全球能源供需新格局研究

龍 濤，陳其慎，于汶加，張艷飛，邢佳韻，鄭國(guó)棟，王 琨

(中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037)

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中扮演著重要角色?？v觀當(dāng)今世界，全球經(jīng)濟(jì)、政治、科技、產(chǎn)業(yè)格局都處于百年未有之大變局，全球能源格局也在加快重塑。2018年以來(lái)，受主要經(jīng)濟(jì)體貿(mào)易摩擦升級(jí)和世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力影響，全球能源需求萎靡不振，供應(yīng)端則出現(xiàn)了分異：一是歐佩克(OPEC)國(guó)家聯(lián)合非歐佩克國(guó)家共同減產(chǎn)石油；二是美國(guó)油氣產(chǎn)量連年攀升，全球能源供需格局出現(xiàn)了新變化。本文通過(guò)預(yù)測(cè)全球能源需求趨勢(shì)，分析能源消費(fèi)品種結(jié)構(gòu)變化以及美國(guó)能源獨(dú)立對(duì)全球能源市場(chǎng)格局的影響，研判未來(lái)全球能源供需新格局與新變化，以期為國(guó)家制定能源發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃提供支撐。

1 全球能源需求趨勢(shì)

1.1 過(guò)去十余年，中國(guó)需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)帶動(dòng)了全球能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)

2000～2018年，全球能源消費(fèi)總量由93.6億toe增長(zhǎng)至138.6億toe(oe為油當(dāng)量，下同)[1]，增幅達(dá)48.1%，平均增速為2.2%。其中，中國(guó)能源消費(fèi)量由14.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤(折合10.1億toe)增加至46.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤(折合32.8億toe)[2]，增幅高達(dá)215.6%，平均增速為6.8%，占全球增量的50.4%。印度、東盟能源消費(fèi)總量由6.1億toe增至14.9億toe[1,3]，增幅達(dá)144.3%，占全球增量的19.6%。歐美發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體能源消費(fèi)已趨于穩(wěn)定，2018年消費(fèi)量為43.5億toe[1,3]。韓日能源消費(fèi)量由5.2億toe下滑至4.5億toe[1,3]，降幅達(dá)13.4%(圖1)。過(guò)去十余年，由于中國(guó)能源需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)，全球能源消費(fèi)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

1.2 未來(lái)中國(guó)、印度、東盟等發(fā)展中國(guó)家將拉動(dòng)全球能源需求增長(zhǎng)，但增速逐漸放緩

中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已步入工業(yè)化中后期，經(jīng)濟(jì)增速逐漸趨緩，對(duì)能源的需求也開始逐漸放緩[4]，參考BP、美國(guó)能源信息署(EIA)、國(guó)際能源署(IEA)、中石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院[5-8]等多家權(quán)威機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)，通過(guò)資源-產(chǎn)業(yè)“雁行式”演進(jìn)規(guī)律[9-10]預(yù)測(cè)(下同)，本文認(rèn)為到2035年中國(guó)能源需求總量為39.7億toe，較2018年增長(zhǎng)21.0%，平均增速為1.1%，但遠(yuǎn)低于過(guò)去十余年平均增速6.8%。未來(lái)，印度、東盟等發(fā)展中國(guó)家將逐漸步入工業(yè)化，對(duì)能源需求將持續(xù)攀升，預(yù)計(jì)到2035年能源需求總量將達(dá)到27.4億toe，較2018年增長(zhǎng)83.9%。歐美發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體能源需求將呈下降態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2040年能源需求量為41.8億toe，較2018年下降3.9%，日韓能源消費(fèi)還將進(jìn)一步下滑(圖1)。

圖1 2000～2035年全球能源需求Fig.1 Global energy demand from 2000 to 2035(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[1]～[3]；文獻(xiàn)[5]～[8])

綜上所述，由于歐美日韓能源需求減量難以抵消中國(guó)、印度、東盟等發(fā)展中國(guó)家能源需求的增量，未來(lái)全球能源需求總量仍將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2035年需求量將達(dá)169.8億toe，較2018年增長(zhǎng)22.5%。但由于中國(guó)能源需求增速趨緩、印度東盟需求水平難以再續(xù)中國(guó)過(guò)去十余年的增速，全球能源需求增速將逐漸放緩，2018～2035年平均增速為1.2%，低于2000～2018年2.2%的平均增速。

2 氣候變化對(duì)能源利用方式的改變

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)數(shù)據(jù)顯示，地球大氣中的CO2濃度已經(jīng)超過(guò)415 ppm，創(chuàng)300萬(wàn)年來(lái)的最高紀(jì)錄[11]。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)警告稱，若不控制碳排放并把全球升溫幅度控制在1.5 ℃以內(nèi)，2030年之后，地球會(huì)迎來(lái)毀滅性氣候[12]。據(jù)NOAA測(cè)算，在所有溫室氣體造成的全球變暖中，化石能源CO2排放起到的作用約占63%[11]。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018年CO2排放量為331.4億t，較2017年增長(zhǎng)1.7%，創(chuàng)歷史新高[13]。

2018年，全球煤炭、石油、天然氣和其他能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)占比分別為27.2%、33.6%、23.9%和15.3%[1]。受全球氣候變暖影響，人類將改變生產(chǎn)生活和能源利用方式，推動(dòng)全球能源消費(fèi)革命。一是將加速淘汰煤炭，煤炭消費(fèi)量占比將持續(xù)下降，預(yù)計(jì)到2050年將下降至10%以下[10]；二是發(fā)展新能源汽車是有效降低碳排放的重要途徑，隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，全球石油需求增速將逐漸放緩，消費(fèi)量占比將呈下降態(tài)勢(shì)，到2050年將下降至23.5%[14]；三是天然氣需求量將持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2040年將成為第一大能源，消費(fèi)量占比達(dá)27.5%，2050年達(dá)30%[14]；四是將不斷加大核電、水電、可再生等非化石能源的開發(fā)力度，到2035年非化石能源所占比例將達(dá)到25%，2050年將接近40%[14](圖2)。

圖2 2000～2050年全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)Fig.2 Global energy consumption structurefrom 2000 to 2050(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[14])

3 美國(guó)能源獨(dú)立對(duì)全球能源市場(chǎng)格局的影響

3.1 美國(guó)已成為全球第一大油氣生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)

2018年，美國(guó)原油產(chǎn)量、煉油加工量、煉油能力、石油消費(fèi)量和天然氣產(chǎn)量、天然氣消費(fèi)量分別為6.7億t、7.4億t、8.2億t、8.9億t、8 318億m3和8 171億m3，占全球比例分別為16.2%、20.4%、18.8%、20.5%、21.5%和21.2%[3]，均居全球第一位。在全球油氣市場(chǎng)低迷的情況下，俄羅斯等非歐佩克國(guó)家聯(lián)合沙特阿拉伯、伊朗等歐佩克國(guó)家共同減產(chǎn)的時(shí)期，美國(guó)石油和天然氣產(chǎn)量卻大幅增加，分別在2017年和2012年超過(guò)俄羅斯、沙特阿拉伯成為全球第一大原油生產(chǎn)國(guó)和第一大天然氣生產(chǎn)國(guó)。2018年，全球石油產(chǎn)量較2017年增長(zhǎng)了9 446萬(wàn)t[3]，幾乎所有的增長(zhǎng)都來(lái)自美國(guó)，委內(nèi)瑞拉、伊朗、墨西哥、安哥拉、中國(guó)等國(guó)家石油產(chǎn)量卻大幅下滑(圖3)；全球天然氣較2017年增長(zhǎng)1 901億m3[3]，近一半的增幅來(lái)自美國(guó)。2019年美國(guó)石油和天然氣產(chǎn)量同比增長(zhǎng)分別為12%和9%，據(jù)EIA預(yù)測(cè)[6]，未來(lái)美國(guó)石油和天然氣產(chǎn)量還將進(jìn)一步增長(zhǎng)。

圖3 2018年全球主要國(guó)家石油產(chǎn)量增減情況Fig.3 The increase and decrease of oil productionin major countries in 2018(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[3])

3.2 美國(guó)石油和天然氣儲(chǔ)量增長(zhǎng)較快

利用頁(yè)巖油氣資源的發(fā)現(xiàn)和利用技術(shù)的突破，美國(guó)油氣儲(chǔ)量較過(guò)去十年增長(zhǎng)了近1倍。1980～2008年，美國(guó)石油和天然氣儲(chǔ)量變化幅度不大，略有下降。2008年以后，由于頁(yè)巖革命的爆發(fā)，頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源的大量被發(fā)現(xiàn)，美國(guó)石油和天然氣儲(chǔ)量大幅增加，到2018年石油和天然氣儲(chǔ)量分別為73億t和11.9萬(wàn)億m3[1,3]，較2008年分別增長(zhǎng)了116%和79%，為美國(guó)進(jìn)一步提高本國(guó)油氣產(chǎn)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)(圖4)。

3.3 美國(guó)將實(shí)現(xiàn)能源自給

過(guò)去10年，在需求減緩和供應(yīng)大幅增長(zhǎng)的雙重作用下[2]，美國(guó)石油和天然氣對(duì)外依存度持續(xù)下降，石油對(duì)外依存度最高從2008年的65.6%降至2018年的25.0%，天然氣對(duì)外依存度最高為2008年的13.2%，2017年已成為天然氣凈出口國(guó)，2018年天然氣出口量為166億m3[1,3](圖5)。而煤炭常年保持大量出口，2018年美國(guó)煤炭?jī)舫隹诹繛?.2億t[1,3]。目前，石油是制約美國(guó)能源獨(dú)立的重要因素。

圖4 1980～2018年美國(guó)石油和天然氣儲(chǔ)量變化情況Fig.4 Changes in U.S.oil and gas reservesfrom 1980 to 2018(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[3])

圖5 2008～2018年美國(guó)石油和天然氣對(duì)外依存度變化Fig.5 Changes in U.S.oil and gas degree of externaldependence from 2008 to 2018(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[3])

從能源供需情況來(lái)看，美國(guó)天然氣產(chǎn)量持續(xù)攀升，出口量將持續(xù)增加，據(jù)EIA預(yù)測(cè)[6]，到2035年天然氣凈出口量將超過(guò)1 500億m3。隨著未來(lái)非常規(guī)石油產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，2020年美國(guó)有望實(shí)現(xiàn)石油凈出口，2025年和2035年石油量?jī)舫隹诹繉⒎謩e達(dá)0.7億t和1.2億t。另外，未來(lái)20年美國(guó)煤炭?jī)舫隹趯㈤L(zhǎng)期保持在1億t以上。因此，美國(guó)能源屆時(shí)不僅能滿足自身需求，每年還將保持較大規(guī)模的出口。

3.4 美國(guó)能源獨(dú)立將對(duì)全球能源格局產(chǎn)生的影響

美國(guó)能源獨(dú)立將對(duì)全球能源供應(yīng)格局、貿(mào)易和市場(chǎng)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。從積極的方面看，一是美國(guó)將成為全球新的能源供應(yīng)中心，有利于緩解全球能源供應(yīng)緊張局勢(shì)；二是有利于平抑國(guó)際能源價(jià)格，降低能源需求國(guó)家能源使用成本；三是促使中東、俄羅斯、中亞等傳統(tǒng)油氣國(guó)家采取更為積極主動(dòng)的能源出口政策，能源需求國(guó)家擁有更多的能源選擇余地。但同時(shí)也給全球能源、地緣安全帶來(lái)諸多不確定性。例如，為搶占全球市場(chǎng)份額，美國(guó)或?qū)⑼ㄟ^(guò)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科技、外交等手段攪亂能源市場(chǎng)，中東、北非等地區(qū)地緣紛爭(zhēng)或?qū)⑦M(jìn)一步加劇。

圖6 2018～2035年美國(guó)石油和天然氣凈出口情況Fig.6 Net exports of U.S. oil and natural gas from 2018 to 2035(資料來(lái)源：文獻(xiàn)[6])

4 結(jié) 論

1) 全球能源需求增速將逐漸放緩。未來(lái)，中國(guó)、印度、東盟等發(fā)展中國(guó)家將拉動(dòng)全球能源需求增長(zhǎng)，但由于中國(guó)能源需求增速趨緩，印度東盟需求水平難以再續(xù)中國(guó)過(guò)去十余年的增速，全球能源需求增速將逐漸放緩。

2) 氣候變化促使全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)加速調(diào)整。為積極應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，人類將加速淘汰煤炭，煤炭消費(fèi)量占比不斷下降，2050年占比有望跌至10%以下。不斷加大核能、風(fēng)能、水電等非化石能源的開發(fā)力度，消費(fèi)量占比將不斷升高，2050年占比接近40%。

3) 美國(guó)能源獨(dú)立重塑全球能源市場(chǎng)格局。美國(guó)將成為繼中東、俄羅斯以外的重要油氣出口國(guó)，重塑全球能源市場(chǎng)格局。