未來(lái)哪種能源是主力

云賀

當(dāng)前，能源體系變革正以難以想象的速度席卷全球，改變著我們生活的方方面面。在上游，光伏、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備正在許多國(guó)家和地區(qū)大面積鋪設(shè);在終端，電動(dòng)汽車市場(chǎng)在全球蓬勃發(fā)展，更加靈活穩(wěn)定的分布式發(fā)電儲(chǔ)能設(shè)備更是有望進(jìn)入尋常百姓家。

但與此同時(shí)，全球能源的未來(lái)仍有許多不可知因素。比如，第二次工業(yè)革命以來(lái)的大規(guī)模開采利用，使全球化石能源儲(chǔ)量消耗速度不斷加快。據(jù)英國(guó)石油公司測(cè)算，按照目前的開采強(qiáng)度，石油、天然氣和煤炭將分別在未來(lái)47年、49年和110年內(nèi)耗盡。未來(lái)，可再生能源能否順利接替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源，成為全球能源結(jié)構(gòu)的主力軍？電力的供給水平能否扛得住全球人口激增和經(jīng)濟(jì)回暖的考驗(yàn)？

針對(duì)上述問(wèn)題，今年1月，麥肯錫咨詢公司發(fā)布了名為《全球能源展望2019》的研究報(bào)告，給出了自己的預(yù)判。報(bào)告認(rèn)為，一次能源消耗量將在未來(lái)15年間迎來(lái)“停滯期”，不過(guò)要達(dá)成巴黎協(xié)定中“控溫2攝氏度”的宏愿，人類目前做出的努力還不夠，全球減排工作仍然任重道遠(yuǎn)。

電力消耗將翻倍

未來(lái)，經(jīng)濟(jì)回暖和人口膨脹等多重因素會(huì)推動(dòng)全球電力需求激增。麥肯錫的研究人員預(yù)計(jì)，到2050年，全球電力消耗總量將會(huì)翻倍。同時(shí)，電力在終端能源消費(fèi)總量中所占的份額也將從19%提高到29%。而這一過(guò)程背后的主要推動(dòng)力，來(lái)自道路交通和建筑領(lǐng)域的用電變化。

14% 麥肯錫的報(bào)告預(yù)測(cè)，到 2050年，全球煤炭總消耗量的降幅將達(dá)到 40%。屆時(shí)，煤炭在一次能源消耗中的比例將只占14%左右。

一方面，隨著純電動(dòng)汽車在各大經(jīng)濟(jì)體掀起新一輪銷量高峰，電力在全球道路交通終端能耗的份額將從2016年的不到1%，迅速提高到2050年的27%。

在2020年左右，純電動(dòng)汽車的制造和使用成本將逼近傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，促使其價(jià)格不斷走低，并逐漸成為現(xiàn)有多種能源技術(shù)路線中性價(jià)比最高的出行工具。這與電池包成本的逐年下降密切相關(guān)。報(bào)告分析認(rèn)為，2017—2030年，電動(dòng)汽車電池包的成本將從220美元每千瓦時(shí)，下降到73美元每千瓦時(shí)。

另一方面，非經(jīng)合組織國(guó)家和地區(qū)生活水平的快速提高，將直接導(dǎo)致公用和民用建筑物中制冷設(shè)備鋪設(shè)規(guī)模增加，而這需要極大的電力支持。

一次能耗進(jìn)入“停滯期”

盡管未來(lái)全球電力需求會(huì)持續(xù)增加，但是從2035年開始，全球一次能源的消耗量在經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的快速增長(zhǎng)后，將進(jìn)入一個(gè)較為穩(wěn)定的“停滯期”。麥肯錫的數(shù)據(jù)顯示，2016—2050年間，全球GDP總量將會(huì)翻倍，但是一次能源消耗量的增長(zhǎng)幅度只有14%，人類歷史上或首次出現(xiàn)能耗增速與經(jīng)濟(jì)增速“脫節(jié)”的情況。

促成這一局面的原因主要有兩方面。最主要的是可再生能源設(shè)備在全球的大規(guī)模推廣及其與現(xiàn)有能源體系的有效耦合。相對(duì)于化石能源，可再生能源能實(shí)現(xiàn)更高效的轉(zhuǎn)化利用，從而拉動(dòng)全球一次能源消耗量整體大幅下降。

報(bào)告預(yù)測(cè)，到2035年，以風(fēng)能和太陽(yáng)能領(lǐng)銜發(fā)力的可再生能源，在全球能源體系中的占比將從如今的19%迅速提高到約50%;到本世紀(jì)中葉，全球75%左右的能源需求將由可再生能源來(lái)滿足;而在成本方面，未來(lái)五年全球大多數(shù)國(guó)家的可再生能源發(fā)電成本會(huì)追平化石能源，全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型將由此迎來(lái)關(guān)鍵拐點(diǎn)。

到2035年，以風(fēng)能和太陽(yáng)能領(lǐng)銜發(fā)力的可再生能源，在全球能源體系中的占比將從如今的19% 迅速提高到約50%。

另一個(gè)原因是能源強(qiáng)度的下降。所謂能源強(qiáng)度，是指一個(gè)國(guó)家、地區(qū)或某些行業(yè)在一定時(shí)期內(nèi)消耗的能源量與對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出之比。報(bào)告認(rèn)為，隨著服務(wù)業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中的比重逐年增加，以及節(jié)能技術(shù)在各行各業(yè)的逐步普及，未來(lái)的能源強(qiáng)度一定會(huì)大幅下降，而減少的這部分能源消費(fèi)量完全可以抵消掉由人口和經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)所帶來(lái)的能耗需求。

全球減排任重道遠(yuǎn)

國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)顯示，目前煤炭仍是全球能源系統(tǒng)的核心燃料，對(duì)全球能源結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)超過(guò)1/4。雖然2018年全球煤炭需求繼2017年后再次實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，但麥肯錫的研究員對(duì)未來(lái)全球能源體系的轉(zhuǎn)型仍持較樂(lè)觀的態(tài)度。

報(bào)告認(rèn)為，從三大主要化石能源的未來(lái)走勢(shì)看，化石能源的消耗量將在2030—2050年這二十年間持續(xù)下滑。到2035年之前，除天然氣消耗量會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)外，石油和煤炭的總需求量均會(huì)有所減少。

就對(duì)二氧化碳排放水平影響最大的煤炭來(lái)講，報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年，全球煤炭總消耗量的降幅將達(dá)到40%。屆時(shí)，煤炭在一次能源消耗中的比例將只占14%左右，而這對(duì)全球減排進(jìn)程而言絕對(duì)是一個(gè)積極信號(hào)。

如今，歐洲和北美地區(qū)已經(jīng)陸續(xù)關(guān)閉了一批煤電廠，這是其應(yīng)對(duì)氣候政策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而對(duì)于亞洲地區(qū)，麥肯錫的研究員尤其看好中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的未來(lái)走勢(shì)。

2018年，中國(guó)煤炭產(chǎn)量為35.46億噸，占世界煤炭總產(chǎn)量的47%。從某種程度上來(lái)說(shuō)，中國(guó)在全球煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)了很大的話語(yǔ)權(quán)。

報(bào)告認(rèn)為，2016—2050年，中國(guó)的煤炭需求量將減少2/3。在印度、東南亞等新興經(jīng)濟(jì)體的煤炭消耗量有增無(wú)減的情況下，未來(lái)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變對(duì)于構(gòu)建更加清潔環(huán)保的全球能源體系而言功不可沒(méi)。

鑒于煤炭消耗量的大幅減少，報(bào)告預(yù)計(jì)，全球二氧化碳排放量將在2024年達(dá)到峰值，隨后步入穩(wěn)定下降階段;到2050年，全球二氧化碳排放量將減少至20%左右，即60億噸。

這是否意味著，2015年巴黎氣候變化大會(huì)上達(dá)成的全球減排目標(biāo)，即在本世紀(jì)把全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)，并將全球氣溫上升控制在前工業(yè)化時(shí)期水平之上1.5攝氏度以內(nèi)，將很快實(shí)現(xiàn)？

對(duì)此，麥肯錫的研究人員認(rèn)為，雖然全球減排工作在向好的方向發(fā)展，但按照目前的減排速度計(jì)算，要實(shí)現(xiàn)“控溫2攝氏度”的目標(biāo)恐怕并不容易，全球減排工作仍然任重道遠(yuǎn)。

報(bào)告特別提醒道，在全球快速邁向“脫碳”的過(guò)程中，新興能源替代方案聽上去很美好，但相關(guān)部門要注意評(píng)測(cè)這些能源從生產(chǎn)到使用全生命周期的碳排放水平。例如，近年來(lái)備受推崇的氫能，雖然保證了終端使用環(huán)節(jié)的清潔化，可如果采用大規(guī)模燃煤制氫的方案，對(duì)全球減排工作來(lái)說(shuō)就未免得不償失了。