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全球主要能源展望报告研究对比（2021）
全球能源转型日趋深入，能源系统面临多种不确定性。有关能源系统关键指标发展趋势的研判，取决于对全球技术进步、经济增长和能源市场动态的认知，更关乎于政府经济战略和能源政策、公司发展战略和经营策略的制定，鉴于能源系统及其影响因素的复杂性，全球能源展望更多的是描述未来能源系统的各种可能性，从不同视角预判能源未来发展趋势。
本文选取各机构2020年至今发布的具有代表性的全球能源展望报告进行综合比对，提取展望报告各种情景分析中对能源走势具有共性的判断，展现全球能源发展趋势，探索能源系统发展路径。
2020年至今，国际能源署等国际能源组织、BP等国际石油公司、彭博新能源财经等能源咨询机构相继发布了最新的全球能源展望报告。在我国，国网能源研究院和中国石油经济技术研究院也已连续数年发布全球能源展望报告。这些报告有不同的分析视角和侧重点，但普遍关注疫情影响和能源转型两大主题。2020年至今，国际能源署（IEA）、国际可再生能源署（IRENA）、欧佩克（OPEC）等国际能源组织，BP、挪威国家石油（EQUINOR）、道达尔（TOTAL）等国际石油公司，彭博新能源财经（BNEF）、麦肯锡（MCKINSEY）等知名能源咨询机构相继发布了最新的全球能源展望报告。IEA发布的《世界能源展望2020（World Energy Outlook 2020）》着眼于未来10年的关键时期，聚焦疫情对能源行业的冲击、各国加快能源转型的措施等，探索走出危机的不同途径，并对未来几十年全球能源体系发展提供全面展望。IEA指出，疫情对能源的未来带来了巨大的短期不确定性，因此此次展望对未来10年的关注远远超过以往任何版本，世界正在进入加速向清洁能源转型、碳排放结构性下降的关键10年。IRENA的《全球可再生能源展望2020（Global Renewables Outlook 2020）》从能源和社会经济方面的角度审视正在进行的能源转型。展望提出，在促进社会转型脱碳的综合政策指导下，能源转型可以推动广泛的社会经济发展，这种全局路径可确保能源脱碳与经济、环境和社会目标保持一致。展望预测期至2050年，同时展望中还提供了2050年以后将碳排放减至净零甚至可能零排放的思路。OPEC的《世界石油展望2020（World Oil Outlook 2020）》重点关注全球石油行业发展情况。与以往版本中对石油需求始终保持的乐观预期相比，在最新展望中OPEC最大的转变是认为石油需求可能将于本世纪30年代见顶，这同时也反映出疫情对全球经济和民众消费习惯的持久影响。此次展望OPEC将预测期从2040年延长至2045年。BP《世界能源展望2020（Energy Outlook 2020）》探讨了全球能源转型的可能路径，未来30年全球能源市场可能的演变方式，以及会对其产生影响的主要不确定因素。此次报告将展望期延长10年至2050年，这也是BP公司设定的实现净零排放目标的时间。EQUINOR通过《能源展望2020（Energy Perspectives 2020）》对2050年全球能源市场，特别是油气市场发展进行全面展望。EQUINOR指出，能源转型正在发生，但与《巴黎协定》展示的雄心相比过于缓慢。新冠肺炎疫情正在对能源需求产生持续影响，全球经济反弹、生活消费方式转变成为可持续发展的关键，新兴经济体对此发挥决定性作用。TOTAL在《能源展望2020（Total Energy Outlook 2020）》中讨论为满足更多的能源需求、实现更少的碳排放，未来能源系统将受到哪些关键因素的驱动。此外，展望特别对欧洲2050年净零排放愿景下其能源系统如何发展进行分析。BNEF的《新能源展望2020（New Energy Outlook 2020）》主要着眼于电力行业，聚焦各类发电技术的经济性。展望从经济性角度出发，全面覆盖2050年能源经济的不同领域，对工业、建筑和交通领域用能均有详细深入分析。此次展望的亮点在于展示低碳电力的巨大潜能，无论是通过直接电气化还是以绿氢的形式，低碳电力在推动全球交通运输、建筑和工业领域脱碳方面都将发挥巨大潜能。BNEF认为，未来10年将是能源转型的关键期，为此，全球需加速部署风电、光伏发电，加速普及新能源汽车、分布式可再生电源以及热泵等低碳供暖技术，加速扩大零碳燃料开发和部署的规模。MCKINSEY发布的《全球能源视角2021（Global Energy Perspective 2021）》对转型中的全球能源系统关键维度进行深入分析，并模拟未来几十年能源系统将如何演变。MCKINSEY研究认为，鉴于许多经济复苏计划规模之庞大，刺激措施将在未来几十年能源系统塑造中起到关键作用。国网能源研究院的《全球能源分析与展望2020》突出疫情影响，考虑各国能源转型政策和多国碳中和目标，研判全球能源中长期发展趋势，并就能效、欧洲能源转型、全球能源转型中的中国贡献等进行专题研究。中国石油经济技术研究院2020年版《2050年世界与中国能源展望》聚焦全球产业链供应链重构、生产生活方式变革、数字化转型加快，各国加码应对全球气候变化目标等发展新趋势，并在此基础上研判全球及中国能源发展趋势。综合以上各机构近期发布的全球能源展望，从立场角度看，无论是能源组织、石油巨头，还是能源研究、咨询机构，在呈现各自的能源展望时，必然会从不同的立场出发。如IEA的能源展望评估各国加快能源转型的措施等，旨在为成员国提供具有价值的政策建议。BP等石油公司的能源展望作为企业决策的依据和参考，与其主动适应变化、调整发展战略的步伐相符，展望中对未来能源结构的预期和变化，也反映出政府和民众的主流意愿。
从展望期看，各机构最新发布的能源展望中，IEA的展望面向2040年，OPEC的展望期为2045年，IRENA、BP、EQUINOR、TOTAL、BNEF、MCKINSEY、国网能源研究院、中国石油经济技术研究院则预测到2050年。此外，研判能源系统多项指标变化趋势时，各展望选取的基准年各有不同（多数展望以2018年或2019年为基准），并且对多项指标历史数据的统计亦不尽相同。
从关注重点看，各机构最新的能源展望普遍关注新冠肺炎疫情对能源行业的影响和能源转型的前景这两大主题，并且两个主题是相互关联的，受多个不确定因素影响，特别是疫情的持续时间、严重程度、经济影响，以及在多大程度上将能源纳入经济复苏计划等。IEA、BNEF等机构在探索当今能源行业摆脱困境的出路和加快转型的前景时，将重点都放在未来10年。各机构的全球能源展望从情景出发，构建能源未来格局，反映能源发展的不确定性。根据能源转型速度的不确定性，可将各展望中设置的情景分为渐进式转型情景和激进式转型情景。分析各情景间的差异，寻找相似的假设边界下各情景对未来趋于相近的判断，有助于从不同视角把握未来能源发展路径。能源展望中的情景分析已走过很长一段历程。各机构的全球能源展望从情景出发，基于不同政策与社会偏好的可能假设，探索各种因素的共同影响并作出对应推论，构建全球能源未来格局，以显示能源系统发展的不确定性和可能经历的变化。在当前能源系统受多种不确定因素影响的情况下，通过比较不同情景来说明能源系统可能如何发展，比以往任何时候都更具参考价值。在《世界能源展望2020》中，IEA模拟了全球能源领域四种可能出现的情景：既定政策情景（StatedPoliciesScenario, STEPS），延迟复苏情景（Delayed Recovery Scenario, DRS），可持续发展情景（Sustainable Development Scenario, SDS）和2050年净零排放情景（Net Zero Emissions by 2050 case, NZE2050）。既定政策情景（Stated Policies Scenario, STEPS）假设全球2021年逐步控制疫情，同年全球经济恢复到疫情前水平，这一设想符合各国政府迄今已公布的政策取向和目标。延迟复苏情景（Delayed Recovery Scenario, DRS）本质上与既定政策情景相同，但模拟的情况是疫情对全球经济前景造成持久损害，全球经济到2023年才能恢复到危机前水平，同时疫情全球流行致使能源需求进入自上世纪30年代以来增长率最低的10年。可持续发展情景假设清洁能源政策和投资激增使能源体系步入正轨，全面实现可持续能源目标。在可持续发展情景基础上，IEA进行扩展分析，延伸出2050年净零排放情景，这一详细的分析模型描述了未来10年需要怎样做才能使全球二氧化碳在2050年达到净零排放。《全球可再生能源展望2020》包含已规划能源情景（Planned Energy Scenario）、转型能源情景（Transforming Energy Scenario）等预测情景。已规划能源情景是IRENA的主要分析情景，该情景基于各国政府当前已制定的能源政策及相关计划，包括《巴黎协定》下国家自主贡献（NDC）、各国最新的气候和能源目标等，并以此为能源系统发展提供视角。转型能源情景为经济长期稳定发展提供了低碳可持续和气候安全的基础。该情景预期可创造更多的就业机会，实现更高的经济增速，让生活环境更加清洁。在转型能源情景基础上IRENA提出更深度脱碳视角（Deeper Decarbonisation Perspective），为进一步降低排放量提供思路。根据转型能源情景，全球平均气温上升将控制在2摄氏度以内；而从更深度脱碳视角出发，全球有望在2050～2060年间实现净零排放，并使本世纪全球温升控制在1.5摄氏度以内。BP在《世界能源展望2020》提出了到2050年能源转型的三种情景，即一切如常情景（BAU）、快速转型情景（Rapid）和净零情景（Net Zero）。一切如常情景假设政府政策、技术以及社会偏好以最近数年来的方式和速度持续发展下去。快速转型情景假设通过实施相关政策措施，如大幅提高碳价等，大幅降低能源相关二氧化碳排放量，全球温升控制在2摄氏度之内。净零情景假设社会与消费者行为习惯和偏好发生巨大转变，如推广循环经济和共享经济、转向低碳能源品种等，使快速转型情景中的政策措施进一步被强化，从而实现能源相关二氧化碳排放量的进一步下降，全球温升控制在1.5摄氏度。EQUINOR的《能源展望2020》分析了三个非常不同的情景趋势：竞争情景（Rivalry）、改革情景（Reform）和反弹情景（Rebalance）。其中竞争情景、改革情景延续了此前版本中的情景设置，反弹情景为此次展望中新增的情景。竞争情景代表着能源系统由地缘政治等不确定因素驱动，具有一定的脆弱性，无法有效应对未来的挑战。改革情景代表着能源系统由市场和技术等因素驱动，经济增长优先，政策力量推动能源系统发展。反弹情景设想全球政策协同保护环境，消费者行为的变化、工作和生活方式的选择，更加有利于可持续发展。该情景聚焦联合国所有可持续发展目标，展示出能源系统需要走向何方，才能与全球2摄氏度温控目标更好协同，才能为可持续的未来作出贡献。在该情景中，能源转型的速度最快。TOTAL在《能源展望2020》中对世界能源展望设有动力情景（Momentum）和炸裂情景（Rupture）。动力情景符合目前实践，考虑到欧洲《绿色协议》，欧洲以外国家地区的气候能源目标和NDC，各国积极部署电动汽车、风电光伏、生物燃料等成熟技术，但不足以满足全球低于2摄氏度温控目标，到2100年，全球平均温度上升2.5～3摄氏度。炸裂情景假设，各国公共政策将发生强烈转变，所有国家致力于零净排放。在此情景中，技术突破是一个先决条件，氢气、合成燃料、碳捕获等将形成产业规模，本世纪内全球平均温度上升1.5～1.7摄氏度。《新能源展望2020》中的核心情景是经济转型情景（Economic transition scenario），此外BNEF还假设了气候情景（Climate scenario）并展开分析，探索清洁电力和绿氢结合的路径是否可以将全球升温控制在2摄氏度以内。在《全球能源视角2021（Global Energy Perspective 2021）》中，MCKINSEY从四种情景出发，构建全球能源格局前景，分别是参考情景（Reference Case），延迟转型情景（Delayed Transition case），加速转型情景（Accelerated Transition case）和1.5摄氏度路径（McKinsey 1.5°C Pathway）。在参考情景中，MCKINSEY根据技术发展、法规、消费者偏好以及投资者情绪等因素，描述能源系统将如何演变，并将之作为主要分析情景。加速转型情景和延迟转型情景分别假设全球能源系统经历快速和因疫情而延迟的转型。1.5摄氏度路径中MCKINSEY提供了将全球温升控制在1.5摄氏度，并以此稳定气候变化的思路。国网能源研究院的《全球能源分析与展望2020》着重考虑疫情影响、各国能源转型政策和碳中和目标，更新了基准、加快转型、2摄氏度三种情景。基准情景中，能源效率水平持续提高，能源清洁低碳转型稳步推进，技术创新潜力平稳释放，自主减排承诺全部兑现，并在2030年后保持政策连续性。加快转型情景中，能源效率水平进一步提高，能源清洁低碳转型加快推进，技术创新成效显著，能源气候政策趋于严格，终端电气化与可再生能源发展提速。2摄氏度情景中，以实现全球温升控制目标为约束，考虑各国已公布的碳中和愿景，能源效率水平大幅提高，能源清洁低碳转型快速推进，颠覆性能源技术取得突破，电气化达到更高水平，可再生能源实现更大力度替代。中国石油经济技术研究院2020年版的《2050年世界与中国能源展望》在世界展望部分设计了参考情景、加速智能互联情景和2摄氏度温控情景。参考情景中，2021年新冠肺炎疫情得到有效控制，各国更加重视能源及其产业链与供应链的安全，同时绿色循环经济成为经济复苏的重要抓手，推动能源总体朝着清洁、低碳转型。加速智能互联情景中，生产生活方式发生颠覆性变革，能源系统加快向智能化、数字化、网联化转型升级，能源生产、消费各环节更优化高效。2摄氏度温控情景中，各国为实现《巴黎协定》目标，不断提升自主减排贡献力度，加大碳税、碳配额总量控制等政策实施力度，推动低碳技术创新及更大规模应用。综合以上情景设置，近期各展望报告均体现疫情影响。有的展望对此专设情景进行分析，如IEA的延迟复苏情景模拟疫情对全球经济造成持久损害、能源需求延迟恢复，MCKINSEY的延迟转型情景假设全球能源转型因疫情而延迟等；有的展望将疫情影响作为其情景分析的前提基础，如国网能源研究院三种展望情景对疫情防控的假设保持一致，均认为2021年疫苗研制取得决定性进展、全球疫情逐步得到有效控制。
同时，各展望报告均体现出能源转型。根据能源转型速度的不确定性，可将各展望中设置的情景大致分为两类，分别是渐进式转型情景和激进式转型情景。渐进式转型情景，即全球能源系统将持续目前的发展惯性，各国推行当前的政策、维持当前的消费和行为模式，或做出一定的改进，但据此预测，仍不足以实现《巴黎协定》目标。激进式转型情景，即围绕《巴黎协定》目标或更雄心勃勃目标（如2050年前后实现碳中和）而设定的情景，以实现2100年前全球平均气温上升控制在2摄氏度或更低。此类情景为全面实现可持续发展指明道路，提出对能源系统各个环节进行迅速而广泛的变革。注：个别机构展望报告中提到的备选预测情景未列举在内需要指出的是，鉴于能源系统及其影响因素的复杂性，任何情景都难以覆盖能源未来几十年的发展趋势。因此，对比各机构发布的能源展望，分析各情景之间的差异，寻找相似的假设边界下各机构对未来趋于相近的判断，有助于从不同视角把握能源发展路径，勾勒能源未来图景。短期来看，全球能源需求有望在1至4年内反弹至2019年的水平，长期来看，经济和人口增长推动世界能源需求增长，但同时能源强度持续下降，减缓能源需求增长态势。相较于此前版本的展望报告，各机构已不同程度下调对全球能源需求的长期预期。在渐进式转型情景中，分析认为，到2050年全球一次能源需求将持续增长，但终究无法回归至此前的增长速度。在激进式转型情景中，部分分析认为到2050年一次能源需求将继续增长，部分则认为，一次能源需求将出现下降趋势。IEA的分析显示，疲软的经济前景使全球能源在诸多方面陷入停滞。短期来看，在既定政策情景中，全球经济将在2021年恢复到2019年水平，一次能源需求将在2023年恢复到2019年水平。而在延迟复苏情景中，全球经济活动将在2023年才能恢复，一次能源需求要到2025年才能恢复。中长期来看，在既定政策情景中，到2040年，一次能源需求将从2019年的144.06亿吨油当量，以年均0.8%的增速增至170.85亿吨油当量。相比之下，可持续发展情景中，2040年一次能源需求将降至130.20亿吨油当量，年均降速0.5%。根据IRENA的已规划能源情景，按照当前各国制定的政策及承诺的目标，到2050年全球一次能源需求将从2018年的599艾焦（约143亿吨油当量）增至710艾焦（约170亿吨油当量），年均增速0.6%，几乎是2010～2017年一次能源需求增速（1.1%）的一半。根据转型能源情景，若全球经济能按照展望描述的能源转型路径长期稳定并低碳安全地发展，到2050年全球一次能源需求将降至538艾焦（约128亿吨油当量），年均下降速度约为0.3%。OPEC认为，2019～2045年，全球一次能源需求预计将以年均0.9%的速度增长，从2019年的2.89亿桶油当量/日增至2045年的3.61亿桶油当量/日。发展中国家将在能源需求增长方面发挥关键作用，而发达国家则在提高能源效率和低碳技术方面投入更多。预计非经合组织国家和地区能源需求将上升7650万桶油当量/日，而经合组织国家和地区能源需求将下降440万桶油当量/日。印度和中国的能源需求将分别年均增长2.8%和0.9%，占展望期内发展中国家能源需求增量的一半以上。BP展望的三种情景均认为，展望期内全球能源需求将会持续增长。在一切如常情景中，到2050年全球一次能源需求将从2018年的576艾焦（约138亿吨油当量）增至725艾焦（约173亿吨油当量），涨幅约25%，年均增速为0.7%。在快速转型情景和净零情景中，由于能源效率的提升，一次能源需求将在展望期的后半段达峰并保持平稳，到2050年一次能源需求将达到625艾焦（约149亿吨油当量），与2018年相比，涨幅约9%，年均增速为0.3%。BP表示，发达国家能效提高节约的能源超过能源需求增量，全球能源需求增长完全由新兴经济体驱动。新兴经济体的能源消耗增长由印度和其他亚洲国家带动，与过去的趋势相比，中国能源需求增长急剧放缓，将在2030年达到峰值，而印度随后成为需求增长的最大来源。在EQUINOR的展望中，竞争情景中，由于对气候和能源效率政策的关注较少，并且技术发展比其他情景要慢，2050年全球一次能源需求将以年均0.6%的速度增至172.2亿吨油当量。改革情景中，政策和技术带动能源强度改善，展望期内能源需求增长略缓，达到156.0亿吨油当量，年均增速约为0.3%。反弹情景中，能源需求将在几年内达峰，到2050年，全球一次能源需求将降至120.3亿吨油当量，较2018年下降近15%，年均降低0.5%。TOTAL动力情景中，展望期内全球一次能源需求年均增长0.6%，2050年一次能源需求将在2018年基础上增长25%，其中非经合组织国家和地区随着人口增加和生活水平提高，能源需求年均增长1.2%，经合组织国家和地区能源需求下降1600万桶油当量/日。炸裂情景中，展望期内全球一次能源需求年均增长0.4%，2050年一次能源需求将在2018年基础上增长10%。展望中长期，全球经济增长、人口规模扩张导致全球能源需求增长动力仍较为强劲。基准情景中，全球一次能源需求持续攀升，2050年约252亿吨标准煤（约176亿吨油当量），较2019年增长约22%。加快转型情景中，2035年前后全球一次能源需求进入平台期，2050年约223亿吨标准煤（约156亿吨油当量），较2019年增长约9%。2摄氏度情景中，全球一次能源需求较快进入平台期，2035年前后开始大幅下降，2050年约188亿吨标准煤（约132亿吨油当量），较2019年下降约9%。全球新冠肺炎疫情对一次能源需求短期冲击明显，长期看，世界经济和人口增长推动能源需求持续增长，参考情景中，2050年全球一次能源需求达185.8亿吨标准油，展望期内年均增长0.95%。加速智能互联情景中，能源生产、消费各环节更优化、精准，能效水平改善明显，以较少的能源消费支撑了更快的经济增长，2050年一次能源需求较参考情景减少2.2%。2摄氏度温控情景中，2030年全球一次能源需求159亿吨标准油，年均增长1.2%；2050年182亿吨标准油，2030～2050年年均增长0.7%。注：图中的渐进式转型、激进式转型情景分别选取了各机构有代表性的预测情景，并未列出各机构所有预测情景综合以上各机构的研判，短期来看，在经历新冠肺炎疫情带来的冲击之后，全球能源需求有望在1至4年内反弹至2019年的水平，长期来看，经济和人口增长仍将推动世界能源需求增长，另一方面能源强度持续下降也在扭转能源需求增长态势。发达经济体能源需求延续饱和或逐步下降，新兴经济体能源需求保持增长。考虑到疫情影响和来自气候政策的压力，对比此前版本的展望报告，各机构已不同程度下调对全球能源需求的长期预期，鉴于疫情对经济和消费者习惯的持久影响，未来的能源需求可能会持续低于过去的预测。
在渐进式转型情景中，所有分析均认为，到2050年全球一次能源需求将持续增长，但终究无法回归至此前的增长速度。除中国石油经济技术研究院参考情景预测的一次能源需求和年均增速略高以外，其他分析预计一次能源需求将增至156亿吨～176亿吨油当量之间，年均增速在0.3%～0.7%之间。相比之下，在激进式转型情景中，部分分析认为一次能源需求将继续增长，但增幅低于渐进式转型情景，另有部分分析认为，一次能源需求将呈现下降趋势，或在几年内达峰后下降，到2050年较目前降低10%左右。全球一次能源结构正加速向多元化、清洁化和低碳化迈进。在渐进式转型情景中，多数分析认为，石油需求可能会在本世纪20至30年代达峰，天然气在2050年前还有较大增长空间，在化石燃料组成中占比将逐渐上升。到2050年化石能源在能源结构中仍将占据主导地位。在激进式转型情景中，多数分析认为，石油需求相较于渐进式转型情景将更快达峰，随后天然气也将在展望期内达到需求峰值。到2050年化石能源在能源结构中的主体地位将被替代。IEA的分析显示，随着经济复苏，满足能源需求的燃料和技术组合将朝着更绿色的方式转变。既定政策情景中，2040年之前，全球能源需求增长一半以上将由低碳能源提供，其中太阳能贡献最大。同时，得益于液化天然气贸易的增加，天然气将提供三分之一的能源需求增量。2030～2040年，石油需求将趋于平稳，而煤炭需求量则有所下降。到2040年，石油仍将是最大的能源来源，占比28%，其次是天然气，占比约25%。相比之下，可持续发展情景中，2040年能源需求结构中，化石能源占比明显下降，其中石油和天然气占比相当，约为23%。根据IRENA的已规划能源情景，到2050年全球化石燃料需求量将从2018年的485艾焦（约116亿吨油当量）小幅下降至440艾焦（约105亿吨油当量），降幅约10%，届时化石燃料在能源需求中的占比将降至62%。根据转型能源情景，到2050年化石燃料需求量将降至130艾焦（约31亿吨油当量），降幅近75%，相应地占能源需求的比重将降至24%。相比之下，2050年可再生能源在全球一次能源供应总量中的占比将不同程度地增长，在已规划能源情景中将增至27%，在转型能源情景中将增至65%。OPEC认为，经合组织国家和地区石油需求下降、非经合组织国家和地区石油需求上升的趋势比以往更加明显。预计到本世纪30年代末全球石油需求将趋于平稳，并可能已开始下降。到2040年，全球石油需求将从2019年的9970万桶/日增至1.093亿桶/日，到2045年将达到1.091亿桶/日，届时石油仍将是全球主要能源来源，占比27%以上，其次是天然气（占比约25%）和煤炭（占比近20%）。2019～2045年间，煤炭需求年均下降0.3%，是唯一一个需求下降的能源类型；水能和生物质能需求年均增长将分别达到1.4%和1.2%；核电也有类似涨幅，年均增长1.7%；太阳能、风能和地热能需求将以年均6.6%的速度增长，显著高于其他能源类型，三者合计在全球能源结构中的占比将从2019年的2.1%增至2045年的8.7%。BP展望的三种情景均认为，随着电气化进程的推进，化石能源在全球能源系统中的占比将降低，同时可再生能源的占比将提升。在三种情景中能源转型程度有显著不同，到2050年化石能源在一次能源中的占比将由2018年的85%分别降至67%～22%不等，而非水可再生能源将由2018年的5%分别增长至22%～59%不等。BP表示，石油需求受效率提升和道路交通电气化驱动，在三种情景中均呈现下降趋势，而天然气预期基于广泛的需求以及持续增长的全球供给，在各情景中有着不同的发展趋势。一切如常情景中，石油需求将在本世纪20年代前期达峰并保持平稳，天然气需求将在未来30年持续增长，到2050年比2018年增加三分之一。在快速转型情景和净零情景中，石油需求将不会完全恢复到新冠肺炎疫情前的水平，天然气需求将分别在本世纪30年代中期和20年代中期达峰，且到2050年，石油需求将降至2018年水平，天然气需求将比2018年低三分之一。在EQUINOR的展望中，竞争情景中，到2050年化石燃料在全球一次能源需求中的占比降至73%，其中石油仍是最大的能源来源，占比约30%。改革情景中，展望期内化石能源份额降至66%，其中天然气超过石油，成为最大的能源来源，占比约25%。反弹情景中，化石能源份额降至47%，其中石油需求于本世纪20年代初达峰，天然气需求于2030年前后达峰。到2050年，可再生能源将成为最大的能源来源。TOTAL炸裂情景中，到2030年石油需求达峰，煤炭几乎消失。天然气仍然是确保电网稳定性和灵活性的关键。可再生能源和天然气发挥关键互补作用，煤炭在欧洲消失，但难以在全球范围内淘汰。BNEF指出，石油需求将于2035年达峰，此后以年均0.7%的速度逐渐下降，到2050年回落至2018年的水平；天然气是展望期内唯一保持消费量增长的化石燃料，以年均0.5%的速度持续增至2050年。随着新能源汽车普及率提高，交通运输领域石油需求将持续承压，并抵消航空、航运和石化等领域石油需求的增长。建筑、工业、航空和航运等领域缺少经济的低碳替代燃料，仍难以摆脱对天然气和其他油品的重度依赖。根据MCKINSEY报告，在加速转型情景中，全球化石燃料需求将持续下降，特别是石油和煤炭下降更加明显。在参考情景中，天然气需求反弹要比石油需求反弹来得更快，煤炭则不会恢复到新冠疫情之前的需求水平。由于化工和航空领域需求增长，2050年全球一半以上的能源需求仍将由化石燃料来满足，化石燃料在能源系统中将继续发挥重要作用。化石燃料总需求可能在2027年达到峰值。此前MCKINSEY的报告曾预测化石燃料达峰时间为2030年。具体而言，全球煤炭需求已于2014年前后达峰，并在2019至2050年期间继续下降近40%；石油需求峰值可能会在2029年到来，随后到2050年下降约10%；在接下来的十到十五年中，天然气在全球能源需求结构中的占比将继续增长，其需求峰值将出现在2037年前后，2050年的天然气需求也比现在高5%左右。基准情景中，2050年煤炭、石油占全球一次能源需求的比重分别降至约18%、28%，天然气占比缓升至24%，化石能源在2035年前后达峰；2050年非化石能源占比约30%，其中非水可再生能源占比约20%。加快转型情景中，发电用煤增长有限、工业用煤有所减少，煤炭占全球一次能源需求的比重更快下降；随着汽油用油较快达峰，石油占比降幅扩大；天然气占比略有下降。2050年煤炭、石油、天然气占比分别为13%、27%、20%，化石能源在2025～2030年间达峰；非化石能源占比大幅提升，2050年约40%，其中非水可再生能源占比约30%，2045～2050年超越石油占据一次能源最大份额。2摄氏度情景中，2050年非化石能源占比约58%，其中非水可再生能源占比约46%，较加快转型情景进一步提高。疫情下生产生活方式的变革使得世界石油需求峰值提前到来，天然气仍是实现低碳转型的现实选择，展望期内需求有望平稳增长。参考情景中，预计2050年，非化石能源占比升至30%。天然气需求稳步增长，2050年达6.1万亿立方米，占比升至30%，超过石油成为第一大能源。石油需求2035年前后达峰，约50.9亿吨，2050年降至47.9亿吨。2摄氏度温控情景中，预计2030年和2050年非化石能源占比分别达28%和47%。化石能源总体需求将于2030年前后达峰，而后快速下降，特别是煤炭。2030与2050年，天然气需求分别约4.6万亿立方米和5.4万亿立方米，在一次能源中的占比分别为26%和27%。石油需求2030年前后达峰，峰值49.4亿吨，石油的原材料属性支撑石油需求规模长期保持较高水平。综合以上各机构的研判，全球一次能源结构正加速向多元化、清洁化和低碳化迈进。在渐进式转型情景中，多数分析认为，化石燃料总需求的峰值至少在本世纪20年代还不会到来，其中煤炭需求将持续下降；考虑到电动汽车快速普及、燃油效率提升等因素，石油需求可能会在本世纪20至30年代达峰，并且越来越多的分析认为，此次疫情可能会成为石油需求触顶的临界点；作为实现低碳转型的现实选择，天然气在2050年前还有较大增长空间，在化石燃料组成中占比将逐渐上升，并有可能超越石油，成为全球第一大能源。到2050年化石能源占比仍将高于非化石能源，在能源结构中占据主导地位。
相比之下，在激进式转型情景中，多数分析认为，化石燃料总需求将在本世纪20年代达峰，石油需求相较于渐进式转型情景将更快达峰，随后天然气也将在展望期内达到需求峰值。随着技术的进步，化石燃料和可再生能源之间的可替代性进一步提高，到2050年非化石能源占比将超过化石能源，化石能源在能源结构中的主体地位被替代。以风能和太阳能为主导的可再生能源，毫无疑问是增速最大的能源类型，在所有分析中的占比都呈现上升趋势，在激进式转型情景中其占比占据领先地位，并有可能成为全球一次能源的最大来源。能源系统去碳化推动终端能源消费电气化水平不断提高，终端电气化水平提高推动电力需求持续快速增长。多数分析认为，2050年电力占全球终端能源消费的比重将达到30%或更高，到2050年全球电力需求将增长至少50%以上。同时，可再生能源成为电力发展的重要选择，主导全球电力增量。在所有情景分析中，煤电在发电量中的份额均出现下降，非水可再生能源发电量所占份额则快速增长。IEA的分析显示，疫情巩固了电力系统在现代经济体中的重要地位，未来电力需求增长速度将超过所有其他燃料，新兴经济体电力需求复苏速度将高于发达经济体。既定政策情景中，到2030年，电力将占全球终端能耗的21%。煤炭发电量进一步下降，到2025年全球退役燃煤发电装机将与新增燃煤装机持平。可再生能源发电在疫情期间表现出较强的弹性，有望实现强劲增长。可再生能源将在2025年取代煤炭成为主要发电方式，到2030年，水能、风能、光伏、生物能、地热和海洋能将确保近40%的电力供应。其中太阳能光伏发电成为新的电力供应支柱，并有望大规模扩张。预计2020～2030年，可再生能源电力将贡献全球电力需求增量的80%。可持续发展情景中，可再生能源发电，尤其是太阳能发电的发展将更加引人注目。光伏发电逐渐成为电力供应的重要方式，到2025年光伏发电装机容量将增长两倍，此后直至2040年都将保持高速增长。光伏发电和风电在全球电力供应中的占比将从2019年的8%上升至2030年的近30%、2040年的近50%。光伏发电和燃煤发电的前景对比明显。未来20年，全球电厂建设将逐步摆脱对煤炭的依赖，煤炭在全球发电结构中的比重将从2019年的37%下降至2030年的15%、2040年的5%。IRENA指出，2019年全球可再生能源发电量增量超过电力需求增量，化石燃料发电量出现下降，这是几十年来全球发电总量增长情况下化石燃料发电量首次出现下降。尽管可再生能源补贴减少、全球GDP增速放缓，但可再生能源发电技术成本不断下降，许多地区的风光发电已成为成本最低的电力来源，未来10年全球大多数可再生能源成本将具备竞争优势。根据已规划能源情景，2050年电力在全球终端能源消费中的占比将增至30%。根据转型能源情景，2050年电力将成为核心的能源载体，在终端能源消费中的占比将增至近50%。该情景中，在现有规划基础上，全球每年还需增加1000太瓦时电力需求，以提升终端用能电气化水平。终端用能电气化将推动可再生能源电力需求增长。到2050年，可再生能源发电占比将从2018年的26%增至86%。OPEC认为，2019～2045年间，相对于一次能源需求略低于1%的年均增速，发电量的增长速度将继续加快，受运输、制冷等各个部门电气化水平提高的驱动，预计展望期内全球发电量年均增速将达到2.2%，这与经济和人口增长预期相符，且发电量增量大部分将来自于发展中国家。BP展望的三种情景均认为，未来电气化将扮演更为重要的角色。在一切如常情景中，到2050年电力在全球终端能源消费中的占比将从2018年略高于20%增至34%。在快速转型情景和净零情景中，电力在终端能源消费中的占比将分别增至45%和逾50%。全球发电总量的增长将由可再生能源主导，在快速转型情景和净零情景中，全球发电量增量将全部来自可再生能源电力，在一切如常情景中可再生能源电力将贡献发电量增量的75%。BP表示，风光发电成本将持续降低，并引领可再生能源发展。到2050年，风光发电成本在快速转型情景中将分别降低约30%和65%，在净零情景中将分别降低35%和70%。成本下降将带动可再生能源装机建设。在快速转型和净零情景中，展望期前半段风电和光伏发电装机年均增长量将分别达到约350吉瓦和550吉瓦。EQUINOR展望的所有情景都显示，电力需求长期前景光明。2018～2050年间，全球电力需求将增长52%～80%不等，其中反弹情景的电力需求增长最快。竞争情景、改革情景和反弹情景中，2050年电力在全球终端能源消费中的占比将分别达到24%、30%和42%。世界各个国家和地区的电力需求都将增长，其中新兴经济体电力需求增长最快。TOTAL动力情景中，展望期内生活水平（特别是新兴市场）提高和GDP提升推动电力需求增长，同时各种终端用户应用中的能效提升会限制电力需求的整体增长。预计2050年全球终端能源消费中电气化程度提升至30%；电力需求中60%的增量来自居民、商业和工业部门；欧洲、中国、美国运输部门电气化需求占到电力需求的12%；风电和光伏发电占发电量增量的70%。炸裂情景中，碳中和政策促进电力需求大幅增长。预计2050年全球终端能源消费中电气化程度提升至40%；电力被广泛应用于制取绿氢，制氢所需电力占电力需求的12%；风电和光伏发电量超过全球净增电力需求，80%的电力来自可再生能源；煤电在全球范围内消失，电力部门几乎实现碳中和。在BNEF的经济转型情景中，展望期内，预计电力需求将增长62%，全球发电装机将从2019年的7367吉瓦增至2050年的20391吉瓦，其中化石燃料发电装机占比将从55%降至23%，风能和太阳能发电装机占比将从18%增至58%。预计到2050年，化石燃料发电量在全球发电结构中占比为24%，其中石油发电几乎被淘汰，燃煤发电量全球占比仅为12%；可再生能源发电量全球占比为69%，其中风能和太阳能发电量全球占比高达56%。未来30年新建电源投资中80%将投向风电、太阳能发电和储能三大产业。在气候情景中，到2050年，清洁电力供应规模将达到100万亿千瓦时，相当于目前全球发电量的5倍，所需的电源规模也将是目前的6～8倍；这些清洁电力的三分之二将用于满足交通、建筑和工业领域的用电需求，其余的用于制氢。根据MCKINSEY报告，在未来10年内，可再生能源发电将比现有的化石能源发电成本更低，这将引发太阳能光伏、陆上和海上风电装机容量急剧增加。从2020年到2050年，随着能源需求激增、财富增加以及绿色氢能发展，全球电力需求将翻一番。到2050年，电力在能源消费结构中所占份额将从现在的19%增长到30%。从2035年到2050年，电力需求增量中40%将用于制氢。在基准、加快转型、2摄氏度情景下，2050年全球电力占终端能源需求的比重分别约34%、40%、52%，呈现出明显的加速提升态势。虽然能效提升会减缓用电增长，但受工业化进程、电气化加速、城市化发展等因素驱动，全球电力需求将保持快速增长。基准情景中，2050年全球电力需求约55万亿千瓦时，较2019年增长约1.2倍。加快转型情景中，2050年全球电力需求约60万亿千瓦时，增长约1.4倍。2摄氏度情景中，2050年全球电力需求约64万亿千瓦时，增长约1.5倍。可再生能源以较快速度渗透融入全球能源系统，全球发电装机快速攀升。在基准、加快转型、2摄氏度情景下，2050年全球发电装机分别增至约212亿、251亿、289亿千瓦，较2019年增长2倍以上。参考情景中，预计2050年终端用能电气化水平超过30%，世界电力需求达到49.5万亿千瓦时，展望期内年均增长2.1%，是一次能源需求增速的2.2倍。得益于技术进步、以及对本地化资源开发重视，风、光等非水可再生能源发电持续快速增长，贡献新增发电的55.4%；水电、核电和天然气发电也将保持较快增长。2050年非化石能源和天然气发电占总发电量的比重达到80.3%。2摄氏度温控情景中，预计2030年和2050年终端用能电气化水平分别约28%和45%，发电结构加快清洁低碳化，2030与2050年非化石能源发电占比分别超过52%和73%。注：图中的渐进式转型、激进式转型情景分别选取了各机构有代表性的预测情景，并未列出各机构所有预测情景综合以上各机构的研判，能源系统去碳化将推动终端能源消费的电气化水平不断提高，这也是能源发展大势所趋。除个别情景外（如EQUINOR的竞争情景中2050年电力在全球终端能源消费中的占比为24%），其他分析普遍认为，2050年电力占全球终端能源消费的比重至少将达到30%。终端电气化水平提高、数字化转型加快等推动电力需求持续快速增长。根据IEA可持续发展情景和2050年净零排放情景，到2040年全球发电量将增长40%以上；根据其他机构的各种分析，到2050年全球电力需求将增长至少50%以上。电力是增长最快的终端用能品种，新兴经济体电力需求复苏速度高于发达经济体。
同时，电力行业也是全球能源行业转型的焦点之一。为应对气候变化、满足用电增长，各国普遍将可再生能源开发利用作为电力发展的重要选择。在所有分析中，随着发电行业大规模脱碳，煤电在发电量中的份额均出现下降，非水可再生能源发电量所占份额则快速增长。尤其激进式转型情景中，风电和太阳能光伏发电的开发潜力巨大。到2050年，在发电量增量方面，非水可再生能源将成为无可争议的领导者，这也是当前全球能源转型的最重要特征之一。尽管新冠肺炎疫情全球流行促使碳排放大幅减少，但全球碳排放量在经济复苏后将会出现回弹。在渐进式转型情景中，多数分析认为，全球能源相关碳排放将继续上升，并于本世纪20至30年代达峰，全球平均温升将超过2摄氏度。在激进式转型情景中，多数分析认为，为使全球平均温升控制在2摄氏度或更低，能源相关碳排放将快速下降，到2050年降至当前水平的30%或更低，这需要对能源生产和消费进行更快的结构调整。IEA的分析显示，既定政策情景中，在2020年预期下降7%之后，预计2021年全球能源系统碳排放将反弹，2030年上升到2019年水平，随后到2040年基本保持稳定。延迟复苏情景中的碳排放趋势比既定政策情景略低，但这是因为经济活动减少，而非能源消费或生产结构发生变化。可持续发展情景中，预计2030年能源系统碳排放将降至243亿吨，较2019年减少27%；2040年降至147亿吨，较2019年减少56%。随着越来越多的国家和公司制定和实现减排目标，全球能源系统有望在2070年达到零净排放。2050年净零排放情景中，到2030年能源系统碳排放较2010年降低45%，2050年才有望实现净零排放，并且有50%的可能性将全球升温控制在1.5摄氏度。根据IRENA已规划能源情景，到2030年，能源相关二氧化碳排放量将略有增加，到2050年，排放量将降至330亿吨，与目前水平大致相当，这可能会导致本世纪下半叶全球温度升高2.5摄氏度。相比之下，根据转型能源情景，到2050年，全球能源相关二氧化碳排放量将以年均3.8%的速度降至95亿吨，足以保持本世纪全球升温与《巴黎协定》目标相符。届时能源相关二氧化碳排放量与如今相比将减少70%，其中90%以上的减排量可通过可再生能源和能效措施实现。但即便能实现雄心勃勃的能源转型，全球剩余排放量仍会占到当前排放水平的三分之一左右，能源密集型行业、航运和航空业的排放量仍然巨大，针对这些行业的减排挑战，生物燃料、合成燃料、新材料和循环经济的技术进步都极为重要。OPEC认为，2019～2045年间，能源相关二氧化碳排放量将保持在370亿吨以下水平，到2045年将达到368亿吨，较2019年增长24亿吨，涨幅约7%，不及能源需求总量涨幅的三分之一。其中煤炭仍将是最大的二氧化碳排放源，在能源相关二氧化碳排放量中占比约为37%。在BP的一切如常情景中，全球能源相关二氧化碳排放量将在本世纪20年代中期达峰，但随后不会显著下降。到2050年，碳排放将从2018年的338亿吨降至305亿吨，降幅约10%。在快速转型情景中，2050年能源相关二氧化碳排放量将降至94亿吨，较2018年下降约70%，符合全球温升控制在2摄氏度以内的目标。在净零情景中，2050年能源相关二氧化碳排放量将降至14亿吨，较2018年下降至少95%，可将全球温升控制在1.5摄氏度。在EQUINOR的竞争情景中，全球能源相关二氧化碳排放将从当前水平逐步升高，在本世纪30年代末期达到365亿吨的峰值，随后缓慢下降，到2050年降至347亿吨。改革情景认为，能源相关二氧化碳排放量已于2019年达峰，2050年将降至263亿吨，2018～2050年间年均降速0.7%，但仍无法满足2摄氏度温升目标。反弹情景同样认为，能源相关二氧化碳排放量已于2019年达峰，但在随后的2020～2050年间将以年均3.6%的速度下降。该情景符合2摄氏度目标以内的温控目标，2018～2050年间累计排放量预计将达到7400亿吨。TOTAL动力情景中，电力部门碳强度将从2018年的460克二氧化碳/千瓦时降至2050年的220克二氧化碳/千瓦时，使二氧化碳减排140亿吨。炸裂情景中，风电和光伏发电将促进能源系统深度脱碳，到2050年能源相关二氧化碳排放量将从330亿吨降至80亿吨，降幅超75%，如果考虑到CCS技术的应用，将降至75亿吨。剩余排放量将通过直接空气捕获等技术来实现。在BNEF的经济转型情景中，燃料燃烧的二氧化碳排放量已于2019年达峰。2020年，疫情所致减排量相当于目前至2050年间2.5年的减排成果。此后随着经济逐渐复苏，排放量虽有回升，但也无法恢复至2019年水平。2027～2050年，能源行业二氧化碳排放量预计将以年均0.7%的速度下降。但是，在能源行业排放量惯性之下，到2100年，全球平均气温仍将上升3.3摄氏度。若想将全球温升控制在2摄氏度以内，全球排放量需每年递减6%；若想将全球温升控制在1.5摄氏度以内，排放量需递减10%。根据MCKINSEY报告，参考情景中，全球能源相关二氧化碳排放量将在2023年达峰，随后直至2050年将稳定下降约25%，这意味着全球温升将朝着3.5摄氏度的方向发展。加速转型情景中，随着更快转向可再生能源发电，以及公路运输和工业等终端细分市场新型低碳技术的加速应用，2050年能源相关二氧化碳排放量比参考情景低20%，但即便如此，距离1.5摄氏度温控目标还有很大差距。根据1.5摄氏度路径的要求，到2050年，能源相关二氧化碳排放量需要比参考情景低90%。基准情景中，全球碳排放在2035年前后达峰，2050年降至约357亿吨，较2019年高约7%，全球平均温升超过3摄氏度。加快转型情景中，全球碳排放在2025年后持续下行，2050年约223亿吨，约为2019年的三分之二，全球平均温升在2040～2045年间超过2摄氏度。2摄氏度情景中，全球碳排放快速下降，2050年仅97亿吨，约为2019年的30%。参考情景中，全球能源相关二氧化碳排放在2035年前后达峰，总量约370亿吨；2035年后，碳排放逐步回落，2050年降至320亿吨左右。加速智能互联情景中，能源需求总量减少，能源转型加快，能源碳排放将于2030年前后进入峰值平台期，之后稳步下降，2050年约298亿吨，较参考情景下降7%，但与2摄氏度温升控制目标仍有差距。2摄氏度温控情景中，各国通过实施更严格的碳税、碳配额总量控制等方式，大力提高能效水平，加快非化石能源发展，优化化石能源结构，能源相关碳排放于2025年前后达峰，之后快速下降，2050年降至113亿吨，较峰值水平下降63%。注：图中的渐进式转型、激进式转型情景分别选取了各机构有代表性的预测情景，并未列出各机构所有预测情景综合以上各机构的研判，尽管新冠肺炎疫情全球流行促使碳排放大幅减少，但全球碳排放量在经济复苏后将会出现回弹。在渐进式转型情景中，多数分析认为，全球能源相关碳排放将继续上升，并于本世纪20至30年代达峰，峰值不超过370亿吨，与各机构此前版本预测相比，碳排放达峰时间提前、峰值降低。也有少数分析（如BNEF的经济转型情景、EQUINOR的改革情景等）认为，能源相关二氧化碳排放量已于2019年达峰，但即便如此，根据预测的碳排放趋势，全球平均温升仍将超过2摄氏度。就目前的能源转型进程来看，近年来可再生能源在能源结构中占比的提升、能源强度以及终端用能电气化程度的改善，还难以满足全球气候目标需求，世界仍处在一条不可持续的发展道路上。
相比之下，在激进式转型情景中提供了将全球平均温升控制在2摄氏度或更低的能源系统发展框架。多数分析认为，为避免实质性的全球气候变化，全球能源相关碳排放将快速下降，到2040年降至147亿吨或更低（根据IEA可持续发展情景和2050年净零排放情景），到2050年降至约100亿吨或更低，与当前水平相比降幅约70%或更高。这需要对能源生产和消费方式进行更快的结构调整，才能打破碳排放趋势。
BP表示，如要实现碳排放快速、可持续的减少，需要实施一系列政策措施，如大幅提升碳价等。除了进一步发挥政策的作用外，还需要转变消费者的行为和偏好，否则将面临严峻的减排挑战，也将面临更高的经济成本。IEA的可持续发展情景显示，为了让世界走上全面实现可持续能源目标的轨道，除了太阳能、风能和能源效率技术的快速发展，未来10年将见证氢和碳捕获、利用和存储技术的大规模发展，以及核能发展的新势头。IRENA认为，氢和合成燃料、直接电气化、先进的生物燃料和碳管理以及创新的商业模式等对减排至关重要。新冠肺炎疫情对全球能源供需带来巨大冲击。短期来看，疫情仍将持续，但经济开始回归增长，能源需求预计在近几年内反弹至2019年水平；长期来看，经济和能源市场将从疫情的影响中恢复过来，能源转型有望在未来几十年进一步加速。目前，全球能源加速向绿色低碳方向转型，越来越多的国家行动起来，设定各自的碳中和目标时间，将能源系统转型视为经济脱碳的关键驱动力，并将投资清洁能源产业纳入恢复经济的行动之中。未来10年或将成为世界加速向清洁能源转型的关键时期。[1]IEA. World Energy Outlook 2020 [R]. 2020.[2]IRENA. Global Renewables Outlook Edition: 2020 [R]. 2020.[3]OPEC. World Oil Outlook 2020 [R]. 2020.[4]BP. Energy Outlook 2020 edition [R]. 2020.[5]TOTAL. Energy Outlook 2020 [R]. 2020.[6]EQUINOR. Energy Perspectives 2020 [R]. 2020.[7]BNEF. New Energy Outlook 2020 [R].2020.[8]MCKINSEY. Global Energy Perspective 2021 [R]. 2021.[9]国网能源研究院有限公司.全球能源分析与展望2020 [R]. 2020.[10]中国石油经济技术研究院.2050年世界与中国能源展望(2020版) [R]. 2020.[11]世界经济论坛.能源转型的速度 渐进式还是快速? [R]. 2019.[12]杨永明.全球主要能源展望报告对比与启示(2020) [J].能源情报研究, 2020年3月.“十四五”初年，在“双碳目标”背景下，为助力能源转型，促进企业创新、产业变革与社会可持续发展，国际能源网凭借16年蓄积之力，继续构筑产业重磅年度盛会。
“2021第六届中国光伏产业论坛”将在北京举办。论坛以“能源转型 光伏先行”为主题，将深入解读新时代能源高质量发展形势与政策，探讨新型电力系统下光储充一体化的发展机遇，宣扬业内新技术、新产品与创新理念，探索光伏产业发展新目标，并对光伏产业各先进企业进行表彰，凝心聚力为实现碳达峰、碳中和献计献策！