,在全球能源体系中的占比将从如今的19%迅速提高到约50%;到本世纪中叶,全球75%左右的能源需求将由可再生能源来满足;而在成本方面,未来五年全球大多数国家的可再生能源发电成本会追平化石能源,全球能源结构转型将由此迎来关键拐点。
到2035年,以风能和太阳能领衔发力的可再生能源,在全球能源体系中的占比将从如今的19% 迅速提高到约50%。
另一个原因是能源强度的下降。所谓能源强度,是指一个国家、地区或某些行业在一定时期内消耗的能源量与对应的经济产出之比。报告认为,随着服务业在全球经济中的比重逐年增加,以及节能技术在各行各业的逐步普及,未来的能源强度一定会大幅下降,而减少的这部分能源消费量完全可以抵消掉由人口和经济快速增长所带来的能耗需求。
全球减排任重道远
国际能源署的数据显示,目前煤炭仍是全球能源系统的核心燃料,对全球能源结构的贡献超过1/4。虽然2018年全球煤炭需求继2017年后再次实现增长,但麦肯锡的研究员对未来全球能源体系的转型仍持较乐观的态度。
报告认为,从三大主要化石能源的未来走势看,化石能源的消耗量将在2030—2050年这二十年间持续下滑。到2035年之前,除天然气消耗量会持续增长外,石油和煤炭的总需求量均会有所减少。
就对二氧化碳排放水平影响最大的煤炭来讲,报告预测,到2050年,全球煤炭总消耗量的降幅将达到40%。届时,煤炭在一次能源消耗中的比例将只占14%左右,而这对全球减排进程而言绝对是一个积极信号。
如今,欧洲和北美地区已经陆续关闭了一批煤电厂,这是其应对气候政策的关键环节。而对于亚洲地区,麦肯锡的研究员尤其看好中国能源转型的未来走势。
2018年,中国煤炭产量为35.46亿吨,占世界煤炭总产量的47%。从某种程度上来说,中国在全球煤炭消费结构中占据了很大的话语权。
报告认为,2016—2050年,中国的煤炭需求量将减少2/3。在印度、东南亚等新兴经济体的煤炭消耗量有增无减的情况下,未来中国能源结构的转变对于构建更加清洁环保的全球能源体系而言功不可没。
鉴于煤炭消耗量的大幅减少,报告预计,全球二氧化碳排放量将在2024年达到峰值,随后步入稳定下降阶段;到2050年,全球二氧化碳排放量将减少至20%左右,即60亿吨。
这是否意味着,2015年巴黎气候变化大会上达成的全球减排目标,即在本世纪把全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内,并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5摄氏度以内,将很快实现?
对此,麦肯锡的研究人员认为,虽然全球减排工作在向好的方向发展,但按照目前的减排速度计算,要实现“控温2摄氏度”的目标恐怕并不容易,全球减排工作仍然任重道远。
报告特别提醒道,在全球快速迈向“脱碳”的过程中,新兴能源替代方案听上去很美好,但相关部门要注意评测这些能源从生产到使用全生命周期的碳排放水平。例如,近年来备受推崇的氢能,虽然保证了终端使用环节的清洁化,可如果采用大规模燃煤制氢的方案,对全球减排工作来说就未免得不偿失了。