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2050年全球能源發(fā)展趨勢:以電為中心 以電網(wǎng)為平臺

2018-01-10 10:24:41 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
應對全球氣候變化是人類社會發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn),已成為各國政府、能源行業(yè)以及科技工作者關注的焦點問題。日前,國網(wǎng)能源研究院有限公
     應對全球氣候變化是人類社會發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn),已成為各國政府、能源行業(yè)以及科技工作者關注的焦點問題。日前,國網(wǎng)能源研究院有限公司發(fā)布《全球能源分析與展望2017》,總結(jié)分析全球能源電力歷史現(xiàn)狀,展望中長期全球能源電力發(fā)展趨勢,探索全球能源轉(zhuǎn)型的可行路徑。本期為大家呈現(xiàn)展望部分的核心內(nèi)容。   
 
      展望2050年,世界經(jīng)濟持續(xù)增長,以中國為代表的發(fā)展中國家成為全球經(jīng)濟增長的主要引擎。在建設“一帶一路”全球發(fā)展新機遇、新時代中國發(fā)展新征程、印度等新興經(jīng)濟體崛起等因素帶動下,全球能源需求將保持增長。能源生產(chǎn)技術變革帶動生產(chǎn)成本顯著下降,能源消費技術變革加快能源利用效率提升,能源市場的全球化進程將有力推動基礎設施互聯(lián)互通、資源技術合作共享。積極履行自主貢獻承諾、攜手應對全球氣候變化,成為世界各國的普遍認同和能源行業(yè)的一致行動。
 
      為實現(xiàn)2攝氏度溫升控制目標,在需求規(guī)模上“減量”和在能源結(jié)構(gòu)中“去碳”是應對氣候變化的全球共識。由此出發(fā),《全球能源分析與展望2017》設計了三個面向2050年的全球能源發(fā)展情景。高需求情景下,伴隨全球經(jīng)濟社會發(fā)展,能源需求持續(xù)較快增長,能源供應加快向可再生能源轉(zhuǎn)型以實現(xiàn)2攝氏度溫升控制目標。自主減排情景下,各國兌現(xiàn)自主減排貢獻承諾、實現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標,能源利用效率有所提升,能源需求平穩(wěn)增長,能源轉(zhuǎn)型相對較慢,難以實現(xiàn)二氧化碳減排目標。高能效情景下,各國高度重視能效管理,能源利用效率大幅提高,能源需求緩慢增長,能源低碳轉(zhuǎn)型加快,可實現(xiàn)二氧化碳減排目標。
 
      經(jīng)濟持續(xù)增長,人口接近百億,增量主要來自亞太。2050年全球GDP總量有望達到228萬億美元(2010年美元價格),較2015年增長2倍,其中亞太貢獻全球增量的62%。2050年全球人口達96億,較2015年增長31%,其中非洲、亞太分別增長98%、22%,分別貢獻全球增長的51%、39%。
 
      全球一次能源需求平穩(wěn)增長、增速放緩。自主減排情景下,全球一次能源需求從2015年的206億噸標準煤增至2050年的260億噸標準煤,增長26%,年均增長0.7%;前十五年增加35億噸左右,年均增速1.0%,后二十年僅增加約20億噸,年均增速降至0.4%。高需求、高能效情景下,2050年全球一次能源需求分別增至290億、260億噸標準煤。
 
      亞太是全球能源需求增長的中心。自主減排情景下,2050年亞太地區(qū)能源需求增至125億噸標準煤,對全球增量的貢獻達2/3;非洲約貢獻增量的19%;北美和歐洲能源需求分別下降11%、8%。2035年之前,中國能源需求保持較快增長,2035年之后增速明顯放緩;印度受工業(yè)化進程影響,能源需求加速增長,2035年后取代中國成為全球能源需求增長的主要動力。
 
      化石能源相繼達峰,2030年前后非化石能源實現(xiàn)存量替代。自主減排情景下,全球煤炭需求2025年后脫離峰值平臺期進入下行通道,2050年在全球一次能源需求中的比重僅約16%;石油需求受電動汽車、軌道交通、電氣化鐵路快速發(fā)展等影響,于2030年前后達峰,在全球一次能源需求中的比重由2015年的30%降至2050年的20%;天然氣需求在2035年前持續(xù)增長,之后平緩下降;2030年前后,非化石能源由增量替代轉(zhuǎn)為存量替代,2050年占一次能源需求的比重達49%。
 
      全球終端能源需求2040年前后進入峰值平臺區(qū)。伴隨能源效率提高、電能替代加快,終端能源需求增速逐步下降,2040年前后進入峰值平臺區(qū)。自主減排情景下,全球終端能源需求由2015年的135億噸標準煤增至2050年的156億噸標準煤,年均增長0.4%;前十五年年均增長0.8%,后二十年年均增長0.1%。高需求、高能效情景下,2050年全球終端能源需求分別為168億、143億噸標準煤。
      工業(yè)和交通占終端能源需求的比重略有提升。自主減排情景下,工業(yè)部門能源需求增長21%,占終端能源需求的比重由27.8%提高到29.2%;交通部門能源需求增長20%,占比由28.5%提高至29.6%;商業(yè)部門能源需求增長12%,占比由11.9%降至11.6%;居民消費能源需求增長12%,占比由23.4%降至22.8%。
 
      2045年前后電能超越石油成為終端第一大能源。自主減排情景下,終端煤炭需求持續(xù)萎縮,石油2035年后持續(xù)下降,兩者合計占終端能源需求的比重由2015年的1/2降至2050年的1/3;天然氣在2035年前平穩(wěn)增長,占終端能源需求的比重維持在15%左右,之后有所下降;電力需求增速遠高于其他能源品種,占終端能源需求的比重由2015年的19%提高到2050年的39.8%,2045年前后超越石油成為終端第一大能源主體。
      全球電力需求保持較快增長。自主減排情景下,全球電力需求由2015年22萬億千瓦時增至2050年57萬億千瓦時,增長約1.6倍,年均增長2.8%。高需求、高能效情景下,2050年全球電力需求分別增至73萬億、65萬億千瓦時。
 
      全球電力需求增長的約2/3來自亞太和非洲。自主減排情景下,亞太地區(qū)用電量由9.7萬億千瓦時增至27.9萬億千瓦時,貢獻全球增量的52%,2050年占全球的比重達49%;非洲電力需求由0.7萬億千瓦時增至6.0萬億千瓦時,貢獻全球增量的15%,年均增長6.2%,是全球電力需求增長最快的地區(qū);北美、歐洲用電量分別從4.9、4.9萬億千瓦時增至8.1萬億、7.8萬億千瓦時,年均增速分別為1.4%、1.3%。
 
      工業(yè)用電占比大幅下降,交通用電增長速度最快。自主減排情景下,工業(yè)用電需求增長1.3倍,占終端電力需求的比重大幅下降,由2015年的43%降至2050年的34%;交通用電需求增長31倍,增量主要來自電動汽車、電氣化鐵路和城市軌道交通,占終端電力需求的比重由1.5%增至17%;居民、商業(yè)及其他的電氣化水平持續(xù)上升,電力需求分別增長1.7倍、1.4倍,2050年合計占終端電力需求的比重為49%。
 
      發(fā)電裝機大幅增加,尤其是2030年以后增長顯著。自主減排情景下,全球發(fā)電裝機由63億千瓦增至216億千瓦,增長約2.4倍,年均增長3.6%,2030年后發(fā)電裝機增速明顯加快。高需求、高能效情景下,全球發(fā)電裝機分別增至302億、261億千瓦。
 
      非水可再生發(fā)電逐步替代化石能源發(fā)電成為主力電源。自主減排情景下,煤電裝機規(guī)模在2030年前保持緩慢增長,2030年后平緩下降,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩疃日{(diào)節(jié)能力的容量支撐電源;燃氣發(fā)電在電力清潔轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要支撐作用,2050年占發(fā)電總裝機的11%;水電受資源開發(fā)條件所限,增長近一半,2050年達18億千瓦;核電裝機2050年增至7.5億千瓦,增長近一倍;非水可再生能源發(fā)電裝機由7.4億千瓦增至148億千瓦,2050年占全球發(fā)電總裝機的比重達到68%。高需求、高能效情景下,2050年非水可再生能源發(fā)電裝機分別達241億、204億千瓦。
 
       2050年的62萬億千瓦時,年均增長2.7%。其中,化石能源發(fā)電量占比由67%降至31%,非水可再生能源發(fā)電量占比由6.3%提升至53%,2040年前后全球發(fā)電量增量全部由非水可再生能源發(fā)電提供。
 
      全球攝氏度排放于2030年前后達峰,2050年較峰值下降約25%。自主減排情景下,全球化石能源消費產(chǎn)生的二氧化碳排放在2030年前平穩(wěn)增長;2030年前后達峰,約366億噸;2050年降至274億噸左右,較峰值下降約25%。展望期內(nèi)累積排放遠超2攝氏度溫升控制目標所允許“碳預算”,經(jīng)測算得知自主減排機制僅可實現(xiàn)2攝氏度溫升控制目標所需減排量的1/3~1/2,表明在目前政策框架下要實現(xiàn)2攝氏度溫升控制目標還需付出更大努力。
結(jié)語
 
      能效提升與低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)2攝氏度溫升控制目標的“兩個輪子”。高需求情景下,能源低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)溫控目標的主要手段,但投資高、難度大,還要依靠碳捕捉、利用與封存技術(CCUS)的大范圍應用;高能效情景下,雖能效提升較快,但要實現(xiàn)溫控目標也必須大力發(fā)展可再生能源。因此,能效提升與低碳轉(zhuǎn)型是應對全球氣候變化的“雙輪驅(qū)動”,必須同時發(fā)力。
 
      提升能效是降低能源轉(zhuǎn)型成本的最經(jīng)濟手段。能源效率的提升,既可在消費側(cè)減少需求,又可在供給側(cè)減少投資,是降低能源轉(zhuǎn)型成本的最經(jīng)濟手段。
 
      電力轉(zhuǎn)型將在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮決定性作用。由于90%以上的非化石能源需要轉(zhuǎn)化為電力來使用,以電為中心、以電網(wǎng)為平臺,構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)是全球能源轉(zhuǎn)型的必然選擇。在消費側(cè)加大電能對化石能源的替代,在供給側(cè)加大風電、太陽能發(fā)電等新能源的開發(fā)規(guī)模,對于構(gòu)建清潔低碳、安全高效的全球能源體系至關重要。
 
      中國有望引領全球能源轉(zhuǎn)型。中國不僅是經(jīng)濟大國、能源電力消費大國,也是清潔能源生產(chǎn)和消費大國,中國能源轉(zhuǎn)型直接影響全球能源轉(zhuǎn)型。習近平總書記2014年提出能源領域“四個革命、一個合作”的戰(zhàn)略思想,在2017年“一帶一路”高峰論壇上強調(diào),“要抓住新一輪能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源技術變革趨勢,建設全球能源互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。”十九大報告指出,堅持和平發(fā)展道路,推動構(gòu)建人類命運共同體。國家電網(wǎng)公司積極推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設,為全球能源轉(zhuǎn)型提供重要支撐。中國能源革命的成功實踐將為廣大發(fā)展中國家能源發(fā)展和轉(zhuǎn)型提供中國經(jīng)驗和中國智慧。特朗普政府上臺后,美國宣布退出《巴黎協(xié)定》,給全球應對氣候變化增加了巨大的不確定性;中國政府堅定不移推動氣候治理、繼續(xù)履行大國責任擔當,將在全球應對氣候變化中發(fā)揮重要作用。
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責任編輯:電改觀察員

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