2025全球能源展望:能源转型中的挑战与机遇分析
2025全球能源展望:能源转型中的挑战与机遇分析
随着2025年的到来,全球经济、国际联盟和基于规则的国际秩序面临新的问题和挑战。能源市场和国际气候谈判也未能逃脱这种动荡,全球市场和地缘政治动态可能会因此经历深刻变化。在这些不确定因素和其他许多方面,世界仍面临着一个巨大的、紧迫的挑战,即转型其能源系统以应对全球气候变化。为了理解我们的能源系统如何发展,以及如何改变才能实现净零排放,各种组织每年都会产生一系列预测,设想基于政策、技术、价格和地缘政治的不同愿景的未来。由于这些预测差异很大,且高度依赖于不同的假设和方法,因此难以进行直接比较。在本报告中,我们应用了一种详细的协调过程,以比较2024年发布的七种能源展望中的13种情景(以及两个历史数据来源)。综合来看,这些情景提供了对能源系统潜在变化的广泛视角,由一些最具专业知识的组织设想。表1展示了本报告中考察的历史数据集、展望和情景,更多细节请参见第4部分。
主要发现
2024年,低排放技术受益于大量的有利因素,清洁能源技术和基础设施的投资创下2万亿美元的纪录,加速了可再生能源的部署和能源效率的提升。然而,能源转型仍面临重重困难,全球二氧化碳排放达到历史新高,能源投资的收益分布不均。能源安全的优先级提升、美国能源和气候政策的新方向,以及人工智能等新兴技术的电力需求激增也带来了重大挑战(本报告考察了2024年美国大选之前准备的情景)。
清洁能源部署的纪录投资主要是由于电气化的加速和全球电力需求的显著增长。在所有情景中,到2050年,风能和太阳能等可再生能源的发电量超过50%。化石燃料的发电量保持基本平稳或有所下降,但下降的幅度和2050年的发电份额依赖于气候雄心的规模。
电力需求在整个经济中持续增长,尤其是在建筑和交通领域,其电气化的速度在很大程度上取决于政策决策。同时,风能和太阳能在许多市场已成为最便宜的电力来源。虽然这两者近年来快速增长,但从2000年到2023年,风能、太阳能、生物质能和水电等可再生能源仅提供了14000多太瓦时(TWh)新增电力发电量的一半以下,其余大部分由煤炭和天然气提供。
在所有情景中,煤电在2050年前均有所下降,从IEEJ参考情景的35%降至bp NZE和IEA NZE的94%。对于天然气发电,预测差异较大。在参考和演变政策情景下,天然气发电保持平稳或显著增长,从BNEF ETS的7%下降到IEEJ参考情景的83%。在雄心勃勃的气候情景下,其发电量虽然下降但并未完全消失,通常会与碳捕集或负排放技术结合使用。
在所有情景中,太阳能和风能的电力发电量显著增长,到2050年占全球发电的37%至74%。它们在各地区的分布并不均匀。美国、欧洲和中国三个地区约占全球太阳能总容量的75%,其中中国在2023年的容量增长中占超过60%。
在全球范围内,能源需求在所有情景中都缓慢增长或下降,原因在于能源效率的提高和化石燃料在主要能源结构中所占比例的下降,从而减少了能源转换损失。在大多数参考和演变政策情景中,全球需求缓慢上升,到2050年约在600至750万亿英国热量单位(QBtu)之间徘徊。在雄心勃勃的气候情景下,初级能源需求相较于2023年下降了10%(IEA NZE)至33%(Equinor Bridges)。
全球二氧化碳排放自2000年以来增长了近50%,到2023年达到约35亿吨。但实现净零排放目标需要二氧化碳排放大幅下降。今年的情景展示了广泛的可能结果,但参考和演变政策情景表明,当前的努力远未达到全球目标,即将温升限制在“低于2°C”的范围内,如2015年《巴黎协定》所述。
雄心勃勃的气候情景预测到2050年排放量将快速下降超过90%。这些情景加速了能源效率的提高,推动可再生技术的发展,减少化石燃料的需求,并在2050年前大规模部署碳捕集。
在2023年,全球新增562吉瓦(GW)的可再生能源容量,较2022年增长超过60%。然而,要实现COP28设定的到2030年“全球可再生能源容量三倍增长”至11000 GW的目标,还需要额外超过6700 GW的容量,平均每年超过950 GW的新增容量。这引发了一个问题:2023年的增长势头是否能够在未来几年持续提升。
能源安全与韧性依然是政策制定者的主要关注点,这在俄罗斯入侵乌克兰、中东冲突和美国安全政策不确定性等地缘事件中得到了加强。同时,由于美国和卡塔尔的新项目,液化天然气(LNG)的出口能力大幅提升,预计将从2023年的5780亿立方米(bcm)增加到2030年的850 bcm。尽管这项能力增强了全球能源安全和市场供应的多样性,但在雄心勃勃的气候情景下,全球对LNG的需求大幅低于出口能力。这提出了两个可能性:(a)LNG出口可能成为破坏全球气候目标的阻力;或(b)这些设施在净零未来中可能成为“滞留资产”。
关键市场,尤其是欧洲,已经在能源转型方面取得了显著进展,在所有情景下到2050年LNG需求均有所下降。在中国,LNG增长在最乐观的情景下也相对温和,表明可再生能源可能在取代国内煤炭方面占主导地位。
自2010年以来,全球天然气需求增长近30%,主要受到北美、亚太和中东的推动。全球天然气的未来在不同情景下差异巨大,但有两个广泛的相反地区趋势。在发展中国家,需求上升,受到工业化和经济增长的推动;而在发达国家,由于电气化、能源转型的其他投资以及欧洲工业基础的可能下降,需求保持平稳或下降。
大多数情景预测,全球石油需求到2050年低于目前水平。三种参考情景(ExxonMobil、IEEJ和OPEC)显示,石油消费到2025年缓慢增长或持平,但所有其他情景预测到2030年石油消费达到峰值并开始下降。然而,2050年的需求预测范围广泛,差异可达980万桶/天。在雄心勃勃的气候情景下,石油需求下降到大约2500万桶/天。
氢能在能源系统中有望发挥更大作用,特别是在“难以减排”的行业和重型运输领域。氢气目前主要用于石油精炼和化工生产,主要来源于天然气的蒸汽重整。在雄心勃勃的气候情景下,氢能在能源领域发挥重要作用,主要来源于可再生能源电解制氢(“绿色氢”)和采用碳捕集的重整过程(“蓝氢”)。
在未来的低排放氢气中,政策支持的不确定性是一个主要障碍。美国的《通货膨胀削减法》包括每千克清洁氢气最高3美元的税收抵免和开发氢能“中心”的资金。然而,2024年联邦大选的结果使得这些政策的持续性变得深具不确定性。
不同地区对可再生能源的需求增长显示出显著差异。以太阳能和风能为主的可再生能源在全球能源结构中发挥了重要作用,这种增长在2050年前的所有情景下持续。根据IEA、bp和IEEJ的情景,比较2010年至2050年间的太阳能、风能和地热能需求分布。
在中国,太阳能的增长非常迅速,2024年容量增加了45%。
在印度,太阳能需求也强劲增长,从2023年的0.4 QBtu上升到2030年的1.1–1.9 QBtu,并在2050年继续加速,Evolving Policies情景下达到6–8 QBtu,Ambitious Climate情景下达到12–14 QBtu。
总之,全球“东方”在2050年前的所有情景中都占据太阳能需求的主导地位,但其份额从2023年的70%下降至来自bp(Net Zero)和IEA(STEPS)场景的58-69%。
预计到2030年,太阳能的增长在多个地区都将显著增加。在IEA情景中,美国的太阳能需求预计在2023-2030年间在STEPS中增加四倍,在APS中增加五倍。
在风能方面,尽管历史上全球“西方”需求占主导地位,但中国等其他国家也在不断增加风能的部署。到2023年,全球“东方”已占世界风能消费的47%,中国成为世界领导者。
未来,尽管中国的风能部门强劲增长,但其全球需求的份额将下降。根据提供足够数据的情景,预计到2050年,中国的风能需求将从2023年的3 QBtu增长到12-19 QBtu,全球需求份额将从38%降至9-23%。
总的来说,尽管面临诸多挑战,各地区在能源转型方面仍在不断努力。