中國儲能網(wǎng)訊：當前，全球氣候行動、地緣政治博弈等因素推動國際秩序重構(gòu)，全球能源格局在復雜環(huán)境中加速嬗變。為準確研判并刻畫未來全球能源發(fā)展走勢，今年以來國際知名能源智庫相繼發(fā)布情景展望報告，英國石油公司（BP）發(fā)布《能源展望2023》[1]報告提出能源發(fā)展四大趨勢，國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布《2023年世界能源轉(zhuǎn)型展望：1.5 ℃路徑》[2]報告將電氣化和能效確定為推動能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，國際能源署（IEA）發(fā)布《世界能源展望2023》[3]報告深入分析地緣政治和脆弱能源市場背景下的能源系統(tǒng)變化趨勢，美國能源部能源信息署（EIA）發(fā)布《國際能源展望2023》[4]探討邁向2050年的全球能源長期趨勢。本文盤點了上述機構(gòu)對全球能源轉(zhuǎn)型趨勢的最新研判，以供參考。
一、世界能源系統(tǒng)清潔轉(zhuǎn)型進程受挫，但處于可知可控階段
近年來，世界碳密集型經(jīng)濟復蘇和俄烏沖突等地緣政治事件引發(fā)并加深了全球能源危機。長期來看，未來資源約束、需求降低和技術(shù)成本變化等因素將推動能源系統(tǒng)從化石能源向非化石能源的轉(zhuǎn)變，但當前政策措施還不足以降低全球能源部門的排放量，近兩年能源部門碳排放量持續(xù)上升且再創(chuàng)紀錄。從IEA既定政策情景來看，能源轉(zhuǎn)型技術(shù)部署速度離實現(xiàn)凈零排放目標還存在顯著差距。在IEA《清潔能源進展2023》[5]評估報告中，53項能源轉(zhuǎn)型技術(shù)中僅有太陽能光伏、電動汽車和照明3項技術(shù)完全“步入正軌”，其他清潔能源技術(shù)轉(zhuǎn)型偏離正確軌道較多。
另一方面，全球性能源危機也將成為加速能源清潔安全轉(zhuǎn)型的轉(zhuǎn)折點。能源安全問題已引起各國高度重視，并將加快太陽能和風能等部署，以減少對進口化石能源的依賴，從而全面推進可再生能源空前發(fā)展。近年來，各國加大對清潔能源政策支持力度，例如美國《通脹削減法案》、歐盟REPowerEU計劃、印度“可再生氫能計劃”等，巴西、中東、北非、東盟等地區(qū)也在加速可再生能源部署，COP28會上歐盟聯(lián)合118個國家共同發(fā)起“全球可再生能源和能效承諾”倡議，為動蕩的能源市場注入強勁動力。
盡管實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》1.5 ℃路徑較為困難，但清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景良好。目前，能源轉(zhuǎn)型技術(shù)的部署與實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標所需水平之間仍存在較大差距。根據(jù)EIA分析，資源、需求和技術(shù)成本將推動從化石能源向非化石能源轉(zhuǎn)變，但隨著印度等新興市場國家的快速發(fā)展，人口和收入的增長將抵消了能源強度和碳強度下降對排放的影響，當前政策尚不足以降低全球能源部門的排放量。2020年以來，全球清潔能源投資增長40%，清潔能源關(guān)鍵部件制造能力正迅速擴大。在各國能源安全戰(zhàn)略部署的大力推動下，清潔能源技術(shù)投資較化石能源的領(lǐng)先優(yōu)勢越來越大，2023年全球清潔能源與化石能源投資比達到1.8，且投資正流向清潔能源制造領(lǐng)域[6]，預計將達到創(chuàng)紀錄的1.8萬億美元（增長超過24%），包括可再生能源電力、核能、電網(wǎng)、儲能、低排放燃料、能效提升及終端可再生能源和電氣化[7]。其中，低排放電力投資占比將接近90%，太陽能投資將首次超過石油。
二、清潔能源轉(zhuǎn)型依然是長期趨勢，可再生能源將逐步成為主體能源
化石能源需求有望2030年前達峰。IEA既定政策情景預測，清潔能源轉(zhuǎn)型強勁勢頭將使全球煤炭、石油和天然氣需求在2030年前達到峰值，預計2030年化石能源占比將從80%左右降至73%。根據(jù)BP預測，世界能源低碳轉(zhuǎn)型將逐步削弱化石能源作用，未來10年左右全球石油需求將進入平穩(wěn)期，天然氣需求前景仍不明朗。此外，清潔能源轉(zhuǎn)型過程中確保油氣安全仍至關(guān)重要，IEA既定政策情景顯示，從中東到亞洲的海運原油貿(mào)易份額將從目前的40%上升到2050年的50%，亞洲幾乎是中東所有新增LNG供應(yīng)的需求方。
可再生能源將迅速擴張，并抵消化石能源需求減弱的影響。得益于成本競爭力的提高及低碳能源政策的普遍支持，可再生能源將以前所未有的速度融入能源系統(tǒng)。根據(jù)IEA的既定政策情景，到2030年全球可再生能源將提供80%的電力裝機增量。根據(jù)BP預測，到2050年可再生能源在一次能源中占比將從2019年的10%左右增加至35%~65%。而根據(jù)IRENA的1.5 ℃情景，可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中占比將從2020年的16%增加到2050年的77%。根據(jù)EIA預測，2050年全球發(fā)電量將較2022年增長30%~76%，新增裝機容量中將有81%~95%采用零碳技術(shù)，而化石能源裝機容量將下降至27%~38%。
太陽能和風能發(fā)電將主導可再生能源擴張。根據(jù)IEA《可再生能源2022》[8]報告，理想情況下到2025年可再生能源發(fā)電量將超過煤炭，到2027年風光將占全球可再生能源新增容量的近95%。未來五年光伏將創(chuàng)紀錄增長，并占可再生能源裝機增量的60%以上，到2027年光伏裝機容量將超過煤電占據(jù)全球最大份額，風電迅速擴張也將超過水電，成為僅次于光伏的第二大可再生能源電力來源。
能源系統(tǒng)電氣化水平將持續(xù)提升。根據(jù)BP預測，到2050年電力在終端能源消費中的占比將由2019年的約20%增加至30%~50%。而根據(jù)IRENA預測，到2050年電力將成為主要的能源載體，超過終端能源消費總量的50%，可再生能源部署、能效提高以及終端用能部門電氣化將是主要驅(qū)動力。幾乎所有終端用能部門都將提高電氣化水平，電動汽車、電池、儲能、可再生能源供熱、大型熱泵以及數(shù)字化等技術(shù)應(yīng)用，將推動建筑、交通、工業(yè)部門深度節(jié)能減排。
低碳氫能將在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。氫能將在終端用能部門脫碳和電力系統(tǒng)靈活性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。根據(jù)IRENA預測，到2050年氫能占終端能源消費總量的比例將從當前的忽略不計增至14%，且全球94%的氫氣將通過可再生能源制取。根據(jù)BP預測，從2030年代開始低碳氫的發(fā)展速度將加快，2030—2050年間低碳氫需求量將增長10倍，到2050年低碳氫及氫基燃料在工業(yè)部門終端能源消費占比為5%~10%、在交通部門終端能源消費占比為10%~20%。
能源轉(zhuǎn)型還將帶來良好的社會經(jīng)濟綜合效益。根據(jù)IRENA能源計劃情景，2023—2050年期間全球?qū)嶋HGDP年均復合增長率將達到2.8%，在1.5 ℃情景下GDP年均增長率還可增加1.5%達到4.3%、就業(yè)率將增加2.1%，其中公共投資將發(fā)揮積極的作用[9]。
中國深刻影響了全球能源格局。目前，中國是最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國及主要油氣消費國。同時，中國大力推進綠色發(fā)展，為全球氣候治理作出重要貢獻，2022年二氧化碳排放強度比2005年下降超過51%，非化石能源裝機占比提高至50.9%；中國也是許多清潔能源技術(shù)的全球領(lǐng)先者和主導者，新能源汽車產(chǎn)銷量穩(wěn)居全球第一，保有量超過1800萬輛、占世界一半以上，供應(yīng)了全球50%的風電和80%的光伏設(shè)備[10]。據(jù)IEA預測，中國有望提前五年完成2030年國家自主貢獻（NDC）目標，太陽能和風能裝機容量達到1200吉瓦。
隨著中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整以及清潔能源部署增長，其影響正在演變。當前中國經(jīng)濟總體保持回升向好態(tài)勢，基礎(chǔ)設(shè)施進一步擴展的空間正在縮小甚至飽和，水泥和鋼鐵等能源密集型行業(yè)的能源需求將下降。IEA認為，中國經(jīng)濟增長動力正在減弱，如果進一步放緩，化石能源需求下行潛力將更大，燃煤發(fā)電量有望在2025年左右達到峰值且在2030年前下降，煤炭相關(guān)碳排放量將從2022年86億噸降至2050年11億噸，燃煤發(fā)電占比可從當前的63%左右最低降至2050年的25%，而零碳電力占比將增至60%以上。
三、實現(xiàn)碳中和目標較為嚴峻，能源轉(zhuǎn)型進程需加快速度和廣度
要保持全球能源轉(zhuǎn)型步入正軌，全球能源體系必須在30年內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)性深刻變革，重點由供應(yīng)部門脫碳轉(zhuǎn)向以可再生能源為主體的新型能源體系。關(guān)鍵路徑如下：
（1）繼續(xù)加快可再生能源擴張。根據(jù)IRENA 1.5 ℃情景、IEA凈零排放情景預測，到2030年全球可再生能源裝機容量需要增加兩倍，達到約12000吉瓦，太陽能光伏和風能約占新增容量的90%。終端可再生能源消費水平繼續(xù)提升，交通和建筑等部門的高電氣化率將使得到2050年可再生能源發(fā)電裝機容量比2020年增加12倍，年均新增裝機容量達到1066吉瓦。
（2）提升能效和推動深度電氣化。能源轉(zhuǎn)型需采用一系列節(jié)能技術(shù)，降低整個經(jīng)濟的能源強度。根據(jù)IRENA 1.5 ℃情景、IEA凈零排放情景，到2030年全球能效提升率必須提高一倍，達到每年4%，這需要終端用能部門的高效技術(shù)和廣泛電氣化技術(shù)相結(jié)合。
（3）采用多元化技術(shù)組合。多樣化和創(chuàng)新是解決清潔能源技術(shù)和關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)鏈依賴性的最佳戰(zhàn)略。隨著新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展和能源系統(tǒng)變革，未來每種清潔技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括電動汽車、光伏、電網(wǎng)、新型儲能、綠氫、熱泵、現(xiàn)代生物質(zhì)及耦合技術(shù)等。此外，能源安全也至關(guān)重要，需要發(fā)揮儲能電池和靈活響應(yīng)技術(shù)以及針對季節(jié)性變化的低排放技術(shù)保障作用，包括水電、核能、化石能源+CCUS、生物能源、氫/氨等。
（4）加大能源投資力度。能源轉(zhuǎn)型需在廣泛價值鏈上進行大量投資，并從化石能源轉(zhuǎn)向清潔能源技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)IEA分析，全球能源投資在2030年代需提高至每年4.5萬億美元左右，才能與實現(xiàn)凈零目標保持一致。IRENA分析，能源年均投資必須增加四倍以上，到2030年累計達到44萬億美元（清潔能源技術(shù)投資占80%），到2050年需較已承諾投資額外再增加47萬億美元，達到150萬億美元。
（5）調(diào)整優(yōu)化政策工具以實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟社會效益。單靠能源轉(zhuǎn)型不能解決長期存在的深層次問題，因此需重塑一個綜合經(jīng)濟、社會和環(huán)境等因素的整體政策框架，這包括物理基礎(chǔ)設(shè)施、政策和監(jiān)管互促、勞動力資源等方面。
