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2009-10-9
摘要：在系统分析世界能源与电力发展最新动态的基础上，对2030年世界及主要国家的能源与电力发展趋势以及能源与电力投资增长的趋势进行了分析预测。该分析预测结果可为研究和制定我国的能源及电力发展战略提供参考。
关键词：世界能源，世界电力，需求预测
0 引言
在经济全球化的今天，世界能源及电力的发展对我国能源及电力发展的影响日益显著。研究和制定中国的能源及电力发展战略，离不开对国际能源与电力发展趋势的分析和判断。本文在IMF(国际货币基金组织)、IEA(国际能源署)以及BP公司等国际权威机构发布的经济社会及能源最新数据资料的基础上对2030年世界能源，特别是电力发展趋势及相关发展指标进行了预测分析。
1 2030年世界能源发展展望
1.1 世界一次能源需求仍将保持稳定增长，但增长速度趋于减缓
根据IEA最新预测，2007—2030年，世界一次能源需求年均增长速度为1.6%，与1980---2000年1.7%的年均增长速度相差不大，但较2001—2006年2.6%的年均增长速度低近1个百分点，见表1；2030年，世界一次能源需求总量将由2006年的167.60亿tce增加到243.10亿tce，见表2：
1.2 世界一次能源消费结构变化趋势
根据IEA的预测：2030年，世界一次能源结构巾煤炭、石油、天然气、核电、水电、生物质及废弃物以及其他町再生能源的比重将山2006年的26.0%、34.3%、20.5%、6.2%、2.2%、10.1%和0.6%转变为28.8%、30.0%、21.6%、5.3%、2.4%、9.8%和2.1%，见图1。化石能源的比重略有下降，山2006年的80.8%下降到80.4%，但仍占主导地位。2007—2030年化石能源对全球一次能源增长的贡献率将达到79.4%。2030年前化石能源仍将是世界一次能源增量的主要来源。2007—2030年，尽管煤炭增长速度最快，但到2030年，石油占一次能源消费的比重仍然最高，为30.0%，天然气所占比重将提高1.1个百分点，核电比重将下降0.9个百分点，水电比重将提高0.2个百分点，生物质及废弃物所占比重将下降0.3个百分点，其他可再生能源所占比重将提高1.5个百分点。
1.3 世界发电能源结构变化趋势
2030年，全球发电消耗的一次能源占能源消费总量的比重将增加，将由2006年的38%提高到42%，煤炭仍然是最主要的发电用能源，仍占发电能源消耗的47.0%，天然气所占比重将由2006年的21.0%提高到23.0%，核能将由2006年的16.0%下降到13.0%，水能所占比重依然保持在6.0%左右，其他能源所占比重将由4.0%提高到8.0%，见图2。
1.4 世界终端能源消费结构变化趋势
2030年，世界终端能源消费总量将达到164亿tce，在终端能源消费结构中，电能所占比重将由2006年的12.9%提高到20.9%；煤炭所占比重由8.6%下降到8.2%；石油所占比重将由2006年的43.1%下降到33.8%；天然气所占比重将由2006年的15.3%下降到12.2%，见图3。电能占终端能源消费的比重明显提高。
1.5 2007—2030年世界能源投资结构预测
根据IEA的预测，2007--2030年，全球累计能源投资需求将达到26.3万亿美元(按2007年美元可比价计算)，其中电力行业累计投资将达13.6万亿美元，占总投资额的51.7%，石油累计投资约6.3万亿美元，天然气累计投资约5.4万亿美元；煤炭累计投资约0.73万亿美元。由图4可见，未来能源投资将主要集中在电力行业。
1.6 2030年世界人均能源消费量预测
根据相关预测数据计算，2030年世界人均能源消费量为2.9tce，其中，经济合作发展组织(OECD)国家人均能源消费量为5.8tce；非OECD国家人均能源消费量为2.6tce。分地区来看，中东国家人均能源消费量将快速增长，2030年将超过OECD国家；非洲撒哈拉地区人均能源消费量为0.71tce，仅为拉美地区人均能源消费量的1／3，为OECD国家人均能源消费量的1／9。分国家来看，俄罗斯人均能源消费量将达到9.9tce，接近美国人均能源消费水平；中国人均能源消费将由2006年的2.1tce提高到3.8tce；印度人均能源消费将由2006年的0.7tce提高到1.3tce，见表3。由表3可见，世界及部分国家人均能源消费量的差异明显。
2 世界电力发展展望
2.1 世界电力需求预测
对IEA的相关预测结果及相关文献进行分析，得到2030年世界及主要国家电力需求如下：
(1)世界电力需求将继续增长，但增长速度趋于下降。2007--2030年，世界电力需求(指终端电力需求，又称净用电量，不含厂用电量及线损)增长速度为2.5%，其中OECD国家年均增长1.1%，非OECD国家年均增长3.8%，2030年世界需电量将由2006年的15.67万亿kw·h增加到28.14万亿kw·h。考虑到发展中国家的经济从高能源强度的制造业向低能源强度的轻工业和服务业的转型以及发达国家和一些新兴经济体电力需求的饱和，电力需求增长速度将减缓，预计2007—2015年世界电力需求年均增长3.2%，2016--2030年将降至2.5%。2007--2030年OECD国家对世界用电增长的贡献率为22.5%，非OECD国家对世界用电增长的贡献率为77.5%，见表4。
(2)发展中国家电力需求增长速度仍将高于发达国家。从主要能源消费大国来看，尽管用电总规模不大，2007—2030年，印度年均用电增长速度将位居全球之首，达到5.7%，2030年用电量将达到1.95万亿kw·h；2000年以来，中国的用电量以年均13.9%的速度猛增，预计2007--2030年年均增长速度将降至4.6%，2010年前后，中国电力消费量将超过美国，成为世界上最大的电力消费国。2007—2030年，俄罗斯用电需求的增速将略高于OECD国家，达到1.9%；美国用电需求的增速为1.0%，日本仅为0.7%，见图5。
(3)全球人均用电水平差异显著。2007--2030年，尽管非OECD国家用电需求增长强劲，但到2030年，在有的国家和地区特别是印度和非洲，仍有相当数量的人口用不上电；虽然非OECD国家人均用电量将实现翻番，达到2400kw·h，但仍不足OECD国家人均用电量的30%。2030年，俄罗斯人均用电量将实现翻番，接近OECD国家水平；中国人均用电量将由2006年的1788kw·h提高到2030年的4776kw·h，仅为OECD国家人均用电量的一半左右；印度人均用电水平很低，2006年人均用电量接近500kw·h，2030年人均用电量不足1500kw·h，见图6。
2.2 2030年世界发电量预测
2030年全球发电量将由2006年的18.9万亿kw·h增至33.3万亿kw·h，年均增长2.4%，电量增长地区主要在非OECD国家，预计2010年前后，非OECD国家的发电量将与OECD国家持平；2030年，非OECD国家的发电量将比OECD国家高出50%。2006年及2030年世界不同燃料发电量见图7。
(1)由于天然气价格居高不下及全球应对气候变化政策的不确定性，燃煤发电仍将保持较快发展。2030年，世界燃煤发电量将由2006年的7.76万亿kw·h增加到14.6万亿kw·h，占世界发电总量的比重将由2006年的41%提高到44%。燃煤发电量的增长主要在非OECD国家，目前，非OECD国家燃煤发电量占全球燃煤发电量的比重不足一半，2030年该比重将超过2／3。
(2)未来天然气发电量将保持增长，但占全球发电量的比重略有下降。2030年，世界燃气发电量将由2006年的4.7万亿kw·h增加到6.4万亿kw·h，占世界发电总量的比重将由2006年的20%下降到19%，其中，OECD国家燃气发电量的增速明显减缓，非OECD国家，特别是中东地区的燃气发电量增速较快。分析其原因为：虽然今后天然气的高价格将会一定程度地抑制天然气发电量的增长，但因未来大量的可再生能源接人系统需要系统提供灵活的备用容量，又推动了天然气发电的发展。
(3)燃油发电量继续下降。由于石油的紧缺以及高油价，致使燃油发电量将继续下降，2030年，燃油发电量占世界发电总量的比重也将由2006年的6%下降到2%。未来燃油发电机组主要用于系统调峰、系统热备用以及边远地区的独立供电。
(4)核能发电量继续增长，但占全球发电量的比重下降。尽管目前因考虑能源安全、高燃料价格以及C02减排等因素，许多国家重新开始重视核电的发展，但真正考虑新建核电站的国家并不多。2007--2030年，世界核能发电量将年均增长1.8%。到2030年，核能发电量占世界发电量的比重将由2006年的15%下降到10%左右，核电装机容量将由2006年的3.68亿kW提高到4.33亿kw，新增核电装机容量主要分布在亚洲地区。届时，中国、印度、日本、韩国核电装机容量将实现翻番；而欧盟由于部分核电机组的服役期满，核电装机容量将由2006年的1.31亿kw下降到8900万kw。
(5)可再生能源发电将得到快速发展。2030年，世界可再生能源发电量将由2006年的3.47万亿kw.h增加到7.7万亿kw·h，可再生能源发电量占世界发电量的比重将由2006年的18%提高到23%。预计2015年前后，世界可再生能源发电量将超过天然气发电量，成为仅次于煤炭的第二大发电能源。到2030年，世界水电发电量将达到4.8万亿kw·h；风能发电量将达到2006年的11倍，风能发电量占世界发电量的比重将由2006年的0.7%提高到4.5%；生物质发电量将达到8600亿kw·h；预计2030年前，太阳能光伏发电建设投资有望降至2600美元／kw，太阳能光伏发电量有望达到2450亿kw·h。届时，水能仍然是主要的可再生发电能源。
2.3 2030年世界发电装机容量预测
根据联合国相关数据，预计2030年全球发电装机容量将由2006年的43.4亿kw增加到74.8亿kw，如图8所示。2007—2030年，全球新增发电装机45.3亿kw，年均新增装机1.9亿kw。
图9给出了2007--2030年部分地区新增发电装机容量。由图9可知：未来发电装机容量的增长主要在OECD国家和非OECD的亚洲国家，分别占2007—2030年世界全部新增装机容量的35.8%和43.1%，其中北美洲、欧洲的OECD国家和中国将分别占世界新增总装机容量的152%、153%和285%，新增装机容量分别为70亿kw、6.9亿kw和13D亿kw。
2030年前世界发电装机容量结构不会发生明显变化，以煤电和气电为主的格局基本不变，可再生能源特别是风电装机容量将快速增长。2030年，世界发电装机容量结构中，燃煤机组、燃气机组的比重仍分别为35%和24%左右，较2006年略有下降；燃油机组和核电机组的比重明显下降，分别由2006年的7.3%和8.5%下降到4.2%和5.8%；水电装机比重下降约2%；风电比重由2006年的1.7%提高到9%。预计2030年世界煤电、气电、油电、核电、水电和风电装机容量将分别达26.5亿kw、17.8亿kw、3亿kw、4.3亿kw、13.4亿kw和6.8亿kw。
2.4 2030年电力投资需求及发电成本预测
2.4.1 电力投资需求
预计2007—2030年全球累计电力投资将达到13.6万亿美元(按2007年可比价计算)，其中电源投资需求为6.84万亿美元，占电力投资的50.3%，电网投资需求为6.76万亿美元，占电力投资的49.7%，电源和电网的投资比约为1：1。电网投资中，输电网投资需求为2.11万亿美元，约占电力投资的15.5%；配电网投资需求约4.66万亿美元，约占电力投资比重的34.2%，见图10。输配电投资比约为1：2。其中，中国电力投资需求最大，约占全球电力总投资的22.8%，其次为OECD北美洲和欧洲国家，分别占全球电力总投资的19.5%和16.6%。
2.4.2 发电成本预测
未来电站建设成本的变化将具有很大的不确定性：一方面，随着技术的进步，特别是IGCC以及可再生能源发电技术的进步，使得电源建设投资呈下降趋势；另一方面，由于环境成本和人工成本的增长，发电成本将趋于上涨。根据IEA的预测，在考虑目前各国政策基本不变的前提下，预计未来燃气发电成本最高，且呈上升趋势；其次为核电发电成本，但核电发电成本不会出现太大变化；随着技术进步，风电发电成本将呈下降趋势，但仍高于煤电(欧盟除外)；燃煤发电成本将趋于下降。2015年、2030年，世界部分国家和地区煤电、气电、核电、风电的发电成本变化趋势见图11。其中：
(1)美国。美国的燃气发电成本最高，其次为核电、风电和煤电成本。美国核电发电成本很高，但考虑到碳排放约束和基本负荷需求的稳定增长，核电的发展潜力仍然较大。
(2)欧盟。欧盟的燃气发电成本最高，其次为煤电、风电和核电成本。由于考虑碳排放成本，固其燃煤发电成本明显高于美国、印度和中国。
(3)中国。中国的燃气发电成本最高，其次为风电、核电和煤电。由于电源建设成本及燃料成本较低，中国的燃煤发电成本在全球仍处于较低水平，因未来中国的天然气消费大量依赖进口，中国的燃气发电成本将高于欧盟、美国等发达国家和地区。
(4)印度。印度的燃气发电成本最高，其次为为风电、核电和煤电。印度的主要能源发电成本与中国比较接近，其煤电、核电发电成本略高于中国，风电、气电发电成本略低于中国。
图11中，2015年的燃煤发电成本按超临界汽轮机组计算；2030年，美国的燃煤发电成本按IGCC机组计算，欧盟和中国的燃煤发电成本按超超临界汽轮机组计算；印度的燃煤发电成本按超临界汽轮机组计算，燃气发电成本按CCGT机组计算。
来源：录入 《电力技术经济》 |
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