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欧洲能源危机愈演愈烈,全球能源结构发展趋势如何?

愈演愈烈的欧洲能源危机使能源问题的关注度不断攀升,也令全球能源结构的发展趋势成为热点。从地区结构来看,北美、欧洲以及亚太地区是一次能源的主要消耗

愈演愈烈的欧洲能源危机使能源问题的关注度不断攀升,也令全球能源结构的发展趋势成为热点。从地区结构来看,北美、欧洲以及亚太地区是一次能源的主要消耗地。2000年后,亚太地区超越北美地区,成为一次能源消费量最大的地区,并且消费量不断攀升。从能源使用结构来看,大部分国家的主要能源来源依然是石油和天然气,其中欧洲清洁能源使用占比较大,中东则97%的能源来源均为石油和天然气。但值得注意的是,主要发达国家的一次能源使用量均在下降。随着全球范围内清洁能源的重要程度不断上升,大量投资主要集中于清洁能源方面,传统化石能源的投资增速下降甚至负增长。未来化石能源需求占比预计逐步下降,市场份额将出让给水电和可再生能源等清洁能源。

全球一次能源结构概况

一次能源直接取自自然界,即天然能源,指在自然界现成存在的能源,又分可再生和非再生能源。非再生能源有石油、天然气、原煤、核燃料等。可再生能源有太阳能、风能、水能、海洋能、生物质能等。

二次能源是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源。主要有电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、热水和汽油、煤油、柴油、重油等石油制品。在生产过程中排出的余能,如高温烟气、高温物料热,排放的可燃气和有压流体等,亦属二次能源。

进入21世纪以来,全球一次能源耗用总量保持稳定增长趋势。2020年,全球一次能源消费量为556.63艾焦耳,较2010年增加10.14%,较2000年增加40.11%。除2020年因疫情原因出现大幅回落外,全球一次能源耗用总量近20年保持2%的年均增长率。

从一次能源使用结构来看,占比最大的是石油,占比超31%;第二是煤炭,占比27%;第三是天然气,占比25;其余水电、可再生能源和核能分别占比7%、6%、4%。

20年前能源主要来源于石油,约39%的能源消耗量来自石油,但石油的耗用量占比在20年里下降了8%,目前仅占比31%,依旧是最主要的能源来源。煤炭则经历了先增后减的情况,从2001年开始煤炭的使用量快速增长,在2012年达到增长高峰,随后在2015年开始消费量逐步减少。天然气作为清洁的化石能源,占比一直在22%以上,增速在近年相对较快。过去20年里耗用量占比增长速度最快的是可再生能源,从2000年的2.64艾焦耳、占比不到1%上升至2020年的31.71艾焦耳、占比5.7%,增长超过10倍,年平均增速超过10%。核能出于安全角度考虑在逐年下降,目前占比仅4%。水电占比相对较为平稳,增速与整体能源使用增速差不多。

总体来看,化石能源仍然占据主导地位。2020年,化石能源的耗用量占比约为83%,仅较2000年下降了不到3%。水电和可再生能源占比约13%。

图为全球一次能源消耗量(单位:艾焦耳)
  
图为2000—2020年能源使用结构(单位:艾焦耳)
   
图为可再生能源消耗量及其增速(单位:%)
   

从分类角度看能源消费

1、煤炭

按不同能源分类来看,煤炭整体消费增速从2003年开始下降,全球煤炭年消费量在2014年达到高峰,随后开始逐步回落。2020年全球煤炭总消费量为151.42艾焦耳,较2014年下降了超过20艾焦耳。亚太地区是煤炭的主要消费地,2020年消费占全球的比例接近80%。而在亚太地区中又以中国的消费量最大。最近20年内,中国的煤炭消费量占亚太地区总消费量的比例不低于60%,最高超过72%。2020年,亚太地区占比最大的中国煤炭消费占比68%,印度达15%。短期内,中国仍然是世界范围内最大的煤炭消费国,2020年中国煤炭消费占全球比重为54%。

2、石油

与煤炭不同,石油消费量在2000年至2019年保持较为稳定的增长,年均增长率在1.15%。2003年后,亚太地区超越北美地区,成为石油消费量占比最大的地区。2020年,亚太地区石油消费量占全球总量的比例为40%,北美地区为24%,欧洲地区为16%,分布相对煤炭较为均衡。2020年,受疫情影响,石油消费量较2019年出现较大程度下滑,石油消费量最大的国家依然是美国,共消费32.54艾焦耳,占比达18.7%;其次为中国,共消费约28.5艾焦耳,占比达16.4%;欧盟共消费约20.03艾焦耳,占比达11.5%。在中国石油消费量及占比逐年增加的过程中,美国、欧盟的消费量及占比逐年下降。

3、天然气

天然气是过去20年里消费量增长速度最快的一次能源之一,2020年全球消费量较2000年增加了60%,其中增长幅度最大的地区是中东地区,增长率为201.31%,年均增长率高达5.71%。目前,全球天然气消费量最大的地区为北美地区,占比27%;其次为亚太地区,占比23%;欧洲、中东和独联体均分别占比14%。按照消费增长趋势,中东后期将成为第三大消费地区。

从增速来看,北美地区的天然气消费前期较为平稳,2008年后保持稳定增长,而亚太地区则保持持续高速增长,年均增长率高达5.4%,仅次于中东地区。2020年,全球天然气消费量最大的国家仍为美国,消费量为29.95艾焦耳,其次为俄罗斯,消费量为14.81艾焦耳,中国2020年天然气消费量约为11.90艾焦耳,占亚太地区消费总量三分之一。在进一步推进碳排放量的政策大环境下,预计全球天然气消费量保持上升趋势。

4、核能

进入21世纪以来,核能的消费量与重要程度逐年下降。2020年,核能为消费量最小的一次能源。核能发电对于科学技术要求较高,因此主要分布在北美、欧洲以及亚太地区,在以发展中国家为主的中南美洲及非洲等地区消耗量极少。同时,由于核能安全事故多发且后果严重,欧洲及北美地区亦逐步关停核电站并向其他替代能源转移。在2011年福岛核电站泄漏事故后,日本核能消费量迅速下滑。亚太地区核能消费量增长的主要动力来自中国。2020年中国核能消费量约为3.25艾焦耳,较2000年上升了1843.33%,较2010年上升了365.60%,但占一次能源消费总量不足2.5%。2020年,核能消费量最大的两个国家是美国与法国,美国核能消费量达7.38艾焦耳,占全球比例30%,但占其一次能源消费总量不足10%。法国核能消费量为3.14艾焦耳,占全球比例14%,占其一次能源消费总量的36.09%,为世界上对核能依赖程度最高的国家。

5、水能

水电是一种应用较为广泛的清洁能源,2020年水电消费量占一次能源总消费量的7%。过去20年里,亚太地区是水电消费量增加最为明显的地区,其增长的主要动力同样也是中国。其余地区水电消费量大体保持平稳。2020年,全球水电消费量最大的国家是中国,共消费11.74艾焦耳,占全球水电总消费量的30.77%,较2000年增长超过5倍。北美、南美以及欧洲水电消费量最高的国家分别为加拿大、巴西以及挪威。加拿大与巴西水电消费量占其一次能源消费量的比例超过25%。挪威对水电的依赖程度最高,水电占比接近65%。

6、可再生能源

可再生能源包括风能、地热及生物质能等,是近年来发展速度最快的一次能源。2020年,全球可再生能源的消费量为2000年的12倍。目前可再生能源消费量最大的地区是亚太地区,占比近40%,最大的消费国是中国,其次为美国。欧洲虽然可再生能源的绝对使用量仅占全球的28%,但是在其能源结构中的比重基本是全球最高。

从地域角度看能源消费

从地区结构来看,北美、欧洲以及亚太地区是一次能源的主要消耗地。2000年后,亚太地区超越北美地区,成为一次能源消费量最大的地区,并且消费量不断攀升。在过去的20年里,亚太地区的一次能源消费量增长超过一倍,而北美、欧洲地区的一次能源消费量则呈下滑趋势。

北美地区一次能源消耗量最大的国家是美国,2020年美国一次能源消费量为87.79艾焦耳,占地区总量的81.67%。而亚太地区的最大消费国是中国,2020年消费量为146.46艾焦耳,占地区总量57.44%。

从地区能源消费结构来看,不同国家与地区之间存在显著差异。美国、欧盟成员国以及中南美洲国家消费量最大的一次能源均为石油。美国在页岩油革命之后一跃成为世界上最大的天然气生产国,因此,美国2020年的天然气耗用占比与石油不相上下,原油和天然气占能源消耗比重达35%及38%,显著高于欧盟及中南美洲国家,全年消费量达到29.95艾焦耳,为全球之最。与此同时,美国的可再生能源也是需求中增长快速的消耗方式,虽然基数低,但依然从20年前仅占比1%增长至占比7%,与煤炭和核能的10%及8%接近。

中南美洲地区多地处热带,水网密布且降水量丰富。优越的自然条件为其水电发展提供了良好的基础。2020年中南美洲地区水电消费占比约为22.40%,全球其他地区水电消费占比均不超过10%。巴西是中南美洲的代表国家,年度能源消耗量约为12艾焦耳,主要消费能源来自石油和水电,分别占比38%和29%,但两者占比均明显下降,主要份额分给了可再生能源。巴西可再生能源也保持较高增速,从4%增长至17%。

欧盟成员国多数经济发达且科学技术先进。同时,欧盟地区也是全球推进碳减排的先锋,在过去的20年里,欧盟地区煤炭与石油的消费量显著下滑,天然气消费量保持平稳,可再生能源消费量大幅度上升。

目前英国的主要能源消费来自于石油和天然气,分别占比35%和38%,可再生能源消费占比同样快速提升,20年间占比从1%增长至17%。而可再生能源中,风能的占比提升到了56%,也就是说风能的变化将影响英国约8%的能源供应。但是其余煤炭、核能以及水电的使用则压缩至非常低的水平。

德国相对于英国来说能源供应较为多元化,主要能源来源还保留煤炭,占比15%,但前三大能源消费依然来自于石油、天然气和可再生能源,消费占比分别为35%、26%和18%。德国的再生能源中,风能的使用比例也达到53%。

中东与俄罗斯地区均有丰富的天然气资源,天然气在一次能源消费占比中均超过50%。中东地区能源消费结构较为单调,天然气与石油分别占比55%和43%,合计超过98%。中东地区与独联体地区拥有丰富的天然气资源,因此天然气在该地区国家能源消费结构中占主导地位,消费总量远高于其他一次能源。

化石能源需求逐步下降

从一次能源使用结构来看,占比最大的依然是石油,占比超31%;第二是煤炭,占比约27%;第三是天然气,占比约25;其余水电、可再生能源和核能分别占比约7%、6%、4%。虽然增长速度最快的是可再生能源,20年消费量增长超过10倍,年平均增速超过10%。但是由于基数小,因此依然在消费结构中作为辅助作用存在,但是未来占比不容小觑,预计将成为主流能源来源。可再生能源方面,欧美发达地区和中国表现最佳,美国、欧洲和中国三者加起来占比超全球70%,未来仍然将是高速发展的能源类型。

总体来看,化石能源仍然占据主导地位。2020年,化石能源的耗用量占比约为83%,仅较2000年下降了不到3%。水电和可再生能源占比约13%。值得注意的是,主要发达国家的一次能源使用量均在下降,随着全球范围内清洁能源的重要程度不断上升,大量投资主要集中于清洁能源方面,传统化石能源的投资增速下降甚至负增长。未来化石能源需求占比预计逐步下降,市场份额将出让给水电和可再生能源等清洁能源。

(图片来源:veer图库)

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