中國能源利用效率變動對環境影響研究

王天營 宮 芳 沈菊華

(南京審計學院數學與統計學院，江蘇南京211815)

中國作為最大的發展中大國，能源需求的增長一直居高不下，煤炭、石油和天然氣在其能源消費中占90%以上，而使用效率卻遠低于世界平均水平。這不僅導致中國能源供需缺口進一步增大、能源國際依賴度逐年增強，而且能源消耗對環境產生的不利影響也在不斷加大。因此，從能源供需的視角研究中國能源利用效率變動對環境的影響，并從創新產業發展模式的戰略高度探討提升能源使用效率的途徑，具有非常重要的現實意義。

1 “十一五”時期中國能源供需變動分析

1.1 中國能源基礎儲量及結構

一個國家的能源基礎儲量及結構決定著一個國家能源的生產和消費結構及國民能源消費習慣。事實上，中國對埋于地下、水下的原煤、原油和天然氣的探知能力在不斷提高，2005－2009年中國原油和天然氣的基礎儲量均有所增加。但是，中國原煤、原油和天然氣基礎儲量分別占一次能源基礎儲量的比重卻基本未變。因此，中國相對豐富的煤炭資源決定著煤炭必然成為支撐中國現代經濟生活與現代工業發展的能源基礎，大量消耗與低效利用煤炭資源是當今中國能源消費的重要特征。

1.2 中國能源生產結構

“十一五”時期中國能源產量分別為23.22億tSCE、24.73 億 tSCE、26.06 億 tSCE 、27.46 億 tSCE 和 29.90 億tSCE，能源產量年平均增長6.70%，年平均增加1.66億tSCE。其中，煤炭產量占全部能源產量的75.35%，年平均產量為20.32億tSCE，年平均增速為6.60%，年平均增加1.26億tSCE，占能源年平均增加的76.36%。即“十一五”時期中國煤炭產量占能源總產量的3/4以上、平均增速僅比全部能源生產增速慢0.1%、能源生產增量的76.36%來自煤炭生產的增加。由此可見，煤炭生產在中國能源生產格局中的地位。

1.3 中國能源消費結構

“十一五”時期中國能源消費分別為25.87億tSCE、28.05億 tSCE、29.14 億 tSCE 、30.66 億 tSCE 和 32.50 億tSCE，能源消費年平均增長為6.61%，年平均增加1.78億tSCE，年平均消費29.25億tSCE。其中，煤炭消費占全部能源消費的70.54%，年平均增速為6.35%，年平均消費20.63億tSCE，年平均增加1.20億tSCE，占能源消費年平均增量的67.68%。

1.4 “十一五”時期中國能源生產與消費

“十一五”時期中國6.70%的能源生產平均增速與6.61%的能源消費平均增速分別低于“十五”時期的9.87%和10.15%，同時也均低于“十一五”時期的經濟增長速度，能源生產與消費增長快于經濟增長的勢頭得到了有效遏制。然而，從“十五”時期中國能源供需缺口分別為0.65億tSCE、0.88億 tSCE、1.19億 tSCE、1.68億 tSCE、1.98億tSCE，與“十一五”時期能源供需缺口分別為2.65億 tSCE、3.32億 tSCE、3.09億 tSCE、3.20億 tSCE、2.60億tSCE看，其能源消費對外依賴度從2001年的4.34%逐步增加到2009年的10.44%，2010年僅比2009年降低1.56個百分點。由此表明，“十一五”時期中國能源安全、經濟安全受國際能源市場供求變化的影響程度在逐步增強。

另一方面，經測算，盡管2006－2010年中國清潔能源生產與消費的年均增量分別達到1 980萬tSCE和1505萬tSCE，清潔能源生產的平均增速達到10.11%，比同期一次能源平均增速快3.70%，但是，清潔能源生產與消費占整個能源生產與消費的比重基本保持不變。這表明清潔能源生產與消費在中國能源生產與消費中的絕對份額還相當小，經濟增長對能源需求過于依賴煤炭的格局短期還難以改變。

2 能源使用效率變動對能源消費和環境的影響分析

2.1 中國能源使用效率變動對能源消費的影響

測定一個國家或地區能源使用效率的通用指標是萬元GDP能耗。從2011年6月7日中國國家統計局等部門共同發布的《“十一五”各地區節能目標完成情況公報》可知，中國萬元GDP能耗已由2005年的1.226tSCE下降到2010年的0.816 6tSCE(按2010年中國GDP初步核算為397 983億元，消耗能源32.5億tSCE測算)。也就是說，2010年中國因能源使用效率提高，使得創造397 983億元GDP比按2005年能源使用效率絕對減少能源消耗162 934萬 tSCE。

另外，2010年北京市萬元GDP能耗0.582tSCE為中國最低，因此，不妨假定2010年中國萬元GDP能耗也為0.582tSCE，那么，2010年中國創造397 983億元GDP的能源消耗將比實際減少93 367萬tSCE。同樣，假定2010年中國萬元GDP能耗按德國2001年萬元GDP能耗0.232tSCE測算［1］，那么，2010 年中國能源消耗將比實際減少232 661萬tSCE(其余年份見表1)。

表1 2006－2010年按不同能耗標準測算的中國能源消耗量 單位:億tSCE

由此可見，能源使用效率提高直接意味著能源消費的減少，經濟規模的擴大并不意味著能源消費的絕對擴大。事實上，如果2010年中國能源使用效率能達到北京市能源使用效率水平，2010年僅需消耗23.16億tSCE，比2005年中國創造184 937億元GDP所需23.60億tSCE還少;如果2010年中國能源使用效率能達到德國2001年能源使用效率水平，2010年中國僅需消耗9.23億 tSCE，比1990年中國創造18 667.8億元GDP所需9.87億tSCE還少。另一方面，如果2010年中國能源使用效率還維持2005年的水平，2010年中國將要消耗48.79億tSCE。因此，經濟規模的擴大并不一定必然伴隨著能源消耗的絕對增加，能源使用效率直接決定著能源消耗規模。

2.2 中國能源使用效率變動對環境的影響

一個國家能源使用效率的高低不僅直接影響著一個國家的能源和經濟安全，而且直接影響著一個國家的環境質量。尤其是煤炭和石油在發電、煉焦、煉鋼、交通運輸及作為最終生活能源消費中所釋放的SO2和CO2正是影響環境質量的主要有害物質。隨著中國經濟規模的不斷擴大，在現有技術水平下，作為支撐現代經濟增長和社會生活的煤炭消費其規模必然隨之擴大，而擴大了的煤炭消費必然帶來更多SO2和CO2等廢棄物。唯有創新能源利用技術、提高能源使用效率，才能實現經濟規模擴大與不可再生能源消耗量的反向變動，形成經濟增長與有害物質排放的負相關關系。

如表1所示，按2010年北京市能源使用效率測算，2010年中國能源消費量可以從32.50億 tSCE減少到23.16億tSCE，比2005年能源消費量還少，經濟總量卻比2005年增加213 046億元，實際 SO2排放將相對減少28.73%，絕對減少2168萬t。同理，按2001年德國能源使用效率測算，2010年中國能源消費量比1990年還少，經濟總量卻比1990年增加379 315億元，實際SO2排放將相對減少71.59%，絕對減少5 401萬t。反之，按2005年中國能源使用效率測算，2010年能源消耗量將比實際增加16.29億tSCE、SO2將實際多排放3 782萬t，比實際排放增長50.13%(其余數據見表2)。

事實上，因2010年中國能源使用效率比2005年提高了33.39%，使得2010年SO2實際排放量比按2005年能源使用效率測算減少了50.13%，SO2排放的能源使用效率彈性為－1.5013。因此，提高能源使用效率不僅能大大減少能源消耗，而且是治理環境污染的根本舉措。

表2 2006－2010年按不同能耗標準測算的中國SO2排放數據 單位:萬t

3 提高能源使用效率的途徑

3.1 提升能源轉換技術，減少能源轉換損失

在現代工業生產和社會生活中，人們對原油、原煤等一次能源直接消費的比重越來越小，更多地是消耗由原油、原煤轉換而來的電力、焦炭、汽油等二次能源。因此，提高一次能源轉換技術水平，減少能源轉換及電力配送損失能直接提高能源使用效率。

事實上，2005－2008年中國僅煉油、煤炭洗選和電力輸配造成的能源直接損失分別達到9 275萬tSCE、10 361萬tSCE、11 340萬tSCE和12 217萬 tSCE，年均損失增速達9.62%，高于“十一五”時期能源生產和能源消費的平均增速，而且三項損失占當年能源生產的比重逐年增大，分別達到 4.29% 、4.46%、4.59% 和 4.69%。這表明該時期中國煉油、煤炭洗選和電力輸配技術水平沒有提高，造成了大量能源損失。另一方面，如果中國煉油、煤炭洗選和電力輸配技術能夠得以提高，且使這三項損失減少為實際的一半，那么，2010年萬元GDP能耗就可以從0.816 6 tSCE 降低為0.801 3tSCE，減少 SO2排放141.81 萬 t;也可以使得2005－2008年中國能源對外依賴度分別降低4.45%、6.24%、7.80%和 6.41%。

3.2 加大工業企業技術創新力度，培養全民節能意識

從能源消費結構看，2005－2008年中國工業消費能源與生活消費能源占能源總消費的比重分別為71.5%、71.1%、71.6%、71.8% 和 10.7%、10.3%、10.1%、10.9%，因此，提升工業企業能源使用技術創新能力、培養全民節能意識有利于能源使用效率的提高和環境質量的改善。如中國鋼鐵企業采用煙道余熱發電裝置每年可以發電800多億度(見CCTV.com－新聞聯播，2008－07－12)，相當于節約能源2 000萬tSCE。如華電哈爾濱第三發電廠通過創新鍋爐微油點火技術，使鍋爐點火油耗由原來每次150t減少到12t(見CCTV.com－新聞聯播，2008－3－25)。中國火電廠現有7 000多臺鍋爐，按每臺每年平均點火兩次計算，采用該點火技術一年就可以節約原油達193.2萬t，相當于275.7萬 tSCE。因此，僅煉鋼與發電企業創新相應技術，按2006年能源消耗水平測算，可以使2006年萬元GDP能耗由原來的1.204tSCE降低到1.193 tSCE，從而使萬元GDP能耗較2005年降低2.69%，減少SO2排放52.83萬 t。

從全民節能角度看，按中國2000年第五次人口普查戶均3.44人和2010第六次人口普查13.3972億人估算，2010年中國約有3.94億個家庭。如果每個家庭將2只60W的日光燈換成亮度相當的11W的節能燈，一天按使用3小時計，全年就可以節電422.8億kWh，相當于節能1019萬tSCE，減少 SO2排放23.66萬 t。再如，若中國公交車駕駛員均采用西安公交公司駕駛員獨創的“預見性駕駛技術”駕駛，一輛公交車每月節省400升油，并按2010年末中國共有42.05萬輛公交車測算:公交車駕駛員一年就可以節約能源約合240萬tSCE，減少SO2排放5.57萬t。因此，從中國家庭照明和公交駕駛兩項節能來看，全年就可以節約能源1259萬tSCE，按2010年能源消耗水平測算，可使2010年萬元GDP能耗由原來的0.816 6tSCE降到0.812 2tSCE、萬元GDP能耗比實際降低0.54%、減少SO2排放29.23 萬 t。

3.3 創新產業發展模式，積極構建循環經濟產業鏈

作為以中國人推動和研究為主的循環經濟［2］，強調經濟活動行為必須遵循“減量化(Reduce)、再使用(Reuse)和再循環(Recycle)”的“3R”原則，不僅能提高原材料的使用效率和減少廢物排放，而且可以提升能源使用效率。事實上，2005－2009年中國生活消費能源僅占10%左右，而以工業為主的能源消費占70%左右;在SO2和煙塵排放中，來自工業生產的排放平均占到85%和75%以上，來自生活消費的排放還不到15%和25%。所以，就循環經濟的產業實施途徑而言，借助工業產業鏈為循環經濟的主要實現形式既能扎實推進循環經濟，又能實現能源的節約和污染物排放的減少。

因為通過產業鏈上產業企業的協同發展，可以使得投入產業經濟活動的各類資源得以高效利用［3］－物質資源在產業鏈上產業企業間實現有效物質轉換、能源在產業鏈上產業企業間實現有效梯級利用－“吃干榨盡”投入的資源要素，既能節約資源、提高能源利用效率又能減少工業生產活動中廢棄物的排放。

4 政府在提高能源使用效率中的作用

4.1 政府應加大一次能源轉換技術研發的資金投放力度

事實上，中國能源綜合轉化率近30年來一直維持在70%左右，特別是煤炭火力發電轉化率一直不足40%。造成這種狀況的原因可能很多，而政府在能源技術轉換、技術引進方面的政策激勵、資金支持不足是主要原因。如中國多上單機容量100萬kW發電機組或研制單機容量更高的發電機組，加快700℃超臨界燃煤發電技術研發，將有助提升一次能源轉換率和改善環境質量。實踐證明，一臺100萬kW的發電機組，一年能節約SCE近50萬t(見CCTV.com－新聞聯播，2008－04－27)、減少 SO2排放11 607t。但是，大容量發電設備投資大、技術維護要求高又使許多企業望而卻步。因此，政府應從技術引進、研發、服務以及融資等層面給予企業更多支持。

4.2 政府應大力推廣和保護企業、個人的節能創新成果

企業及企業職工在實踐中創新或發明的節能新技術，既不能僅僅局限于本企業使用也不能無償地推向社會，政府應在加大對技術創新、技術發明專利保護的前提下，在全社會大力推廣企業或個人創新、發明的節能新技術。如前面提及的“煙道余熱蒸汽利用技術”、“鍋爐微油點火技術”、“預見性駕駛技術”等。同時，政府也應對創新、發明企業或個人給予應有的經濟利益才能激勵更多的企業、個人參與發明創造。

4.3 政府應大力開發清潔能源，調整能源供需結構

首先，中國是世界上水資源最豐富的國家，理論水電裝機容量達到5 922萬億kWh，分別是巴西、俄羅斯、美國和印度的 2.0 倍、2.5 倍、11.2 倍和 22.4 倍。其次，中國已投產核電裝機容量到2010年約為1 016萬kW，僅占電力總裝機的1.13%，而世界核電占總發電量的平均比重為16%。最后，中國風電裝機容量到2010年末也僅有3 000萬kW，與中國豐富的風力資源相比比重也非常低。因此，大力開發清潔能源，不僅是緩解中國一次能源供給緊張和防治環境污染的迫切需要，也是保證中國能源、經濟安全的戰略選擇。

(編輯:劉呈慶)

［1］馮之浚.循環經濟在實踐－中國循環經濟高端論壇(2005)［M］.北京:人民出版社，2006:310－311.

［2］周宏春，劉燕華.循環經濟學［M］.北京:中國發展出版社，2005:8－10.

［3］劉戒驕，馮久田.山東魯北企業集團考察［M］.北京:經濟管理出版社，2008:80－86.

［4］中國國家統計局.中國統計年鑒(2008－2010)［M］.北京:中國統計出版社，2008－2010.