中國儲能網(wǎng)訊：近兩年，地緣政治沖突和歐洲能源短缺狀況改變了全球的能源格局。原本占據(jù)“C位”的可持續(xù)發(fā)展議題，開始暫時讓位于能源的安全性、價格的合理性和產(chǎn)業(yè)的競爭力，能源轉(zhuǎn)型動力有所減弱。實際上，能源轉(zhuǎn)型前景取決于多個變量及其相互之間的依賴關(guān)系。成本變化、技術(shù)進步速度和政策方面的不確定性意味著不同的能源發(fā)展路徑，化石燃料的未來也因此更加變幻莫測。然而，有一點很明確，實現(xiàn)將全球升溫幅度控制在1.5攝氏度以內(nèi)這一目標(biāo)的難度與日俱增。盡管如此，電動汽車和可再生能源等領(lǐng)域的創(chuàng)紀(jì)錄增長仍將推動全球加速邁向凈零排放未來。
能源咨詢公司伍德麥肯茲最新版《2023年世界能源展望》報告預(yù)測顯示，到2040年，太陽能和風(fēng)能的份額將在全球能源結(jié)構(gòu)中占最大比例。實現(xiàn)這一前景需要足夠的投資，既要扶持可再生能源，也要投向化石能源，以便為可再生能源發(fā)展提供機動性。預(yù)計能源投資總額將從2021年的1.5萬億美元增加到2040年的2萬億~3.2萬億美元，但其在GDP的占比可能不會發(fā)生大的變化。一方面要確保能源供應(yīng)安全，另一方面要保護地球的宜居性，在這種兩難情勢下，能源行業(yè)，尤其是化石能源行業(yè)可謂前路難測。
供應(yīng)鏈能否跟上能源轉(zhuǎn)型的步伐，是能源行業(yè)當(dāng)下及可見的未來必須應(yīng)對的挑戰(zhàn)。材料短缺、生產(chǎn)瓶頸、土地供應(yīng)不足，都有可能減緩可再生能源的發(fā)展勢頭。伍德麥肯茲在《2023年世界能源展望》報告中審視了不斷變化的全球能源格局，并分析了全球能源轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，以5種不同的情景模式和假設(shè)條件，預(yù)測了能源轉(zhuǎn)型的速度和升溫情況，揭示了能源轉(zhuǎn)型過程中將面臨的困境和挑戰(zhàn)，或可為化石能源行業(yè)尋求突破指點迷津。
能源轉(zhuǎn)型前路崎嶇
伍德麥肯茲對5個不同情景進行了預(yù)測，得出的大致結(jié)論是，全球能源轉(zhuǎn)型步伐加快，但無論從技術(shù)發(fā)展角度還是地緣政治風(fēng)險或消費者行為角度，能源轉(zhuǎn)型的未來道路都充滿了不確定性，制定能應(yīng)對不同預(yù)測情景的有效彈性投資策略變得異常困難。這還意味著，決策者必須像計算機的操作系統(tǒng)，具備多任務(wù)模式處理能力，如在設(shè)法實現(xiàn)脫碳長期目標(biāo)的同時，還需兼顧短期的經(jīng)濟回報。
伍德麥肯茲的預(yù)測情景基于不同的基本假設(shè)，如關(guān)于技術(shù)過程的速度和政策執(zhí)行水平的假設(shè)。不同情景下都實現(xiàn)了碳排放量的大幅減少，但大部分情景得出的全球升溫結(jié)果都介于1.6~2.9攝氏度，而人類的目標(biāo)是將升溫控制在1.5攝氏度內(nèi)。預(yù)測情景考慮了非二氧化碳排放與農(nóng)業(yè)、林業(yè)和垃圾處理等部門的非能源排放。伍德麥肯茲認(rèn)為，要控制升溫幅度低于1.5攝氏度，必須大力進行碳減排，而未來十年的碳減排最關(guān)鍵。
化石燃料需求快速達峰，但短期內(nèi)仍是主宰
伍德麥肯茲《2023年世界能源展望》報告預(yù)測顯示，全球?qū)剂系男枨髮⒃?030年達峰。未來幾年，煤炭需求將大幅下降，但天然氣和石油的需求仍將進一步增長，未來幾十年，油氣仍將是世界能源構(gòu)成的核心部分。
2040年，由于燃?xì)獍l(fā)電調(diào)峰在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的作用巨大，天然氣總需求仍將增加，這個情形將一直持續(xù)到大規(guī)模電池儲電目標(biāo)的實現(xiàn)。2040~2050年，天然氣需求的前景因假設(shè)情景不同而有異，最保守情景下可出現(xiàn)穩(wěn)定增長，可再生能源和電氣化發(fā)展速度在“加快轉(zhuǎn)型”情景下則將急劇下降。
2030年前的大部分時間里，石油總需求仍將繼續(xù)增長；2030年后將出現(xiàn)下降，但不同情景下石油需求降幅差異很大。在“兌現(xiàn)承諾”情景下，2050年時，受汽車保有量增長放緩、公路運輸發(fā)動機能效提高，以及交通運輸持續(xù)電氣化的推動，石油需求將幾乎減半；而在“轉(zhuǎn)型減速”情景下，同時期內(nèi)，受材料和基礎(chǔ)設(shè)施的限制，全球汽車電氣化速度較慢，替代燃料在航空、海事和化工領(lǐng)域的應(yīng)用有限，石油需求將僅下降3%。
可再生能源終成能源結(jié)構(gòu)主體
可再生能源具有極強的成本競爭力，因此將繼續(xù)快速增長。在全球不少地區(qū)，可再生能源發(fā)電建設(shè)成本最低，因而成為新增發(fā)電設(shè)施建設(shè)的首選。到2030年，可再生能源發(fā)電將占全球發(fā)電量的45%~50%，到2050年將占65%~85%，其中太陽能發(fā)電貢獻最大，風(fēng)能發(fā)電次之。
到2050年，可再生能源需求將較當(dāng)下增加一倍甚至兩倍，但其發(fā)電排放將減少17%~71%。然而，可再生能源項目建設(shè)還面臨著供應(yīng)鏈短缺、獲批程序煩瑣耗時，以及電網(wǎng)建設(shè)等相關(guān)問題的挑戰(zhàn)。
核能和碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)的使用將減輕可再生能源項目建設(shè)的負(fù)擔(dān)，但這很大程度上取決于政治形勢和未來的成本。煤炭（無配套CCUS處理其碳排放）或?qū)⒈恢鸩教蕴?，有助于提高電網(wǎng)穩(wěn)定性的氫氣發(fā)電廠發(fā)電量可能增加。
能源投資雖增，但GDP占比不變
能源領(lǐng)域的年度總投資預(yù)計將以每年2%~4%的速度增長（這個速度大致與全球GDP的增長一致），到2040年，總投資將達到2萬~3.2萬億美元。
各國對脫碳的監(jiān)管力度逐漸加大，使得對化石燃料的需求出現(xiàn)下降。然而，2040年，化石燃料投資占比仍介于20%~40% （不含輸配電）。這在一定程度上源于化石燃料項目的開發(fā)成本不斷增加，而綠色技術(shù)的開發(fā)成本卻在下降。
總體上，投資重點將逐步從化石燃料轉(zhuǎn)向綠色技術(shù)和輸配電。2015年，可再生能源發(fā)電和脫碳技術(shù)投資僅占總投資的20%，而到2040年，這一比例將達到40%~50%。
用于脫碳技術(shù)的投資將有最高的年度增長率，介于6%~11%，主要受益于電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施和CCUS的強勁發(fā)展。預(yù)計到2040年，脫碳投資的大部分將投入充電基建和CCUS。
在更激進的預(yù)測情景下，由于投資逐漸向可再生能源等資本支出密集型技術(shù)傾斜，投資增加的同時，總運營支出（如燃料成本）卻不斷下降。
雖然能源領(lǐng)域投資在GDP的絕對占比有所增加，但在所有年份和預(yù)測情景中，用于能源領(lǐng)域的投資占GDP的比例都穩(wěn)定保持在1.2%~2.2%。
能源轉(zhuǎn)型發(fā)展面臨降速風(fēng)險
兌現(xiàn)全球性的氣候承諾需要不同區(qū)域、不同行業(yè)的協(xié)同應(yīng)對，但即使是在最溫和的轉(zhuǎn)型預(yù)測場景下，也存在多個亟待突破的瓶頸，包括土地的可用性、能源基礎(chǔ)設(shè)施的完善性、制造能力、消費者負(fù)擔(dān)能力、投資意愿和材料的可用性等。
發(fā)展綠氫面臨的風(fēng)險將相對較高，這是因為綠氫對基礎(chǔ)設(shè)施的需求和規(guī)?；l(fā)展的要求最高，所需的投資規(guī)模也大。
多數(shù)能源轉(zhuǎn)型技術(shù)都依賴稀有材料，尤其是電動汽車和風(fēng)電都將受到材料供應(yīng)瓶頸制約。
降低成本依然是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。電動汽車和熱泵有望最先具備經(jīng)濟可行性，但要實現(xiàn)這一愿景仍需大量的前期投資，可再生能源在“加快轉(zhuǎn)型”和“兌現(xiàn)承諾”的預(yù)測情景下將具有成本競爭力。
此外，這些瓶頸可能限制目前已知技術(shù)的發(fā)展，短缺還可能導(dǎo)致能源價格飆升，但這也將創(chuàng)造新增投資機會和推動創(chuàng)新。
（作者單位：中國石化石油勘探開發(fā)研究院）
