2供应
我们的预测表明,供应方面的供给更加活跃。随着工业和社会的电气化加速,到2050年主要的供应结构随着太阳能光伏和风能的注入,以及煤炭,石油和后来的天然气的减少而急剧变化。
电力
所有需求类别都有强劲的电气化,我们预测全球电力供应将从2016年的每年25 PWh /年迅速上升160%至2050年的66 PWh /年,从而增加其总需求份额从19 %到45%。
我们的模型允许所有潜在的电力源在成本上进行竞争,这意味着可再生能源也相互竞争。 可再生能源将日益成为世界发电的主导地位-到2050年,太阳能光伏发电占40%的份额,风电占29%(图7)。80%的风电将在陆上,但海上风电也将成为重要的发电源。利用这种大量可变功率,电力网络系统的稳定性将变得至关重要。对具有增强的连接性,灵活性,存储和需求响应的综合电力系统的需求将变得更加明显,并且是我们在电源和使用补充中广泛讨论的主题。 动力煤电站的电力将在2020年后达到峰值,燃气发电也将在2035年达到同样的效果。
碳氢化合物高峰
从电力到整个能源系统,我们预计一次能源供应会发生巨大变化(图8)。石油和煤炭目前分别占全球能源供应的29%和28%。
石油将在20世纪20年代达到顶峰,天然气将在2026年通过石油成为最大的能源。 全球一次能源供应的化石份额将从目前的81%下降到2050年的50%。生物质和水力发电在整个预测期内将缓慢增长,但核能将在2030年代中期首先增长并达到峰值。在整个预测期内,太阳能和风能将迅速增加,分别占2050年世界一次能源供应的16%和12%。在一些地区,氢气无论是用于运输用途燃料电池还是用于天然气供应的,正在进入能源结构,但我们预计吸收率会很低,到2050年仅占能源组合的0.5%。
因此,随着碳氢化合物达到峰值,全球能源使用的排放将达到峰值,如图9所示。2016年至2050年化石燃料燃烧的累积碳排放量为972亿吨二氧化碳。
3能源效率
能源效率是能源转型的一个重要特征。我们的展望表明,能源系统的快速变化与能源效率的大幅度变化有关。 世界能源强度-单位GDP的能源单位-在过去二十年中平均每年下降1.1%。我们估计这将增加一倍,平均每年减少2.3%。主要原因是能量系统的加速电气化,正如上所述。简而言之,使用电力而不是化石燃料效率更高,热量损失更低。
越来越多的太阳能光伏发电和风力发电装置的安装能力加剧了这种情况,能量损失可以忽略不计。电动汽车成为汽车市场的主流后,这种效率趋势将进一步提升,因为它们消耗了ICEV所用能源的四分之一; 在预测期内,电气化程度提高了道路行业的年度能源效率提升,达到每年3.4%。
其他运输子行业以及建筑和制造行业的电气化速度将比道路行业慢,因此他们不会在能源效率方面获得类似的额外提升。尽管如此,这些行业的年平均能效改进每年在0.9%和2.0%之间变化。
我们预测的能效提升率不仅取决于新的燃烧系统、电池开发和3D打印等其他工程创新,还取决于自动化和数字化,如制造工艺改进,建造设计和运营等关键推动因素。
2018年亮点 -新的是什么?
在2018年版的ETO中,我们进一步完善了我们的模型,考虑了我们模型的新的和更准确的来源,以及过去一年的变化,包括最近的技术进步,修订的政府目标,不断发展的监管制度和标准 ,其他外部顾问意见,客户和用户反馈,以及可用的实际历史发展和数据。
使用此更新的输入,Outlook中的详细信息按预期略有变化。改进我们的模型已经导致前述已经呈现的更新的需求和供应图片。
总体而言,所描述的结果与ETO 2017的结果类似,包括主要结论,即2030年后最终需求趋于平稳以及满足需求的主要供应量达到峰值(图10)。话虽如此,在2018年版本的展望中,电气化更具侵略性(运营商能源需求增加到45%,2017年项目为40%)-在2050年总能源需求略高(6%).在我们的预测期的前15年,需求也增长得更快。
在我们展望的这个(2018年)版本中,到2050年建筑业的能源需求基本没有变化,但结果更加细致;制造需求有所增加,这是由于制造业生产与二级经济部门相关的精细建模;随着重型汽车部分电力的增加,运输能源需求略有下降。
ETO 2018的2050年能源结构预测大致类似于去年的预测,煤炭的份额略高,石油略低,化石燃料和非化石类别各占能源总供应量的一半。由于煤炭和天然气的使用量增加,到2050年的累计二氧化碳排放量预测比一年前的预测高出10%。
在我们展望的第二版中,我们将能源系统模型扩展到几个领域,包括电网和电网成本的细节,氢的作用分析以及数字化对转型影响的评估。