世界能源展望2012——变化中的全球能源格局

理查德•琼斯 国际能源署 副署长  2015年01月20日

过去十年能源领域发生的变化

 

《世界能源展望》以对政府政策的多种解读为基础,为世界能源体系在未来25年的发展前景提出了三种主要蓝图。这些蓝图不是计划或预测,而是建立在最新数据基础上的规划,为未来能源提供替代性假设。

过去十年发生的重要转变正在改变世界能源现状。带来改变的参与者包括正在崛起的新成员,比如需求方中国和印度,供应方巴西和哈萨克斯坦。不断强化的资源民族主义、里海地区新一轮博弈的前景以及国有石油公司曾经吸引了大量关注,特别是在2008和2009年价格急剧波动的时候。

不断增长的世界环境问题,尤其是涉及气候变化和全球变暖的问题,使政策制定者开始对一些国家的能源体系施加影响,相关政策包括烟尘排放税和排污权交易系统。一些政府开始将绿色发展道路作为国策以解决气候变化问题,促进经济快速复苏。2011年福岛灾难事件使许多国家放弃核能,比如日本和德国。

政治事件如阿拉伯之春也对全球能源市场产生了较大影响,更大范围上改变了投资者的风险认知。但我想强调的是能源状况正在不断发生变化。无论我们身处何地,预测这一变化的能力以及为可能出现的后果做好准备对于国家、社会的稳定福利来说是至关重要的。

过去一年,我们已经看到全球能源几个主要变化的标志:一些国家的石油和天然气生产开始复苏,美国尤其明显;一些国家放弃核动力;宣布提高能源效率的新政策。与此同时,对大多数消费国来说能源价格持续居高不下,阻碍了全球经济的复苏趋势。世界范围为化石能源提供的补贴也导致能源浪费,2011年上升了30%,浪费了5230亿美元。

二氧化碳排放量上升到一个新高度,但气候变化却使国际议程减少。讨论如何应用世界上仅剩的那一点能源十分重要。过去几十年里,中国为其公民开拓了大量能源,现在其电气化程度几乎已经到达100%。但世界上仍有13亿人用不上电,我们需要实现对能源的普遍应用,提高能源效率,增强对可持续能源的使用。

 

世界能源展望:三种图景

 

在《2012年世界能源展望》中,我们提出了三种主要图景。当前图景是继续沿用原先的经济发展模式的能源状态。中期图景,即新政策展望,则是必须考虑所有做出的承诺和政策计划,即使它们还没有被采纳或实施。在这一图景中,全球能源需求仍然继续其上涨趋势,到2035年上升超过1/3。远期的能源图景,即我们所说的450环境友好型(通过限制排放以维持温室气体在大气中的浓度,达到平均百万分之450的二氧化碳浓度),使能量转化途径与限制全球平均温度上升2°的目标相一致。

在中期图景中,需求增长中大约60%来自中国、印度和中东国家,经合组织成员国的需求基本没有增长。到2035年,非经合组织国家对全球能源的需求份额会增长到2/3。这一标准与1970年中期国际能源署成立时的情况形成了鲜明对比。非成员国当时只占全球能源消耗量的1/3。

根据这一构想,到2035年,化石燃料仍会是全球能源供应的最主要资源。对石油的需求从1天8900百万桶上升到1天1亿桶。煤炭需求则增长21%。天然气上升50%。可再生能源增长迅速,特别是在电力部门,其所占份额从20%上升至31%。但是与之前的大规模应用相比,目前核能的发展却呈下滑趋势,原因在于福岛事件使政策发生转变。这些趋势对气候变化有直接影响,因为能源部门对温室气体的排放应该承担60%的责任。在中期图景中,排放会导致全球平均温度长期上涨大约4°C。

 

非常规油气革命对能源地缘政治和全球能源贸易的影响

 

能源领域正在发生的变化中,最重要的是美国油气生产的复苏,在美国,水平钻孔和水力压裂的组合是开放性的非传统资源,曾经被认为因过于困难和昂贵而无法施行。以我们现在对资源基础的了解,轻紧油生产的增长并没有像页岩气那样的迅猛或持续。得益于非常规油气的增长,我们预测2020年前的某一时间,美国将会再一次成为世界上最大的油气生产国。

非常规革命不只对美国有益。美国近年来发电使用廉价天然气,这促进了煤炭气燃料的转换。尽管这一趋势近几个月来有所逆转,但因为较高的石油指数价格,美国煤炭更多地出口到欧洲。供求的改变可以带来能源市场贸易模式甚至定价机制的转变。北美地区页岩气产量的迅猛增长会为国际天然气市场动态带来较大影响,即使那里并没有像石油一样的单独天然气市场。

我们为天然气设置了3个主要的区域市场:美国、欧洲和亚洲、亚太地区,每个区域都有其特异性和天然气定价机制。我们预测,在未来几十年,这些市场的联系会随着天然气需求的强劲增长而增长,出现新的贸易路线和流向。目前,世界主要天然气贸易流动包括从俄罗斯和北非向欧洲供应以及向韩国和日本输送液化天然气。北美地区几乎从国际贸易中完全消失了。

2035年前,这种情景会出现更大的逆转。世界天然气贸易转而向正在上升的亚洲市场投入更多注意力。北美、南美、澳大利亚以及非洲的新型生产国作为重要的出口地区出现。占据天然气全球产量增长一半的非常规天然气的持续增长被期望能够在这一状态下发挥重要作用。这一增长在北美发生了,并且向全球传扩展,先是澳大利亚,再然后是其他国家,包括中国。

随着这些新的伴随液化天然气的贸易流动,你们可以看到他们之间更多的相互影响,不仅仅是在区域市场之间,还包括他们的运作和天然气定价两方面。随着非常规天然气的增长和全球天然气贸易的愈加灵活化,我们认为这会给常规天然气供应者和传统以石油定价天然气的机制施加持续的压力,而目前这些都会使俄罗斯受益。

在主要的油气进口国中,美国的进口趋势变化令人震惊。从现在到2035年,虽然非常规油气的产量在扩大,但是除了美国以外的主要油气进口国都将更加依赖进口的油气。我们预计,到2035年,欧盟、中国和印度80%的石油都要依靠进口;对进口天然气的依赖程度也在加深加快。与此相反,美国对进口石油的依赖将减半,同时还变成了一个天然气出口国——虽然出口的规模不大,但是却很重要。很多人已经开始讨论美国在能源贸易中地位的变化对地缘政治产生的影响,不过我却认为对地缘政治不会产生太大的改变。

到2035年,新兴经济体对用电量的需求将增加75%。实际上还有13亿人不能稳定地使用电,向这部分人提供充足的、可靠的电力供应将是一个巨大的挑战。在接下来的几十年,煤仍然是最主要的发电原料,但是可再生能源最早可能在2015年超过天然气成为世界上第二大发电来源。

不过,不同地区却又各自的特点。在欧洲,风能和太阳能发电占到了总发电量的40%;在美国,煤仍然在和廉价的天然气和有政府补贴的可再生能源作斗争。中国的人均用电量只有经合组织国家三分之一的水平,但是电力的供应是中国经济持续增长的关键因素之一。我们预计,中国电力需求的增长将占到全球电力需求增长的37%,对天然气需求的增长将占到全球需求量增长的20%,核电的比例更是占到了50%,可再生能源的比例也达到了25%。所以说,中国正成为世界能源增长的主要来源。

在经历了一段时间的强劲增长之后,可再生能源现在走到了十字路口。由于受到各种利益的驱使,陷入困境的各国和地方政府已经走投无路,不得不思考一下可再生能源产业得到了哪些支持,给予这些支持又付出了哪些代价。这样的情况在目前的欧洲特别明显。

2011年,我们预计全球可再生能源获得了880亿美元的补贴,比2010年增长了24%,其中640亿美元流向了电力行业,240亿美元流向了生物燃料行业。整个电力行业已经获得了超过1万亿美元的补贴,其中一些发电厂的补贴可以拿到2030年。虽然可再生能源的技术成本在下降,化石燃料的价格仍保持在高位,但是预计可再生能源产业在接下来数年仍然需要从政府手中获取大量的补贴。

 

《2012能源展望》特别关注:水资源

 

本次展望第一次讨论了水资源的问题。事实上,能源生产是水资源的主要消耗途径之一,占世界用水量的15%左右。这些水主要用来冷却热电站,灌溉生物燃料所需的谷物和提取化石燃料。从全球来看,用于生物燃料和化石燃料的水量不多,但在有些国家并非如此。在中国,水灾限制了长江沿岸的水力发电,推高了对煤炭的需求和价格。在部分实施了严格能效措施和电力体制的省份,由于担心液化煤工程会给贫乏的水资源加重负担,很多原先计划好的液化煤工程被抛弃。

中国政府已经认识到水资源匮乏是阻碍经济和社会发展的潜在瓶颈。为了应对这一问题,政府推动水价改革,实行更加严格的规定和实施办法来改善对水资源的保护。“十二五”规划中包括了减少水的消耗,每单元用水量工业产值增加30%。这些趋势显示出水将进一步影响能源项目的物质、经济和能源可行性。

在像中国和美国这样的国家,水的可获得性对于保护环境和发电来说都越发重要。我们需要使用更多先进冷却系统的高效能发电厂来减少水量,在生产生物燃料使减少用水量。技术也越发重要,它可以帮助减少依赖于新鲜水源的产业所带来的影响,同时增加非新鲜水源的应用。

在未来几十年,水资源的生存能力和质量都变得极为重要。我们预计,2035年用水将增加20%。然而,不能够直接回到环境中的水量消耗将增加85%。一些地区或许还会面对增加的用水限制、使用者中的激烈竞争、以及严格的工业用水规定。气候变化和竞争都是其中的因素。

 

提高能效:解决未来能源问题的关键

 

2012年的地缘政治会议我们着重关注了能源效率,这是因为增加的能源效率可以帮助满足增长的能源需求和传统能源生产。很多工作已经在这一领域开展,但当下的努力还不够改善能源效率。幸运的是,一些主要的能源消耗大国最近宣布了新的提高能效措施,都计划在2015年前将每单位GDP的能耗减少16%。我们假设这些国家正在往它们的目标迈进,但即使它们会这么做,其他国家也执行相关政策,世界仍然有三分之二的能源效率提高的空间未被开发。

在交通运输领域,能源节约的前景比其他领域更好,潜力更大。大型建筑上也有不少节能空间,但很难有进展,主要是因为房主、房客的利益无法协调。国际能源署最近发布了有关可持续建筑的报告。

据我们的分析,仅仅靠提高能源效率,在2035年,我们就可以节约2010年全球能源需求的五分之一。举例来说,在中期图景中,2035年石油需求达到近1亿桶/天,但如果大幅提高能源效率(我们将这种图景称之为“世界高能效图景”),2020年前石油需求将达到顶峰( 0.91亿桶/天),之后逐渐减少。2035年的节省量为每天0.13亿桶,比整个沙特阿拉伯的石油产量还多。以现在的油价计算,全年可节约超过50亿美元。能效提高并不表示人们的生活质量下降或经济更加不景气,相反,我们用更少的东西做得更多、更好。

高能效对环境也有深远影响,包括给气候变化问题赢得宝贵的时间。长远来看,我们要将全球均温的上升限制在2°C以内,可现存的能源基础设施已经排放了超过80%的从现在到2035年之间所允许的二氧化碳排放。如果国际气候谈判失败,各国不能在2017年前实施有助于达到上述目标的政策,现有的能源基础设施会排放所有的在从现在到2035年之间所允许的排放量。如果实施高能效政策,我们可以把这一天推迟5年。建立新的高效能源设施有助于提高能源生产效率,这5年的窗口期很关键,可以用来推动一个减少温室气体排放的气候合约。

在高效能源环境下,投入能源效率的投资是有汇报的。在房屋、公司中的燃料支出节省比需要的投资更多。因能效提高而节省的资源就可以用到其他有能源需求的产品和服务中,2035年之后,这与产品和服务的低碳化趋势将一起推动全球经济总量增长18万亿美元。到2035年,中国石油进口额将达到5500亿美元,但如果提高能效,这一金额将会少于4500亿。

 

应对气候变化的需要对能源领域的影响

 

IEA上个月发布的一份关注气候变化问题的报告显示,我们没能采取充分的应对气候变化措施以达到在中长期内将全球升温控制在2°C以内的国内和国际承诺。如果仍采用原先的经济发展模式,未来全球将升温5°C,会有更多极端天气、海平面升高以及为此而付出的巨大经济和社会成本。

在报告中,我们选取了4种能在2020年有效减少碳排放的政策,它们是:有效执行提高能效政策、减少建造和使用低效煤发电厂、减少石油生产、甲烷和温室气体排放、部分消除化石燃料补贴。按照现有技术,这些政策在一国实行是有提高空间的。

我们先来看气候变化对能源领域的影响。即使是在将全球升温限制在2°之内的情况下,能源领域也不能免受气候变化的影响,所以必须做出调整。能源需求模式将会发生变化,我们也需重新设置电厂以应对海平面升高。受气候变化的影响,到2050年,全球家用冷气对电力的需求将上升16%,发展中国家,尤其是中国在这方面的增长是最大的,

就能源供应而言,全球升温带来的热浪袭击和干旱将降低输电网的运行效率。日益上升的水温也将对发电厂冷却所需的能耗带来负面影响。这些影响在世界一半人口聚居的城市会更加显著,因为城市升温比全球升温来的更快,即所谓的城市热岛效应。

气候变化其他的物理影响会更加突然、更有破坏性。热带风暴和台风会更加频繁,强度更大。2005年的卡特里娜飓风就暴露了我们的发电厂在这种气象灾害下的脆弱性。海上油气井也存在很多风险,而且这种风险会随着台风等气象灾害的增加而增加。大规模的炼油设备和能源设施都在沿海地区,这就会加剧气候变化对能源生产和供应、能源安全的影响。

在夏天,为了提升气候系统恢复的弹性,政府需要设计一个鼓励审慎调整的框架。私人部门应该在投资决策中考虑进和气候、天气有关的风险。很清楚,从长期来看能源基础设施的成本会增加,所以我们有必要适应并缓解气候变化,尤其需要注意气候变化对于长期基础设施的位置、设计和维修地区的影响。如果投资不谨慎,一个国家风、雨、云的运动模式的转变会导致在风能、太阳能和水力发电上几十亿的投资浪费。

 

结论:应对能源、环境和经济挑战下的未来能源政策

 

非传统油气的变革,它导致了一些国家在国际能源市场上传统角色的根本性改变,也对全球和地区的地缘政治产生潜在影响。然而,即使全球能源版图持续变化,这一变化的速度和方向远不够让它自己去实现可持续的能源发展。

我们该怎么办?我想应该密切关注一些重要的活动,一个是即将在巴黎召开的气候变化各方会议第21次会议。2010年,参会国同意在2015年前达成一个国际协议,巴黎被定为签约地。但现在,我们还没有达成从2020年就要开始实施的应对气候变化的国际协定,以取代即将到期的在1997年达成的《京都议定书》。应对气候变化光靠一两个国家是不可能完成的,需要各国政府参与其中,中国在地区和全球协议中的作用非常关键。今天的世界正处在一个重要的十字路口,未来的能源系统会有很多可能的道路,但还不清楚哪一条道路可以指向一个足够灵活和强健的系统来让我们成功完成能源、环境和经济目标。这个挑战如此复杂,而且它可能看上去难以实现,但是我们必须尝试,不尝试就肯定会失败,而且会有潜在的悲剧性结果。国际能源署会继续这方面的工作,提供深入的能源分析和政策建议。然而,这必须也是你们这一代人的兴趣和激情。你们今天以及未来做出的决定会影响现在和世界的未来。中国有句谚语叫“千里之行始于足下”,如果你们许下了严肃承诺,今天迈出的第一步,会是通向未来安全、可持续能源的路径的开始。


 
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