碳約束下我國煤炭供需研究

徐國政

(中國礦業大學(北京),北京市海淀區,100083)

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碳約束下我國煤炭供需研究

徐國政

(中國礦業大學(北京),北京市海淀區,100083)

摘 要基于當前我國煤炭供需狀況與發展趨勢,結合“十三五”規劃,在我國節能減排的碳約束下,對我國2020年煤炭供需情況進行了預測與分析。研究認為,2020年煤炭依然是我國的主要能源,預測需求總量為38～41億t,低于42億t的煤炭消費總量上限約束。其中,電力工業耗煤量約為25～26億t,鋼鐵工業耗煤量約為5.2～5.4億t,建材工業耗煤量約為3～3.5億t,化工行業耗煤量約為3.5～4.5億t。受煤炭產能、進出口量與庫存量約束,預測2020年我國煤炭供應量將約為37～40億t,供過于求的局面將有所緩和,有望實現供需平衡。

關鍵詞煤炭需求 煤炭供給 碳約束 預測分析

Study on coal supply and demand under carbon constraints in China

Xu Guozheng
(China University of Mining& Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China)

Abstract Basing upon current supply and demand status and development tendency of China＇s coal,the author predicted and analyzed China＇s coal supply and demand situation in 2020,which combining with the 13th Five-Year Plan under the carbon restraint condition of China＇s energy conservation and emission reduction.The research showed that coal is still the main energy in 2020 in China,the predicted total demand is 3.8～4.1 billion tons which less than 4.2 billion tons upper limitation of total coal consumption,thereinto,the coal consumption of power industry is about 2.5～2.6 billion tons,iron and steel industry is about 520～540 million tons,building materials industry is about 300～350 million tons and chemical industry is about 350～450 million tons.Under the constraints of coal procutive capacity,volume of import and export,and inventory,the author predicted that China＇s coal supply and demand is about 3.7～4 billion tons and the oversupply situation would be eased which achieving the balance between coal supply and demand in 2020.

Key words coal demand,coal supply,carbon constraints,predicted analysis

1　碳約束機制

1.1碳約束的歷程

碳排放問題已成為國際社會關注的焦點,1992年《京都議定書》、2003年英國首次提出“低碳經濟”的概念、2006年斯特恩報告、2007年巴里島路線圖、2008年聯合國氣候變化框架公約、2009年聯合國大會承諾、2010年全球綠色經濟峰會、2011年聯合國世界氣候大會、2012年“里約＋20”峰會、2014年聯合國氣候峰會等,二十多年來,聯合國各政府間針對氣候問題展開多方會談,旨在協同降低或控制以二氧化碳為主的溫室氣體排放,達成一系列的聲明和公約,在公平的基礎上,結合各國自身的能力承擔相應的責任.

我國政府也在積極參與碳約束的承諾,主要如下:2009年哥本哈根國際氣候大會上,我國政府首次對國際社會作出了“到2020年實現單位國內生產總值碳排放較2005年降低40％～45％”的承諾;2014年11月份,中美在北京發布應對氣候變化的聯合聲明,我國承諾“到2030年前停止增加二氧化碳排放,將于2030年將非化石能源在一次能源中的比重提升到20％.”;2014年12月份,我國在利馬COP20峰會上表示“2016－2020年我國將把二氧化碳排放量控制在100億t/a以下.”; 2015年6月份,習近平主席代表我國承諾,“有信心和決心到2030年使單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60％～65％,非化石能源占一次能源消費比重達到20％左右,二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰.”

1.2碳約束對我國煤炭行業的影響

我國經濟的騰飛、工業化和城鎮化的提升需要以巨額能源消耗為基礎,由于我國富煤、少油、少氣的資源稟賦,決定了煤炭在過去和將來很長時間內的主體地位難以撼動,工業煤炭類能源消費占能源消費總量的65％以上,由此帶來的二氧化碳排放量顯著,2007年我國二氧化碳排放量為67.2億t,成為世界第一二氧化碳排放國,導致未來面臨的低碳減排壓力日益增大.

無論是能源消費總量控制、能源消費結構調整,還是降低單位國內生產總值能耗,煤炭在我國能源供應和消費中的主體地位決定了煤炭總量控制是碳減排目標實現的關鍵,因此需要對煤炭消費總量和生產總量進行控制,規劃合理的、科學的總量控制目標.

2　我國煤炭行業現狀

當前,我國煤炭行業供過于求,產能過剩嚴重,煤炭經濟形勢嚴峻.在較長時間內,煤炭行業發展仍將面臨產業結構調整、經濟中高速增長、能源需求強度降低、環境制約增強等因素的影響,煤炭產業需要在低碳減排、碳約束下推進可持續發展.

2.1我國煤炭消費現狀

2007－2013年,我國煤炭消費量從27.3億t以約7％的年均增長率持續增加至42.4億t,達到歷史最高值.煤炭消費增速從2007－2011年平均6.1％的增速下降至2012－2014年的不足1％,2012年后出現顯著下降,2014年煤炭消費量為35.1億t,首次出現下滑.2015年1－10月份,我國煤炭消費量約為32.3億t,同比減少1.6億t、下降4.7％,繼2014年首次負增長之后,繼續呈現下降態勢.與此同時,我國煤炭消費占能源消費比重在個別年份雖有反復,但總體呈下降趨勢,從2007年的72.5％下降至2014年的66％,我國調整產業結構戰略初步見效,如表1所示.

表1　2007－2014年我國煤炭消費量趨勢

2.2我國煤炭生產現狀

2007－2013年,我國煤炭產量從26.9億t以約8％的年均增長率持續增加至39.7億t,達到歷史最高值.2014年煤炭產量為38.7億t,14年來首次出現同比下降,降幅為2.5％,如圖1所示.2015年1－10月份,供給收縮明顯,全國煤炭產量為30.45億t,同比下降3.6％,單月同比降幅與累計同比降幅較此前均有所擴大,繼2014年首次出現下降之后,繼續呈現走低態勢.

圖1　2007－2014年煤炭產量變化趨勢

2.3我國煤炭進出口現狀

自2009年我國由煤炭凈出口國轉變成為凈進口國后,煤炭進口量增速飛快,2013年煤炭進口量累計為3.27億t,同比增長13.4％,再次創新世界煤炭進口量的紀錄.2014年,在國內煤炭市場行情和政府部門宏觀調控的雙重背景下,煤炭進出口量出現了同比雙降.其中,2014年,煤炭出口總量為575萬t,同比下降23.5％;煤炭進口總量為29122萬t,同比下降10.9％,如圖2所示.這是我國自2009年成為煤炭凈進口國之后首次出現煤炭進口量同比下降.2015年,受人民幣匯率貶值、煤質不合格進口煤退運等因素影響,煤炭進口量明顯縮減,2015年我國煤及褐煤進口量為2.04億t,同比大幅減少8700萬t、下降30％.

圖2　2007－2014年我國煤炭進出口量變化趨勢

2.4我國煤炭庫存現狀

在我國宏觀政策調整下,煤炭產量增長得到初步遏制,煤炭進口量開始降低,但由于我國煤炭需求乏力,全社會各環節煤炭庫存反而出現不同程度的上漲,直至2015年底情況才稍微改善.2014年底,我國煤炭庫存積壓情況愈加嚴重,煤礦企業存煤量約為8700萬t,重點發電企業存煤量為9455 萬t,北方主要下水五港存煤量為2359萬t,全社會煤炭庫存即將突破4億t,達到歷史最高水平.截至2015年11月底,煤炭企業庫存量約為1.01 億t,同比增長16.7％;全國重點發電企業庫存量為7347萬t,環比下降1.04％;全國主要煤炭發運港口的煤炭庫存量為3048萬t,同比下降26.5％.

2.5我國煤炭行業面臨的問題

(1)經濟換擋降速.我國經濟進入年均增長率約為7％的中高速發展階段,第三產業增加值占國內生產總值比重已超過第二產業,服務業成為產業主體,預計2020年占比將達到50％以上,經濟增長方式與產業結構發生根本性改變,經濟增長點以消費驅動向創新驅動轉變,將面臨更多的金融風險等多重挑戰.

(2)供求關系失衡.受經濟轉型、產業升級、產能過剩、環境治理與進口煤炭沖擊等因素影響,我國煤炭需求直線下降,庫存飛速上漲,價格持續大幅下滑,煤炭行業效益下降,虧損企業增多,供過于求的局面將持續很長時間,使煤炭消費總量提前到達峰值.

(3)環保約束加強.大氣污染態勢嚴峻,區域性重污染灰霾天氣持續與硫氮混合型酸雨的產生等一系列問題突顯,生態環保發展的硬約束和相關政策條文的出臺,各項措施及要求的實施與嚴格考核,使得煤炭資源利用與生態環境協同發展面臨巨大挑戰.

(4)低碳減排挑戰.國際社會2℃溫升目標的共識、我國在國際上低碳減排的承諾、“十三五”規劃所限制的煤炭消費總量上限、二氧化碳峰值與化石能源占比,使得我國煤炭行業發展面臨更加嚴格的低碳硬約束,對我國煤炭生產和消費均提出了更高的要求.

3　我國煤炭需求預測

我國煤炭消費主要集中在電力、鋼鐵、建材和化工四大行業.近年來,上述四大耗煤行業煤炭消費量共占我國煤炭消費總量的80％左右,因此我國煤炭的需求趨勢與上述四大耗煤行業發展狀況密切相關.2014年,我國煤炭需求下降,除了我國經濟增速放緩、能源結構優化與能源消耗強度降低、加大環境治理等因素外,產能過剩,四大耗煤行業的產品增幅下降,煤耗需求降低是其主要原因.

部門加總法是基于我國四大耗煤行業的發展趨勢,考慮其產值、能耗情況與節能技術進步等因素,結合我國低碳承諾政策,并作出定量估計,預測未來我國的煤炭需求.

3.1電力工業煤炭需求預測

當前,我國電力工業依然以火力發電為主,占比約為78％.2014年,全國發電量為54638億k W·h,同比增長3.2％,其中火電發電量為42049億k W·h,同比下降0.4％;電力耗煤量為206040.1萬t,同比下降7.5％,占當年煤炭消費量的58.7％.2015年1－11月份,我國火電發電量累計為38232億k W·h,同比下降2.4％.

總體來說,我國電力工業已進入新的發展階段,從以往側重于滿足供電需求轉向追求更加安全、清潔、高效、經濟的發展質量.隨著我國水電總裝機容量與新能源的開發利用,電煤需求量在近期內呈下降勢頭,但依然占據我國電力產量的主要比重.

電力工業煤炭需求量的增長幅度主要取決于燃煤火電發電量的增長速度.2014年,我國全社會用電量為55233億k W·h,同比增長3.8％,已接近世界平均水平,但與發達國家相比還有很大差距,人均用電量僅為部分發達國家的25％左右,電力增長仍有較大空間.

在能源“十三五”規劃中,到2020年,我國全社會總裝機全口徑將達到18億k W·h左右.其中,火力發電量為10億k W·h,結合規劃中列出的節能減排目標與全行業的煤炭排放標準,綜合判斷,電力工業規劃中可消納的煤炭比例將在現有基礎上稍微有所提高,預計到2020年,我國電力工業煤炭消耗量將達到25～26億t.

3.2鋼鐵工業煤炭需求預測

我國鋼鐵工業能耗中,煤炭是主體,主要消耗煉焦煤、燒結與噴吹煤和動力煤;其次是電力,其他能源消耗較少.2013年,鋼鐵工業煤炭消費量為66281萬t;2014年,鋼鐵工業煤炭消費量為66518萬t,占比上升至18％,僅次于火電耗煤.2015年,鋼鐵工業用煤需求量約為6.1億t,用煤需求自2013年起已逐漸進入峰值期,此后鋼鐵工業用煤需求將逐步下降.

鋼鐵工業的煤炭需求量主要取決于生鐵產量和單位能耗.2014年,我國粗鋼和生鐵產量分別為82270萬t和71160萬t,同比分別增長0.9％和0.5％,同比增幅大幅減緩,分別下降6.6個百分點和5.74個百分點.2015年,我國經濟發展進入新常態,鋼鐵工業下游行業增速放緩,內需不足,產能過剩.2015年,我國粗鋼和生鐵產量分別為80383萬t和69141萬t,同比分別下降2.3％和3.5％.這可能是我國鋼鐵工業產量達到峰值區域后,從增長到下降的一個重要拐點.

我國重點鋼鐵企業能耗指標主要有噸鋼可比能耗和噸鋼綜合能耗,以此反映能源效率高低.2014 年,我國重點鋼鐵企業燒結工序能耗為48.9 kg/t(標煤),焦化工序能耗為98.15 kg/t(標煤),煉鐵工序能耗為395.31kg/t(標煤),轉爐工序能耗為－9.99 kg/t(標煤),電爐工序能耗為59.15 kg/t(標煤),軋鋼工序能耗為59.22 kg/t(標煤),同比均出現下降;2014年,噸鋼綜合能耗為584.7 kg/t(標煤),同比下降7.22個百分點,大多數企業指標與國際先進企業相比仍有很大差距.

3.3建材工業煤炭需求預測

建材工業包括建筑材料及制品、非金屬礦物材料與無機非金屬材料3個部分,主要產品有水泥、墻體材料、石灰、平板玻璃、建筑陶瓷與其他裝飾材料等,前三者是該行業中占比為90％的主要耗煤產品,其中水泥占比約為65％.當前我國已成為世界上建材生產和消費大國,多種建材產量已連續多年位居世界第一.2014年,我國水泥產量為249207.08萬t,平板玻璃產量為9.24億重箱,建材工業總耗煤量約為5.8億t.

2012年后,我國經濟下行壓力加大、增速減緩,建材行業發展的驅動力不足,產能過剩的矛盾逐步突顯.2014年,我國水泥產能過剩率達到35.7％,平板玻璃產能過剩率達到29.4％.“十三五”期間,我國固定資產投資增速減緩,建材工業增速大幅回落,尤其是在資源環境壓力日益加大和環境質量控制日益加強的背景下,如水泥、平板玻璃等建材傳統高耗能、高污染的產業,在節能減排面前首當其沖.考慮到經濟增速、人口增速與增量、城市化率、人均國內生產總值、人均水泥累積消費量和綠色建材政策導向等因素,我國水泥需求自2013年以來逐步進入峰值期,預計在2020年左右將達到峰值,之后會緩速下降.平板玻璃與陶瓷由于轉化為將天然氣作為燃料,在今后受到煤炭行業的影響會逐漸降低.以各類單位產品消耗定額和產品消費量彈性系數計算,預計2020年我國建材工業煤炭需求量將約為3～3.5億t.

3.4化工工業煤炭需求預測

煤化工按照產業發展歷程與成熟度,分為傳統煤化工和新型煤化工兩大類,前者主要產成品為焦炭、合成氨和甲醇,后者主要產成品包括煤制天然氣、乙二醇、二甲醚和煤制油品等.我國傳統煤化工產品生產規模居世界首位,焦炭、合成氨、甲醇產量分別占全球總產量的58％、32％和28％,處于階段性供大于求狀態,屬于結構性產能過剩.2013年至2015年5月份,獲得國家發改委路條的煤化工項目共計22個,總投資達到5000億元.“十三五”期間,若按照擬、在建項目計算,總投資將達到近1.56萬億元,旨在改造提升傳統煤化工產業,基本不再新增產能,將按照大壓小、規?；?、集群化、循環化發展模式淘汰落后產能.

近幾年,現代煤化工是我國化工行業的熱點,產業規模快速增長,2013年已投產煤制油項目產量達到170萬t,甲醇產量為900萬t,煤制烯烴產量為180萬t,煤制天然氣示范項目產量也達到27 億m3,產業規模位居世界首位,但投資過熱、技術不成熟和運行不穩定等問題也接踵而來,當前現代煤化工產業發展仍屬初級階段,耗水和碳排放問題嚴重,與國家能源結構規劃和低碳減排發展不協調,過度發展必將影響煤炭消費總量的控制.

在2014年后,該行業卻由熱轉冷,尤其是近期油價暴跌導致煤化工成本優勢不再,低碳環保壓力日益加大,一些示范項目的經濟性與期望不符,但我國富煤、少油、缺氣的資源稟賦與煤炭在能源結構中的主體地位短期內難以撼動.從長遠看,關鍵技術攻關,現有瓶頸的突破,在未來還有很好的發展前景.“十三五”期間,我國對于現代煤化工產業持謹慎發展的態度,一些項目重新洗牌或者停緩建,統一規劃、合理布局、收緊現代煤化工政策趨勢明顯,主要還是作為技術示范儲備來發展,減少對生態環境的負面影響.

“十二五”期間,煤化工總投資接近7000億元,未來5年煤化工投資項目將逐步運作,“十三五”期間,化工行業煤炭需求增速持續放緩,將進入一個新的發展周期,預計將維持3.5～4.5億t的煤炭轉化規模.到2020年,煤制油和煤制氣的產能將分別達到4000萬t/a和2800億m3/a,煤制烯烴產能也將達到4100萬t/a.

3.52020年煤炭需求預測

全國層面，隨著商品房銷售面積、房價及房地產銷售額的逐步提高，個人住房貸款余額逐年增加，由2004年的1.6萬億元逐步增長至2017年的21.9萬億元。如圖7所示。

除上述四大耗煤行業外,隨著我國城鎮化推進、能源結構調整、城鎮人口比重的增加,城鎮生活能耗結構將向清潔高效優質能源轉變,農村耗能在未來增長空間也不大,居民生活用煤(包括城鎮與農村耗煤)在未來總體將呈降低趨勢,根據四大耗煤行業煤耗總量及其煤炭消費結構占比的趨勢分析,可以得出我國2020年煤炭需求總量的預測量為38～41億t,低于我國42億t的煤炭消費總量上限.

4　我國煤炭供給預測

我國煤炭供給需要綜合考慮國內原煤產能、煤炭凈進口和社會煤炭庫存3個部分.

4.1我國煤炭生產預測

當前我國已經出臺相關政策,遏制煤炭產量盲目增長,全國煤炭產量過快增長勢頭得到有效改善,但近十年來我國煤礦建設投資巨大,“十五”時期建設投資僅為2253億元,“十一五”時期建設投資達到1.25萬億元,“十二五”時期建設投資增加至2.35萬億元,十四大煤炭基地建設和煤炭大集團化發展在給我國煤炭提供了充足的供給保障的同時,產能過快擴張和釋放導致當前煤炭產能處于集中釋放的爆發期,也是造成煤炭行業產能過剩局面的原因之一.

2015年12月份,我國對煤礦進行大規模整合,通過關停并轉、剝離重組或產權轉讓等方式,將不符合國家能耗、環保、質量、安全等標準和長期虧損的產能過剩企業予以“出清”,到2020年將煤礦企業數量壓縮至3000家以內,比2015年減少一半.

“十二五”期間,我國煤炭產量年均增幅為3.3％,但考慮到當前煤炭市場較長時期內持續疲軟和下行壓力的影響,“十三五”期間,全國煤炭產能年均降幅將為1％～2％,根據國家對全國煤炭產量的總體控制與前期產能基礎釋放,預計2020年我國煤炭產能約為34～36億t/a.

4.2我國煤炭凈進口預測

2012年之前我國煤炭凈進口連年遞增的原因,不僅與國內外煤價差異及國內東南沿海地區結構性剛性需求密切相關,也受到我國促“進”抑“出”政策的影響.

但當前我國煤炭市場需求降低,煤價持續低迷,國家取消煤炭進口零關稅,使得進口煤成本上升,價格優勢減少,尤其是為了達成減排目標,我國環保政策與煤炭質量的要求提高,煤炭質檢新規的執行,未來我國煤炭進口格局將發生較大變化,進口煤熱潮會逐漸降溫,國內市場反而沖擊進口煤市場,煤炭進口量未來將趨于下降.

自2015年起,雖然我國煤炭出口關稅稅率由10％下調至3％,但目前擁有煤炭出口權的只有4家企業,我國煤炭在國際上沒有較大的競爭優勢,國際、國內煤價下跌,出口量份額呈減少趨勢.我國煤炭市場主要靠需求拉動,未來進出口煤量價走勢與我國煤炭需求變化狀況緊密相關,2020年我國凈進口煤總量有望收窄至2億t以內.

4.3我國煤炭庫存預測

我國弱需求下的高庫存局面已成為行業關注的焦點,進入2015年后,我國煤炭需求處于低谷,雖然全社會煤炭庫存有所消化,2015年11月底,環渤海地區煤炭庫存量減少至1402.7萬t,環比下降13.78％,環渤海四港庫存量均有所減少,下游六大電廠補充庫存量,日耗煤量小幅增加,但市場預期依然不景氣,形勢仍然十分嚴峻.預計2020年全社會煤炭庫存量將約為1～1.5億t.

4.42020年我國煤炭供給預測

綜合考慮國內原煤產能、煤炭凈進口和社會煤炭庫存現狀與發展趨勢,可以得出我國2020年煤炭供應總量的預測量為37～40億t.

5　小結

從需求來看,煤炭消費量總體趨勢會逐漸降低.四大耗煤行業在碳約束下,電力耗煤將逐漸降低,更多地由水電、風電、核電等非化石能源替代,煤炭需求量將有所放緩;鋼鐵耗煤將隨著我國落后產能的淘汰、節能減排力度的加強而降速減量;建材耗煤受產業調整、城市化率和綠色建材等政策性影響,進入峰值期后將逐漸減速下降;受現代煤化工建設整合的影響,煤化工耗煤需求量增速將減緩.

從供給來看,我國煤炭產能已達到峰值,將逐步釋放,社會高庫存壓力將持續較長時間,進口煤受需求和煤質標準提升影響,雖保持一定規模,但會逐漸減少.

“十三五”期間,為了保證實現我國對國際的碳約束承諾,煤炭產業發展之路依然艱辛,政府與行業積極應對,落實相關政策,要進一步優化煤炭產業結構,轉型升級,淘汰落后產能,減少單位能耗,提高煤炭利用效率,建立有效的現代煤炭監管體系,加快潔凈煤技術創新步伐,化解當前已經相對過剩的產能,推動煤炭產業健康發展.

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(責任編輯 溫子伯)

作者簡介:徐國政(1985－),男,山東棗莊人,中國礦業大學(北京)管理學院博士研究生,研究方向為管理工程、能源安全。

中圖分類號F407.21

文獻標識碼A