主要发现
- 在全球能源系统的最佳和最坏情景下，天然气都至关重要。在“脱碳世界”中，天然气将作为一种过渡燃料发挥至关重要的作用，直至2030年代末逐渐衰落；而在最糟糕的情景下，即我们所说的“反乌托邦世界”，天然气将作为一种能源安全缓冲。
- 天然气可以支撑G7+的能源安全，但需要努力。对于G7+的消费者而言，天然气可以在短期内减少对俄罗斯的依赖，并避免经济繁荣-萧条周期。从长远来看，天然气将为G7+的生产国开辟充满希望的新市场。但天然气存在地缘政治问题，在亚洲等某些地区价格过高，而且被认为碳排放强度过高。G7+可以帮助克服这些障碍。
- 天然气有助于应对气候变化，但也可能加剧气候变化。在2060年代之前实现净零排放面临挑战。但七国集团+可以推进促进碳捕获的政策和技术，加速降低甲烷强度，并鼓励开发氨和氢等低碳替代品。这将有助于将全球气温升幅控制在工业化前水平的1.7-1.8摄氏度左右。
- G7+可能成为最具影响力的液化天然气参与者。到2040年，美国、加拿大和澳大利亚的液化天然气出口不仅可以为G7+经济体提供动力，还能向新兴亚洲国家输送天然气，正如我们在“民主世界”情景中概述的那样。这对G7+来说是一个扩大地缘政治影响力并与新兴市场建立更紧密联系的机会。
- 到2040年，全球液化天然气出口能力可能需要增加近50%。根据我们的“分裂世界”情景，目前的出口能力和在建供应不足以满足不断增长的全球人口和将增长42%的世界经济的需求和愿望。
- G7+协议有助于释放液化天然气项目的融资潜力。它可以促进一系列金融机构的融资，包括多边开发银行和国家出口信贷机构，这些机构此前因担心“锁定”排放而将天然气投资排除在外。
- 仅在北美，天然气出口就需要1.2万亿美元的投资。未来15年，北美大陆天然气基础设施的建设可能需要约1.2万亿美元。但这需要配套政策以及面向社区和企业的清晰框架。
液化天然气的长期博弈
欢迎来到 2040 年代。
进入本世纪中叶的十年里，我们的世界将发生巨大变化，我们的能源需求也将发生巨大变化。
地球人口将至少增加10亿，最终将超过90亿。如果世界经济产出延续近几十年的增长速度，其规模将相当于另一个美国经济，主要分布在亚洲和全球南部地区，并带来随之而来的所有能源需求。此外，还有一个全新的领域——大规模人工智能世界，其计算需求目前看来似乎难以计算。据估计，我们将需要4000多太瓦时的电力来维持这个新兴的数据中心经济；这相当于当今世界发电量的15% 。1
能源需求的进一步变化可能需要更多实用且价格合理的能源，但人们最寄予厚望的或许是天然气。预计天然气将超越石油，成为全球最主要的能源形式，其供应量在21世纪第一季度已增长了70%。2液化天然气的出现，以及用于运输超低温液化天然气的超级油轮的出现，进一步改变了天然气的前景。在短短十多年的时间里，美国已从全球最大的天然气进口国之一一跃成为全球最大的液化天然气出口国。
正如石油之于20世纪，天然气之于21世纪或许同样至关重要，但并非没有战略选择，而这些选择已经对世界构成挑战。俄罗斯入侵乌克兰，并将天然气武器化以削弱欧洲，只是世界对天然气的依赖迅速增长如何危及能源安全的一个迹象。全球许多快速发展和城镇化的国家发现，对进口天然气的依赖带来了进一步的风险。西方国家日益增长的制造业回流和重新军事化的雄心，可能也需要更多的天然气，作为一种可靠且价格合理的集中能源。
或许没有哪个机构比七国集团（G7）更适合应对这些挑战。七国集团由主要的自由民主国家（美国、加拿大、英国、法国、德国、意大利和日本）组成，将于6月15日至17日在阿尔伯塔省卡纳纳斯基斯举行会议。该集团的首要议题是能源安全。
七国集团成立于50年前，即20世纪70年代中期，旨在应对石油危机及其引发的冲突给全球经济带来的类似冲击。如今，该联盟面临着新的挑战，尤其是来自中国和俄罗斯的挑战，或许可以通过在快速变化的世界中，采取民主化、脱碳化的天然气方式，找到重塑自身地位的机会。
如果管理得当，七国集团及其主要盟友（例如澳大利亚和韩国）能够与新兴市场（尤其是亚洲）建立更牢固的联盟，稳定能源价格，并促进全球长期增长。它甚至可以通过取代煤炭，为降低能源排放搭建桥梁。在欧盟每年1.07亿吨（mtpa）和日本每年6400万吨（mtpa）的液化天然气消费量引领下，七国集团+的液化天然气年消费量达到2.27亿吨，占全球需求的51%。这超过了美国和澳大利亚目前1.79亿吨/年的产量。
然而，到2040年，七国集团（G7+）的天然气贸易平衡可能会发生逆转，其供应量将远远超过其成员国和盟友的需求——每年近1.5亿吨——这将迫使西方主导的联盟开拓新的市场。预计到2040年，中国将成为全球最大的液化天然气（LNG）购买国（根据雷斯塔能源的基准情景预测，中国液化天然气（LNG））的购买量将从2024年的7900万吨增至2040年的1.63亿吨/年）。但与北美的贸易摩擦可能会导致中国液化天然气（LNG）进口来源多元化，不再仅仅依赖美国。
对于七国集团而言，其他盟友对于确保供需更加平衡至关重要。印度通常被视为七国集团+出口的重要长期目标，预计其需求量为6300万吨/年。但巴基斯坦、孟加拉国、泰国和印度尼西亚等其他新兴亚洲市场也将至关重要，因为预计到2040年，这些市场的能源消费总量将达到2.19亿吨/年。在一个潜在的世界里，美国无法进入中国市场，而印度走自己的路——价格高于一切，或许会选择俄罗斯的供应——亚洲需求对任何七国集团+战略都至关重要。
在所有这些因素的影响下，2040 年世界几乎肯定会需要更多的天然气——但到底需要多少呢？
为了规划潜在的发展路径，加拿大皇家银行思想领导力部门和总部位于奥斯陆的雷斯塔能源公司开发了一种新颖的研究方法，概述了2040年代的可能情景，并认识到增长轨迹将对本世纪中叶的世界状况至关重要。每种情景都受到地缘政治格局、气候政策目标和市场动态的影响。随后，我们与多位政策专家合作，评估每种情景下的风险，并制定更广泛的政策方案。
每种情景预测的结果截然不同。我们预测的路径范围显示，全球天然气出口总量可能从2024年的4.11亿吨/年增至2050年的7.37亿吨/年，或降至仅3.66亿吨/年。3.71亿吨/年的净波动几乎相当于目前的液化天然气出口量。
差异取决于世界能否发展出更加结构化的天然气市场，能否找到将快速增长的市场与可靠（且民主）的供应商联系起来的方法，能否投资于减排技术。未来天然气供应的环境属性——包括碳捕获转型的规模以及氢气和氨等低碳衍生燃料——将对气候变化的方向产生重大影响，因为人们普遍认为，天然气产生的甲烷排放对全球变暖的危害比碳排放更大，尽管甲烷也更容易控制。
G7+的作用
七国集团+国家都希望确保长期可靠且价格合理的天然气供应，此前它们经历了2000-2001年美国西部电力危机、福岛核事故后日本液化天然气价格飙升、以及近期新冠疫情和俄罗斯在乌克兰战争中将天然气出口武器化的双重冲击。七国集团+的协调一致能够通过更具凝聚力的政策协调和围绕基础设施的联合投资来稳定市场。
利用民主的、基于规则的天然气市场可以确保整个供应链的环境标准，并通过工业脱碳进一步促进经济增长，包括对碳捕获、利用和储存（CCUS）的投资，用于工业供热和重型运输的低碳燃料，以及零燃烧和减少逸散甲烷排放的协调行动计划。
在一个潜在的世界里，美国无法进入中国市场，而印度走自己的路——优先考虑价格，或许会从俄罗斯采购——亚洲需求对于任何 G7+ 战略都至关重要。
因此，包括巴基斯坦、孟加拉国、泰国和印度尼西亚在内的新兴亚洲市场对于 G7+ 来说至关重要，因为预计到 2040 年这些国家的煤炭总消费量将达到 2.19 亿吨/年，尤其是在它们加速从煤炭向天然气转换的情况下。
为了实现所有这些目标，或许需要达成一项七国集团天然气协议，为构建稳健安全的天然气基础设施奠定基础，使其符合生产者和消费者的需求，实现价格稳定、价格可承受、可靠性高，并降低温室气体排放。这样的协议可以满足快速增长的全球天然气市场的需求，从而开发更成熟的市场和金融工具；解决基础设施瓶颈问题，协调国家投资计划；并共同努力，确保亚洲、非洲和拉丁美洲快速增长的国家能够获得七国集团及以上国家的天然气供应，这不仅有利于经济增长，也有利于地缘政治稳定。
但七国集团及其核心盟友需要认识到，如果不采取协调一致的措施，可能会出现一些截然不同的路径风险。我们的模型列出了四种这样的结果。
幕后——我们的研究方法
本文背后的研究和方法是独一无二的，主要有三个原因：
该研究将定量模型与定性访谈和圆桌论坛相结合，参与者包括加拿大联邦和省级政府的高级官员、私营部门、原住民群体、国际研究机构和多边开发银行的代表。研究团队与这些专家进行了单独交流，并在华盛顿特区、温哥华、渥太华、伦敦、北京、纽约、卡尔加里和多伦多的会议上进行了交流。
加拿大皇家银行思想领导力团队与加拿大、美国、日本和欧洲的100多位专家进行了交流，探讨切实可行的能源安全解决方案。这些专家包括来自亚洲开发银行（ADB）、彭博新能源财经（BNEF）、Mokwateh、原住民气候倡议组织的代表、哥伦比亚大学全球能源政策中心高级研究主任罗伯特·J·约翰斯顿博士，以及日本能源经济研究所（IEEJ）高级董事总经理兼首席经济学家小山健博士。加拿大皇家银行思想领导力团队与雷斯塔能源公司合作，共同为本研究提供数据和建模。
这四种情景建模的目的是为即将于六月举行的卡纳纳斯基斯会议的七国集团+提供强有力的建议。我们深知，传统的预测方法无法捕捉地缘政治格局和能源体系中复杂的变化驱动因素。我们绘制了这些变化驱动因素，并提出了四种截然不同但可行的未来情景，以此对七国集团+协调一致的天然气战略进行压力测试。
2040年的世界：四种截然不同的情景
这些情景建立在 G7+ 环境中关键驱动因素的不同变化之上，包括地缘政治稳定、新兴市场的人口和经济增长、数字化和数据中心部署、气候和能源政策、国际机构和多边论坛的作用、化石燃料生产、制造和供应链分布、公民社会的作用、社会凝聚力和全球天然气需求。
我们的假设涵盖了所有四种情景：
- 世界人口将达到约 92 亿，各地区差异显著，取决于 GDP、教育和医疗保健趋势；
- 经合组织国家的煤炭消费量将继续下降；
- 亚洲煤炭的持续增长将为煤改气提供巨大的潜力；
- 石油仍将是运输业的主要燃料，尤其是在新兴亚洲；
- 到 2030 年代，核能发电仍将发挥战略性但总体上较小的作用，预计中国和美国等亚洲市场将新建核能发电厂，特别是为了满足数据中心日益增长的需求；
- 随着成本持续下降，可再生能源将呈指数级增长，特别是太阳能和风能；
- 预计全球气温将比工业化前水平高出1.8至2.2摄氏度。
以下情景绝不是对 2040 年未来情况的预测，而是代表了一系列可能的未来情况。
四种情景
- 年度头条：“日本和中国抵御全球天然气价格冲击”
- 世界秩序支离破碎，保护主义盛行，国际机构进一步受到侵蚀，俄罗斯和中国作为全球大国的影响力日益增强。
- 澳大利亚、俄罗斯、卡塔尔和美国主导着全球天然气生产；天然气供应集中导致供应缺口出现，使 G7+ 面临巨大的市场风险和波动。
- 技术增长呈现区域化趋势，中国和海湾国家在人工智能和数字基础设施方面领先，与北美相当，推动天然气流向非 G7 市场。
语境
分裂的2040年以保护主义和地区主义为特征，因为超级大国继续退出全球联盟，为俄罗斯在能源和资源方面、中国在技术和制造业方面占主导地位的世界打开了大门。对2020年代中期和2030年代初能源安全的担忧因供应和可负担性挑战而加剧。七国集团等多边机构和联盟对国家行为体的影响力有限。美国、中国和其他主要全球参与者已退出国际机构和联盟，进一步加深了现实政治，并日益关注国家政策和边界。能源安全是世界主要关切之一，并对新兴市场工业化和经济发展的能力产生了深远影响。当前的繁荣-萧条周期使消费者面临价格波动的风险，而美国、卡塔尔、俄罗斯和澳大利亚等主要生产国则容易受到影响，因为客户不愿签署长期合同。随着各国集中精力应对眼前的能源安全挑战，气候行动主义已经让位于更加极端和暴力的公民行动。
全球能源故事
受新兴市场工业化、交通运输、供暖和工业流程电气化推动，2040年总电力需求将较2025年增长66%。各国优先部署基于可再生能源和核能、水力等清洁能源的能源系统。尽管天然气仍是重要的过渡燃料，但全球对化石燃料的依赖正在下降。
自2010年代末到2020年代初，全球气候行动已显著放缓，只有少数欧洲国家坚定地致力于这一事业。尽管世界依然分裂，但气候进步主义依然存在。全球企业和资本仍然坚定地致力于实现净零排放目标。在本世纪剩余时间里，排放量将逐步下降，预计到2096年将达到净零排放，因为气温将限制在2.0摄氏度以内，这一结果略微超出了《巴黎协定》的预期。
韩国和中国继续引领技术创新和提供者，而其他国家在人工智能革命中落后，仍然只是这些技术的购买者。全球数据中心的能源需求约为 2025 年的六倍。技术发展越来越多地受到区域大国的影响，导致标准和生态系统各异。这种碎片化阻碍了全球互操作性，并加剧了地缘政治紧张局势。海湾国家在 2020 年代中期制定的加快人工智能基础设施部署的努力已取得成果。阿联酋继续拥有该地区最高的人均公共云支出，并且现在已牢固确立了全球人工智能领导者的地位，沙特阿拉伯和新加坡也处于前列。鉴于中国在 2030 年代中期实现天然气供应多元化和加速国内生产，海湾国家和中国在清洁技术创新和数字基础设施方面将成为七国集团的强劲竞争对手。
液化天然气的故事
相对于目前的产能和在建供应量，到 2040 年全球需要增加 2.07 亿吨液化天然气。由于缺乏廉价能源供应，印度尼西亚和印度等新兴市场的工业化受到制约。然而，韩国、中国和海湾地区技术基础设施的崛起发出了强烈的需求信号，表明天然气需求将持续增长，并在 2038 年达到峰值。供应缺口出现，天然气消费者受市场波动影响，定价主要受现有供应商（美国、俄罗斯、卡塔尔和澳大利亚）的影响，这些供应商的供应较为集中。美国仍是世界领先者，到 2030 年代，美国的液化天然气进口量将超过俄罗斯和澳大利亚。G7+ 的其他成员国也受市场波动影响，价格波动，由主要生产商控制，并受区域市场波动影响。
韩国、印度和中国等科技领军国家的大部分能源供应，例如数据中心和数字基础设施，仍然依赖俄罗斯等非民主国家。全球人工智能数据中心和数字基础设施的格局、所有权和运营，都由科技领军国家主导。尽管发展中国家仍然可以使用人工智能工具集，但它们在制定标准方面几乎没有发言权，并且面临着来自技术提供商越来越多的偏见和不公平条款。
卡纳纳斯基斯议程：天然气行动计划
作为七国集团东道国和世界第五大天然气生产国，加拿大在通过推进自身经济和气候目标以及支持全球能源安全来塑造天然气的未来方面具有独特的优势。
但天然气的发展面临多重障碍。首先，G7+成员国（核心集团加上澳大利亚、韩国等盟友）对天然气在未来能源市场中的作用的看法并不一致。加拿大和美国等主要生产国需要合同保障来建设基础设施和战略供应。但法国、日本和英国等消费国则希望合同灵活且供应来源多样化，以对冲风险、实现气候目标。另一层复杂因素是，加拿大、德国、意大利、日本和美国青睐天然气，而法国和英国则支持更多地使用氢气、核能和减排天然气来实现气候目标。此外，澳大利亚、加拿大、法国和欧盟等具有气候意识的政府也与美国意见不一，美国认为化石燃料是其能源主导地位的驱动力。
七国集团成员国采取的协调合作的政策框架可以促进建立更具弹性的天然气和液化天然气市场，从而降低价格波动、释放资本、增加多样化供应和降低需求风险，并最终实现向脱碳天然气市场的过渡。
以下一些行动导向的方法可以帮助七国集团通过其能源部长走向天然气的民主和脱碳未来：
1. 宣布七国集团协议，支持脱碳天然气
七国集团达成一项政策协议，明确天然气及相关燃料在一系列能源需求情景中的作用，有助于打破价格和投资的兴衰循环。该协议还能预示着天然气基础设施的投资和融资将足以弥补本文所述四种情景中三种情景下出现的预期供应缺口。
2. 建立稳定、运转良好的全球天然气市场
过去十年，液化天然气市场发生了巨大变化，从一系列主要由长期石油指数合约支撑的区域市场发展成为一个更具活力和全球化的市场。
3. 投资脱碳，利用新技术减少排放
G7+天然气协议不应被视为对一切照旧的认可。除了探索天然气衍生的碳中和燃料之路外，减少甲烷排放的行动也至关重要。
4. 推动发展中经济体投资清洁增长的新融资工具
液化天然气作为化石燃料的地位、作为大宗商品固有的价格波动性以及资本密集型特性，给项目融资带来了挑战。发展中国家往往需要大规模基础设施来进口和储存液化天然气，并将其从液态转化为气态，然后运往国内市场。大多数国家都需要优惠融资。G7+ 发出明确的政策信号，提高对天然气的接受度，可以释放一系列机构的融资潜力，包括国际金融公司 (IFC) 和欧洲复兴开发银行 (EBRD) 等多边开发银行、加拿大出口发展局等国家出口信贷机构，以及因担心“锁定”排放或与《巴黎协定》目标不一致而将天然气投资排除在外的私营部门银行和资产管理公司。支持性政策应强调 G7 成员国之间的上述契约，并致力于降低天然气行业的风险和实现脱碳。
5. 创建卓越中心，分享市场洞察、技术和最佳实践
美国和加拿大在天然气领域合作的动力强劲。两国国内市场深度融合，为支持再工业化和数据中心发展，对燃气发电的需求不断增长，并且共同需要确保出口增长不会导致国内价格上涨。随着北美液化天然气出口的增长，七国集团（G7+）之间合作与协调的动力也日益增强。
作者
Shaz Merwat，能源政策负责人
Kathleen Gnocato，液化天然气研究计划负责人，独立顾问
撰稿人：哥伦比亚大学国际与公共事务学院全球能源政策中心高级研究主任
罗伯特·约翰斯顿博士
编辑
Yadullah Hussain，执行编辑
设计和制作
Shiplu Talukder，数字出版专家
（谷歌翻译： A G7+ Strategy for Natural Gas: Four Scenarios for Energy Security in the 2040s）
