IEA今年發布的《World Energy Outlook 2018》，電力是其特別關注領域。在低碳技術之崛起推動發電方式發生重大轉變的同時，電力在全球能源消費中的比重正在增加。未來的電力行業格局將如何發展?電力行業如何在減少排放的同時確保可靠供應?下面我們一起來了解下該報告的執行摘要吧。
世界正在逐步建設一個不同于以往的能源系統，但能源系統的三大關鍵支柱仍存在明顯缺陷：
可負擔性：雖然太陽能光伏和風電生產成本繼續下降，但2018 年油價在四年來
首次攀升至80 美元/桶以上;在一些國家，歷盡艱辛開展的化石燃料消費補貼改
革正面臨威脅。
可靠性：從委內瑞拉石油生產急轉直下可以看出，油氣供應的風險依然存在。全球八分之一的人口仍用不上電，而電力行業的新挑戰——從電力系統靈活性到網絡安全，也接踵而至。
可持續性：全球能源相關的二氧化碳排放在連續三年持平后，于2017 年再度上
漲了1.6%，且年初的數據表明，2018 年排放還將繼續增長，這與實現氣候變化
目標所需的發展軌跡相距甚遠。與能源相關的空氣污染每年仍導致數百萬人過早死亡。
可負擔性、可靠性和可持續性三者密切相關：在制定能源政策時需采取綜合施策，考量每一方面及三者之間的平衡。
此三者間的關系是不斷發展演變的。例如，雖然風電和太陽能光伏能夠提供可負擔的低排放電力，但卻給電力系統的可靠運行提出了新要求。由于液化天然氣貿易不斷增長，全球天然氣市場互聯互通更加密切，在改變各國如何應對潛在供應短缺問題的同時，也使各供應國之間的競爭更加激烈。
能源世界在如何變革?
在新政策情景中，收入的增加和主要集中于發展中經濟體城區的17 億新增人口，將帶動全球能源需求至2040 年增長超過四分之一。如非解決能源安全和可持續性問題的強大政策工具——能效持續改善，這一增量還會增加一倍左右。
所有的增長都來自于以印度為代表的發展中經濟體。2000 年時，歐洲和北美在全球能源需求中的比重超過40%，亞洲發展中經濟體的比重約為20%。到2040 年時，這一情況將完全逆轉。
能源消費向亞洲遷移的深刻變革在各類燃料、技術和能源投資方面都有所體現。亞洲占據了全球天然氣消費增長的半壁江山，風電和太陽能光伏增長的60%，石油消費增長的80%以上，以及煤炭和核電增長的百分之百以上(其他地區總體呈負增長)。
按裝機容量計算，十五年前歐洲企業主導了全球最大電力企業排行榜，而如今，全球的十大電力公司榜單中，中國企業十占其六。
頁巖革命持續撼動油氣供應，使得美國得以拉開與其他國家的距離，成為世界上最大的油氣生產國。在新政策情景中，至2025 年，美國在全球油氣產量增長中的比重會達到一半以上(石油方面占近75%，天然氣方面占40%)。到2025 年，全球近五分之一的石油和四分之一的天然氣產自美國。頁巖革命給嚴重依賴出口收入以支持國家發展的傳統油氣出口國帶來了更大的壓力。
由于不斷變化的供應、需求和技術趨勢，能源世界將以各種不同的方式形成關聯。到2040 年，隨著亞洲在全球油氣貿易中的比重從如今的約一半增至三分之二以上，國際能源貿易將越來越多得從中東、俄羅斯、加拿大、巴西和美國流向亞洲。同時，隨著數字化的發展和可再生能源技術性價比的日益提高，分布式能源和以社區為基礎的能源供應模式得以發展起來，在地方上也會出現一些新型供能方式。
成本漸低的可再生能源技術、數字化應用與日益重要的電力，此三者的交會是變革的重要方向和實現眾多世界可持續發展目標的關鍵所在。
電力是這一盛事中的明星，但其光芒到底有多閃亮?
自誕生一個多世紀以來，電力行業正在經歷其最劇烈的轉變。對于更依賴輕工業、服務業和數字技術的經濟體，電力日益成為首選“燃料”。其在全球最終能源消費中的比重接近20%，且還將進一步增長。政策支持和技術成本降低使可再生能源發電迅速增長，推動電力行業成為減排先鋒，但為了確保可靠供應，整個電力系統的運行方式需要改變。
在發達經濟體，電力需求增長溫和，但由于發電結構變化和基礎設施升級，所需投資依然巨大。當今的電力市場設計并不總能匹配發電結構的迅速變化。批發市場帶來的收入通常不足以激勵發電領域新的投資，如果不妥善解決，電力供應的可靠性將大打折扣。
在需求方面，更嚴格的能效標準帶來的能效收益在抑制能源需求方面發揮了核心作用，自2010 年以來，國際能源署的三十個成員國中有十八個國家電力消費已有所下降。增長前景取決于電力將以何種速度在住宅、辦公和工廠供熱、以及交通方面取得進展。
發展中經濟體電力需求翻倍，使得更清潔、人人可用、可負擔的電力成為經濟發展和減排戰略的核心。全球電力需求增長的五分之一來自于中國的電動機需求;發展中經濟體不斷攀升的制冷需求同樣帶來相近的電力消費增長。
在政策未能給予能效更多關注的情況下，投資到全球各領域能源供應的資金中，每三美元中就有近一美元是用于發展中經濟體的發電設施和電網建設。這一投資也可能無法實現，特別是在終端用戶價格低于回收成本所需水平的地方。
但是，在受到嚴格監管的市場也存在一種風險，即裝機建設可能會超前于需求：據估計，在包括中國、印度、東南亞和中東在內的地區，目前電力裝機過剩達到3.5 億千瓦，這些額外的成本給電力系統和消費者都帶來了很大的負擔。
靈活性是電力系統的新主張
由于太陽能光伏競爭力日益增強，其裝機容量在2025 年前會超過風電，2030 年左右超過水電，2040 年前超過煤電。盡管家用和企業級的分布式光伏將發揮重要的支撐作用，但大多數仍是大規模電站的投資。
《世界能源展望2018》引入了一項新的評價指標，基于發電技術成本的變化及其不同時期對電力系統的價值，對不同發電技術的競爭力進行估算。該指標證實，在靈活性成本相對較低的電力系統中，風電和太陽能光伏將占有優勢。
根據我們的預測，盡管太陽能光伏很難在不借助政策幫助的情況下替代存量火電廠，但在幾乎所有地區，太陽能光伏都比新建煤電更有競爭優勢。在新政策情景中，電力結構中的可再生能源和煤炭占比將互換位置：可再生能源發電占比將從當前的25%增長到2040 年的約40%，煤電則正好相反。
太陽能光伏和風電的崛起，使電力系統的靈活性變得空前重要，以保證系統的穩定運行。當裝機規模較小時問題不多，但在新政策情景中，許多歐洲國家以及墨西哥、印度和中國，都將要求電力系統在大范圍內擁有高度的靈活性，這是前所未有的。電池存儲成本迅速下降，電池與燃氣調峰電廠在應對短時供需波動方面的競爭日益激烈。
然而，傳統電廠依然是保持系統靈活性的主力，新的電網互聯、儲電和需求側響應技術起支持作用。歐盟致力于建設“能源聯盟”的努力說明，區域融合有助于推動可再生能源消納。
核電是當前僅次于水電的第二大低碳電源，其發電量占比將保持在10%左右，但隨著中國核電發電量在2030 年前超過美國和歐盟，其地理格局將有所變化。目前，發達經濟體約三分之二的核電站已運行三十年以上。對于這些核電裝機，延壽或者關停的決定將對能源安全、投資和排放產生重大影響。
我們可以滿足多大的電力需求?
更強有力地推動交通與供熱電氣化和電力可及性，將導致到2040 年電力需求比當前增加90%，這一增量是如今美國電力需求的近兩倍，而新政策情景中電力需求會增加60%。
在電氣化未來情景中，至2040 年近半數轎車都是電動車，同時電力迅速滲入到居民住宅和工業領域，其在最終能源消費中的占比將增至近三分之一。然而，目前技術尚不足以支持一些能耗大戶實現電氣化，如長途公路貨運、航運和航空。
電氣化會帶來好處，特別是減少當地的污染，但如果要充分釋放潛力、實現氣候目標，則需采取進一步措施實現電力供應低碳化，否則，就會出現二氧化碳排放只是從終端領域向上游轉移到發電環節的風險。
電力、可再生能源和能效的崛起將置化石燃料于何種境地?
在新政策情景中，電力、可再生能源和能效改善蓬勃發展的態勢會抑制煤炭需求的增長。煤炭消費在下跌兩年后于2017 年出現反彈，但投資新建燃煤電廠的決定大大低于前幾年的水平。一旦當前這輪在建煤電項目完工，2020 年后投運的新建煤電項目將大幅減少。
但要從全球電力結構中剔除煤電還為時尚早：亞洲燃煤電廠的平均壽命不足15 年，發達經濟體煤電廠平均壽命則為40 年左右。在新政策情景中，至2040 年，工業煤炭消費略有增加，全球煤炭總消費保持不變，中國、歐洲和北美減少的煤炭消費與印度和東南亞增長的消費相抵。
轎車石油消費將在2020 年代中期達到峰值，但石化、卡車、飛機和船舶工業依然會使石油需求總體處于上升趨勢。到2040 年，3 億輛上路的電動轎車每天可替代300萬桶石油需求，而傳統轎車燃油效率提高所減少的石油需求三倍于電動轎車的這一替代量。
但其他領域的變革步伐不像乘用車行業(占石油需求總量的四分之一)如此迅速。石化行業是石油消費最大的增長源。即使全球塑料循環利用率翻倍，也僅能從預計日均超過500 萬桶以上的需求增長中削減約150 萬桶。在新政策情景中，石油需求總體增長將達到1.06 億桶/天，這一增長全部來自發展中經濟體。
2030 年時，天然氣將超越煤炭成為全球能源結構中的第二大燃料。全球的天然氣使用量將增長45%，其中工業消費者貢獻最大。為了應對以中國為首的發展中經濟體不斷上漲的需求，液化天然氣貿易將增長逾一倍。
隨著通往亞洲市場新路線的開啟，俄羅斯仍是世界上最大的天然氣出口國，但日益一體化的歐洲能源市場為買家提供了更多的天然氣供應方案。電力系統中風電和太陽能光伏比重的增加推低了歐洲天然氣發電裝機的設備利用率，既有建筑改造也有助于降低供熱方面的天然氣消費，但天然氣基礎設施仍將發揮關鍵作用，特別是在冬季保障供熱和確保電力供應無中斷。
排放情況與能源可及性現狀如何?目標如何?
在新政策情景中，從現在到2040 年能源相關的二氧化碳排放呈緩慢上升趨勢，遠遠跟不上科學屆認為的應對氣候變化所需的減排步伐。總體而言，各國已準備履行《巴黎協定》做出的國家減排承諾。但要實現全球排放早日達峰，單靠履行這些承諾還不夠。
根據預測顯示的排放趨勢，總體來看全球未能很好地處理能源利用帶來的環境后果。本情景中主要空氣污染物排放的減少，不足以阻止因空氣質量惡劣導致的早亡人數攀升。
雖然用不上電的人數于2017 年首次降至10 億以下，但能源可及性的趨勢同樣未能達成全球目標。新政策情景在可及性方面有所進步，尤以印度的發展為代表。然而，預計到2040 年仍有逾7 億人用不上電，主要位于撒哈拉以南非洲的農村定居點，而在減少傳統上對作為炊事燃料的固體生物質的依賴方面，僅能看到緩慢進展。
我們的可持續發展情景為實現能源可及性、空氣質量和氣候目標提供了一種綜合策略，包括二氧化碳捕集、利用和封存在內的所有行業和低碳技術都將為全球能源行業的廣泛轉型做出貢獻。在本情景中，隨著低排放發電設施的建設，電力行業的轉型會更加深入、更加迅速。
再生能源技術為讓能源普遍可及提供了主要路徑。所有經濟可行的能效提高渠道都將被探索，以將2040 年總體能源需求保持在當前水平。終端用能電氣化增長強勁，直接利用可再生能源(包括生物質能、太陽能熱利用和地熱)供熱和提供交通燃料也發展迅猛。
可再生能源在電力結構中的比重會從如今的四分之一增長到2040 年的三分之二;可再生能源供熱的比重會從如今的10%增長到25%;其在交通運輸行業中的比重會從如今的3.5%增長到19%(既包括直接利用，也包括間接利用，例如可再生能源電力)。
本《世界能源展望》首次在可持續發展情景中引入了水這一維度，展示水資源約束會對燃料和技術選擇產生何種影響，詳述清潔用水和衛生普遍可及所需要的能源。
石油和天然氣在環境方面的表現能否改善?
即便是在可持續發展情景中，到2040 年，天然氣和石油在全球能源需求中仍將占重要份額。不同源頭的石油和天然氣對環境的影響并不一樣。我們首次對全球石油和天然氣生產、加工和運輸過程中的間接排放進行了全面估算，結果顯示，這些環節的間接排放總體上占能源行業溫室氣體排放(包括二氧化碳和甲烷)的約15%。
不同來源的排放強度差別很大：用排放最低的石油替代排放最高的石油可減排25%;同法替代下，天然氣的排放可以降低30%。
要減少把石油和天然氣送到消費者手中所產生的排放，還有很多工作要做。許多領軍企業正在這一領域開展工作，減排方案一旦被廣泛采用和落實，將會對排放產生實質性影響。減少甲烷排放和消除放空燃燒是最經濟有效方法中的兩種。
也有一些更具“革命性”的可選方案，包括利用二氧化碳提高石油采收率，加大使用低碳電力開展油氣作業，以及把烴類轉化為氫氣(并配備碳捕集設施)的可能。許多國家，特別是日本，正在密切關注增強能源系統中零排放氫能作用的可能性。
化石燃料供應投資是否與消費發展趨勢步調失調?
當前新建上游項目的減少，似乎與化石燃料需求可能迅疾放緩有關，但在新政策情景中，這種狀況很可能會導致供應短缺，進而推高價格。石油供應出現危機的風險最大。以新政策情景中的需求展望為考量，過去三年獲準新建的原油項目平均數量僅為到2025 年保障市場平衡所需新項目的一半。
僅依靠美國致密油，很難應對這個局面。我們的預測中已將2025 年美國致密油的產量較當前水平翻倍，但要抵消新建常規石油項目的持續短缺，則需要其產量達到現在的三倍。與石油相反，已公布的一些大型新建天然氣項目，特別是卡塔爾和加拿大的項目，已經解除了2020 年代中期液化天然氣市場出現供應吃緊的風險。
政府政策將塑造能源行業的長遠未來
快速、低成本的能源轉型，需要加速對更清潔、更智慧、更高效的能源技術的投資。但政策制定者也需確保包括電網在內所有能源供應的關鍵要素，都能保持穩固可靠。
隨著能源轉型繼續推進，以往的油氣供應中斷和投資風險并無緩解跡象，實際上反而可能惡化。電力行業正在進行的變革要求時刻保持警惕，確保即便電力系統實現低碳化后，電力市場的設計也依然能夠保持穩固。
世界能源供應每年需要投資2 萬億美元，其中超過70%或來自國有實體，或是因為監管規定保障了全部或部分投資回報才進行的投資。公共當局制定的政策框架也影響著能效提高和技術創新的步伐。政府的政策和工作重點在塑造能源行業未來發展方向方面將會發揮關鍵作用。
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