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谁将从运输电气化中受益?

时间:2021-10-01 20:16:43 来源:

特斯拉Model 3的最新发布证明了全球对电动汽车的巨大需求。因此,运输电气化将不再是问题,而是确切的时间。

在较早的文章“对石油公司的警醒:电动汽车将减少石油需求”中,我们评估了石油工业如何受到这种发展的影响。该文章得出的结论是,即使在最悲观的假设下,电动汽车也将在中期(2021年至2030年)大幅减少原油需求。本文着眼于运输电气化对电力市场的影响。

从内燃到电动的旅程

我们制定的《替代能源展望》在三种不同的假设下着眼于运输电气化的含义。

该参考案例假设当前电动汽车(EV)的年增长率保持在50%的水平,直到该十年末,此后它首先放慢到每年30%(直到2030年),然后放慢到每年15%(直到2040年)。这将使道路上的电动汽车数量从今天的100万增加到2020年的800万,到2030年达到1.05亿,到2040年达到4.24亿。

在低端情况下,电动汽车的增长预测到2020年将达到42%,到2030年将达到25%,到2040年将达到12%,这将使道路上的电动汽车数量从今天的100万增加到2020年的600万,5400万到2030年,到2040年将达到1.67亿。相关:俄罗斯仍然决心停止以色列-土耳其管道交易

最重要的情况是,假设到2020年电动汽车的销售每年增长60%,到2030年增长36%,到2040年增长18%,到2020年将有1000万辆电动汽车,到2030年将达到2.27亿辆,到2040年达到11.88亿。

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对电力需求的影响

《替代能源展望》通过假设每种电动汽车都将取代由内燃机驱动的汽车,评估了三种给定场景中每种情况下由于电动汽车渗透而导致的全球原油需求损失的桶数。它还计算出电动交通工具的这种渗透对电力需求意味着什么。

在参考案例中,到2020年,将有800万辆电动汽车取代内燃机汽车。到2030年,这一数字将达到1.08亿。到2040年,这一数字将达到4.24亿。到2020年,这将使原油需求的增长每天减少30万桶,到2030年将减少每天340万桶,到2040年将减少每天1380万桶。

由于典型的每桶原油的能量含量约为550万英国热量单位(Btu),因此可以计算出这些桶的等效能量值:到2020年,每天的收入为22200亿英热单位,到2030年为每天18874亿英热单位,到2040年为每天760860亿英热单位。

运输的电气化不会增加相同数量的电能需求,但是,因为电动汽车的能源效率比带有内燃机的汽车高三倍。因此,电力需求的增加将是原油需求减少的三分之一,这意味着参考案例中发电能力的额外需求到2020年为11吉瓦,到2030年为93吉瓦,到2040年为378吉瓦。(假设发电厂的可用性为90%,输配电期间的损耗为10%)。

在低情况下的假设下进行相同的计算会导致对发电容量的额外需求到2020年达到8 GW,到2030年达到47 GW,到2040达到148 GW。在高情况下,到2020年,这一数字将达到11吉瓦,到2030年将达到203吉瓦,到2040年将达到1,065吉瓦。

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为了充分考虑这些数字,目前全球总装机容量约为5600 GW。

谁会受益?

2014年,煤炭占全球发电能力的39%,天然气占22%,水电占17%,核能占11%,可再生能源占7%,石油占5%。相关:巴西新任外交大臣被怀疑与雪佛龙有可疑交易

由于电动汽车倾向于在一夜之间充电,因此在短期和中期,运输电气化很可能不需要对发电能力进行任何额外投资。发电量是根据预期的峰值负荷确定的,即高峰时段通常是人们出门上学或工作时的清晨或回家时​​的傍晚。在晚上,典型的电网运行时会大大低于容量,这意味着道路上电动汽车数量的增加会在非高峰时段增加需求,从而减少高峰时段和非高峰时段的需求差异。换句话说,这将导致现有发电能力的平均利用率更高,而不是增加该能力,这是特别是公用事业公司将从中受益的情况。

如果一切保持在发电行业中的现状,那么煤炭将从运输电气化中获胜。然而,用于发电的燃料的混合物正在变化,其中煤的份额承受着巨大的压力,至少部分是由于与基于煤的发电相关的环境问题,特别是其二氧化碳排放量。因此,我们预计用电需求的增加不会导致煤炭需求的大幅上升–尽管全球电动汽车总量将增加,但煤炭在发电能力中所占的份额将减少。

天然气在全球发电量中所占的比例已从2000年的16%增加到2013年底的27%。大型石油公司认为,埃克森美孚和英国石油最近的能源前景以及壳牌对英国天然气的收购表明,这一趋势将继续。如果这些公司是正确的,则运输电气化所带来的额外电力需求将通过天然气来满足。在《替代能源展望》的参考案例中,到2020年,这将使全球LNG需求每年增加560万吨,到2030年将增加47.2 MMTA,到2040年将增加191.5 MMTA,分别比去年增加2%,20%和79%。当前的全球需求约为241 MMTA。在低端情况下,到2020年LNG需求的增长将是4.2 MMTA(2%),到2030年将达到23.6 MMTA(10%),到2040年将达到191.5 MMTA(31%),而在高端情况下将为5.6 MMTA(2 )到2020年,到2030年达到102.7 MMTA(43%),到2040年达到539.7 MMTA(224%)。

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因此,运输电气化可能是液化天然气行业的救星,目前液化天然气行业供过于求,到2022年将面临130 MMTA的进一步增长(40%)。电动汽车对LNG的额外需求可以吸收大量的额外供应,并消除LNG价格的一些下行压力。相关:油价能维持每桶50美元的涨幅吗?

最后,如果要通过可再生能源推动交通运输的电气化,那么将需要在风能和太阳能发电能力上进行大量额外投资。由于可再生能源发电的运行成本基本上为零,因此这些容量往往是基本容量的一部分,这意味着它们在白天已被充分利用(燃气轮机占备用发电容量的大部分)。因此,在可再生能源的情况下,额外的需求将需要对容量进行额外的投资。目前,风力涡轮机为全球发电量贡献了432吉瓦,其中太阳能约占200吉瓦。因此,在参考案例中,到2030年风能必须增加25%,太阳能要增加50%。

所有这些意味着,煤炭,尤其是液化天然气将受益于运输电气化。它们将是满足额外电力需求的最低成本解决方案,因为它们可以用既定容量满足需求,而可再生能源则需要进一步投资。


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