中國儲能網(wǎng)訊：7月10日bp（英國石油公司）發(fā)布《bp世界能源展望2024》，報告預測：石油需求將在2025年達峰，“凈零情景”下，2050年全球50%的能源消費是電力消費，風能和太陽能將在全球發(fā)電結構中占比70%。
今后25年內(nèi)，天然氣需求的增加或減少將取決于能源轉型的速度。隨著新興經(jīng)濟體的增長和工業(yè)化，天然氣消費量也在增加。然而，在“凈零情景”中，這一增長會被低碳能源的增長抵消。
成熟度較低、成本較高的低碳能源載體和技術(包括低碳氫、合成生物燃料以及碳捕集和封存)的增長仍處于非常早期的階段。例如，即使在更快的轉型路徑中，大部分低碳氫氣的增長也將發(fā)生在2035年之后。
bp首席經(jīng)濟學家戴思攀（Spencer Dale）對報告進行了解讀。戴思攀表示，2011年bp首份能源轉型報告對石油、天然氣和水電的預測尤為精準，但2011年以來新能源和新技術的發(fā)展卻出乎意料，比如太陽能和風能的指數(shù)級增長，美國質密油和天然氣供應的迅速增長以及交通領域的飛速電氣化。
13年來，世界能源局勢發(fā)生了顯著變化。一方面除2020年新冠疫情，全球碳排放每年都在增長，碳預算即將耗盡，另一方面，俄烏沖突和中東紛爭凸顯能源安全的重要性。
動蕩的能源市場再次印證能源安全、可負擔和可持續(xù)是一個不可能三角。戴思攀稱：這是一個歷久彌新的真理，在今天上升到了前所未有的高度。
“和2011年有重大不同的是，今年的報告強調(diào)全球一體化能源市場的風險，過度依賴進口的能源是有危險的，我們樹立了新的能源安全觀，即強調(diào)在國內(nèi)生產(chǎn)能源以及對能源獲取來源多樣性的重視”戴思攀說。
報告警示：全球能源系統(tǒng)面臨著由能源增加階段向能源替代階段轉型的巨大挑戰(zhàn)，如果全球能源系統(tǒng)繼續(xù)沿“當前路徑”發(fā)展，將無法實現(xiàn)巴黎協(xié)定目標，如果推遲到2030年代初至中期才轉向加速的去碳化路徑，將可能付出的高昂的社會和經(jīng)濟代價。
減少碳排放刻不容緩，哪些行動可以加速凈零轉型呢？
能源轉型的兩種情景
未來25年的能源轉型面臨政策、技術、融資和地緣政治等復雜因素的影響，無法對能源系統(tǒng)的演變做出有意義的預測，因此報告設定了“當前路徑”和“凈零情景”幫助洞察在大多數(shù)合理結果中更有可能發(fā)生的能源系統(tǒng)趨勢以及哪些趨勢更依賴于能源轉型的速度和形態(tài)，從而做出更佳的戰(zhàn)略決策。
所謂“當前路徑”，即根據(jù)已經(jīng)生效的氣候政策，以及各國政府對未來脫碳的目標和承諾，來反映當今全球能源系統(tǒng)的演變趨勢。
在這一情景下，二氧化碳當量（CO2e）排放將在2020年代中期達到峰值，到2050年約比2022年水平低25%。
“凈零情景”則探討了能源系統(tǒng)的不同元素如何變化以實現(xiàn)到2050年CO2e排放量減少約95%。這一情景假設氣候政策大幅收緊，同時，它還體現(xiàn)了社會行為和偏好的轉變，這些轉變進一步支持了能源效率的提高和低碳能源的采用。
這兩種情景處于什么位置呢？
通過比較2015-2050年兩個情景中的累計碳排放量與IPCC第六次評估報告（《氣候變化2022：影響、適應和脆弱性》）中包含的相應碳排放軌跡范圍，可以間接推斷：
“凈零情景”下累積碳排放量大致位于IPCC C2和C3情景的中間地帶，而C2情景意味著有50%以上的概率人類能夠把全球升溫控制在1.5攝氏度以內(nèi)。而C3情景就意味著有67%的概率將全球升溫控制在2°C以內(nèi)。
相比之下，“當前路徑”下的累計碳排放量高于IPCC C5情景的中點，C5情景指有超過50%的概率將溫升控制在2.5°C%。
這表明：“凈零情景”的去碳化速度和程度大致與實現(xiàn)巴黎氣候目標的一系列IPCC情景一致，而“當前路徑”的排放情況不符合實現(xiàn)巴黎氣候目標的要求。
“當然這兩個情景有可能是完全錯誤的，我們無法精準預測未來，只能依據(jù)這兩個情景粗略的描述未來25年能源轉型的路徑?！贝魉寂收f。
歷史性挑戰(zhàn)
兩種情景覆蓋了能源轉型中的各種挑戰(zhàn)，有些要素的變化趨勢在兩種情境中是共同的，因此同樣的趨勢在介于這兩種情景之間的轉型路徑中也可能發(fā)生，但有些要素的發(fā)展趨勢在兩種情景中完全不同，意指這些要素會因轉型速度的不同而發(fā)生變化。
報告認為全球能源系統(tǒng)的挑戰(zhàn)在于，這將是歷史上首次在能源轉型期間，從能源增加階段轉變?yōu)槟茉刺娲A段。
戴思攀表示，過去 100 年的幾次能源轉型中，世界一直處于能源增加階段，無論煤還是石油占據(jù)主導，任何一種能源的消費量都沒有持續(xù)減少過，要實現(xiàn)碳排放下降，不能無限期停留在能源增加階段，兩個情境的第一個共同的趨勢就是從能源增加轉向能源替代，實現(xiàn)低碳能源的增長超過能源需求的增長。
只有當“新”能源（此時為低碳能源）的增長超過全球能源總需求的增長，“舊”能源（未減排的化石燃料）的使用才會在絕對意義上減少。
不過兩種情景的轉型時間和強度不同，在“當前路徑”下，能源轉型將在2030年代和2040年代進入“替代”階段，而到2050年，“當前路徑”下的未減排的化石燃料仍占一次能源的三分之二；“凈零情景”下，低碳能源的更大幅度增加和能源效率的提升使能源系統(tǒng)在2020年代進入能源替代階段，到2050年，未減排的化石燃料在一次能源中的占比降至不到20%，能源凈碳排放接近于零。
第二個共同趨勢是在成本下降和能源系統(tǒng)電氣化穩(wěn)步增加的支持下，風能和太陽能發(fā)展迅速。這要求全球電力系統(tǒng)通過升級電網(wǎng)、提高系統(tǒng)靈活性、儲能和可靠的備用容量來增強其應對發(fā)電量波動的能力。
2050年電力需求將在凈零和當前路徑下分別增長90%和75%，80%的電力需求增長來自于新興經(jīng)濟體；目前電力占全世界終端能源消費的20%，“當前路徑”下會在2050年將增至35%，凈零情境下，世界上50%的能源消費是電力消費。
這得益于風能和太陽能的快速發(fā)展，在全球發(fā)電結構當中，風能和太陽能占比將從今天的10%增長到2050年的50%（當前情景）和70%（凈零情景），加速推動能源替代。
“第三個共同趨勢是全球石油需求都將下降，只是兩種情景的下降速度和程度有巨大區(qū)別，在“當前路徑”下，石油消費量會在2050年降至約每天7,500萬桶的消費的水平，而在“凈零情景”下下降速度更快，到2050年，石油需求將降至每天2,500萬桶到3,000萬桶，比目前的水平降低大概70%?！贝魉寂收f。
全球石油需求下降的主要驅動力是交通部門能源效率提高和電氣化。在兩種情景之下，到2050年，電動車數(shù)量將增加到12.5億甚至20億輛之間，而道路交通的石油使用量將從2022年的大概每天4,000多萬桶下降到2050年的2,500萬桶，甚至只有500萬桶每天。
難以預測的天然氣
還有一些能源要素的變化趨勢取決于能源轉型的速度，在兩種情景中截然不同，比如天然氣。
戴思攀說：“對于大多數(shù)燃料我們可以大致預測其消費量變化等，但是對于天然氣甚至無法做出一個大概的判斷，在“當前路徑”之下，天然氣的需求到 2050 年之前都將增長，而在“凈零情景”下，全球天然氣需求會在不久后（2030年前）達峰，到 2050 年降到當前水平的一半左右?！?
為何差異如此巨大？
報告指出，今后25年內(nèi)，天然氣需求的增加或減少將取決于能源轉型的速度。在“當前路徑”下，新興經(jīng)濟體的發(fā)展和工業(yè)化會增加天然氣消費，而在“凈零情景”下，世界各地的能源系統(tǒng)日益電氣化、風能和太陽能在發(fā)電中份額增加，天然氣需求就會被擠出市場。
在展望的前期，液化天然氣（LNG）需求強勁增長，由包括中國在內(nèi)的新興經(jīng)濟體需求增加驅動，到2030年，LNG需求在““當前路徑””和“凈零情景”中分別比2022年水平高出40%和30%。
在“當前路徑”中，LNG需求在隨后20年中增加超過25%。這種需求增長需要2030年后新增3000億立方米/年的液化能力上線；“凈零情景”中2030年前的LNG需求增長在隨后十年中逆轉，到2050年全球LNG貿(mào)易比2022年水平低約40%，這意味著除了正在建設的液化能力外，不需要額外的液化能力。
除天然氣外，那些還不太成熟、成本偏高和受政策影響大的低碳能源載體，比如說低碳氫能、可持續(xù)航空燃料和ccus的發(fā)展趨勢同樣取決于轉型速度。
低碳氫氣的作用在“凈零情景”中最為顯著，因為有推動更快減碳路徑的政策支持。即便如此，大部分增長還是發(fā)生在展望后半段，到2035年，“凈零情景”下低碳氫氣的使用量增長到約90百萬噸/年，然后到2050年加速達到約390百萬噸/年，此時約60%的低碳氫氣以綠氫形式存在，中國和印度的綠氫在生產(chǎn)中占主導地位。
在“當前路徑”，低碳氫氣的作用更為有限，到2035年增加到略少于20百萬噸/年，到2050年增加到約85百萬噸/年。
碳捕集、利用與封存（CCUS）同樣需要政府的支持和激勵措施，以補償其使用所涉及的額外成本，CCUS的部署是對化石燃料轉型的補充，而非替代品。
延遲轉型的惡果
氣候科學表明，全球平均氣溫的上升取決于已排放的溫室氣體的累計量。在這種情況下，IPCC提供了83%概率限制氣溫上升至2°C的碳預算估算，約為9000億噸CO2（從2020年初開始計算）。
“凈零情景中”的排放在2°C預算內(nèi)，而在“當前路徑”下，累計排放量在2040年代初期就超過了預算。
為了探索相關的風險，bp設置了第三個情境——延遲且無序的情境。這一情景假設全球能源體系繼續(xù)按照當前路徑持續(xù)一段時間之后再采取政策和行動加速減碳以符合升溫兩度的碳預算，它還假設：以“有序”方式（即不依賴于具有過高經(jīng)濟和社會成本的政策和行動）進行脫碳的速度是有限的。
bp對“有序轉型”的速度進行了估測。
“有序”轉型速度如果與凈零情景的去碳速度一致，能源系統(tǒng)可以沿著當前軌跡路徑繼續(xù)運行的最晚日期是在下個十年初，然后轉向快速去碳化，符合2°C碳預算，這一“推遲凈零”的路徑（Delayed Net Zero)將在2050年代中期實現(xiàn)凈零排放。
“有序”轉型速度如果與IPCC情景中建模的最快去碳化速度一致，這意味著在2030年代中期之前需要從當前軌跡路徑轉向快速去碳化路徑，以保持在2°C預算內(nèi)。
“這兩個數(shù)值表明，如果推遲到2030年代初至中期才轉向加速的去碳化路徑，將溫升控制在2°C以內(nèi)需要采取昂貴的無序措施來縮減未經(jīng)減排的化石能源?！贝魉寂收f。
如何實現(xiàn)能源轉型？
“凈零情景”中相對于“當前路徑”轉型更快，主要是由電力和工業(yè)部門的更大減碳驅動的。
在“凈零情景”中，電力市場的更快脫碳主要由新興經(jīng)濟體推動。相對于“當前路徑”，在“凈零情景”中工業(yè)部門脫碳速度更快，這得益于低碳電力和更大的能效提升。
道路運輸?shù)母箅姎饣饕忉屃恕皟袅闱榫啊敝邢鄬τ凇爱斍奥窂健备斓倪\輸脫碳速度。
在“凈零情景”中，建筑物的脫碳速度比“當前路徑”更快，這得益于低碳電力和加速的能效和節(jié)能措施。
哪些行動可以加速凈零轉型呢？
戴思攀總結出四個關鍵的要素。
最重要的一點是：全世界都需要努力，發(fā)達國家僅僅專注于本國的能源系統(tǒng)的去碳化是不夠的，還需要幫助和支持新興經(jīng)濟體的能源轉型。
第二個關鍵的要素是能效的提高。戴思攀說：“全世界能否迅速的從能源增加階段過渡到能源替代階段，能效的顯著提高是必不可少的，而且這也是回答能源不可能三角的一個重要答案。
第三個關鍵要素是全球電力行業(yè)的去碳化，能源系統(tǒng)的電氣化當然有諸多的好處，但是也都取決于電力系統(tǒng)本身能否快速的去碳化。
最后一個關鍵要素就是應用，而不僅僅是發(fā)明。凈零情景與當前路徑的巨大差異并不是是否存在新發(fā)明或者技術的突破，而是取決于現(xiàn)有技術能否更快速的、更廣泛的被推廣和應用，在電力市場上就包括風能和太陽能，還有電氣化、低碳氫能、CCUS 等等。
最后，在被問及人工智能對能源轉型的影響時，戴思攀表示，人工智能不會影響美國等重大市場的能源需求的大幅增長。數(shù)據(jù)中心所消耗的電力占全球電力的1%，而且每年增長3%，增長速度非?？?，但是絕對值并不是很大。
更難計算的是人工智能所帶來的間接影響，人工智能能夠提高能效，幫助我們實現(xiàn)數(shù)字化，幫助發(fā)現(xiàn)新材料、發(fā)展CCUS 技術等等，這會減少人工智能所帶來的直接影響（高耗能），那人工智能的凈影響那就會減少，我不知道準確的答案，但是我們可以讓更多的人去思考人工智能可以增加能效，而不僅僅帶來了能源的消費。
