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报告 | 麦肯锡《2021年全球能源透视》,可再生能源激增,化石能源提前到2027年达峰


2021年1月,知名咨询顾问公司麦肯锡(McKinsey Company)发布最新版本《2021年全球能源透视》(Global Energy Perspective 2021)报告。提供了对转型中的全球能源系统关键维度的深入了解,并模拟了未来几十年能源需求将如何演变。


https://www.mckinsey.com/industries/oil-and-gas/our-insights/global-energy-perspective-2021#


报告预测,化石燃料的总需求可能从2030年提前到2027年达到峰值。其中,全球石油的需求峰值可能会在2029年到达,天然气的需求峰值可能会在2037年出现,天然气增长最快的行业包括化工、其他工业以及亚洲和美洲非经合组织成员建筑行业需求。天然气需求达峰之后,因电力部门将从基本负荷提供者向灵活性补充角色转变,从而导致天然气需求快速下降。


在未来十年内,可再生能源将比现有的化石能源发电更便宜。这将引发太阳能光伏和陆上及海上风电装机容量的急剧增加(预计到2035年,太阳能和风能的新增装机容量将增加5TW,相当于在目前基础上再增长5倍)。


全球能源格局正在发生重大变化


2020年,全球经历了一场巨大的挑战,麦肯锡按计划于2021年初发布了这份长期能源远景报告。新冠疫情大流行和随之带来的经济危机,对全球能源格局造成了前所未有的破坏,全球经济复苏仍处于不确定状态。


同时,由于技术的发展、法规、消费者的偏好以及投资者的情绪等因素,全球能源系统正在经历快速的转型。麦肯锡提出的参考案例阐明了这些因素的变化发展情况,并提供了有关能源需求将如何演变的综合报告。


短期内,预计在1到4年内可恢复到新冠疫情之前的水平


新冠疫情的影响永久改变了能量需求曲线。尽管需求在1到4年内有望反弹至2019年的水平,但依然没有回到此前的增长水平和路径。电力和天然气的反弹要比石油需求来得更快,煤炭则不会恢复到新冠疫情之前的需求水平。


麦肯锡在有关新冠疫情对经济增长的影响所做的研究中引入了一系列情景,以反映公共卫生应对措施的有效性水平以及政策干预的速度和力度。


在全球超过2000名有效调查回复中,这些场景中有两个被选为最有可能的结果:一个情景是“病毒仍在;增长回归”(Virus Contained; growth returns),另一个情景是“缓慢复苏”或“悄然复苏”(Muted Recovery)。在本报告发表之时(2021年1月),最新的实际数字显示的轨迹最接近“病毒仍在;增长回归”的情景。因此,本报告将这一情景作为报告各种预测的基础。


鉴于许多经济复苏计划的规模无与伦比,因此刺激措施的重点在未来几十年的能源体系塑造中将起着关键作用。


 2010-2030年的电力需求(单位:TWh),2021年后将分为两种情景(病毒仍在、缓慢复苏)

两个情景下的 石油需求预测

两个情景下的天然气需求预测

全球煤炭需求及预测,全球煤炭需求已在2014年达峰


从长远来看,新冠肺炎疫情发生之前已经出现的根本转变将成为能源转型的主要驱动力。


随着经济和能源市场从新冠疫情的短期影响中恢复过来,能源系统的根本转变仍将继续,并且在未来的几十年中,能源转型可能还将进一步加速。


能源效率(Energy efficiency)



到2050年,由于技术进步和燃料转换带来的能效提高,全球GDP的能源强度将下降40%


例如,与传统的ICE引擎相比,电动汽车(EV)可节省3-4倍的能源需求


尽管全球经济发展仍将强劲并影响到同期数十亿人,但从2019年到2050年,全球的人均能源消耗仍将下降5%


地区增长情况(Regions of growth)



包括非洲、东盟(文莱、柬埔寨、印度尼西亚、老挝、马来西亚、缅甸、菲律宾、新加坡、泰国和越南)、印度和拉丁美洲在内的新兴经济体,在全球能源结构中所占的份额翻了一番,非洲、东盟和印度的增长尤为强劲(从24%增至34%)。


到2030年,中国的能源需求将达到平稳状态(碳达峰)。


由于人口减少和效率提高,到2050年,北美和欧盟27国以及英国的能源需求将下降20%。


电气化(Electrification)



从2020年到2050年,全球电力需求将翻一番。


到2050年,电力在能源消费结构中所占的份额将从现在的19%增长到30%。从2035年到2050年,氢将占到电力需求增长的40%。



新冠疫情带来的习惯转变(behavioral shifts due to COVID-19)



到2035年,越来越多的人通过远程办公,加上更低的飞行意愿,可以使全球石油的需求减少2 MMB/D。(单位:百万桶每天)。


到2035年,由于燃油效率的提高和燃油摄入量的增加,全球石油的需求可减少19 MMB/D,但经济的增长将另外增加32 MMB/D。 


电能大获全胜,氢能改变格局,低成本的可再生能源主导电力市场


到2050年,随着能源需求的激增、财富的增加以及绿色氢能回升,电力总消耗量有望翻一番(增加2倍)。


在未来十年内,可再生能源将比现有的化石能源发电更便宜。这将引发太阳能光伏和陆上及海上风电装机容量的急剧增加(预计到2035年,太阳能和风能的新增装机容量将增加5TW,相当于在目前基础上再增长5倍)。


化石燃料需求将很快达峰


化石燃料需求(单位:百万TJ)


预计碳氢化合物(化石燃料)需求高峰很快将到来。石油需求有望在2029年达到顶峰,天然气需求则在2037年达到峰值,而煤炭则呈现出稳定的下降趋势。


然而,在参考案例( Reference Case)中,由于化工和航空领域的增长,到2050年,化石燃料还将继续在能源系统中发挥重要作用。


在加速转型(Accelerated Transition)情景中,对化石燃料的需求则持续下降,特别是石油和煤炭下降更明显。石油需求在2020年后的五年内还会继续保持小幅增长,相对2019年的消费水平增加不到1 MMB/D。

 

经过一段长期的增长,全球液体燃料(石油)的需求将在2020年代的后期达到顶峰,随后到2050年需求将下降10%。这主要是由于小汽车增长的放缓,公路运输发动机效率的提高以及电气化程度的提高等

全球煤炭需求在2014年已达峰,并在2019年至2050年期间继续下降近40&。在日益增加的监管和金融压力下,煤炭在电力行业中的作用逐渐减弱,导致需求总体下降

在接下来的十到十五年中,天然气将继续增加其在全球能源需求中的份额,这是唯一还有增长的化石燃料,然后在2030年代末期达到峰值(2037年左右)。即使在参考案例中,2050年的天然气需求也比今天高5%。


达峰日期分布情况


能源转型的变化太慢,无法达到1.5°C的目标


尽管在参考案例中存在快速的变化,但到2050年,全球温室气体排放量也仅下降25%,这意味着地球温升会朝着3.5°C的路径发展


图:与能源有关的总排放量,单位:十亿吨二氧化碳当量(btCO2) 

迈向1.5°C的道路需要更具雄心,并在全球范围内加速实施

**麦肯锡的观点是,将跨部门和能源产品的全球变暖限制在1.5ºC


以下为本报告摘要页面


随着能源市场从全球新冠疫情引发的冲击中恢复过来,麦肯锡从涵盖四个不同场景的多个角度构建了全球能源格局最新前景,以反映能源转型速度的不确定性以及能源系统可能发生的变化。



麦肯锡《全球能源透视》通过各种几个关键维度提供了详细的能源需求展望。

包括国家和地区、行业和领域以及能源产品。图示包括30余个行业与领域、55个能源产品以及146个国家和地区。

1、行业和领域情况,共30个领域:交通(公路交通、火车、航空、海运、其他)、建筑(民用、商用)、供热、工业(钢铁、化工、制造、建筑、采矿、农业、精炼、其他)和电力(发电、氢产品)等。

2、地域分布情况,共146个国家/地区,其中亚洲45、欧洲43、非洲31、美洲27。

3、能源产品情况,包括55种,含:天然气、煤炭、电力、氢、石油产品(包括汽油,柴油和HFO)、可再生能源(太阳能、风能和水力发电)

 

在参考案例中,化石燃料在能源系统中将继续发挥重要作用。上图为各种燃料达峰日期预测。

全球2030年二氧化碳排放达峰,约33GtCO2。在参考案例(Reference Case)情景中,到2030年,全球1.5°C途径的碳预算已用尽。在参考案例中,与能源有关的二氧化碳排放量在2023年达到峰值,随后稳定到2050年下降约25%。而在加速转型(Accelerated Transition)情景中,2050年的排放量比参考案例再低20%,反映出更迅速地转向可再生能源发电以及在公路运输和工业等最终用途领域加速使用新的低碳技术。即便如此,排放目标仍然远远偏离1.5摄氏度的路径(上图虚线方案)。CWEA


来源:麦肯锡 
https://www.mckinsey.com/industries/oil-and-gas/our-insights/global-energy-perspective-2021#
https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Industries/Oil%20and%20Gas/Our%20Insights/Global%20Energy%20Perspective%202021/Global-Energy-Perspective-2021-final.pdf

编译:风能专委会CWEA公众号、产业研究部

参考报告

《零碳欧洲—脱碳路径及社会经济影响》报告
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麦肯锡:欧盟如何以净零成本实现净零排放(附报告下载)

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英国能源白皮书:为零碳未来提供动力
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《可再生能源和气候承诺》简报

Renewable energy and climate pledges: Five years after the Paris Agreement

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