馬 丁(國(guó)網(wǎng)能源研究院，北京 102209)

經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下中國(guó)中長(zhǎng)期能源展望

馬 丁
(國(guó)網(wǎng)能源研究院，北京 102209)

本文利用自底向上的能源需求預(yù)測(cè)模型體系，對(duì)新常態(tài)下的中國(guó)中長(zhǎng)期能源需求總量及結(jié)構(gòu)開展情景分析。結(jié)果顯示：“十三五”及2021～2030年期間，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速總體呈“傾角向下”的L型特征；能源需求增速逐步放緩，預(yù)計(jì)2020年和2030年需求總量分別為48.5～49.6億、54.3～58.2億噸標(biāo)煤；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，第三產(chǎn)業(yè)和居民部門成為拉動(dòng)能源增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Γ辉谵D(zhuǎn)型情景下，通過消費(fèi)側(cè)推進(jìn)節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略，供給側(cè)大力發(fā)展非化石能源，能夠順利實(shí)現(xiàn)“十三五”及中長(zhǎng)期非化石能源發(fā)展目標(biāo)和碳強(qiáng)度下降目標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)新常態(tài)；宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展；能源需求；展望

引言

2012年以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，增速換檔，結(jié)構(gòu)調(diào)整加快。在應(yīng)對(duì)氣候變化和“四大能源革命”等背景下，中國(guó)能源轉(zhuǎn)型步伐加快，新能源與可再生能源快速發(fā)展。在新常態(tài)期間，能源發(fā)展面臨更為復(fù)雜的內(nèi)部與外部環(huán)境。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)“十三五”及中長(zhǎng)期能源需求的總量及結(jié)構(gòu)是能源規(guī)劃的重要前提條件[1-4]。

本課題首先回顧了改革開放以來中國(guó)能源的消費(fèi)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，以“新常態(tài)”期間供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革取得顯著成效，“四大能源革命”穩(wěn)步推進(jìn)為基準(zhǔn)，力圖系統(tǒng)研究經(jīng)濟(jì)新常態(tài)條件下能源、電力供需市場(chǎng)的變化，旨在為中國(guó)能源戰(zhàn)略研究提供參考。

1 改革開放以來能源消費(fèi)特點(diǎn)

能源消費(fèi)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。改革開放以來，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，能源消費(fèi)規(guī)模逐年提升。一次能源消費(fèi)量從1978年的5.7億噸標(biāo)煤增至2015年的43.0億噸標(biāo)煤，總量增長(zhǎng)6.5倍，年均增長(zhǎng)5.6%。

能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。1978年煤炭占能源消費(fèi)總量的比重為72.0%，2015年，煤炭消費(fèi)量為39.7億t，占能源消費(fèi)總量的64.4%，較1978年下降7.6個(gè)百分點(diǎn)。近10年來，石油占能源消費(fèi)比重維持在17%左右，天然氣比重略有提高，2015年達(dá)到6%。隨著節(jié)能減排的深入推進(jìn)，非化石能源的消費(fèi)規(guī)模逐年提升，非化石能源占比從1978年的4%增至2015年的12%。

分行業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)深度調(diào)整。2000-2014年間，第二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)占比均保持在三分之二左右。在工業(yè)部門內(nèi)部，四大高耗能行業(yè)能源消費(fèi)占比累計(jì)超過60%，其中建材和化工行業(yè)能源消費(fèi)保持在10%左右，鋼鐵行業(yè)能源消費(fèi)占比上升顯著，從2000年的13%增至2014年的19%，提升近6個(gè)百分點(diǎn)。

東部仍是能源消費(fèi)重心，但西部地區(qū)能源消費(fèi)增速快于東中部。東部地區(qū)能源消費(fèi)總量較大，2000年之前能源消費(fèi)占比持續(xù)上升，之后不斷下降；西部地區(qū)能源消費(fèi)量較低，2000年以后能源消費(fèi)比重提升明顯。2015年，東部能源消費(fèi)占全國(guó)的比重為46.3%，中部為26.6%，西部為27.1%，中西部能源消費(fèi)量幾乎相當(dāng)。

2 模型與方法

本研究建立了自底向上的中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)模型體系，共分為3個(gè)模塊：宏觀經(jīng)濟(jì)分析模塊、能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)模塊、能源系統(tǒng)優(yōu)化分析模塊(圖1)。

圖1 中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)模型體系

2.1 宏觀經(jīng)濟(jì)分析預(yù)測(cè)模塊

宏觀經(jīng)濟(jì)分析預(yù)測(cè)模塊主要預(yù)測(cè)新常態(tài)下中長(zhǎng)期國(guó)內(nèi)及分部門生產(chǎn)總值等宏觀經(jīng)濟(jì)變量，為能源服務(wù)需求和能源系統(tǒng)優(yōu)化分析模塊提供輸入。本文采用2001-2015年數(shù)據(jù)建立全國(guó)及分部門生產(chǎn)函數(shù)，根據(jù)對(duì)未來勞動(dòng)力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、固定資產(chǎn)、技術(shù)等因素的判斷，預(yù)測(cè)“十三五”及中長(zhǎng)期全國(guó)及分部門增加值增長(zhǎng)情況。

2.2 能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)模塊

能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)模塊是能源需求預(yù)測(cè)模型體系的基礎(chǔ)。在本研究中，能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)模塊將終端部門分為工業(yè)、交通、商業(yè)、居民和農(nóng)業(yè)等。針對(duì)不同階段、不同部門的發(fā)展特點(diǎn)，分別采用物質(zhì)流分析法、計(jì)量經(jīng)濟(jì)法、產(chǎn)業(yè)周期曲線法和彈性系數(shù)法等開展預(yù)測(cè)。

2.3 能源系統(tǒng)優(yōu)化分析模塊

能源系統(tǒng)分析模塊是中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)模型體系的核心[5-6]。該模塊以China TIMES模型為基礎(chǔ)，以能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)模塊的結(jié)果為驅(qū)動(dòng)，通過設(shè)定不同的資源、技術(shù)和環(huán)境約束來分析不同政策或措施對(duì)能源系統(tǒng)的影響。模型的優(yōu)化目標(biāo)是滿足給定需求和約束下規(guī)劃期內(nèi)(2010-2050年)的總成本最小化。目標(biāo)函數(shù)如公式(1)所示：

式中：OBJ(z)代表不同階段的成本折現(xiàn)到z的系統(tǒng)總成本；dy代表折現(xiàn)率；R代表折現(xiàn)目標(biāo)年；Years代表模型考慮的時(shí)間周期；ANNC(y)代表技術(shù)成本；SLAV為折算到基年的資產(chǎn)殘值。

技術(shù)成本ANNC(y)如公式(2)所示：

ANNC(y)=INVC(y)+INVT(y)+INVD(y)+FIXC(y)+

式中：INVC代表技術(shù)投資成本；INVT代表投資相關(guān)的稅收和補(bǔ)貼；INVD代表拆除費(fèi)用；FIXC代表固定運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；FIXT代表與固定年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用相關(guān)的稅收和補(bǔ)貼；VARC代表可變年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；ELASTC代表價(jià)格彈性導(dǎo)致的需求變化的成本；LATER代表裝置回收費(fèi)用。

3 情景設(shè)計(jì)

3.1 基本假定

綜合現(xiàn)有規(guī)劃和未來預(yù)測(cè)，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)行初步假定。人口從2010年的13.6億增至2035年的峰值14.7億，然后下降到2050年 的14.2億。城鎮(zhèn)化率從2010年的49.7%逐漸提高到2050年的73.9%。第三產(chǎn)業(yè)比重從2010年的43.2%逐年提高到2050年的61.7%。

3.2 情景設(shè)計(jì)

基于引言中對(duì)能源行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展目標(biāo)的介紹與分析，本文設(shè)計(jì)了兩個(gè)情景來對(duì)“十三五”及中長(zhǎng)期能源的發(fā)展予以模擬。

情景一 基準(zhǔn)情景，作為情景比較與分析的基礎(chǔ)?！笆濉逼陂g，中國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)了一系列有關(guān)節(jié)能減排的法規(guī)政策，直接或間接地對(duì)能源行業(yè)提出了要求。本文設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)情景將基于能源行業(yè)在“十二五”期間的發(fā)展，并充分考慮已采取的與能源行業(yè)發(fā)展和非化石能源發(fā)展相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)，不再附加其他額外針對(duì)性政策。

情景二 轉(zhuǎn)型情景，為模擬新政策措施得以實(shí)施的情況，在滿足碳排放達(dá)峰、非化石能源占比上升以及碳強(qiáng)度下降等目標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革穩(wěn)步推進(jìn)，“一帶一路”發(fā)展取得顯著成效，能效平穩(wěn)提高，清潔替代與電能替代步伐顯著加快的情況。

4 “十三五”及中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)

根據(jù)前述兩個(gè)情景，綜合考慮能源利用效率、能源價(jià)格、碳排放約束以及能源政策等因素，采取中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)模型體系，對(duì)“十三五”及中長(zhǎng)期能源需求增長(zhǎng)進(jìn)行分析。

4.1 能源需求總量

能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，2020年以后增速明顯放緩。在轉(zhuǎn)型情景下，2015～2020年我國(guó)一次能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)2.4%，2020年達(dá)到48.5億噸標(biāo)煤，較2015年增加5.5億噸標(biāo)煤；2021～2030年，隨著工業(yè)化基本完成，加之能源效率進(jìn)一步提升，一次能源消費(fèi)增速將降至1.1%，到2030年達(dá)到54.3億噸標(biāo)煤，較2020年增加約5.8億噸標(biāo)煤，增長(zhǎng)約12%。與轉(zhuǎn)型情景相比，基準(zhǔn)情景下能源消費(fèi)增速較快，2020、2030年消費(fèi)總量分別高出2.8億、3.9億噸標(biāo)煤。

圖2 兩種情景下的能源需求總量

4.2 能源需求結(jié)構(gòu)

一次能源結(jié)構(gòu)趨于清潔化和低碳化，非化石能源成為第二大能源。在轉(zhuǎn)型情景下，2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將升至16.8%，較2015年上升4.8個(gè)百分點(diǎn)；2030年非化石能源比重達(dá)到22.8%。煤炭消費(fèi)受“總量控制”和“煤改電”等因素影響，在2020年后進(jìn)入“零增長(zhǎng)”，2030年占一次能源消費(fèi)比重降至50%以下。與轉(zhuǎn)型情景相比，基準(zhǔn)情景下煤炭和石油占比相對(duì)較高，非化石能源和天然氣比重則偏低。

表1 兩種情景下一次能源分品種結(jié)構(gòu)

交通、商業(yè)和居民成為能源消費(fèi)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)型情景下，2020年工業(yè)用能達(dá)到22億噸標(biāo)煤，占終端能源需求的61.2%，在終端能源消費(fèi)中居于主導(dǎo)地位。2021～2030年，終端用能增量的60%左右來自第三產(chǎn)業(yè)和居民生活，到2030年第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用能占比將超過40%。與轉(zhuǎn)型情景相比，基準(zhǔn)情景下工業(yè)、交通和居民部門的能源消費(fèi)量相對(duì)較高，第一產(chǎn)業(yè)的能源消費(fèi)量幾乎相當(dāng)。

表2 兩種情景下終端能源分部門結(jié)構(gòu)

5 主要結(jié)論及建議

本文基于自底向上的能源需求預(yù)測(cè)模型體系，對(duì)“十三五”期間及中長(zhǎng)期能源消費(fèi)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了展望分析，主要研究結(jié)果如下：

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)階段，我國(guó)能源消費(fèi)增速逐步放緩，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。2020年的能源消費(fèi)總量目標(biāo)區(qū)間在48.5～49.6億噸標(biāo)煤；2030年能源消費(fèi)總量目標(biāo)區(qū)間在54.3～58.2億噸標(biāo)煤。

從完成既定目標(biāo)的角度，我國(guó)應(yīng)及早制定可持續(xù)的能源發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)性改革。具體如下：

一是堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略。節(jié)能不僅是確保能源安全的基礎(chǔ)，更是提高經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要措施。要針對(duì)能源消費(fèi)的重點(diǎn)部門和關(guān)鍵領(lǐng)域制定更為嚴(yán)格和先進(jìn)的能效指標(biāo)體系，普及和推廣節(jié)能減排技術(shù)。用盡可能少的能源消費(fèi)，支撐全面建設(shè)小康，支撐創(chuàng)新綠色發(fā)展。

二是加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的清潔化和低碳化。首先要積極化解煤炭行業(yè)過剩產(chǎn)能。落實(shí)國(guó)務(wù)院《關(guān)于煤炭行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》，嚴(yán)格控制煤炭新增產(chǎn)能，加快淘汰落后產(chǎn)能。其次是嚴(yán)格控制煤電新開工規(guī)模，對(duì)存在電力冗余的地區(qū)要根據(jù)實(shí)際情況，暫緩一批煤電項(xiàng)目核準(zhǔn)，緩建一批已核準(zhǔn)項(xiàng)目。最后是大力發(fā)展非化石能源。有效把握水電、核電發(fā)展節(jié)奏，發(fā)展風(fēng)電、光伏和生物質(zhì)能，地?zé)崮芤跃徒{為主。化解消納存量，優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行，鼓勵(lì)發(fā)展抽水蓄能等調(diào)峰電源。

[1]周大地.十三五及中長(zhǎng)期能源發(fā)展戰(zhàn)略問題[J].開放導(dǎo)報(bào)，2016(6).

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Scenario Analysis on 13th Five-Year-Planning and Mid-long Term Energy Demand in China

MA Ding
(State Grid Energy Research Institute，Beijing 102209)

In this study，scenario analysis was made on the total and structure of 13th FYP and mid-long term energy demand in China by using the bottom-up energy demand forecast model system. The results show that：the GDP growth rate of China in 13th YP and 2021-2030 period is “tilt down” L-type. The energy consumption will be 48.5～49.6 billion tce in 2020 and 54.3～58.2 million tce in 2030. From the point of the structure，the energy consumption in the third industry and resident sector will become the main driving force. In the transformation scenario，it can successfully achieve long-term carbon intensity reduction targets and non-fossil energy accounting targets through promoting energy-saving priority strategy in consumption side and developing non-fossil energy in energy supply side.

New normal economy；macro economy；energy demand；outlook

馬丁，博士，中級(jí)研究員，宏觀經(jīng)濟(jì)分析和能源預(yù)測(cè)，工業(yè)節(jié)能與電能替代

F426

A

1673-288X(2017)01-0026-03

引用文獻(xiàn)格式：馬 丁.經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下中國(guó)中長(zhǎng)期能源展望[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(1)：26-28.