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2025年能源新格局

2017-09-23 文/Glen Hiemstra

从现在到2025年,能源产业将发生巨变,原有的经营模式将被颠覆。未来十年,太阳能发电、环境和经济因素、ICT使能技术这三股主要的颠覆性力量互为因果、相互促进,将引发全球能源格局的巨变。

据新华社报道,2017年6月17日至23日连续七天,青海省全部使用太阳能、风能和水力发电等可再生能源供电。在这一周时间里,全省共使用11亿千瓦时电能,相当于少用了53.5万吨燃煤。然而,近期另一篇报道指出,2017年前几个月,中印两国用于发电的煤炭生产量均有所上升,扭转了煤炭产量急速下跌的趋势。两份报道反映了截然相反的发展趋势,那么全球可再生能源比例会否继续上升?还是说传统的化石燃料仍将是主流?哪一个才是未来十年的全球能源趋势?

可以肯定的是,2025年的能源格局将发生改变。未来,能源消费者可以有更多的选择,如果能源生产者无法提高效率,能否在市场竞争中生存下来都成问题,更不用说发展壮大了。为生产者和消费者提供能源相关产品的IT企业则将迎来众多机遇。

太阳能加速发展

太阳能发电已经成为趋势,并且在加速发展。经过多年来屡次刷新纪录的投资增长,尤其是在欧洲、美国、日本和中国等国家和地区,2015年太阳能发电量已经达到了全球发电总量的1%。中国目前是增长最快的市场,2016年新增太阳能装机容量34.54GW,累计装机容量77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一。欧洲的太阳能行业组织Solar Power Europe发布的《2015年至2019年全球市场展望》报告指出,欧洲太阳能发电总量于2014年首次超过核电总量。

2016年,太阳能和其他清洁能源领域的投资相对疲弱,从2015年的历史高位下挫至2875亿美元,降幅达18%。不过,虽然投资总额下降,但由于太阳能技术的成本下降,2016年全球电网新增太阳能发电量反而上升了19%。相比之下,发电量增长数据更具有意义。如果年发电量增长20%,只需要3.5年时间就能翻一番。

按照这样的增长速度,到2025年,太阳能将快速成长为一股不可小觑的力量,尽管占能源总量的比例仍然相对较低,但太阳能拥有最光明的前景。在十秒钟之内,地球接收到的太阳能足以满足全球一整天的能源需求,包括工农业生产、住宅和交通等能源需求。地球在一小时内接收到的太阳能足以支持全球运转一整年。每小时到达地球的太阳能高达43万亿亿焦耳,而全人类一年使用的能量约为41万亿亿焦耳。

环境和经济的双重考量

太阳能发电是全球能源发展的主流趋势,而这一趋势会因为另一股力量而增强,即环境和经济考量的双重影响。环境考量是指二氧化碳和其他温室气体排放是全球变暖的主要原因,虽然这在美国和其他少数国家还存在争议,但已经逐渐成为国际共识。在此,我们不必再作证明,毕竟几乎所有国家在巴黎气候协定中都认同了这一结论,包括壳牌石油在内的全球大多数工业和能源企业也都赞同这一论点。我们现在面临的问题是,如何可持续地满足全球日益增长的能源需求?这时候,我们就要考虑环境与经济这两大因素了。

最近两年来,通过清洁技术增加能源供应不但符合环保要求,而且也符合经济利益。简言之,清洁能源的成本不断下降,将比传统的化石燃料更便宜。当然,这并不是说传统的石油和天然气短期内就会被取代。事实上,石油和天然气在接下来的几十年都会存在,继续满足各类重要的能源和化工需求。

全球油气市场因为供给过剩,油气价格已经大幅下跌,因此未来前景充满不确定因素,大型油气企业面临的压力只会继续加大。

2017年1月,彭博报道称太阳能的成本很快将低于煤炭发电成本,许多人曾经认为这一天永远不会到来。

太阳能的价格自2010年以来已经大幅下跌,如果与其他能源放在同一张图表里进行比较,可以看到太阳能的价格几乎是断崖式下跌,未来的走势一目了然。

随着新装机容量进一步增长、技术不断进步以及规模经济效益等因素的影响,太阳能的成本将继续走低,不需要补贴也可以和天然气发电厂竞争,而且很快就能与燃煤发电厂竞争。事实上,电力行业也认识到,从长期来看太阳能是更佳的选择。近期,美国、印度和中国等多个国家纷纷宣布取消新建燃煤发电厂的计划。现在天然气发电的成本比新建公用事业级太阳能的成本要高,因此太阳能的经济前景非常乐观。

在这种情况下,太阳能发电革命的障碍主要是电力输出的间歇性:天空不会永远晴朗。不过,技术的进步和公用事业级电池价格下降,可能会让这个问题迎刃而解。美国夏威夷考艾岛为太阳能发电厂增加电池场,实现了自给自足。澳大利亚某地也即将采取同样的模式。

ICT技术提升能源效率

可再生能源(尤其是太阳能)价格急速下滑、环保考量推动清洁能源需求增长是影响2025年全球能源格局的两大力量。ICT使能技术,即第三股力量,将把所有因素连接起来,提升传统能源与新能源供应商的生产效率。

首先,我们注意到能源电气化是最主要的趋势。汽车、卡车和其他机动车将更多使用电能驱动,电能在交通运输能源中的比例将进一步提高。硅谷的一份报告显示,到2030年,电动交通将成为主流交通模式,令石油价格跌至每桶25美元。最快到2018年,电动车的成本将与传统汽车持平。因为电动车构造简单,运营维护成本低,随着时间推移,电动车的成本将大大低于汽油车或柴油车。

不过,电动车的增多将对电网的智能水平提出更高的要求。太阳能的发展还会催生对预测工具的需求。这类工具可以准确预测哪些地区有充足的能源,哪些地区能源不足,并实现能源的快速传输。如果可以实现不同家庭或建筑发电量、用电量的信息共享,屋顶太阳能电池板等住宅级发电应用可以使用智能技术优化电量分配,从而大大提升效率,甚至为本地的天然气发电厂补充电能。要实现这些功能,网络智能和物联网技术不可或缺。

传统的油气能源企业必须提高勘探和钻井等活动的效率,更加合理地进行规划,才能在需求下降、供给过剩、石油价格低至每桶25美元的能源市场中生存下来。

未来的市场动荡还会催生新的能源产品。德国初创企业Ubitricity就在欧洲市场上推出了这样的新产品。Ubitricity注意到市政路灯改造为LED灯之后,路灯能源消耗大幅下降,但灯杆仍具备先前的供电能力。另一方面,电动车车主希望能够随时找到充电站。Ubitricity在其中发现了商机,在灯杆内安装充电插口,并为车主提供特制的线缆和插头。车主把车停在灯杆旁,接上充电桩,软件就能触发支付功能。如此一来,市政府和电力公司获得了收入,而车主也可以更方便快捷地充电,开创了多赢的局面。

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