中国能源供需特点与能源结构调整

高文永,单葆国

(1.武汉大学经济与管理学院,湖北武汉 430072;2.国家电网能源研究院,北京 100052)

●能源资源环境问题研究

中国能源供需特点与能源结构调整

高文永1,单葆国2

(1.武汉大学经济与管理学院,湖北武汉 430072;2.国家电网能源研究院,北京 100052)

作为关系国家经济命脉的战略资源,能源是经济发展和社会进步不可缺少的物质条件。本文首先梳理和回顾了改革开放以来我国能源供应和消费情况,从时间、地域、供应结构、消费结构等四个维度分析了能源供需的特点。其次,基于供应能力和需求总量展望了未来能源供需前景及问题。最后,以能源结构调整为视角,阐述了破解我国能源供需问题的政策建议。

能源供需;特点;结构调整

随着我国经济社会的快速发展,能源供需总量持续攀升,业已成为世界上最大的能源生产国和第二大的能源消费国。现阶段,我国正处于全面建设小康社会的关键期,工业化和城镇化的步伐不断加快,能源供需矛盾作为经济发展和社会进步的“瓶颈”日益凸显。一方面,由于我国能源资源禀赋相对薄弱,能源供应能力难以完全满足快速增长的能源需求,导致部分地区“煤荒”、“油荒”、“电荒”和“气荒”事件不时发生,严重影响了经济运行和居民生活;另一方面,以煤为主的能源消费结构和庞大的能源消费总量导致了巨量的温室气体和污染物排放,给生态环境带来了沉重压力,经济和社会的可持续发展面临严峻挑战。

一、中国能源供需状况

(一)能源供应状况

图1 1978-2007年我国一次能源生产总量变化趋势及占世界比重

图2 1978年一次能源供应结构

图3 2008年一次能源供应结构

改革开放以来,我国能源供应能力不断增强,一次能源生产总量由1978年的6.3亿吨标煤增至2008年的26.0亿吨标煤①若未加说明,文中数据均源于国家统计局和国家能源局。,年均增长4.9%,占世界一次能源生产总量的比重由1978年的6.3%增至2007年的14.8%;人均能源产量由1978年的0.6吨标煤增至2007年的1.9吨标煤,年均增长3.5%,人均能源产量由世界平均水平的27.7%上升至66.3%。

从能源供应结构看,2008年原煤产量达到27.9亿吨,占一次能源产量的比重为76.7%,较1978年提高6.4个百分点,占世界原煤产量的比重为41.2%,位居世界第一位;原油产量达到1.9亿吨,占一次能源产量的比重为18.5%,较1978年下降13.3个百分点,占世界原油产量的比重为4.8%,位居世界第五位;天然气产量为760.8亿立方米,占一次能源产量的比重为3.9%,较1978年提高1.0个百分点,占世界天然气产量的比重为2.5%,位居世界第9位;水电、核电与风电占一次能源产量的比重为9.0%,较1978年提高5.9个百分点。

(二)能源消费状况

随着经济的持续快速发展,我国能源消费总量和人均能耗不断提高,一次能源消费总量由1978年的5.7亿吨标煤增至2008年的28.5亿吨标煤,年均增长5.5%,占世界一次能源生产总量的比重由6.1%增至17.6%;人均能源消费由1978年的0.6吨标煤增至2008年的2.1吨标煤,年均增长4.4%,人均能源消费由世界平均水平的27.1%上升至89.0%。

从能源消费结构看,2008年我国煤炭消费量达到 27.4亿吨,占一次能源消费的比重为68.7%,较1978年下降了2.0个百分点,占世界煤炭消费总量的比重为42.6%,位居世界第一位;石油消费量达到3.8亿吨,占一次能源消费的比重为18.7%,较1978年下降4个百分点,占世界石油消费量的比重为9.6%,位居世界第二位;天然气消费量为807亿立方米,占一次能源消费的比重为3.8%,较1978年提高0.6个百分点,占世界天然气消费的比重为24.2%,位居世界第8位;水电、核电与风电占一次能源消费的比重为8.9%,较1978年提高5.5个百分点。

图4 1978-2008年我国一次能源消费总量变化趋势及占世界比重

图5 1978年一次能源消费结构

图6 2008年一次能源消费结构

二、中国能源供需特点

(一)时间特点

从时间上看,基于能源供需总量(产量和消费量)的增速可以划分为“中—低—高”三个阶段。第一阶段为1978-1989年(中速阶段),期间一次能源生产和消费总量年均分别增长 4.5%、4.9%,大多数年份的能源生产和消费弹性系数均低于1,主要是因为能源工业的投资和建设滞后于国民经济发展,能源生产能力增长较慢,同时能耗相对较高的工业占国民经济的比重下降,抑制了能源需求增速。第二阶段为1990—2001年(低速阶段),期间一次能源生产和消费总量年均分别增长2.6%和3.4%,增速明显低于第一阶段,能源生产和消费弹性系数大多低于0.7(1997和1998年均为负),主要是因为该阶段在亚洲金融危机等外部因素和无效消费下降、能源替代加快、能源价格上升、产业结构优化、科学技术进步等内部因素共同作用下[1][2],能源生产和消费增速放缓。第三阶段为2002至今(高速阶段),从2002至2008年一次能源生产和消费总量年均分别增长10.4%和11.5%,能源生产和消费弹性系数总体处于0.7-1.6的区间,这主要是因为期间出口拉动经济快速增长,同时重工业化和城镇化的进程加快,拉动能源生产和消费持续攀升。

(二)地域特点

从地域上看,各地区能源供需呈显著的“收敛”趋势,各品种能源流动半径明显加大。改革开放以来,我国东部、中部和西部地区①本文东部地区包括北京、天津、辽宁、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、广西和海南;中部地区包括山西、吉林、黑龙江、河南、湖北、湖南、安徽和江西;西北地区包括陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、内蒙古、四川、重庆、贵州、云南和西藏。能源在供需总量上均实现了快速增长,由于经济发展和资源禀赋的地区间差异,能源生产上呈西、中、东依次减少的格局,能源消费则呈西、中、东依次增加的分布。随着能源资源在东、中、西地区的大规模调配,各品种能源的流动总量和半径逐年增加。据张雷等(2009)测算,2006年全国能源资源(矿物燃料)的流动规模达15亿吨,较1980年增长了近10亿吨,矿物燃料的平均运输距离达1766公里,较1980年增长了1300多公里,其中,原油、天然气和原煤的平均运输距离依次下降,分别为6089、1439和 448公里[3]。

(三)供应结构特点

从供应结构看,煤炭在我国一次能源供应中一直是主力军,能源供应对进口的依赖程度不断加深。在我国能源的供应结构中,煤炭的储量相对丰富、分布较为广泛、加之易于开采、价格较低,长期以来一直是我国能源供应的主力军,新世纪以来由于内蒙古、新疆、宁夏等地煤炭资源的大规模开发,加之原有产煤大省山西和陕西新增产能的不断释放,煤炭产量不断跃升新的台阶,目前占一次能源产量的比重已超过3/4,约为世界平均水平的3倍;石油则由于资源相对匮乏、开发时间长,产量增长缓慢,1978-2008年年均仅增长2.0%,2008年原油占一次能源产量的比重为10.4%,仅为世界平均水平的1/3左右;天然气由于储量少、供应能力不足,占一次能源产量的比重长期处于2%-4%的低区间,远低于世界平均水平;水电、核电、风电等清洁能源占一次能源产量的比重逐年提高,但仍处于10%以下的较低水平,约为世界平均水平的60%。在我国能源的供应总量中,进口能源占能源供应量的比重一直保持上升态势,特别是自1992年开始我国成为能源净进口国以来,主要能源品种的对外依存度不断加深,2009年,我国原油的对外依存度已超过50%,并首次成为煤炭净进口国,煤炭净进口量突破1亿吨。

(四)消费结构特点

从消费结构看,化石能源在能源消费总量中占主导地位,高载能和第二产业用能占能源消费的比重不断上升,能源消费产生的碳排放量持续攀升。分品种看,由于化石能源一直是能源供应的主力军,决定了化石能源在能源消费结构中的主导地位,2009年,煤炭、石油、天然气三大化石能源在我国一次能源消费总量中的比重达到92.9%,较1978年下降了3.7个百分点,但较世界平均水平仍高出5个百分点;化石能源中,污染相对严重的煤炭占一次能源消费总量的比重达70.6%,远远超出OECD国家19.9%的水平。分产业看,第二产业长期以来都是能源消费的主要驱动力。随着新世纪以来我国重工业化和城镇化进程的不断推进,高载能行业市场需求活跃、产能不断扩张,拉动高载能行业和第二产业用能占能源消费比重不断攀升,2007年,四大高载能行业①本文所取四大高载能行业分别为黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业和非金属矿物制品业。和第二产业占能源消费总量的比重分别为39.9%和73.1%,较2000年分别提高6.7和2.7个百分点。由于化石能源在能源消费结构中的主导地位,加之高载能和第二行业拉动能源消费总量快速增长,导致我国能源领域的碳排放持续攀升,成为世界最大的碳排放国家之一。据BP测算,2009年我国能源(煤炭、石油和天然气)消费的二氧化碳排放量达到75.2亿吨②BP:Statistical Review of World Energy 2010.,1978-2009年年均增长5.4%,当年占世界全部二氧化碳排放量的比重达24.2%,较1978年提高个16.4百分点;人均二氧化碳排放量为5.6吨,较世界平均水平超出1吨左右。

三、未来中国能源供需前景

(一)能源供应能力分析

在我国能源资源中,化石能源(煤炭、石油和天然气)的可采储量总计达到2112亿吨标准煤,占世界化石能源可采储量的比重为14.9%[4]。从各项化石能源资源可采储量占世界的比重来看,煤炭的比重最高,为21.8%,石油和天然气的比重均不到2%。清洁能源中,水能资源最为丰富,水力资源理论蕴藏量、技术可开发量、经济可开发量、已建及在建开发量均居世界首位,水电经济可开发装机容量40180万千瓦,年发电量达17534亿千瓦时;铀矿资源较为丰富,第二轮勘查预测结果超过200万吨,由于勘查面积尚不足国土的1/3,未来新增储量空间较大;风能也具有较好的资源禀赋,据第三次风能资源普查结果,陆地上离地面10米高处风能技术可开发量约为3亿千瓦;由于我国地域辽阔、海岸线长,太阳能、地热能、海洋能均具有数量较为可观的蕴藏量及可开发量。考虑到我国能源资源的储量及开发前景,未来一段时期内我国能源生产有望保持相对稳定的增速。

表1 我国化石能源可采储量及储产比(2007年末)

(二)未来能源需求展望

从国外发达国家在不同阶段经济社会发展及能源消费的变化规律来看,我国能源需求存在巨大的增长空间。2008年,我国人均能源消费为2.1吨标准煤,较世界平均水平低11个百分点,仅相当于OECD国家的32.2%,尚不及OECD国家1965年水平的一半。在未来较长一段时期内,我国还将处于工业化和城市化进程,这一发展阶段的“高能耗”特征决定了我国能源需求将保持较快增长速度。从国内外权威机构如IEA、EIA和国家发改委能源所的最新能源需求预测结果来看,到2020年中国一次能源的需求量为43亿吨(取三家机构各种情景的均值,下同)标准煤,到2030年一次能源需求量将达到51亿吨标准煤。

表2 中国一次能源需求预测结果 单位:百万吨标准煤

(三)未来能源供需前景

综合考虑未来一段时期内我国能源的供应能力和需求前景,我国能源供需将存在以下两方面的潜在问题:一方面,在能源供需总量和增速上,供应侧的能源生产能力将保持稳定较快增长,但受制于资源禀赋,产量增速不会太高;需求侧则将出现工业化和城镇化强力拉动能源消费的情况,能源消费总量将大幅上升,消费增速将持续高出生产增速。随着国内能源生产与消费的剪刀差越来越大,我国能源供应的对外依存度将越来越高,能源安全问题将愈发突出。另一方面,在能源生产和消费结构上,如果没有新的技术突破、大的结构变动和有力的政策支持,化石能源为主的供需格局在中长期内难以改变,特别是煤炭在我国能源供需结构中将长久保持主力军地位,若无碳捕捉等环保技术的研发及大范围推广应用,能源消费的最终产物如远超过环境容量的碳排放和酸性物质将对生态环境及气候变化产生难以估量的负面影响。

四、能源结构调整:破解能源供需难题的重要抉择

要从根源上破解能源供需难题,一个科学而重要的抉择即调整能源结构。调整能源结构有两层含义,一是加强石油、天然气等优质化石能源对煤炭的替代,降低煤炭在化石能源供需结构中的比重;二是大力开发水能、核能、风能、太阳能等清洁能源,大幅提升清洁能源在整个能源供需结构中的比重。

(一)加大能源投资

鼓励企业走出去,加大石油、天然气资源的对外直接投资,充分利用国际能源资源,努力提高石油、天然气资源占化石能源消费的比重。我国煤炭占一次能源消费比重过高的局面亟需改善,需进一步加大石油和天然气对煤炭的替代力度[5]。国内石油和天然气资源禀赋相对贫弱的特点决定了我国必须坚持“走出去”的开发战略,鉴于当前国际经济形势不景气,国际能源工业处于相对低潮期,正值我国能源投资的发展机遇期,国家应鼓励企业特别是大型央企采取直接投资、控股参股、贷款换石油或集资源、信贷、项目“一揽子”合作模式等方式积极参与中东、中亚、非洲和南美地区的油气项目投资和开发,努力增加海外油气资源供应。

(二)合理适度开发水电

水电是目前我国第一大清洁能源,截至2009年底,全国水电装机容量达到19769万千瓦,居世界第一位,但全国水电开发利用率仍不到40%,与国外发达国家相比(平均开发利用率在60%以上),水电仍有较大的开发潜力。考虑到西南地区(四川、重庆、贵州、云南和西藏)的水电开发利用率较低,应作为今后重点开发的对象。在开发的过程中,既要充分做好科研论证、避免对生态环境造成重大影响,又要着力改善水电建设的投融资环境、提高设计和施工技术,实现水电的合理适度开发。

(三)大力发展核电

核能是优质高效的清洁能源,截至2009年底,我国核电装机约900万千瓦,仅为全部发电装机的1%左右,未来发展潜力巨大。徐大懋院士认为,根据我国国情,到2035年核电在电源结构中的比重应达到发达国家平均水平,即容量占20%左右,电量占30%左右[6]。从当前我国核电发展的现状来看,人才和技术是发展的最大束缚,因此,既要大力培养核电研发、运维和管理人才队伍,又要加大引进国外先进核电技术二次创新力度,形成具有自主知识产权核心技术,逐步实现核电关键设备的国产化,在此基础上统筹、稳步推进东部沿海和中西部缺煤省份内陆核电建设。

(四)有序开发风能

风能是一种重要的清洁能源,截至2009年底,全国风电装机容量达1613万千瓦,占全部发电装机的比重仅为1.8%,未来发展前景广阔。当前大规模开发风能要抓紧做好两大问题,一是有序开发,避免盲目扩张,这是由于我国风能资源主要分布在远离电力负荷中心的内蒙古、新疆、甘肃、东北和青藏高原部分地区,大规模风电机组接入当地电网将给电网调峰、调频带来较大困难;二是在加速风电设备国产化进程的同时,加快制定风电标准、加强产业调控,形成有利于整机企业做大做强的局面,支撑风电行业的可持续发展。

(五)加快开发太阳能、生物质能、地热能等其他清洁能源

一是加快制定支持太阳能开发利用的价格、财政和税收等政策和行业准入标准,大力推广太阳能热水设备、太阳能一体化建筑、太阳能采暖和制冷工程,推进建设光伏发电系统或小型光伏发电电站,促进太阳能的大规模开发利用。二是加强对生物质能的利用,加大农村沼气建设力度,在经济发达、土地资源稀缺地区建设生活垃圾焚烧发电厂,在生物质资源丰富地区因地制宜建设以秸秆为燃料的发电厂和中小型锅炉。三是积极推进地热能和浅层地温能的开发利用,推广满足环保要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术。

[1]史丹.我国是如何以较低的能源消费实现高速经济增长的[J].中国能源,2002(11):8-11.

[2]刘宏杰,李维哲.中国能源消费状况和能源消费结构分析[J].国土资源情报,2006(12):39-44.

[3]张雷,黄园淅.改革开放以来中国能源供需格局演变[J].经济地理,2009(2):177-184.

[4]2050中国能源和碳排放研究课题组.2050中国能源和碳排放报告[M].北京:科学出版社,2009:835.

[5]周德群.中国能源的未来:结构优化与多样化战略[J].中国矿业大学学报(社会科学版),2001(3):86-95.

[6]徐大懋.加速发展核电——中国能源结构调整的必由之路[J].中国能源,2005(8):6-9.

Characteristics of Energy Supply and Demand and Adjustment of Energy Structure in China

GAO Wen-yong1,SHAN Bao-guo2
(1.School of Economics and Management,Wuhan University,Wuhan 430072,China;
2.State Grid Energy Research Institute,Beijing 100052,China)

As one strategic resource vital to the economic lifeline,energy is the indispensable material component for economic development and social progress.This thesis first summarizes and reviews the situation of energy supply and consumption in China since the reform and opening up,analyzing the characteristics of energy supply and demand from four dimensions on time,region,supply structure and consumption structure.Secondly,this paper envisions the prospects and issues on energy supply and demand on the basis of supply capability and gross demand.Finally,this paper illustrates the policy proposals to tackle the problems of energy supply and demand from the perspective of energy structure adjustment.

energy supply and demand;characteristics;adjustment of energy structure

F205

A

1008-2603(2010)05-0001-06

2010-08-20

高文永,男,武汉大学经济与管理学院博士研究生,高级经济师;单葆国,男,国家电网能源研究院高级工程师。

(责任编辑:李潇雨)