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埃克森美孚 《2040年世界能源展望(2019版)》解读
2019年22期 发行日期:2019-11-14
作者:■ 中国石油石油化工研究院 郑丽君 宋俊男

   《2040年世界能源展望(2019版)》(以下简称《能源展望》)是埃克森美孚利用公司内部数据和分析,以及包括国际能源署(IEA)和其他第三方可靠来源在内的公开信息,对约100个国家和地区、15个需求领域和20种能源类型在2040年之前的能源供给、需求和发展趋势等进行的预测,于2019年8月公开发布。

一、全球能源需求展望
 
    未来的人口增长和经济发展将推动住房、企业和运输的需求上涨,进而推动能源需求增加。到2040年,全球人口将从75亿增加到92亿;2017—2040年,全球GDP将增长近一倍;到2040年,非OECD国家GDP将占全球的一半左右,中国和印度的经济增长总和几乎与OECD国家持平。
    在经济发展和民众生活水平提高推动下,2040年全球一次能源需求将比2017年增长20%,至675千万亿Btu(British Thermal Unit , 英国热量单位),详见表1。预测期内(2017—2040年,下同),化石能源(石油、天然气和煤炭)的需求仍将保持增长,但在全球能源需求中的占比将从2017年的81%降至2040年的76%。届时,石油仍将是最重要的能源,其需求增长主要来自运输和化工原料,但占比将从2017年的32%降至2040年的30%;天然气增速最快,到2040年将占能源需求的26%,主要用于满足电力需求和低碳工业用热。随着中国和OECD国家向可再生能源、核能和天然气等低碳能源转型,煤炭在全球的份额将从现在的26%下降到20%。可再生能源——风能、太阳能、生物燃料、水力和地热能,以及核能增长强劲,占新增能源供应的40%以上;电力是二次能源,其增长速度是总能源需求的3倍。中国能源需求将从2017年的123千万亿Btu(约31亿吨油当量)增至2040年的148千万亿Btu(约37亿吨油当量),占全球能源需求量的21.9%。


    报告重点分析了到2040年运输、民用/商用、工业、电力部门的能源需求变化情况,这部分研究是油气供应预测分析的基础。
    1.分部门能源需求展望
   (1)运输部门能源需求将增长约27%
    目前,运输部门能源消费约占全球一次能源消费的 19.6%。预测期内,由于非OECD地区人口和经济发展较快,对燃料需求上升,全球运输部门能源需求约增长27%,全部来自非 OECD 地区;OECD运输部门能源需求将减少约1.8%,主要是发达经济体人口增长平缓,并且技术进步提高了燃油效率。石油在运输部门的占比将从目前的94%降至2040年的86%,虽然占比有所下降,但仍占主导地位,并且该部门对石油需求增量将占整个预测期内石油需求增量的68%;生物燃料和天然气将分别满足该部门能源需求增量的10%和13%。
    随着人们购买力的提高,私家车拥有量会持续增长,但随着燃油效率提升和电动汽车进一步发展,轻型汽车对能源需求在2020年年中见顶,之后逐渐下降。经济发展和个人购买力的增加拉动了商品和服务贸易的增长,进而推动商业运输(重型、航空、海运和铁路)对能源的需求。此外,经济活动以及中产阶级的快速壮大,特别是新兴经济体的中产阶级快速增长,使航空运输对燃料需求的年增长率最高,达到2.2%。全球运输部门分领域能源需求见图1。


   (2)民用/商用部门能源需求将增长20%
    2017年,民用/商用部门能源消费约占全球一次能源消费的20.6%,到2040年这一占比基本持平。从能源类型看,目前该部门能源需求占比前三的为电力、生物质和天然气,分别占32%、26%和22%,到2040年,电力占比将升至43%,其后的生物质和天然气占比基本持平,均为25%,石油在该部门中的占比将从目前的10%降至2040年的7%。
    预测期内,民用/商用部门对能源的需求将增长约20%,增量几乎全部来自电力。非OECD国家中产阶级将大量增加,随着中产阶级寻求改善家庭环境,到2040年,非OECD国家家庭年用电量将增长约60%,其中印度和中国的家庭用电量预计将强劲增长,将接近欧洲平均水平;而节能建筑、节能电器等的使用将使北美和欧洲的居民用电量下降。
   (3)工业部门能源需求将增长17.4%
    目前,工业部门能源消费约占全球一次能源消费的37.9%,到2040年这一占比将基本持平。到2040 年,工业部门能源需求将比 2017 年增长17.4%,增量主要来自重工业(钢铁、水泥、金属和制造业)和化学品(塑料、化肥和其他化工产品),预计将贡献85%的增长。
    在化学品生产对能源需求方面,从区域看,亚洲不断壮大的中产阶级将是化学品消费的重要力量,美国和中东可以以优势资源从化学品生产中获利,欧洲、俄罗斯、韩国和日本仍是全球化学品生产的重要力量。从能源类型看,石脑油和天然气主要用作生产化学品的原料,天然气还可用作燃料。随着美国非常规石油和天然气产量的增加,天然气凝析液的消耗量在预测期内几乎翻一番;石脑油消耗量的增加主要由于亚洲生产化学品将石脑油作为重要原料。图2为预测期内化学品生产对不同能源的需求。


    2.电力需求展望
    电力属于二次能源,目前电力供应占全球能源需求的37.5%,到2040年这一占比将达到41%。预测期内,电力的需求增速将近60%,约为能源需求增速的3倍。预测期内,发电使用的能源向低碳清洁能源发展。2017年,煤炭发电在发电中的占比最高,达43%,到2040年将降至32%,主要是因为中国在预测期内将严控煤炭发电量。在低碳政策和发电技术不断进步的推动下,预测期内风电和太阳能发电发展迅速,占比将从2017年的6%增至2040年的20%,尤其是欧洲和北美的占比将超过25%;受益于OECD国家和中国的“煤改气”,以及非洲和中东等地区的非OECD国家天然气产量增长,天然气发电的占比将从2017年的25%增至2040年的28%;
    目前,电力在运输部门的使用量较小,但随着电动汽车的发展,未来运输部门的用电将不仅会对电力行业产生影响,也将对油气行业产生影响。


二、全球能源供应展望
    
    技术进步促使能源来源越来越多样化。人们环保意识的提高使包括太阳能、风能、生物燃料等在内的可再生能源快速发展,但石油和天然气仍将在能源领域占主导,到预测期末仍将占能源供应的56%。
    1.液体燃料是最大的能源来源
    液体燃料因其高能量密度和独特的化学特性而广受青睐,到2040年仍将是最大的能源来源。但如果没有进一步投资,现有石油产量将以年均7%的速度下降,因此必须对液体燃料生产进行投资。未来产量的增长也主要来自于技术进步,包括深水项目、油砂、致密油和天然气凝析油等。图3为预测期内液体燃料供应类型变化。从图3中可以看出,目前液体燃料供应主要是常规原油和凝析油,约占供应量的2/3。到2040年,随着技术进步,致密油、油砂等供应将增加,常规原油和凝析油等常规液体燃料的占比将降至供应量的一半左右。


    分区域而言,北美致密油和天然气凝析液产量到2025年将翻一番,届时将使北美成为液体燃料净出口地区;2025年之后,拉美的深水产量将进一步增加,总出口量略增加;中东和俄罗斯/里海将继续投资传统石油生产,仍是主要石油出口地区;亚太地区到2040年仍然是液体燃料的最大需求地区,主要依靠增加进口满足强劲的需求增长。
    2.天然气供应增速最快
    天然气作为清洁能源,在CO2减排上起着重要作用,广泛用于发电、工业燃料、家用等领域。预测期内,全球天然气需求将增长36%,这一增速约是石油需求增速的2.5倍。天然气在一次能源中的占比也将从2017年的23%增至2040年的26%。全球天然气资源非常丰富,随着技术进步,天然气可采资源不断增加。目前只有不到15%的天然气可采资源被开采,剩余资源按当前需求可供使用约200年,其中约45%的剩余天然气资源来自非常规资源,如页岩气、致密气和煤层气等。
    过去十几年,天然气供应的增长主要来自北美非常规天然气的供应增长,得益于水平井和压裂技术的重大进步,从而也改变了全球天然气供应格局。在天然气贸易方面,北美充足的非常规天然气在满足自身需求的同时可供出口;非洲在莫桑比克、尼日利亚和埃及的带领下,天然气生产、需求和出口都将快速增长;俄罗斯/里海和中东地区仍将是重要的天然气出口地区;欧洲天然气产量将逐渐下降,必须靠进口满足需求;亚太地区天然气消费将快速增长,2017年天然气进口量基本与欧洲持平,2025年的天然气需求量将可能超越北美,到2040年该地区的天然气需求有一半将由进口LNG满足。图4为到2040年的全球天然气供应和贸易情况。  

 
    需要指出的是,LNG在天然气贸易中将发挥越来越大的作用。目前LNG贸易量已满足全球天然气需求量的10%,到2040年这一占比将升至20%。预测期内,亚太地区将消费LNG增量的80%,主要用于满足经济发展需求及减少碳排放;北美将依靠丰富廉价的非常规天然气资源增加LNG出口;欧洲将利用进口LNG增加天然气进口渠道;相反,东非、卡塔尔和俄罗斯通过出口LNG使天然气出口渠道多元化。

三、温室气体排放及全球应对2℃温控对油气行业的影响
    
    1.温室气体排放
    提高能源效率和转向低碳能源将有助于遏制CO2排放。从2000年到2017年,亚太地区的经济快速发展导致CO2排放量大幅上升,而欧洲和北美的减排只抵消部分排放量。全球CO2排放量预计到2035年达到峰值,约比目前增长5%,其中,中国、欧洲和北美的排放量将下降,但世界其他地区的排放量仍将增长。分部门而言,预测期内,随着可再生能源、核能和天然气等能源的使用,发电的CO2排放强度将比目前降低35%;效率提升以及更多低碳能源的使用将使单位GDP产生的工业CO2排放量减少50%;运输部门目前的CO2排放量约占总排放量的25%,随着商业活动增强,该比例到2040年将略有上升。全球轻型汽车的CO2排放量在2020年将达到峰值,此后随着电动汽车发展和排放技术提高,该比例到2040年将降至15%。
    2.全球应对2℃温控对油气行业的影响
    2015年12月在巴黎气候变化大会通过的《巴黎协定》,主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2℃以内,并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5℃以内。这一目标的实现需要大幅削减化石能源消费产生的温室气体排放。而在2018年12月的联合国气候变化卡托维兹大会上,联合国环境署指出,即便各国都履行目前提出的国家自主贡献(NDCs)减排计划,地球均温仍会在世纪末上升超过3°C,何况目前的执行效果并不理想。因此,达成2℃情景碳减排目标仍需要技术和政策的全力支持。
    油气在2040年的能源需求中仍占主要地位,占比超过50%。此版报告研究了2℃情景下的全球油气供需情况。从图5中可以明显看出,此版展望2040年的石油供需基准预测值均高于2℃情景下的预测值。说明在现有预测条件下,为满足2℃情景要求,仍需进一步减少石油消费量。从图6可以看出,此版展望2040年天然气供需基准预测值高于2℃情景下均值和低值,低于高值。说明在现有预测条件下,天然气供应能满足2℃情景下的均值要求。但无论何种情景,油气行业必须加大投资来满足2040年的油气需求。
    技术进步能减少达到2℃情景要求的社会成本。CO2捕捉技术、藻类和纤维素生物燃料技术、电池存储技术、氢能、CO2利用技术等技术的发展,均有助于减少全球范围内的温室气体量。



四、总结
   
    预测期内,人口增长和经济发展促使全球能源需求持续上升,增量全部来自非OECD国家,其中中国和印度贡献了能源增量的近50%。人们环保意识提高促使低碳清洁能源快速发展,但预测期内,石油仍是第一大能源,天然气将超越煤炭成为第二大能源。石油和天然气生产仍需进一步增加投资,以抵消自然减产及满足不断增长的需求。在CO2排放上,提高能效及增加低碳能源使用有助于减少排放量,但仍不足以达到2℃的目标。要实现减排目标,仍需新技术和政策的大力支持。

      


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