基于行业数据的中国工业能耗研究

张文武

0 引言

改革开放30多年来，中国经济发展取得了世人瞩目的成就，但我国工业增长过程中的高能耗、高污染现象日益受到社会各界的重视。1978～2010年期间，我国能源消耗排放的二氧化碳增速达4.8%，单位GDP能耗是美国的4倍，是日本的8倍多，这种高能耗、低利用效率的增长模式势必成为经济持续发展的巨大障碍，如不加以改善，今后中国几十年发展最大的制约因素将是环境恶化和能源短缺。如何在实现产业和经济的高速发展的同时保持较低的能源消耗，发展低碳经济已经成为目前以及未来相当一段时期内迫切需要解决的重要问题。在此背景下，能源消耗成为国内外学者探讨的热点，其中关于产业能源消耗的研究尤其引人关注。我国正处于工业化和经济转型的关键时期，产业调整及其快速增长必然引发能源消耗的大量增加，然而工业化过程中各行业在何种程度上影响能源消耗，数量上的关系如何？这些问题的解答对我国优化产业结构，发展“低碳经济”具有积极的理论和现实意义。

1 能源消耗和工业增长的基本特征

近十几年来，我国工业产值保持了快速稳定增长，1990～2010年工业生产总值数据由的6858亿元增加到160867亿元，年平均增长18.1%。与此同时，我国工业能源消费总量也从1990年的67578万吨标准煤上升到了2010年的220167万吨标准煤，平均增长速度为5.9%，工业生产总值增速与能源消耗增速之比为2.79:1。1991～2010年期间，虽然我国的工业增长率要高于能源消耗，但从2001年开始，工业能源消耗的增长率也在大幅提高，连续5年增长速度超过10%，2002和2003年甚至超过了同期工业生产总值的增长速度。主要原因是该时期投资过热，重工业在工业中的比重明显上升。全社会固定资产投资增幅达26%以上，钢铁、化工、水泥、电力等高耗能产业迅速扩张，高耗能产品大幅增长，从而导致能源消耗增长过快。从以上规律可以看出，总体上来讲我国工业增长和能源消耗是同步变化的，这也间接地反映出能源消费是工业增长重要的动力来源，为我国工业化的持续推进提供了重要的保障。

图1 1990～2010我国工业与能源消耗增长趋势

2 行业间能源消耗强度和能源效率差异明显

2.1 我国工业能源消耗强度与能源效率整体状况改善明显

能源消耗强度是指单位产值所消耗的能源量（吨标准煤/万元），能源效率则是指单位能源消耗的经济产出（万元/吨标准煤）。两者可以反映生产对能源的依赖以及生产过程中能源的利用效率。

1990年以来，能源强度和能源效率有了巨大的改善。1991～2010年能源效率从0.1（万元/吨标准煤）上升到0.58（万元/吨标准煤），我国工业的能源消耗强度则从9.85吨标准煤/万元下降到1.69吨标准煤/万元。进入21世纪以后，能源利用效率增加的趋势愈加明显，从2000年的0.39上升至2010年的0.61，连续11年效率都在0.45以上，反映出能源利用的技术进步和改革在我国工业发展过程中已经显现成效。

2.2 我国各行业能源效率与能源消耗强度存在较大差异

利用行业层面数据进一步计算的各行业能源消耗强度和能源效率表现出巨大的差异。中国制造业两位数行业中，1995～2010年，非金属矿物制造业和黑色金属冶炼业是能源消耗强度最大的，主要包括钢铁冶炼生产、水泥制造、玻璃等建筑材料生产等高能耗行业。值得注意的是，这些行业的能源效率并没有太大的提高。石油加工及炼焦业、燃气生产和供应业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼产业等行业能耗强度排在2～5位，能耗强度大多在5吨标准煤/万元以上，远高于全部工业能耗的平均水平，尤其是钢铁、水泥、玻璃等相关建材行业的能耗强度所表现出的情况则更加严重。2000年黑色金属冶炼业能耗强度为13.64吨标准煤/万元，2010年非金属矿物制造业为11.22吨标准煤/万元，分别是当年平均值的6.3倍和6.1倍。这些都是我国工业能源消耗的重点行业，近年来房地产、建筑等相关行业的快速发展加剧了能源消耗的强度，如前文所述，2001～2006连续五年工业能耗的增长速度都达到了两位数，表现出比较严峻的能源消耗形势。

烟草加工业是我国工业能源消耗强度最小的行业，属于原料加工垄断性行业，具有一定的特殊性。能耗强度最低的前几位行业分别是交通运输设备制造业、电器机械及器材制造业、电子及通讯设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业，电子及通信设备的能耗强度最低，仅在0.3吨标准煤/万元左右，该行业高新技术依赖性强，投入产出比较高，对国家和地区的未来经济发展具有重要的战略意义，电子及通讯设备制造业在很多国家和地区都是重点发展和优先扶持的对象。交通运输设备制造业的能耗强度在2000年以后改善十分明显，能耗强度从0.97吨标准煤/万元降到2008年0.44吨标准煤/万元，在我国各行业能耗强度排名中上升也是非常快的，在统计的全部37个两位数行业中，交通运输业在1995、2000、2005和2010年能耗强度排名分别是27，26，30和34，且能耗强度有逐年下降的趋势，显示出该行业在节能降耗能力上的巨大优势和发展潜力。

我国的轻工业行业比如食品制造、纺织服装、饮料制造、家具、皮革、文教用品制造等的能源消耗强度基本保持稳定。从统计数据来看，食品、饮料加工等行业的能源消耗强度在1.2吨标准煤/万元上下，印刷业和记录媒介的复制，文教体育用品制造业的能耗强度在0.8吨标准煤/万元左右，皮革、木材加工及家具制造业等的能源消耗强度则更低一些，基本上在0.4吨标准煤/万元上下，这些行业主要是提供生活消费品和制作手工工具，满足人民群众日常生活消费需要，因此能源消耗强度历年的变化不大，与重工业相比，能源消耗处于较低水平。

电力、石化、燃气、供水等垄断性较高的行业在能耗强度排名中处于比较靠前的位置，能源消耗强度也在行业平均水平以上。其中石油加工及炼焦业和燃气生产供应业的能耗强度最高，2008年分别为5.13吨标准煤/万元和4.22吨标准煤/万元，其他年份也都在4吨标准煤/万元以上，基本高过同年份行业平均水平的50%左右。电力生产和水生产行业的能耗强度稍低，维持在3吨标准煤/万元左右，在37个行业中的排名在12—15位，近几年的变化不大。

总之，由数据计算结果来看，我国能源消耗强度较大的行业主要集中于黑色金属冶炼、非金属制造、石油加工等重工业领域，轻工业行业能源消耗强度普遍较低。交通运输设备制造业和电子及通讯设备制造业能源消耗强度处于较低水平，且近几年进步明显，对解决我国行业的能耗问题具有积极的意义。

3 我国制造业能源消费结构的动态特征

能源消费结构是节能减排研究的重要指标，直接影响工业经济中各部门利用能源的方式及效率。能源消费结构是指能源总消费量中各类一次能源、二次能源的构成及其比例关系。

3.1 我国能源消费结构

我国能源消费主要以煤炭为主，石油、天然气增长极为缓慢。在能源消费结构中，煤炭和石油每年的份额均在90%以上，其中煤炭占70%左右，石油为20%上下。其中，1995年我国工业能耗结构中煤炭所占份额达77.40%，石油为18.3%，天然气、水电占不到2%，核电仅为0.13。进入21世纪以后，我国天然气、水电和核电等在能源消耗构成中的比例逐年上升，虽然份额仍然较低，但是各种成就显示我国能源消费结构在逐步改善。2000～2009年，我国水电、核电、风电和太阳能利用取得长足发展。2009年水电装机达到1.97亿千瓦，居世界第一。风电装机连续4年翻倍增长，超过2200万千瓦，跃居世界第三；预计今年将突破3000万千瓦，将位居世界第二。核电投运机组11台、装机容量910万千瓦，占整个电力装机比重1%，比例并不高，但在建23台、2540万千瓦，占世界在建57台机组的40%，在建规模居世界第一。太阳能热水器总集热面积达到1.45亿平方米，沼气年产量约130亿立方米，均居于世界前列。

3.2 国外能源消费结构比较

根据国际能源组织按地区统计的能源结构组成，近年来全球能源消费结构中，石油平均占35.8%、天然气平均占23.7%，煤炭平均占28.4%，核能平均占5.8%，水力平均占6.3%。大多数发达国家的石油消费比例都超过40%，其中美国石油消费占全部能源消费的40%，而意大利和韩国更高，石油消耗比例接近47%。尽管中国石油消费量排全球第二，但在总能源消费中的比例仅为20%左右，与世界其他国家相比仍然处于较低阶段。天然气消费比例的世界平均水平为23.7%，俄罗斯是天然气生产大国，是世界上惟一天然气消费比例超过50%的国家，其他发达国家能源结构中天然气的比例也在20%左右，而中国仅为3%左右。在世界能源消费结构中煤炭所占份额平均水平为31.3%，而中国煤炭比例高达70%，发达国家煤炭消费比例都低于世界平均水平，其中，法国仅为5%。

世界上各主要发达国家在1979和1980年左右的能源结构以石油和煤炭能源为主，这两种能源的比例在60%以上。其中日本对煤炭和石油依赖性更高，比例超过90%。美国和西欧国家则由于天然气利用比例较高（20%～30%），石油和煤炭能源比例稍低。2007和2008年的数据显示，美国、西欧国家、日本和澳大利亚等国家的能源消费结构中最大的变化在于核电比例的增加，石化能源和非石化能源逐渐趋于平衡。

总之，我国总体能源消费结构虽然符合我国能源资源情况，在近年来也有了相当程度的改善，但相比其他发达国家，我国的能源消费结构还是不太合理，面临严峻的环境压力。我国应该降低煤炭在能源消费中的比例，加大核能和天然气等能源的开发利用力度，鼓励节能和推广应用可再生能源。

4 政策建议

（1）加快工业产业结构调整，有利于降低行业能源消耗强度。我国工业发展过程中，行业间能源效率差异巨大，钢铁、化工、水泥、电力等行业能源消耗强度较高，是能源消费的主要部门。因此，应该加快产业结构调整，努力转变经济增长方式，优先发展汽车制造、电子信息、机械制造等低能耗、高产出的部门，推动国民经济结构轻型化、信息化和节能化，是我国发展低碳经济，实现节能降耗的根本途径。

（2）优化能源消费结构，积极发展可再生能源和替代能源。我国现有的能源结构过度依赖煤炭、石油等石化能源，天然气、水电及核电等其他能源利用严重不足。因此，我国在没有办法在短期内改变对煤炭严重依赖情况的现实下，努力提高对天然气的利用程度，并适当发展水电、核电以及太阳能、生物能等新型能源形势，逐步推进我国能源结构的合理化、平衡化。

（3）加强能源技术创新，提高行业能源利用效率。节能降耗应该从工业发展实际入手，通过开发能源利用新技术，不断提高能源利用率，是实现高产值、低能耗的发展道路的重中之重。推进产业部门的技术进步，通过开发具有知识产权的关键能源技术，引进先进节能设备，依托新技术改造传统产业等途径全面提高我国工业行业的能源利用效率。

（4）加强工业能耗统计监测，有针对性的制定产业政策。我国目前的能源统计数据相对较为宏观，存在指标体系不健全，分类较粗等问题，能源的统计监测对工业行业发展的指导作用巨大，不仅可以为国家制定产业政策提供数据参考，还可以为企业发展提供自省依据。因此，完善统计指标，加强产业能源统计监测对我国发展低能耗经济具有非常重要的作用。

（5）注重发挥政府管理部门的引导作用，促进企业等主体的节能积极性。政策、技术和资金是节能减排三个最重要的要素，政府和企业是这些要素最主要的载体，通过国家政策的鼓励引导，逐步激发企业节能降耗的积极性，通过政策化的规定和市场化的手段实现生产和节能减排的良好结合，在不影响我国经济稳定快速发展的前提下，将能源利用和新能源开发落到实处。

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