本文转载自：华夏油气（ID:hxyq3060）
作者/林卫斌
来源/能源情报
近年来，受世界经济增速放缓和产业结构调整等因素影响，能源需求疲软，另一方面，受“页岩革命”和高能源价格背景下大规模投资建设等因素影响，能源供应能力不断提高，全球能源供过于求，能源价格持续低迷。
那么，这种低迷的态势是否会持续下去?未来能源供需形势将可能会发生什么样的变化?与此同时，全球气候变暖问题日益引发人类对化石能源使用的思考和担忧，巴黎气候变化大会悄然开启了人类化石能源终结时代。
那么，未来能源结构将如何深度调整?研究判断未来能源市场的供求状况、能源价格走势、能源结构变化等问题对各国制定能源发展战略及应对能源安全问题具有重要意义。
2012年以来，全球能源消费增速显著趋于放缓。根据BP统计数据，2012年之前的10年间，世界一次能源消费总量由2002年的138.8亿吨标准煤增加到2012年的180.3亿吨标准煤，年均增加近4.2亿吨标准煤，年均增速为2.7%。这一时期较快增长的能源需求主要由高速发展的中国经济所拉动，10年间中国能源消费量增加了23.4亿吨标准煤，占同期世界能源消费总增加量41.5亿吨标准煤的56.4%。
从2012年开始，世界能源需求呈现疲软态势，增速逐步放缓，2012年、2013年、2014年和2015年世界一次能源消费增速分别为1.4%、2.0%、1.1%和1.0%，显著低于之前10年2.7%的年均增速。
一是发达国家在经历2007、2008年金融危机后，经济尚未完全复苏，能源需求疲软。以北美、欧洲及欧亚地区为例，2015年北美一次能源消费量为39.9亿吨标准煤，尽管与2012年相比略微增加，但仍低于2008年40.3亿吨标准煤的消费量；欧洲及欧亚地区2015年一次能源消费量为40.5亿吨标准煤，相比于2008年下降了6.2%。
二是新兴市场国家经济增速放缓及产业结构调整降低了能源需求增速。其中最具有代表的是中国，随着经济发展进入新常态，产业结构的深度调整和持续升级使得能耗较高的重工业在经济总量中所占的比重持续下降，能源需求进入低速增长阶段。中国的消费增速由2011年的7.3%下降到2015年的0.9%，趋近于世界平均水平。另外，根据BP的统计数据，中国能源消费的增长量占世界总增长量的比例由2011年的74.5%降到2015年的34.4%，对能源需求总量的拉动作用明显减弱。
尽管当前能源需求呈现疲软态势，但是亚洲、南美洲和非洲等新兴市场国家经济仍有较大发展空间，工业化、城镇化进程将不断推进，人口规模持续扩大，未来将成为全球能源需求增长的主要驱动力。从BP、IEA等权威能源机构的预测来看，尽管因为统计口径及电力折一次能源方法不同导致对能源消费总量的判断存在差异，但趋势大体相同。到2035年，世界一次能源消费总量预计在249-280亿吨标准煤的范围内波动。其中，BP的预测最为保守，2035年世界一次能源消费总量将达到249亿吨标准煤，较2015年增加约61亿吨标准煤，累计增长34%，年均增长1.4%，增速与近几年相比较有小幅的提升。
分地区看传统的高能源消费地区，如北美、欧洲等，受经济和人口增长放缓、能源利用效率提高等因素的影响，未来的能源消费总量基本维持不变。而快速发展的新兴经济体将在未来的20年间贡献几乎全部的能源需求增长。
具体来看，在所有拉动未来能源需求增长的新兴经济体中，印度的表现作为突出。虽然印度2015年的一次能源消费量仅有10亿吨标准煤左右，占世界一次能源消费总量的比重不足6%，但与10年前相比，其消费量几乎翻了一倍，且这种增长趋势并没有减缓，近几年增速仍维持在5%-6%之间。另外，印度对世界能源需求增长的拉动作用已经初步显现出来，过去10年，印度的能源消费增长量占全球增长总量的比例为13.9%，而单以2015年来看，这一比例高达27.1%。据BP预测数据，印度将在2020年以后取代中国成为全球能源需求增长最主要的贡献国，并在之后的10年里贡献全球能源增长的四分之一。
印度之所以具备如此大的潜力，原因主要有两个：一是急速增长的人口引发巨大的能源需求。目前印度的人口总量已经超过12亿，约占世界总人口的六分之一，作为当今世界人口第二大的国家，2015年印度的一次能源消费总量仅占世界的5.3%，约五分之一的人口依旧没有用上电，为满足人民这一基本生活需求，大量的投资将涌向电力行业。二是经济快速增长带动工业化、城镇化进程加快，对能源的需求也日益旺盛。过去10年，印度的国内生产总值以年均9.5%的速度增长，到2015年达到2.1万亿美元。据BP估计，到2035年世界GDP将增长一倍以上(超过74万亿美元)，且中国和印度将一起贡献几乎一半的世界GDP增量。由此可见，印度持续高速的经济发展必然会引发工业、交通等领域强劲的能源需求。
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。自第二次工业革命以来，化石能源的消费量急剧上涨，起初形成了以煤炭为主的消费格局。
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又开始下滑，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。
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，随着2015年12月巴黎气候大会的召开，迎来了人类应对气候变化的转折点。
《巴黎协定》提出控制全球平均气温升幅在2℃之内，到2030年全球碳排放量控制在400亿吨，2080年左右实现净零排放，并努力将气温升幅限制在1.5℃之内，2060年左右实现净零排放。要达到上述目标，到本世纪下半叶，全球要逐渐结束化石能源时代，建立起以新能源和可再生能源为主体的低碳甚至零碳能源体系。为此各国都在不断加大节能减排和推动可再生能源发展的力度，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。
据BP预测数据，到2035年，石油、煤炭在一次能源消费中的占比分别约为28%、24%，与2015年相比，都下降了近5个百分点；天然气的比重与2015年相比提升了1个百分点，约为25%；核能在一次能源消费中的占比仍然较低，但也提升了1.5个百分点左右；可再生能源的比重变化最大，在未来的20年里上升了近7.5个百分点。
与BP的预测不同，IEA假设了三种不同的情景对未来的能源结构进行了预测。这三种情景的差别在于：为应对全球气候变化问题，各国将采取何种强度的行动。若维持当前气候政策不变，到2035年，煤炭在一次能源消费中的比重基本没有发生变化，石油降低的比重被核能及可再生能源所取代；若在现有的基础上逐步改进气候政策，对2035年能源结构的预测与BP基本一致；若各国执行最严格的气候政策(IEA的“450情景”)，煤炭的比重将跌至15%，同时可再生能源的比重大幅上升到26%左右
总的来说，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。长期以来，世界不同区域的能源结构存在显著差异，这种差异主要归因于资源分布的不均衡性。以中东地区和亚太地区为例，由于中东地区油气资源较为丰富且开采成本极低，石油和天然气占据了能源消费总量的98%左右，比重远高于其他地区；而在亚太地区，中国、印度等国家煤炭资源极为丰富，使得煤炭在能源消费总量中占到一半以上，石油和天然气的比重却明显偏低，仅在40%左右。未来受碳排放量的制约，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。
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。在过去的10年里，石油、天然气供应分别以年均1.1%、2.4%的速度增长，到2015年，全球石油、天然气供应量分别达到91.7百万桶/日、3.5万亿立方米。中东作为老牌的石油生产地区，从2005-2015年，石油供应量虽时有波动，但整体上以年均1.7%的速度增长，2015年石油供应量达到30.1百万桶/日，占石油供应总量的33%左右，并且近几年来这一比重基本维持不变，目前中东地区仍然是全球石油供应最主要的来源。
然而，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区。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2000亿立方米。
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。2015年美国的石油日产量达到历史最高水平——12.7百万桶，与10年前相比几乎增加了一倍，根据美国能源信息署(EIA)的测算，2015年美国石油对外依存度已经下降到了24.0%，而在2005年，美国石油的对外依存度还高达60.3%，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。以2015年剩余可探明储量计，加拿大的石油储量为1721.9亿桶，占世界总探明储量的10.1%，仅次于沙特阿拉伯和委内瑞拉。其中以油砂资源最为丰富，目前世界上所探明的油砂资源中，约95%集中在加拿大的阿尔伯塔省，依托油砂等非常规油气和大面积陆上及海域的常规油气，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，进一步加强了能源供应的多极化趋势。
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，能源供应持续向更为高效、清洁的多元化方向发展。页岩气作为一种非常规气源，在全球储量丰富且分布广泛，约占全球非常规天然气资源量的50%，随着水力压裂技术和水平井钻井技术的应用及推广，天然气供应的增量几乎可以平均地分为常规气源和页岩气。常规气源的增量大部分来自非经合组织，以中东、中国和俄罗斯增长显著；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%，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”，缓解了制约天然气发展的一大问题——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。
可再生能源作为一种更加清洁的能源，在能源供应多元化发展中扮演愈来愈重要的角色，尤其在发电领域。根据彭博新能源经济研究组(BNEF)调查结果显示：2015年G20成员发电量的8%来自于可再生能源发电(不包括传统的水力发电)，相较于2010年的4.6%已有大幅增长；目前已有7个G20成员通过可再生能源为自身提供超过10%的用电量，而在2010年仅有3个；德国可再生能源发电的比例最高，达到36%；英国可再生能源发电占比增长最快，由2010年的6%上升到2015年的24%。
尽管未来可再生能源持续发展的趋势是明确的，但由于风能、太阳能等可再生能源发电受间歇性这一自然条件的限制，进一步的发展对电力的储存技术提出了更高的要求，同时各国政府也需加大投资到发电厂的建设当中，而技术、政策等因素的不确定性导致不同机构对可再生能源未来发展程度的预测存在较大的分歧。其中，IEA的预测较为乐观，认为到2035年可再生能源发电(包括水力)占全球发电量增长的一半，它在全球发电总量中的占比将增加至31%，成为电力行业最主要的燃料。此外，欧盟将继续引领可再生能源的使用，但是到2035年，中国将成为可再生能源发电增幅最大的国家，超过欧盟和美国之和。综上所述，能源供应向多元化方向发展是大势所趋。
随着能源供需格局的改变，世界能源贸易重心将从大西洋盆地向亚太地区转移。全球能源贸易尤其是石油贸易一直呈现出高度集中化的趋势，过去石油的供应高度依赖中东、南美和俄罗斯等地，而石油需求主要来源于北美、欧洲和亚太三个地区。由于石油资源分布的不均导致全球石油供需双方存在明显的错位，逐渐形成了北美、欧洲和亚太这三大石油贸易区。
未来，随着北美地区能源自给程度上升、欧洲油气进口触顶，中国、印度等新兴市场国家强劲的经济增长推动能源需求快速增长，世界能源贸易中心将转向亚太地区。根据BP的统计数据，2015年美国和欧洲的石油进口量为23.0百万桶/日，较2005年减少了3.9百万桶/日，占石油贸易总量的比重由2005年的51.5%下降到2015年的37.6%；亚太地区的石油进口占比逐年上升，到2015年达到49.0%，超过了美国和欧洲之和。当前，仅中国和印度的石油进口量就已经达到12.6百万桶/日，超过美国9.4百万桶/日的进口量，直逼欧洲的13.6百万桶/日。据IEA预测，到2035年，亚洲将成为全球石油贸易中心。
分地区来看，北美逐步向石油出口区转变，对外依存度不断降低。以美国为例，为扭转能源供应受制于中东的局面，美国一直致力于寻找一条可持续发展的能源路径。根据EIA统计数据，美国石油的净进口量由2000年的10.4百万桶/日降至2015年的4.7百万桶/日，石油的对外依存度由52.9%降到24.0%，如前文所述，美国将在2030年成为石油净出口国；天然气的净进口量由2000年的1001.8亿立方米降至2015年的264.6亿立方米，对外依存度由15.2%降至3.4%。2015年美国天然气产出量达到7672.8亿立方米，仅仅略低于同期7779.7亿立方米的消费量。
在可预见的未来，美国天然气将实现自给自足并有富余的供应出口。在提升能源自给率的同时，美国还将加拿大、墨西哥等周边国家发展成稳定可靠的石油供应国，对地缘政治复杂、地区冲突不断的中东及非洲等地区的石油依赖明显降低。据BP统计数据，2015年美国从加拿大净进口石油量高达2.8百万桶/日，同年从中东地区的石油净进口量只有1.5百万桶/日左右，与2000年相比下降了一半左右。美国的石油自给及周边国家的供应已占到消费总量的80%以上，逐渐退出全球能源贸易的中心。
为满足中国、印度等新兴市场国家日益增长的能源需求，亚洲将成长为新的全球能源贸易中心，中国和印度或将分别成为世界最大的石油和煤炭进口国。与北美地区石油对外依存度持续下降不同，亚洲对石油进口的依赖显著提升，据BP预测，到2035年亚洲占区域间净进口的比重接近80%，并且超过40%的一次能源需求将依赖于进口，基本贡献了全部新增能源贸易量。
具体以中国来看，“十二五”期间中国石油进口量不断增加，由2010年的5.8百万桶/日增加至2015年的7.4百万桶/日，年均增加32万桶/日；石油出口量保持平稳，在每日80万桶上下波动；石油净进口量持续增加，由2010年的5.1百万桶/日增加至2015年的6.6百万桶/日，年均增速5.3%。由于石油净进口增速高于日均石油消费4.5%的增速，石油对外依存度连续十年上升，2015年石油对外依存度升至60.3%，较2010年上升4.8个百分点。据中国能源研究会预测，2030年中国石油对外依存度将达到68%左右。
目前来看，中东地区仍是中国石油进口的最大供给方，占中国石油进口总量的比重一直保持在50%左右。其中，沙特阿拉伯曾是中国第一大原油供应国，但是从2014年10月开始，中国就逐渐减少对沙特阿拉伯原油的进口量，转而大幅增加对俄罗斯的石油进口，2015年俄罗斯向中国出口原油42.4百万吨。根据中国海关数据显示，2015年5月，俄罗斯开始超过沙特阿拉伯成为中国最大的原油供应国。总而言之，未来亚洲将变成中东、南美、俄罗斯等地区竞相争夺的能源输出市场。
在能源价格中，油价具有典型的代表意义。一方面因为在众多领域中用到的燃料和产品大多来自于石油。另一方面，煤炭的价格一直以来受到石油价格的直接影响，走势大致相同；近几年来，天然气价格似乎已经摆脱了随油价而波动的趋势，然而与石油不同，天然气尚未形成全球性的统一市场，北美、欧洲和亚太这三大天然气市场气价形成机制不同，导致价格存在明显的差异。
从石油价格来看，在1990年到2002年期间，石油价格相对平稳，基本维持在20美元/桶左右；从2003年到2008年，石油价格由28.9美元/桶飙升至97.0美元/桶；受2008年金融危机的影响，2009年石油价格达到局部最低点，此后又开始回升，到2012年，达到历史最高点-105.0美元/桶；2013年到2015年，石油价格由104.0美元/桶跌至50.8美元/桶，年均每桶下降26.6美元。煤炭的价格走势基本与石油同步，在经历了2009年价格下跌之后，2011年又重新回到每吨130.1美元的价格高点，之后一直到2015年，煤炭的价格不断下跌。天然气的价格在2012年短暂的摆脱了随油价波动的趋势，然而从2014年开始，又随着石油价格的降低而降低。由此可见，当前受全球能源供过于求的影响，能源价格持续低迷。
“十三五”期间(2016-2020年)，能源价格虽处于低位运行状态，但已经出现小幅回升。根据国际货币基金组织(IMF)的预测数据，石油价格在2016年达到34.8美元/桶历史新低后，开始出现小幅上升，2020年石油价格将达到49.4美元/桶，年均上升9.2%；天然气价格由2016年的2.1美元/百万英热单位上升至2020年的2.7美元/百万英热单位，年均上升7.2%。
截止到2020年，煤炭价格的上升趋势还未显现出来。以石油为例，这一期间价格回升的根本原因还是供求状况的改变。从需求层面看，受印度、中国等新兴市场国家经济增长拉动，全球石油需求稳步增加，非OECD地区将贡献全球石油需求增量的大部分；从供给层面看，OPEC地区将贡献全球石油供应增量的多数，但其增幅将有所趋缓，同时由于低油价致美国、欧洲、拉丁美洲、中国等相对高成本产油区产量下滑，加拿大森林大火、尼日利亚武装冲突等偶然事件致该地区石油供应削减，全球石油市场过剩局面逐步缓和，国际油价较年初低位逐步回升。
2020年以后，尽管日趋严格的碳排放政策增加了清洁能源对石油的替代，减少了对石油的需求，但受全球人口增长及新兴市场国家工业化和城镇化进程持续推进支撑，全球石油需求仍将保持增长，不过增幅逐渐放缓。为满足全球增加的石油需求，石油领域也将新增大量投资。同时，随着石油开采区域逐渐向高成本区域转移，石油边际开采成本将逐步上升。因此，综合预计国际油价将保持上升趋势，但平均回升速度较2016-2020年有所放缓，据IEA预测，在这之后的10几年里，Brent原油期货年均价格或升至80-120美元/桶。
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；未来全球能源供需趋于平衡，能源价格将缓步上升。
（作者 林卫斌 经济学博士，系首都科技发展战略研究院研究员）
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