我國西北平原區農村生活能源消費和供需結構分析*

鄭順安，李 想，石祖梁，吳澤嬴，劉 申，王 飛※

(1.農業部農業生態與資源保護總站，100125 北京；2.農業部資源循環利用技術與模式重點實驗室，100024 北京；3.北京航天信息股份有限公司，100195 北京)

·三農問題·

我國西北平原區農村生活能源消費和供需結構分析*

鄭順安1，2，李 想1，2，石祖梁1，2，吳澤嬴1，2，劉 申3，王 飛1，2※

(1.農業部農業生態與資源保護總站，100125 北京；2.農業部資源循環利用技術與模式重點實驗室，100024 北京；3.北京航天信息股份有限公司，100195 北京)

目的明確我國西北平原區農村生活能源需求總量、消費結構和供給模式，為該區域乃至全國的農村能源消費供給結構和模式調整提供理論依據。方法運用描述統計法，以1991～2014年《全國農村可再生能源統計匯總表》中的數據為基準，分析比較了我國西北平原區7個省(自治區)農村地區共24年商品能源(煤炭、電力、石油、液化石油氣、天然氣、煤氣)、非商品能源(秸稈、薪柴、沼氣、太陽能)消費和能源(煤炭、焦炭、成品油、電力、薪柴)生產間的相互關系和變化趨勢。結果西北平原區商品能源在能源消費中的比例在65%左右，并保持穩定增長；西北平原區以煤炭為主的能源消費格局穩定，沼氣和太陽能等清潔能源消費量逐年提高；因經濟發展速度、產業結構等因素的差異，導致我國西北平原區不同地區農村能源消費結構表現出明顯的不同；我國西北平原區的主要能源生產與消費差額呈負值，近4年差額穩定在年平均負1 294.40萬t標準煤。結論該區域能源供需不平衡問題一直存在，建議未來結合新型城鎮化建設的要求，因地制宜促進能源結構調整，保障資源的可持續利用和發展。

西北平原區 農村生活能源 需求 供給 結構

0 引言

農村能源是發展農業生產、保障農民生活、改善農村環境的重要資源，它是整個國家能源系統不可分割的組成部分，其供應與消費必然影響到中國能源供求形勢[1]。中國正處在社會經濟發展的重要階段，隨著新型城鎮化進程加快，農村能源消費結構將發生明顯變化[2]。城鎮化作為經濟發展和社會進步的必然結果，其發展的各類需求須依賴于能源供給能力的維持與提高，也導致了一系列復雜問題的產生及深遠的影響。能源消費量增加、結構變化明顯是最近30年以來我國能源消費量及能源結構變化的主線。我國農村人口眾多，同時經歷著經濟快速增長和經濟生產結構的巨大變遷，這導致我國農村能源消費的數量和結構發生重大變化[3]。

國內外學者對城鎮化和能源消費做了大量的研究。Imai[5]對城鎮化水平和能源消費之間的相關關系進行了測算。Burney[6]研究了城鎮化與電力消費的關系，認為隨著人均收入水平和產業結構的變化，城鎮化對電力消費的影響也發生了顯著的變化。Shen等[7]分別計算了煤炭、石油、天然氣與城鎮化水平的相關系數，認為城鎮化水平與能源需求存在顯著相關關系。另外，張曉平[8]對20世紀90年代以來中國能源消費的時空特征進行分析表明，宏觀經濟總量、產業結構、城鎮化水平和居民消費結構是影響我國能源消費總量和能源消費區域差異的主要因素。何曉萍等[9]通過引入城鎮化水平這個因素，利用面板數據非線性模型和協整模型對中國電力需求做了對比和預測，研究結果表明電力需求與城鎮化高度相關。Jones[10]從不同角度分析了城鎮化對能源消費的影響，并利用59個發展中國家1980年的數據建立回歸模型，對人均能源消費和人均GDP之間的彈性系數進行了估算。Breheny[11]認為小型城市由于存在人口、工業等的疏散成本，用于交通的能源消費隨之增加，并由此得出了小城市政策對節約能源作用極小的結論。

我國西北平原區具有獨特的自然地理條件，主要包括山西、內蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆7省(自治區)，能源資源相對豐富，品種齊全，既有常規能源，石油、天然氣、煤、油頁巖、泥炭等，又有水電、核能、太陽能、風能、地熱及生物質能等資源。且具有分布相對集中，開發成本低，開發潛力大等特點[12]。隨著城鎮化進程的加速，農村地區能源需求結構正發生顯著變化，這也將對中國能源需求總量、消費結構和供給模式產生重要影響。農村能源的需求和供給這一對矛盾，在新型城鎮化背景下顯得尤為突出，但目前對此研究尚未見到公開報道。因此，有關中國農村能源消費供給結構和模式調整的分析對中國能源、環境和經濟發展的相關研究有著重要的理論價值，對相關政策的制定也有實用價值[4]。

1 數據來源

文章主要以農業部科技教育司、農業部農業生態與資源保護總站編制的《全國農村可再生能源統計匯總表》的部門統計數據為基準。數據包括1991～2014年西北平原區(山西、內蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆)7省(自治區)的煤炭、電力、石油、液化石油氣、天然氣、煤氣(商品)，秸稈、薪柴、沼氣、太陽能(非商品)消費總量以及煤炭、焦炭、成品油、電力、薪柴的生產總量。

2 結果與分析

2.1 西北平原區農村商品和非商品能源消費分析

近年來，我國高度重視并不斷加大對農村能源建設投入，政策體系初步形成，技術進步快速發展，產業實力明顯提升，市場規模不斷擴大，取得了顯著效益。在商品能源的消費中，煤炭能源的消費穩居第一(圖1)，這與西北平原區，特別是山西、內蒙古擁有大量的煤礦資源有關。同時，依據“十二五”煤炭能源供應戰略要求，煤炭主產地逐漸從山西轉移到內蒙古、新疆。此外，西北平原區一直以秸稈和薪柴作為非商品能源消費的主體。但是，自2010年以來秸稈和柴薪的消費量開始逐步下降；然而，從2006年開始，沼氣和太陽能的消費量逐漸提高(圖2)。與非商品能源消費相比，商品能源的消費比例一直在穩步提升，從2006年開始，商品能源的占比保持在65%左右。到2015年，我國西北平原區農村能源消費總量為6 893.3萬t標準煤，其中商品能源為4 452.9萬t標準煤，占總量的65%；非商品能源為2 440.4萬t標準煤，占總量的35%(圖3)。

圖1 1991～2014年西北平原區農村商品能源消費年際變化注：●表示煤炭、○表示電力、■表示天然氣、□表示煤氣、Δ表示液化石油氣、▼表示油、◆表示商品能源消費總量

圖2 1991～2014年西北平原區農村非商品能源消費年際變化注：●表示秸稈、○表示薪柴、▼表示沼氣、Δ表示太陽能、■表示非商品能源消費總量

圖3 西北平原區農村商品和非商品能源消費比例注：■表示商品能源、□表示非商品能源

2.2 西北平原區農村不同類型能源消費量分析

2.2.1 商品能源消費量

由于經濟發展速度、產業結構等因素的差異，我國西北平原區農村商品能源消費量表現出明顯的差異。2014年，西北平原區農村生活能源消費量最大的省區分別是山西和內蒙古，兩省區的商品能源消費總量分別達1 842.00萬t標準煤和681.06萬t標準煤，分別占西北平原區商品能源消費總量的41.4%和15.3%。與2000年前相比，西北平原區農村能源消費也表現出明顯的地域差異和結構差異。其中，山西的煤炭能源消費從2001年起始終保持在1 700萬t標準煤左右，占西北7省(自治區)煤炭消費總量的55%左右。山西和陜西的電能消費量自1995年以來基本相近，分別為1 061.61萬t標準煤和1 256.52萬t標準煤，分別占西北7省(自治區)電能消費總量的29.3%和34.7%。內蒙古和青海石油消費量自2005年以來增量最大，近10年來，石油消費量分別增加了1 312.70萬t標準煤和1 416.37萬t標準煤。新疆的石油氣消費量高于其他西北平原區，近10年的消費量為5 447.41萬t標準煤。此外，從2002年起，新疆和陜西的天然氣消費量也逐漸增加，近10年來兩省(自治區)的天然氣消費量分別達14.46萬t標準煤和15.30萬t標準煤。由于西北各地區能源分布的不同，農村能源消費更依賴于本土能源的生產，因此我國西北平原區能源消費基本與能源分布相一致。

圖4 1991～2014年西北7省(自治區)地區農村商品能源消費量年際變化

2.2.2 非商品能源消費量

非商品能源在我國農村中使用廣泛，通過采用改進燃燒室結構、二次進風半氣化燃燒等方式，我國研發出各類生物質炊事爐、采暖爐和多功能爐具，具有燃燒充分、上火速度快、施用方便、干凈衛生等特點，燃燒效率由35%提高到60%以上，秸稈、薪柴等燃料均可使用[13]。在此基礎上，西北平原區秸稈能源的消費量不論是在商品能源還是在非商品能源中都占有較大的比重。內蒙古、陜西、甘肅和山西4省(自治區)近24年來的秸稈平均消費量分別為436.57萬、341.86萬、311.53萬和307.13萬t標準煤。此外，陜西近24年來的薪柴能源消費高達278.15萬t標準煤，位居西北7省(自治區)第一，而甘肅、山西、內蒙古、新疆平均薪柴消費量僅為100萬t標準煤左右。寧夏和青海兩省(自治區)在秸稈和薪柴能源消費較低，2014年寧夏和青海的秸稈和薪柴消費量分別為57.70萬、26.20萬和13.40萬、6.90萬t標準煤。但近年來，秸稈和薪柴能源的消費量均有一定程度的下降。

沼氣和太陽能作為清潔能源在西北平原區的普及較晚，直到2005年前后才形成可統計的數據。經過多年的科學研究和生產應用，具有中國特色的沼氣技術逐漸成熟，在北方形成以了“四位一體”(典型模式為豬-沼-蔬菜-日光溫室)為代表的農村循環經濟發展模式[14]。除2012年無數據統計之外，2005～2014年西北7省(自治區)沼氣消費平均總量為82.67萬t標準煤。另外，我國太陽能熱利用已經從單一的供熱水擴大為熱力供應。太陽能采暖、空調已從戶用供暖擴展到社區供暖；空調也有中溫、低溫不同的示范應用。據不完全統計，截止2013年底，我國農村地區太陽能熱水器推廣面積達到7 290萬m2，太陽房2 450m2，太陽灶226萬臺[15]。其中，山西自2006年以來太陽能平均消費量達42.43萬t標準煤，陜西和甘肅太陽能消費量分別為12.79萬和13.61萬t標準煤，內蒙古、新疆、寧夏、青海4省(自治區)太陽能消費量平均為5.67萬t標準煤。

圖5 1991～2014年西北7省(自治區)地區農村非商品能源消費量年際變化

2.3 西北平原區能源生產與消費供需關系分析

2.3.1 能源生產基本情況

該次調查的數據包括了西北農村地區主要生活能源的生產情況，雖然秸稈在能源消費量中占了一定比例，但由于其具有一定的特殊性，在調查中沒有涉及。西北平原區能源生產主要以煤炭為主，1991～2014年的平均產煤量達2 067.82萬t標準煤；其次是石油生產量，平均生產量達892.57萬t標準煤。西北平原區自2000年以后，電力能源生產量逐漸降低并保持在137.81萬t標準煤的年平均水平；薪柴能源生產量在2006～2010年4年間逐漸增加到752.01萬t標準煤的年平均水平，而2010后呈下降趨勢(圖6)。薪柴能源成本低，對技術、設備的條件要求不高，且能再生，發展薪柴無疑是多途徑解決我國西北平原區農村能源的重要組成部分。但在發展薪柴能源的同時，應該注重農村對薪柴需求和森林資源、生態平衡和環境之間存在的矛盾，確保薪柴資源的可持續發展，實現資源高效和環境安全的和諧共存[16]。

圖6 1991～2014年西北平原區主要能源生產年際變化注：·表示煤炭、○表示焦炭、▼表示石油、Δ表示電力、■表示薪柴

2.3.2 能源生產與消費供需關系

從總體上看，除2000年和2008年以外，西北平原區能源生產量基本低于其能源需求量。其中，1991～2009年的能源生產與消費差額年平均為-509.09萬t標準煤，2012～2014年的差額穩定在年平均-1 294.40萬t標準煤(圖7)。由于西北平原區農村大部分屬于偏遠地區，能源開發、利用還有待進一步加強。與此同時，近年來新型城鎮化的快速發展，推動了城市基礎設施和配套服務體系的不斷完善，尤其是現代城市交通運輸體系的發展，帶動了能源需求的快速增長，造成了近年來能源需求與供給的不平衡。

圖7 1991～2014年西北平原地區主要能源生產總量與消費總量年際變化注：■表示能源生產、□表示能源消費、○表示生產量與消費量差額

3 討論

有研究指出，我國城鎮化的加速發展激發了農村經濟的活力，改變了農村能源消費結構，商品能源的比重在2004年已超過63%[17]。這與該文的結論相一致，自2005年起我國西北平原地區的商品能源比重基本維持在65%左右。在全國能源供應呈現結構性、地域性危機以來，城鎮化進程中農村能源潛在的供應、生態和投入危機正在逐步顯現，對農村經濟與社會發展構成威脅[18]。城鎮化進程中農村能源的供需危機表現為解決農村能源供應問題的投入嚴重不足，有可能加劇城鎮化進程中農村能源危機對農村經濟與社會發展的損害。國家為解決城鎮化進程中農村能源問題，投入了巨額的財政資金，收到了很好的效果，但同中國廣大的城鎮化進程中農村能源建設所需的投入相比，資金缺口太大[19]。我國農村能源主要存在兩個問題：一是區域發展不平衡。在我國的西部地區，還存在著能源貧困等問題。偏遠山區還存在大量的無電人口；二是生活能源結構落后。多數農戶的炊事仍然以傳統生物質能源(秸稈、薪柴等)為主，清潔能源的比例不到25%，國家扶貧重點縣取得燃料困難的農戶比重達35.9%[20]。該研究數據分析結果表明，生產與消費總量差額自1991年以來基本呈負值，能源供給處于失衡狀態，在一定程度上體現了西北平原區農村能源供應不足的狀況。此外，除以煤炭作為主要的生活能源消費品之外，西北平原地區秸稈和薪柴的消費量占比較重。其中，內蒙古、陜西、甘肅和山西4省(自治區)近24年來的秸稈平均消費量分別為436.57萬、341.86萬、311.53萬和307.13萬t標準煤，陜西近24年來的薪柴能源消費高達278.15萬t標準煤，甘肅、山西、內蒙古、新疆平均薪柴消費量為100萬t標準煤左右。目前，西北平原地區清潔能源(如沼氣、太陽能)的使用還處于起步階段。2005～2014年西北7省(自治區)沼氣消費平均總量為82.67萬t標準煤。其中，山西自2006年以來太陽能平均消費量為42.43萬t標準煤，陜西和甘肅太陽能消費量分別為12.79萬和13.61萬t標準煤，而內蒙古、新疆、寧夏、青海4省(自治區)太陽能消費量平均為5.67萬t標準煤。

隨著新型城鎮化的進一步發展，農民收入和生活水平的進一步提高，未來農村能源消費量將越來越大，并向著優質化方向轉變，其必將影響到能源消費總量與結構的變化。綜合考慮新型城鎮化、農民生活水平的提高、居住方式和生活方式的變化，能源結構的調整，各種用能設備保有量的變化，以及節能和可再生能源技術的推廣應用等因素，預測2020年中國農村居民生活用能消費總量將達到2.80億～3.58億t標準煤，年均增長速度為1.88%～3.44%，能源需求量進一步加大。由于在能源結構優化、技術進步、能源效率標準等政策執行方面，到2020年與農村居民生活用能需求量預測相差0.78億t標準煤，農村居民生活用能的需求受政策執行力度的影響較大[13]。我國西北部地區地域遼闊，可再生能源資源豐富。未來農村能源的發展，應堅持“因地制宜，多能互補，綜合利用，講求效益”的農村能源發展基本方針，完善農村能源政策法規體系，加大補貼力度，建立有效運行機制，大力推廣農村可再生能源和節能技術，提高能源使用效率，實現農村經濟社會和環境的可持續發展。

4 結論

城鎮化的快速推進正在迅速改變我國農村家庭能源的消費結構，西北平原地區農村生活能源的消費總量呈現先升后降的階段性變化特征，至2000年達到能源消費峰值后持續下降。商品能源消費總量呈穩定增長，于2006年后穩定在65%左右的比例。西北平原區以煤炭為主的能源消費結構穩定，但因經濟發展速度、產業結構等因素的差異，我國西北平原區農村商品能源消費量表現出明顯的差異。西北平原區秸稈能源的消費量在非商品能源中都占有較大的比重，但近年來呈下降趨勢。此外，除2000年和2008年以外，西北平原區能源生產量和能源需求量的差額呈負值，區域能源供需不平衡問題一直存在。因此，需要因地制宜地采取不同的發展模式來保障農村能源的有效供應和生態環境的可持續發展。

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ANALYSISOFTHERURALHOUSEHOLDENERGYCONSUMPTIONANDSUPPLY-DEMANDSTRUCTUREINPLAINAREASOFNORTHWESTCHINA*

ZhengShunan1,2,LiXiang1,2,ShiZuliang1,2,WuZeying1,2,LiuShen3,WangFei1,2※

(1.Rural Energy & Environment Agency,Ministry of Agriculture,Beijing 100125,China; 2.Key Laboratory of Technologies and Models for Cyclic Utilization from Agricultural Resources,Ministry of Agriculture,Beijing 100024,China;3.Aisino Corporation Inc.,Beijing 100195,China)

By analyzing the total demand,consumption structure and supply pattern of rural living energy can put forward the theoretical basis for the supply and structure of rural energy consumption in the plain area of Northwest China and the whole country.Based on the data of "National Rural Renewable Energy Statistics" from 1991 to 2014,the relationship and trend of commercial energy (coal,electric power,oil,liquefied petroleum gas,natural gas,coal gas) and non-commercial energy (straw,firewood,biogas,solar energy) consumption,energy production (coal,coke,petroleum products,electric power,fuelwood) were analyzed and compared by using descriptive statistical method in 7 provinces of the plain area of Northwest China.The results demonstrated that the commodity energy proportion of energy consumption growth steady in plain area of Northwest China remained at around 65%; the coal energy consumption was given priority stability in northwest,clean energy such as biogas and solar increased year by year; rural energy consumption structure in Northwest China also showed obvious different owing to the speed of economic growth,industrial structure etc.Moreover,the balance between energy production and consumption in Northwest China was negative,with an annual mean 12.944 million tec.Finally,it recommended that it should combine with the requirements for the new construction of urbanization to adjust measures,promote the adjustment of regional energy structure,and ensure the sustainable utilization and development of resources.

plain areas of Northwest China; rural household energy; demand; supply; structure

10.7621/cjarrp.1005-9121.20171016

2016-09-27

鄭順安(1981—)，男，安徽合肥人，博士、高級工程師。研究方向：農業生態環境保護與治理

※通訊作者：王飛(1976—)，男，山東煙臺人，博士、高級工程師。研究方向：生態農業、農村能源管理與政策。Email：reeawangfei@126.com

國家社會科學基金項目“新型城鎮化背景下農村能源需求結構與供給模式研究”(14BGL096)

TK0

A

1005-9121[2017]10112-09