2024年能源行业展望报告

能源产业展望2024 知识学院知识学院 2|2024年能源行业展望外部文件©2024InfosysLimited 知识研究所 CONTENTS 执行摘要4 行业状况6 t-term前景Shor7 长期展望10 增长的潜在风险12 新兴趋势14 增长和可持续性g的平衡17 外部文件©2024InfosysLimited能源行业展望2024|3 4|2024年能源行业展望 执行摘要 能源行业必须在努力满足不断增长的需求并管理向净零排放过渡的过程中平衡各种竞争力量（如图1所示）。全球能源需求是预计将达到740百万太焦耳到2040年 ，比2000年的水平增加77%。此外，电力需求预计每年增长3%至4%，可能会 从今天的25,000太瓦增加了一倍以上到 2050年，范围为52,000太瓦至71,0 00太瓦。行业预报员通过绿色镜头进行估计新投资在发电中达到3万亿美元在全球范围内，2024年预计将由2万亿美元的清洁能源引领，而化石燃料预计会下降 。虽然方向可能是正确的，但市场现实将影响这一转型的时间和规模。核能和传统能源设施（如水电站）的许可和建设周期较长，促使公司转向可以更快搭建的天然气发电厂以及绿色可再生能源。 能源行业必须平衡竞争力量，以满足不断增长的需求，并管理向净零的过渡。 Tomorrow的能源mix将会与今天不同，因为可持续燃料将解决难以电气化的行业领域，如海运、航空和重工业。能源存储将因可再生能源来源的不确定性而吸引大量投资。碳捕获和储存（CCS）将应对由化石燃料发电厂产生的排放。 除了能源转型，两个CEO优先事项是通过使用生成式AI创建一个AI赋能的组织，并进一步采用数字技术以保持竞争力和盈利性。我们的预测用于能源 、采矿和公用事业的生成式人工智能支出 它预计将从2023年的5.71亿美元增长到2024年的超过10亿美元。生成式AI将贯穿能源价值链的各个环节，从上游材料来源到发电。人工智能将被用于从现有核心业务中提取价值、转向创造新的收入流，并加快新产品的市场推出速度。 人工智能将提高能源部门的效率、安全性和可靠性。 图1.石油和天然气需求背后的驱动力 •人口增长 •城市化 •Travel 欧佩克预测：从100万桶/天 2022年至2045年116桶/天 •替代，生物燃避料免：的60% •EV到s2030年减少600万桶/日 2028年石油需求 •像Covid-19这样的中断 •Energyeciency •Windenergy •:太阳能和天然气 到2030年减少100万桶/日 来源：Infosys(桶/天) 能源行业展望2024|5 化石燃料在2023年几乎提供了全球80%的能源需求（图2）。国际能源署（IEA ）预测，全球对石油和天然气的需求将到2030年达到峰值。然而，并非所有专家都同意这一预测。在其《2023年世 界石油展望》中出版物欧佩克表示，预计到2045年，全球需求将达到每天 1.16亿桶(bpd)，高于2022年的约1亿桶。 天然气和太阳能发电将减少对石油的需求 到2030年110万桶/日。 1% 3%2%1% 4% 6% 30% 6% 22% 25% 图2.2023年全球能源结构 全球disruption，如俄罗斯对乌克兰的战争，已将IEA的峰值需求预测日期提前，并迫使能源领导者重新考虑其战略。欧洲国家暂时重启了一些燃煤发电厂，推迟了原计划的退役日期。与此同时，各国继续投资可再生能源以确保自身的能源安全，并减少对进口原油和天然气的依赖。2023年，对可再生能源的投资总额首次超过了对化石燃料的投资。 OilCoal 水电生物质 Wind太阳能 生物燃料其他可再生能源 来源：我们的数据世界 Gas核 知识研究所 行业状况 6|2024年能源行业展望 能源领域当前的两大优先事项是可再生能源和能源转型。短期内，石油生产和天然气作为过渡燃料仍处于优先地位，而对可再生能源和交通电气化的投资正在逐步增加（如图3所示）。 此外，地缘政治因素对石油生产造成了负面影响，包括俄罗斯对乌克兰的战争、以色列对哈马斯的战争以及中东地区的其他冲突，同时也受到转向替代能源的影响。 知识研究所 短期展望 图3.能源行业的主要增长领域 1持续的石油生产 4可持续燃料 短期长期 2抢购天然气 5储能创新 3迁移率的电阳离子 6碳捕获和储存 7供应链弹性 来源：Infosys 能源行业展望2024|7 知识研究所 能源转型 能源部门负责40%的二氧化碳2023年全球排放，煤炭是最大的贡献者。与能源相关的碳排放增长了1.1%，尽管在可再生能源领域进行了显著且不断增加的投资。为了实现净零目标，这一增长必须被停止甚至逆转。要实现这些目标 ，各国和能源公司需要减少对化石燃料发电厂的投资，并承诺关闭这些设施的时间表。然而，监管机构、电力公司和电网运营商仍需确保电力生成始终保持平衡，以匹配供应与需求，而清洁能源本身尚未能提供足够的信心来实现这一点。 石油生产 OPEC是2023年最大的原油生产国，占全球总产量的三分之一以上，约为3400万桶/日。对于2024年，OPEC预测其成员国的日均产量约为3000万桶。然而 ，在2024年第三季度，OPEC下调每日增长预测从2.25百万桶/日降至2.11百万桶/日，原因是来自中国的市场需求减弱。该组织还将2025年的需求增长估计下调至1.78百万桶/日，原估计为1.85百万桶/日。 美国和中国正在采取旨在减少对化石燃 料依赖的气候政策。一些地缘政治风险包括中东地区的冲突升级、沙特阿拉伯和 俄罗斯延长或增加石油减产、美国页岩油产业无法满足需求以及中国经济表现不佳。 急于天然气 天然气大约提供了全球电力生产的四分之一，落后于煤炭，后者产生了全球总电力输出的三分之一。天然气发电市场的规模预计会增长1.5%每年直至2025年，得益于工业需求的增长、快速发展的亚洲经济体以及中东和非洲地区天然气丰富的国家。每年天然气所需投资到2030年的供应和运输为2800亿美元 ，一个附带挑战是需要降低排放强度。 天然气通过管道或液化状态通过船舶运输时储存和传输效率很高，且在发电方面也非常有效，联合循环效率可达60% 。 全球风险和其他因素很可能降低石油产量预期——从主要产油地区的政治紧张局势到重要消费市场如中国的经济放缓 。 8|2024年能源行业展望外部文件©2024InfosysLimited 知识研究所 循环发电站。此外，天然气电厂相对容易启停以应对波动的电力需求。然而，尽管天然气产生的碳排放量远低于其他化石燃料，其副产品甲烷却是一种极其有效的温室气体（GHG）。 这种灵活性和较低的排放使天然气获得了过渡燃料的声誉，相比之下，氢气、氨气、生物燃料等其他能源需要更多的创新和规模扩大才能成为更具可行性的能源来源。主要的石油公司正在大幅投资液化天然气（LNG）工厂。新的液化天然气项目浪潮预计将开始 中期2025年的运营情况，年度液化能力记录增加了6400万吨，这一趋势得益于如马士基这样的领先航运公司从生物燃料 转向液化天然气（LNG）。舰队现代化和脱碳努力。预计其他航运公司也将跟进。 天然气发电厂面临的挑战包括由于市场波动导致的燃料价格波动、高昂的初始存储和运输基础设施成本，以及可能抵消其相对于煤炭气候优势的甲烷泄漏。 流动电气化 外部文件©2024InfosysLimited 电动汽车(EV)正变得越来越主流：全球电动汽车能源消耗2023年不到1%但 预计到2035年将达到6％至8％。由 于运输部门占全球碳排放量的25％-和3 9%在美国——这一向电气化的转变是低碳化旅程中的重要支柱，特别是在使用可再生能源为电动汽车供电的情况下 。一项估计表明，石油需求减少根据现有的政策和趋势，到2030年电动汽车将达到600万桶/日。 它的灵活性和较低的排放为天然气赢得了过渡燃料的声誉。 能源行业展望2024|9 长期展望 在中长期来看，许多领域涌现出令人promising的创新：氢和其他可持续燃料、能源存储、CCS（碳捕获与封存）以及全球供应链管理。 可持续燃料 减少碳排放和依赖化石燃料的持续紧迫性加速了可持续替代燃料的发展势头，这些替代燃料因其科学潜力和社会意义而更具可行性。 氢气氢能源increasingly被视为一种多用途的燃料、能量载体和存储解决方案 ，特别是在难以电气化的领域如重工业和长途运输等方面。氢能委员会 估计到2050年，天然气可能贡献全球能源需求的20%，如果继续获得显著的投资流入。 氢基础设施和技术。然而，氢气有自己的挑战，包括通过电解或天然气重整进行的高成本和能源密集型生产。它的能量密度较低，给存储、运输和安全使用带来了挑战。 生物燃料.由藻类和废物材料衍生的先进生物燃料正变得越来越普遍。这些燃料与传统生物燃料相比，承诺具有更低的生命周期排放量。近期的创新重点在于提高基于藻类燃料的效率和成本效益 。尽管存在这些优势，生物燃料目前仍面临产能、基础设施和供应链障碍，并且高度依赖政府政策和补贴。大型石油和天然气公司尚未对这些项目投入资本 。退出他们的生物燃料资本投资然而 ，生物燃料是预计到 10|2024年能源行业展望 占60%到2028年避免石油需求。 氨。氨已经成为一种 有前途的燃料，尤其适用于航运和发电 。它具有高能量密度和零排放生产的潜力。正在进行研究以提高其燃烧效率并减少氮氧化物排放。开发和采用这种燃料面临的挑战包括高昂的生产成本、新的基础设施需求以及技术障碍。 氢燃料需要昂贵的电解器和广泛的分配系统，而生物燃料则需要可扩展的生产方法以经济上与传统燃料竞争。马士基此前承诺使用生物燃料船舶，但现在已转向液化天然气（LNG）和双燃料船舶 。该公司因生物燃料在生产和供应方面的基础设施不足、政府补贴缺失以及供应链问题而推迟了生物燃料船舶的采用 。 储能 能源存储解决方案，包括先进的电池技术 ，对于平衡电网上的供需至关重要，尤其是在间歇性可再生能源占比增加的情况下 。固态电池和其他储能选项的发展势头正在增强，降低成本并提高可靠性。 电池储能系统市场到2030年，规模可能达到1200亿至1500亿美元，是202 3年的两倍多 估计。大约42吉瓦的电池存储是在全球范围内添加2023年，同比增长130 %。 碳捕获和储存 CCS技术正在被开发和部署以减少工业过程和电力生成中的碳排放。最近的进展，如膜分离、金属有机框架以及后燃烧阶段的新溶剂，正在提高效率并降低捕获和存储CO2的成本。全球CCS机构（GlobalCCSInstitute）跟踪41个项目在运营中和处于开发阶段的项目共有351个，全球范围内碳捕获能力在2017年至2023年间复合年增长率超过35% 。 供应链弹性 能源行业面临许多威胁供应链的风险，包括燃料供应中断、商品价格波动、日益严格的环境法规以及老化基础设施。公司可以通过供应商多元化、利用数字化技术进行风险管理、优化和早期预警，以及采取韧性措施来应对意外中断来减轻部分挑战 。 供应链中断由于自然灾害、物流和安装挑战、工厂产能限制、原材料短缺以及价格波动对可再生能源行业产生了显著影响。 能源行业展望2024|11 能源部门面临若干战略风险： 气候变化影响.极端天气事件和气候变化可能会扰乱能源生产和基础设施，例如飓风和洪水破坏油refinery和发电厂。2017年，哈维飓风导致大约20%的美国炼油能力为了缓解这一风险，该领域应投资于具有弹性的基础设施、将气候风险评估纳入规划，并增强应急准备。 监管和政策变化政府政策和法规的变化影响能源sector的运营和财务稳定性，例如对化石燃料或可再生能源的补贴可能会改变市场动态。美国政府的甲烷规则将需要天然气用户实施测量和监控甲烷排放的技术。为了应对这些风险，能源公司应当参与政策倡导、开展情景规划 ，并增加其业务模式的灵活性。 供应链中断能源sector易受供应链中断的影响。有效