不同情景下的全球能源需求预测
全球能源需求的中长期预测是全面把握未来能源消费趋势、决定各国能源规划和成败的关键。在建立全新的全球能源需求预测模型体系的基础上,本文对全球未来20年的能源需求分不同情景、不同国家集团和不同能源品种进行了全面、系统的预测,得出如下结论:在样本情景下,2030年全球一次能源需求总量近185亿吨油当量,较2006年将增加近60%,未来20年全球能源需求仍旧非常强劲;全球能源消费格局将发生根本性转变,发展中国家将成为未来全球能源消费的拉动者;能源消费品种结构将仍以化石能源为主,但随着石油产能峰值的到来,天然气在能源消费中的份额将显著增加。
关键词: 全球能源需求 预测 样本情景 能源高增长 能源低增长
全球能源需求的中长期预测是全面把握未来能源消费发展趋势、制定能源战略的基础和前提,是决定能源规划和成败的关键。目前全球有多家机构定期发布全球能源需求预测结果,其中比较权威和有代表性的是国际能源署(简称IEA)和美国能源部(简称EIA),但是,本文通过对其过去预测结果的分析表明:两机构对全球各主要区域能源需求的预测结果与实际有较大偏差;而其2007年公布的2030年全球能源需求预测结果,对主要发展中国家(如中国和印度等)能源需求的预测明显偏低,对发达国家的能源需求预测则过高,对全球石油需求的预测明显偏大。为更加科学、准确地预测全球能源需求,本文建立了全新的全球能源综合预测模型体系(简称GEIPS),对未来20年全球能源需求进行了全面系统地预测。
全球能源需求预测基本单元划分
鉴于全球国家和地区为数众多且发展程度差异很大,为确保预测的科学性和准确性,本文依据各国经济和社会发展的基本情况,对全球近200个国家和地区进行了分类。将全球所有国家和地区划分为发达国家和发展中国家两大国家集团。
发达国家是指那些已完成或接近完成工业化的国家,其社会经济成熟度高、基础设施完备、社会财富积累丰富、城市化水平较高,主要包括25个经合组织(OECD)成员国,即欧洲的奥地利、比利时、冰岛、英国、丹麦、德国、法国、芬兰、捷克、意大利、瑞典、瑞士、荷兰、葡萄牙、爱尔兰、卢森堡、挪威、希腊、西班牙;美洲的加拿大、美国;大洋洲的新西兰和澳大利亚;亚洲的日本和韩国。
发展中国家是一个不断演化的国家类型,没有明确的定义和严格的划分标准,本文将除25个发达国家以外的国家和地区均作为发展中国家。为更加准确地对发展中国家进行分析和研究,本文依据各国经济发展水平、产业结构、城市化率以及基础设施建设情况等综合指标,将发展中国家分为四类国家集团:第一类发展中国家人均GDP大于7000美元(按PPP,1990年盖凯美元计算,下同)、城市化水平较高、基础设施较完备、经济结构接近发达国家,共计47个国家,主要包括俄罗斯、沙特、墨西哥等;第二类发展中国家大多处于工业化中期,人均GDP在4500-7000美元之间,基础设施和城市化处于世界平均水平,共36个国家,包括中国、巴西、南非等;第三类发展中国家人均GDP在1500-4500美元之间,共37个国家,主要包括印度、印度尼西亚、古巴、埃及等国,这类国家处于工业化早期,城市化率较低,基础设施水平较低;第四类发展中国家人均GDP低于1500美元,共有48个国家,大部分为非洲和亚洲国家,这类国家大多数处于农业社会,经济和社会极不发达。
不同情景下全球一次能源预测结果
影响能源需求的因素很多,而能源需求的变化往往是许多因素共同作用的结果。考虑到预测期内各种影响因素变化的诸多可能性,本文采用情景分析的方式,设定样本情景、能源高增长、能源低增长三种情景,力求全面再现和把握未来全球能源需求变化的趋势。
(一)样本情景
样本情景是基于对现有全球经济社会发展和相关能源走向的研判后,得出的最有可能情景。从经济发展情况来看,受金融危机影响,预计全球经济到2010-2011年,才能普遍得以复苏。以中国、印度、俄罗斯为代表的发展中国家,经济复苏的速度将快于发达国家。预计中国目前积极拉动内需和措施能够得以很好的实施,强大的内需将支撑其经济持续稳定发展,并带动周边国家和地区经济的发展。对于以资源输出为主的国家如俄罗斯等,尽管受金融危机影响,资源需求有所下降、投资减少、全球资源价格持续走低,但是目前全球尚有80%以上的国家和地区未完成或尚未进入工业化,从长期来看,对矿产资源的强劲需求在今后相当长的时间内仍旧存在,而矿产资源的稀缺性和不可再生性决定了资源价格仍旧会震荡走高,资源型国家凭借其资源优势仍旧能够保持平稳的经济增长。预计在预测期内发达国家经济复苏将慢于发展中国家,且未来20年其经济增长速度将明显降低。另外,样本情景下,预计全球现有能源将得到较好的落实和实施,且各项主要能源基本达到预期效果。
1.人口预期。人口是影响能源需求的主要因素,也是预测能源需求的基本参数,人口的预期参考联合国最新预测结果并结合过去30年全球及各国家集团人口演变趋势综合后得出。需要说明的是,样本情形下的人口预期结果同样适用于其它两种情景。预计2030年全球人口总量将达到82.37亿,累计增加17亿,增幅达26% ,人口年均增长率为0.97%。在全球累计增加的人口中将有95%来自发展中国家,预计届时发展中国家人口将占全球的87%;四类发展中国家人口总量分别占全球人口的9.26%、24.75%、34.01%和19.48%。值得注意的是,届时中国和印度两个“人口超级大国”的人口数量之和将达到全球的1/3。
2.经济增长预期。经济增长是影响能源消费的核心要素。经济增长率的预期是在参考世界银行、国家货币基金组织等权威机构预测的基础上,结合对过去几十年全球经济发展的研究综合得出的。预计2006-2030年全球GDP总量年均增速为3.6%,略高于过去25年3.45%的经济增速。从不同国家集团来看,发展中国家经济增速远高于发达国家,特别是第二类和第三类发展中国家(见表1)。
预计2030年全球GDP总量将达到113万亿盖凯美元,是2006年的2.4倍;其中,发达国家GDP总量占全球的份额将从2006年的1/2下降到1/3;而发展中国家GDP总量将达到发达国家的2倍(见图1)。2030年,以中国、巴西为代表的第二类国家集团和以印度为代表的第三类国家集团,其经济总量之和将达到全球的一半以上。未来20年,全球人均GDP将累计增加近90%,达到13800盖凯美元/人。期间发展中国家人均GDP增速约为发达国家的3倍,其人均GDP水平将从2006年的不足发达国家的1/5,上升到1/3。
3.一次能源需求预测。样本情形下,预计2030年全球一次能源的消费总量将达到近185亿吨油当量,与2006年相比增加57.2%,年均增长率达到1.9%(见表2),增长速度与过去25年基本持平;如果分阶段来看,2006-2015年全球能源消费年均增速为2.0%,2015-2030年为1.8%,呈逐步下降的趋势。预计2006-2030年全球人均能源消费量将从1.8吨油当量以1%的年均增长率持续增加至2.4吨油当量。
未来20年,发展中国家能源消费总量年均增长率将达2.8%,而发达国家仅为0.4%;2030年发展中国家能源消费总量占全球的份额将从2006年的56%上升到近70%(见图2)。在发展中国家内部,以中国、巴西为代表的第二类国家集团和以印度为代表的第三类国家集团的能源消费增速最快,2030年两集团占全球一次能源消费总量的份额将分别达到31%和17%。从人均能源消费水平来看,2030年发展中国家人均消费量将增加近50%,而发达国家几乎没有变化。发展中国家将成为未来20年全球能源消费增长的拉动者。
2006-2030年,全球能源消费强度将从246吨油当量/百万盖凯美元下降到163吨油当量/百万盖凯美元,下降幅度近1/3,年均下降率达到1.7%,下降速度大于过去25年1.4%的下降率,说明全球能源使用效率将加速提高。从能源消费结构上看,全球能源消费将仍以石油、天然气和煤炭三种化石能源为主,其占一次能源消费总量的比例将始终维持在80%以上。其中,石油受资源短缺的,预计在2025年左右将达到产量峰值,在能源消费总量中所占的比例将由2006年的34%下降至2030年的29%,下降速度居各种能源之首,尽管如此石油仍将是消费量最大的能源。2006-2030年,煤炭和天然气在一次能源中所占的比例分别由26%和20%上升到28%和23%,天然气消费增速快于煤炭。除三种化石能源以外的其他能源中,水电所占比例略有上升,而核能和生物质所占的份额均有所下降。在预测期内,尽管风能、太阳能等其他可再生能源所占的比例在各种能源中上升得最快,但由于起点低、绝对量小,2030年其份额仍旧只有1.5%(见图3)。
(二)能源高增长和低增长情景
能源高增长情景主要源于两方面原因:其一是经济的高增长,即发达国家得益于的金融援救措施,经济快速复苏,并保持平稳增长;中国、印度等主要发展中国家在自身努力和国际经济大环境有所缓解的情况下,经济也得到较好发展;发达国家和主要发展中国家经济的持续增长带动了矿产资源和原材料的需
求,使其他发展中国家经济得到稳步发展。其二是以美国为首的发达国家,仍旧以高耗能为代价,保持其目前的生活方式,提高的能效被用于保持并扩大传统的人均能源消费范围;而其他发展中国家和低人均能源消费的发达国家节能和措施效果不显著。
与高增长情景类似,低增长情景也源于两方面因素:一方面,由于经济的低增长,即发达国家受金融危机的影响,经济进入全面的衰退,特别是美国将进入上世纪20年代经济危机以来程度最深、时间最长的经济衰退;受此影响,发展中大国中国和印度出口显著下降,造成经济增长的速度明显放缓,并带动其他发展中国家经济增速的降低,全球经济增速显著下降。另一方面,受能源高价格影响,各主要国家在现有的节能基础上,进一步加大节能力度,在预测期内相继出台相关,且各项节能措施实施得力,节能效果显著。
1.经济增长预期。能源高增长情景下,预计2006-2030年全球经济年均增长率将达到4.0%,比样本情景高0.4%。其中发展中国家经济增长速度超过发达国家的2倍。由于未来10年全球主要发展中国家中国、俄罗斯等将进入工业化中后期的加速发展阶段,而2020年后,这些国家将先后进入后工业化,经济增长将有所放缓,因此经济高增长情景下,2020年前全球经济增长更快,而2020-2030年,经济增长与样本情景的差距有所缩小。总体上看,即便在经济高增长的情形下,全球各国家集团经济增长速度仍旧低于过去10年的经济增速。
低经济增长情景下,未来二十几年全球经济年均增长率将比样本情景低0.3%,发展中国家经济年均增长率预计为4.5%,而发达国家仅为1.3%,相比之下发达国家经济增长速度下滑更快,发展的形势更为严峻。值得注意的是,无论处于何种情景,预计中国和印度的经济增长均将保持较高速度,两个发展中大国未来经济的发展将直接关系到全球经济总体走势。
预计在高增长情景下,2030年全球GDP总量将达到123万亿盖凯美元,比样本情景高约10%,其中发展中国家和发达国家GDP总量将分别为83万亿盖凯美元和40万亿盖凯美元。届时全球人均GDP将达到15000盖凯美元。在低增长情景下,全球GDP总量将达到104万亿盖凯美元,经济总量也已超过2006年1倍,与其他情景相类似,届时发达国家GDP总量仍将仅为发展中国家的1/2,但是人均GDP水平将为发展中国家的3倍。
2.能源高增长情景和低增长情景下全球一次能源需求预测。在能源高增长情景下,预计2030年全球能源消费总量将达到194亿吨油当量,年均增长率达到2.1%,比样本情景高0.3个百分点,与2006年相比,能源消费总量将增加2/3。期间,发展中国家能源消费增长率将达到3.1%,是发达国家的5倍。届时发展中国家能源消费总量所占的比例将由2006年的56%,提高到70%。在能源低增长情景下,2006-2030年能源年均增长率将为1.7%,预计消费总量将达到175亿吨油当量。低增长情景下2030年发达国家能源消费总量仅比2006年增加了2.5亿吨(见图4)。
从能源消费强度的变化上看,2030年能源高增长和低增长情形下全球能源消费强度分别为157吨油当量/百万盖凯美元和169吨油当量/百万盖凯美元,分别比2006年下降了36%和31%,能源高增长情景下的下降幅度较大。另外,不同国家集团能源消费强度在各种情景下的下降速度基本相同,说明全球能源使用效率在未来二十几年将普遍有所提高。
高能源增长情景下,全球能源消费结构的显著特点是,石油在一次能源消费中所占的比例在三种情景中最低,仅为28%;而煤炭所占的比例最高,达到30%。而能源低增长情景下石油和煤炭的比例正好与之相反。另外,在能源低增长情景下,全球其他可再生能源所占的份额超过2%,在三种情景中比例最大。
结论
综上所述,未来20年全球人均能源消费水平将提高近1/3,能源消费总量将增加近60%,全球能源需求将仍旧保持强劲上涨的趋势,能源需求总量超过以往任何一个时期。从各国家集团能源消费格局的演变来看,发展中国家将成为未来全球能源消费的拉动者,而发达国家能源需求的增长将远低于发展中国家,能源消费品种结构将仍旧以化石能源为主,但随着石油产能峰值的到来,天然气消费量在三种化石能源中所占的比例将显著增加。未来全球能源的巨大需求使全球能源可持续发展的形式更加严峻,也必将对未来20年全球政治经济产生更为深远的影响。
参考文献:
1.王安建,王高尚等.矿产资源与国家经济发展.能源篇[M].北京地质出版社,2008
2.王安建,王高尚,张建华等.矿产资源与国家经济发展[M].地震出版社,2002