我國城市化對能源消費的影響淺析

邴華琳，胡德寶，邢萬里，李 穎，杜雪明，張艷飛

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2.中國人民大學(xué)，北京 100872；3.中國地質(zhì)科學(xué)院全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100037)

改革開放三十余年，我國城市化率平均每年提高1個百分點；尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后，我國城市化率年均提高1.37個百分點，城市化進(jìn)程速度之快令世人震驚。2011年我國城市化率首次超過50%，標(biāo)志中國進(jìn)入了城市化的新的發(fā)展階段。正如本世紀(jì)初諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎獲得者斯蒂格利斯預(yù)言：“中國的城市化將是21世紀(jì)初期改變世界的兩件大事之一。”前人的研究表明城市化對能源的消費規(guī)模、消費結(jié)構(gòu)和消費效率均有不同程度的影響[1-6]。我國在城市化加速推進(jìn)的同時，面臨的另一個現(xiàn)狀就是我國已成為全球能源消費和生產(chǎn)的第一大國。在未來相當(dāng)長時間內(nèi)，我國城市化仍將快速推進(jìn)、能源消費問題將日益突出。在城市化趨勢不可逆轉(zhuǎn)的形勢下，對我國城市化和能源消費兩者關(guān)系的全面、深入的探析顯得尤為緊迫。本文重點探究我國城市化對能源消費的影響，這對于我國加強能源安全保障、突破能源瓶頸、維持經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和履行環(huán)境保護(hù)的責(zé)任等方面都具有重要意義。

1 我國城市化對能源消費規(guī)模的影響

1.1 能源消費總量快速增長，全球占比逐漸增大

我國城市化進(jìn)程中能源消費總量長期保持增長趨勢。改革開放之初，我國城市化率起點低，城市化尚處于初級階段，城市化速度較慢，平均每年提高0.6%左右，此時能源消費量增速緩慢，年增速5%左右；從1996年開始我國城市化速度明顯加快，以每年接近1%的速度推進(jìn)，除了“九五”期間(1996～2000年)，由于亞洲金融危機和國家推行“上大限小、節(jié)能減排”政策，5年間中國能源消費年均僅增長2.2%，能源增速緩慢也一定程度上制約了本已進(jìn)入加速階段的我國城市化進(jìn)程；進(jìn)入新世紀(jì)，我國城市化率達(dá)到35.9%，我國城市化才進(jìn)入真正意義上的加速階段，2000～2012年，我國城市化率以年均1.4%的速度快速增長，同時推動我國能源消費從2001年的1010.7百萬t油當(dāng)量升至2012年的2735.2百萬t油當(dāng)量，增長了1.7倍，平均年增速達(dá)9.6%，在2004年增速甚至一度高達(dá)18.4%(圖1)。

圖1 中國歷年城市化率與能源消費總量圖

2012年全球能源消費總量達(dá)到124.8億t油當(dāng)量，較1965年的37.5億t油當(dāng)量增長了2.3倍。其中，中國能源消費量從1965年的1.3億t油當(dāng)量上升到2012年的27.4億t油當(dāng)量，增加了20.2倍；而OECD國家能源消費量從1965年的26.3億t油當(dāng)量上升到2012年的54.9億t油當(dāng)量，僅增加了1.1倍；其他國家從1965年的9.9億t油當(dāng)量上升到2012年的42.5億t，增加了3.3倍(圖2)。

1965～2012年的37年間，OECD國家的能源消費量占全球能源消費總量的比重由70%一路下滑至44%，雖然仍位居老大地位，但地位明顯下降；其他國家占全球能源消費總量的比重從27%緩慢上升至34%。中國占全球能源消費總量的比重從3%一路攀升至22%，超越美國成為全球能源最大的消費國(圖3)。

圖2 全球歷年能源消費量圖

1.2 人均能源消費量已超世界平均水平，但與發(fā)達(dá)國家仍有差距

我國在過去很長一段時間內(nèi)人均能源消費量低于世界平均水平，1965年時人均能源消費量比全球平均水平低84%，但近年來隨著城市化的推進(jìn)，中國人均能源消費量快速增長。2010年我國人均能源消費量達(dá)到1.80t油當(dāng)量，首次超過世界平均水平，2012年達(dá)到2.02t油當(dāng)量，更是超過世界平均水平的12%(圖4)。

圖3 全球歷年能源消費量占比圖

圖4 中國與主要發(fā)達(dá)國家人均能源消費量圖

但我國人均能源消費量仍不及美國、德國、法國、日本等發(fā)達(dá)國家的一半。2012年我國人均石油消費量0.35t標(biāo)準(zhǔn)油，僅為世界平均水平的一半；人均天然氣消費量72 m3，不足世界平均水平的1/5。目前中國城市化已進(jìn)入加速階段，推動能源消費總量的快速上升，使得我國人均能源消費量仍將持續(xù)上升。根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，只有當(dāng)城市化基本結(jié)束時，人均能源消費量才能基本保持穩(wěn)定。

1.3 能源消費的增長拉動全球消費增量的增長

1965～2012年間，雖然每年全球能源消費量較上一年的增長量波動較大，甚至在1980～1982年發(fā)達(dá)國家的滯脹危機，以及2009年全球金融危機時期，全球的能源消費量較上一年有所減少，但全球能源消費增量中中國的貢獻(xiàn)都為正，而且貢獻(xiàn)逐漸增大。尤其是改革開放以后，隨著城市化進(jìn)程的深入，我國每年的能源消費增量越來越大，在全球能源消費增量中的貢獻(xiàn)也越來越大，在2012年甚至高達(dá)70.86%，也即全球能源增量的70%都來自于中國。即使在2009年全球金融危機時期，OECD國家能源消費較上一年減少了2.72億t油當(dāng)量的情況下，中國能源消費量依然較上一年增加了1.68億t油當(dāng)量(圖5)。

2 我國城市化對能源消費結(jié)構(gòu)的影響

發(fā)達(dá)國家的城市化的推進(jìn)一般伴隨著能源消費結(jié)構(gòu)的升級[7]。從能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)程看，發(fā)達(dá)國家在60年代基本完成了以煤為主向以油氣為主的能源消費結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，煤炭消費比重至今少有超過40%(圖6)。

與發(fā)達(dá)國家不同是，我國城市化進(jìn)程中能源結(jié)構(gòu)變化并不明顯，煤炭長期占據(jù)絕對主體地位。2011年，我國能源消費總量中煤炭消費量占比高達(dá)70%，石油和天然氣各占18%和4%，非化石能源共占8%，其中水電是最主要的非化石能源(圖7)。

圖5 歷年全球能源消費增量占比圖

圖6 2011年部分發(fā)達(dá)國家和中國一次能源消費構(gòu)成

圖7 2011年中國一次能源消費結(jié)構(gòu)圖

1965年以來，中國能源消費以煤炭為主導(dǎo)，雖其所占比重由 1965 年的 87%逐漸降到2011年的70%，36年間下降了17個百分點，盡管這一時期石油和天然氣的占比逐漸增加，但煤炭絕對主體地位長期保持不變(圖8)。這一結(jié)構(gòu)的長期存在與我國煤炭資源豐富，而油氣資源匱乏的資源稟賦有著密切的聯(lián)系。

我國是世界煤炭消費第一大國。2011年我國煤炭消費量占世界煤炭消費總量的49.4%，幾乎占據(jù)半壁江山。而1965年時，我國煤炭消費僅占世界煤炭消費總量的7.9%，此時OECD國家煤炭消費占世界總消費的61.7%。但主要發(fā)達(dá)國家在60年代先后完成了以石油和天然氣取代煤的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，到2011年時，OECD國家煤炭消費量占世界的19.5%，而中國僅僅一個國家煤炭消費量比OECD所有國家之和還要高67.4%(圖9)。可見，煤炭這種幾乎被OECD國家遺棄的能源，在我國城市化進(jìn)程中卻起到了至關(guān)重要的作用。可見，中國目前以煤為主的能源結(jié)構(gòu)級別較低。發(fā)達(dá)國家能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化歷程大約長達(dá)60年，而我國隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，更要重視能源結(jié)構(gòu)問題，并努力采取行動優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。特別是在環(huán)保呼聲越來越高的今天，我國能源結(jié)構(gòu)亟待升級。

圖8 歷年中國城市化率與一次能源消費圖

圖9 歷年全球煤炭消費量占比圖

3 我國城市化對能源消費終端的影響

現(xiàn)階段，我國終端能源消費占能源消費總量的比例長期保持在94%左右。終端分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸郵電倉儲業(yè)、批發(fā)和零售貿(mào)易餐飲業(yè)、生活消費和其他(三產(chǎn)其他部門)共7個部門，其中生活消費又分為城鎮(zhèn)消費與鄉(xiāng)村消費。長期以來工業(yè)是我國最大的能源消費部門，占終端能源消費70%以上。第二大能源消費部門為生活消費，約占終端能源消費10%左右，生活消費中城鎮(zhèn)消費與鄉(xiāng)村消費分別占生活消費的61%與39%。隨著城市化推進(jìn)，生活消費中城鎮(zhèn)居民消費與農(nóng)村居民消費比重的差距將進(jìn)一步擴(kuò)大(圖10)。以工業(yè)能耗為主的消費結(jié)構(gòu)是我國能源經(jīng)濟(jì)的基本特征。這與我國城市化與工業(yè)化相伴而生的規(guī)律有關(guān)，也與我國長期經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中“三高一低”工業(yè)項目的選擇以及粗放式的發(fā)展模式有關(guān)。

4 我國城市化對能源消費效率影響

由于GDP有現(xiàn)價和不變價之分，因此在考察中國能源效率時也分別考察現(xiàn)價能源效率和不變價能源效率。其中不變價能源效率的計算中不變價GDP是以1980我國GDP為基準(zhǔn)，選擇零售價格指數(shù)進(jìn)行的折現(xiàn)(圖11)。

從現(xiàn)價來看，我國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤帶來的GDP從1980年的754元上升至2011年的13588元，31年間上升了17倍，年均上漲9.78%。自1998年后，我國每噸煤帶來的GDP上升速度明顯放緩，在2003年還出現(xiàn)了反彈。但2006年后我國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤帶來的GDP又出現(xiàn)了大幅增長。總體而言，我國現(xiàn)價能源消耗效率與城市化率呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，城市化進(jìn)程推動能源效率的提升。盡管隨著城市化的推進(jìn)我國能源利用效率總體處于上升趨勢，但經(jīng)濟(jì)整體形勢等原因可能導(dǎo)致能源利用效率的波動，中國未來要著力穩(wěn)步發(fā)展經(jīng)濟(jì)，減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的波動性，使能源效率保持持續(xù)增長趨勢。

圖10 中國歷年能源消費總量中各產(chǎn)業(yè)占比

圖11 中國歷年城市化率與現(xiàn)價和不變價下能源效率

但從不變價來看，我國能源效率提升不明顯，甚至出現(xiàn)下降趨勢。以1980年不變價計算，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤帶來的GDP從1980年的754.1元在波動中上升至1997年的1116.2元。但是自1998年以后，我國不變價能源效率反而出現(xiàn)下降趨勢，從1997年的1116.2元一路下降至700.5元，甚至低于1980年的水平。這可能與我國長期粗放式的發(fā)展模式有關(guān)，同時說明我國能源效率提升中通貨膨脹的因素很大。

5 未來我國城市化進(jìn)程中能源消費趨勢預(yù)測

5.1 能源結(jié)構(gòu)將有所改善

2011年我國一次能源消費現(xiàn)狀為：煤炭占70%，油氣占22%，一次電力占6%。根據(jù)“十二五規(guī)劃”中關(guān)于能源消費結(jié)構(gòu)提出要“優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)”，即“非化石能源消費比重提高到11.4%，非化石能源發(fā)電裝機比重達(dá)到30%，天然氣占一次能源消費比重提高到7.5%，煤炭消費比重降低到65%左右”，我國正在逐步提高油氣的比重，同時降低煤炭的比重，這是為實現(xiàn)到2050年基本完成由以煤為主的向以油氣為主的能源消費結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變而服務(wù)的。

因此，可以預(yù)測，未來隨著我國節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)政策進(jìn)一步落實，能源清潔利用和優(yōu)質(zhì)能源使用比例將有所上升，能源消費結(jié)構(gòu)將有一定改善。煤炭消費比重將由目前的70%持續(xù)下降，到城市化基本完成之時，降到30%～35%之間；同時一次電力、可再生能源等非化石能源的比例將上升[8]。

5.2 能源消費效率將提高

“十二五規(guī)劃”為我國能源消費效率提出以下目標(biāo)：“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%，能源綜合效率提高到38%，火電供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降到323g/kWh，煉油綜合加工能耗下降到63kg標(biāo)準(zhǔn)油/t”。并強調(diào)要“實施能源消費強度和消費總量雙控制”。無論是按匯率法計算還是按購買力平價法計算，與世界其他國家相比，我國能源利用效率還較低，不僅遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家水平，甚至低于世界平均水平，未來我國能源效率提升空間還很大。

根據(jù)韓國城市化進(jìn)程中能源效率變動的經(jīng)驗可知，在城市化加速期的前期，能源效率提升速度較快，中國已經(jīng)度過這一時期；在城市化加速期的后期，能源利用效率增速將放緩，可以預(yù)測未來中國城市化繼續(xù)推進(jìn)中，如果不采取有效的節(jié)能措施，我國能源效率增長動力將不足，能源效率提升速度將放緩[9]。

5.3 第三產(chǎn)業(yè)能耗將保持較快增速

隨著目前我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，以及向集約型轉(zhuǎn)變的發(fā)展模式的推進(jìn)，未來第二產(chǎn)業(yè)對煤炭的拉動作用將降低，并最終帶來煤炭消費總量的下降。一方面清潔、低碳戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)將逐步替代部分高耗能、重污染產(chǎn)業(yè)，另一方面高耗能產(chǎn)業(yè)通過技術(shù)改造不斷提高能源利用水平。總體看，工業(yè)能耗增速將下降，工業(yè)能耗占總能耗的比重將出現(xiàn)下降。同時，第一產(chǎn)業(yè)由于農(nóng)業(yè)機械化程度的提高，一產(chǎn)能耗將繼續(xù)平穩(wěn)增長，在總能耗中的比重可能略有下降；隨著第三產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，第三產(chǎn)業(yè)能耗將保持高位增長；城市化進(jìn)程中隨著人們收入水平的提高，居民生活用能將呈現(xiàn)快速增長勢頭[10]。

5.4 能源安全問題將會日益凸顯

雖然我國煤炭資源相對豐富，但與煤炭豐富的美國、俄羅斯等國相比，我國煤炭的開發(fā)強度非常高，這種開采強度無法長時間維系。而且，我國煤炭主要用于發(fā)電，如果煤炭發(fā)電效率不能進(jìn)一步提高，未來將降低煤炭發(fā)電的規(guī)模。此外，隨著越來越大的氣候變化壓力和環(huán)境生態(tài)問題，煤炭的基礎(chǔ)地位正在步步受到挑戰(zhàn)。

城市化進(jìn)程驅(qū)動我國交通需求快速增長，私人汽車快速上升，推動我國石油消費需求剛性上漲，而我國石油儲量不多，近年來接近飽和的開采也導(dǎo)致未來石油增產(chǎn)十分有限，未來我國石油消費增量幾乎全部要依賴進(jìn)口，石油對外依存度還將提高，石油安全問題將更加凸顯。我國石油消費占總能源消費的比重長期低于發(fā)達(dá)國家。1990年，我國主要出口石油，石油貿(mào)易順差，隨著城市化推進(jìn)，石油需求攀升，而我國石油產(chǎn)量無法滿足國內(nèi)需求，只能依賴大量進(jìn)口以滿足國內(nèi)的需求，我國石油對外依存度逐年上升，從1995年的7.6%一路上升至2010年的58.6%(表1)。

表1 歷年我國石油對外依存度表/萬t

我國城市化的推進(jìn)將促使民用、商用天然氣需求不斷上升，同時高油價也將驅(qū)動替代性交通用氣迅速增長，預(yù)計未來我國天然氣需求將快速增長。雖然國內(nèi)天然氣產(chǎn)量也在逐漸穩(wěn)步上升，但難以維系快速增長的需求，未來我國天然氣將與石油類似，越來越依賴進(jìn)口。因此，能源的安全問題將會日益凸顯。

正確認(rèn)識城市化和能源消費之間的關(guān)系是非常必要的，二者總的來說是一種相輔相成、相互制約的關(guān)系。一方面，能源的有效供給保障了城市化進(jìn)程的開展，能源的供需矛盾則制約城市化的進(jìn)程；另一方面，城市化進(jìn)程對能源消費規(guī)模、結(jié)構(gòu)和效率產(chǎn)生影響，而且這種影響是“雙刃劍”。只要把握好我國今后城市化進(jìn)程中能源消費的趨勢，做好分析應(yīng)對措施，才能使我國更好更快的完成我國城市化。

[1] Jones D W.Urbanization and energy use in economic development[J].The Energy Journal，1989，32(5)：29-44.

[2] Parik J and Vibhooti S.，Urbanization，Energy Use and Greenhouse Effects in Economic Development Results from a Cross-national Study of Development Countries [J].Global Environmental Change，1995(5):87-103.

[3] 劉耀彬，王啟仿.改革開放以來中國工業(yè)化與城市化協(xié)調(diào)發(fā)展分析[J].經(jīng)濟(jì)地理，2004，24(5)：600-603.

[4] 彭勃.基于灰色系統(tǒng)的中國城市化進(jìn)程中的能源制約[J].中國人口資源與環(huán)境，2010(9)：114-119.

[5] 成金華，陳軍中國城市化進(jìn)程中能源消費區(qū)域差異—基于面板數(shù)據(jù)的實證研究[J].經(jīng)濟(jì)評論，2009(3)：38-46.

[6] 梁進(jìn)社，洪麗璇，蔡建明.中國城市化進(jìn)程中的能源消費增長—基于分解的 1985-2006 年間時序比較[J].自然資源學(xué)報，2009(1):20-29.

[7] 王曉嶺，武春友，趙奧.中國城市化與能源強度關(guān)系的交互動態(tài)響應(yīng)分析[J].中國人口·資源與環(huán)境，2012，22(5)：147-152.

[8] 高建良，黃越，梁桂枝.中國城市化進(jìn)程中的能源安全問題探討[J].蘭州商學(xué)院學(xué)報，2008，24(2)：61-68.

[9] 闞大學(xué)，羅良文.我國城市化對能源強度的影響—基于空間計量經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析[J].當(dāng)代財經(jīng)，2010(3)：83-88.

[10] 彭瀟，聶銳，倪蓉，等.城市化進(jìn)程對能源需求的影響機理分析[J].商業(yè)時代，2010 (24)：136-137.