英国Cranfield大学的水处理专家Simon Judd教授是著名博客MBR Site的博主,除了介绍MBR工艺之外,他还会是不是对整个污水处理行业的一些新动态做点评。近年来,世界各国都在推行“循环经济”的理念,最近他在博客上发表了一篇《Waste products? The circular economy in wastewater treatment》的文章,就在污水处理领域实践“循环经济”的前景表达了一些个人见解。本期,小编对他的文章进行翻译供读者参考。
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原著:Simon Judd 译者:瓦村农夫
循环经济时代的污水处理
变废为宝这个想法已经不是什么新概念了。有机废物的堆肥已经存在几个世纪了;回收玻璃容器、铝罐和塑料饮料瓶已经有几十年历史了,并且大家觉说它们都是很重要的事。
那么废水呢?再次,从废水中回收资源也不是一个新话题。非直饮式的水回用已经非常成熟,有些地区甚至达到饮用级别。实现的技术一般是生物处理再加后续的UV紫外消毒、活性炭吸附和/或反渗透。我们用厌氧硝化技术将污水污泥源中的有机碳转化为甲烷也有几十年历史了,这些潜在的能量一般通过热电联产(CHP)的方式回收电能和热能。污泥经过巴氏消毒或以其他方式的无害化处理,也可用作肥料 - 尽管这不是普罗大众接受的最终处置方式。
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原则上,污水富含各种资源,包括有机碳以及其他无机化合物
除此以外,我们还可以在污水里边挖掘什么呢?原则上,污水富含各种资源:各种不同的东西通过厕所、下水道和排水沟最终进入污水处理厂。除了有机碳,它还有许多潜在有用的无机化合物。
首先是氮磷等营养物。磷回收已经得到了广泛的探索,原因有两个,第一是世界各地纷纷施行更为严格的磷排放标准,第二是,废水处理厂收集的污泥固体中的磷潜量巨大。
与磷回收相比,氮的回收有些棘手。 磷因为可以形成不溶性固体,例如鸟粪石或磷酸铝,可从溶液中释出,氮就不能这么做。污水中的氨氮通常通过硝化和反硝化得以去除,一般通过经典的改良Ludzack Ettinger(MLE)法。无机氨在中性溶液中实际上以离子形式存在,因此原则上可以通过离子交换法去除。只要吸附介质的容量足够高,这种方法是相当有效。例如一些沸石的效果就不错,而且可以通过盐水原位再生。但当然还得将盐水中的氨吹脱出来。这显然可以使用另一种膜工艺实现,毕竟在水回收中有很多膜技术。
再之是金属。有研究显示市政污泥的贵金属含量足够多到对其进行提取回收。而在一些具体行业的工业废水处理,由于污水中的一些物质的附加值较高,所以甚至还可以使用深度水处理技术对其进行回收,例如金属电镀废水中的铜、锌、镍等物质。甚至还有从饮用水处理产生的污泥里通过混凝剂回收金属的案例。
更进一步
然而,我们似乎可以在这基础上更进一步:因为并非所有的有机物都可以转化为生物沼气,还有一些残留的有机固体,例如基本上是卫生纸和棉基纺织品的不可生物降解的组分,这些物质可以作为木质纤维素的高分子聚合物(例如正聚羟基脂肪酸酯,即PHA))回收成为生物塑料产品。虽然它们不能直接回收成为卫生纸,但显然还是成为建筑材料等可以重复利用的原料。
这些好的理念想法能否实施,如何实施,很大程度上取决于我们的要求底线。我们大多认为污水回收利用是一件好事,特别在净能耗低于传统方法的前提下。同时这些资源回收必须在成本具有经济竞争力,例如磷回收就是一个较好的例子,有些地点已经有工程应用。但其他物质的回收情况如何呢?
这些好的理念想法能否实施,很大程度上取决于我们的要求底线
以氮的回收再利用为例,目前一些潜在方案能耗都较大。污水中的氨氮通过经典的曝气硝化转化为硝酸盐,其氮氧质量比通常大于4.5,随后再通过反硝化作用最终产生氮气。这种脱氮工艺单位能耗一般超过2kWh/kg-N,而且将本来有用的氨氮变成无害的氮气,后者没有任何价值。另一方案,氨氮本身是由Haber-Bosch工艺生产的,单位能耗高达9-13kWh/kg-N。将这两个数字加起来,等于我们使用每千克氮的一个完整的生产循环的能耗达到惊人11-15kWh。从账面来看,从污水中回收氨氮似乎是不可避免的趋势,毕竟成本更加便宜。
除此以外,污水的厌氧处理也是一个前景值得期待的趋势。它一方面生成甲烷而不是二氧化碳,另一方面它不会将氨氮转化成其他产物。这样的话就可以通过基于沸石的离子交换再利用技术对后者进行回收。这看起来是那么的理所当然:这让我们可以抛弃过去浪费资源的好氧处理,还能回收能量、氮、磷和水,甚至可以得到产量可观的PHA生物塑料,就像我下图画的那样…
任重道远
但是…如果真的那么简单就好了 ...
实际上,如果对回收资源的总能耗做标准化计算之后,目前我们的污水资源回收理念似乎还是有些不切实际——毕竟这些营养素的量其实很小。目前我们要关注的数字应该是污水处理的单位能耗。因为即使对于理论上低能量的厌氧处理,它实际上还是需要消耗能量,例如泵的运输以及其他成本组成。
事实上,在之前的博客里我已经讨论过厌氧处理污水的挑战,并且在过去几年中没有发生太多变化。厌氧工艺依然比有氧慢,需要更大的反应罐。另外还必须密封以赶走氧气,这增加了安装成本。产生的甲烷还会溶于水,因此还须进行吹脱分离,相当于要求增加另一个潜在的昂贵的下游工艺。膜其实也可用于厌氧处理,感兴趣的朋友可以参考Cookney等人在2016年发表的报告,他们称可用中空纤维膜接触器从厌氧出水中回收甲烷。至于氨回收,回收少量的反应试剂的价值几乎可以忽略不计,因为沸石介质床和从盐水中回收氨所需的相关设备的成本远高于此。
但是,挑剔点并没有什么问题。关键是我们对于各种工业运营的低碳替代方案的需求,这包括了污水处理。要想让我们的世界真正摆脱过去几十年的高碳运行,这个导致全球变暖的根本原因,我上边话的工艺流程图还真是一个需要认真考虑的颠覆性的技术方案,尽管看起来他可能有些过于理想,价格上也没有多少吸引力。但这不是重点,唯一阻碍我们进步的只有我们的自满心理。广州光亚法兰克福展览有限公司由德国法兰克福展览有限公司与广州光亚展览贸易有限公司共同投资1,250万美元于2005年组建,双方各占50%股份, 是一家国际性展览及会议的组织机构,专业从事国内、国际展览及会议的策划、组织、承办、现场服务。业务涉及照明、灯光音响、建筑电气、工业自动化、模具、 电线电缆,电力及可再生能源等各领域。广州国际照明展览会立足亚洲,汇聚了优质专业的观众。踏入第二十四载,展会将继续致力打造全球LED及照明行的业专业展览贸易平台。展望2019年,GILE将继续与行业携手,通过探索更先进、更以人为本的照明技术,为人们创造更美满的生活享受,承先启后,揭开照明行业新时代的篇章。近日,麦肯锡咨询公司发布《全球能源视角2019:参考案例》。
世界各地的能源系统正在经历迅速转型,这将对我们为汽车提供燃料,为家庭供暖以及为工业提供动力的方式带来重大变化。这些趋势将在未来几十年对企业、政府和个人产生广泛影响。
我们的使命是帮助客户实现能源转型。作为支持这些努力的指南针和工具,我们创建了全球能源系统基本展望。
我们的展望基于来自世界各地的数百名麦肯锡专家的研究成果,专家们来自不同的领域,包括石油和天然气、汽车、可再生能源和基础材料等。通过这个全球网络,我们能够将一系列不同的观点纳入一个共识,也就是现在我们放在您面前的参考案例。
影响能源未来的许多趋势实际上是由多种本地趋势驱动的,这些趋势将在不同的地理位置和行业中以不同的量级和速度发生。为了捕捉这种细节,我们的模型提供了146个国家、55种能源类型和30个行业的详细展望,然后汇总这些发展,以建立自下而上的全球展望作为我们报告的基础。
反思我们在这一展望上的工作以及与专家的多次讨论,我们发现能源领域的3个重要临界点将在未来几年内到达:
A 随着可再生能源成本的进一步下降,许多国家将在未来5年达到新的临界点,新建光伏或风电装机容量与现有传统电厂的燃料成本相比更有成本竞争力。因此,可再生能源发展将进一步加速。
B 同样,随着电池成本的持续下降,在未来5~10年,许多国家将达到电动汽车比内燃机汽车更经济的节点。这种新的经济性适用于乘用车,同样也适用于大多数卡车部分。
C尽管经济持续增长且全球人口不断增长,我们仍预计全球碳排放峰值将首次出现。受全球煤炭需求下降和石油需求减少的影响,碳排放量预计将从20世纪20年代中期开始下降。
将我们的参考案例展望与前几年的版本进行比较,我们发现能源转型的一些发展已显示出进一步加速的趋势。超出预期的这些技术进步一直是预测者过去关注的共同主题。关于潜在进一步加速的观点,我们参考了我们最近的“加速转型”展望。
目前的参考案例展望分为5章。第1章提供了整体能源需求的远景展望,其次是第2~4章,分别涉及电力、天然气和石油。第5章探讨了温室气体排放,包括对煤炭需求的预测作为重要驱动因素。
我们希望您能够带着兴趣读完我们的能源视视角展望,可以帮助您塑造能源转型思维以及影响您对公司发展的思考。
核心观点
1.全球一次能源需求于2035年达到巅峰,尽管人口膨胀且经济强劲增长。
2.到2050年,电力消耗将增长一倍,到2035年可再生能源发电预计将占到总发电量的50%。
3.天然气在全球能源需求中所占的份额继续增长—这将是唯一一种份额还在持续增长的化石燃料,并在2035年之后达到平稳水平。
4.石油需求增长大幅放缓,预计将在21世纪三十年代初达到峰值。
5.由于煤炭需求减少,预计碳排放量将下降,但2摄氏度的减排路径仍将遥遥无期。
执行摘要
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1.尽管人口和经济增长强劲,但2035年后全球一次能源需求仍处于停滞状态
—经历了一个多世纪的快速增长后,全球能源需求将在2030年左右呈现出增长放缓和企稳的态势,这主要是受可再生能源在能源结构中的渗透推动。
—此外,各地区经济体能源强度的下降抵消了能源需求的增加,而能源需求的增加是通过收入水平的提高来支持不断增长的人口,尤其是在新兴市场。
—与其他长期能源展望相比,我们的展望报告预计能源需求增长将放缓,特别是因为我们预计到本世纪中叶可再生资源将在能源系统中发挥更大的作用。
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2.到2050年,电力消耗将翻一番,而可再生能源预计到2035年将占发电总量的50%以上
—到2050年,关键用途的通电将导致电力需求翻倍。这主要是由于对建筑的需求增加,以及公路运输向电力能源的转变。
—风电和光伏在装机容量中所占份额迅速上升,过去几年已占到新增净装机容量的一半以上。
2035年后,可再生能源发电预计将占总发电量的50%以上。这一趋势使以化石燃料为基础的能源结构成为历史。
—随着间歇性资源在总发电量中的作用不断增强,电力系统在平衡需求方面将出现强劲增长,尤其是当光伏和风电的总占比超过30%时。
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3 天然气成为在全球能源需求中所占的份额持续增长的唯一一种化石燃料——并在2035年之后趋于稳定
—天然气是唯一一种化石燃料,在2035年之前,它在总能源需求中所占的份额一直在增长,尽管增速在下降,之后进入停滞期;即使考虑到重要的敏感性,天然气需求仍然在+/-3%的范围内保持强劲。
—长期来看(2035年后),天然气总需求将下降。电力行业的压力尤其大,电力需求占总需求的比例从2015~2050年的41%降至33%。
—在各种天然气价格情景下,这一长期效应非常强劲;考虑到可再生能源相对于天然气的竞争力不断增强,即使天然气价格减半,也只能带来边际增量需求。
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4 石油需求增长大幅放缓,预计将在本世纪30年代初达到峰值
—尽管历史上每年稳定增长超过1%,但未来十年石油需求增长预计将放缓。这导致21世纪30年代初石油需求预计将达到峰值,为1.08亿桶/日。
—在加速转型情景下,随着运输和塑料回收电气化程度的提高,这一峰值将进一步提前至2025年之前。在这种情况下,到2050年,石油需求将是目前水平的一半。
—即使在加速转型情景下,仍然会有新的石油需求。然而,相比与参考案例,一些区域不再具有盈利性。
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5 由于煤炭需求的减少,预计碳排放量将会下降,但2摄氏度的减排路径仍将遥遥无期
全球能源相关排放在2024年达到峰值,2016~2050年下降20%。这种模式主要是由煤炭使用量的减少推动的,尤其是在中国和电力行业。
—1.5摄氏度甚至2摄氏度的情景仍然遥不可及。要达到1.5摄氏度的目标,所有行业都需要进行意义深远的脱碳或减少需求。
—如果零售价格降至3.5美元/千克或以下,氢就可以发挥作用。它可以在一些最难脱碳的部门中发挥重要作用。
1、尽管人口和经济增长强劲,但2035年后全球一次能源需求仍处于停滞状态
总结
2035年以后尽管人口爆炸和经济快速增长,全球主要能源需求总体上保持停滞
(1)在持续将近一个世纪的快速增长,全球能源需求在2030年左右将会停滞不前,主要原因是可再生能源加入到能源结构中导致。
(2)同时,下降的能源强度抵消了增长人口的收入增长,导致了能源需求增速的放缓。
(3)服务产业占全球经济很大一块份额,最终用户细分化使得服务产业高效,也是导致能源强度下降的主要因素。
(4)高效的技术在各个方面更加有效,导致能源消费下降,甚至是在中国这样的工业大国。
(5)能源需求发展反应了局部动态;大部分经合组织成员国家呈现一个下降趋势,只有非洲和印度到2050年大约有两倍增长。
(6)全球能源愿景项目参考案例比长期能源展望减缓了能源需求增长。
在持续将近一个世纪的快速增长,全球能源需求将会在2030年左右停滞不前,主要原因是可再生能源加入到能源结构构比中导致。
—尽管在2016年到2050年之间全球GDP增长了将近两倍(按照实际计算),全球主要能源需求仅仅增长了14%。
—历史上第一次出现,能源需求增长与经济增长不挂钩的。
—可再生能源的快速应用是一个关键驱动因素,正如可再生能源资源替代低效率的化石能源发电技术。
—通过核电可再生能源补充,几乎可以实现全球能源占比的双倍增长,从现在的19%到2050年的34%,到2035年将会提高超过一半的电力供应。
2、到2050年,电力消费实现双倍增长,可再生能源到2035年将会占据超过50%的发电量
总结
到2050年,电力消耗翻了一番,而到2035年,可再生能源将占总发电量的50%以上。
(1)到2050年,主要终端领域(尤其是建筑和道路运输)的电气化将推动电力需求翻倍。
—在交通运输领域,电动汽车的经济成本问题得到了大幅度改善,到21世纪20年代初将达到和传统燃料汽车同等的成本水平。
—在建筑领域,非经合组织国家(主要是中国和印度)较高的生活水平支持了制冷和家电需求的快速增长。
—在工业领域,大规模的工业电气化要求电价远低于50美元/兆瓦时。
近日,麦肯锡咨询公司发布《全球能源视角2019:参考案例》。
世界各地的能源系统正在经历迅速转型,这将对我们为汽车提供燃料,为家庭供暖以及为工业提供动力的方式带来重大变化。这些趋势将在未来几十年对企业、政府和个人产生广泛影响。
我们的使命是帮助客户实现能源转型。作为支持这些努力的指南针和工具,我们创建了全球能源系统基本展望。
我们的展望基于来自世界各地的数百名麦肯锡专家的研究成果,专家们来自不同的领域,包括石油和天然气、汽车、可再生能源和基础材料等。通过这个全球网络,我们能够将一系列不同的观点纳入一个共识,也就是现在我们放在您面前的参考案例。
影响能源未来的许多趋势实际上是由多种本地趋势驱动的,这些趋势将在不同的地理位置和行业中以不同的量级和速度发生。为了捕捉这种细节,我们的模型提供了146个国家、55种能源类型和30个行业的详细展望,然后汇总这些发展,以建立自下而上的全球展望作为我们报告的基础。
反思我们在这一展望上的工作以及与专家的多次讨论,我们发现能源领域的3个重要临界点将在未来几年内到达:
A 随着可再生能源成本的进一步下降,许多国家将在未来5年达到新的临界点,新建光伏或风电装机容量与现有传统电厂的燃料成本相比更有成本竞争力。因此,可再生能源发展将进一步加速。
B 同样,随着电池成本的持续下降,在未来5~10年,许多国家将达到电动汽车比内燃机汽车更经济的节点。这种新的经济性适用于乘用车,同样也适用于大多数卡车部分。
C尽管经济持续增长且全球人口不断增长,我们仍预计全球碳排放峰值将首次出现。受全球煤炭需求下降和石油需求减少的影响,碳排放量预计将从20世纪20年代中期开始下降。
将我们的参考案例展望与前几年的版本进行比较,我们发现能源转型的一些发展已显示出进一步加速的趋势。超出预期的这些技术进步一直是预测者过去关注的共同主题。关于潜在进一步加速的观点,我们参考了我们最近的“加速转型”展望。
目前的参考案例展望分为5章。第1章提供了整体能源需求的远景展望,其次是第2~4章,分别涉及电力、天然气和石油。第5章探讨了温室气体排放,包括对煤炭需求的预测作为重要驱动因素。
我们希望您能够带着兴趣读完我们的能源视视角展望,可以帮助您塑造能源转型思维以及影响您对公司发展的思考。
核心观点
1.全球一次能源需求于2035年达到巅峰,尽管人口膨胀且经济强劲增长。
2.到2050年,电力消耗将增长一倍,到2035年可再生能源发电预计将占到总发电量的50%。
3.天然气在全球能源需求中所占的份额继续增长—这将是唯一一种份额还在持续增长的化石燃料,并在2035年之后达到平稳水平。
4.石油需求增长大幅放缓,预计将在21世纪三十年代初达到峰值。
5.由于煤炭需求减少,预计碳排放量将下降,但2摄氏度的减排路径仍将遥遥无期。
执行摘要
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1.尽管人口和经济增长强劲,但2035年后全球一次能源需求仍处于停滞状态
—经历了一个多世纪的快速增长后,全球能源需求将在2030年左右呈现出增长放缓和企稳的态势,这主要是受可再生能源在能源结构中的渗透推动。
—此外,各地区经济体能源强度的下降抵消了能源需求的增加,而能源需求的增加是通过收入水平的提高来支持不断增长的人口,尤其是在新兴市场。
—与其他长期能源展望相比,我们的展望报告预计能源需求增长将放缓,特别是因为我们预计到本世纪中叶可再生资源将在能源系统中发挥更大的作用。
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2.到2050年,电力消耗将翻一番,而可再生能源预计到2035年将占发电总量的50%以上
—到2050年,关键用途的通电将导致电力需求翻倍。这主要是由于对建筑的需求增加,以及公路运输向电力能源的转变。
—风电和光伏在装机容量中所占份额迅速上升,过去几年已占到新增净装机容量的一半以上。
2035年后,可再生能源发电预计将占总发电量的50%以上。这一趋势使以化石燃料为基础的能源结构成为历史。
—随着间歇性资源在总发电量中的作用不断增强,电力系统在平衡需求方面将出现强劲增长,尤其是当光伏和风电的总占比超过30%时。
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3 天然气成为在全球能源需求中所占的份额持续增长的唯一一种化石燃料——并在2035年之后趋于稳定
—天然气是唯一一种化石燃料,在2035年之前,它在总能源需求中所占的份额一直在增长,尽管增速在下降,之后进入停滞期;即使考虑到重要的敏感性,天然气需求仍然在+/-3%的范围内保持强劲。
—长期来看(2035年后),天然气总需求将下降。电力行业的压力尤其大,电力需求占总需求的比例从2015~2050年的41%降至33%。
—在各种天然气价格情景下,这一长期效应非常强劲;考虑到可再生能源相对于天然气的竞争力不断增强,即使天然气价格减半,也只能带来边际增量需求。
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4 石油需求增长大幅放缓,预计将在本世纪30年代初达到峰值
—尽管历史上每年稳定增长超过1%,但未来十年石油需求增长预计将放缓。这导致21世纪30年代初石油需求预计将达到峰值,为1.08亿桶/日。
—在加速转型情景下,随着运输和塑料回收电气化程度的提高,这一峰值将进一步提前至2025年之前。在这种情况下,到2050年,石油需求将是目前水平的一半。
—即使在加速转型情景下,仍然会有新的石油需求。然而,相比与参考案例,一些区域不再具有盈利性。
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5 由于煤炭需求的减少,预计碳排放量将会下降,但2摄氏度的减排路径仍将遥遥无期
全球能源相关排放在2024年达到峰值,2016~2050年下降20%。这种模式主要是由煤炭使用量的减少推动的,尤其是在中国和电力行业。
—1.5摄氏度甚至2摄氏度的情景仍然遥不可及。要达到1.5摄氏度的目标,所有行业都需要进行意义深远的脱碳或减少需求。
—如果零售价格降至3.5美元/千克或以下,氢就可以发挥作用。它可以在一些最难脱碳的部门中发挥重要作用。
1、尽管人口和经济增长强劲,但2035年后全球一次能源需求仍处于停滞状态
总结
2035年以后尽管人口爆炸和经济快速增长,全球主要能源需求总体上保持停滞
(1)在持续将近一个世纪的快速增长,全球能源需求在2030年左右将会停滞不前,主要原因是可再生能源加入到能源结构中导致。
(2)同时,下降的能源强度抵消了增长人口的收入增长,导致了能源需求增速的放缓。
(3)服务产业占全球经济很大一块份额,最终用户细分化使得服务产业高效,也是导致能源强度下降的主要因素。
(4)高效的技术在各个方面更加有效,导致能源消费下降,甚至是在中国这样的工业大国。
(5)能源需求发展反应了局部动态;大部分经合组织成员国家呈现一个下降趋势,只有非洲和印度到2050年大约有两倍增长。
(6)全球能源愿景项目参考案例比长期能源展望减缓了能源需求增长。
在持续将近一个世纪的快速增长,全球能源需求将会在2030年左右停滞不前,主要原因是可再生能源加入到能源结构构比中导致。
—尽管在2016年到2050年之间全球GDP增长了将近两倍(按照实际计算),全球主要能源需求仅仅增长了14%。
—历史上第一次出现,能源需求增长与经济增长不挂钩的。
—可再生能源的快速应用是一个关键驱动因素,正如可再生能源资源替代低效率的化石能源发电技术。
—通过核电可再生能源补充,几乎可以实现全球能源占比的双倍增长,从现在的19%到2050年的34%,到2035年将会提高超过一半的电力供应。
2、到2050年,电力消费实现双倍增长,可再生能源到2035年将会占据超过50%的发电量
总结
到2050年,电力消耗翻了一番,而到2035年,可再生能源将占总发电量的50%以上。
(1)到2050年,主要终端领域(尤其是建筑和道路运输)的电气化将推动电力需求翻倍。
—在交通运输领域,电动汽车的经济成本问题得到了大幅度改善,到21世纪20年代初将达到和传统燃料汽车同等的成本水平。
—在建筑领域,非经合组织国家(主要是中国和印度)较高的生活水平支持了制冷和家电需求的快速增长。
—在工业领域,大规模的工业电气化要求电价远低于50美元/兆瓦时。
4、石油需求增长显著减缓,导致21世纪30年代前期达到峰值
总结
石油需求增长显著减缓,预计21世纪30年代前期达到峰值
(1)尽管历史增长率稳定在每年超过1%,石油需求增长率预计将放缓,在21世纪30年代前期达到108MMB/d的峰值。
(2)在未来的15年中化工领域占了增量的一半,电力部门和陆上交通部门的需求量减少的最多。
—化工部门是石油需求增长主要的驱动力,但是在2030年之后随着塑料需求增长的下滑以及塑料循环使用增加而放缓。
—2035年全球年度电动汽车的销量预计超过1亿,引发陆上交通所需的石油减少。
(3)在加速转型期的情况下,石油需求可能在2025年前就达到峰值,2050年大概达到目前水平的一半。
—即使在加速转型的情况下,石油生产方面也需要新的投资。
—更少需求导致的更低的石油价格将把电动汽车成本平价推迟几年,但是不会逆转这一趋势。
尽管历史增长率稳定在每年超过1%,石油需求增长率预计将减慢,在21世纪30年代前期达到108MMB/d的峰值
—石油需求已经以超过每年1%的速度增长了超过30年,但是增长预计于2020年之后显著减慢。
—在我们的参考案例中,我们预计全球石油需求将在2033年达到顶峰,比我们去年的展望提前了4年。
—陆上交通需求的石油是关键驱动,日益增长的电动汽车的应用导致其将于2025年达到峰值,然后降低。2050年,相关需求预计为每天30MMB/d,在目前水平的三分之一以下。
—化工部门是石油需求增长的重要动力,将在2030年之后变缓,因为塑料循环利用率的增长。
未来15年,化工部门占石油需求增长的一半以上,而石油需求降幅最大的是电力部门和道路运输部门
—直到2035年,在塑料需求增长的推动下,化学品是石油需求增长最大的部门,特别是在新兴经济体。
—电力部门石油消费是未来几年石油需求下降最大的部门。由于石油是发电效率最低的燃料,将被竞争日益激烈的可再生能源挤出。特别是在中东,各国正在迅速用天然气或可再生能源取代石油。
—由于经合组织国家和中国的电动汽车转型部分抵消了世界其他地区国家继续使用内燃机汽车的增长,对于公路运输部门,石油需求下降幅度并不大。
—在非经合组织亚洲和迪拜等枢纽国家航空业石油需求增长最为突出。
5、由于煤炭需求减少,预计碳排放量将下降,但2度的路径仍遥遥无期
总结
(1)全球碳排放量预计在2024年达到峰值,到2050年下降约20%,主要原因是煤炭排放量的减少。
(2)到2050年,煤炭需求将下降40%,主要原因是由于中国电力部门需求减少。
(3)所有部门都需要采取影响深远的脱碳举措,以达到1.5度的局面。
(4)为了达到1.5度的情况,可能需要氢来使原本难以减少的部门去碳化。
(5)然而,电解和SMR+CCS(蒸汽甲烷重整+碳捕获和储存)制氢需要大幅降低成本才能具有竞争力。
(6)在渐进的情景下,电解制氢或将在2030年前与SMR+CCS竞争。
全球碳排放量在2024年达到峰值,到2050年下降约20%,主要原因是煤炭排放量减少。
—与能源相关的碳排放量(约占全球总排放量的60%)将持续增长直到2024年,但随后或将呈现稳步下降态势。
—碳排放下降的原因是电力部门煤炭逐步淘汰的速度相对较快,这将导致二氧化碳减少6吉吨(Gt)(约20%),相当于目前美国和日本总排放量之和。
—然而,本次展望仍然远远没有达到按照IPCC提出所有设想方案的中值所界定的2度路径目标。
全球能源相关的单二氧化碳排放量/燃料
到2050年,煤炭需求将下降40%,主要原因是中国电力部门需求减少。
—尽管印度和非经合组织亚洲区域国家的煤炭使用大幅增长(2050年之前增加了60~65%),但煤炭需求仍下降了40%
—这是由中国煤炭使用量下降造成的;中国煤炭需求或将下降5300万TJ,相当于目前中国总需求的三分之二。