全球能源供需新格局研究

2019-12-20陈其慎于汶加张艳飞邢佳韵郑国栋

中国矿业 2019年12期

龙涛，陈其慎，于汶加，张艳飞，邢佳韵，郑国栋，王琨

(中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，在国民经济中扮演着重要角色。纵观当今世界，全球经济、政治、科技、产业格局都处于百年未有之大变局，全球能源格局也在加快重塑。2018年以来，受主要经济体贸易摩擦升级和世界经济复苏乏力影响，全球能源需求萎靡不振，供应端则出现了分异：一是欧佩克(OPEC)国家联合非欧佩克国家共同减产石油；二是美国油气产量连年攀升，全球能源供需格局出现了新变化。本文通过预测全球能源需求趋势，分析能源消费品种结构变化以及美国能源独立对全球能源市场格局的影响，研判未来全球能源供需新格局与新变化，以期为国家制定能源发展战略和规划提供支撑。

1 全球能源需求趋势

1.1 过去十余年，中国需求的强劲增长带动了全球能源消费的快速增长

2000～2018年，全球能源消费总量由93.6亿toe增长至138.6亿toe(oe为油当量，下同)[1]，增幅达48.1%，平均增速为2.2%。其中，中国能源消费量由14.7亿t标准煤(折合10.1亿toe)增加至46.4亿t标准煤(折合32.8亿toe)[2]，增幅高达215.6%，平均增速为6.8%，占全球增量的50.4%。印度、东盟能源消费总量由6.1亿toe增至14.9亿toe[1,3]，增幅达144.3%，占全球增量的19.6%。欧美发达经济体能源消费已趋于稳定，2018年消费量为43.5亿toe[1,3]。韩日能源消费量由5.2亿toe下滑至4.5亿toe[1,3]，降幅达13.4%(图1)。过去十余年，由于中国能源需求的强劲增长，全球能源消费呈现快速增长的态势。

1.2 未来中国、印度、东盟等发展中国家将拉动全球能源需求增长，但增速逐渐放缓

中国经济发展已步入工业化中后期，经济增速逐渐趋缓，对能源的需求也开始逐渐放缓[4]，参考BP、美国能源信息署(EIA)、国际能源署(IEA)、中石油经济技术研究院[5-8]等多家权威机构观点，通过资源-产业“雁行式”演进规律[9-10]预测(下同)，本文认为到2035年中国能源需求总量为39.7亿toe，较2018年增长21.0%，平均增速为1.1%，但远低于过去十余年平均增速6.8%。未来，印度、东盟等发展中国家将逐渐步入工业化，对能源需求将持续攀升，预计到2035年能源需求总量将达到27.4亿toe，较2018年增长83.9%。欧美发达经济体能源需求将呈下降态势，预计到2040年能源需求量为41.8亿toe，较2018年下降3.9%，日韩能源消费还将进一步下滑(图1)。

图1 2000～2035年全球能源需求Fig.1 Global energy demand from 2000 to 2035(资料来源：文献[1]～[3]；文献[5]～[8])

综上所述，由于欧美日韩能源需求减量难以抵消中国、印度、东盟等发展中国家能源需求的增量，未来全球能源需求总量仍将保持增长态势，预计到2035年需求量将达169.8亿toe，较2018年增长22.5%。但由于中国能源需求增速趋缓、印度东盟需求水平难以再续中国过去十余年的增速，全球能源需求增速将逐渐放缓，2018～2035年平均增速为1.2%，低于2000～2018年2.2%的平均增速。

2 气候变化对能源利用方式的改变

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)数据显示，地球大气中的CO2浓度已经超过415 ppm，创300万年来的最高纪录[11]。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)警告称，若不控制碳排放并把全球升温幅度控制在1.5 ℃以内，2030年之后，地球会迎来毁灭性气候[12]。据NOAA测算，在所有温室气体造成的全球变暖中，化石能源CO2排放起到的作用约占63%[11]。据国际能源署(IEA)最新发布的数据显示，2018年CO2排放量为331.4亿t，较2017年增长1.7%，创历史新高[13]。

2018年，全球煤炭、石油、天然气和其他能源消费结构占比分别为27.2%、33.6%、23.9%和15.3%[1]。受全球气候变暖影响，人类将改变生产生活和能源利用方式，推动全球能源消费革命。一是将加速淘汰煤炭，煤炭消费量占比将持续下降，预计到2050年将下降至10%以下[10]；二是发展新能源汽车是有效降低碳排放的重要途径，随着新能源汽车行业的发展，全球石油需求增速将逐渐放缓，消费量占比将呈下降态势，到2050年将下降至23.5%[14]；三是天然气需求量将持续增长，预计到2040年将成为第一大能源，消费量占比达27.5%，2050年达30%[14]；四是将不断加大核电、水电、可再生等非化石能源的开发力度，到2035年非化石能源所占比例将达到25%，2050年将接近40%[14](图2)。

图2 2000～2050年全球能源消费结构Fig.2 Global energy consumption structurefrom 2000 to 2050(资料来源：文献[1]和文献[14])

3 美国能源独立对全球能源市场格局的影响

3.1 美国已成为全球第一大油气生产国和消费国

2018年，美国原油产量、炼油加工量、炼油能力、石油消费量和天然气产量、天然气消费量分别为6.7亿t、7.4亿t、8.2亿t、8.9亿t、8 318亿m3和8 171亿m3，占全球比例分别为16.2%、20.4%、18.8%、20.5%、21.5%和21.2%[3]，均居全球第一位。在全球油气市场低迷的情况下，俄罗斯等非欧佩克国家联合沙特阿拉伯、伊朗等欧佩克国家共同减产的时期，美国石油和天然气产量却大幅增加，分别在2017年和2012年超过俄罗斯、沙特阿拉伯成为全球第一大原油生产国和第一大天然气生产国。2018年，全球石油产量较2017年增长了9 446万t[3]，几乎所有的增长都来自美国，委内瑞拉、伊朗、墨西哥、安哥拉、中国等国家石油产量却大幅下滑(图3)；全球天然气较2017年增长1 901亿m3[3]，近一半的增幅来自美国。2019年美国石油和天然气产量同比增长分别为12%和9%，据EIA预测[6]，未来美国石油和天然气产量还将进一步增长。

图3 2018年全球主要国家石油产量增减情况Fig.3 The increase and decrease of oil productionin major countries in 2018(资料来源：文献[3])

3.2 美国石油和天然气储量增长较快

利用页岩油气资源的发现和利用技术的突破，美国油气储量较过去十年增长了近1倍。1980～2008年，美国石油和天然气储量变化幅度不大，略有下降。2008年以后，由于页岩革命的爆发，页岩油、页岩气等非常规能源的大量被发现，美国石油和天然气储量大幅增加，到2018年石油和天然气储量分别为73亿t和11.9万亿m3[1,3]，较2008年分别增长了116%和79%，为美国进一步提高本国油气产量奠定了坚实的基础(图4)。

3.3 美国将实现能源自给

过去10年，在需求减缓和供应大幅增长的双重作用下[2]，美国石油和天然气对外依存度持续下降，石油对外依存度最高从2008年的65.6%降至2018年的25.0%，天然气对外依存度最高为2008年的13.2%，2017年已成为天然气净出口国，2018年天然气出口量为166亿m3[1,3](图5)。而煤炭常年保持大量出口，2018年美国煤炭净出口量为1.2亿t[1,3]。目前，石油是制约美国能源独立的重要因素。

图4 1980～2018年美国石油和天然气储量变化情况Fig.4 Changes in U.S.oil and gas reservesfrom 1980 to 2018(资料来源：文献[1]和文献[3])

图5 2008～2018年美国石油和天然气对外依存度变化Fig.5 Changes in U.S.oil and gas degree of externaldependence from 2008 to 2018(资料来源：文献[1]和文献[3])

从能源供需情况来看，美国天然气产量持续攀升，出口量将持续增加，据EIA预测[6]，到2035年天然气净出口量将超过1 500亿m3。随着未来非常规石油产量的快速增长，2020年美国有望实现石油净出口，2025年和2035年石油量净出口量将分别达0.7亿t和1.2亿t。另外，未来20年美国煤炭净出口将长期保持在1亿t以上。因此，美国能源届时不仅能满足自身需求，每年还将保持较大规模的出口。

3.4 美国能源独立将对全球能源格局产生的影响

美国能源独立将对全球能源供应格局、贸易和市场格局产生深远的影响。从积极的方面看，一是美国将成为全球新的能源供应中心，有利于缓解全球能源供应紧张局势；二是有利于平抑国际能源价格，降低能源需求国家能源使用成本；三是促使中东、俄罗斯、中亚等传统油气国家采取更为积极主动的能源出口政策，能源需求国家拥有更多的能源选择余地。但同时也给全球能源、地缘安全带来诸多不确定性。例如，为抢占全球市场份额，美国或将通过政治、经济、军事、科技、外交等手段搅乱能源市场，中东、北非等地区地缘纷争或将进一步加剧。