1、国网能源研究院有限公司 编著全球能源分析与展望2 0 2 1全球能源分析与展望 2021编委会主任张运洲委员蒋莉萍柴高峰仇文勇李伟阳王耀华李健单葆国吕健郑厚清马莉魏哲代红才鲁刚郑海峰韩新阳李琼慧张勇李成仁编写组组长单葆国郑海峰主笔人李江涛张玉琢刘之琳冀星沛许传龙姚力成员（按姓氏笔画排序）马捷王成洁王向曲天词刘小聪刘青闫晓卿闫湖汲国强杨素吴陈锐吴姗姗吴鹏张宁张成龙张春成张莉莉张煜周树鹏段金辉贾跃龙徐朝唐伟谭显东谭清坤薛松薛美美霍沫霖2020 年，新冠肺炎疫情突如其来、席卷全球，给各国经济社会带来前所未有的冲击。聚焦能源领域，防疫封锁导致需求大幅下降，连锁式引发供给过剩、库存暴涨、价格骤跌、投资下
2、滑。据统计，2020 年全球一次能源消费降至约 2016 年水平，电力消费近 10年来首次下降，能源相关碳排放降至约 2012 年水平。2021 年，新冠病毒变异导致疫情反复，疫苗接种普及筑起有效屏障，世界经济总体持续复苏，国际经贸加速回归常态。聚焦能源领域，经济社会活动恢复带动能源消费增至疫情发生前水平，全球能源相关碳排放稳步回升，同时引发多重风险，如传统化石能源供需偏紧、价格攀升，多国出现能源电力供应短缺。在第 26 届联合国气候变化大会（COP26）召开前后，约 150 个国家递交了更新后的国家自主贡献（NDC）和面向 21 世纪中叶的长期温室气体排放发展战略（MCS） 。这是人类共同应
3、对气候变化“关键十年”的重要里程碑，约占全球经济和碳排放总量 75% 的国家和地区已经承诺在 21 世纪中叶前后实现“碳中和” ，展示出全人类前所未有的气候雄心。能源消费贡献全球约 3/4 的碳排放，未来数十年能源行业将面临多元品种演变和深刻结构调整。2020 年 9 月，习近平主席在第 75 届联合国大会上郑重承诺“中国力争 2030 年前达到二氧化碳排放峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和” 。2021 年 10 月，习近平主席在生物多样性公约第十五次缔约方大会上指出，中国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。国家电网有限公
4、司（简称国家电网公司）认真落实党中央“双碳”决策部署，率先发布“碳达峰、碳中和”行动方案，制定构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（20212030 年） ，提出一系列科学务实举措并大力推进落地实施，努力争当能源清洁低碳转型的推动者、引领者、先行者。作为国家电网公司智库机构，国网能源研究院有限公司（简称国网能源研究院）依托在能源领域的多年积累，突出能源电力研究特色，持续开展全球能源展望研究，探寻全球能源清洁低碳转型的可能路径，为中国“双碳”目标的实现献言献策。全球能源分析与展望是国网能源研究院年度系列报告之一， 2016 年开始采用中英双语编著，每年年末出版，今年是第 6 次公开发布。报告
5、滚动更新全球、大洲及主要国家在经济、人口、能源、电力、排放等方面的最新统计数据，2021 年重点分析新冠肺炎疫情对2020 年全球能源供需的冲击；跟踪经济社会、能源战略、行业政策、技术效率、市场机制前言II全球能源分析与展望 2021等因素变化，滚动开展全球（分品种、分部门、分地区）中长期能源展望，2021 年重点研判净零承诺下至 2060 年的全球能源发展趋势；聚焦热点地区、关键技术、重大议题开展专题研究，2021 年设置全球能源短缺分析及启示、碳中和目标下的美国能源转型、全球能源展望比较研究等三个专题。全球能源分析与展望 2021的主要特点有：结合 COP 26 达成的共识，梳理各国净零承
6、诺时间表，在更新基准情景、2情景的基础上，新设净零承诺情景；延长展望期至 2060 年，重点研判碳减排和温升控制成效；突出电力研究特色，结合最新形势论述电源分品种发展趋势；深入高耗能行业、具体交通方式和建筑用能环节，详解碳减排途径和潜力空间。本报告分为概述、全球能源现状分析、全球能源发展展望、专题研究四个部分。其中，概述部分由单葆国、郑海峰等主笔；全球能源现状分析部分由张玉琢、刘之琳、翁玉艳、张春成、周树鹏等主笔；全球能源发展展望部分由李江涛、张玉琢、姚力、刘之琳、吴陈锐等主笔；在三个专题研究中，2021 年全球能源短缺分析及启示专题由许传龙、刘青主笔，碳中和目标下的美国能源转型专题由冀星沛主
7、笔，全球能源展望比较研究专题由刘之琳主笔； “重点关注”栏目有薛松、张宁、闫晓卿、杨素、薛美美、闫湖、刘小聪、段金辉、徐朝、王向等的贡献。报告由李江涛统稿，谭显东、张成龙校核。本报告编写过程中，得到了国家电网公司研究室周海洋、国务院发展研究中心资源与环境政策研究所洪涛、中国社会科学院工业经济研究所朱彤、中国海洋石油集团林益楷、中石油经研院王利宁、国家气候中心王阳、Agora 能源转型论坛涂建军、全球能源互联网发展合作组织杨方、落基山研究所刘雨菁、中电传媒能源情报研究中心杨永明等专家的帮助，在此一并向关心和支持全球能源分析与展望的机构和专家表示诚挚的感谢！受数据来源、统计口径、折算系数等因素影响
8、，本报告能源统计与各国、国际机构的统计可能存在差异。受自然灾害、技术进步、军事冲突等不确定性因素影响，能源展望情景结果与实际情况多有出入。国网能源研究院不对报告中数据或信息的任何直接、间接或连带损失承担责任。报告中的观点和判断仅代表编著者的研究思考，不代表任何外部专家及其所在机构的立场。受研究能力及编写时间所限，报告中难免存在疏漏与不足之处，冀予同行切磋指正，恳请方家不吝赐教。编著者2021 年 11 月前言概述1第一部分 全球能源现状分析7一、经济社会10（一）GDP 10（二）人口 11（三）人均 GDP 12二、能源消费13（一）一次能源 13（二）终端能源 17三、能源供应19四、能源
9、价格22五、能源投资24六、电力消费26（一）用电量 26（二）电气化指标 31七、电力供应33（一）发电装机 33（二）发电量 35八、碳排放38第二部分 全球能源发展展望43一、关键影响因素46（一）经济社会 46目录目录 https:/ （二）能源政策 47（三）技术进步 48（四）成本价格 50（五）市场机制 51二、情景设计52（一）基准情景 52（二）净零承诺情景 52（三）2情景 52三、主要展望结果54（一）一次能源 54（二）终端能源 56（三）电力供需 58（四）碳排放 62四、分品种供需情况66（一）煤炭 66（二）石油 67（三）天然气 70（四）电能 71（五）其他能
10、源 75五、分部门用能趋势76（一）工业部门 76（二）交通部门 78（三）建筑部门 80（四）非能利用 82第三部分 专题研究85专题一2021 年全球能源短缺分析及启示86一、能源短缺现状88二、短缺原因分析90三、各国应对举措91四、启示92全球能源分析与展望 2021专题二碳中和目标下的美国能源转型94一、美国能源发展现状96二、碳中和目标下美国能源转型路径103三、美国能源展望106专题三全球能源展望比较研究108一、编制展望的主要机构110二、展望情景聚类划分112三、未来趋势对比分析114附录附录 A 模型介绍 122附录 B 地区划分 125附录 C 重点国家和地区能源政策 1
11、26附录 D 现状数据表 131附录 E 展望数据表 167参考文献 171目录 https:/ 1概述2020 年，新冠肺炎疫情全球肆虐，给世界经济发展和能源供需带来前所未有的严重冲击。全球能源需求大幅下降，能源供给未能及时调整，导致库存暴涨、价格骤降、投资下滑，同时能源相关碳排放也明显下降。 全球一次能源消费显著降低，创第二次世界大战以来最大相对降幅、有记录以来最大绝对降幅。2020 年，全球一次能源消费为 198 亿吨标准煤，较上年降低 4.3%；全球人均能源消费为 2.56 吨标准煤，较上年降低 5.3%。相比 1980 年，全球一次能源消费总量增长接近 1 倍，年均增长 1.7%；全
12、球人均能源消费增长 10.1%，年均增长 0.2%。 全球非化石能源消费占比继续提高。2020 年，全球煤炭消费增速由正转负，总量较上年降低 4.3%，占一次能源消费的比重为 26.7%；石油消费总量大幅下降，较上年降低9%，占比降至 29.4%；天然气消费较上年降低 1.5%，占比小幅升至 23.9%；非化石能源消费保持增长，占比升至 20.0%，较 1980 年提高了 4.9 个百分点。 全球电力消费近 10 年来首次下降。2020 年，全球电力消费为 24.8 万亿千瓦时，较上年降低 1.1%；电能占终端能源消费的比重为 20.0%，较上年上升 0.3 个百分点，保持稳步提升态势。分部门
13、看，工业用电占比为 41.9%，自 2000 年以来始终在此水平波动，商业、居民生活用电占比分别为 20.9%、26.4%。 全球发电装机保持增长但发电量小幅下滑，非水可再生能源是主力新增电源。截至2020 年底，全球发电装机容量为 77.5 亿千瓦，较上年增长 4.6%，其中非水可再生能源贡献全球新增装机的 71%，占总装机的比重达 20.5%。2020 年，全球发电量为 25.6 万亿千瓦时，较上年降低 0.8%，其中非水可再生能源发电量占比升至 12.0%。 全球能源相关碳排放创有记录以来最大降幅，降至 2012 年水平。2020 年，全球能源相关碳排放为 316.7 亿吨，较上年下降近
14、 20 亿吨，与 2012 年规模基本持平，主要受经济活动减少带动能源消费降低的影响，同时也受可再生能源快速发展、天然气加快替代煤炭、核电产能提高等因素影响。概述2全球能源分析与展望 20212021 年，新冠变异病毒扩散导致疫情持续反复，疫苗接种普及为经济社会活动恢复提供可靠保障。全球能源消费和碳排放总体回升至疫情发生前水平，但能源供给受疫情冲击、低碳转型、异常气候等影响恢复缓慢，导致化石能源供应趋紧、价格屡创新高，下半年多个国家和地区出现能源电力短缺。截至 2021 年 11 月，占全球 GDP 和碳排放总量约 75% 的国家和地区已做出在 21 世纪中叶前后实现“碳中和”的承诺，展现出人
15、类前所未有的气候雄心。 全球能源分析与展望2021结合 COP26 达成的共识，考虑各国已公布的净零承诺，新设了净零承诺情景，此外还更新了基准情景和 2情景。三个情景采用一致的疫情防控假设，即全球疫情有望于2022 年得到有效控制。具体分述如下： 基准情景考虑截至 2020 年底各国自主贡献目标在内的已有政策，探索在当前政策力度和转型速度下全球能源的发展趋势及未来全球平均温升的变化态势，减排力度小、实施相对容易，但无法有效控制温升。 净零承诺情景为 2021 年报告新设的主要情景，假设各国自主贡献目标和净零排放承诺均按期兑现，探索各国的净零雄心可实现的全球温升控制效果，减排力度增大、实施难度提
16、高，但也只能在一定程度上控制温升。 2情景以全球剩余碳预算为主要约束，是巴黎协定2温升控制目标倒逼下全球能源转型发展的一条可能路径，减排力度和实施难度进一步增加。展望未来 40 年，全球能源需求增长速度逐步放缓，2040 年后进入下行通道。分品种看，全球煤炭、石油、天然气需求依次达到峰值，之后持续下降；2060 年，非化石能源占一次能源需求的比重约 2/3，电能占终端能源需求的比重约 1/2；可再生能源发电逐步成为主力电源，2035 年前后发电量占比超过 1/2。人类前所未有的“净零雄心”有望带动全球能源相关碳排放于 2025 年后持续下行，但整体减排力度不足，全球平均温升仍将在 21 世纪下
17、半叶超过 2，无法实现巴黎协定温控目标。全球一次能源需求 21 世纪 30 年代进入峰值平台期，2040 年后持续下行。2021 年，全球一次能源需求增长约 5%，基本恢复至疫情发生前水平。展望中长期，全球经济持续增 https:/ 3长和人口规模不断扩张带动能源服务需求稳步提升，做出净零承诺的国家一次能源需求已经或陆续进入下行通道，带动全球能源需求达峰后下行。在净零承诺情景下，全球一次能源需求 20302040 年处于峰值平台期，2060 年降至 187 亿吨标准煤，较 2020 年下降约6%。对比来看，基准情景下全球一次能源需求持续攀升，2060 年约 223 亿吨标准煤，较2020 年增
18、长约 13%；2情景下全球一次能源需求 2025 年后持续下降，2060 年约 173亿吨标准煤，较 2020 年下降约 13%。全球碳减排及温升控制成效离 2目标仍有一定差距。2021 年，全球能源相关碳排放明显反弹，创 2009 年国际金融危机以来最大年度绝对增幅，略低于疫情发生前水平。随着越来越多的国家宣布面向 21 世纪中叶的低碳转型发展目标，人类应对气候变化行动的成效将逐步显现。在净零承诺情景下，全球能源相关碳排放在 2025 年后持续下行，2035 年与2020 年水平相当，2060 年约为 2020 年的 35%；全球平均温升在 2050 年代超过 2，估算 2100 年全球温升
19、约 2.3。对比来看，基准情景下全球碳排放在 2030 年前后达峰，2060 年较 2020 年下降约 25%，全球平均温升在 2040 年前后超过 1.5，估算 2100 年全球温升接近 3；2情景下 2050 年全球碳排放不足 2020 年的 40%，2060 年略低于50 亿吨，全球平均温升 2060 年约 1.8，2100 年控制在 2以内。全球能源结构加速迈向清洁低碳，终端电能占比快速提升，氢能作用逐步凸显。在基准、净零承诺、2情景下，一次能源需求中，化石能源占比从 2020 年的约 80% 分别降至 2060年的约 3/5、1/3、1/5，非化石能源占比持续提升；终端能源需求中，2
20、060 年电能占比分别为 42%、53%、64%，呈现出明显的加速提升态势，绝对规模分别达到 65 万亿、64 万亿、69 万亿千瓦时。此外，一部发电量用于制造氢能，三个情景下 2060 年制氢电量分别为 2.2万亿、5.6 万亿、9.1 万亿千瓦时，占总发电量的比重分别为 3.1%、7.5%、10.8%。全球煤炭需求 2025 年后稳步下降。展望未来，全球煤炭需求变化取决于发达国家下降多快，中国、印度何时达峰，以及东南亚国家的需求增长。在净零承诺情景下，全球煤炭需求于 2025 年前达峰，之后持续下降，2060 年约为 2020 年的 1/4。对比来看，基准情景下全球煤炭需求在 2025 年
21、前还会略有增加，2060 年较 2020 年下降约 45%；2情景下全球煤炭需求持续快速下降，2060 年仅为 2020 年的 10%。概述4全球能源分析与展望 2021全球石油需求 2025 年前后达到峰值。展望未来，全球石油需求的峰值可能比过去的预期要来得早一些，峰值低一些。在净零承诺情景下，全球石油需求在 2025 年前后达到峰值，峰值规模略低于新冠肺炎疫情发生前水平，2060 年约为 2020 年的 55%。对比来看，基准情景下全球石油需求在 2030 年前后达峰，峰值规模较 2020 年高约 10%；2情景下全球石油需求持续下降，2060 年仅为 2020 年的 1/3。全球天然气需
22、求 2030 年前后达到峰值。未来几年，全球天然气需求将保持增长，在燃气发电、工业制热、建筑采暖、烹饪炊用等领域潜力较大，但其增势较净零承诺“浪潮”之前明显放缓。在净零承诺情景下，全球天然气需求在 2030 年前后达到峰值，2060 年降至 2020 年的约 2/5。对比来看，基准情景下全球天然气需求 2035 年后进入峰值平台期，2060 年与 2020 年规模相当；2情景下全球天然气需求 2025 年后快速下降，2060 年降至 2020 年的约 1/5。全球发电装机大幅攀升，可再生能源发电逐步成为主力电源。在净零承诺情景下，2060 年全球发电装机增至约 310 亿千瓦，较 2020 年
23、增长约 3 倍，其中煤电装机于 2025年前后达峰，燃油发电在全球范围普遍减少，燃气发电定位逐步转向保障供应和灵活调峰；2060 年水电、核电装机分别达 23 亿、10 亿千瓦，在碳减排中做出应有贡献；可再生能源发电装机占比到 2025 年前超越 50%，到 2050 年超越 90%，可再生能源发电量占比到2035 年前超越 50%，到 2060 年接近 90%。全球工业部门用能需求 2030 年前后进入峰值平台期。在净零承诺情景下，全球工业部门用能需求 2030 年前后进入峰值平台期，后续下降相对平缓，主要是还需继续满足不断增长的工业产品需求，2060 年较 2020 年增长约 12%。其中
24、，2060 年煤炭占工业用能的比重降至约 9%，较 2020 年低约 20 个百分点；石油、天然气占比分别约 7%、8%；电能占比升至 64%；氢能及其衍生物占比约 9%，热能及其他占比约 4%。聚焦高耗能行业，钢铁行业减排要注重提高废钢回收率；水泥行业减排更多依赖熟料替代和燃料替代；化工行业需求增长较快，减排相对困难。 https:/ 5全球交通部门用能需求 2035 年前后达峰。在净零承诺情景下，全球交通部门用能需求于 2035 年前后达峰，主要受效率提升和电气化的推动，2050 年降至疫情发生前水平，2060 年较 2020 年降低约 20%。分品种看，交通用油绝对规模约在 2035 年
25、前后达峰，占交通用能的比重降至约 80%，2060 年进一步降至约 50%；电能占比 2060 年升至约 31%；氢能占比缓慢提升，2060 年约 10%。具体来看，电气化带动公路碳排放于2030 年后持续下降，铁路交通电气化水平由约 40% 升至 2030 年的约 50%、2060 年的约 90%。全球建筑部门用能需求 2035 年前后达峰。在净零承诺情景下，尽管发展中国家经济持续繁荣、中产人群不断壮大，得益于效率提升和品种转换，全球建筑用能需求于 2035 年前后达峰，2060 年较 2020 年下降约 1/6。其中，用能增长以电为主，净零承诺情景下全球居民生活电气化水平从 25% 升至约
26、 77%，全球商业电气化水平从 52% 升至约 82%。美国通过能源、工业、交通、建筑四大领域的深度减排实现“碳中和”目标。在“3550”碳中和目标下，美国减碳重点将放在能源、工业、交通、建筑四大领域，具有能源供应清洁化、能源消费电气化、能源利用高效化、基础设施现代化四大转型特征。预计 2050 年美国风电、太阳能、生物质能合计将占能源需求总量的 3/4，终端能源需求电气化水平有望接近50%，发电量较 2020 年增长约 2 倍，非化石能源发电量比重达到 97%，能源相关碳排放下降近 90%，CCUS 技术推动能源领域实现“净负排放” 。受政策延续性、制造业回归、投资力度、地缘政治、社会接纳度
27、等因素影响，美国实现“碳中和”面临较大不确定性。“碳中和”浪潮下，各机构普遍调低了全球中长期能源需求增长预期，在提高电气化水平的同时更加强调能源多元化发展。2021 年，国内外主要机构的全球能源展望普遍下调了中长期能源需求增长预期。分结构看，多数机构调高了电气化水平预期，但也更加强调氢能、生物质能等多元化品种发展。各机构普遍认为全球碳排放达峰时间提前、峰值水平降低。但当前政策和技术趋势难以满足碳减排要求，全球平均温升仍将在未来某个时点超过2，需采取大幅提高碳价、加大氢能利用、加快 CCUS 装置部署等措施。概述 https:/ 受新冠肺炎疫情影响，2020 年全球经济萎缩，中国是全球唯一实现经
28、济正增长的主要经济体。2020 年，全球 GDP 总量为 84.7 万亿美元（现价，2010 年不变价为 81.9 万亿美元） ，较上年下降 3.6%，其中中国经济增长 2.3%。全球人口平稳增长，发展中国家贡献人口增长的九成。2020 年，全球总人口达到 77.5 亿，较上年增长 1.0%，其中非 OECD 国家增长 1.2%，贡献全球人口增长的 93.6%。全球一次能源消费显著降低，创第二次世界大战以来最大相对降幅、有记录以来最大绝对降幅。2020 年，全球一次能源消费为 198 亿吨标准煤，较上年降低 4.3%。全球终端能源消费显著下降。2020 年，全球终端能源消费为 137 亿吨标准
29、煤，较上年下降3.9%。其中，电能和天然气占终端能源消费的比重持续提高，分别为 20.0%、16.8%；煤炭、石油占比持续下降，分别为 9.1%、40.1%。要点能源价格下降后均有所回升。2020 年，国际油价波动剧烈，一季度跌幅达 50% 以上，大幅下跌后震荡上行。天然气价格先降后升，但仍低于 2019 年整体价格水平。煤炭则表现为前期急速下跌后连续上涨。大部分国家上网电价受电力供需、其他能源价格下降等因素影响呈现下降趋势。全球能源投资大幅下降 12.8%，下降幅度和规模史无前例。受经济活动萎缩和营业收入下降等因素影响，油气投资大幅下降；煤炭投资持续下降，但煤电投资增加；可再生能源发电投资增
30、加，并继续主导能源投资。全球电力消费和人均用电量近十年来首次下降，中国是唯一实现电力消费正增长的主要经济体。2020 年，全球电力消费为 24.8 万亿千瓦时，较上年下降 1.1%；全球人均用电量3194 千瓦时，较上年下降 2.1%；中国电力消费较上年增长 4.2%，人均用电量较上年增长3.9%。全球终端部门用电结构整体稳定、小幅调整。截至 2020 年底，全球工业用电占终端用电总量的比重为 41.9%，与上年持平；居民生活、商业用电量占比分别为 26.4%、20.9%，较上年分别下降0.3、0.2 个百分点；交通用电量占比维持较低水平；其他领域较上年提高 0.5 个百分点。全球发电装机持续
31、增长，全球发电量下滑。2020 年，全球发电装机容量 77.5 亿千瓦，较上年增长 4.6%，其中化石能源发电仍是主力电源，非水可再生能源发电贡献新增装机的 71%，是主力新增电源。2020 年全球发电量为 25.6 万亿千瓦时，较上年下降 0.8%，其中非水可再生能源发电量占比升至 12.0%。受经济活动萎缩和能源消费下降影响，2020年全球能源相关碳排放显著下降，降至与 2012年水平相当。2020 年全球能源相关碳排放为316.7 亿吨，主要受经济活动减少带动能源消费降低的影响。另外，受可再生能源快速发展、天然气加快替代煤炭以及核电产能提高的影响，能源清洁低碳化步伐加快。要点2021 年
32、，全球能源需求和碳排放升至疫前水平。随着经济社会活动持续恢复，2021 年全球能源消费已增至疫情发生前水平，能源相关碳排放也稳步回升，但供给恢复迟滞于需求增长，化石能源供需偏紧、价格攀升，多国出现能源电力供应短缺。2021 年展望部分更新了基准、2情景，新设净零承诺情景。 基准情景仅考虑包括各国自主贡献目标在内的已有政策，探索在当前政策力度和转型速度下全球能源发展趋势； 净零承诺情景假设各国自主贡献目标和净零排放承诺均按期兑现，探索各国净零雄心可实现的全球温升控制效果； 2情景以全球剩余碳预算为主要约束，是巴黎协定2温升控制目标倒逼下全球能源转型发展的一条可能路径。全球一次能源需求 21 世纪
33、 30 年代处于峰值平台期，之后持续下行。展望中长期，做出净零承诺的国家能源需求已经或陆续进入下行通道，带动全球能源需求达峰后下行。在净零承诺情景下，全球一次能源需求 20302040 年处于峰值平台期，2060 年降至 187 亿吨标准煤，较 2020 年下降约 6%。全球碳减排及温升控制成效离 2目标仍有一定差距。在净零承诺情景下，全球碳排放在 2025年后持续下行，2050 年、2060 年分别约为 2020年的 60%、35%；全球平均温升在 2050 年代超过 2，估算 2100 年约 2.3。对比来看，基准情景下全球碳排放在 2030 年前后达峰，2060 年较 2020 年下降约
34、 25%，全球平均温升在 2040 年前后超过 1.5，估算 2100 年全球温升接近 3；2情景下 2060 年全球碳排放略低于 50 亿吨，全球平均温升 2060 年约 1.8，2100 年控制在2以内。能源结构加快迈向清洁低碳。在净零承诺情景下，化石能源占全球一次能源需求的比重从 2020年的约 80% 降至 2060 年的约 1/3；2060 年，电能占全球终端能源需求的比重约 53%，展望期内保持加速提升态势。全球电力需求较快增长，电制氢规模持续扩张。在净零承诺情景下，2060 年全球终端电力需求约 64 万亿千瓦时，约为 2020 年的 1.6 倍；此外还有部分发电量用于制氢，20
35、60 年约 5.6 万亿千瓦时。全球发电装机大幅攀升，可再生能源发电成为主力电源。在净零承诺情景下，2060 年全球发电装机增至约 310 亿千瓦，较 2020 年增长约 3倍，其中可再生能源发电装机占比到 2025 年前超越 50%，到 2050 年超越 90%。全球煤炭、石油、天然气需求陆续达峰。在净零承诺情景下，全球煤炭需求 2025 年后稳步下降，全球石油需求 2025 年前后达到峰值，全球天然气需求 2030 年前后达到峰值。全球交通、建筑用能需求达峰后持续下降。在净零承诺情景下，全球工业部门用能需求 2030 年前后进入峰值平台期，但后续下降相对平缓；全球交通、建筑部门用能需求 2
36、035 年前后达峰，之后持续下降。国际煤炭、石油、天然气价格飙升，部分国家电力价格大幅上涨。2021 年 10 月初，纽卡斯尔动力煤价格突破 200 美元 / 吨，较年初上涨约 150%；布伦特原油突破 80 美元 / 桶，较年初上涨约 60%；荷兰 TTF 天然气期货价格突破100 欧元 /（兆瓦时） ，较年初上涨约 500%。西班牙、英国、法国、德国 10 月日前电力市场均价较 2021 年上半年日前电力市场均价上涨约162%255%。全球化石能源投资疲软，产能难以快速恢复。20172019 年，全球化石能源投资保持低位；2020 年，受疫情冲击大幅下降约 1/4；2021年全球活跃油、气
37、井数量约 1000 座左右，仅为疫情前的一半。部分国家激进退煤、退核，抗风险能力较为脆弱。20102020 年，英国、德国煤电发电量占比分别由 28%、43% 降至 2%、25%；德国核电发电量占比由 22% 降至 11%，并计划于 2022年全面弃核。能源结构不均衡的国家抗风险能力较弱。专题一2021 年全球能源短缺分析及启示要点新能源发电出力不稳定，加大电力安全可靠供应风险。2021 年欧洲北海夏秋季总体上风力不佳，2021 年 19 月欧盟国家风电发电量较上年同期下降约 17%，英国 79 月风电发电量较上年同期减少约 25%。重启化石能源发电、增加能源进口，弥补供应缺口。为应对能源电力
38、短缺，9 月英国重启一座关停的燃煤电厂；瑞典重启一座燃油电站；印度加快煤炭进口；巴西增加天然气进口。减免税费、发放补贴缓解民生冲击。德国减免约 1/3 的可再生能源附加税；西班牙暂停征收 7%的发电税；捷克宣布暂时取消电力和天然气消费增值税；英国、法国、意大利政府承诺向弱势民众发放能源消费补贴。能源低碳转型需要合理把控节奏。包含化石能源发电在内的常规电源，近中期仍将发挥基础支撑和兜底保障作用，只有统筹协调好常规电源和新能源的发展，构建多元化发展格局，才能有效保障电力安全可靠供应。保障能源安全须立足国情，力求自主可控。欧盟每年 80%90% 的天然气依赖进口，在国际天然气供应紧缺及地缘政治影响下
39、，过高的对外依存度对其能源电力保供带来严峻挑战。我国能源保供必须立足以煤为基础、国内供应为主的基本国情，统筹好保供与安全降碳，循序渐进推动化石能源清洁利用。应对能源短缺需要政府与市场两手并用。欧美国家建立了相对完善的能源电力市场，供给侧成本上升能够及时向消费侧传导，推动高耗能等行业主动减产停产，通过供需调整实现市场再平衡。同时，欧美国家也对能源价格高涨进行了干预，如限制一次能源和终端能源价格水平、对中小企业实施税费减免、向终端消费者提供补贴等。94全球能源分析与展望 2021美国能源转型总体保持稳步推进。美国能源政策的制定总体呈现“联邦与州政府两级并立” “两党相互制衡”的特点，但“安全、环保
40、、经济”始终是指导美国能源战略制定的三大基本原则，不同时期美国能源政策导向各有侧重。美国一次能源消费及二氧化碳排放已处于下行区间。美国一次能源消费及二氧化碳排放分别于2005 年前后、2000 年实现达峰，峰值水平分别为 31.6 亿吨标准煤、57.3 亿吨。油品、天然气仍为前两大一次能源消费品种，非化石能源已取代煤炭成为第三大能源消费品种。2020 年，美国一次能源消费品种依次为油品、天然气、非化石能源、煤品，占比分别为35.5%、33.9%、19.6%、10.9%，较 1980 年分别变化 -10.2、9.1、11.1、-9.9 个百分点。终端能源消费结构呈现“三下降、两上升”的特点。19
41、802020 年，美国煤品、油品、天然气消费占终端能源消费的比重分别从 4.3%、52.6%、25.7% 降 至 0.9%、47.1%、24.9%； 同期，电力、热力占终端能源消费的比重明显上升，分别从 13.3%、4.1% 升至 20.5%、6.3%。专题二碳中和目标下的美国能源转型要点95美国一次能源消费将大幅下降。预计到 2050年，美国一次能源需求降至约 24.7 亿吨标准煤，20202050 年年均下降 1.1%。美国能源消费结构将深刻调整，风电、太阳能、生物质占能源消费总量的比重将接近 3/4。预计 2050 年，美国一次能源消费中风电、太阳能、生物质、天然气、石油、核能及其他占比
42、分别为39.8%、17.6%、17.2%、11.7%、6.2%、6.0%、1.5%。终端能源消费电气化率有望接近 50%。预计 2050 年，美国终端能源消费电气化率将达到49%，较 2020 年上升近 30 个百分点。分领域看，轻型汽车电气化率将达到 93%；商业及居民生活电气化率将分别达到 91%、89%；工业及其他交通运输业电气化率分别达到 25%、26%。预计 2050 年美国发电量将较 2020 年增长约 2 倍，非化石能源发电量占比达到 97%。预计2050 年，美国发电量将达 12.8 万亿千瓦时，较 2020 年增长约 2.1 倍，风电、太阳能、天然气、水电、核电占比分别为 6
43、3%、28%、3%、3%、3%。预计 2050 年美国能源相关二氧化碳排放较2020 年下降近 90%，CCUS 技术将成为实现碳中和目标的重要支撑。预计 2050 年，美国能源相关碳排放将降至 7.9 亿吨，较 2020 年下降88.7%；其中，CCUS 捕集、封存量将达到 8.4 亿吨，有效支撑实现“净负排放” 。美国实现“碳中和”目标仍面临较大不确定性。受政策延续性、制造业回归、投资力度、地缘政治、社会接纳度等因素影响，美国要在 2050 年实现“碳中和”仍面临不确定性。各方落实净零承诺，要将目标转为政策、措施和行动，避免把提出的承诺和目标变成空喊口号。第三部分专题研究108全球能源分析
44、与展望 2021全球能源展望情景可划分为延续发展、变革转向和目标倒逼（2/1.5）三类。第一类延续经济社会发展、能源政策导向、技术进步创新趋势或有限的新政策假设；第二类通过变革行动推动能源转型和减排降碳；第三类情景是探索在倒逼机制下，将全球平均温升控制在 2和 1.5的全球能源转型发展可行路径。未来能源需求增长速度放缓，并在 21 世纪中叶开始趋于平稳。长期看，经济和人口增长仍将推动全球能源需求增长。在“延续发展”情景下，全球能源需求较当前增长 12%30%；在“变革转向”情景下增幅为 8%19%；在大多数“目标倒逼”情景下，全球能源需求增长得到严格控制。世界能源加快向多元化、清洁化、低碳化转
45、型。在大多数“延续发展”情景下，2050 年全球化石能源需求与 2019 年水平相近，甚至显著高于2019 年水平；在“变革转向”和“目标倒逼”情景下，化石能源需求急剧下降，但是天然气在大多数情景下保持增长，可再生能源在所有情景中都有较大幅度增长。专题三全球能源展望比较研究要点109煤炭需求下降，石油峰值提前，天然气增长潜力大，核能总体平稳增长。尽管在区域上有所差异，但是在未来几十年，煤炭占比进一步降至20% 以下。石油需求增长较为温和，第一大能源品种地位正在逐步被取代，石油峰值将低于预期水平提前到来。在短期内，多数情景都预计天然气快速增长。核能在所有情景下都会增加，但增幅差异很大。电力是增长
46、最快的终端用能品种，电气化水平大幅提升。在“目标倒逼 1.5”情景下，电气化水平得到了大幅提升，基本达到了 43%51%，是实现减排目标的核心举措。全球电力需求在所有情景下均出现大幅提升，个别情景下高达当前的2.6 倍。化石燃料发电占比持续走低，可再生能源满足新增电力需求。化石能源继续作为全球电力的重要来源，占比持续走低。在“目标倒逼 2”和“目标倒逼 1.5”情景下，化石发电占比分别降至16%34% 和 2%13%，非水可再生能源占比分别达到 39%76% 和 70%78%。全球能源系统正处于拐点，延续当前发展政策无法实现全球温升控制。为了实现巴黎协定中提出的长期气候目标，能源相关二氧化碳排
47、放需要大幅下降，但当前路径无法满足排放量降低需求。在“目标倒逼 2”情景下，排放约为当前的25%72%；在“目标倒逼 1.5”情景下，2050年全球碳排放约为当前的 0%28%。各报告普遍认为电气化是未来能源转型的重要途径。各机构普遍下调能源需求增长预期，煤炭受益于 CCUS 技术的发展未来仍有应用前景。未来能源发展将更为多元，电气化是能源转型的重要途径，电力需求增长速度受能源效率影响。碳达峰时间未定，实现目标还需采取更为积极的能源转型 框架。第三部分专题研究131D.1经济社会1.GDP 表 D-1 19802020 年分地区 GDP（2010 年不变价） 单位：万亿美元地区/国家19801
48、9851990199520002005201020152020结构(%)增速(%)1980202019802020北美7.89.110.611.914.716.817.719.820.827.925.32.5美国6.57.69.010.212.614.315.016.817.723.321.62.5加拿大0.70.80.91.01.21.41.61.81.82.62.32.4墨西哥0.50.60.70.70.91.01.11.21.22.01.52.0中南美2.12.22.22.62.93.44.24.24.17.65.01.7巴西1.01.11.21.41.51.82.22.32.33.62
49、.82.0阿根廷0.20.20.20.30.30.30.40.50.40.80.51.5其他美洲0.90.90.81.01.11.31.61.41.43.21.71.2欧洲10.311.314.514.817.119.220.422.222.937.027.92.0欧盟10.211.012.713.814.515.315.619.01.4*法国1.51.61.92.02.32.52.62.82.75.33.31.5德国2.02.22.62.83.13.23.43.73.87.34.61.5意大利1.41.51.81.92.12.22.12.12.05.02.40.9西班牙0.70.70.90.
50、91.21.41.41.41.42.41.71.9英国1.21.41.61.82.12.42.52.72.64.43.21.9俄罗斯1.40.91.01.31.51.71.72.10.7*其他欧洲1.21.21.31.61.92.53.03.63.0*亚太5.36.88.19.811.514.218.123.027.219.133.14.2澳大利亚0.40.50.60.70.81.01.11.31.41.61.83.0中国0.30.60.81.52.23.66.18.911.81.214.49.3印度0.30.40.50.70.91.21.72.32.71.13.35.7日本3.03.74.7
