前言

《電力國際信息參考》，是中電聯國際部編輯發布的電子刊物。刊物收集世界各國的最新的能源戰略、電力政策、先進的電力經營和管理理念、電力領域新技術的應用等信息，既包含國際能源電力的實時動態，也開設了“關注”、“政策與市場”、“世界看中國”等專題欄目，從不同角度深入剖析國內外能源電力熱點話題。《電力國際信息參考》以月刊電子版形式向讀者發送，是中電聯國際部向會員單位提供的品牌服務項目之一。

【《2018年能源轉型展望》節選】未來幾十年，世界能源系統面臨著迅猛的變化，特別在發電、網絡和電力使用方面。

《能源轉型展望》中列舉的主要全球主題如下：

終極能源需求增長緩慢，2035年左右達到470EJ/年峰值，比2016年高17%，之后逐漸下降，于2050年達到450EJ/年。造成這種趨勢的原因包括人口和生產率增長速度下降，最終用途(尤其是交通電氣化)能效大幅提升，以及熱效率相對較低的化石燃料在能源組合中所占份額降低。

電力消費增長率迅速增長，超過了2050年電力消費在能源需求中所占份額的兩倍。這是由于所有地區和領域中，尤其是電動汽車，能源需求中大規模的電氣化。這也導致了輸配電系統的大規模擴大。

全球主要能源供應將在2030年到2039年初期達到峰值，并不再以煤炭、石油和天然氣主導。到2050年，能源供應組合由化石燃料和非化石燃料平分，可再生能源更多，同時煤炭和石油的數量也將減半。

電力生產將由可再生能源按以下順序主導：太陽能光伏、陸上風能、水能和海上風能。這些可再生能源在2050年將占全球電力生產的80%。其中大部分是大規模公共事業級太陽能光伏和海上風電場。太陽能和風能的可變性將需要通過儲能和需求側響應等若干選擇，獲取額外的靈活性。

世界能源系統成本從業務支出(主要是燃料)轉向資本支出。盡管高資本成本的可再生能源和電力網絡大規模擴大，但總能源支出占GDP的比例將在2050年大幅下降。

主要影響

這些重要主題和其他結果，對跨能源價值鏈的利益相關者、消費者、決策者和監管者都產生了重要影響。在這里，我們總結了其中一部分，并進行分析討論。涉及現存能源行業參與者的重大變化將擴大并深化。

我們已經看到石油巨頭的大量投資，例如在電動汽車充電網絡方面。一些人開始從“石油和天然氣”過渡到“天然氣和石油”，最后到“能源”供應商。在這個過程中，他們發現自己在與建成的電力公共事業(無論是作為電力網絡所有者還是作為電力供應商)競爭，這些電力公共事業也在尋求新的角色和商業模式。這些趨勢將會持續下去。

同樣值得注意的是，像谷歌和亞馬遜這樣的大型技術公司，以及老牌工程公司都在開發新的商業模式，考慮在能源供應和使用方面的新角色。商業模式的變化可能會導致產品需求和能源需求發生重大變化，而在能源領域，經濟的一些領域從所有權轉向“按使用付費”的服務模式。

主要的驅動因素包括：

數字化提供的新的可能性;

正如我們預測中所反映的，能源需求大規模電氣化;

與屋頂太陽能光伏不同規模的發電技術更加多樣，主要是太陽能和風能。

主導可變可再生能源將是市場、監管和網絡的主要因素。

太陽能和風能的高比重將使許多國家更多使用目前的市場機制和電力市場基本面變化。這需要有力的監管干預。

可再生能源收入存在一個問題，這是批發電價基于時間的影響。這導致風能和太陽能的平均價格下降。

太陽能和風能的可變性需要多種選擇來提供額外的“靈活性”。他們包括儲能、需求側響應和更大的互聯容量。化石燃料發電機將朝著“頂峰”的角色邁進。季節性的可變性對高緯度地區，尤其是北歐、北美洲和大中華地區來說至關重要。在低緯度地區，可能存在不同的解決方案。以市場為基礎的價格信號對于激勵創新和發展經濟高效靈活性具有重要意義。

應對太陽能和風能可變性所需成本沒有達到限制可再生能源增長的程度。

可變可再生能源也促進所謂的“領域聯合”，即利用過剩的可再生能源去生產氫氣或其他燃料氣體或液體，或補給供暖網絡。這兩種選擇都為更長時間的儲能提供了機會。

我們預計輸配電網絡將實現大規模擴大化和自動化。

這將由需求的電氣化以及太陽能和風能的分散性質驅動。例如，配電系統的變壓器安裝率將會翻倍。

規劃和建設電網所涉及的時間跨度可能要求運營商在不確定的情況下做出決定。監管機構將需要就風險合理分配以及相關擱淺資本成本做出決定。大型熱能發電機將面臨相當大的不確定性。

目前在農村地區，電力網絡薄弱或缺乏;然而好的可再生能源，村莊級的家用“微電網”預計將會增加;目前這些“微電網”是否優于加強版的傳統電網尚不清楚。

在工業、商業和住宅領域，將會有更多“電表后端”發電，同時需求側響應也會增加。系統運營商任務將會變得更加復雜;然而，跨網絡的能源流動將會減少，從而導致固定成本在總成本中的比重增加。

對電力網絡的依賴性日益增加，這就需要充分的運營安全。電力網絡可能很脆弱，因為它們分布范圍較廣，服務終端眾多，而且所用設備來自多個供應商，每天都有增加或者修訂的項目。加強網絡監測和自動化能力是明確的應對措施。將會需要更高級別的網絡安全。

電動汽車的使用將快速升級和改變消費者對能源供應的看法。

交通電氣化，尤其是私人汽車和“最后一英里”的發展將會加快。電動汽車家用充電將成為家庭花銷的主要方面，可以用于向能源供應商和電網運營商提供服務。電動汽車充電的商業模式可能會合并，同家庭供電一樣，包括電表后端太陽能光伏和儲能。

電動汽車的總量可能為可再生能源整合提供巨大的靈活性優勢。重要的是要確定這些優勢可以或將為汽車使用者提供便利。

電力需求

我們預測，世界電力需求(不包括能源行業內的使用量)將增加170%，由2016年21 PWh/年增加到2050年57PWh/年。(如圖)

這是因為能源需求增加和電氣化規模擴大。考慮到輸配電損耗以及發電機和儲能的自耗，預計全球發電量將從25PWh/年上升到66PWh/年。雖然到2050年，交通領域對電力的需求大幅增加，但與建筑和制造業等主要領域相比，其需求仍然相對較小。

能源供應

隨著2050年工業和社會電氣化加速，能源供應比能源需求表現出更明顯的變化。

全球主要能源供應或將達到峰值

為滿足需求的全球主要能源供應體現了報告中的預測，即能源需求將在2030-2039年中期達到峰值隨后逐漸下降。然而，雖然需求在2050年從峰值下降到17EJ/年，供應下降了76EJ/年。造成這種影響的主要原因是發電效率的提高，該效率通常為35-45%，取而代之的是可再生能源發電，沒有等值的能源轉換損耗。

碳氫化合物或將達到峰值

我們預測主要能源供應將會發生巨大變化。目前，石油和煤炭供應分別占全球能源供應的29%和28%。到2023年，天然氣將超過煤炭，并在2027年超過石油，成為最大的能源來源。

我們預測，2023年石油達到峰值，隨后天然氣在2036年達到峰值。煤炭已經達到峰值。預計2050年天然氣供應量為150EJ/年，與目前持平。化石燃料在主要能源組合中的份額目前為81%，在本世紀中期下降到50%。

能源組合中生物能、水能和核能的比重將保持平穩。太陽能光伏和風能將迅速增長，到2050年在世界主要能源供應中分別占16%和12%。

電力

太陽能光伏和風能迅速增加，2050年成為能源組合中的主導力量。

到2050年，太陽能光伏占比40%，風能29%。陸上風能占主導地位，而海上風能貢獻力在本世紀中期不斷增加，達到風能發電量的20%。可再生能源的增加是以煤炭、以及后來的天然氣和核能為代價的。盡管在這段時期，發電量增加約2.5%，但是化石燃料發電將比2017年下降約60%。