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未來四十年能源什么樣?中石油給出了自己的答案
2021年12月26日,中國石油天然氣集團有限公司在北京發布了2021版《世界與中國能源展望》報告(簡稱《能源展望》)。這是中國石油連續第6年發布能源中長期展望報告,并首次以2060年為著眼點,從世界和中國兩個維度,聚焦“碳中和”目標,系統探討能源清潔低碳轉型趨勢與路徑。
世界展望
全球合作是碳中和關鍵
對于世界能源的展望,《能源展望》設置了參考情景、合作減排情景、博弈減排情景三個情景設定,不同情景對應不同的二氧化碳減排目標和溫控設置目標。
《能源展望》認為未來世界人口穩步增長,到2060年將達到103.2億,2060年世界經濟將達到237萬億美元,2015至2060年年均增長2.6%。
在此基礎上,2060年世界一次能源需求將達到168億~191億噸標油,2015年~2060年年均增長0.5%~0.8%。而能源消費強度不斷下降,2060年降至0.71~0.78噸標油/萬美元。
合作減排情景下,清潔能源利用規模持續擴大,占比不斷提升,2060年天然氣+非化石能源比重達到88%。零碳能源的供應需要化石能源的清潔化和清潔能源的規?;R頭并進。
面對“碳達峰、碳中和”這一人類歷史上最嚴峻的挑戰,《能源展望》認為世界各國應該根據自身特點,采用不同的低碳轉型路徑。例如亞太地區低碳轉型更加依賴低碳非水可再生,中南美地區依賴水電。
《能源展望》特別提到電氣化是終端部分低碳零碳的重要選項。在合作減排情景下,2060年終端部門電氣化率達62%,比2015年提高44個百分點。氫、生物燃料、地熱能等綠色燃料以及CCUS等技術是應對減排難點的重要手段。
電力部門是碳中和的主力軍和關鍵點?!赌茉凑雇氛J為合作減排情景下,2060年全球電力需求75.7萬億千瓦時,較參考情景增加35.8%,是2015年的3.1倍,2015-2060年均增長2.6%。非水可再生發電量增長最快,2060年達到54.1萬億千瓦時,2015-2060年年均增長7.2%;其占總發電比重達71.7%,較參考情景高25.2個百分點。
作為油氣公司,中國石油專門思考了油氣在低碳轉型過程中的定位?!赌茉凑雇氛J為在不同情景下,2040年前,盡管油氣需求差異較大,但油氣仍將維持主體能源地位,占一次能源比重保持在50%左右。其中,石油占比處于18%-30%區間,天然氣占比處于25%-28%區間。合作減排情景下,2040年后,油氣占比將下降,到2060年降至23%(油氣各占10%和13%),較參考情景低25個百分點。
石油消費將從交通領域為主轉向化工領域,消費重心的東移也類似于能源消費增長的東移。合作減排情景下,世界石油需求將于2025年達峰,之后緩慢下降,2060年降至16.2億噸?;び糜蛯⒂?030年前后達峰,之后規模保持相對穩定,2060年占石油需求的比重升至63.6%。非洲地區石油需求將在2040年前保持增長,成為達峰最晚的地區,占世界石油需求比重持續提升,到2060年增至12%,較2015年增長7.4個百分點。
而作為低碳能源一份子的天氣,《能源展望》給出了更加樂觀的預測。2040年前天然氣消費將持續增加至4.8萬億立方米,比2015年增長36.6%(發電用氣貢獻增量的一半);之后下降至2060年的2.4萬億立方米。2040年前,天然氣需求增量主要來自亞太(占總增量的48.6%)和中東(占19.0%)地區。2040年后,各地區天然氣需求均不同程度下降。
未來的油氣開發將集中于低成本的資源富集區,亞太地區作為石油、天然氣的凈進口地區,供應保障長期依靠進口。
《能源展望》認為,現有各國政策條件下,2060年能源相關碳排放達222億噸,無法實現巴黎氣候協定的目標。世界各國的充分合作是實現2攝氏度溫控的關鍵目標,而大國博弈講不利于世界能源轉型。
中國能源轉型
“雙碳”目標需要巨量能源基礎設施投資
《能源展望》認為,可持續轉型清潔下,2030年后中國一次能源消費步入峰值平臺期,月42億噸標油(60.1億噸標煤),2060年逐步回落至40.6億噸標油(57.9億噸標煤)。而能源勾引主體應從煤炭為主的“一大三小”向新能源為主的“三小一大”轉型。2030年非化石能源占一次能源比重增至26%左右,2060年增至80%;煤炭占比持續下降,2030年降至43%,2060年降至5%;2030年前石油占比穩定在18%,2060年降至6%;2030年天然氣占比增至12%,2060年至9%。
《能源展望》認為2030年前為煤炭消費平臺期,2050年前煤炭消費總量逐步下降。到2060年前,煤炭消費占比降至5%(4億噸),發揮應急兜底的保障作用。而石油在2030年前由于化工需求強勁,依然保持增長,在2030年達峰,約為7.8億噸。由于交通用油持續下降,2050年石油消費約3.8億噸。到2060年化工用油成為石油消費主力,占比63%。石油消費總量約2.3億噸。
天然氣的達峰則要更晚?!赌茉凑雇氛J為2030年前天然氣都是快速增長期。到2030年消費量為5400億立方米。2040年天然氣消費達峰,峰值為6500億立方米。2060年天然氣消費平穩下降,約為4100億立方米。天然氣達峰相比煤炭、石油較晚,是因為天然氣發電的增長。
在國內生產方面,《能源展望》表示未來國內油氣勘探開發更加突出老油田挖潛及提高采收率,更加突出深層、超深層資源、更加突出非常規資源。2035年前中國原油產量約2億噸左右;天然氣產量較快增長,預計2030年突破2500億立方米,2060年近3500億立方米。
終端用能是實現“雙碳”的關鍵?!赌茉凑雇氛J為終端用能總量2030年前后達峰,峰值約29.5億噸標油,之后逐步下降,2060年降至21億噸標油。分部門看,工業、交通、建筑部門先后于2025年、2030年、2035年左右達峰;工業部門占比逐漸下降,建筑部門持續提升,交通部門基本穩定。分品種看,煤炭和石油占比逐步降低,天然氣占比持續提升至2040年后逐步企穩,電力、熱力、氫能等二次能源占比逐步提升,2060年超過70%。2020年,中國終端部門能源消費的直接碳排放約55.4億噸。預計終端部門直接排放將在2025年前后達峰,約56億噸,之后穩步回落,降至2060年的5.6億噸。
其中電力部分中非化石發電占比將從2020年的34%增長到2030年的45%,2050年突破75%,2060年增至88%。在此基礎上,以及考慮CCUS等技術的應用,電力部分將在2025年~2030年間碳達峰,并在2055年前實現零排放。
《能源展望》特別提出,實現碳達峰碳中和需要巨量的能源基礎設施投資,僅電力部門投資就將在1萬億-2萬億元/年,且呈現逐年增加態勢。全社會燃料支出將于2030年前達峰,約9.4萬億元/年,之后隨著用能規模及單位用能成本的變化,基本穩定在8.5萬億-9萬億元/年水平。