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DNV GL发布《能源转型展望 2018-全球和区域预测2050》

发表于:2018-11-26 11:00:34     来源:ERR能研微讯

仍然存在不确定性

与情景相反,预测的确定性特征可能给人一种与“最佳估计”未来相关的不确定性很小的印象。相反,能源转型的速度和性质存在巨大而重要的不确定性。

因此,我们的主要ETO报告包括敏感性分析,突出了既不确定又重要的问题。我们还分析了与我们的展望与其他预测不一致的假设相关的不确定性。

例如,如果联合国人口增长的中等案例证明是正确的,那么2050年全球人口将比我们假设的高出6%。我们的模型表明,能源需求因此将比人口增长略微增加(5%),在所有能源之间相当均匀地分配,尽管太阳能光伏发电的增长比其他能源更有利。

“我们的展望包括敏感性分析,突出了既不确定又重要的问题。”

我们发现生产率假设具有类似的敏感性,其中较高或较低的生产率增长率不会在转型或能源结构的速度上产生相当大的变化。区域碳价的小幅上涨不会对能源需求产生太大影响,但能源结构将发生变化,排放量将大幅减少。能源使用中最显著的变化来自能源效率的提高。

能源结构的最大变化来自不断变化的可再生能源成本学习率。

影响电动汽增长和建筑物电气化的行为变化也很重要,可以大大改变过渡的步伐。

资源限制

当然,工业和社会的电气化将增加对相关资源(如铝和铜)以及锂和钴的需求。大多数基本金属供应充足,近期对锂储量的担忧随着更多矿床的发现而逐渐消退。有计划增加产量,虽然需要13%的年均供应增长来满足我们预测的能源转型,但我们相信这是可以实现的。钴资源仍然是一个问题,但新的电池技术将需要发展以解决这个问题,同时增加勘探和更可持续的钴储量提取。尽管存在可能的限制,我们认为这些可能会被技术发展所克服,因此资源限制不会对我们预测的过渡造成不可逾越的障碍。

“因此,资源限制不会对我们预测的过渡造成不可逾越的障碍。”

我们已经调查了到2050年我们设想的能源行业的空间限制,并且发现这不是一个重要的问题,尽管它因地区而异。承载陆上风能和太阳能所需的农业用地数量不会造成重大损失,特别是因为土地通常可以继续用于风力发电项目的农业。将可耕地用于生物量生产需要谨慎管理,以确保其不会取代粮食生产或导致自然栖息地遭到破坏。

突破性的技术

在接下来的32年中,我们可能会看到能够显着影响我们未来能源的突破性技术。这些包括核聚变、超导和合成燃料,或激进的新PV或电池技术。由于我们专注于我们的最佳估计,我们的预测不包括对这些难以预测的外卡的任何量化。

然而,我们会讨论和量化氢气的发展,许多人认为氢气具有改变游戏规则的潜力。然而,我们的建模并不支持氢作为游戏规则改变者;多次转换期间的高成本存储和效率损失可能会在本世纪中叶将氢气的吸收限制在全球年度能源使用量的近半个百分点。

转型的启示者

其他基础设施要求

鉴于我们设想的能源转型,其中电力占混合物的比例越来越大,而天然气是主要的能源载体,因此了解连接供需中所需的基础设施非常重要。

持续需要新的管道将额外的气田连接到现有的天然气网,并且将建造一些连接区域的大型干线管道。然而,在今年的展望中,我们关注快速扩张的液化天然气贸易,这主要受北美页岩气出口和中东石油生产商对天然气出口的战略重点的推动。我们看到北美的液化能力增加了十倍,中东和北非的产能几乎翻了一番。接收这种天然气的再气化设施的最大增长将发生在中国和印度,此外撒哈拉以南非洲地区的也将大量增加。

我们对电力需求增长的预测表明需要大幅提高电网容量(图11)。新的可再生能源站点通常远离现有的一代,因此需要加强许多电网连接。此外,北美和欧洲的老化电网需要现代化。

中国和印度主导着电网的扩张,其地理规模也推动了对用于长距离传输的超高压电网系统的需求。关于电网的主要报告中第4.4节详细说明了每个区域所需的容量要求,相关的电网资本支出和运营支出,电压水平和线路类型(例如,AC与DC)。我们对变化的可再生能源产能增加预测还需要更大的储能能力和新技术,以解决当可再生能源取代火力发电站时的电网稳定性问题。

数字化

数字化是当前能源系统不可分割的一部分,也是能源转型的重要工具。改进的控制系统,例如,来自整个能源系统中嵌入式传感器的数据-从发电到输电和配电以及最终用户的工厂和机器-对于实现我们设想的能源转换至关重要。电力系统正处于数字化之中;一个例子是需求-响应,其中基于成本的规则可能使节俭的消费者以及随着电力需求增加而不太需要增加电网的社会受益。

数字化还可以实现更高的资产利用率,更高的能源效率以及实施新业务模式的能力。数字化的影响遍布整个能源系统,其影响力将随着机器学习等先进计算方法的应用而增长。

例如,由于数字化(在轻型车辆子行业中)导致的能源需求减少如图12所示。数字化实现了自动驾驶和乘车共享,从而允许更高的资产利用率,因为私人驾驶汽车被可能会集中使用的公共汽车取代。这导致车辆更小,车辆更新更快。对于传统燃烧车辆而言,这将带来好处,这将使新型节能汽车更快地进入车队。但出于同样的原因,电力推进的转换也将加速。


未来的投资和成本

鉴于变化的规模,能源转型是否会给社会带来无法承受的财政负担? 我们不相信这种情况。

考虑到能源融资需求,我们通过考虑石油、天然气和煤炭的上游和电力相关投资来计算化石燃料的投资。我们估计全球化石燃料年度支出将从2016年的3.4万亿美元大幅下降至2050年的2.1万亿美元。非化石能源支出将出现逆转趋势,从2016年的0.69万亿美元增加到2050年的2.4万亿美元,增长两倍多。电网支出将从2016年的0.49万亿美元增加到2050年的1.5万亿美元。全球能源支出将从2016年的4.5万亿美元增加到2050年的6.0万亿美元,增长33%。但随着GDP同期增长130%,GDP的能源比例将从2016年的5.5%下降到2050年的3.1%,如图13所示。

可再生能源发电和电网的资本支出(资本支出)正在加速增长,并将在2029年之前超过化石行业的新投资。到2050年,全球能源支出的47%将是可再生能源和电网的资本支出,高于2016年的17%。

鉴于可再生能源和电网的资本支出负担较重,能源转型可能仍然具有财务挑战性,但我们的预测表明,不太可能证明在经济上具有破坏性。如果我们选择保持全球GDP用于能源支出的百分比,那么就有足够的空间来加快变革的步伐。


行业影响

所有行业都将受到能源转型的影响,尤其是DNV GL具有特别强大的足迹。

我们的预测对石油和天然气行业以及发电和相关基础设施行业,尤其是可再生能源子行业具有重大影响。随着能源相关货物的发展和变化,航运业将感受到这种影响。对我们的预测及其对这些部门影响的全面讨论是ETO主要报告的三个详细补充的主题。

责任编辑:肖舟
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