２０２０年中國能源需求情景分析

　　黨的十六大明確提出了“全面建設小康社會，在優(yōu)化結構和提高效益的基礎上，國內(nèi)生產(chǎn)總值到2020年力爭比2000年翻兩番”，并且提出“到2020年基本上實現(xiàn)工業(yè)化”的奮斗目標。

　　全面建設小康社會，意味著越來越多的農(nóng)村人口將進入城市，城市化進程將大為加速，也將大大推動服務業(yè)，交通運輸業(yè)加速發(fā)展；隨著城鎮(zhèn)居民收入水平的不斷提高，小汽車越來越多地進入家庭；農(nóng)村居民也將更多地使用商品能源。

　　到2020年中國基本實現(xiàn)工業(yè)化，意味著工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模仍要持續(xù)擴大。代表工業(yè)生產(chǎn)的第二產(chǎn)業(yè)今后仍將繼續(xù)成為經(jīng)濟增長的主角，工業(yè)部門是能源消費強度最高的經(jīng)濟部門，在未來20年里，中國工業(yè)部門仍需要更多的能源供應。

　　按照國外的研究成果和目前國內(nèi)東南沿海地區(qū)的能源消費現(xiàn)狀，如果屆時中國基本實現(xiàn)工業(yè)化，人民生活水平全面達到小康水平，其能源需求有可能遠遠超過40億噸標煤。而國內(nèi)資源供應，特別是優(yōu)質(zhì)能源供應面臨挑戰(zhàn)，此外，如何提高能源利用效率、增強國民經(jīng)濟總體競爭力，如何解決國內(nèi)能源環(huán)境以及與能源直接相關的全球氣候變化問題也都關系到中國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展目標乃至全面建設小康社會目標能否順利實現(xiàn)。

　　從國際經(jīng)驗看，迄今為止還沒有任何國家已經(jīng)開拓出了經(jīng)濟持續(xù)高速增長，又能大幅度限制能源增長與溫室氣體排放的發(fā)展道路。發(fā)達國家人均能源消費和排放是發(fā)展中國家平均水平的幾倍到十幾倍，又有經(jīng)濟和技術優(yōu)勢，仍尚未能顯著地削減其人均能源消費和人均溫室氣體排放。實現(xiàn)低排放高發(fā)達水平的可持續(xù)發(fā)展，沒有現(xiàn)成的模式可以照搬。但另一方面，中國的能源發(fā)展也面臨很多機遇。采用合適的研究方法，探討中國未來可能的能源消費模式，把握中國未來能源需求的發(fā)展前景，對中國政府制定相應的能源戰(zhàn)略、政策、法規(guī)、條例具有非常重要的意義。

　　因此采用合適的研究方法，探討中國未來可能的能源消費模式，把握中國未來能源需求的發(fā)展前景，對中國政府制定相應的能源戰(zhàn)略、政策、法規(guī)、條例具有非常重要的意義。

　　情景設定

　　早在1999年，國家計委能源研究所在美國能源基金會和殼牌基金會的支持下，開始對我國的可持續(xù)能源發(fā)展進行深入和系統(tǒng)的情景分析研究，2003年初，能源所完成了《中國可持續(xù)發(fā)展能源暨碳排放情景分析》項目（以下簡稱《能源與碳排放項目》研究）。該研究選擇、開發(fā)了中國可持續(xù)發(fā)展能源需求的3個情景，它們都考慮了可持續(xù)能源發(fā)展的目標，但不同情景可持續(xù)發(fā)展的政策執(zhí)行力度、能源技術選擇不盡相同，能源需求和供應也有所差別，具體而言：

　　情景1：設想經(jīng)濟發(fā)展促進能源效率的提高，但市場競爭壓力又在某種程度上限制了企業(yè)在提高能源效率方面的投入。清潔燃料技術受成本、資源等因素的限制，推廣和應用不夠廣泛。

　　情景2：以國家和各部門的“十五”計劃和后十年展望為依據(jù)，假定政府所規(guī)定的主要社會經(jīng)濟目標能夠順利實現(xiàn)?？梢哉J為情景2是各部門專家根據(jù)政府的“十五”計劃和后十年規(guī)劃目標對可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展和可持續(xù)能源發(fā)展前景的詮釋。

　　情景3：是一個比較理想的情景。該情景要求在提高能效、經(jīng)濟和能源結構調(diào)整、環(huán)保保護和推動技術進步方面有重大舉措，假定宏觀調(diào)控和推動可持續(xù)發(fā)展的政策效果十分顯著。同時外部環(huán)境也比較理想，中國可以充分利用國際能源市場獲得優(yōu)質(zhì)能源資源，使能源結構的調(diào)整取得實質(zhì)性的進展。中國能夠順利地從國外引進先進的技術、設備與人才等等，到2020年中國的能源效率水平在世界上處于比較領先的地位。

　　十六大明確提出“全面建設小康社會”的發(fā)展目標，要求“到2020年，ＧＤＰ要力爭比2000年翻兩番”“到2020年基本實現(xiàn)工業(yè)化”，“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強”，上述發(fā)展戰(zhàn)略與目標豐富和發(fā)展了小平同志提出的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，對實現(xiàn)第三步戰(zhàn)略目標的前期階段（2000－2020年）作出了全面規(guī)劃?？紤]到《能源與碳排放項目》中情景設計工作在2001年之前開展，其中，宏觀情景設定主要基于小平同志“分三步走實現(xiàn)現(xiàn)代化”的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，2000－2020年期間相對具體的社會經(jīng)濟發(fā)展目標主要引自政府的“十五規(guī)劃”、其他“中長期發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃”以及國內(nèi)相關機構的研究成果。雖然《能源與碳排放項目》對20年后的中國社會經(jīng)濟發(fā)展趨勢的判斷與十六大報告提出的目標基本一致，如今后20年中國ＧＤＰ保持年均7％的增長率等，但有些具體的發(fā)展指標不可能提前反映到“中長期能源情景”設計之中。另一方面，《能源與碳排放項目》設置的3個情景主要側重中國可持續(xù)發(fā)展狀況下的能源需求趨勢，沒有分析經(jīng)濟增長模式不變，可持續(xù)發(fā)展執(zhí)行不力下的中國能源需求情景。

　　因此，課題組認為有必要在《能源與碳排放項目》研究的基礎上，側重對“ＧＤＰ翻兩番”、“全面建設小康社會”下的能源發(fā)展道路進行比較分析。為了著重比較不同的政策執(zhí)行力度對實現(xiàn)未來能源需求的影響，課題組也設計了“ＧＤＰ翻兩番”下的3個2020年中國能源需求情景：

　?。虑榫埃海牵模蟹瓋煞鐣?、經(jīng)濟、能源情景假設與《可持續(xù)發(fā)展能源暨碳排放情景分析》項目中情景2類似；

　?。们榫埃ㄓ址Q強化政策情景）：ＧＤＰ翻兩番，突出產(chǎn)業(yè)、能源、環(huán)境政策的影響力，主要社會／經(jīng)濟／能源情景假設與《能源與碳排放項目》中的情景3接近；

　?。燎榫埃ú徊扇√貏e的政策措施）：ＧＤＰ翻兩番，社會、經(jīng)濟、能源情景的設定參照了《能源與碳排放項目》中的情景1與本項目的Ｂ情景。

　　情景計算結果分析

　　本文所提及的能源不包括傳統(tǒng)的生物質(zhì)能。

　　在進行結果分析前，課題組有必要將本課題中涉及的能源基本概念、計算思路以及模型計算所需參數(shù)再次做比較明確的說明：

　　終端部門的劃分：終端部門包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通、商用以及民用部門，工業(yè)部門又包括能源行業(yè)（煤炭生產(chǎn)、煉油、電力行業(yè)等）、鋼鐵、建材、化工、造紙、機械制造等等。本研究中，課題組將煤炭采掘、油氣開采、電力生產(chǎn)、煉油、煉焦、制氣等能源加工轉(zhuǎn)換企業(yè)生產(chǎn)用能源（自用能）都算作終端部門的能源消費。國內(nèi)也有專家在計算終端用能時，將煤炭、油氣田、煉油、發(fā)電、電廠自用能源算作加工、轉(zhuǎn)換和儲運環(huán)節(jié)，這樣加工轉(zhuǎn)換部門的能源消費量較高。

　　終端能源消費（需求）：指農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通、商用以及民用部門消費的能源。品種包括二次能源，如汽油、航空煤油、柴油、燃料油、ＬＰＧ、煤炭、焦碳等等；也包括工藝過程（或生活）所消費的一次能源，如原煤、原油等化石燃料，太陽能、地熱、水電等可再生能源。

　　終端能源消費量折標換算：在折算終端能源消費量時，電力、熱力均按當量熱值計算，即每千瓦時的電力按860大卡或0．1229千克標煤，每百萬焦耳的熱量按1．4286千克標煤計算；汽油、煤油、柴油、ＬＰＧ等油品均按10000千卡／千克計算；煤炭及其制品按5000千卡／千克計算；天然氣按1．33千克標煤／立方米計算。

　　一次能源消費量折標換算：水電、核電等一次電力均按當量熱值計算，即每千瓦時860大卡或0．1229千克標煤；原煤按5000大卡／千克計算，原油按10000大卡／千克計算，天然氣按9310千卡／立方米計算。

　　基年數(shù)據(jù)：十六大報告提出，到2020年要全面實現(xiàn)小康，其中ＧＤＰ要在2000年的基礎上翻兩番。為了便于分析，課題組將基年選定為2000年。與其他年份（1998年、1999年）的數(shù)據(jù)相比，2000年能源消費數(shù)據(jù)，國家統(tǒng)計局已進行了調(diào)整。但正如方法論中所言，國家統(tǒng)計局與部門行業(yè)的能源數(shù)據(jù)仍然有所不一致，特別是煤炭消費量實際上，1997年以來我國能源消費數(shù)據(jù)的波動主要表現(xiàn)在煤炭產(chǎn)量和消費量上，國內(nèi)有關機構曾對國內(nèi)的煤炭生產(chǎn)進行過調(diào)查研究和全面分析，認為2002年以前的煤炭產(chǎn)量、煤炭消費量統(tǒng)計遠離真實，是在特定時期造成的扭曲信息，2002年14億噸的煤炭產(chǎn)量只是消除歷史偏差后的正?；貧w。在實際處理時，課題組對出現(xiàn)明顯數(shù)據(jù)差異的行業(yè)（如建材、石油煉制、造紙），在考慮行業(yè)數(shù)據(jù)來源可信的基礎上，采用了和行業(yè)數(shù)據(jù)較為接近的數(shù)值。這樣，與國家統(tǒng)計局公布的2000年終端能源消費量（9．25億噸標煤，按當量熱值計算），調(diào)整后的2000年全國終端能源消費量為9．85億噸標煤（比國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)高6．5％）；國家統(tǒng)計局公布的2000年能源消費總量為12．46億噸標煤（水電、核電等一次電力按當量熱值，即860大卡／千瓦時計算），調(diào)整后同口徑的能源消費總量為12．97億噸標煤。

　?。ㄒ唬┙K端能源需求及其構成

　　2020年三個情景的終端能源總需求分別為24．8億噸標準煤、22．5億噸標準煤和19．1億噸標準煤，與其它兩個情景相比，Ｃ情景中由于設定了終端用能部門將實施更有效的節(jié)能措施，包括結構調(diào)整的宏觀節(jié)能措施以及技術進步帶來的直接節(jié)能效益，得到了比較低的終端能源消費。

　　3個情景反映了一個共同趨勢，未來在終端能源消費部門，對優(yōu)質(zhì)能源需求的增長將高于能源總需求的增長速度。

　　從分品種的能源需求增長看，天然氣、電力和石油將成為終端部門增長比較快的能源品種，而煤炭消費要低于終端能源消費的平均增長速度。國外的發(fā)展趨勢也表明，煤炭將越來越多地用于加工轉(zhuǎn)換部門，如發(fā)電，而在終端部門的消費構成比例越來越低。

　　工業(yè)部門仍將是我國主要的能源消費大戶。但采取不同的發(fā)展道路，工業(yè)部門的能源需求會有比較大的變化。比較3個情景的終端能源消費部門構成可發(fā)現(xiàn)，雖然工業(yè)部門仍將是我國的能源消費大戶，但在終端能源消費中的構成逐年下降。

　　（二）一次能源需求及其構成

　　在Ｃ情景中，課題組假設，更多的電力將由非化石燃料發(fā)電提供，到2020年，我國能源需求總量將達到24．7億噸標煤；而Ａ情景中假設電力仍然更多地依靠火電，到2020年該情景的能源需求總量將達到32．8億噸標煤，比Ｃ情景高了33．0％。

　　電氣化水平是衡量一個國家生活水平高低的顯著標志，國際經(jīng)驗與國內(nèi)較發(fā)達地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀表明，當人均ＧＤＰ達到全面小康社會水平時，居民、商用部門電力、熱力需求增長將明顯增多。國際經(jīng)驗表明，為了更好地解決環(huán)境問題，煤炭將更多地用于加工轉(zhuǎn)換部門。我國的資源現(xiàn)狀以及日益加強的環(huán)境保護壓力也決定，在未來20年里，即便大力發(fā)展非化石燃料發(fā)電，煤炭仍將是主導的發(fā)電能源品種，煤炭在中國的一次能源結構中的比重也不會下降太快，在政策情景（Ｃ情景）中，設想居民和商用部門更多地消費電力、熱力、石油、天然氣等高效能源品種，除了工業(yè)鍋爐仍然以煤炭為主，煤炭消費更多地用于發(fā)電和供熱。這么設想也主要基于煤炭集中消費，較之其它部門更可以以相對低的成本進行污染物排放控制。同時，在加工轉(zhuǎn)換部門，也考慮了水電、核電、風能等非化石燃料發(fā)電，以減輕加工轉(zhuǎn)換部門的減排壓力，即便如此，到2020年我國的煤炭需求仍然接近21億噸。如果按照Ａ情景中的設想，我國2020年煤炭需求將高達29億噸，要比目前的產(chǎn)能水平高出1倍左右。

　　石油需求受國內(nèi)供應能力的限制，在強化政策情景（Ｃ情景）中，交通部門通過發(fā)展省能型的運輸方式，同時制定比較嚴格燃料效率標準，2020年我國交通部門的能源需求總量（折算成一次能源）可從Ａ情景的3．73億噸油當量下降到2．87億噸油當量，下降幅度可達30％。但無論如何，在未來20年，我國石油需求總量將在4．5億噸油當量以上。

　　相比石油，我國天然氣的開發(fā)利用程度相對較低，3個情景中均設想民用／商用部門對清潔能源的需求不可阻擋，而且化工部門更多轉(zhuǎn)向天然氣化工以提高能源效率；在電力部門，除了設想天然氣用于必要的發(fā)電調(diào)峰外，主要用于熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷三聯(lián)供，在上述假設前提下，我國天然氣需求達到1600億立方米以上，是目前消費水平的5倍以上。

　　與終端能源消費構成相對應，隨著居民、商用和交通用能的快速增長，產(chǎn)業(yè)部門在能源需求總量的比重也日趨下降。在Ｃ情景中，產(chǎn)業(yè)部門在能源需求總量構成中的比重已從2000年的72．7％下降到2020年的56．7％。其它兩個情景的產(chǎn)業(yè)用能比重也都下降到60％以下。這種趨勢也反映出，基本實現(xiàn)工業(yè)化后，生產(chǎn)性能源需求增長趨于緩慢，而“住”、“行”等方面的服務需求將導致能源需求的快速增長。

　?。ㄈ╇娏π枨蠹捌涔╇姌嫵?p>　　由于3個情景假設終端消費部門采用的技術選擇和節(jié)能政策措施執(zhí)行力度有所差別，表現(xiàn)在電力和熱力的符合需求上，也產(chǎn)生了顯著差別，強化政策情景（Ｃ情景）的終端電力需求量比Ａ情景高出4300多億度，占了Ｃ情景電力總需求的12％。但無論如何，人均電力消費量是衡量其消費水平和生活水平高低的標志，也是中國實現(xiàn)小康社會的重要支撐條件。關鍵是以什么樣的方式，既滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和人民水平提高的需求，又不對環(huán)境造成破壞，保證社會／經(jīng)濟／環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

　　情景設計時，課題組對未來我國的電源結構、發(fā)電效率和輸配電損失做了不同的設想，按照Ｃ情景的設想，如果優(yōu)化電源結構，大力開發(fā)水電、核電等一次電力；同時淘汰效率低的凝汽式機組等等提高供電效率的措施，要滿足2020年終端3．5萬億千瓦時的電力需求，我國發(fā)電裝機容量需從目前的2．8億千瓦增長到8．65億千瓦時，相當于今后20年每年新增2900萬千瓦的裝機。如果按照Ａ情景的設想，要滿足2020年的終端電力需求，則每年需新增裝機3300多萬千瓦。

　　3個情景對水力資源的開發(fā)力度要求均比較高，到2020年，Ａ情景要求水電開發(fā)量達到1．9億千瓦，強化政策情景（Ｃ情景）也要求開發(fā)2．4億千瓦（包括4000萬千瓦小水電），上述趨勢要求今后20年每年需開發(fā)630－900萬千瓦的水電裝機。由于Ｃ情景對核電的發(fā)展做了比較樂觀的估計，按照情景計算的結果，要求核電從2000年的210萬千瓦增長到2020年的4000萬千瓦，20年年均增速將高達15．9％。

　　化石燃料發(fā)電仍將是未來中國主要的供電方式，但采取不同的激勵政策，我國供電結構也可以出現(xiàn)多元化的局面，如在Ｃ情景中，水電、核電、風電等非化石燃料發(fā)電到2020年，比重可達屆時總發(fā)電量的三成左右。在化石燃料發(fā)電中，又以煤電為主。在Ａ情景中，我國發(fā)電、供熱用煤量高達14．8億噸，在強化政策的Ｃ情景中發(fā)電供熱用煤仍然達到10．7億噸。均占兩個情景煤炭需求總量的一半以上，由此可見，加工轉(zhuǎn)換部門的煤炭需求將成為我國未來煤炭需求的主要增長源。

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　　到2020年，Ａ、Ｂ、Ｃ三個情景的二氧化碳排放量將分別達到14．37億噸－碳、17．16億噸－碳和19．4億噸－碳，其中Ｃ情景與Ａ情景的碳排放量相差5億噸－碳。

　　造成3個情景碳排放差別的原因除了與能源需求總量有關外，能源需求結構的影響也很大。例如，Ａ、Ｂ、Ｃ三個情景的化石燃料需求總量分別為31．7億噸標煤、27．8億噸標煤、23．2億噸標煤，其中排放因子高的煤炭需求量分為20．7億噸標煤、17．9億噸標煤和14．7億噸標煤，分別占化石燃料需求量的65．3％、64．3％和63．1％。

　　從二氧化碳的人均排放量看，到2020年我國人均碳排放量如果不采取特別的措施，2020年將達到1．33噸－碳，比2000年高出1倍多，也將超過目前的世界平均水平，但仍低于ＯＥＣＤ國家2000年人均3．02噸－碳的排放水平；如果采取優(yōu)化能源結構、提高能源利用效率等措施，我國人均碳排放可保持較低的增長速度，2020年不到1噸－碳，比2000年水平高57％，屆時的人均碳排放量僅為目前ＯＥＣＤ國家的33％，世界平均水平的93％左右。

　　從分部門的碳排放看，產(chǎn)業(yè)部門依然是我國主要的二氧化碳排放源，到2020年，3個情景中產(chǎn)業(yè)部門的二氧化碳排放量在8．2億噸－碳11．7億噸－碳，占二氧化碳排放總量的57－59％。

　　隨著交通、建筑物用能的快速增長，這兩個部門的二氧化碳排放量在二氧化碳排放總量中的比重也不斷提高，Ａ情景中，居民／商用部門的二氧化碳排放量從2000年的1．3億噸－碳增長到2020年的4．9億噸－碳，年均增長率達到6．9％，在全國二氧化碳排放量中的比重也從2000年的16．1％提高到2020年的24．9％。而在Ｃ情景中，由于采取種種提高能源效率的措施，其二氧化碳排放總量和排放速度均有所下降，2020年居民／商用部門的碳排放量為3．76億噸－碳，20年年均增長速度為5．5％，但在全國二氧化碳排放總量中的比重依然達到26．2％。

　　（五）產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整對能源需求的影響分析

　　從長期來看，影響未來能源需求及其碳排放情景的關鍵因素是經(jīng)濟增長模式。在過去的二十年中國經(jīng)濟實現(xiàn)了持續(xù)高速的增長，其結果是，使中國經(jīng)濟告別了短缺時代。這一時期經(jīng)濟增長的明顯特征是物質(zhì)生產(chǎn)能力和生活能力粗放型的擴張和外延，其發(fā)展模式是高增長、高消耗、高污染。今后中國經(jīng)濟的增長隨著全球經(jīng)濟、資源的一體化進程加快，隨著技術進步在經(jīng)濟發(fā)展地位的逐漸加強，以及加入世界貿(mào)易組織等內(nèi)外部條件的變化，已具備了相對于前二十年高增長、低消耗的條件。

　　利用模型進行的3個情景計算結果表明，當政策組合（包括產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、各種結構的調(diào)整、進出口貿(mào)易以及高耗能產(chǎn)品進出口政策的調(diào)整等）處在最佳狀態(tài)時，未來20年，我國新增經(jīng)濟增量對能源的依賴程度可比過去二十年的依賴程度下降50％以上。

　　考慮到3個情景的能源需求差別是很多政策因素綜合影響的結果，為了著重分析產(chǎn)業(yè)結構變化對我國能源需求的影響，在Ｂ情景中，課題組假設其產(chǎn)業(yè)結構的演變按照Ｃ情景中的設定，即在未來中國工業(yè)化進程中，新型服務業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較快；在第二產(chǎn)業(yè)中科技進步作用比較大；而其它人口、城市化率、能源效率、行業(yè)結構、產(chǎn)品結構等等方面的設定仍然延續(xù)Ｂ情景的假設，得到了產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化方案的結果。從中可以看出，在產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化方案中，到2020年，其一、二、三產(chǎn)業(yè)的能源需求將為23．27億噸標煤，比Ｂ情景的能源需求總量要下降2．3個百分點。

　　為了分析新型工業(yè)化進程對未來中國能源需求的影響，課題組假設我國工業(yè)ＧＤＰ增加值按照2000年的產(chǎn)值構成比重不變，而工業(yè)部門內(nèi)部，如高耗能行業(yè)、輕工業(yè)以及制造業(yè)的能源效率改進水平一如Ｂ情景假設的那樣，到2020年，我國工業(yè)部門的終端能源需求總量將達到12．6億噸標煤，比Ｂ情景的結果高出7．7％（相當于0．9億噸標煤）。

　　由此可見，即便不考慮其它政策措施，僅僅改變經(jīng)濟增長方式一項，就可以對未來中國的能源需求產(chǎn)生積極影響。 （國家發(fā)改委能源所 “中國能源需求情景分析”課題組  執(zhí)筆人：戴彥德朱躍中劉志平）