世界能源转型面临的双重挑战

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  时间:2019年4月10日
  地点:国宏大厦
  主持人:韩文科 中国宏观经济研究院能源所原所长
  主讲人:戴思攀(Spencer Dale)    BP集团首席经济学家
  韩文科:很高兴邀请到BP集团首席经济学家戴思攀先生,为大家做“世界能源转型面临的双重挑战——BP世界能源展望2019成果研讨”的讲座。BP集团有经济学家组成的主要研究世界能源展望的研究组,这几年在中国能源领域影响比较大的几个展望之一就是BP的展望,我们很多世界能源数据都是来源于BP能源年鉴。
  戴思攀先生2014年作为首席经济学家加入BP,之前是英格兰银行首席经济学家和英国货币政策委员会的委员,还做过美国联邦储备银行的高级顾问。在戴思攀先生的领导下,BP集团对世界能源形势不断进行分析,聚焦世界能源转型的特点,包括对中国能源转型和未来趋势的展望。
  今天邀请到的评论嘉宾是国家发改委基础司的綦树利处长和中国宏观经济研究院能源研究所副所长高世宪研究员。下面请戴思攀先生给我们做介绍,并进行讨论。
  戴思攀:BP世界能源展望一年发布一次,主要分析今后20年中哪些因素影响全球的能源格局,以帮助BP集团做长期的战略规划。
  未来没有办法完全准确预测,所以这种展望是为了帮助读者更好理解未来面对的不确定因素,以及不确定因素的规模。在BP集团,我们觉得最理性的做法就是选择一种战略,这种战略一定要有坚韧性和丰富性,能够充分应对各种不确定因素。所以我们研究了不同替代性情景。
  今天主要讲的是渐进转型的情景,让大家把握未来总体走势,或者说未来的全球能源体系转变总的路径是什么。在渐进转型情景中全球能源需求预计到2040年会增加三分之一。在展望中看能源需求和能源生产的问题,可以通过三个角度来分析(见图1)。一是看能源怎么消费,怎么推动经济增长,怎么推动交通、运输、建筑行业发展;二是看全球新增的能源需求,在哪些国家的供需两侧出现;三是看供应方面通过哪种能源满足需求增长;通过以上三维度看未来不断变化的能源格局。



  在这样的情景中(见图2),能源需求会增长三分之一。未来20年,预计差不多25亿人从低收入人口变成中等收入人口。中产阶级的崛起,特别是在发展中国家,会驱动经济的增长,相应也会消耗更多的能源。如果不能直接供应新增长的能源需求,就必须通过提升能效填补(这一)缺口。这些是我们要考虑的几大重要因素。
  能源需求增长主要来源于发展中国家,而且有一个特别鲜明的特点,中国能源需求增速今后20年将大幅放缓,增幅会越来越少,发达国家的能源需求基本上没有增长。
  未来会使用什么样的能源来满足新增的需求呢?是可再生能源,除了非常成熟的水电技术,风光和生物质产生的可再生能源是未来增幅最大的能源之一。目前,可再生能源只占到能源总量的3%—4%,未来在一次能源增量当中会占到一半,绝对值占比可以到15%,并在2040年实现。
  还有就是天然气,将在2025年后超过煤成为第二大能源,并在2040年时有超过石油的趋势,可再生能源加上天然气会占到能源增量的85%。石油的需求在未来的10年还会增长,在本世纪30年代达峰。煤炭曾经是过去15年中增长最快的能源,不过在未来20年需求水平大体持平。但這是全球的情况,不同国家还有差别。
  以上总结了展望的亮点,现在提出五个问题,也是今年在展望中试图要解决的问题。一是世界到底还需要多少能源;二是各种一般性贸易争端会对世界能源体系产生什么影响;三是可再生能源发展到底能有多快;四是实现低碳能源体系,满足巴黎气候协定目标还需要做什么;五是关于中国的能源体系转型。
  第一个问题,世界还需要多少“更多的能源”?
  在BP公司,我们用双重挑战作为分析的框架,即一方面需要更多的能源,另外一方面需要减少碳的排放。
  在渐进转型的情景当中,能源需求未来20年还会增长三分之一,都是新增能源需求由发展中国家产生。在发展中国家还会有数以亿计的家庭成为中等收入家庭,会享用更多的能源。如图4所示,今天仍然有80%的人口生活在人均能源消费低于100吉焦的国家,他们需要进一步提高能源的消费才能够推动社会发展。到2040年这一比例小幅降至仍然有三分之二的世界人口能源消费处于相当低的水平。



  一方面世界必须要有更多能源消费,才能够发展,才能够繁荣。另一方面得减少碳排放。因此,我们思考任何一个国家能源转型的时候必须兼顾两者的利益。
  第二个问题:一般意义上的贸易争端会对能源体系产生何种影响?
  在渐进转型的情景当中,还有一个情景叫做逆全球化的情景,逆全球化的情景之下,贸易争端升级会产生两个影响。一是全球化程度下降,各个国家的经济开放度降低,经济的增长速度放缓,世界GDP增速有所下降。二是能源进口大国在贸易争端影响下会对能源安全担忧,能源进口国通常要支付10%左右的风险溢价,影响巨大。
  贸易争端升级会使中国经济增长放缓,甚至不得不重新增加煤碳的作用,大力发展可再生能源。2040年中国的石油和天然气进口会比渐进转型中分别下降12%和40%。
  第三个问题就是可再生能源能增长多快?   渐进的情景当中可再生能源占到能源需求增量的一半,占全球新增发电量的三分之二。可再生能源在未来总的能源占比到2040年可以达到15%。图5做了相关比较,可以看出,能源转型通常都是10年期的,如果按占比10%作为能源达到一定规模底线,会看到石油从总占比1%涨到10%用了45年,天然气用了50年也没有达到10%的占比。可再生能源从2006年开始实现1%,它的曲线跟核能曲线是基本重合的,在缓慢的渐进转型情景里,走图中下面这条虚线才可以达到15%。如果看可再生能源渗透的趋势,它可能是人类能源历史上增长幅度最快的。
  在渐进转型情景当中,碳排放仍然上升,碳排放远远达不到巴黎协定的要求。再看快速转型情景,快速情景当中碳排放下降,符合巴黎协定要求,可再生能源占比要在2040年达到30%,远快于其他能源。
  下面一个问题是实现低碳能源体系还需要什么新的政策推动?
  渐进情景的碳排放曲线显示,碳排放每年增加8%,增幅降低,但绝对值还在增长。要实现巴黎协定的气候目标,绝对值必须直接下降,所以有一个替代情景,叫做快速转型的情景。对实现快速转型贡献最大的是电力行业,对全球的碳减排贡献率占到三分之二,所以电力行业应该是政策关注的一个重点。交通行业在碳减排贡献率方面可以忽略不计,只占10%(见图6)。



  分析快速转型情景中的能源结构,可再生能源到2040年占能源消费总量的三分之一,另外三分之二是什么?如果排除煤炭,油气就要发挥重大作用,到2040年仍然占世界能源消费总量的50%。这意味着从现在开始我们仍然要投资数以万亿美元资金开发新的油气资源,否则2040年不能满足人们对能源增长的需求。
  要实现快速转型的情景,碳排放到2040年会下降45%,这是未来20年的重大挑战,但还有55%的排放存在,仍然只获得一半成功。 所以在展望中我们分析,还必须在2040年以后发展其他的技术。比如,由于天然气、煤炭仍要發挥作用,应该安装“碳捕捉利用与储存”设施。为解决越来越多的可再生能源上网所带来的电网波动问题,还需要有需求侧的响应技术和更好的电能储存技术。另外还需要进一步提高能效,尤其是要扩大循环经济的发展,采用更多的能够消除碳和储存碳的技术,包括CCUS、负排放的技术、地表固碳的技术等。
  关于中国的能源问题,在渐进转型的情景中,我们预料中国能源需求的增长会大大放缓,中国未来20年的需求增长年均只有1.1%,到2040年中国会接近发达国家能源强度的平均水平,能效的极大提高使中国在未来能源需求的增长速度比之前降低很多。
  中国能源需求格局也会发生重大变化,根据图7,非化石能源将满足中国未来20年的所有新增需求,尤其是可再生能源会贡献中国一次能源消费增长的三分之二。核能的比重也在上升,与此同时煤炭所占的比重到2040年会下降到35%,这是一个巨大的改进。



  再看中国的电力需求情况,也是同样的规律,总体增长在未来20年会大大放缓,尽管电力需求的增长速度比一次能源要快一些,显示中国会继续走电气化的道路。电力需求的增长主要由可再生能源满足,可再生能源在发电结构中的占比到2040年就会高达30%。
  分析中国能源对外依存度,中国石油消费在未来20年还会继续增长,对外石油依存度会进一步上升,到2040年会上升到80%。中国天然气的需求在未来会有快速的增长,但是国内的增产空间也比较大,中国未来20年天然气的进口对外依存度变化较小。
  韩文科:下面请两位嘉宾做一个评论。
  綦树利:戴思攀先生的报告提出一个非常重要的命题,就是在能源的转型中,如何满足更多的需求,同时实现更低碳的排放要求。这是一个两难抉择,两端如何平衡好,既要把握好力度,又要把握好时间节奏,这也是中国下一步能源转型面临的一个重要内容,对中国有重要的参考意义。刚才戴思攀先生提出了五个问题,一是全世界到底需要多少能源。他讲到未来世界从人类的发展指数来看,世界上还有80%的人口低于100吉焦/人,能源的需求还要增长。中国的能源需求未来到2040年还要增长,而且是刚性增长。二是贸易发展对能源转型的影响。从戴思攀的结论看贸易发展不管是对进口国还是出口国都不利,进口国减少对石油和天然气的进口需求,出口国也会因此减少出口。对于进口依存度高的国家,对能源安全的担心会带来很大的影响,会导致进口国采取不同的能源转型战略。三是更多可再生能源的问题。特别是可再生能源的渗透率发展速度,一个能源品种要实现10%的终端能源消费占比,需要至少40、50年的时间,可再生能源从渗透率来看,要实现到2040年15%的占比,需要30年。对于中国来说,可再生能源发展速度也提高了,一方面要加快可再生能源发展,一方面可再生能源渗透率也要遵循这些能源品种渗透率的发展规律。四是低碳排放的影响。大家都把碳排放减排、政策的焦点集中在交通行业,中国也是如此。但是戴思攀分析到碳排放减排的贡献主要不在交通行业,而重点在电力行业,从中国国情来看电力行业也是碳排放主体。五是关于中国的几个关键问题。第一,中国的能源需求将会年均增长1%,这个速度可能国内的机构有不同的看法。另外说到中国能源增长速度将放缓,是因为中国能效提高,能源强度的改善,这对我们来说提出了激励。第二,中国能源的结构。在可再生能源上,国内研究机构提出的目标比戴思攀提出的目标可能更高。根据中国的国情来看,煤碳占比到35%的目标可能还需要研究。第三,中国的电力、中国的再电气化。这是目前中国需要加强推进的一个问题。第四,中国的依存度。他提到中国石油依存度还要往上升,2040年达到80%,这个判断与国内研究的判断不太一样,我们预测中国石油消费会在2030年左右有一个峰值,对外依存度可能也有一个峰值。天然气依存度会不会再增加,取决于国内对天然气的生产和需求。
  高世宪:感谢BP戴思攀团队这两年把中国作为一个重点关注的内容。戴思攀提到全球的生产总值大约到2040年增加一倍以上,能源需求增加三分之一左右,换算过来的能源消费弹性系数在0.4左右。按照我们的分析来看,0.4的消费弹性还处在相对较高的阶段。要实现经济的发展和碳排放脱钩,这是我们需要努力的方向。



  能源转型面临双重挑战,需求端角度看是能源需求增加,供应端角度看是要减少碳排放。需求的增长和实现碳排放目标,第一个途径就是由低碳能源满足需求。第二个途径是低碳能源替代现有的相对高碳能源。我们最后会选择一个什么样的情景。对此BP团队也做了四到五个情景。
  中国的原油进口问题,按照我们现在的石油进口情况,到2040年如果从两个角度考虑,一是维持在1.9—2亿吨产量,依存度80%倒推,我们的总需求是多少。近十几年国际机构对中国原油需求预测最高的时候超过9亿吨,现在需求预测量有的已经到7.8亿吨的水平。再一个现在要考虑2050年实现两个目标,或者更进一步,从欧盟地区或者一些汽车制造商谈到的燃油车退出市场、退出销售的过程看,基本上时间在2035、2030年左右,这个时候中国石油需求将发生一个什么变化。还有中国的电动车和高铁的发展,对于石油需求也有影响。另外,航空煤油替代性也会产生一定影响。
  从消费端看,提高能效,消除不合理的能源需求,包括能源替代和人们消费方式、生活方式的改变也可能对整个能源需求发生改变。供应端可以增加可再生能源和生物燃料的使用。还有直接减排的问题,在国内来看,电力行业里五大电力公司和其他公司都开展过,因为技术的成熟性、经济的合理性,直接减排还存在一些障碍。在未来中国在一些方面要跟住世界步伐,在一些领域还引领着世界能源的转型。在过程路径方面我们既要考虑中国的现状,也要考虑资源可获性、技术成熟性、经济合理性等几大因素。
  (本刊记者 张振 唐仁敏 整理)
  (摄影:王大千)
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