中美日能源消費趨勢及啟示

中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司 雷之光

欄目寄語

能源，人類社會賴以維系的物質基礎，現代化生活的動力來源，它是文明的養料，驅動著繁華喧嚷和川流不息；它既推動人類文明不斷發展，卻也讓人類文明“欲罷不能”。它包羅萬象，浸染乾坤；它孕育繁榮，卻也暗藏危機。打開視野，俯瞰能源領域的波瀾起伏，探究能源發展的新政舊約，我們此刻啟程。

隨著社會經濟發展和產業結構升級，能源電力消費與經濟增長并不一定呈現正相關，到達一定的社會發展階段后，經濟增長可能會伴隨能源和電力的消費而維持或降低。以我國為例，2016 年底，中國第三產業比重達到51.6%，2017 年中國城鎮化率為58.5%，城鎮化滯后于工業化進程，第一產業比重為8.6%，中國進入工業化中后期，部分地區步入“后工業化”時代。“十五”期間中國年均發電量增速為12.79%，“十一五”期間中國年均發電量增速為11.10%，“十二五”期間中國年均發電量增速為6.31%，“十三五”前兩年中國發電量年均增速為5.74%，2019年，發電量同比增速為3.5%，約為2018年發電量同比增速的一半。由于中國城鎮化水平提升、電力替代、數據行業發展等因素，我國電力增速下行速度相對緩和，但增速下行的總體趨勢不可逆轉。下面對照分析發達國家能源消費趨勢及啟示。

發達國家后工業化時代能源消費特征

美國在1950 年、日本在1975 年、德國在1980 年先后完成了工業化目標，第三產業比重達到50%以上，城鎮化率達到70%以上，第一產業占比低于10%。發達國家“后工業化”時代的能源消費呈現四方面特征：

一是能源消費增速趨緩。1985～2017 年，美國能源消費年均增速為0.81%，日本為0.60%，德國為-0.27%，中國為5.71%，印度為5.53%。進入“后工業化”時代的發達經濟體能源消費增速遠低于新興經濟體。

二是能源消費增速顯著受能源危機、經濟危機的影響。1965 年以來，世界主要能源危機包括1973～1975年第一次石油危機、1978～1980 年第二次石油危機、1986～1990年第三次石油危機，主要經濟危機包括1981 年拉美主權債務危機、1987 年美國金融危機、1992 年日本資產價格泡沫破裂、1997年亞洲金融風暴、2008年美國次貸危機。能源危機與經濟危機影響經濟增長，對能源消費總量波動也造成不同程度的影響。

三是資源越豐富、經濟體量越大的國家，進入后工業化時代后能源消費增速放緩的過程越慢。上述資源包括人力資源、科學技術、國土資源、自然資源等。截至2017 年，美國人口3.26 億，日本人口1.27 億，德國人口0.83 億，經濟體量漸次遞減。美國工業化實現最早，但1985～2017 年仍保持0.81%的能源消費增速，德國工業化實現最晚，但年均能源消費增速已為負值。

四是電力消費增速快于能源消費增速。1985～2017 年，美國年均能源消費增速為0.81%，年均電力消費增速為1.50%；日本年均能源消費增速為0.60%，年均電力消費增速為1.31%；德國年均能源消費增速為負值，年均電力消費增速為0.70%。

表1 美、日、德第三產業占比情況

圖1 1965～2017年中、美、日、德能源消費總量

圖2 1985～2017年中、美、日、德電力消費總量

圖3 1990～2014年世界主要經濟體電氣化率

圖4 1965～2017年日本不變價GDP增速

日本經濟發展與能源消費

經濟發展

二戰后，日本經濟發展可劃分為四個階段：1975 年日本基本完成工業化，步入后工業化時代，在此之前，日本經濟保持高速增長，1965～1973年不變價GDP年均增速為9.50%；1973年石油危機后，日本經濟增速顯著下降，不變價GDP年均增速為3.60%；1992 年房地產泡沫破裂后，日本經濟持續低迷，1993～2007 年不變價GDP 年均增速為1.40%；2008 年美國次貸危機后，日本不變價GDP 年均增速降低到0.33%。1992年房地產泡沫破滅后，日本陷入“失去的25年”，因經濟結構單一，日本在危機中持續的時間遠超過歷次其他國家經濟危機。

能源消費

1965～2017 年，日本能源消費進程分為快速增長階段、緩慢增長階段、平穩階段、下降階段等五個階段：1965～1973年，日本工業化時代能源消費增速顯著高于其不變價GDP增速；1973～1983 年，受石油危機影響，日本能源消費基本保持不變；1984～1997 年，能源消費有所上升，但低于不變價GDP 增速；1998～2007年，隨著不變價GDP 增速下降，能源消費基本保持不變；2008 年金融危機以來，能源消費增速為負。

電力消費結構與電力生產結構

1990～2015 年，日本電力消費增長15.7%，電力消費結構和生產結構發生了很大變化。電力消費結構方面，主要表現為工業用電占比下降、商業和公共服務用電占比提升。工業用電占比從1990年的55%降低到2015年的32%；商業和公共服務用地從1990 年的19%上升到2015年的35%。

日本的電力生產結構方面，主要表現為煤炭、天然氣、可再生能源替代石油發電、核電。石油發電由1990年的32%下降到2015年的10%；核電由1990年的23%下降到2015年的1%。煤炭發電由1990年的13%上升到2015 年的33%；燃氣發電由1990年的20%上升到2015 年的39%；其他能源占比由1990年的1%上升到8%。

圖5 1985～2017年日本不變價GDP、能源消費、電力消費指數

表2 1965～2017年日本不變價GDP、能源消費、電力消費平均增速

圖6 1965～2017年美、日不變價GDP增速

圖7 1985～2017年美國不變價GDP、能源消費、電力消費指數

表3 1965～2017年美國不變價GDP、能源消費和電力消費平均增速

美國經濟發展與能源消費

經濟發展

與日本不變價GDP增速呈典型的瀑布型分布不同，美國的不變價GDP增速波動較大，且振幅相對平穩，雖然受歷次經濟危機影響，但恢復相對較快。以1992年日本房地產泡沫破裂為分界點，在此之前，日本的不變價GDP增速高于美國，在此之后，美國的不變價GDP增速高于日本。

能源消費

美國能源消費的拐點發生在1973年，1973年以后，能源消費增速低于其不變價GDP增速。由于美國不變價GDP增速變動相對緩和，美國能源消費增速變動相對緩和：石油危機持續的10年，美國能源消費負增長；石油危機過后，美國能源消費保持1.8%左右的增長；1997年亞洲金融風暴后，美國能源消費增速降低到1.2%左右；2008年以來，美國能源消費增速為負。美國電力消費增速拐點出現在1992年，1992年以后電力消費增速低于不變價GDP增速，其他趨勢與能源消費增速相同。

電力消費結構與電力生產結構

美國1950年完成工業化目標，進入后工業化時代。在1950～1990年的40年間，美國第三產業比重由55%上升到70%，工業用電占比為33%，與日本2015年水平持平。1990年以來，美國工業用電占比進一步下降，從1990年的33%下降到2015年的21%，下降12個百分點，居民用電上升3個百分點，商業和公共服務用電上升4個百分點，其他用電上升6個百分點。

美國發電結構的最大變化為天然氣與可再生能源替代煤炭。1990～2015年，煤炭發電占比由53%下降到34%，下降19個百分點；天然氣發電占比由12%增長到32%，增長20個百分點。

我國能源消費趨勢及啟示

1980 年以來，我國能源消費增速持續低于不變價GDP增速，電力消費增速與不變價GDP增速持平，2014年出現背離，電力消費增長指數低于不變價GDP增長指數。我國城市化水平低，對出口的依賴程度低于日本，國土面積廣闊且發展不均衡，所以我國電力消費將長期保持持續增長，但增速放緩。

各省市能源消費趨勢

我國幅員遼闊，各省市發展不均衡。截至2016年，北京第三產業占比超過80%，上海第三產業占比接近70%，天津第三產業占比超過60%，三市城鎮化率均超過80%，位于我國產業發展的前端。廣東、江蘇、浙江三省城鎮化率接近70%，第三產業占比接近或超過50%，基本步入后工業化階段，山東、福建、重慶等省市緊隨其后。東部沿海省份的電力消費增速逐步與不變價GDP增速背離，廣東、江蘇從2008年開始電力消費增速顯著低于不變價GDP增速，浙江在2014年以后電力消費增速低于不變價GDP 增速。中部省份處于工業化中后期，其能源消費特征還依賴于其資源特點及工業結構，需要具體分析。

產業結構與能源消費

以廣東為例分析產業結構變化對能源消費水平的影響。廣東單位工業增加值電力消費最高的產業為黑色金屬壓延加工業，其后依次為造紙及紙制品業、化學纖維制造業、非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉及壓延加工業、橡膠和塑料制品業、紡織業。上述產業規模以上工業增加值占制造業的19.02%，能源消費占制造業58.45%，電力消費占42.57%。

隨著后工業化時代來臨、經濟增速放緩、高耗能產業轉移，廣東能源消費增速總體放緩。

我國能源消費啟示

1.我國電力消費增速將長期低于不變價GDP 增速。1980 年以來，我國能源消費增速持續低于不變價GDP 增速，電力消費增速與不變價GDP 增速持平。2014 年以來，我國電力消費增速與不變價GDP增速背離，我國迎來電力消費的第一個拐點，后續電力消費增速放緩，長期低于不變價GDP增速。

2.我國電力消費長期保持持續增長態勢。美國電力消費增長低于不變價GDP 增長出現在1996 年左右，1997～2007年電力消費增速保持在2%左右，到2008 年開始呈下降趨勢。由于日本不變價GDP 增速低，電力消費增速低于不變價GDP增速出現于2008年左右，同時2008 年開始呈下降趨勢。我國城市化水平低，對出口的依賴程度低于日本，國土面積廣闊且發展不均衡，所以我國電力消費將長期保持持續增長，但增速放緩，預計高于美國1997～2007年增速。

圖8 1980～2017年我國不變價GDP、能源消費、電力消費增速

圖9 2016年廣東各行業工業增加值構成情況

3.北京、上海、天津等直轄市電力消費增長空間有限，東部發達省份電力消費增速下降顯著。北京、上海、天津等直轄市生產性服務業的占比增長趨勢顯著，電力消費增長空間有限。東部發達地區普遍處于后工業化階段，隨著產業集聚，交通成本上升，地租和工資成本上升，產業轉型升級需求凸顯，環保壓力增加，能源結構轉型壓力及動力均具備的情況下，高耗能產業持續轉移，電力消費增速下降的趨勢更加顯著。中部省份處于工業化中后期，其能源消費特征還依賴于其資源特點、工業化進程及產業結構，需要具體分析。

4.清潔能源將成為能源消費增長的重點。自2008 年起，美國和日本的電力生產結構均表現出可再生能源占比大幅上升的趨勢，一次能源消費結構趨向清潔、低碳，世界能源也正在向低碳化方向轉型，并逐漸顯現出煤炭、石油、天然氣、非化石能源四分天下的多元化結構。伴隨世界能源低碳化進程的加快，我國政府也在加大力度推動能源結構調整。黨的十九大報告提出優化調整能源結構、實現清潔低碳發展，是能源革命的本質要求，也是經濟社會轉型發展的迫切需要。按照我國《能源發展“十三五”規劃》要求，預計到2030年，非化石能源消費比重將提升至20%左右，到2050年將占能源消費總量50%以上。

5.能源結構調整需與社會經濟發展階段相契合。從總體來看，我國大部分地區仍處于工業化中后期階段，資源要素依然是我國經濟發展的重要支柱，能源價格上漲仍明顯影響社會經濟發展，不能盲目遵循已步入后工業化的發達國家發展模式。從能源成本可承受角度出發，低成本的清潔煤電和核電在長期內仍然是我國能源結構轉型進程中不可或缺的能源形式。