一、世界能源系统仍存在明显缺陷

　　1、可负担性：2018年油价在4年来首次攀升至80美元/桶以上，一些国家历尽艰辛开展的化石燃料消费补贴改革正陷入困境。

　　2、可靠性：油气供应的风险依然存在；全球1/8的人口仍用不上电；电力行业面临灵活性和网络安全等新挑战。

　　3、可持续性：全球能源相关碳排放在连续3年持平后，于2017年再度增长1.6%，且2018年碳排放还将继续增长，这与实现气候目标要求相去甚远。与能源相关的空气污染仍导致每年数百万人早亡。

　　二、政府采取的行动将对未来能源系统的发展方向起决定性作用

　　1、超过70%的全球能源投资将由政府推动。制定正确的政策和适当的激励措施对实现保障能源供应、减少碳排放、改善城市中心的空气质量，以及扩大非洲和其他地区的基本能源供应至关重要。

　　2、能源转型需要加速投资更清洁、智慧、高效的能源技术，政府也需确保能源供应的关键要素稳固可靠。油气供应和投资风险并未缓解反而可能恶化。世界能源供应每年需要投资2万亿美元，其中超过70%来自国有实体或是因为监管规定保障了全部或部分投资回报而进行的投资。政府政策也影响着能效提高和技术创新步伐。

　　三、世界能源的变革方向

　　1、在新政策情景中，人均收入增加及发展中经济体人口增长将带动全球能源需求增长，2040年能源需求增长将超过1/4。所有增长都来自以印度为首的发展中经济体。2000年，欧洲和北美在全球能源需求占比超过40%，亚洲发展中经济体合计约为20%，到2040年将完全逆转。

　　2、全球能源消费主要阵地向亚洲迁移。亚洲占全球天然气消费增长的一半，风电和太阳能光伏增长的60%，石油消费增长的80%以上，煤炭和核电增长的100%以上（其他地区总体呈负增长）。按装机容量计算，目前全球的十大电力公司榜单中，中国企业十占其六。

　　3、页岩革命撼动油气供应，美国成为世界最大油气生产国。在新政策情景中，2025全球近1/5的石油和1/4的天然气将产自美国。页岩革命给严重依赖出口的传统油气出口国带来了更大压力。

　　4、供应、需求和技术变化使世界能源以各种方式形成关联。2040年亚洲在全球油气贸易占比将从当前约1/2增至2/3以上，国际能源贸易将从中东、俄罗斯、加拿大、巴西和美国流向亚洲。数字化和可再生能源技术使以分布式能源为基础的社区新型供能得以发展。

　　5、成本渐低的可再生能源、数字化应用与日益重要的电力将是变革的重要方向和实现众多世界可持续发展目标的关键所在。

　　四、化石燃料变化趋势

　　1、新政策情景中电力、可再生能源和能效改善的蓬勃态势将抑制煤炭需求。煤炭消费在下跌两年后于2017年出现反弹，但对新建燃煤电厂的投资远低于前几年的水平，2020年后投运的新建煤电项目将大幅减少。至2040年，工业煤炭消费将略有增加，全球煤炭总消费不变，中国、欧洲和北美的减少与印度和东南亚的增长相抵。

　　2、轿车石油消费将在2020年代中期达到峰值，石化、卡车、飞机和船舶将使石油总体需求继续上升。2040年，3亿辆电动轿车每天可替代300万桶石油，燃油轿车效率提高所减少的石油是其三倍。即使全球塑料循环利用率翻倍，也仅能将日均超过500万桶的需求增长削减约150万桶。石化行业将是石油消费最大增长源。新政策情景中石油需求总体增长将达到1.06亿桶/天，全部来自发展中经济体。

　　3、2030年天然气将超越煤炭成为全球第二大燃料。消耗将增长45%，主要来自工业消费。以中国为首的发展中经济体需求不断上涨，液化天然气贸易将增长逾一倍。俄罗斯通过开启亚洲市场保持其最大天然气出口国地位，欧洲市场则提供更多天然气供应方案。

　　4、化石燃料供应投资可能与消费发展趋势失调。过去三年获批新建原油项目平均数量仅为2025年保障市场平衡所需新项目的一半，仅靠美国致密油将难以应对，产量需增加两倍才能解决供应短缺。

　　五、电力行业正发生重大变革，将成为未来减排先锋

　　1、电力占当前总终端用能的19%，随着电能需求增长超过其他燃料，这一比例将会继续上升。政策支持和技术成本降低使可再生能源发电迅速增长，推动电力行业成为减排先锋，但为了确保可靠供应，电力系统运行方式需要改变。

　　2、照明、制冷、电动机等能效提高使发达经济体电力需求增长放缓，但发电结构变化和基础设施升级仍需大量投资。当前电力市场设计不能匹配发电结构的迅速变化，批发市场收入不足以激励发电领域新的投资，将影响电力供应可靠性。更严格能效标准带来的收益抑制了能源需求，自2010年以来，有18个IEA成员国电力消费下降。

　　3、电力增长主要由发展中经济体推动，发展中经济体电力需求翻倍，使得清洁、普及、低价电力成为经济发展和减排战略的核心。到2040年，中国电动机电力需求和发展中经济体制冷电力需求将分别使全球需求各增长近1/5。全球近1/3能源供应投资用于发展中经济体的发电设施和电网建设。严格监管市场中装机可能超出需求：中国、印度、东南亚和中东等地区电力装机过剩达到3.5亿千瓦。

　　4、电气化是终端用能脱碳的有效路径，但仍需全面能源战略。假设实现电气化最大化，2040年电动车将占全球汽车的一半；用于建筑和工业供热的电力将快速增长；消费设备和电器将基本电气化；将完全普及用电。电气化减少了空气污染物的排放，将比新政策情景将减少近200万人早亡。然而，如果不加大供给端脱碳，能源部门总碳排放仍将持续增长，仅依靠电气化还不足以实现气候目标。

　　5、太阳能光伏和天然气正重构电力行业装机容量。光伏装机容量在2025年将超过风电，2030年左右超过水电，2040年前超过煤电，仅次于天然气居全球装机总量第二。光伏发电的主要投资仍为大规模电站。

　　6、发电结构将发生变化。煤炭仍是最大发电来源，占比将大幅下降，基本由天然气填补。新政策情景中，2040年可再生能源与煤炭在电力结构中的占比将互换，可再生能源将增长约25%达到41%。水电仍将是最大低碳电能，其次是风能和太阳能。核电占比将保持在约10%，但地理格局将有所变化，传统核电大国将在2040年迎来核电退役潮，中国、印度和俄罗斯为首的发展中国家核电将大幅增加。

　　7、灵活性将是电力系统的新主张。光伏和风电的崛起使电力系统的灵活性变得空前重要。电池存储成本迅速下降，电池与燃气调峰电厂在应对供需波动的竞争日益激烈。传统电厂依旧为保持灵活性的主力，新的电网互联、储电和需求侧响应技术将起支持作用。欧盟建设“能源联盟”的努力说明，区域融合有助于推动可再生能源消纳。

　　8、进行准确投资以保证电力供应。可再生能源在竞争性电力批发市场份额不断上升，还需进行市场改革以确保足够投资维持电力供应。严格监管的市场中过度投资的风险仍然存在。

　　9、恰当的政府政策与市场设计至关重要。竞争性电力市场中投资不足风险威胁电力供应安全，如果没有协调一致的行动和市场改革，一些发达经济体的电力供应短缺风险加大。

　　六、可持续发展情景是实现碳排放和能源普及目标的可靠方案

　　1、新政策情景中，到2040年能源相关CO2排放缓慢上升，远远跟不上应对气候变化的减排步伐。全球未能很好处理能源利用的环境问题，主要空气污染物排放减少无法阻止早亡人数攀升。

　　2、虽然用不上电的人数于2017年首次降至10亿以下，但能源可及性趋势无法实现全球目标。新政策情景在能源普及方面有所进步，尤以印度为代表。然而，预计2040年仍有逾7亿人用不上电，主要位于撒哈拉以南非洲的农村。

　　3、可持续发展情景为实现能源普及、空气质量和气候目标提供了一种综合策略，低碳技术将为全球能源转型做出贡献。低排放发电设施的建设推进电力行业的转型；可再生能源技术为能源普及提供主要路径。终端用能电气化增长强劲，直接利用可再生能源（包括生物质能、太阳能和地热）供热和提供交通燃料也发展迅猛。

　　七、石油和天然气对环境影响

　　1、即便是在可持续发展情景中，到2040年，天然气和石油在全球能源需求中仍将占重要份额。全球石油和天然气生产、加工和运输过程中的间接排放约占能源行业温室气体总排放的15%。不同来源的排放强度差别很大：用排放最低的石油替代排放最高的石油可减排25%；同样地，天然气排放可以降低30%。

　　2、要减少把石油和天然气送到消费者手中所产生的排放，还有很多工作要做。减少甲烷排放和消除放空燃烧是最经济有效方法中的两种。其他更具“革命性”的选择方案包括利用CO2提高石油采收率、加大使用低碳电力开展油气作业和把烃类转化为氢气（并配备碳捕集设施）。日本等国正密切关注零排放氢能在能源系统中的应用。

　　（岳芳 郭楷模）