IEA今年發(fā)布的《World Energy Outlook 2018》，電力是其特別關(guān)注領(lǐng)域。在低碳技術(shù)之崛起推動(dòng)發(fā)電方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變的同時(shí)，電力在全球能源消費(fèi)中的比重正在增加。未來的電力行業(yè)格局將如何發(fā)展?電力行業(yè)如何在減少排放的同時(shí)確?？煽抗?yīng)?下面我們一起來了解下該報(bào)告的執(zhí)行摘要吧。
世界正在逐步建設(shè)一個(gè)不同于以往的能源系統(tǒng)，但能源系統(tǒng)的三大關(guān)鍵支柱仍存在明顯缺陷：
可負(fù)擔(dān)性：雖然太陽能光伏和風(fēng)電生產(chǎn)成本繼續(xù)下降，但2018 年油價(jià)在四年來
首次攀升至80 美元/桶以上;在一些國家，歷盡艱辛開展的化石燃料消費(fèi)補(bǔ)貼改
革正面臨威脅。
可靠性：從委內(nèi)瑞拉石油生產(chǎn)急轉(zhuǎn)直下可以看出，油氣供應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)依然存在。全球八分之一的人口仍用不上電，而電力行業(yè)的新挑戰(zhàn)——從電力系統(tǒng)靈活性到網(wǎng)絡(luò)安全，也接踵而至。
可持續(xù)性：全球能源相關(guān)的二氧化碳排放在連續(xù)三年持平后，于2017 年再度上
漲了1.6%，且年初的數(shù)據(jù)表明，2018 年排放還將繼續(xù)增長，這與實(shí)現(xiàn)氣候變化
目標(biāo)所需的發(fā)展軌跡相距甚遠(yuǎn)。與能源相關(guān)的空氣污染每年仍導(dǎo)致數(shù)百萬人過早死亡。
可負(fù)擔(dān)性、可靠性和可持續(xù)性三者密切相關(guān)：在制定能源政策時(shí)需采取綜合施策，考量每一方面及三者之間的平衡。
此三者間的關(guān)系是不斷發(fā)展演變的。例如，雖然風(fēng)電和太陽能光伏能夠提供可負(fù)擔(dān)的低排放電力，但卻給電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提出了新要求。由于液化天然氣貿(mào)易不斷增長，全球天然氣市場互聯(lián)互通更加密切，在改變各國如何應(yīng)對(duì)潛在供應(yīng)短缺問題的同時(shí)，也使各供應(yīng)國之間的競爭更加激烈。
能源世界在如何變革?
在新政策情景中，收入的增加和主要集中于發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體城區(qū)的17 億新增人口，將帶動(dòng)全球能源需求至2040 年增長超過四分之一。如非解決能源安全和可持續(xù)性問題的強(qiáng)大政策工具——能效持續(xù)改善，這一增量還會(huì)增加一倍左右。
所有的增長都來自于以印度為代表的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。2000 年時(shí)，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(jì)體的比重約為20%。到2040 年時(shí)，這一情況將完全逆轉(zhuǎn)。
能源消費(fèi)向亞洲遷移的深刻變革在各類燃料、技術(shù)和能源投資方面都有所體現(xiàn)。亞洲占據(jù)了全球天然氣消費(fèi)增長的半壁江山，風(fēng)電和太陽能光伏增長的60%，石油消費(fèi)增長的80%以上，以及煤炭和核電增長的百分之百以上(其他地區(qū)總體呈負(fù)增長)。
按裝機(jī)容量計(jì)算，十五年前歐洲企業(yè)主導(dǎo)了全球最大電力企業(yè)排行榜，而如今，全球的十大電力公司榜單中，中國企業(yè)十占其六。
頁巖革命持續(xù)撼動(dòng)油氣供應(yīng)，使得美國得以拉開與其他國家的距離，成為世界上最大的油氣生產(chǎn)國。在新政策情景中，至2025 年，美國在全球油氣產(chǎn)量增長中的比重會(huì)達(dá)到一半以上(石油方面占近75%，天然氣方面占40%)。到2025 年，全球近五分之一的石油和四分之一的天然氣產(chǎn)自美國。頁巖革命給嚴(yán)重依賴出口收入以支持國家發(fā)展的傳統(tǒng)油氣出口國帶來了更大的壓力。
由于不斷變化的供應(yīng)、需求和技術(shù)趨勢(shì)，能源世界將以各種不同的方式形成關(guān)聯(lián)。到2040 年，隨著亞洲在全球油氣貿(mào)易中的比重從如今的約一半增至三分之二以上，國際能源貿(mào)易將越來越多得從中東、俄羅斯、加拿大、巴西和美國流向亞洲。同時(shí)，隨著數(shù)字化的發(fā)展和可再生能源技術(shù)性價(jià)比的日益提高，分布式能源和以社區(qū)為基礎(chǔ)的能源供應(yīng)模式得以發(fā)展起來，在地方上也會(huì)出現(xiàn)一些新型供能方式。
成本漸低的可再生能源技術(shù)、數(shù)字化應(yīng)用與日益重要的電力，此三者的交會(huì)是變革的重要方向和實(shí)現(xiàn)眾多世界可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵所在。
電力是這一盛事中的明星，但其光芒到底有多閃亮?
自誕生一個(gè)多世紀(jì)以來，電力行業(yè)正在經(jīng)歷其最劇烈的轉(zhuǎn)變。對(duì)于更依賴輕工業(yè)、服務(wù)業(yè)和數(shù)字技術(shù)的經(jīng)濟(jì)體，電力日益成為首選“燃料”。其在全球最終能源消費(fèi)中的比重接近20%，且還將進(jìn)一步增長。政策支持和技術(shù)成本降低使可再生能源發(fā)電迅速增長，推動(dòng)電力行業(yè)成為減排先鋒，但為了確?？煽抗?yīng)，整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式需要改變。
在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，電力需求增長溫和，但由于發(fā)電結(jié)構(gòu)變化和基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，所需投資依然巨大。當(dāng)今的電力市場設(shè)計(jì)并不總能匹配發(fā)電結(jié)構(gòu)的迅速變化。批發(fā)市場帶來的收入通常不足以激勵(lì)發(fā)電領(lǐng)域新的投資，如果不妥善解決，電力供應(yīng)的可靠性將大打折扣。
在需求方面，更嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)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，國際能源署的三十個(gè)成員國中有十八個(gè)國家電力消費(fèi)已有所下降。增長前景取決于電力將以何種速度在住宅、辦公和工廠供熱、以及交通方面取得進(jìn)展。
發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體電力需求翻倍，使得更清潔、人人可用、可負(fù)擔(dān)的電力成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減排戰(zhàn)略的核心。全球電力需求增長的五分之一來自于中國的電動(dòng)機(jī)需求;發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體不斷攀升的制冷需求同樣帶來相近的電力消費(fèi)增長。
在政策未能給予能效更多關(guān)注的情況下，投資到全球各領(lǐng)域能源供應(yīng)的資金中，每三美元中就有近一美元是用于發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的發(fā)電設(shè)施和電網(wǎng)建設(shè)。這一投資也可能無法實(shí)現(xiàn)，特別是在終端用戶價(jià)格低于回收成本所需水平的地方。
但是，在受到嚴(yán)格監(jiān)管的市場也存在一種風(fēng)險(xiǎn)，即裝機(jī)建設(shè)可能會(huì)超前于需求：據(jù)估計(jì)，在包括中國、印度、東南亞和中東在內(nèi)的地區(qū)，目前電力裝機(jī)過剩達(dá)到3.5 億千瓦，這些額外的成本給電力系統(tǒng)和消費(fèi)者都帶來了很大的負(fù)擔(dān)。
靈活性是電力系統(tǒng)的新主張
由于太陽能光伏競爭力日益增強(qiáng)，其裝機(jī)容量在2025 年前會(huì)超過風(fēng)電，2030 年左右超過水電，2040 年前超過煤電。盡管家用和企業(yè)級(jí)的分布式光伏將發(fā)揮重要的支撐作用，但大多數(shù)仍是大規(guī)模電站的投資。
《世界能源展望2018》引入了一項(xiàng)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于發(fā)電技術(shù)成本的變化及其不同時(shí)期對(duì)電力系統(tǒng)的價(jià)值，對(duì)不同發(fā)電技術(shù)的競爭力進(jìn)行估算。該指標(biāo)證實(shí)，在靈活性成本相對(duì)較低的電力系統(tǒng)中，風(fēng)電和太陽能光伏將占有優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)我們的預(yù)測，盡管太陽能光伏很難在不借助政策幫助的情況下替代存量火電廠，但在幾乎所有地區(qū)，太陽能光伏都比新建煤電更有競爭優(yōu)勢(shì)。在新政策情景中，電力結(jié)構(gòu)中的可再生能源和煤炭占比將互換位置：可再生能源發(fā)電占比將從當(dāng)前的25%增長到2040 年的約40%，煤電則正好相反。
太陽能光伏和風(fēng)電的崛起，使電力系統(tǒng)的靈活性變得空前重要，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)裝機(jī)規(guī)模較小時(shí)問題不多，但在新政策情景中，許多歐洲國家以及墨西哥、印度和中國，都將要求電力系統(tǒng)在大范圍內(nèi)擁有高度的靈活性，這是前所未有的。電池存儲(chǔ)成本迅速下降，電池與燃?xì)庹{(diào)峰電廠在應(yīng)對(duì)短時(shí)供需波動(dòng)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)、儲(chǔ)電和需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)起支持作用。歐盟致力于建設(shè)“能源聯(lián)盟”的努力說明，區(qū)域融合有助于推動(dòng)可再生能源消納。
核電是當(dāng)前僅次于水電的第二大低碳電源，其發(fā)電量占比將保持在10%左右，但隨著中國核電發(fā)電量在2030 年前超過美國和歐盟，其地理格局將有所變化。目前，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體約三分之二的核電站已運(yùn)行三十年以上。對(duì)于這些核電裝機(jī)，延壽或者關(guān)停的決定將對(duì)能源安全、投資和排放產(chǎn)生重大影響。
我們可以滿足多大的電力需求?
更強(qiáng)有力地推動(dòng)交通與供熱電氣化和電力可及性，將導(dǎo)致到2040 年電力需求比當(dāng)前增加90%，這一增量是如今美國電力需求的近兩倍，而新政策情景中電力需求會(huì)增加60%。
在電氣化未來情景中，至2040 年近半數(shù)轎車都是電動(dòng)車，同時(shí)電力迅速滲入到居民住宅和工業(yè)領(lǐng)域，其在最終能源消費(fèi)中的占比將增至近三分之一。然而，目前技術(shù)尚不足以支持一些能耗大戶實(shí)現(xiàn)電氣化，如長途公路貨運(yùn)、航運(yùn)和航空。
電氣化會(huì)帶來好處，特別是減少當(dāng)?shù)氐奈廴?，但如果要充分釋放潛力、?shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)，則需采取進(jìn)一步措施實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)低碳化，否則，就會(huì)出現(xiàn)二氧化碳排放只是從終端領(lǐng)域向上游轉(zhuǎn)移到發(fā)電環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。
電力、可再生能源和能效的崛起將置化石燃料于何種境地?
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(shì)會(huì)抑制煤炭需求的增長。煤炭消費(fèi)在下跌兩年后于2017 年出現(xiàn)反彈，但投資新建燃煤電廠的決定大大低于前幾年的水平。一旦當(dāng)前這輪在建煤電項(xiàng)目完工，2020 年后投運(yùn)的新建煤電項(xiàng)目將大幅減少。
但要從全球電力結(jié)構(gòu)中剔除煤電還為時(shí)尚早：亞洲燃煤電廠的平均壽命不足15 年，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體煤電廠平均壽命則為40 年左右。在新政策情景中，至2040 年，工業(yè)煤炭消費(fèi)略有增加，全球煤炭總消費(fèi)保持不變，中國、歐洲和北美減少的煤炭消費(fèi)與印度和東南亞增長的消費(fèi)相抵。
轎車石油消費(fèi)將在2020 年代中期達(dá)到峰值，但石化、卡車、飛機(jī)和船舶工業(yè)依然會(huì)使石油需求總體處于上升趨勢(shì)。到2040 年，3 億輛上路的電動(dòng)轎車每天可替代300萬桶石油需求，而傳統(tǒng)轎車燃油效率提高所減少的石油需求三倍于電動(dòng)轎車的這一替代量。
但其他領(lǐng)域的變革步伐不像乘用車行業(yè)(占石油需求總量的四分之一)如此迅速。石化行業(yè)是石油消費(fèi)最大的增長源。即使全球塑料循環(huán)利用率翻倍，也僅能從預(yù)計(jì)日均超過500 萬桶以上的需求增長中削減約150 萬桶。在新政策情景中，石油需求總體增長將達(dá)到1.06 億桶/天，這一增長全部來自發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。
2030 年時(shí)，天然氣將超越煤炭成為全球能源結(jié)構(gòu)中的第二大燃料。全球的天然氣使用量將增長45%，其中工業(yè)消費(fèi)者貢獻(xiàn)最大。為了應(yīng)對(duì)以中國為首的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)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買家提供了更多的天然氣供應(yīng)方案。電力系統(tǒng)中風(fēng)電和太陽能光伏比重的增加推低了歐洲天然氣發(fā)電裝機(jī)的設(shè)備利用率，既有建筑改造也有助于降低供熱方面的天然氣消費(fèi)，但天然氣基礎(chǔ)設(shè)施仍將發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是在冬季保障供熱和確保電力供應(yīng)無中斷。
排放情況與能源可及性現(xiàn)狀如何?目標(biāo)如何?
在新政策情景中，從現(xiàn)在到2040 年能源相關(guān)的二氧化碳排放呈緩慢上升趨勢(shì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上科學(xué)屆認(rèn)為的應(yīng)對(duì)氣候變化所需的減排步伐?？傮w而言，各國已準(zhǔn)備履行《巴黎協(xié)定》做出的國家減排承諾。但要實(shí)現(xiàn)全球排放早日達(dá)峰，單靠履行這些承諾還不夠。
根據(jù)預(yù)測顯示的排放趨勢(shì)，總體來看全球未能很好地處理能源利用帶來的環(huán)境后果。本情景中主要空氣污染物排放的減少，不足以阻止因空氣質(zhì)量惡劣導(dǎo)致的早亡人數(shù)攀升。
雖然用不上電的人數(shù)于2017 年首次降至10 億以下，但能源可及性的趨勢(shì)同樣未能達(dá)成全球目標(biāo)。新政策情景在可及性方面有所進(jìn)步，尤以印度的發(fā)展為代表。然而，預(yù)計(jì)到2040 年仍有逾7 億人用不上電，主要位于撒哈拉以南非洲的農(nóng)村定居點(diǎn)，而在減少傳統(tǒng)上對(duì)作為炊事燃料的固體生物質(zhì)的依賴方面，僅能看到緩慢進(jìn)展。
我們的可持續(xù)發(fā)展情景為實(shí)現(xiàn)能源可及性、空氣質(zhì)量和氣候目標(biāo)提供了一種綜合策略，包括二氧化碳捕集、利用和封存在內(nèi)的所有行業(yè)和低碳技術(shù)都將為全球能源行業(yè)的廣泛轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。在本情景中，隨著低排放發(fā)電設(shè)施的建設(shè)，電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型會(huì)更加深入、更加迅速。
再生能源技術(shù)為讓能源普遍可及提供了主要路徑。所有經(jīng)濟(jì)可行的能效提高渠道都將被探索，以將2040 年總體能源需求保持在當(dāng)前水平。終端用能電氣化增長強(qiáng)勁，直接利用可再生能源(包括生物質(zhì)能、太陽能熱利用和地?zé)?供熱和提供交通燃料也發(fā)展迅猛。
可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的比重會(huì)從如今的四分之一增長到2040 年的三分之二;可再生能源供熱的比重會(huì)從如今的10%增長到25%;其在交通運(yùn)輸行業(yè)中的比重會(huì)從如今的3.5%增長到19%(既包括直接利用，也包括間接利用，例如可再生能源電力)。
本《世界能源展望》首次在可持續(xù)發(fā)展情景中引入了水這一維度，展示水資源約束會(huì)對(duì)燃料和技術(shù)選擇產(chǎn)生何種影響，詳述清潔用水和衛(wèi)生普遍可及所需要的能源。
石油和天然氣在環(huán)境方面的表現(xiàn)能否改善?
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。不同源頭的石油和天然氣對(duì)環(huán)境的影響并不一樣。我們首次對(duì)全球石油和天然氣生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸過程中的間接排放進(jìn)行了全面估算，結(jié)果顯示，這些環(huán)節(jié)的間接排放總體上占能源行業(yè)溫室氣體排放(包括二氧化碳和甲烷)的約15%。
不同來源的排放強(qiáng)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%;同法替代下，天然氣的排放可以降低30%。
要減少把石油和天然氣送到消費(fèi)者手中所產(chǎn)生的排放，還有很多工作要做。許多領(lǐng)軍企業(yè)正在這一領(lǐng)域開展工作，減排方案一旦被廣泛采用和落實(shí)，將會(huì)對(duì)排放產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。減少甲烷排放和消除放空燃燒是最經(jīng)濟(jì)有效方法中的兩種。
也有一些更具“革命性”的可選方案，包括利用二氧化碳提高石油采收率，加大使用低碳電力開展油氣作業(yè)，以及把烴類轉(zhuǎn)化為氫氣(并配備碳捕集設(shè)施)的可能。許多國家，特別是日本，正在密切關(guān)注增強(qiáng)能源系統(tǒng)中零排放氫能作用的可能性。
化石燃料供應(yīng)投資是否與消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)步調(diào)失調(diào)?
當(dāng)前新建上游項(xiàng)目的減少，似乎與化石燃料需求可能迅疾放緩有關(guān)，但在新政策情景中，這種狀況很可能會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)短缺，進(jìn)而推高價(jià)格。石油供應(yīng)出現(xiàn)危機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)最大。以新政策情景中的需求展望為考量，過去三年獲準(zhǔn)新建的原油項(xiàng)目平均數(shù)量僅為到2025 年保障市場平衡所需新項(xiàng)目的一半。
僅依靠美國致密油，很難應(yīng)對(duì)這個(gè)局面。我們的預(yù)測中已將2025 年美國致密油的產(chǎn)量較當(dāng)前水平翻倍，但要抵消新建常規(guī)石油項(xiàng)目的持續(xù)短缺，則需要其產(chǎn)量達(dá)到現(xiàn)在的三倍。與石油相反，已公布的一些大型新建天然氣項(xiàng)目，特別是卡塔爾和加拿大的項(xiàng)目，已經(jīng)解除了2020 年代中期液化天然氣市場出現(xiàn)供應(yīng)吃緊的風(fēng)險(xiǎn)。
政府政策將塑造能源行業(yè)的長遠(yuǎn)未來
快速、低成本的能源轉(zhuǎn)型，需要加速對(duì)更清潔、更智慧、更高效的能源技術(shù)的投資。但政策制定者也需確保包括電網(wǎng)在內(nèi)所有能源供應(yīng)的關(guān)鍵要素，都能保持穩(wěn)固可靠。
隨著能源轉(zhuǎn)型繼續(xù)推進(jìn)，以往的油氣供應(yīng)中斷和投資風(fēng)險(xiǎn)并無緩解跡象，實(shí)際上反而可能惡化。電力行業(yè)正在進(jìn)行的變革要求時(shí)刻保持警惕，確保即便電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低碳化后，電力市場的設(shè)計(jì)也依然能夠保持穩(wěn)固。
世界能源供應(yīng)每年需要投資2 萬億美元，其中超過70%或來自國有實(shí)體，或是因?yàn)楸O(jiān)管規(guī)定保障了全部或部分投資回報(bào)才進(jìn)行的投資。公共當(dāng)局制定的政策框架也影響著能效提高和技術(shù)創(chuàng)新的步伐。政府的政策和工作重點(diǎn)在塑造能源行業(yè)未來發(fā)展方向方面將會(huì)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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