美国能源信息署(EIA)发布《2021年度能源展望报告》
2021-02-19 11:02    来源:风能专委会CWEA

  2月3日,美国能源信息署(EIA)发布了《2021年度能源展望报告》(ANNUAL ENERGY OUTLOOK 2021),公布了EIA对到2050年能源市场前景的最新展望和评估。今年EIA的年度展望报告首次探索了新冠肺炎疫情对未来30年美国能源结构的影响等问题。EIA认为,美国可能需要花费数年时间才能回到2019年的能源消耗和二氧化碳排放水平。

  根据EIA预测,由于新冠疫情对美国经济和全球能源行业的影响,美国可能需要花费数年时间才能回到2019年的能源消耗和二氧化碳排放水平(3种情景)。2021(AEO2021)

  EIA预测,到2029年美国总能源消耗将恢复到2019年的水平,该预测准确度高度依赖美国经济复苏的情况。在假设低经济增长率情况下,能源消耗要到2050年才能恢复到2019年的水平。在大多数情况下,EIA预测美国与能源有关的二氧化碳排放量将在2035年之前减少,然后再增加。

  参考情景下2020-2050年能源生产和消费情况。

  在电力总发电量方面在参考模型下(保持天然气高比例情景),2021年至2050年,可再生能源发电占比提升最大,从21%提升到42%,占主导地位的天然气发电占比从40%降低到36%,但总数保持稳定(该情景的主要特征)。煤电和核电下降,从各自占比19%下降到占比11%,并没有想象中那么明显的下降。但因为核电和煤电发电量的下降,可再生能源发电的竞争优势显现。参考情景下,2030年左右将超越美国占主导地位的天然气的位置并到2050年保持起优势。但到2050年,美国发电构成中,化石能源发电仍然占到47%,超过可再生能源的42%的占比。

  可再生能源发电方面,2020年可再生能源发电的比例:太阳能占比16%、风电41%、地热2%、水电24%,其他占比7%,风电占比最高。到了2050年,可再生能源发电比例中,太阳能提升为47%、风电增长很大但比重降低到34%。地热保持2%比重,整体略有提升、水电降低到13%,其他整体占比下降到4%。

  美国电力需求方面,高经济增长情景、参考情景和低增长情景下电力需求三年滚动增长率情况,在2025年左右因疫情影响有个快速增长,但随后在2030年前下降,从2030年到2050年保持一个小幅度稳定上升。右侧为参考情景下终端用电用电分行业情增长情况。居民用电和商业用电增长迅速,工业领域用电增长不明显,自备发电的比重提升。交通方面的用电在2050年有所提高。

  上图为三个情景下,美国电力发电各来源占比变化情况。注意,低油气供应情景下,可再生能源增长比参考情景下更快,相反,如果保持高油气供应比例,天然气和可再生能源同步增长,天然气一直保持比可再生能源更多的发电量。

  2021年至2050年美国新增和退役的发电容量。2025年前,核电和煤电最高年退役超过50GW,但到2037年基本没有退役的煤电和核电。

  各不同情境下,2021-2050年总的新增电力装机容量和退役容量。参考案例情景(Reference case)下,煤电退役111GW,太阳能增长最高,预计总增长435GW,风电增长只有114GW。天然气(油和气)增长375GW。

  在高油气供应情景(High Oil and Gas Supply case)下煤电退役高达128GW,此时的可再生能源中风光新增装机总量和石油和天然气发电的增长相当。

  而在可再生能源低价情景(Low Renewables Cost case)下煤电退役也高达120GW。但天然气受抑制只有197GW的增长。太阳能继续保持快速增长达657GW,风电有237GW的新增。

  电价组成和电价下降趋势。发电成本从2020年至2050年在逐年下降,配电和传输稍有增长。整体的电价在多个场景中各有不同:低油气场景下先升后降但不会低于2020年,而高油气供应条件下价格下降最快。低可再生能源价格情景下,电价下降也较快,特别是接近2050年会加速下降10%以上。

  报告详细介绍了整体能源市场,驱动条件以及石油、天然气、发电、交通、建筑、工业以及排放情况。

 

  关于参考案例情景(Reference case)

 

  EIA 2021年的预测依赖于一个参考案例情景(Reference case),以该参考案例用作基线模型进行预测,旨在探索有关技术、政策和经济的各种假设。参考案例情景下美国未来能源发展情况,假设可再生能源、石油和天然气技术进的步,在能源效率日益提高的美国经济中,消费增长的放缓与能源供应的增长形成了鲜明的对比。报告中其他情景则考虑了经济增长、商品价格和供应以及技术成本的变化,但考虑到新冠肺炎疫情的持续影响,EIA认为这样的预测将面临更大的不确定性。

参考:电力市场模块化区域分布图

 

  完整报告下载:2021年度能源展望报告