世界能源領域2021年態勢總結
全球能源供需格局轉變，多地陷入“能源荒”。2021年以來，隨著世界主要經濟體逐漸從疫情中恢復，能源需求持續增加。據國際能源署預計，全球能源需求將同比增長4.6%，超過2019年水平。其中，石油需求同比增長6%、煤炭需求同比增長4.5%、天然氣需求同比增長3.2%、可再生能源需求同比增長8%。但是能源供給恢復遲滯于需求增長，加之庫存不足、極端氣候、全球通脹和能源結構轉型等多種因素疊加影響，全球能源短缺現象加劇。歐洲多國深陷能源危機，英國尤甚。英國多家天然氣供應商申請破產、大型電力供應商停止接受新客戶、近一半加油站一度沒有汽油供應。此外，與能源相關的鋼鐵、化工、化肥和食品等行業也出現停工停產現象。除歐洲外，美國，日本、印度、黎巴嫩等亞洲國家，巴西、委內瑞拉等南美洲國家也出現不同程度的能源短缺，大面積停限電現象頻發。
全球能源結構轉型加速。美國拜登政府上臺后大力發展清潔能源，促進能源結構轉型，包括更新“重建更好”預算框架，在未來10年內為清潔能源項目投入5500億美元；設立2030年前部署30吉瓦、2050年前部署1.1億千瓦海上風電的目標；計劃2021-2024年每年新增30吉瓦太陽能，2025-2030年每年新增60吉瓦，2035年后每年新增240吉瓦，并使太陽能發電滿足美國40%的電力需求；對全國建筑進行節能改造以確保2035年減少美國建筑物50%碳足跡等。此外，拜登政府還通過禁止在聯邦土地進行新的石油及天然氣鉆探、實施嚴格的甲烷污染限制和設置機動車排放標準等限制化石能源開發。歐盟委員會發布Fit for 55一攬子計劃，修訂歐洲《可再生能源指令》，明確指出歐洲能源轉型的首要目標是2030年將可再生能源在歐盟能源消費中的占比從當前的32%提升至40%。英國商業、能源和工業戰略部投入9200萬英鎊的公共資金，為儲能、海上風能和生物質生產等創新綠色技術提供支持，助力英國能源系統向清潔、綠色轉型。此外，英國還投資2.2億英鎊推動鋼鐵、制藥和造紙等污染最嚴重的碳密集型行業向清潔低碳轉型。日本經濟產業省更新《2050碳中和綠色增長戰略》，指出日本需大力加快能源和工業部門的結構轉型，并確定海上風電、太陽能和氫能等產業的具體發展目標。
氣候問題日益嚴峻，各國不斷出臺減排新舉措。美國能源部啟動多個減排項目，包括為碳捕集和封存項目提供4500萬美元，助力天然氣發電、水泥和鋼鐵生產等碳排放源脫碳；投資3500萬美元開發減少石油、天然氣和煤炭行業甲烷排放的技術；投入1300萬美元開展17個減排項目，以降低聯邦機構建筑的碳排放。美國還與歐盟委員會聯合提出《全球甲烷減排承諾》，將開發甲烷排放量實時監測工具，從而精確量化甲烷減排量。英國商業、能源和工業戰略部投入5500萬英鎊支持工業低碳替代燃料技術，包括將電鍋爐、電窯爐和電熔爐等工業電器進行低碳化改造等。德國新一屆政府計劃加快綠色能源部署，并將煤炭淘汰期限從2038年提前至2030年，以實現其氣候目標。日本新能源產業技術綜合開發機構宣布在“碳循環、下一代火力發電等技術開發”框架下，投入160億日元（約合1.4億美元）支持二氧化碳資源化利用技術開發。
全球氫能熱度持續上升，能源巨頭加碼氫能投入。美國能源部啟動《能源地球計劃》，以加快在未來10年內推出更豐富、更經濟和更可靠的清潔能源解決方案；投入5250萬美元改進電解水制氫設備，開展生物制氫研究、電化學制氫研究和燃料電池系統設計等共31個氫能項目。美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室、太平洋西北國家實驗室和國家能源技術實驗室啟動驗證地質構造中大規模儲氫可行性的新項目等。英國商業、能源與產業戰略部發布《國家氫能戰略》，提出通過4個發展階段使其成為氫能領域全球領導者的愿景，包括到2025年擁有1吉瓦的氫氣生產能力、到2030年擁有5吉瓦的氫氣生產能力等。德國國家氫能委員會發布2021-2025年氫能行動計劃，其中包含80項提案，為有效實施國家氫能戰略提出具體行動建議。德國聯邦經濟部和交通部計劃投資超過80億歐元資助62個大型氫能項目。這些項目涵蓋了從氫氣生產運輸到工業應用的整個氫能價值鏈。俄羅斯政府內閣批準氫能發展草案，擬定了在俄羅斯打造新產業的目標、戰略倡議和關鍵措施。根據草案，俄羅斯計劃到2024年，氫氣潛在供應量達20萬噸；到2035年，氫氣出口量達每年200萬至1200萬噸；到2050年達到每年1500萬至5000萬噸。日本政府從綠色創新基金中撥款3700億日元（約合32.2億美元）用于在未來10年內加速氫能技術研發、促進氫能使用。日本新能源產業技術綜合開發機構也宣布在“燃料電池大規模擴展應用產學研協同攻關項目”框架下投入66.7億日元（約合5793萬美元），以推進氫燃料電池研發。韓國發布《氫能領先國家愿景》，將打造覆蓋生產、流通、應用的氫能生態環境，爭取到2030年構建產能達100萬噸的清潔氫能生產體系，并將清潔氫能比重升至50%。此外，挪威國家石油公司Equinor、法國液化空氣公司等傳統能源巨頭，以及美國鋼鐵公司、西班牙鋼鐵公司Arcelor Mittal、日本常石集團和日本川崎重工等其他行業的巨頭也紛紛加大氫能投入，海上風能制氫、光伏制氫、氫能飛機、氫能船舶和氫能火車等項目數量呈爆發式增長。
世界能源領域2022年趨勢展望
部分發達國家核電發展繼續放緩，全球核電建設重心向發展中國家轉移。近年來，核電在全球能源市場的份額持續回升，截至2020年11月，全球在運核電機組442臺，總裝機容量3.92億千瓦，滿足了全球約11%的電力需求。中國核電發展迅速，發電量從2013年的105太瓦時增至2020年的366太瓦時，2021-2025年每年將新增6-8臺核電機組；俄羅斯計劃在2035年前新建10臺大型核電機組，將核能發電占比提高到25%；印度計劃到2031年將核電總裝機容量從現有的678萬千瓦增加到2248萬千瓦；波蘭正在建設本國第一座核電站，后續還將再建5座核電站。在發展中國家持續發展核電的同時，部分發達國家調整其核電發展計劃，放緩或放棄發展核電，如德國通過立法確定淘汰核電，2022年底將關閉國內所有核電站；比利時計劃在2025年前逐步淘汰核能發電；西班牙計劃在2030年前關閉國內所有核電站；瑞士明確不再批準新建核電站，對現有核電站不延期退役；美國一些小型、低效核電站受低成本天然氣和可再生資源競爭的影響，宣布提前關閉。此外，韓國、瑞典、法國等國家也計劃降低核電比例。
各國政府減排政策影響下，減排應用場景將取得新突破。為應對氣候變化，各國不斷出臺減排政策，使得越來越多的企業投入減排領域，推動新減排應用產生。美國SOM公司正在設計新型減碳建筑。該建筑整合了最小化材料、碳捕集和生物材料等技術，每年可從自身管道和空氣中吸收約1000噸二氧化碳。美國Summit Carbon Solutions和Navigator公司計劃修建一個涵蓋愛荷華州66個縣的二氧化碳運輸管道，從而降低該區域煤炭、乙醇和化肥等行業的碳足跡。英國首個Allam-Fetvedt循環燃氣發電項目完成了前端工程設計，2025年建成后將具備300兆瓦的能源供應能力以及80萬噸的碳捕集能力。丹麥馬士基物流公司訂購8艘使用碳中和甲醇燃料的船舶，預計將于2024年初將該船舶投入使用。瑞士蘇黎世聯邦理工學院開發出太陽能燃料系統，實現了從環境空氣中捕集水和二氧化碳到運輸燃料的全過程合成。挪威鋼鐵生產商Hybrit交付了全球首單不使用煤生產的“綠鋼”產品，計劃于2026年全面實現無化石能源“綠鋼”的商業化和規模化生產。
氫能發展繼續加速，新方案和新項目將陸續落地。美國氫能公司Nel Hydrogen US與美國核電廠運營商Exelon將于2022年完成核電站制氫系統部署，該項目將配備挪威Nel氫氣公司最新的1.25兆瓦級MC250質子交換膜電解槽，用于驗證核能制氫的經濟可行性，并為未來大規模制氫提供模板。英國玻璃企業皮爾金頓測試并證明氫氣生產浮法（片）玻璃的可行性，將于2022年繼續驗證氫氣的安全性和經濟性，并開展氫氣規模生產玻璃試驗。此外，英國將在“HyNet工業燃料轉換”框架下，對食品、飲料、電力和廢物等領域開展大規模使用氫氣的新項目。德國Fraunhofer-Gesellschaft公司開發了一種可實現氫氣和天然氣混合運輸的新型膜技術，混合氣體經過兩次分離后可獲得純度高達90%的氫氣。該公司正在對該膜技術進行優化，以使氫氣純度進一步提高。法國可再生能源制氫項目開發商Lhyfe與Chantiers de l’Atlantique將于2022年建造并運行全球首個海上綠氫工廠。韓國貿易、工業和能源部旗下的氫能有軌電車項目將進入商用化和量產階段，該氫能有軌電車車內搭載氫燃料電池，無需外部電力供應設施，成本相對低廉，有望成為替代地鐵的交通工具。
美國將成為世界第一大液化天然氣出口國。美國能源信息署2021年12月公布的數據顯示，2022年底路易斯安那州Sabine Pass和Calcasieu Pass的液化天然氣（LNG）項目投入運營后，美國將總計有由44套裝置組成的7個LNG生產設施，出口LNG液化能力為114億立方英尺/天，峰值液化能力為139億立方英尺/天，將超過澳大利亞（114億立方英尺/天）和卡塔爾（103億立方英尺/天），成為世界第一大液化天然氣出口國。預計，2024年美國第八個液化天然氣出口設施Golden Pass投入使用后，美國出口LNG液化能力將進一步提升到163億立方英尺/天。此外，美國聯邦能源管理委員會和美國能源部還批準了10個新建LNG項目，并批準卡梅隆、自由港和科珀斯克里斯蒂三個現有項目的產能擴建，這些項目的新增液化能力為250億立方英尺/天。美國LNG項目建設速度在全球LNG行業是前所未有的，預計將對美歐俄能源地緣政治和全球LNG市場帶來影響。
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