可持續發展視角下的中國和印度能源發展對比研究

郭茹，邵光輝，吳文昊，曹曉靜

(1.同濟大學環境與科學工程學院，上海 200092；2.上海污染控制與生態安全研究院，上海 200092)

1 研究背景

能源轉型是影響發展中國家實現低碳可持續發展目標的重要因素，在全球范圍內受到越來越廣泛的關注。聯合國在《2030年可持續發展議程》中提出的可持續發展目標(Sustainable Development Goals，SDGs)中，第七項為確保人人都能獲得負擔得起的、可靠和可持續的現代能源。聯合國開發計劃署(United Nations Development Programme，UNDP)2000年發布的報告重點關注居民是否可以獲得安全、優質、可支付、環境友好的能源[1]。2010年，國際能源署(International Energy Agency，IEA)進一步指出，人們會由于可獲得性、可支付性等問題而只能主要依賴傳統生物質能或其他低質固體燃料滿足基本生活對能源的需求[2]。在我國，李慷等[3]提出難以公平獲取和安全消費充足的、可支付的、優質的、環境友好的和有發展前景的能源將阻礙中國民生發展目標的實現。廖華等[4]提出居民生活用能水平較低、用能結構較差、用能能力較弱是能源服務不足的主要表現。

從全球層面看，2017年仍有超過21億的人口依靠傳統生物質能能源進行烹飪，其中82%集中在亞洲和非洲[5]。中國和印度作為世界上人口數量第一和第二的國家(表1)，又同是地處亞洲、國土面積廣闊的發展中國家，都曾經或正在面臨能源服務不足問題的挑戰。本文從能源可獲得性和能源可負擔性視角出發，通過對兩國能源發展指數(Energy Development Index，EDI)的計算與比較，討論兩國在能源方面存在的問題，探討兩國能源發展和利用狀況的共性特征和差異，以期為發展中國家實現可持續能源轉型提供實證支持。

表1 中國和印度基本數據對比

2 研究方法

2.1 能源服務不足的測度方法

研究者針對能源服務不足問題提出了不同的測度方法[10]。Boardman[11]提出，若能源消耗占家庭可支配收入10%以上，將超過居民對于能源的支付能力，因此被視為能源服務不足。但這一方法主要源于發達國家統計數據的分析，不適用于發展中國家。Nussbaumer等[12]提出了多維能源貧困指數(Multidimensional Energy Poverty Index，MEPI)來評估家庭層面的能源服務不足水平，在分析MEPI的同時，增加了對組成該指數的各個指標的分析。李慷等[3]提出從四個維度衡量中國區域能源服務不足狀況，包括可獲得性、清潔程度、管理的完備性及可支付能力和高效性等，但對數據的詳細程度要求較高。Bonatz等[13]提出從能源可獲得性和能源可負擔性兩個維度衡量國家能源服務不足的程度。總的來看，國際上對于不同國家的能源服務不足尚未有統一共識，也缺乏標準化的度量方法[14]。本研究認為，能源服務不足是一種狀態，其描述了國家或區域整體上現代能源服務的匱乏程度。由于發展中國家的能源服務不足狀況同時受到多個因素的共同影響，具有復雜性，宜采用多維度的能源發展指數方法來測度，并加強對各個維度的深入分析。

2.2 能源發展指數方法

本文采用Bonatz等[13]在比較中國和德國能源服務不足與低碳發展之間的相互關系時提出的方法，從能源可獲得性(Access，簡寫為AC)和能源可負擔性(Affordability，簡寫為AF)兩個維度，用能源發展指數(EDI)來衡量并對比中國和印度的能源服務不足狀況。由于該方法曾用于評價分析中國的能源服務不足狀況，而印度的基本國情與中國存在較多類似之處，因此采用該方法具有一定的適用性。同時，本研究根據中印國情和數據可獲得性等因素，對指標體系進行調整。經數據調查發現綠色建筑指標的數據可獲得性不足，且綠色建筑體系在發展中國家尚未成熟，將其進行比較意義不大，故將該指標刪去。具體采用的指標與權重設定見表2。

表2 能源發展指數的指標體系和權重設定[13]

在具體計算時，利用每一個指標的目標值進行無量綱化。首先根據文獻和實地調查得到數據的真實值(Ri)，然后結合目標值(Ti)，確定相應的指標計算值(Xi)和每個指標的加權值(Wi)。對于目標值為正的指標，其具體計算方法見公式1和公式2；對于目標值≤0的指標，其計算方法涉及具體含義的解釋，詳見第2.4節。

Xi=Ri/Ti

(1)

Wi=ki×Xi

(2)

利用上述方法分別計算得到可獲得性和可負擔性維度的EDI，然后將這兩個維度加權計算得到總EDI。總EDI是一個介于0 和1之間的數字，該值越靠近1，表明能源服務不足狀況相對越嚴重；相應地，如果EDI為0，則表示沒有能源服務不足情況。

2.3 可獲得性

可獲得性維度包括三個二級指標：電力、清潔能源和優質能源。

其中電力分為兩個方面來考慮，分別是通電率和電力穩定性。由于電力穩定性這一指標較為抽象，故使用家庭的系統平均停電持續時間(SAIDI)來衡量，它表示的是系統在一年中每個用戶的平均停電持續時間，單位是小時/用戶·年；清潔能源方面，使用的數據是獲得清潔能源的人口比例；優質能源消費用以衡量天然氣、太陽能等優質能源占最終能耗的百分比。

2.4 可負擔性

可負擔性維度包括三個二級指標：能源價格、收入和能源效率。

在能源價格方面，以中國和印度2005 —2015年主要一次能源價格的百分比變化為指標。具體解釋是：當一種能源價格上漲時，其計算值為0；當價格下跌時，其計算值為1。由于不同的一次能源會有不同的價格變動，該指標的計算值為所有一次能源計算值的平均值。

在收入方面，使用2005—2015年人均能源支出占人均凈收入比率的變化和貧困線以上的人口百分比。其中前者表示家庭對于能源的支付能力，若該比率是下降的，說明家庭有足夠的能力支付生活所需的能源，分配的計算值Xi為1；若該比率上升，則表示能源服務的可負擔性下降，為了表示其上漲幅度，分配的計算值Xi為1-a，這里a是其上漲比例，當上漲超過100%時，計算值都為0。貧困線以上的人口百分比則表示該國的貧困狀況，在國家貧困線下的人口即為該國更容易受到能源服務不足影響的群體。

在能源效率方面，選擇兩個指標來體現能源效率：節能政策和人均最終能源消費量的變化。節能政策代表國家對于能源效率的重視程度，可以推動企業進行能源技術創新和開發，從而減輕能源服務不足的影響。此外，使用2005—2015年人均家庭最終能源消耗的百分比變化來反映實際的能源使用情況，從而間接體現能源可負擔性。若該指標的目標值小于0，即對人均能源消耗的理想預期是降低的。人均最終能源消費量的減少并不意味著生活水平的降低，而是因為使用了高效的家用電器從而實現了節能降耗，同時可以在一定程度上表征居民對能源重要性的認知程度和節約意識。該指標的計算方法與人均能源支出占人均凈收入比率的變化相同。

3 計算結果及數據分析

3.1 中印總體能源發展指數

研究結果(表3)表明，2015年中國的總EDI值為0.234，其中EDI_AC(可獲得性維度的EDI分指數)為0.26，EDI_AF(可負擔性維度的EDI分指數)為0.208，表明雖然中國依然存在能源服務不足問題，但在可負擔方面表現相對較好；而2015年印度的總EDI值為0.453，其中EDI_AC為0.412，EDI_AF為0.494，表示印度的能源服務不足狀況不管是在可獲得性方面還是在可負擔性方面，都要比中國嚴重許多。

表3 能源發展指數計算結果

3.2 可獲得性

中國的EDI_AC為0.26，主要原因是清潔能源和優質能源比例較低。事實上中國政府在能源清潔化方面做出了巨大努力，已在2015年實現了境內所有地區的電氣化。印度的EDI_AC為0.412，是中國該數值的1.6倍。印度該數值較高同樣是因為清潔能源和優質能源載體的不足，且印度在能源清潔程度上相對于中國存在一定差距。

圖1反映了2017年中國與印度的主要終端能源消費類型及所占比例。中國終端能源消費結構中煤炭仍然占據主要地位(33.16%)，另外電力和天然氣等能源也占據重要地位。相較于中國，印度的能源消費由石油占據主導地位(33.07%)，煤炭的占比反而較低。此外，傳統生物質能能源(主要指木炭等低質量高污染能源)約占中國最終能源消費量的4%，而印度傳統生物質能源占比高達26.6%，是中國同一指標的6.6倍(均為2017年數據)。傳統生物質能源不僅能效較低，而且會因不完全燃燒產生大量的CO等有害氣體，嚴重危害生態環境和人體健康。正是由于印度對生物質能源的過度依賴，導致其家庭消費的清潔能源比例偏低，能源服務不足狀況較為嚴重。

數據來源：IEA[8-9]圖1 2017年中國與印度終端能源消費結構

3.3 可負擔性

3.3.1 能源價格

中國的EDI_AF為0.208，而印度的EDI_AF為0.494，表明印度居民對于能源的負擔能力同樣較差，尤其是能源價格持續增長對印度居民造成較大負擔。

根據圖2所示，從2010年到2014年，印度的六大能源類型均呈現價格上升的趨勢，其中原煤價格上漲最快，上漲幅度達到了72.7%。木炭和其他燃料也以較快的趨勢增長。價格上升最小的是液化石油氣，但其上漲幅度也達到了34%。

數據來源：印度統計局[18]圖2 2010—2014年印度主要能源類型價格指數變化

注：熱力價格的單位為元/平方米·年，其余單位為元/噸標準煤數據來源：中國能源統計年鑒[19]、基于價格因素的中國居民能源消費相關問題研究[20]圖3 2005—2011年中國主要能源類型價格變化

相應地，圖3反映了2005年到2011年中國主要能源類型的價格變化。其中電力價格呈現穩定下降趨勢，2011年電價相較于2005年降低了39.7%。主要原因是我國政府對電價的宏觀調控[25]以及國家電網這一高效快捷的能源輸送通道。同時，中國的煤炭價格始終保持在較低水平且變化穩定。值得注意的是，天然氣價格在2009年前后存在較大波動。可能是因為中國出于物價水平的考慮，限制了天然氣價格的市場化，導致天然氣進口受到影響[26]，因供求關系變化導致天然氣價格上升。

隨著經濟社會的發展和居民收入的增加，居民在滿足自身生活需要的同時追求更高的生活質量，在能源消費量逐漸增加的同時，越來越多的居民傾向于選擇優質能源和清潔能源。由于中國能源價格穩定下降，為居民選擇更優質的能源提供了經濟保障。因此，中國能源消費總量中的電能占比從2005年的14.2%上漲到2015年的21.5%，而煤炭和傳統生物質能能源占比持續下降(見圖4)。

數據來源：IEA[8]圖4 2005—2015年中國能源消費總量及能源結構

2005—2015年印度的能源消費總量不斷增長(圖5)。其中，生物質能能源在能源消費總量中的占比由2005年的42.6%降低到2015年的29.0%，下降幅度較大但仍有進一步下降空間；石油占比未發生較大變化；而印度的電力占比從11.8%上漲到16.0%。此外，2018年4月印度宣布境內所有地區實現電氣化[27]。

數據來源：IEA[9]圖5 2005—2015年印度能源消費總量及能源結構

3.3.2 收入

已有研究結果表明，能源支出占人均凈收入比例降低這一現象是居民對于能源的支付能力提高的表現。當居民對能源的支付能力較弱的時候，伴隨著收入的增長他們會傾向于加大能源投入以改善自身的能源使用狀況；當收入可以滿足自身對于優質能源的需要時，居民會把多余的收入投入到其他用途上，造成能源消費占比逐漸降低的情況。

2005—2015年，中國能源價格的降低在一定程度上促進了能源消費的增長，但居民的收入增長幅度更大。因此在這十年間中國家庭對能源的支付能力是逐步增強的。印度在這一方面的情況與中國相似，但不同的地方是印度的能源價格持續上漲，且人均國民凈收入也增長得更快。調查數據顯示，印度的人均國民凈收入從2005年的868.6美元增長到2015年的1515.4美元，增長幅度達到74.5%[28]，印度以較快的經濟發展速度抵消了能源價格上漲帶來的負面影響。

居民自身的經濟狀況也是影響能源服務不足的重要因素。從兩國貧困線以上的人口百分比來看，2015年中國有95.94%的人口在國家貧困線以上，而印度只有78.1%的人口在國家貧困線以上。在國家貧困線以下的人口更容易受到自身支付能力的制約，較難獲得優質的能源服務，這部分人口是兩國在解決能源服務不足問題時更加值得關注的群體。

3.3.3 能源效率

節能政策可以表征國家對能源使用和發展的重視程度。中國能效標識政策是國家重視能源利用效率的一個具體表現。能效標識表示產品能源效率等級等性能指標的一種信息標簽，可以為用戶和消費者的購買決策提供必要的信息，以引導和幫助消費者選擇高能效節能產品[29]，在激勵生產商生產高能效產品的同時也避免消費者因購買低能效產品而造成的能源浪費。在印度方面，其總理納倫德拉·莫迪在Petrotech-2016上的演講中提到他對于印度能源發展的愿景和政府的能源政策[24]。

在人均能源消費方面，中國的人均能源消費量增長更快。如圖6所示，世界人均能源消費量從2005年的2656kWh增加到2014年的3132kWh，增長了17.9%。中國的人均能源消費在這10年間實現了對世界平均水平的趕超，從2005年的1782kWh增加到2014年的3927kWh，增長了120.4%。印度的人均能源消費量雖然穩定增長，從2005年的468kWh增加到2014年的805kWh，增長了72%，但相較于世界平均水平仍有較大的發展潛力。

數據來源：World Bank[21，30]圖6 2005—2014年中國與印度人均能源消費

4 討 論

研究結果表明，中國和印度均存在一定的能源服務不足狀況。由EDI指標計算結果可以發現，影響中國EDI計算結果的因素主要是清潔能源和優質能源的不足以及人均最終能耗的增長。而影響印度EDI計算結果的因素與中國相似，此外還有能源價格的影響。以上因素中，清潔能源和優質能源問題主要和能源轉型有關；而人均能耗和能源價格則受到技術水平、經濟發展和政策的制約。經濟基礎決定上層建筑，政策和技術同樣會受到經濟發展的影響。因此本節將從經濟發展與能源消費相關關系及能源轉型的視角，針對中印兩國的能源發展問題進行一些討論。

4.1 經濟水平與能源消費的相互關系

經濟增長速度對單位GDP能耗降速有顯著影響[31]。本研究收集了2005年到2015年中國和印度的GDP、能源消費總量和能源強度等相關數據，探討中國和印度的能源消耗與經濟水平之間的關系(圖7)。

數據來源：World Bank[32-33]、BP世界能源統計年鑒2016[34]圖7 中國和印度能源消費總量及能源強度與GDP的關系

研究發現，2005—2015年中國和印度的能源消費總量與其GDP均存在較好的正相關性。中國從2010年之后，能源消費增速逐漸低于GDP增速，表明能源消費和GDP增長呈現相對脫鉤態勢，而印度的GDP和能源消費增速一致且較為接近，未出現脫鉤的跡象。

其次，中國和印度的一次能源強度與其GDP存在一定的負相關性。2005—2015年期間印度的能源強度降低速度相較于中國更快。值得注意的是，雖然印度的經濟水平落后于中國，但能源強度低于中國，這主要是由印度特殊的產業結構所導致的。印度的支柱產業主要是服務業、旅游業和農業，而第二產業所占比重僅為26.5%，導致了印度較低的能源強度。

由于能源服務不足與國家的經濟發展水平密切相關，經濟增長可在一定程度上緩解能源服務不足。在解決能源服務不足問題時，經濟的發展依然是重要前提。因此，如何實現高質量發展，實現經濟和能源消費的脫鉤，是印度能源發展面臨的重要挑戰。

4.2 能源轉型

能源發展指數計算結果表明，中國和印度在能源服務不足產生的原因上存在一定的相似性，例如清潔能源和優質能源的不足。因此，中印兩國都十分重視能源轉型問題，并采取了一系列措施。兩國在能源轉型方面都提出了長期目標，如非化石能源消費占比的目標。不同的是中國已經對能源消費及碳排放達峰做出了承諾，而印度則主要針對能源強度提出了目標。例如，早在2014年11月，中國就承諾在2030年二氧化碳排放達到峰值，并且到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右[35]。而印度在2016年承諾在未來15年內將其單位GDP能耗在2005年的基礎上降低33%，并計劃到2030年非化石燃料發電占總發電量的40%[24]。

相比于中國，印度擁有較少的傳統化石能源儲量以及豐富的礦產資源。但印度礦產能源污染嚴重、國內人口眾多等問題給其能源供給造成了較大壓力，因此印度高度重視新能源開發戰略，采取了一系列措施加快調整能源結構。如積極發展太陽能光伏發電技術、進一步擴大風電裝機容量、重視核聚變發電技術和氫能發電技術。截至2019年11月底，印度可再生能源發電能力已達到84GW[36]。另一個差異是，印度較中國設有更多的能源管理部門，如1982年成立了非傳統能源部，2006年成立了新能源和可再生能源部等[37]，在一定程度上可供中國能源管理部門參考借鑒[37]。

值得一提的是，兩國在能源轉型方面具有較大的合作空間。中國在可再生能源發展領域已取得明顯成效，2018年中國可再生能源發電裝機達到728GW，也是全球最大的可再生能源投資國。而印度仍有眾多人口使用傳統生物質能源，在綠色能源技術領域需求旺盛。因此，可以充分挖掘兩國的合作潛力，探討適宜的綠色合作路徑。2016年，《中國落實2030年可持續發展議程國別方案》發布，提出建立“綠色技術銀行”[38]。綠色技術銀行匯聚了資源節約、能源利用、生命健康、環境友好等領域的先進綠色技術，并提供“綠色技術+金融+人才”的一體化解決方案，可為印度能源轉型發展提供支持。總的來看，兩國應結合各自特征和需求，攜手解決能源問題，取長補短，互利共贏[39]。

4.3 政策建議

中國和印度作為世界上的兩大新興經濟體，進行能源轉型不僅是兩國實現可持續發展的必經之路，也是全球能源發展趨勢的必然要求。中印兩國正處于經濟和社會發展的關鍵時期，處于能源轉型的“十字路口”，如何把握好正確的發展方向是重中之重。就目前情況來看，兩國在進行能源轉型的同時應牢牢結合本國國情，不能僅關注能源轉型本身而忽略客觀經濟規律。需要考慮何種能源轉型方案在近期所帶來的成本能夠被經濟系統消納包容，從長遠來看又能推動經濟的可持續增長。

對中國而言，能源轉型是實現綠色可持續發展的重要途徑。但在能源轉型時，不應一味追求經濟效能，而要因地制宜，結合當地產業布局和能源市場進行適當調整，避免棄風、棄光等現象的發生。此外，也應避免另外一種極端情況，即過于追求能源轉型目標而忽略了當地經濟水平的制約。各地方政府應在綠色低碳發展的大背景下，把握好當地經濟發展與能源轉型的相互關系，尋找因地制宜的轉型方案，既要使其初期成本能夠被經濟系統所接受，又要在長遠發展上能推動經濟高質量增長。此外，應注重利用科技創新推動清潔能源技術的開發，加快市場導向的綠色技術創新體系建設，大力發展綠色信貸、綠色保險、綠色債券等金融服務。

對印度而言，其能源服務不足狀況可通過三種方式改善：增加居民收入、降低能源價格和提高能源效率。其中居民收入和能源價格在根本上都受到國家經濟發展水平的制約，而經濟水平的提升不能一蹴而就，因此最有效的方式是提高能源效率、優化能源結構和轉變傳統生物能源利用方式，進一步發展清潔能源和可再生能源。另外，印度應針對能源服務不足的家庭或群體制定專項計劃，提供適當的財政補貼優惠政策；改善印度能源系統中能源數據的可收集性、一致性、可用性和透明度。同時，印度應加大與發展中國家的能源轉型國際合作，進一步加快可再生能源相關技術的引入消化和創新應用，可通過與中國綠色技術銀行平臺的合作，快速獲取綠色低碳技術信息和資源，多方聯動共同加速其能源格局的轉變。

5 結 論

(1)能源轉型是全球落實聯合國2030可持續發展目標過程中的重要議題。利用能源發展指數(EDI)方法，從能源可獲得性與可負擔性兩個維度衡量比較了中國和印度的能源發展利用情況。結果表明，2015年中國EDI為0.26，其中可獲得性指數與可負擔性指數均為0.26；印度EDI為0.478，其中可獲得性指數為0.412，可負擔性指數為0.544。結果表明，印度能源發展在總體上落后于中國，其主要差距表現在能源結構與能源價格兩方面。

(2)從2005年到2015年中國和印度的能源消費結構來看，煤炭、石油、木炭等傳統化石能源在能源消費總量中的占比逐步降低，電能、天然氣等清潔能源占比逐步升高，反映了兩國能源結構向清潔能源靠攏的趨勢。但印度能源消費結構中的傳統生物質能源占比較高，是中國同一指標的6.6倍(2017年)。同時，印度能源價格2010—2014年期間增幅達44.3%，年均增速達9.6%；而2005—2011年中國能源平均價格下降了21%。對中印兩國來說，適宜的能源轉型是提升其能源可持續供給能力和現代能源服務體系。

(3)中印兩國正處于經濟和社會發展的關鍵時期，在進行能源轉型時均應牢牢結合本國國情，在關注能源轉型的同時考慮其社會經濟成本和其他代價。其中，中國應注重利用科技創新推動清潔能源技術的開發和轉移轉化，加快市場導向的綠色技術創新體系建設，大力發展綠色信貸、綠色保險、綠色債券等金融服務。對于印度來說，應加快優化能源結構，轉變傳統生物能源利用方式，進一步發展清潔能源和可再生能源；同時開展能源轉型國際合作，引入新興綠色能源技術，實現合作共贏。