Trends in Global energy use -
Sustainable Energy - TU Delft
近日,國際能源署發佈了《世界能源平衡2018:概述》報告,本公眾號對報告內容進行了翻譯並分為三部分,在此分享於大家。
一、全球趨勢
報告基於2016年全球150個國家和地區的能源供給和需求的詳細數據,提供了能源發展的詳細情況,並提供了部分官方的產量數據。
2016年,在一次能源供應總量中,全球能源需求量略低於138億噸油當量,較2015年成長了0.7%。不同的趨勢產生了這種穩定的成長:非經合組織國家能源需求同比成長了0.9%,而經合組織國家能源需求同比成長為0.1%。但是在2017年,經合組織國家能源需求的成長有所加速,為0.5%。
1、產量
圖1 全球化石燃料產量年均變化 按燃料劃分
2017年,全球國家層面的產量數據,是一次能源範疇的,而且僅限於石化燃料。從這些數據可以看出,石化燃料產量在連續2年的下降後出現了成長,漲幅為1.9%,如圖1所示。
這主要是由於煤炭產量,在前兩年有大幅度的下降,2015年同比下降了2.3%,2016年同比下降了5.9%,而在2017年煤炭產量則同比成長了3.1%。
全球天然氣產量繼續成長而且更加迅速,2017年天然氣產量增速是2016年的2倍多,為3.6%。而原油產量則相對較為平穩,2017年全球原油產量下降了0.2%,而2016年原油產量則成長了1.4%。
煤炭產量的成長,主要在集中在以下幾個區域:中國煤炭產量增長3.1%,增量為5400萬噸油當量;經合組織國家產量成長2.8%,增量為2300萬噸油當量;其他非經合組織的亞洲國家成長了3.9%,增量為2300萬噸油當量。
2017年,所有區域的天然氣產量都有所上升,特別是非經合組織的歐洲和亞歐地區成長了5.8%,增量為4200萬噸油當量;經合組織成長了2.3%,增量為2500萬噸油當量。
2017年,經合組織和非洲地區原油產量的成長,抵消了中東地區、非經合組織美洲和亞洲地區。包括中國的原油產量的下降,前兩者分別同比成長了2.5%和5.1%,增量共計為4700萬噸油當量,後三者則分別下降了1.4%、3.9%和3.6%,共計達5100萬噸油當量。
2016年世界能源產量為137.64億噸油當量,同比下降0.3%。石油、天然氣和核增速均為1.4%,同時在許多國家都創下了記錄。
與2015年相比,化石燃料在世界能源產量佔比,下降了0.6個百分點,佔比為81%。2015年和2016年,石油和天然氣產量的成長完全被煤炭產量的銳減所衝銷,兩年煤炭產量分別減少了2.3%和5.9%。
圖2 全球能源產量年均變化 按燃料劃分
2016年,三種石化燃料的產量,在連續15年成長之後,出現了回落,產量同比下降了1.1%,如圖2所示。
2016年,非石化能源有了恢復性的成長(與2014年成長0.9%、2015年成長1.1%相比),2016年非化石能源同比成長2.5%;而在2016年,生物質燃料和廢棄物,在世界能源產量中的佔比小幅上升,較2015年的9.5%上升至9.8%。
2015年,由於一些區域天氣條件較差,全球水電發電量自1989年以來首次出現了回落,同比下降0.03%,在此之後,水電於2016年出現了大幅度的成長,同比成長4.0%。
同時,水電在全球能源產量中的佔比,從2015年的2.4%上升至2016年的2.5%。其他可再生能源,如光伏、風電、太陽熱能、地熱能均保持了一個快速的成長,其成長分別為31.1%、14.2%、3.2%和4.0%,但是在全球一次能源生產中的佔比,仍然小於2%。
最後,2016年核的生產佔比和增速,與2015年相比,均未發生變化,仍然是4.9%和1.4%。
圖3 2016年總產量 按區域劃分
就地區而言,與2015年一樣,2016年經合組織的能源產量,仍高於非經合組織亞洲地區的產量,如圖3所示。2016年,經合組織經濟體的能源產量,佔全球能源產量的30%;而非經合組織亞洲地區佔比為28%,2015年二者分別為30%和19%。
圖4 能源生產年均變化 按區域劃分
儘管兩個區域的能源產量均有下降(經合組織為2.4%、非經合組織亞洲地區為2.7%),但是它們仍然分別生產了40億噸油當量的能源,是世界第三大能源產區—中東—的2倍。其中2016年,中東地區能源產量同比成長了8.4%,如圖4所示。
2016年,儘管美國能源生產下降了1.07億噸油當量,產量降幅最大,但其產量仍達到了19.15億噸油當量,仍然是經合組織國家中最大的能源生產國。
而在2016年,位居經合組織能源產量第二、第三和第四名的國家分別是加拿大、澳大利亞和挪威,三者能源產量共成長了1730萬噸油當量,但是它們的增量,並不能抵消掉美國能源產量的下降。
經合組織的35個國家中,有20個國家的能源生產出現了成長。2016年,經合組織國家能源產量為40.64億噸油當量。
2016年,亞洲地區的非經合組織國家,能源生產有了較大的回落,產量為38.81億噸油當量,同比下降2.7%。儘管印度能源生產同比成長3.6%、印尼同比成長1.9%,但是由於中國能源生產有了大幅度的下降(下降幅度為6.1%),所以這一區域能源產量整體有所下降。
2016年,中國能源產量接近24億噸油當量,中國煤炭產量(-8.7%)和原油產量(-6.9%)的下降,並不能被天然氣產量(+1.7%)、水電(+4.3%)、核能(24.9%)和可再生能源(+18.2%)的成長所抵消。
由於2016年煤炭產量,同比成長2.9%,生物質和廢棄物發電量同比成長6.6%,印度能源生產同比成長3.6%。
由於2016年煤炭產量,同比成長2.9%,生物質和廢棄物發電量同比成長6.6%,印度能源生產同比成長3.6%。
2016年,中東地區能源生產為20.43億噸油當量,排名第三。隨著主要產油國原油產量的成長,其能源生產同比成長8.4%。較2015年而言,2016年歐洲和亞歐地區的非經合組織國家,能源生產同比成長1.5%,產量達到了18.62億噸油當量。
2016年,非洲能源產量為11.07億噸油當量,而美洲地區的非經合組織國家,能源產量為8.06億噸油當量,分別下降了1.1%和1.5%。
2016年,國際能源署及其成員國能源產量,佔世界能源產量的58%,而在1971年佔比為53%。
圖5 2016年最大生產國 按燃料劃分
各國之間的能源產量大相徑庭:對於每一種燃料,通常不到5個國家的該燃料的產量,佔據了全世界該燃料產量的一半以上(如圖5所示)。
2016年,中國的煤炭產量,就接近了世界煤炭總產量的一半,中國水電發電量,佔全世界水電發電總量的29%。而美國和法國的核電發電量,合計也幾乎達到了全世界的50%。
沙烏地阿拉伯、俄羅斯和美國的原油產量的總和,佔全世界原油總量的接近40%,而後二者的天然氣產量,則達到了全世界天然氣產量的40%。
沙烏地阿拉伯、俄羅斯和美國的原油產量的總和,佔全世界原油總量的接近40%,而後二者的天然氣產量,則達到了全世界天然氣產量的40%。
2、一次能源供應總量(TPES)
圖6 一次能源總供應 按燃料劃分
在1971年到2016年間,世界一次能源供應總量,成長了幾乎2.5倍,從原來的55.23億噸油當量,成長到了2016年的137.61億噸油當量,其能源結構也發生了改變(如圖6所示)。
儘管燃料仍然主導了一次能源的供應,但是石油在一次能源供應總量中的佔比,從44%下降到了32%。在1999年到2011年間,煤炭佔比則持續的成長,這主要是因為中國煤炭消費量的成長:2011年中國煤炭消費量,在一次能源供應總量中的佔比,從1971年的29%上升到了71%,達到了1971年來的最高水平。
但是2016年世界煤炭消費量,在一次能源供應總量中的佔比,從2015年的28%下降到了27%,下降了1個百分點。同時天然氣佔比從2015年的16%上升到了22%,核能佔比從2015年的1%上升到了2016年的5%。
圖7 一次能源總供應 按區域劃分
1971~2016年,各地區的能源需求,發生了不同的變化。經合組織國家,在一次能源供應總量中的佔比,從1971年的61%降至2016年的38%(如圖7所示)。
這幾乎與亞洲地區的非經合組織國家的供應量相當,而在這段時間內,亞洲地區的非經合組織國家的能源需求量,成長了7倍,且其在一次能源供應總量中的佔比,幾乎是原來的3倍。
儘管1971~2016年,歐洲和亞歐地區的非經合組織國家的能源需求佔比下降了一半,但其仍然是世界能源消費的第三大地區,其一次能源供應總量超過了11億噸油當量。
而非洲則緊隨其後, 1971~2016年非洲的能源需求成長了3倍,達到了8.2億噸油當量。
圖8 一次能源總供應的年均變化 按區域劃分
2015~2016年,全球一次能源供應總量增速加快,全球一次能源供應總量增加8900萬噸油當量(同比增長0.7%),總量達到了137.61億噸油當量。
2016年,在一次能源供應總量的增量中,亞洲地區的非經合組織國家(不計中國)成長最快,達到3.3%,非洲則為2.7%,而歐洲及亞歐地區非經合組織國家成長了2.4%。
美洲地區非經合組織國家的一次能源供應總量,則同比下降1.7%,中國同比下降1.1%,而經合組織國家則保持基本平穩,成長0.1%(如圖8所示)。2016年,國際能源署及其成員國,一次能源供應總量佔比達到了73%。
2016年,在一次能源供應總量的增量中,亞洲地區的非經合組織國家(不計中國)成長最快,達到3.3%,非洲則為2.7%,而歐洲及亞歐地區非經合組織國家成長了2.4%。
美洲地區非經合組織國家的一次能源供應總量,則同比下降1.7%,中國同比下降1.1%,而經合組織國家則保持基本平穩,成長0.1%(如圖8所示)。2016年,國際能源署及其成員國,一次能源供應總量佔比達到了73%。
表1 一次能源總供應—前十位的國家(2016年和1971年)
非經合組織國家,在世界能源消費中的佔比繼續成長。2016年中國在全球一次能源供應總量中的佔比達到21.5%,而美國僅為15.7%,如表1所示。印度和俄羅斯則分別排名第三和第四位,日本排名第五,而其在經合組織國家中排名第二。總體而言,2016年,這五個國家的一次能源供應總量,在全球一次能源供應總量中的佔比超過了一半。
圖9 能源消費國前五名:2016年相對佔比
2016年,在世界一次能源供應總量中佔比前5的國家,其能源消費量佔世界能源消費總量的52%,但其GDP和人口佔比卻不到一半,分別為48%和44%。但是,這5個國家的GDP、人口和一次能源供應總量的佔比也各不相同(如圖9所示)。
圖10 1971~2016年世界發電量結構
近三年來,煤電發電量儘管連年下降,但仍佔主導地位。2016年,煤電發電量在世界發電總量中的佔比為38.4%,為2001年以來最低(如圖10所示)。
天然氣發電成長緩慢,在1990年世界總發電量中佔比為15%,自那時以來,氣電開始穩定的成長,到2016年其發電量佔比增至23.2%。這一佔比略高於可再生能源的24.2%,可再生能源發電量,最初是由水力發電主導的,但最近的成長,來自於風電和光伏的發展。
二十世紀七十年代和二十世紀八十年代,核電生產穩步增加,在長期停滯在發電量佔比17%的水平後,到千禧年之後出現回落,降至約10%。在1973年石油危機爆發之前,石油作為燃料電力生產中達到頂峰,佔比為25%,從那時起石油發電,在世界總發電量中的佔比,就開始持續回落。
從作為煤炭之後的第二大發電燃料,現在已經落為第五,在2016年全球總發電量中,佔比剛剛超過3%。儘管全球使用石油發電的情況急劇減少,但在包括黎巴嫩、伊拉克或牙買加在內的一些國家,其發電量仍佔70%以上。
在巴林、卡塔爾、特立尼達和多巴哥和文萊達魯薩蘭國等國,石油和天然氣提供了100%的電力燃料。
3、終端能源消費量(TFC)
圖11 終端能源消費量 按部門
1971~2016年,終端能源消費量翻了2.25倍(如圖11所示)。然而這些年來,能源使用的大多數經濟部門卻仍然未發生改變。交通運輸部門的能源消費有所成長,從1971年的23%增至2016年的29%。然而,2016年工業部門的能源消費佔比,相較1971年而言,下降了1個百分點,為37%。在2016年,居民部門為第三大能源消費部門。
圖12 終端能源消費量 按區域
亞洲地區非經合組織國家(包含中國)的終端能源消費量佔比,從21世紀初成長到了2016年的34%。同時,受2008年全球金融危機的影響,經合組織國家終端能源消費,不在呈成長趨勢,終端能源消費量在一個水平上上下波動,消費量為35億噸油當量,佔比達38%(如圖12所示)。
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