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全球能源掀起革命新浪潮
2019年2期 发行日期:2019-01-16
作者:■ 中国新能源产业研究院

当前,全球经济形势和能源格局深刻调整,新一轮能源革命蓬勃兴起。如何应对全球能源新形势,加速推进中国能源革命,值得人们深入思考,谨慎而积极地应对。

全球能源资源的基本形势  


       随着能源效率的不断提高,全球能源消费增速继续放缓,煤炭使用量继续下降,可再生能源竞争力增长强劲,能源结构朝向更清洁、更低碳的燃料转型。
    1.化石能源
      《BP世界能源统计年鉴2017》最新数据显示,全球石油、天然气、煤炭剩余探明可采储量分别为2407亿吨、186.6万亿立方米和11393.3亿吨。按照目前世界平均开采强度,全球石油、天然气和煤炭分别可开采50.6年、52.2年和153年。
    2016年以来,以美国为代表的非OPEC国家原油产量的下降以及2017年产油国减产协议带来的产量收缩,导致全球原油供应增速放缓。2017年全球天然气需求增长10%,达到285mtpa(年百万公吨),创六年来的新高。彭博新能源财经表示,上涨的交易量和更高的价格将使 2018年LNG贸易额接近1200亿美元,较2017年增长15%。2017年,世界煤炭需求呈现全面复苏态势。全球煤炭产量自2013年以来连续三年下降后转为上升,前五大产煤国(中国、美国、印度、澳大利亚、印尼)煤炭产量比上年增长3%左右。
    2.可再生能源
       全球可再生能源市场持续平稳发展,据彭博新能源财经数据显示,2017年全球清洁能源投资总额达3335亿美元,较2016年增长39%,为有史以来清洁能源投资规模第二高的年份,也将2010年以来的累计投资规模提升至2.5万亿美元。光伏在2017年的清洁能源投资中“一马当先”,共吸引了1608亿美元,相当于全球清洁能源投资总量的48%。2017年,全球风电投资总量为1072亿美元,是光伏之外投资规模最大的清洁能源技术。除此之外,其他细分领域的投资情况则远远落后,2017年生物质和垃圾发电技术投资下降36%至47亿美元、生物燃料下降3%至20亿美元、小水电下降14%至34亿美元、低碳服务下降4%至48亿美元、地热下降34%至16亿美元、海洋能源下降14%至1.56亿美元。  
       随着技术的不断进步,可再生能源发电成本继续下降,竞争力快速提高。2018年1月13日,国际可再生能源署(IRENA)发布的最新报告预计,到 2020年与化石燃料相比,所有可再生能源发电技术都将具有价格竞争力。  
    3.新型能源
    在能源危机与环境污染的双重压力下,除传统化石能源和可再生能源之外,世界各国对于新型能源的研发和利用日益活跃,以氢能、可燃冰、核聚变能等为代表的新型能源正迎来发展契机。
    氢能源作为一种新型能源,具有高效环保、危险系数小、储量充足的优点,并且存储相比太阳能和风能更为方便。在地球变暖趋势日益明显的背景下,氢能源技术已得到社会各界的高度关注,成为国际新能源领域发展方兴未艾的一支生力军。氢能的应用主要通过燃料电池来实现,近年来,欧、美、日等发达国家在氢能源技术、相关产品研发及应用上已取得了不小的进步,政策扶持力度不断加大。其中,日本在燃料电池和燃料电池车领域成绩斐然,并进一步把氢列为与电力和热能并列的核心二次能源,甚至提出在中长期内构建“氢能源社会”的目标。随着制氢和贮氢技术的发展,氢能在能源市场中将发挥更大的作用。
    核聚变能是一种全新的能源形式,与目前所知的所有能源相比,核聚变产生的能源是最理想的,不仅燃料充足、不产生温室气体及高放射性核废料,对气候与环境也几乎没有冲击,可大幅地降低环境污染问题。如果采用核聚变机制的核能发电成功,有望彻底解决人类对永续洁净能源需求的问题,这将是颠覆世界的革命性成功。2010年开始,包括中国在内的三十多个国家开启了国际热核聚变实验堆计划。2017年7月,由中国科学家独立设计建造的世界首个全超导核聚变实验装置——托卡马克实验装置EAST(东方超环)在全球首次实现了上百秒的“稳态高约束运行模式”,不仅创造了新的世界纪录,还为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
    可燃冰即天然气水合物,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。可燃冰储量巨大,相当于全球传统化石能源储量的两倍以上,其中海底可燃冰的储量约为2100万亿立方米,够人类使用1000年,我国海域预测远景资源量达到800亿吨油当量。由于储量大、清洁环保,可燃冰被誉为潜藏的“新能源宝藏”。调查显示,至少有30多个国家和地区对可燃冰进行了勘探和研究。当前,国外可燃冰开采处于实验模拟试开采阶段,侦探和识别技术较成熟,日本、美国、德国、印度等国近年来相继制定了可燃冰的详细发展路线图,并将其纳入国家能源中长期发展规划。2017年我国可燃冰开采技术取得了突破性的进展;当年1月,吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,总体达到国际先进水平;5月,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,实现连续187个小时稳定产气,标志着我国海域天然气水合物首次试采成功;11月,国土资源部宣布可燃冰成为我国第173个矿种。
    在太阳能电池领域中,传统的硅基电池目前在市场上占据统治地位,但它成本较高。近些年,出现了一些制造成本低、效率高、便于投入应用的新型太阳能电池。新型太阳能电池具备以下特征:原料资源丰富,无毒且环境友好,基于薄膜技术且有高转化效率。其中,钙钛矿太阳能电池领域目前已取得了诸多重大突破:氟化光敏聚合物和二维钙钛矿材料推动钙钛矿太阳能电池稳定性大幅提高;大面积钙钛矿电池光电转换效率接近20%;利用带隙优化制备的钙钛矿-钙钛矿叠层电池,实现高光电转换效率,成为最耀眼的新星,可能引领整个产业发展的新方向。总体来看,当前有机太阳能电池尚处于基础研究阶段,尽管也取得较大进展,但仍面临着大面积、成本、稳定性及效率的瓶颈。

深层次原因分析
    
    1.复苏乏力
    世界经济仍处于危机后的深度调整价段,发达经济体增长持续低迷,私人投资增长放缓,消费需求疲弱,缺乏强劲复苏动力;新兴经济体增长缓中趋稳,但分化态势加剧,部分经济体经济结构单一、财政赤字偏高等结构性问题未得到根本改善。另外,世界经济复苏受到各类风险威胁的程度有所提升。英国脱欧引发全球金融市场动荡,对主要经济体宏观经济政策造成冲击。这对经济全球化和欧盟经济一体化进程都将带来重大影响,导致全球经济金融环境更加复杂。不仅如此,经济失衡引发了系列发展问题,导致地缘政治冲突、大国插手热点地区和热点问题、传统安全和非传统安全问题加剧。这些问题相互纠缠、互为因果,成为全球经济脆弱性增强的重要因素。
    国际油价自2014年大幅回落至今迟迟不见起色,根本原因在于世界经济复苏缓慢,各国工业活动减少很大程度上削减了对原油的需求。德国、法国和英国原油消费量总体仍处于较低水平。欧盟新能源和可再生能源等发展迅猛,环保意识强烈,加之难民、恐怖活动等因素影响,未来3年,欧盟原油进口需求仍将下降。因石油替代产品开发加速等原因,日本多年来原油进口一直呈下降趋势,预计未来几年进口量仍将继续下降。从新兴经济体来看,中国、巴西等多年来经济发展强劲,是世界原油消费增量的主要贡献者。但近两年巴西等因经济增速放缓,原油消费有所下降。中国原油进口量虽然一直上升,但随着经济“新常态”,能源需求增速将持续减缓。
    2.恐怖主义
    近年来,全球77个国家的恐怖威胁呈恶化趋势,集中在中东、北非、欧洲和非洲等地区。其中中东、北非是安全状况恶化最严重的区域,这源于很多区域冲突的持续、恶化、相互关联以及新的区域冲突的卷入,这些冲突继续与全球恐怖主义交织在一起,使得地区安全状况持续恶化。中东地区自杀性爆炸袭击事件数量连续上升,在中东地区发生的约90%自杀性爆炸袭击事件为由“伊拉克和沙姆伊斯兰国”(ISIS)及其附属组织制造。近两年来,以ISIS为代表的伊斯兰极端势力在中东异军突起,并抢夺中东主要石油生产国油田。据Brooking Institution研究估计,ISIS在伊拉克境内已占领北部7座油田和两家炼油厂。作为OPEC组织中最大产油国之一,近两年伊拉克石油产量快速增长,成为全球石油供应增长最快的地区之一。由于ISIS组织占领伊拉克大量油田,将加大伊拉克产油区域的不安定因素,增加该地区石油供应中断的风险。
    中东是世界油气资源最丰富的地区,占世界总探明可采储量的68%。中东的石油生产国一向是欧洲和美国的传统石油供应商。对于大多数亚洲国家来说,石油进口也主要依赖中东地区,但伊拉克战争和恐怖主义行动引发了各国的危机感,因此调整能源战略,寻求石油来源的多样化成为它们共同的战略选择。在此背景下,全球能源资源供给呈现出多元化的发展态势。以美国、澳大利亚为代表的非OPEC国家产量持续上升。与此同时,俄罗斯丰富的能源资源以及稳定的供应能力颇具吸引力。目前,俄罗斯在继续巩固欧盟这一最大的传统市场,大力维系对原苏联国家的能源控制,并加强其在中亚地位的同时,积极扩大对亚太国家的能源出口也已勾画出蓝图。
    此外,随着恐怖主义世界范围的蔓延,逐渐引发石油投资者对于国际市场的担忧。近两年欧洲恐怖袭击增多,伊斯兰国组织先后在比利时、法国、德国和土耳其等国实施和推动实施了恐怖袭击或声称对这些袭击负责。恐怖袭击事件引发市场对全球经济增长进一步放缓的担忧,从而带来对能源的需求减少,使石油价格利空因素增加。恐怖主义全球化蔓延也将引发国际石油投资者对未来石油贸易产生担忧,从而增加远期石油价格的不确定性。
    就当前形势来看,恐怖主义袭击不会明显改变全球石油市场大方向。但随着恐怖主义在全球范围蔓延,恐怖主义事件所引发的国际石油价格波动越发明显,同时恐怖事件的发生将引发全球风险情绪上升,必将带来全球经济投资领域的恐慌,从而影响世界石油价格。
    3.“一带一路”
    能源合作是“一带一路”倡议的重要基础和支撑。“一带一路”连接着欧亚两大能源消费市场和中东、中亚、俄罗斯等主要能源输出国,覆盖两大优质化石能源富集区:俄罗斯——中亚地区和海湾地区,以及能源技术先进、绿色能源使用广泛的西欧地区。自“一带一路”倡议提出以来,各国积极呼应,沿线国家的油气合作步伐逐步加快,合作领域进一步拓展,合作成果更加显现,对全球能源供给多元化及能源技术的发展起到了积极促进作用。
    同时,随着“一带一路”建设的推进,国际能源合作向新能源转型也成为沿线国家的重要能源战略。从能源禀赋看,“一带一路”沿线国家可再生能源蕴藏丰富,多数国家都制定了相应的能源规划,明确可再生能源发电量要达到一定水平。在此带动下,新能源应用及技术突飞猛进。
    能源科技创新合作也是共建“一带一路”的重要内容。我国发布的《推进“一带一路”建设科技创新合作专项规划》,明确提出要加强适合沿线国家实际的太阳能、生物质能、风能、海洋能、水能等可再生能源,煤油气等传统能源清洁高效利用技术的研发和示范推广与合作,加强重点行业节能减排先进适用技术的推广应用。与沿线国家相比,我国科技创新资源丰富,技术优势明显,并且已同很多国家达成了“一带一路”务实合作协议,较好地带动了能源技术的进步。

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