中國能源供需特點與能源結構調整

高文永,單葆國

(1.武漢大學經濟與管理學院,湖北武漢 430072;2.國家電網能源研究院,北京 100052)

●能源資源環境問題研究

中國能源供需特點與能源結構調整

高文永1,單葆國2

(1.武漢大學經濟與管理學院,湖北武漢 430072;2.國家電網能源研究院,北京 100052)

作為關系國家經濟命脈的戰略資源,能源是經濟發展和社會進步不可缺少的物質條件。本文首先梳理和回顧了改革開放以來我國能源供應和消費情況,從時間、地域、供應結構、消費結構等四個維度分析了能源供需的特點。其次,基于供應能力和需求總量展望了未來能源供需前景及問題。最后,以能源結構調整為視角,闡述了破解我國能源供需問題的政策建議。

能源供需;特點;結構調整

隨著我國經濟社會的快速發展,能源供需總量持續攀升,業已成為世界上最大的能源生產國和第二大的能源消費國。現階段,我國正處于全面建設小康社會的關鍵期,工業化和城鎮化的步伐不斷加快,能源供需矛盾作為經濟發展和社會進步的“瓶頸”日益凸顯。一方面,由于我國能源資源稟賦相對薄弱,能源供應能力難以完全滿足快速增長的能源需求,導致部分地區“煤荒”、“油荒”、“電荒”和“氣荒”事件不時發生,嚴重影響了經濟運行和居民生活;另一方面,以煤為主的能源消費結構和龐大的能源消費總量導致了巨量的溫室氣體和污染物排放,給生態環境帶來了沉重壓力,經濟和社會的可持續發展面臨嚴峻挑戰。

一、中國能源供需狀況

(一)能源供應狀況

圖1 1978-2007年我國一次能源生產總量變化趨勢及占世界比重

圖2 1978年一次能源供應結構

圖3 2008年一次能源供應結構

改革開放以來,我國能源供應能力不斷增強,一次能源生產總量由1978年的6.3億噸標煤增至2008年的26.0億噸標煤①若未加說明,文中數據均源于國家統計局和國家能源局。,年均增長4.9%,占世界一次能源生產總量的比重由1978年的6.3%增至2007年的14.8%;人均能源產量由1978年的0.6噸標煤增至2007年的1.9噸標煤,年均增長3.5%,人均能源產量由世界平均水平的27.7%上升至66.3%。

從能源供應結構看,2008年原煤產量達到27.9億噸,占一次能源產量的比重為76.7%,較1978年提高6.4個百分點,占世界原煤產量的比重為41.2%,位居世界第一位;原油產量達到1.9億噸,占一次能源產量的比重為18.5%,較1978年下降13.3個百分點,占世界原油產量的比重為4.8%,位居世界第五位;天然氣產量為760.8億立方米,占一次能源產量的比重為3.9%,較1978年提高1.0個百分點,占世界天然氣產量的比重為2.5%,位居世界第9位;水電、核電與風電占一次能源產量的比重為9.0%,較1978年提高5.9個百分點。

(二)能源消費狀況

隨著經濟的持續快速發展,我國能源消費總量和人均能耗不斷提高,一次能源消費總量由1978年的5.7億噸標煤增至2008年的28.5億噸標煤,年均增長5.5%,占世界一次能源生產總量的比重由6.1%增至17.6%;人均能源消費由1978年的0.6噸標煤增至2008年的2.1噸標煤,年均增長4.4%,人均能源消費由世界平均水平的27.1%上升至89.0%。

從能源消費結構看,2008年我國煤炭消費量達到 27.4億噸,占一次能源消費的比重為68.7%,較1978年下降了2.0個百分點,占世界煤炭消費總量的比重為42.6%,位居世界第一位;石油消費量達到3.8億噸,占一次能源消費的比重為18.7%,較1978年下降4個百分點,占世界石油消費量的比重為9.6%,位居世界第二位;天然氣消費量為807億立方米,占一次能源消費的比重為3.8%,較1978年提高0.6個百分點,占世界天然氣消費的比重為24.2%,位居世界第8位;水電、核電與風電占一次能源消費的比重為8.9%,較1978年提高5.5個百分點。

圖4 1978-2008年我國一次能源消費總量變化趨勢及占世界比重

圖5 1978年一次能源消費結構

圖6 2008年一次能源消費結構

二、中國能源供需特點

(一)時間特點

從時間上看,基于能源供需總量(產量和消費量)的增速可以劃分為“中—低—高”三個階段。第一階段為1978-1989年(中速階段),期間一次能源生產和消費總量年均分別增長 4.5%、4.9%,大多數年份的能源生產和消費彈性系數均低于1,主要是因為能源工業的投資和建設滯后于國民經濟發展,能源生產能力增長較慢,同時能耗相對較高的工業占國民經濟的比重下降,抑制了能源需求增速。第二階段為1990—2001年(低速階段),期間一次能源生產和消費總量年均分別增長2.6%和3.4%,增速明顯低于第一階段,能源生產和消費彈性系數大多低于0.7(1997和1998年均為負),主要是因為該階段在亞洲金融危機等外部因素和無效消費下降、能源替代加快、能源價格上升、產業結構優化、科學技術進步等內部因素共同作用下[1][2],能源生產和消費增速放緩。第三階段為2002至今(高速階段),從2002至2008年一次能源生產和消費總量年均分別增長10.4%和11.5%,能源生產和消費彈性系數總體處于0.7-1.6的區間,這主要是因為期間出口拉動經濟快速增長,同時重工業化和城鎮化的進程加快,拉動能源生產和消費持續攀升。

(二)地域特點

從地域上看,各地區能源供需呈顯著的“收斂”趨勢,各品種能源流動半徑明顯加大。改革開放以來,我國東部、中部和西部地區①本文東部地區包括北京、天津、遼寧、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西和海南;中部地區包括山西、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、安徽和江西;西北地區包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內蒙古、四川、重慶、貴州、云南和西藏。能源在供需總量上均實現了快速增長,由于經濟發展和資源稟賦的地區間差異,能源生產上呈西、中、東依次減少的格局,能源消費則呈西、中、東依次增加的分布。隨著能源資源在東、中、西地區的大規模調配,各品種能源的流動總量和半徑逐年增加。據張雷等(2009)測算,2006年全國能源資源(礦物燃料)的流動規模達15億噸,較1980年增長了近10億噸,礦物燃料的平均運輸距離達1766公里,較1980年增長了1300多公里,其中,原油、天然氣和原煤的平均運輸距離依次下降,分別為6089、1439和 448公里[3]。

(三)供應結構特點

從供應結構看,煤炭在我國一次能源供應中一直是主力軍,能源供應對進口的依賴程度不斷加深。在我國能源的供應結構中,煤炭的儲量相對豐富、分布較為廣泛、加之易于開采、價格較低,長期以來一直是我國能源供應的主力軍,新世紀以來由于內蒙古、新疆、寧夏等地煤炭資源的大規模開發,加之原有產煤大省山西和陜西新增產能的不斷釋放,煤炭產量不斷躍升新的臺階,目前占一次能源產量的比重已超過3/4,約為世界平均水平的3倍;石油則由于資源相對匱乏、開發時間長,產量增長緩慢,1978-2008年年均僅增長2.0%,2008年原油占一次能源產量的比重為10.4%,僅為世界平均水平的1/3左右;天然氣由于儲量少、供應能力不足,占一次能源產量的比重長期處于2%-4%的低區間,遠低于世界平均水平;水電、核電、風電等清潔能源占一次能源產量的比重逐年提高,但仍處于10%以下的較低水平,約為世界平均水平的60%。在我國能源的供應總量中,進口能源占能源供應量的比重一直保持上升態勢,特別是自1992年開始我國成為能源凈進口國以來,主要能源品種的對外依存度不斷加深,2009年,我國原油的對外依存度已超過50%,并首次成為煤炭凈進口國,煤炭凈進口量突破1億噸。

(四)消費結構特點

從消費結構看,化石能源在能源消費總量中占主導地位,高載能和第二產業用能占能源消費的比重不斷上升,能源消費產生的碳排放量持續攀升。分品種看,由于化石能源一直是能源供應的主力軍,決定了化石能源在能源消費結構中的主導地位,2009年,煤炭、石油、天然氣三大化石能源在我國一次能源消費總量中的比重達到92.9%,較1978年下降了3.7個百分點,但較世界平均水平仍高出5個百分點;化石能源中,污染相對嚴重的煤炭占一次能源消費總量的比重達70.6%,遠遠超出OECD國家19.9%的水平。分產業看,第二產業長期以來都是能源消費的主要驅動力。隨著新世紀以來我國重工業化和城鎮化進程的不斷推進,高載能行業市場需求活躍、產能不斷擴張,拉動高載能行業和第二產業用能占能源消費比重不斷攀升,2007年,四大高載能行業①本文所取四大高載能行業分別為黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業和非金屬礦物制品業。和第二產業占能源消費總量的比重分別為39.9%和73.1%,較2000年分別提高6.7和2.7個百分點。由于化石能源在能源消費結構中的主導地位,加之高載能和第二行業拉動能源消費總量快速增長,導致我國能源領域的碳排放持續攀升,成為世界最大的碳排放國家之一。據BP測算,2009年我國能源(煤炭、石油和天然氣)消費的二氧化碳排放量達到75.2億噸②BP:Statistical Review of World Energy 2010.,1978-2009年年均增長5.4%,當年占世界全部二氧化碳排放量的比重達24.2%,較1978年提高個16.4百分點;人均二氧化碳排放量為5.6噸,較世界平均水平超出1噸左右。

三、未來中國能源供需前景

(一)能源供應能力分析

在我國能源資源中,化石能源(煤炭、石油和天然氣)的可采儲量總計達到2112億噸標準煤,占世界化石能源可采儲量的比重為14.9%[4]。從各項化石能源資源可采儲量占世界的比重來看,煤炭的比重最高,為21.8%,石油和天然氣的比重均不到2%。清潔能源中,水能資源最為豐富,水力資源理論蘊藏量、技術可開發量、經濟可開發量、已建及在建開發量均居世界首位,水電經濟可開發裝機容量40180萬千瓦,年發電量達17534億千瓦時;鈾礦資源較為豐富,第二輪勘查預測結果超過200萬噸,由于勘查面積尚不足國土的1/3,未來新增儲量空間較大;風能也具有較好的資源稟賦,據第三次風能資源普查結果,陸地上離地面10米高處風能技術可開發量約為3億千瓦;由于我國地域遼闊、海岸線長,太陽能、地熱能、海洋能均具有數量較為可觀的蘊藏量及可開發量。考慮到我國能源資源的儲量及開發前景,未來一段時期內我國能源生產有望保持相對穩定的增速。

表1 我國化石能源可采儲量及儲產比(2007年末)

(二)未來能源需求展望

從國外發達國家在不同階段經濟社會發展及能源消費的變化規律來看,我國能源需求存在巨大的增長空間。2008年,我國人均能源消費為2.1噸標準煤,較世界平均水平低11個百分點,僅相當于OECD國家的32.2%,尚不及OECD國家1965年水平的一半。在未來較長一段時期內,我國還將處于工業化和城市化進程,這一發展階段的“高能耗”特征決定了我國能源需求將保持較快增長速度。從國內外權威機構如IEA、EIA和國家發改委能源所的最新能源需求預測結果來看,到2020年中國一次能源的需求量為43億噸(取三家機構各種情景的均值,下同)標準煤,到2030年一次能源需求量將達到51億噸標準煤。

表2 中國一次能源需求預測結果 單位:百萬噸標準煤

(三)未來能源供需前景

綜合考慮未來一段時期內我國能源的供應能力和需求前景,我國能源供需將存在以下兩方面的潛在問題:一方面,在能源供需總量和增速上,供應側的能源生產能力將保持穩定較快增長,但受制于資源稟賦,產量增速不會太高;需求側則將出現工業化和城鎮化強力拉動能源消費的情況,能源消費總量將大幅上升,消費增速將持續高出生產增速。隨著國內能源生產與消費的剪刀差越來越大,我國能源供應的對外依存度將越來越高,能源安全問題將愈發突出。另一方面,在能源生產和消費結構上,如果沒有新的技術突破、大的結構變動和有力的政策支持,化石能源為主的供需格局在中長期內難以改變,特別是煤炭在我國能源供需結構中將長久保持主力軍地位,若無碳捕捉等環保技術的研發及大范圍推廣應用,能源消費的最終產物如遠超過環境容量的碳排放和酸性物質將對生態環境及氣候變化產生難以估量的負面影響。

四、能源結構調整:破解能源供需難題的重要抉擇

要從根源上破解能源供需難題,一個科學而重要的抉擇即調整能源結構。調整能源結構有兩層含義,一是加強石油、天然氣等優質化石能源對煤炭的替代,降低煤炭在化石能源供需結構中的比重;二是大力開發水能、核能、風能、太陽能等清潔能源,大幅提升清潔能源在整個能源供需結構中的比重。

(一)加大能源投資

鼓勵企業走出去,加大石油、天然氣資源的對外直接投資,充分利用國際能源資源,努力提高石油、天然氣資源占化石能源消費的比重。我國煤炭占一次能源消費比重過高的局面亟需改善,需進一步加大石油和天然氣對煤炭的替代力度[5]。國內石油和天然氣資源稟賦相對貧弱的特點決定了我國必須堅持“走出去”的開發戰略,鑒于當前國際經濟形勢不景氣,國際能源工業處于相對低潮期,正值我國能源投資的發展機遇期,國家應鼓勵企業特別是大型央企采取直接投資、控股參股、貸款換石油或集資源、信貸、項目“一攬子”合作模式等方式積極參與中東、中亞、非洲和南美地區的油氣項目投資和開發,努力增加海外油氣資源供應。

(二)合理適度開發水電

水電是目前我國第一大清潔能源,截至2009年底,全國水電裝機容量達到19769萬千瓦,居世界第一位,但全國水電開發利用率仍不到40%,與國外發達國家相比(平均開發利用率在60%以上),水電仍有較大的開發潛力。考慮到西南地區(四川、重慶、貴州、云南和西藏)的水電開發利用率較低,應作為今后重點開發的對象。在開發的過程中,既要充分做好科研論證、避免對生態環境造成重大影響,又要著力改善水電建設的投融資環境、提高設計和施工技術,實現水電的合理適度開發。

(三)大力發展核電

核能是優質高效的清潔能源,截至2009年底,我國核電裝機約900萬千瓦,僅為全部發電裝機的1%左右,未來發展潛力巨大。徐大懋院士認為,根據我國國情,到2035年核電在電源結構中的比重應達到發達國家平均水平,即容量占20%左右,電量占30%左右[6]。從當前我國核電發展的現狀來看,人才和技術是發展的最大束縛,因此,既要大力培養核電研發、運維和管理人才隊伍,又要加大引進國外先進核電技術二次創新力度,形成具有自主知識產權核心技術,逐步實現核電關鍵設備的國產化,在此基礎上統籌、穩步推進東部沿海和中西部缺煤省份內陸核電建設。

(四)有序開發風能

風能是一種重要的清潔能源,截至2009年底,全國風電裝機容量達1613萬千瓦,占全部發電裝機的比重僅為1.8%,未來發展前景廣闊。當前大規模開發風能要抓緊做好兩大問題,一是有序開發,避免盲目擴張,這是由于我國風能資源主要分布在遠離電力負荷中心的內蒙古、新疆、甘肅、東北和青藏高原部分地區,大規模風電機組接入當地電網將給電網調峰、調頻帶來較大困難;二是在加速風電設備國產化進程的同時,加快制定風電標準、加強產業調控,形成有利于整機企業做大做強的局面,支撐風電行業的可持續發展。

(五)加快開發太陽能、生物質能、地熱能等其他清潔能源

一是加快制定支持太陽能開發利用的價格、財政和稅收等政策和行業準入標準,大力推廣太陽能熱水設備、太陽能一體化建筑、太陽能采暖和制冷工程,推進建設光伏發電系統或小型光伏發電電站,促進太陽能的大規模開發利用。二是加強對生物質能的利用,加大農村沼氣建設力度,在經濟發達、土地資源稀缺地區建設生活垃圾焚燒發電廠,在生物質資源豐富地區因地制宜建設以秸稈為燃料的發電廠和中小型鍋爐。三是積極推進地熱能和淺層地溫能的開發利用,推廣滿足環保要求的地熱供暖、供熱水和地源熱泵技術。

[1]史丹.我國是如何以較低的能源消費實現高速經濟增長的[J].中國能源,2002(11):8-11.

[2]劉宏杰,李維哲.中國能源消費狀況和能源消費結構分析[J].國土資源情報,2006(12):39-44.

[3]張雷,黃園淅.改革開放以來中國能源供需格局演變[J].經濟地理,2009(2):177-184.

[4]2050中國能源和碳排放研究課題組.2050中國能源和碳排放報告[M].北京:科學出版社,2009:835.

[5]周德群.中國能源的未來:結構優化與多樣化戰略[J].中國礦業大學學報(社會科學版),2001(3):86-95.

[6]徐大懋.加速發展核電——中國能源結構調整的必由之路[J].中國能源,2005(8):6-9.

Characteristics of Energy Supply and Demand and Adjustment of Energy Structure in China

GAO Wen-yong1,SHAN Bao-guo2
(1.School of Economics and Management,Wuhan University,Wuhan 430072,China;
2.State Grid Energy Research Institute,Beijing 100052,China)

As one strategic resource vital to the economic lifeline,energy is the indispensable material component for economic development and social progress.This thesis first summarizes and reviews the situation of energy supply and consumption in China since the reform and opening up,analyzing the characteristics of energy supply and demand from four dimensions on time,region,supply structure and consumption structure.Secondly,this paper envisions the prospects and issues on energy supply and demand on the basis of supply capability and gross demand.Finally,this paper illustrates the policy proposals to tackle the problems of energy supply and demand from the perspective of energy structure adjustment.

energy supply and demand;characteristics;adjustment of energy structure

F205

A

1008-2603(2010)05-0001-06

2010-08-20

高文永,男,武漢大學經濟與管理學院博士研究生,高級經濟師;單葆國,男,國家電網能源研究院高級工程師。

(責任編輯:李瀟雨)