全球能源展望2024：高峰或平台期

丹尼尔·雷米、朱玉琪、理查德·纽威尔和布莱恩·普雷斯特 关于作者 丹尼尔·雷米是未来资源（RFF）的研究员，也是Gerald的讲师 密歇根大学的R.Ford公共政策学院。他致力于一系列能源政策问题，重点是实现公平能源转型的工具。他在学术期刊上发表过文章，包括Science,科学进展,环境科学与技术,经济展望杂志,环境经济学与政策述评,能源研究与社会科学,and能源政策，在流行的商店，包括新共和国,新闻周刊,板岩,and财富，并在CNN等国家媒体上广泛引用，NPR的所有事情都在考虑， 纽约时报,华尔街日报他向美国各地和国际上的政策制定者，行业和其他利益相关者介绍了他的研究成果，包括在美国参议院预算委员会和美国众议院自然资源委员会的能源和矿产资源小组委员会面前。 2017年，他发表Fracking辩论（哥伦比亚大学出版社），这本书结合了他到数十个石油和天然气生产地区旅行的故事，并详细研究了关键政策问题。 朱玉琪在哈佛大学肯尼迪学院获得公共政策硕士学位后，于2022年加入RFF，担任高级研究助理。在研究生院之前，他曾在丹佛的媒体和通信控股公司LibertyMedia从事企业发展工作。 理查德·G·纽威尔RFF是一家独立的非营利性研究机构，通过公正的经济研究和政策参与改善环境，能源和自然资源决策的总裁兼首席执行官。他曾担任高级政府任命，担任美国能源信息管理局局长和总统经济顾问委员会能源与环境高级经济学家。Dr.纽厄尔以前是杜克大学能源与环境经济学的Gedell教授，也是其能源倡议主任，现在是兼职教授。他广泛发表了有关气候变化，清洁能源转型和技术创新的市场经济学和政策。他是美国国家科学院气候安全圆桌会议，欧洲地中海气候变化中心，国家石油委员会和其他几个机构的董事会成员或顾问，并共同主持了关于温室气体社会成本的国家科学院研究。Newell拥有哈佛大学的博士学位和普林斯顿大学的MPA。 BrianC.Prest是RFF的经济学家和研究员，专门从事气候变化，能源经济学和石油和天然气供应经济学。普雷斯特使用经济理论和计量经济学通过评估对社会的影响来改善能源和环境政策。他最近的工作包括改善社会成本的科学依据ofcarbonandeconomicmodelingofvariouspoliciesaroundoilandgassupply.Hisresearchhas beenpublishedinpeer-reviewjournalssuchas性质,the布鲁金斯经济活动论文,the环境与资源经济学家协会杂志,andthe环境经济与管理杂志。他的作品也曾在包括华盛顿邮报,the华尔街日报,the纽约时报，路透社，美联社，以及巴伦的. Acknowledgements 我们感谢StuIler，他最初开发了用于协调前景的平台。我们也感谢IEA的LauraCozzi和DavideD'Ambrosio，埃克森美孚的AprilRoss，Enerdata的ChristianMollard，Equinor的AstridNavik，MichaelCohen 和英国石油公司的JorgeBlazqez，壳牌的GeorgiosBoias，以及EIA宏观经济和排放小组，在编写本报告时提供数据和回答问题。RichardG.Newell构思了该项目；DaielRaimi和YqiZh领导了数据收集和协调；DaielRaimi领导了数据分析和报告的起草，但3.1（YqiZh）和3.2（BriaC.Prest）。所有作者审查并批准了最终草案。 关于RFF 未来资源(RFF)是华盛顿特区一家独立的非营利性研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与来改善环境、能源和自然资源决策。 这里表达的观点是作者个人的观点，可能与其他RFF专家、官员或董事的观点不同。 分享我们的工作 我们的工作可在归因-非商业- NoDerivatives 4.0国际（CC BY - NC - ND 4.0）许可证下进行共享和改编。您可以以任何媒介或格式复制和重新分发我们的材料；您必须给予适当的信用，提供许可证的链接，并指出是否进行了更改，并且您可能不会应用其他限制。您可以以任何合理的方式这样做，但不得以任何方式暗示许可方认可您或您的使用。 您不得将材料用于商业目的。如果在材料上重新混合、变换或构建，则不得分发修改后的材料。有关更多信息，请访问https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 亮点 煤炭，石油和天然气的消费量在2030年之前达到最高点，但在许多情况下，到2050年仍保持高位。实现国际气候目标将需要所有三种化石燃料的下降速度更快，类似于高峰，而不是高原. 尽管由于种种原因它们引起争议，二氧化碳去除(CDR)到2100年，在将全球变暖限制在1.5°C或2°C的每一种情况下，技术都得到了快速大规模的部署。这表明需要制定强有力的监测、报告和验证标准，以及额外的措施来防止CDR带来重大的新环境或社会挑战。 预计的需求与能源相关的金属和矿物增长迅速，尤其是在雄心勃勃的气候情景下，一些关键矿物的数量级上升。这种增长引发了供应成本、地缘政治、当地环境影响等方面的新问题。 在阿联酋举行的COP28会议上，22个国家承诺将其增加三倍核能到2050年的产能。在全球范围内实现这一目标将需要恢复1980年代以来未曾见过的增长率。自2010年以来，全球核能产量下降了近5%，主要原因是欧洲、日本和美国的工厂关闭。 预计的能源需求中国近年来已大幅下调，反映了人口减少和主要经济逆风。再加上有关空气质量和气候变化的新政策，这些趋势有助于在未来几十年内降低预计的煤炭使用量和二氧化碳排放量。 Contents 3.3.3.3.1.3.3.2.3.3.3.3.3.4.3.3.5. 4.4.1. 5. 1.Introduction 全球能源系统的未来非常不确定，未来几年做出的选择将对气候乃至人类文明的未来产生巨大影响。为了了解我们的能源系统是如何变化的，每年都有各种各样的组织做出长期预测，根据对政策、技术、价格和地缘政治的不同看法，想象出各种各样的未来。 由于这些预测差异很大，并且在很大程度上取决于其不同的假设和方法，因此很难在苹果对苹果的基础上进行比较。在本报告中，我们应用了详细的协调流程，比较了2023年发布的8种能源展望中的16种情景，以及两种历史数据来源。总之，这些方案为能源系统提供了广泛的潜在变化，正如一些最知识渊博的组织所设想的那样。表1列出了此处检查的历史数据集，前景和场景，第4节提供了更多详细信息。 AbriefdescriptionofourmethodologyisprovidedinSection4,withselectindicatorsinSection5.Forthefullmethodologyandinteractivegraphingtools,visitwww.rff.org/geo. 在本报告中包含的所有数字中，我们使用一致的标签系统来区分不同类型的场景（见表2）： •对于假定有限或没有新策略的参考方案，我们使用长虚线；该组包括美国能源信息管理局(EIA)、Enerdata的EnerBase、埃克森美孚和欧佩克的参考方案。 •对于EvolvingPolicies情景，假设政策和技术根据最近的趋势或产生前景的团队的专家观点发展，我们使用实线；这组包括bp新动量和IEASTEPS。尽管它们不遵循相同的假设集，但我们还包括EquinorWalls和ShellArchipelagos，因为它们的CO2排放轨迹与其他演进政策方案中的排放轨迹相似。此外，我们还包括Enerdata的EnerBlue和IEA的APS，它们假设政府根据《巴黎协定》实施其国家自主贡献（NDC）；为此，我们使用点划线。 •雄心勃勃的气候情景不是围绕政策设计的，而是为实现特定的气候目标而设计的。对于那些到2100年将全球平均气温上升限制在2°C以下的指标（bp的加速过渡和Eerdata的EerGree），我们使用短虚线。对于旨在到2100年将全球平均温度上升限制在1.5°C或到2050年净零排放的场景（bp净零，EqiorBridges，IEANZE和Shell'sSy2050），我们使用虚线。 本报告中的数字和表格有时提到东部和西部的区域分组。表3定义了这些区域分组。 2.关键发现 在迪拜举行的《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方会议（COP28）上，世界各国领导人同意“从能源系统中的化石燃料过渡”。11一些倡导者，政府和民间社会人士批评了这项协议，并主张化石燃料的淘汰实现长期气候目标。然而，这里研究的所有情景，包括到2100年将变暖限制在1.5°C的情景，都显示出至少到2050年全球化石燃料的大量消耗，这表明逐步淘汰不是实现国际气候目标的先决条件。 正如我们在以前提到的全球能源展望，12世界一次能源需求经历了一系列的能源增加，而不是能源转型，诸如核能，风能和太阳能之类的新技术建立在现有资源之上，例如生物质，煤炭，石油和天然气。为了实现国际气候目标并在2100年前将变暖限制在1.5°C或2°C，需要真正的能源转型。但是实现这些目标需要完全淘汰化石燃料吗？ 我们在本报告中分析的情况表明，答案是否定的。像政府间气候变化专门委员会（IPCC）近年来发布的大多数情景一样，13，14化石燃料的使用有所下降，但在本世纪中叶及以后仍保持大幅下降，即使在将变暖限制在1.5°C的情景下也是如此。几个雄心勃勃的气候情景显示，2050年全球化石燃料使用量约为100万亿英国热量单位（QBt），略高于美国一次能源需求总量。预计化石燃料需求的广泛范围也凸显了世界能源系统未来的深刻不确定性，2050年情景涵盖487QBt，大致相当于2022年全球化石燃料消费量。 如果化石燃料不逐步退出能源系统，将气候变暖限制在国际气候目标范围内意味着大幅扩大碳去除技术，包括直接空气捕获（DAC），具有碳捕获和存储（CCS）的生物能源以及基于自然的解决方案，所有这些都需要强大的监控，报告和验证。尽管这些技术因各种原因而引起争议，但它们的大规模应用是在这里研究的每一个雄心勃勃的气候情景中实现净零排放的重要工具。 2022年，约有4200万吨一氧化碳2werecapturedbyCCUSinfrastructurearoundtheworld.Althoughthisaccountsforonly0.1%ofannualglobalCO2自2010年以来，它也代表了CCUS的近三倍，复合年均增长率(CAAGR)为8.7%。在不断演变的政策情景下，到2050年出现可比的CAAGR，范围从8.2％（IEASTEPS）到12.5％（bp新势头）。然而，在雄心勃勃的气候情景下，到2050年，CCUS的部署增加了两个数量级以上，增长了14到16倍，即CAAGR为19％至20％。 CCUS基础设施和地下储油库足以处理这些数量的二氧化碳。15然而，部署这些技术的未来成本，包括相对较新的行业，如发电（今天大多数CCUS用于工业部门），16并不很好理解。 2此外，CCUS技术有争议，在某些地区可能不受欢迎，这在很大程度上是因为它们可能不会减少，并且在某些情况下可能会加剧来自点源的其他空气污染物的排放。17它们也不会减少水污染或化石燃料开采，运输，精炼和燃烧的其他后果。 随着全球经济变得更加节能,世界一次能源需求在这里检查的几乎所有情况下，增长缓慢或下降。这种趋势在雄心勃勃的气候情景中最为明显，那里的总能源需求下降了多达33％（EquinorBridges）。下降的能源需求主要发生在 高收入国家，许多低收入国家的能源消耗持续增长。一些情景，例如IEA的NZE，强调了在低收入地区扩大获得现代能源服务的机会如何与全球能源需求下降和实现长期可持续性目标相一致。 注：预测是从化石燃料的最高需求到最低需求排序。来自IEA的历史数据。“液体”仅包括