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全球一次能源格局分析
发布者:河南能源网     来源:河南能源网     发布时间:2018-3-18

摘要:现阶段世界能源消费呈现以下热点:1)受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加;2)世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家因进入后工业化社会,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,能源消费增长速率明显低于发展中国家;3)世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大;4)世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大。未来,伴随着能源消费的持续增长和能源资源分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂;同时,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。面对以上挑战,世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化趋势发展。

  一、目前油气煤资源世界用量比例

  到目前为止,以煤炭、石油和天然气为代表的化石能源在能源消费中的主体地位仍不可撼动,但其内部结构却在不断发生变化。进入20世纪以后,尤其是第二次世界大战以来, 石油和天然气的消费量持续增加,石油取代了煤炭成为最主要的能源。根据BP统计数据,石油占世界一次能源消费量的比重在1973年达到峰值(占比48.7%)后逐年降低,到2015年,石油占比为32.9%;天然气所占份额不断提升,由1965年的15.8%上升到2015年的23.9%, 提高了约8个百分点;煤炭的占比在1999年降到最低点后(约25%),又出现小幅回升,近几年占比维持在30%左右;核能的占比在经历了短暂上升后叉开始下滑,到2015年占比不到4.5%;可再生能源的消费量在过去几十年间一直稳步增加(主要以水电为主),所占比重由1965年的5.6%上升到2015年的9.6% 提高了4个百分点。由此可见,迄今为止,石油仍然是最重要的能源。另外,化石能源内部此消彼长,它占世界一次能源消费量的比重一直维持在85%以上,核能以及可再生能源的占比依旧很小。

  (一)、世界能源消费现状及特点

  1. 受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加

  随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长。1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算),2000年达到34.3万亿美元,年均增长2.7%。根据《2016年BP能源统计》1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量,2003年已达到97.4亿吨油当量,2015年达到132.76亿桶吨油当量。(见表1)。过去30年来,世界能源消费量年均增长率为1.8%左右。

  

2. 世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家增长速率明显低于发展中国家


  2. 世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家增长速率明显低于发展中国家

  过去30年来,北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加,但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢,其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降,北美由 1973年的35.1% 下降到2015年的28.0%,欧洲地区则由1973 年的42.8%下降到2015 年的 29.9%。OECD(经济合作与发展组织)成员国能源消费占世界的比例由 1973 年的 68.0% 下降到2015年的 55.4%。其主要原因,一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,高能耗的制造业逐步转向发展中国家;二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。

  3. 世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大

  自19世纪70年代的产业革命以来,化石燃料的消费量急剧增长。初期主要是以煤炭为主,进入20世纪以后,特别是第二次世界大战以来,石油和天然气的生产与消费持续上升,石油于20世纪60年代首次超过煤炭,跃居一次能源的主导地位。虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机,但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气的比例上升。同时,核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用,形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。到2015年底,化石能源仍是世界的主要能源,在世界一次能源供应中约占87.7%,其中,石油占 37.3%、煤炭占26.5%、天然气占 23.9%。非化石能源和可再生能源虽然增长很快,但仍保持较低的比例,约为 12.3%(见表2)。由于中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低,故中东能源消费的97%左右为石油和天然气,该比例明显高于世界平均水平,居世界之首。在亚太地区,中国、印度等国家煤炭资源丰富,煤炭在能源消费结构中所占比例相对较高,其中中国能源结构中煤炭所占比例高达68%左右,故在亚太地区的能源结构中,石油和天然气的比例偏低(约为47%),明显低于世界平均水平。除亚太地区以外,其他地区石油、天然气所占比例均高于 60%。

  
4. 世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大


  根据《2016 年 BP世界能源统计》,截止到 2015年底,全世界剩余石油探明可采储量为2390亿吨,其中,中东地区占 63.3%,北美洲占 5.5%,中,南美洲占 8.9%,欧洲占 9.2%,非洲占 8.9%,亚太地区占4.2%。2015年世界石油产量为36.97亿吨,比上年度增加 3.8%。通过对比各地区石油产量与消费量(见表 3)可以发现,中东地区需要向外输出约8.8亿吨,非洲和中南美洲的石油产量也大于消费量,而亚太、北美和欧洲的产消缺口分别为6.7亿、4.2亿和1.2亿吨 。煤炭资源的分布也存在巨大的不均衡性。截止到2015年底,世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨,储采比高达192(年),欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区,三个地区合计占世界总量的92%左右(见表4)。同期,天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米,储采比达到67。中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区,两个地区占世界总量的75.5%,而其他地区的份额仅分别为5%~7%。随着世界一些地区能源资源的相对枯竭,世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大,能源运输需求也相应增大,能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视。

  
(二)、世界能源供应和消费趋势


  根据美国能源信息署(EIA)最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加。2010年世界能源需求量达到105.99亿吨油当量,2020 年达到 128.89 亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为 1.2%(见表 5)。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势,而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势。伴随着世界能源储量分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂,由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。

  随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0 亿吨,预计 2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。面对以上挑战,未来世界能源供应应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。

  
全球一次能源格局分析


  尽管短期内化石能源作为主导能源的地位不会改变,但是受全球气候变化、新技术的发展等因素的影响,未来能源结构将会发生显著变化。一方面,在可预见的未来, 化石能源所占比重将不断下降, 同时可再生能源的比重不断上升。另一方面,由于新技术的发展,天然气的开采成本越来越低,且作为一种相对清洁、低碳的燃料,天然气将取代煤炭成为第二大燃料。尽管不同机构的预测存在一定的差别,但只要各国采取一定的措施解决气候变化的问题,未来能源结构变化的趋势大体相同。化石能源在一次能源消费中的比重显著降低,由当前的85%降低到占75%左右。其中,石油预计以年均0.9%的速度稳定增长,但它在一次能源中的占比 却在不断下降 尽管如此,石油仍然是最重要的燃料;天然气预计以年均1.8%的速度增长, 成为增长最快的化石能源,到2030年将取代煤炭成为第二大燃料。另外,非化石能源的比重迅速上升,尤其是可再生能源。

  在全球能源结构逐步发生变化的同时,世界各个地区的能源结构也随之发生改变。未来受碳排放量制约, 亚太地区的煤炭消费比重将会显著降低,同时天然气和非化石能源的比重将趋于上升。以中国为例,根据中国能源研究会预测,到2030年,煤炭消费占比大幅下降至49%,较2015年下降15个百分点;石油消费占比下降至17%,降幅不大;清洁能源合计(包括天然气和非化石能源)占比达到34%,较2015年提高了16个百分点。由此可以看出,中国一次能源消费结构的优化与世界能源消费结构的变化趋势是一致的。

  1990—2015 年,世界一次能源的消费量从7 162.19百万吨油当量增长至11 306.40 百万 t 油当量,年均增长1. 84% ,并经历了先升后降的过程。在 2000—2010 年出现快速消费增长,原油年均增长 1. 27%、天然气 2. 84%、煤炭4. 37%,煤炭和天然气的消费拉动明显。而 2010—2015 年出现低速增长,三者年增长率分别为1. 20%、1. 57% 和1. 11% ,仍然是由于煤炭的放缓。“高-高”区域: 包括中东五国,美洲的墨西哥、阿根廷、巴西,非洲的阿尔及利亚和埃及,欧洲的土耳其,亚太地区的中国、印度、韩国、新加坡、印尼、泰国等。以上 22 国占世界消费量的51. 53% ,年均增长量达到 5.14% ,远高于1.84% 世界水平。“高-中”区域: 包括委内瑞拉、哥伦比亚,南非、澳大利亚、西班牙、葡萄牙、挪威等,欧洲国家占了一半以上。“高- 低”区域: 包括加拿大、美国、朝鲜,以及法国、德国等。此外,中间三区共 65 个国家,低值三区共 69 个国家。总体上,世界能源消费主要分布在亚太、欧洲、北美和中东。美国、俄罗斯、日本、加拿大、法国和德国等传统能源消费大国近年来消费增长呈负数,葡萄牙、西班牙等其他欧洲国家消费增长也在放缓。欧美国家将能源结构转向更低碳的可再生能源,显著的是煤炭消费量锐减。推动世界能源消费的仍是中国、印度、新加坡、韩国、巴西等新兴经济体。

  二、油气煤资源各地区分布重点

  随着页岩油、页岩气等非常规油气的兴起,能源供应日趋多极化、多元化。受益于页岩气革命,美国、加拿大、巴西和委内瑞拉等美洲国家丰富的油气资源得以开发利用,根据BP统计数据, 在2015年石油剩余可探明储量中,美洲|(包括北美洲和南美洲|)占到世界的33.4%,为中东剩余可探明储量的70.6%,美洲的石油(包括原油、页岩油、液化天然气等)供应由2005年的21.0百万桶/日增加到2015年的27.4百万桶/日,年均增加64万桶/日, 增长潜力巨大。 若美洲的石油供应继续以年均2.7%的速度增长下去,它将在2025年左右超过中东成为最大的石油供应民 η 同样得益于页岩气开发技术的突破,2009 年美国以5840.0亿立方米的产量首次超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国,并以4.7%的速度持续增长,2015年年产量已超过俄罗斯约200时乙立方米。

  随着非常规油气的开发日趋成熟和壮大,美洲地区有望成为 “第二个中东” 。从发展速度看,美国尤其令人瞩目。 美国很有可能在2020年以后成为石油的净出口国, 而据BP的保守预测,美国也将在2030年成为石油的净出口国。以上表明, 美国 “能源独立” 战略将成为可能。另外, 更值得一提的是加拿大。 加拿大可能成为新的能源超级大国,据IEA 预测数据, 到2030年加拿大的石油产量将达到30~60百万桶/日。 美洲|能源的高地崛起,进一步加强了能游、供应的多极化趋势。

  从能源供应结构看,受碳排放政策日趋严格和能源新技术的快速发展的影响, 天然气的供应进入黄金时代,可再生能源的地位持续上升, 能拥供应持续向更为高效、 清洁的多元化方向发展。页岩气在总产量中的比重由2014年略大于10%上升到2035年接近25'1毛, 未来10年内几乎所有页岩气产出的增长都源于美国, 而到2035年, 中国将成为对页岩气产量增加贡献最大的国家,每日产量达到3.7亿立方米左右。 天然气的供应由“分布式” 取代了 “集中式” ,缓解制约天然气发展的一大问题一一远距离输送,未来天然气在能源供应中的地位还会不断提升。

  1、石油储量及分布

  
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  2、天然气储量及分布

  
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  3、煤炭储量及分布

  
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世界能源的生产主要分布在中东、亚太、前苏联、美洲和西北非。大体分为以下几类: “高-高”区域( 生产量高,增长率高),包括美洲的美国、哥伦比亚、巴西,非洲的南非、安哥拉,中东的卡塔尔,以及亚太的中国、印度、澳大利亚等 15 个国家,能源生产量占比从 1990 年47.85% 上升到 2015 年的 60.96% 。“高-中”区域,包括中东、俄罗斯、加拿大、委内瑞拉等石油输出国组织( OPEC) 成员,生产量持续稳定增长。“高-低”区域,包括墨西哥、英国、德国、利比亚、叙利亚等。以上 45 个国家包括了世界产量 90% 以上,中国、美国、俄罗斯、沙特、加拿大是世界前五大能源生产国。“中-高”、“中-中”、“中-低”三类共 42 个国家,生产量不大,但其中的赤道几内亚、刚果( 布) 、加蓬等是区域重要能源供给国;剩下国家能源生产量很少。


  世界能源的生产主要分布在中东、亚太、前苏联、美洲和西北非。大体分为以下几类: “高-高”区域( 生产量高,增长率高),包括美洲的美国、哥伦比亚、巴西,非洲的南非、安哥拉,中东的卡塔尔,以及亚太的中国、印度、澳大利亚等 15 个国家,能源生产量占比从 1990 年47.85% 上升到 2015 年的 60.96% 。“高-中”区域,包括中东、俄罗斯、加拿大、委内瑞拉等石油输出国组织( OPEC) 成员,生产量持续稳定增长。“高-低”区域,包括墨西哥、英国、德国、利比亚、叙利亚等。以上 45 个国家包括了世界产量 90% 以上,中国、美国、俄罗斯、沙特、加拿大是世界前五大能源生产国。“中-高”、“中-中”、“中-低”三类共 42 个国家,生产量不大,但其中的赤道几内亚、刚果( 布) 、加蓬等是区域重要能源供给国;剩下国家能源生产量很少。

  
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  原油、天然气、煤炭的空间生产格局各有不同原 油 生 产 主要 分 布 在 中东 ( 32. 38% ) 、北 美( 20. 87% ) 、前苏联( 15. 55% ) 、亚太( 9. 14% ) 、中南美洲( 9. 08% ) 、西北非( 8. 83% ) ,几乎无原油生产的国家约 85个。天然气生产主要分布在北美( 28.14% ) 、前苏联( 21. 15% ) 、中东( 17.38% ) 、亚太( 15.75% ) 。其中美国、俄罗斯、伊朗、卡塔尔、加拿大是世界前五大天然气生产国,几乎无天然气生产的国家约 105 个; 煤炭生产空间分布相对更加紧凑,集中分布在亚太、前苏联和北美。高产高增长国家包括中国、印度、澳大利亚、印尼、南非和越南等,几乎无煤炭生产国家有 133 个。

  三、未来发展方向

  预测基本情景下未来世界经济将以 3.2%的速度增长,其中增长较快的地区为亚太、中东和非洲等非OECD 国家,预计经济增长率将分别达 5.2%、3.7%和3.6%;其中经济增长最快的国家为中国和印度,预计经济增长率将分别达 5.8%和 5.0%。随着世界经济的增长,世界能源需求将稳步增加,年均增长 1.4%,2030 年世界一次能源需求将达 171.63 亿吨油当量,2035 年将达 184.68 亿吨油当量(图一),其中非经合组织国家的能源需求年均增长 2.2%,组织国家能源需求年均增长 0.5%。预计经合组织国家的能源需求将由目前的 61.43亿吨油当量增加到 2020 年的 63.55 亿吨油当量和2030 年的 67.85 亿吨油当量(图 二),及 2035 年的 70.18亿吨油当量;在世界一次能源需求中的比例将从目前的 49.6%下降到 2020 年的 43.0%和 2030 年的 39.5%,及 2035 年的 38.0%。而非经合组织国家的能源需求将由目前的62.38 亿吨油当量增加到 2020 年的 84.08 亿吨当量。

  
全球一次能源格局分析


  图一

  
全球一次能源格局分析


  图二

  1、煤炭需求稳步增长

  预测基本情景下煤炭消费年均增长幅度达 1.6%,由 2007 年的 55.08 亿吨增加到 2030 年的 77.21 亿吨、 2035 年的 85.82 亿吨。煤炭在世界一次能源消费结构中的比例将呈增长趋势,将由 2007 年的 26.7%增至2030 年的 27.0%和 2035 年的 27.9%。非经合组织国家仍是世界煤炭主要消费国,预计年均增长 2.3%,将由 2007 年的 35.19 亿吨增加到2030 年的 57.91 亿吨,2035 年将达 65.69 亿吨。经合组织国家略有增长,将由2007 年的 19.93 亿吨增加2035年的20.09亿吨。中国为世界第一大煤炭消费国,预计年均增长.6%,将由 2007 年的 22.80 亿吨增加到 2030 年的41.81 亿吨,2035 年将达 46.76 亿吨。美国为第二大煤炭消费国,预计年均增长 0.4%,将由 2007 年的 9.44 亿吨增加到 2030 年的 10.11 亿吨,2035 年将达 10.44 亿吨。预计印度年均增长 1.5%,将由 2007 年的 4.24 亿吨增加到 2030 年的 5.70 亿吨,2035 年将达 6.45 亿吨。

  2、石油仍是未来主要能源

  石油仍是世界的主要能源。随着世界经济的增长,基本情景下预测未来世界石油需求年均增长 0.9%,2030 年将达 10390 万桶 /日,比 2007 年的 8610 万桶 /日增加 1780桶 / 日。2035年将达11060万桶/日,比2007年增加2450桶/日,增长 28.5%。

  亚太、中南美和非洲等地区的非经合组织国家石油需求增长强劲。亚太发展中国家的石油需求年均增长2.4%,预计2030年和 2035年石油需求将分别达2910 万桶 / 日和 3230 万桶/日,分别比2007 年的1680万桶/日增长 73.2%和 90.3%,其中印度和中国的石油需求增长最快,年均增长速度将达 2.9%和1.8%。中东地区年均增长 1.9%,2030 年和 2035 年石油需求将分别达 950万桶/ 日和 1100万桶/日,分别比2007年的640万桶 /日增长 48.4%和 71.9%。非洲国家年均增长 1.4%,2030 年和 2035 年石油需求将分别达 420 万桶/日和460万桶/日,分别比2007年的310万桶 /日增长35.5%和48.4%。中南美国家石油需求年均增长 1.0%,预计 2030年和2035年石油需求将分别达750万桶 /日和800万桶 / 日,分别比 2007年的600万桶/日增长 25.0%和 33.3%。东欧和前苏联国家石油需求略有增长,年均增长0.2%,预计 2030 年和2035 年石油需求将分别达 510万桶 /日和 540 万桶 /日。经合组织国家石油需求略有增长,预计2030年和 203年石油需求将分别达 4830万桶/日和 4950万桶/日,分别比目前的4880万桶/日下降 2.5%和增长1%。

  3、天然气需求稳步提高

  预测基本情景下,世界天然气的年均消费增长速度将达 1.3%,2030 年和 2035 年世界天然气消费量分别达 4.26 万亿立方米和 4.43 万亿立方米。预计亚太地区和非洲地区将是天然气消费增长最快的地区,年均天然气消费增长速度将分别为 3.5%和2.9%,其次中东为 2.4%,中南美为 2.3%。中国和巴西将是天然气消费增长速度最快的国家,将分别为 5.0% 和 4.3%,其次印度为 4.1%。随着欧洲地区天然气市场的开放,其天然气需求将快速增长,年均递增 0.5%。高经济增长将刺激世界天然气的需求。世界天然气产量将持续增长,预计 2020 年将达 3.89 万亿立方米,2030 年将达 4.28 万亿立方米,2035年将达 4.40 万亿立方米。

  总结:总体来看, 北美“页岩气革命” 、新兴市场国家经济快速发展、 全球气候变化和新能源突破发展等因素促使世界能源格局发生显著的变化。这些变化可以总结为以下五点:尽管当前能源需求疲软,快速发展的新兴市场国家将带动能源需求持续增长;未来天然气将取代煤炭成为第二大燃料,可再 生能源的比重迅速上升;随着页岩油、 页岩气等非常规油气的兴起,能源供应更趋多极化、 多元化;能源贸易重心从大西洋盆地向亚太地区转移。

  撰写人:于忠勇、范卫国
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