能源转型的关键是什么？是不是下决心尽快提高新能源发电的市场配额？

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能源转型是一个大话题，随着生活水平的提高，全球能源量不断增加，同时还需要应对因二氧化碳排放和其他环境压力造成的气候变化。想要完成能源转型，就需要大家共同付出巨大的努力。

当下的能源转型，将以清洁化、 电气化 为主要方向。在这样的转型中，要在满足能源需求增长的同时，控制 碳排放 。其中的两大关键是：

- 降低化石能源的消费比例。

- 提高现有能源利用效率。

为了实现以上这两大关键点，我们需要对能源转型现状与可预见的能源未来有着更清晰的了解。

煤炭、石油将迎来消费峰值

在全球一次能源消费结构中，化石能源目前依旧占主导。

不仅如此，化石能源在目前的发电结构中也占有较大比例。在推广能源电气化的同时，推进电力生产的清洁化也至关重要。

因此，大幅降低燃煤发电占比、石油在交通能源中的占比，是实现能源清洁化转型的关键目标。

根据国际能源署（IEA）的统计数据，化石能源产生的二氧化碳中，有近44%来自煤炭。煤炭产生的二氧化碳中，又有70%来自煤炭发电。

在中国，有近70%的电力来自煤电。大幅降低燃煤发电，是实现能源低碳转型的关键目标。煤炭在2013年达到了消费峰值，未来其在能源结构中的占比预计将持续下降。

优化能源结构，还需要减少对化石能源的依赖，这将有助于能源消费向低碳化、清洁化过渡。其中石油作为能源用途，有近77%消耗于交通领域。石油预计将在本世纪30年代迎来消费峰值。

天然气保障能源供应稳定

天然气作为更清洁的化石能源，具备三大优势：它是少数几种能够在所有领域中得到应用的能源；储量丰富、运输条件灵活；在同等热值条件下，天然气的含碳量仅有原煤的60%，这也充分说明要在短期内实现能源低碳化和电气化，天然气将成为最重要的接替能源。

与工业和建筑领域相比，交通运输的电气化更为复杂，对于重型运载工具如卡车、船舶来说，液化天然气（LNG）将能在保障动力的同时减少二氧化碳的排放。

提高LNG的供应量，是促进天然气消费的最有效手段之一，中国的LNG需求量也在快速增长中。目前， 壳牌集团 已经成为中国进口LNG的主要供应商之一。预计到2035年，液化天然气（LNG）的贸易量将超过7000亿立方米（6亿吨），是2018年的2倍。

为实现能源转型目标，天然气已成为众多能源公司关注的核心。以壳牌集团为例，在未来6年，其计划每年在天然气领域新增投资60~70亿美元。壳牌位于澳洲的Prelude浮式LNG装置为全球最大，产能达360万吨/年。

可再生能源未来可期

在推动能源转型过程中，增加能源种类多样性，推动能源结构优化势在必行。更加安全、更加清洁的可再生能源已经成为能源转型中发展最快的能源之一。

- 太阳正在升温

太阳能储量巨大无污染，在生产使用中已经积累了长久经验，是未来最具潜力的能源。根据卫星测量，地球大气顶的 太阳常数 为1353w/m2左右。这意味着太阳每53分钟投射到地球上的能量，就当于人类一年的能源消费量。

光伏发电为目前太阳能利用最主要的方式，其发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成。

中国是全球光伏发电装机量最大的国家（174GW，占全球34%），其次是美国（62 GW，占全球12%）、日本（55 GW，占全球11%）。太阳能利用技术相对成熟，产业链完整，成为增长最快的能源之一。2018年，全球累计装机超过510GW，同比增长26%，预计未来光伏装机量将呈现强势增长，平均增速大于20%。

在此趋势下，大型能源公司也在积极发展光伏发电。2018年，壳牌集团在荷兰的 太阳能公园 迎来投产，该公园共部署7.6万块太阳能电池板，峰值容量达27MW。2035年，全球光伏装机量有望超过6500GW，面积达到10万平方公里，相当于浙江省的总面积。

- 风能送来清洁电力

风能作为另一种被广泛应用的可再生能源，资源量十分丰富。据统计，全球可利用风能储量超过20000GW，相当于中国目前电力装机总量的10倍以上。按照目前的技术，当风速超过3米/秒时，便可利用风力进行发电。中国已并网的 风电 总装机量，已占全国发电装机容量的9.7%，其中陆地装机占96.3%，海上装机占3.7%。

风力发电目前主要以陆地风电为主，但同等容量下，海上风电机发电量往往更大，其越来越受能源界重视。

2018年，壳牌集团参与成立了一家合资公司，计划在美国新泽西州和马萨诸塞州的海域建设风电场。截至2018年底，壳牌集团的风电装机量达到400WM。

-生物燃料助力交通能源转型

尽管太阳能光伏和风能在电力领域的增长将持续，但生物能源仍是最大的可再生能源来源。生物燃料将对暂时无法实现电气化的能源需求进行良好补充。

目前最广泛使用的生物燃料有两种：燃料乙醇和生物燃油。其中燃料乙醇在生物燃料消费中的占比超过60%。 燃料乙醇 主要以淀粉质（玉米）、糖质（甘蔗）和纤维质（秸秆）为原料，经过发酵脱水制成。乙醇与普通的汽油性能接近，在汽油中加入10%~20%比例的乙醇，可有效降低二氧化碳和污染物排放。

壳牌集团通过在巴西当地的合资企业开展以甘蔗为原料制乙醇项目，未来预计每年可生产4000万升优质生物燃料。这些甘蔗制生物燃料的碳排放量，比传统汽油低70%。生物燃油主要以大豆、微藻、棕油树甚至是 地沟油 为原料，提取其中的油脂加工而来，可替代传统汽油、柴油甚至是航空煤油。目前，生物燃料在全球一次能源中的占比约为9.5%。在交通领域，生物燃料产量2018年实现了7%的增长，为 碳减排 做出了杰出贡献。

氢能开辟能源未来更大可能

除了可再生资源，氢能燃烧热值高达142MJ/kg，高于所有化石燃料，且相对易储存，用途多元化，燃烧后产物为水，为能源转型提供了又一条路径。

氢能未来有望在两方面发挥重大作用：为大卡车、飞机等重载型交通工具储能，作为储电的手段调节可再生能源发电的间歇性。

氢的生产目前主要通过3种方式：化石能源制氢（煤炭、天然气）、工业副产制氢（焦炉、钢铁、化工等）、 水电解 制氢。目前，全球氢产量约为每年7000万吨，其中有97%来自化石能源制和工业副产制，其生产过程每年产生的二氧化碳达8.3亿吨。其中，传统制氢并未解决二氧化碳排放问题，利用可再生能源电力电解水制氢，是未来氢能发展的方向。

全球对氢能的探索应用已经开始。截至2018年底，壳牌集团在德国、美国、英国和加拿大开设了26个加氢站。目前，壳牌还计划在德国建设200个加氢站，将遍布德国全国。同时，壳牌也将在美国加州建设60个加氢站的计划。预计到2050年，全球 氢能汽车 的数量将达到1.13亿辆。

未来能源世界

最终，如此多种能源转型路径将有助于推动能源供应量大幅增长。研究表明，到2070年，太阳能、风能、生物燃料在一次能源中的占比将升至59%，石油、煤炭、天然气的占比降低到22%，则有望实现这一目标。积极优化能源结构，通过投资重心向清洁能源转移，未来的能源世界将更加清洁、高效、多源。

看了这么多关于能源转型的长远规划，它们看似有点遥远，但其实关乎我们每一个人。在这场伟大的能源变革之中，我们既是参与者，也将是受益者。

本文主要参考文献：

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[2] Global Energy and CO2 Status Report 2018[R]. IEA， 2019

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