2050年世界与中国能源展望（2019版）

Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 2 前 言 能源是人类社会发展和进步所必需的重要物质基础 。 能源技术的突破 、 能源行 业的持续发展是推动经济社会发展和国家强盛的动力 。 能源发展需遵循其客观规律 ， 促进经济转型发展与能源供需的协调发展 ， 通过 推动经济结构优化 ， 降低能源消费强度 ， 实现使用更少的能源支撑经济的高质量发 展是各国共同努力的目标 。 以建设人类命运共同体为使命 ， 探索构建经济发展与生 态文明建设兼顾的可持续发展道路是各国的共同追求 。 依托本地资源 、 因地制宜构 建适合自身发展阶段的能源发展之路是各国能源发展应有之义 。 依托科技进步实现 能源利用效率提升 ， 清洁能源占比提升是能源发展的内生动力 。 本报告中 ， 我们设计了不同情景来展望世界与中国能源发展图景 ， 以期能够启 发各界对未来能源发展的思考与讨论 ， 更希望有助于能源政策制定者和能源公司更 好地迎接未来 。 本展望仅供参考 。 中国石油经济技术研究院 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 3 目录 CONTENT 世界部分 7 基准情景设定 11 一次能源 19 终端部门用能 25 石油 31 氢能汽车更早突破情景 37 天然气 42 油气技术突破情景 48 煤炭 51 电力 56 逆全球化情景 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 4 1.经济和人口增长仍是世界能源需求增长的主要动 因 ， 2050年前世界一次能源需求 将持续增长 ， 届时达 182亿吨标油 。 2.世界能源加快向多元化 、 清洁化 、 低碳化转型 ， 2050年清洁能源占比合计达 56%。 3.石油作为交通燃料和化工原料未来 仍将继续 增长 ， 并将于 2035年后进入峰值平台 期 。 2050年世界石油需求 49.3亿吨 ， 较 2015年增加 13.7%， 其中超过 62%的需求增 量来自亚太地区 。 4.天然气具 有 清洁低碳 、 资源丰富 、 使用便捷等特征 ， 在能源转型中扮演重要角色 ， 其需求将持续增长 ， 2050年达 5.6万亿立方米 ， 其中 40%的增量来自亚太地区 。 5.油气供应和需求极不平衡 ， 中东和北美将是未来油气供应的主要增长点 ， 两地原 油产量增量占世界总增量的 82.8%， 天然气占 41.8%。 2050年 ， 约一半的原油产量 来自待发现和待开发资源 ， 投资需求巨大 。 油气生产西 移贸易东移趋势明显 。 6.电气化水平的不断提升是未来能源转型发展的重要标志 。 世界电力需求将持续增 长 ， 2050年水平将较 2015年翻一番 ， 其中发电增量的 78%来自非化石能源发电 。 主要结论 ——世界能源展望 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 5 与 2018年版相比 ， 2019年版 报告基于 过去一年以来发生的社会经济格局新变 化 、 能源政策新调整 、 传统和新兴技术 新趋势更新 了模型参数 ， 设计了逆全球化 情景 ， 同时 ， 设置 了油气生产技术突破和氢能汽车更早突破两个案例 。 1、 2019年 版基准 情景中 ， 因贸易保持主义抬头对世界能源发展的影响 ， 世 界一次能源需求较 2018年展望报告略有增长；可再生能源技术竞争力进一步增强 ， 且天然气可获得性的进一步提升 ， 清洁能源占比更高 。 美国的页岩油气 革命改变 世界供需和贸易格局 ， 并且不断革新对油气资源供应的认知 。 以天然气加可再生 能源为特征的低碳绿色转型 ， 正成为未来能源多元化清洁化的一种方向 。 2018年 全球温室气体排放再创新 高 ， 《 巴黎协定 》 在各国的执行也仍受到一定阻碍 。 但 极端天气的频发 ， 使人们意识到保卫全球家园刻不容缓 。 我们认为化石能源的清 洁化和非化石能源规模化发展仍是未来能源发展大趋势 。 2019年版能源展望报告 充分考虑了全球 CCUS技术的发展与推广应用以及可再生能源需求上升 。 总体上 ， 能源相关 CO2排放达峰时间将从 2035年 （ 2018版 ） 提前到 2030年 （ 2019版 ） ， 2050 年能源相关 CO2排放为 330亿吨 ， 比 2018年版 减少 60亿吨 。 与 2018年世界能源展望对比 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 6 2、 技术对能源发展具有决定性作用 。 2019年版能源展望报告就氢能汽车技 术突破和油气生产技术突破对世界能源发展的影响进行 了专题分析 。 氢能汽车更 早突破下 ， 交通用油大幅下降 ， 世界能源供应更加充足 ， 更加均衡 。 而油气生产 技术突破下 ， 天然气 占比明显上升 ， 煤炭和其他可再生能源占比下降 ， 世界 能源 供应充足性和均衡性有所好转 ， 但仍需进一步改善 。 3、 在逆全球化情景中 ， 分析了全球全面贸易保护对世界能源发展的影响 。 与基准情景比 ， 世界经济发展 受阻 ， 技术进步速度变慢 ， 拉低世界能源需求 ， 能 源 消费强度比基准情景明显增加 。 技术 与贸易依赖性强的能源需求 下降 ， 而依赖 于本地资源的能源需求上升 。 与 2018年世界能源展望对比 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 7 基准情景设定 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 8 基准情景下 ， 世界经济稳步增长 ， 人口持续增加 ， 城镇化和电气化持续 推进 。 当前全球仍然有 10亿人没有用上电 ， 迫切需要消除能源贫困 ， 提升生 活质量 。 到本世纪中叶 ， 世界人口将从 75亿增加到 98亿 ， 增长主要来自亚太 和非洲地区 。 这些地区多数将进入工业化 、 城镇化的快速发展进程中 ， 成为 世界能源增长新的引擎 。 全球贸易摩擦升级和美国能源独立影响世界政治经 济以及能源发展和格局变化 。 各国同步推动世界能源转型发展 。 在新能源技术发展不断取得突破的今天 ， 发展中国家具有后发优势 ， 新增项目可直接采用新技术 ， 转型成本较低 。 另一方 面 ， 发达国家也在积极优化能源结构 ， 提升低碳能源占比 ， 以应对全球性和地区 性环境问题 。 技术和政策协同发力引导能源变革 。 多领域能源技术稳步发展 ， 推动能源生 产和消费变革 ， 重塑经济发展模式和人类生活方式 ， 改变能源生产和消费格局 ， 大幅提高能效水平 。 与此同时 ， 生态环保越来越受到全人类的关注 ， 《 巴黎协定 》 遇到阻力 ， 但大多数国家坚定不移的向前推进 。 世界能源呈现多元 、 清洁 、 低碳 、 安全 、 高效 、 智能的发展特征 。 基准情景设定 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 9 2050年 ， 世界人口将达到 97.7亿 ， 比 2015年增加 32.4%， 2015-2050年年均增长 0.8%。 非洲与亚太地区分别增长 13.3亿与 6.5亿 ， 贡献世界新增人口的 82.9%。 OECD国家 人 口占比从 2015年的 14.7%下降到 12.1%， 非 OECD国家占 比从 85.3%上升到 87.9%。 世界劳动力人口 （ 15-64岁 ） 占比 62.8%， 较 2015年下降 2.7个百分点 。 非洲和亚太主导世界人口持续增长，劳动人口占比下降 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 10 2050年世界 GDP达到 205万亿美元 ， 是 2015年的 2.72倍 ， 2015-2050年年均增长 2.9%。 OECD国家 GDP将达到 93万亿美元 ， 年均增长 1.9%， 占比从 2015年的 64.4%下降到 45.2%；非 OECD国家 GDP为 113万亿美元 ， 年均增长 4.2%， 占比从 35.6%上升到 54.8%。 非 OECD国家人均 GDP增长 207%， 增幅是 OECD国家的 2.74倍 ， 但二者之差从 4万美元 / 人扩大至 6.5万美元 /人 。 世界经济稳步发展，发展中国家占比上升，但人均差距拉大 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 11 一次能源 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 12 一次能源需求维持增长势头，能源消费强度持续下降 世界一次能源需求将持续增长 ， 考虑贸易摩擦加剧 ， 影响技术扩散和能源效率提高 ， 需求总量高于上年预期 ， 2050年达到 182亿吨标油 ， 年均增长 0.89%。 其中 ， 2015- 2035年年均增长 1.2%， 2036-2050年年均增长 0.45%， 增速逐渐放缓 。 展望期内 ， 世界仅以 36%的能源需求增长支撑了 172%的经济增长 ,能效提高是主要 动 因 。 到 2050年 ， 能源消费强度降至 0.88吨标油 /万美元 ， 较 2015年下降 50%， 年均下 降 2%。 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 50 70 90 110 130 150 170 190 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 世界一次能源需求量及年均增速变化 一次能源消费 (亿吨标油，左轴 ) 年均增速（ %，右轴） 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 世界一次能源需求和 消费 强度 世界一次能源需求（亿吨标油，左轴） 能源消费强度（吨标油 /万美元，右轴） Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 13 发达国家因人口基本稳定 、 服务业占比较高 、 基础设施完善 、 能源效率不断提升 等影响 ， 一次能源需求 总体下降 。 大多数发展中国家随着工业化 、 城镇化快速推进 ， 人均收入将有明显提升 ， 能源 需求将快速增长 。 亚太地区人均 GDP在 2030年 前后突破 1万美元 ， 一次能源需求 占全球的比重 2020年 突破 45%， 之后长期维持在 45%以上 。 亚太地区将成世界最大一次能源需求地 0 40 80 120 160 200 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 分地区一次能源需求，亿吨标油 亚太 北美 欧洲及欧亚大陆 中南美 中东 非洲 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 分地区一次能源需求结构 亚太 北美 欧洲及欧亚大陆 中南美 中东 非洲 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 14 世界一次能源消费强度稳步下降 。 其中 ， 亚太 、 中东等地随着工业化 、 城镇化 、 现 代化步入后期 ， 降幅快于世界其他地区 。 各地区人均能源需求量趋于接近 ， 2050年约 1.86吨标油 /人 。 总体上 ， 发达国家人 均能源需求高于世界平均水平 。 发达国家高能耗发展模式难以复制 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 一次能源消费强度 ， 吨标油 /万美元 亚太 北美 欧洲及欧亚 中南美 中东 非洲 世界 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 人均能源 需求 ，吨标油 /人 亚太 北美 欧洲及欧亚 中南美 中东 非洲 世界 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 15 展望期内 ， 非化石能源与天然气等清洁能源需求增长 50亿吨标油 ， 超过一次能源 需求总增量 48.5亿吨标油 。 其中 ， 非化石能源增长 31.1亿吨标油 ， 占总 增量的 64.2%。 2016-2050年 ， 其他可再生能源 （ 除水电和核电以外的其他非化石能源 ） 增长最快 ， 年均增长 5.5%， 天然气次之 ， 年均增长 1.4%。 清洁能源 将满足世界 能源需求的全部增量 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 一次能源 需求 量，亿吨标油 煤炭 石油 天然气 水电 核电 其它可再生能源 -20 -10 0 10 20 30 煤炭 石油 天然气 水电 核电 其它可再生 分品种一次能源需求变化，亿吨标油 2016-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 16 非 化石能源占比快速 提升，天然气超过石油成为第一大能源 2015 2030 2050 2040 煤炭 29% 石油 33% 天然气 23% 水电 7% 核电 5% 其它可再生能源 3% 煤炭 24% 石油 31% 天然气 26% 水电 7% 核电 5% 其它可再生能 源 7% 煤炭 20% 石油 29% 天然气 27% 水电 8% 核电 5% 其它可再生能 源 11% 煤炭 17% 石油 27% 天然气 28% 水电 8% 核电 5% 其它可再 生能源 15% 到 2050年 ， 天然气和非化石能源需求总量占比达到 56.0%。 其中 ， 非化石能源占比 上升到 28.4%， 天然气占比上升到 27.6%， 超过石油的 27%， 成为第一大能源品种 。 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 17 随着非化石能源占比快速提升 ， 以及主要国家加快 CCUS技术的推广与应用 ， 与能 源相关 CO2排放预计在 2030年前后达峰 ， 峰值约 400亿吨 ， 2030年后 ， 随着能源结构优化加速 ， 碳排放将快速回落 ， 2050年下降到 330亿吨 。 与能源相关 CO2排放预计 2030年前后达峰 200 250 300 350 400 450 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 能源相关 CO2排放，亿吨 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 能源 相关 CO2排放 结构， % 煤炭 石油 天然气 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 18 能源转型呈现阶段性、差别性和地区性 中东 亚太 非洲 中南美 北美 欧洲及欧亚大陆 0%20% 40% 60% 80% 100% 1990 2010 2030 2050 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1990 2010 2030 2050 其它可再生能源 核电 水电 天然气 石油 煤炭 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1990 2010 2030 2050 0% 50% 100% 1990 2010 2030 2050 各地区一次能源需求结构变化 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 19 终端部门用能 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 20 展望期内 ， 随着发展中国家城镇化和工业化推进 ， 终端用能需求稳步增长 ， 2050 年达 129亿吨标油 ， 较 2015年增长 34%。 其中 ， 工业部门能源需求最高；建筑部门 用能 增长最快 ， 需求增量占总增量的 52%。 建筑用 能是拉动 终端用能需求 增长的最大动力 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 终端用能 需求 （电热当量法），亿吨标油 工业 建筑 交通 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 21 终端用能中 ， 煤炭与石油占 比 下降 。 到 2050年 ， 煤炭占比快速下滑至 8%左右 ， 石油 占 比从 2015年的 45%降至 38%， 但在交通运输中的主体地位难以撼动 ， 继续 保持最大 终端用能 载体地位 。 天然气和电力占比较快提升 。 到 2050年 ， 天然气和电力占比将分别达 22%和 28%。 天 然气占比提升得益于世界天然气资源可获得性的提高；而电力随着人民生活方式变 革 ， 网络化 、 数字化和智能化的不断推进 ， 成为增长最快的终端用能载体 。 终端用能结构将更加 清洁 、 低 碳 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 终端用能结构 其它 电力 天然气 石油 煤炭 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 22 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 煤炭 石油 天然气 电力 其它 工业部门能源需求变化，亿吨标油 2016-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050 工业用能需求增量主要集中在亚洲与非洲的发展国家 ， 2040年达到 56.3亿吨标油 峰值水平 ， 之后保持相对稳定 。 展望期内 ， 工业部门化石能源需求相继达峰 ， 电气化程度不断提高 。 煤炭 、 石油 和天然气分别于 2020年 、 2040年和 2045年达到峰值 。 到 2050年 ， 由于工业数字化 、 网络化和智能化发展 ， 工业用电量增长到 14.84亿吨标油 ， 电气化率提高到 26.7%。 工业用能 2040年达峰，电气化率显著提升 0 10 20 30 40 50 60 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 工业部门能源需求，亿吨标油 其它 电力 天然气 石油 煤炭 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 23 在居民生活水平提升与生产生活模式转变的推动下 ， 建筑用能需求将 持续快速增长 ， 2050年达 39.3亿吨标油 ， 较 2015年增长 78%。 到 2050年 ， 建筑部门电力和天然气需求分别达到 21亿吨和 12亿吨标油 ， 展望期年均 增速分别为 2.2%和 2.1%。 其中超过 一半以上的能源需求来自电力 ， 2050年电气化 率 达 53%。 生活水平提升与模式转变拉动建筑用能 需求快速增长 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 建筑部门能源需求，亿吨标油 其它 电力 天然气 石油 煤炭 -2 0 2 4 6 8 10 12 煤炭 石油 天然气 电力 其它 建筑部门能源需求变化，亿吨标油 2016-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 24 全球资源 配置优化以及出行活动需求增长 ， 成为 2030年前交通用能较快增长的主 因 ， 2050年交通用能较 2015年增长 23%。 由于航空 、 航海以及公路客货运规模不断扩大 ， 石油仍是交通部门用能的绝对主 力 。 到 2050年 ， 石油占交通用能的比重仍高达 84.1%， 但比 2015年低 7.8个百分点 。 生产和出行需求增加促进交通用能不断增长 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 交通部门能源需求，亿吨标油 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 交通部门能源 需求 结构， % 其它 电力 天然气 石油 煤炭 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 25 石 油 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 26 能效提高 、 新能源汽车快速发展以及出行方式变革 ， 导致世界石油需求增长逐渐 放缓 ， 预计 2035年达到 51.1亿吨峰值 ， 2050年降至 49.3亿吨 。 2015-2050年 ， 亚太与非洲地区是石油需求增长的主要地区 ， 主因是发展转型和人 口增长 。 非洲转型是能源需求转向现代能源 ， 而亚太则是中等收入群体增加导致 的消费升级 。 世界石油需求增长逐渐放缓，亚太和非洲是主要增长地 中东 亚太 非洲 中南美 北美 欧洲及欧亚大陆 0 10 20 2015 2025 2035 2050 0 10 20 2015 2025 2035 2050 0 10 20 2015 2025 2035 2050 0 10 20 2015 2025 2035 2050 0 10 20 2015 2025 2035 2050 0 10 20 2015 2025 2035 2050 分地区石油需求变化，亿吨标油 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 27 展望期内 ， 主要部门石油需求都有所增长 ， 其中化工原料增长最快 ， 年均增长达 到 0.59%， 主因是经济和人口带来的全球化工品需求快速增长 。 燃油效率提高 、 新能源汽车快速发展和出行方式的改变 ， 导致交通部门用油需求 逐步减速 ， 预计交通用油需求于 2030年左右达到 30亿吨左右峰值水平 ， 2050年缓 慢下降到 28.4亿吨 ， 但交通部门用油占比仍超过 50%。 交通用能仍是世界石油需求增长的最主要来源 -5 5 15 25 35 45 55 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 分部门石油需求，亿吨标油 农林渔业 商业 居民 工业 化工原料 交通 其它 -2 -1 0 1 2 3 4 5 农林渔业 商业 居民 工业 化工原料 交通 其它 分部门石油需求变化，亿吨标油 2016-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 28 受技术创新以及地缘政治因素影响 ， 2030年前 ， 世界原油产量增量的 60%来自美洲 ， 中东只占 16%左右； 2030年后 ， 中东地区储量优势凸显 ， 成为原油产量增长主要来源 。 2030-2050年 ， 中东产量增长 1.37亿吨 ， 南美产量增长 0.27亿吨 ， 其他地区产量下降 。 展望期内 ， 西半球产量增量占世界增量的 58.5%（ 北美占 38.9%） ， 中东占 43.8%。 原油产量增长主要来自西半球 分地区原油产量变化，亿吨标油 中东 亚太 非洲 中南美 北美 欧洲及欧亚大陆 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 0 6 12 18 2015 2025 2035 2050 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 29 到 2050年 ， 已建成油田原油产量下降到 11.9亿吨 ， 年均下降 3.2%； NGL以及油砂 /超 重油持续增长到峰值平台期 ， 年均分别增长 2.1%和 2.7%；致密油先快速增长后缓慢 下降 ， 年均增长 2.7%。 要维持供需平衡 ， 必须持续投资发现新油田 ， 开发新资源 。 2050年原油产量中来自 待发现油田的比重为 32%。 0 10 20 30 40 50 60 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 原油 产量 ， 亿吨 分资源 来源 原 油 产量，亿吨标油 NGL 油砂 /超重油 致密油 待发现油田 待开发油田 在产油田 老油田产量急剧衰减，新发现资源成供应主力 Energy Outlook 2050 CNPC ETRI 2019 30 美国能源独立将改变世界原油贸易格局 ， 2035年前世界原油贸易东移趋势明显 。 到 2025年 ， 亚太地区成为世界唯一原油净进口 地区 ， 原油 净进口量将达 13.9亿吨 ， 比 2015年增长 25.3%； 2035年净进口量达 15.1亿吨 ， 比 2015年增长 36.2%。 2050年 ， 亚太地区仍将承接世界 95%以上的原油净进口量 。 美国能源独立导致世界原油贸易重心东移 2050年世界 原油净 流图