趙海東張東源
供給側結構性改革視閾下內蒙古煤炭需求預測分析
趙海東1張東源2
煤炭是我國重要的能源,但是煤炭在開發利用中對生態環境的影響巨大。煤炭行業是內蒙古傳統優勢產業和支柱產業,從經濟增長、煤炭控制、生態紅線約束幾個方面預測內蒙古煤炭的消費需求,并以此確定煤炭產量和去產能的合理目標,對于內蒙古煤炭產業的持續健康發展具有重要意義。
供給側結構性改革 內蒙古 煤炭需求 預測
煤炭是我國重要的能源,但是煤炭在開發利用中對生態環境的影響巨大。2012年因煤炭開發利用所產生的二氧化硫、氮氧化物和煙粉塵排放量分別占全國污染物排放總量的93%、70%和67%。隨著我國進入增速放緩、結構優化和動力轉化的經濟新常態,以“去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”為主要任務的供給側結構性改革成為發展新動力。去產能方面,國家“十三五”規劃明確煤炭行業去產能8-10億噸,國家《能源發展“十三五”規劃》中首次設立了煤炭消費占比58%的約束性控煤目標。
煤炭行業是內蒙古傳統優勢產業和支柱產業,2002年至2012年,煤炭行業對內蒙古經濟增長的貢獻率為14.8%,對工業增長的貢獻率為28.2%,累計實現稅收1900億元,占規模以上企業34%,對地方財政收入總貢獻率為15.6%。2014年,內蒙古工業增加值為7904.4億元,其中煤炭占28%,2015年內蒙古原煤產量占全國37.5億噸的24.2%,原煤產量、煤炭外銷量居全國第一位。因此,在全國煤炭需求減少和煤炭消費約束加強的情況下,研究內蒙古煤炭的需求,并以此確定煤炭產量和去產能的合理目標,對于內蒙古煤炭產業的持續健康發展具有重要意義。
(一)生態紅線原則
內蒙古經濟發展的能源依賴性強,產業結構中能源產業和高耗能產業比重大,80%以上的能源消費是煤炭。在煤炭開采、消費過程中帶來大氣、水資源和土壤的破壞。因此,內蒙古煤炭需求的確定首先要受各種生態紅線的約束,以碳排放、大氣和水資源作為研究煤炭消費需求的生態紅線。
(二)合理性原則
電力、化工、鋼鐵、有色等與煤炭密切相關的產業是內蒙古的主導產業和經濟增長的主要驅動力,內蒙古的煤炭和能源生產大部分是面向全國市場輸出。因此,要充分考慮內蒙古經濟發展、產業結構與生態紅線約束之間的相互關系,以保障市場對煤炭的剛性需求。
(三)差異性原則
內蒙古地區地域遼闊,不同地區之間的資源、氣候和產業結構存在顯著差異性。因此,煤炭的生產要遵循差異化原則,依據資源儲量、市場需求和開發成本等因素確定重點開發區域和開發時序,煤炭消費特別是煤炭的就地加工轉化也要因地區、因條件而異。
2005年—2014年,內蒙古區內煤炭消費總量由13954萬噸增加到36466萬噸,煤炭消費峰值為2012年的36620萬噸,2014年工業消費占煤炭消耗總量的91%。從總量看,內蒙古煤炭消費“十二五”期間的增速明顯下降,且區內消費的比例也明顯下降。“十一五”到“十二五”期間,內蒙古單位GDP的能耗和單位工業增加值的能耗也呈現出明顯的下降趨勢。按照2005年不變價計算,單位GDP能耗由2005年的2.76噸標準煤下降到2014年的1.39噸標準煤,單位工業增加值能耗由2005年的5.67噸標準煤下降到2014年的2.43噸標準煤;內蒙古“十一五”到“十二五”期間單位GDP的煤炭消耗也呈現出明顯的下降趨勢,按照2005年不變價計算,單位GDP煤耗由2005年的2.50噸下降到2014年的1.14噸,說明在“十二五”期間內蒙古增長通過調整產業結構、節能減排等措施實現了煤炭消費的削減。
對“十三五”時期內蒙古煤炭需求的預測,一是根據內蒙古“十三五”規劃中提出的煤炭產業增加值占工業增加值比重下降到20%以下、單位工業增加值能耗下降19%、單位工業增加值用水量比“十二五”期間下降20%的目標;二是考慮內蒙古經濟發展、人口增長、產業結構、區外市場需求和政策環境進行測算。

圖1 2005年—2014年內蒙古單位GDP、工業增加值能耗

圖2 基準情境下“十三五”期間內蒙古煤炭消費需求
(一)基準情景下內蒙古的煤炭需求
“十三五”期間內蒙古經濟增速為年均7.5%,根據內蒙古經濟增長和能源及煤炭消耗的數據,采用協整分析計算出內蒙古能源需求與GDP增長之間的彈性為0.6625。根據內蒙古“十三五”期間經濟增長目標和能源需求彈性,計算出“十三五”期間內蒙古能源需求年均增速為6.47%。根據能源需求及煤炭在一次能源消費結構中的比重,可以測算出基準情境下到2020年內蒙古的煤炭消費需求將達到37811.11萬噸。
第四步:一致性檢驗。層次分析法中通過檢驗系數進行一致性檢驗,檢驗系數CR=CIRI,當CR<0.1時,我們認為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則,就需要重新調整判斷矩陣,其中一致性指標CI=λmax-nn-1,RI是平均一致性指標,取值如下表6所示。
(二)煤控情境下內蒙古的煤炭需求
在能源需求預測結果的基礎上,按照“十三五”期間單位GDP能耗下降15%和非化石能源占能源供給總量15%的標準設定煤炭控制目標,以及內蒙古煤炭在能源消耗中的比例控制目標,根據標準煤與煤炭實物量的換算方法可預測出煤控情境下內蒙古到2020年煤炭消費需求量為31715.29萬噸。
(一)大氣紅線約束下內蒙古煤炭需求
從“十二五”內蒙古二氧化硫、氮氧化物和煙(粉塵)的排放情況看,二氧化硫、氮氧化物的排放呈緩慢下降趨勢,二氧化硫從2011年的140.94萬噸下降到2014年的131.24萬噸,氮氧化物從142.19萬噸下降到125.83萬噸;而煙(粉塵)的排放則明顯呈現出逐年上升的趨勢,從2011年的73.99萬噸上升到2014年的102.15萬噸,工業煙(粉塵)的排放明顯上升,由2011年的60.45萬噸上升到80.88萬噸,工業中煙粉塵的排放占煙粉塵排總量的75%以上,工業是這些污染物的主要排放主體。工業生產過程中這些污染物排放的重要原因就是能源的使用。
根據計算出的內蒙古工業增加值的二氧化硫排放彈性,按照“十三五”期間二氧化硫排放降低15%的紅線約束,可以計算出大氣紅線約束下內蒙古“十三五”期間煤炭的消費需求。到2020年內蒙古單位工業增加值能耗為1.4307噸/萬元,這一速度略低于內蒙古“十三五”規劃中的到2020年單位工業增加值能耗累積降低19%的水平(1.79噸/萬元),按照此標準預測到2020年內蒙古區內煤炭消費需求量為31262.11萬噸。
(二)水資源紅線約束下內蒙古煤炭消費需求
內蒙古水資源分布不均衡,西部缺水嚴重,東部相對充足。產業分布特征是煤炭、化工、電力、鋼鐵等高耗水行業主要集中在西部缺水地區。“十一五”到“十二五”期間,內蒙古全區水資源消耗年均為180億立方,2011年最高達到184.7億立方,用水結構中農業用水占比約88%,工業用水年平均占11.14%,工業用水比例在2013年達到高峰為12.88%,2014年回落至10.82%。

圖3 煤控情境下“ 十三五”期間內蒙古區內煤炭消費量預測

圖4 大氣紅線約束下內蒙古“十三五”期間區內煤炭消費需求
與煤炭相關的水資源消耗主要是在煤炭開采和洗選環節,按照《內蒙古自治區行業用水定額標準》,煤炭開采為0.9立方米/噸,復用率要求達到95%;煤炭洗選為2.5立方米/噸,復用率要求達到85%,根據這一標準可以計算出煤炭開采每噸水資源損耗為0.045立方米,煤炭洗選每噸水資源損耗為0.375立方米。2005年到2014年內蒙古用于煤炭開采和洗選額定用水量逐年上升,2005年用與煤炭開采和洗選的額定用水量是2.86億立方米,2014年上升到12.16億立方米。按照額定復用率計算,2014年用水量最高是的水資源損耗量為0.95億立方米。
內蒙古“十三五”規劃中明確提出工業節水目標:到2020年每萬元工業增加值用水量控制在19立方米,根據煤炭在能源消耗中的目標比例計算出各高耗水行業的煤炭消耗彈性,可以測算出在水資源約束條件下,到2020年內蒙古煤炭需求量為30204.23萬噸。
(三)碳排放約束條件下內蒙古煤炭消費需求預測
內蒙古是我國碳排放的重點區域。從發展階段看,發展排放特征明顯;從產業構成看,高碳行業比重偏高,規模以上工業中能源、冶金、化工等高碳排放行業約占三分之二;從能源供應看,高碳能源占據主導,全自治區一次能源消費中90%以上是煤炭,高出全國平均水平20多個百分點;從增長方式看,清潔發展水平偏低。根據內蒙古能源消費結構和能源消費,按照IPCC的各類碳排放系數計算,內蒙古的碳排放從2005年的7590.03萬噸上升到2012年的峰值為15662.49萬噸,從2013年開始下降到12973.87萬噸。結合2005年到2014年的GDP數據可以測算出按照當年價計算單位GDP的碳排放強度為1.4610噸/萬元,高于全國的平均水平1.2噸/萬元;如果按照2000年的不變價計算單位GDP的碳排放強度為1.8591噸/萬元。
《國家應對氣候變化規劃2014-2020》提出:到2020年,碳排放強度(單位GDP碳排放)比2005年下降30%-45%。內蒙古自治區將這一標準確定為45%,本研究以此為碳排放紅線,測算出到2020年內蒙古煤炭需求量為30071.44萬噸。

圖5 水資源紅線下內蒙古“十三五”期間區內煤炭消費需求

圖6 碳排放紅線下內蒙古“十三五”期間區內煤炭消費需求

表1 不同情況約束下2020年內蒙古煤炭需求
在經濟增長、大氣紅線、水資源紅線和碳排放紅線約束下,2020年內蒙古煤炭需求如表1所示。從實現經濟增長方面看,煤炭的需求量最大,從環境保護紅線約束方面看,煤炭消費必須消減,兩者最大差值為7740萬噸。2017年政府工作報告中提出對煤炭產業去產能的目標是1.5億噸,對內蒙古來說,進一步去煤炭產能,提高清潔能源使用比例倒逼加大產業結構調整力度。
[1]內蒙古自治區國民經濟和社會發展第十三個五年規劃.
[2]中國“十三五”煤炭消費總量控制規劃研究報告.
[3]能源戰略行動計劃(2014-2020).
[4]崔民選,王軍生,陳義和.中國能源發展報告[M].社會科學文獻出版社,2016.
(作者單位:1.內蒙古大學;2.西北大學)
責任編輯:張莉莉
內蒙古大學承擔的自然資源保護協會(NRDC)“煤炭消費總量控制方案和政策研究”項目的階段性研究成果。