(1.武漢大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,湖北 武漢 400072;2.中國水電建設(shè)集團(tuán)新能源公司,北京 100160)

新常態(tài)下中國能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警研究

方德斌1,時(shí)珊珊1,楊建鵬2

(1.武漢大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,湖北 武漢 400072;2.中國水電建設(shè)集團(tuán)新能源公司,北京 100160)

考慮能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用,構(gòu)建中國能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,運(yùn)用情景模擬方法模擬新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)增速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源政策不同的三種情景,分別預(yù)測(cè)“十三五”期間中國能源需求量、需求結(jié)構(gòu)、CO2排放量和能源預(yù)警指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn):新常態(tài)下,能源需求總量增速由高速增長變?yōu)橹懈咚僭鲩L;當(dāng)經(jīng)濟(jì)增速為6.5%時(shí),加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,加大能源調(diào)控力度,到2020年時(shí)我國能源需求量達(dá)到50.78億t標(biāo)準(zhǔn)煤,非化石能源需求比例為16.1%,CO2排放量將達(dá)到103億t,能源自給率為82.7%，該指標(biāo)處于預(yù)警區(qū)域。本研究為新常態(tài)下中國能源規(guī)劃提供理論依據(jù)與決策支持。

3E系統(tǒng);新常態(tài);能源需求;預(yù)測(cè)預(yù)警;系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

1 引言

目前我國經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài),經(jīng)濟(jì)增速減緩,經(jīng)濟(jì)增長方式改變,相應(yīng)的能源需求總量增速也放緩,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加速,能源發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)。我國“十三五”規(guī)劃綱要提出：要深入推進(jìn)能源革命,大力發(fā)展低碳清潔能源,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu);推動(dòng)科技創(chuàng)新,提高能源效率,構(gòu)建全面安全的能源供應(yīng)體系,維護(hù)國家能源安全,這不僅是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件,更是能源新常態(tài)發(fā)展的內(nèi)在需求。同時(shí),“十三五”時(shí)期是我國能源實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,因此必須保證充足有效、優(yōu)質(zhì)清潔的能源需求是適應(yīng)新常態(tài)、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的根本基礎(chǔ)。從新常態(tài)的背景出發(fā),我國無論是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)還是保障能源安全,開展能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警都是非常必要的。

能源需求預(yù)測(cè)方法主要有彈性系數(shù)法[1]、回歸法[2,3]、灰色預(yù)測(cè)法[4,5]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[6]、支持向量機(jī)[7]等,但這些預(yù)測(cè)方法的運(yùn)用較單一,不能同時(shí)考慮能源與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的系統(tǒng)聯(lián)系,且預(yù)測(cè)結(jié)果缺乏穩(wěn)定性。一些學(xué)者使用組合預(yù)測(cè)方法,但組合方式不盡相同。盧奇、顧培亮、邱世明等[8]采用標(biāo)準(zhǔn)差法對(duì)單一預(yù)測(cè)模型的單項(xiàng)預(yù)測(cè)結(jié)果分配權(quán)重,建立了橫向組合預(yù)測(cè)模型;周揚(yáng)、吳文祿、胡瑩等[9]首先建立了4種灰色預(yù)測(cè)模型,再將其結(jié)果作為BP模型的輸入,由此創(chuàng)立縱向組合模型來進(jìn)行能源需求預(yù)測(cè)。這些研究提高了預(yù)測(cè)的精度和預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性,但在權(quán)重分配上仍然沒有定論,且計(jì)算復(fù)雜,對(duì)能源趨勢(shì)的變化反應(yīng)不夠迅速。另外一些學(xué)者開始借助于宏觀模型如LEAP模型[10]、MARKAL模型[11]、TIMES模型[12]、投入—產(chǎn)出模型[13,14]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[15-17]等,這些研究方法基本上解決了能源趨勢(shì)實(shí)時(shí)變化的問題,能較好地反映能源系統(tǒng)的開放性、復(fù)雜性、非線性等特點(diǎn),但這些模型仍存在變量較多、關(guān)系復(fù)雜、參數(shù)不好確定的缺點(diǎn)。情景分析彌補(bǔ)了參數(shù)不易確定、無法準(zhǔn)確進(jìn)行唯一預(yù)測(cè)的缺陷,部分學(xué)者將情景分析法與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型相結(jié)合進(jìn)行了一些研究,如Chen L、Yang Z、Chen B等[18]采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)了未來天然氣在我國主要能源消費(fèi)中成為煤炭的重要替代能源趨勢(shì),并用情景分析法來評(píng)估結(jié)果的正確性;Liu X、Mao CJ、Ren J等[19]利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)2020年的目標(biāo)約束下我國能源消費(fèi)和二氧化碳排放進(jìn)行了情景模擬分析,探討了2020年我國排放控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑。但目前系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與情景分析方法相結(jié)合的研究還處于初級(jí)階段,系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型作為政策實(shí)驗(yàn)室的功能發(fā)揮還不完全,多數(shù)情景分析沒有考慮能源政策的調(diào)節(jié)作用,不能很好地模擬新常態(tài)下的政策變化。同時(shí),低碳經(jīng)濟(jì)是新常態(tài)背景下開展能源需求預(yù)測(cè)必須考慮的條件,已有部分學(xué)者考慮低碳經(jīng)濟(jì)的背景,開展了能源預(yù)測(cè)研究。范德成、王韶華、張偉[20]考慮到了低碳經(jīng)濟(jì),利用路徑分析方法研究了我國能源結(jié)構(gòu)的主要影響因素;Liu J、Chen W、Liu D等[21]對(duì)低碳轉(zhuǎn)型情勢(shì)下我國的能源消費(fèi)和二氧化碳的排放情況進(jìn)行了分析,指出經(jīng)濟(jì)低速發(fā)展、低碳技術(shù)快速更新的發(fā)展模式是最合適我國選擇的路徑。但在新常態(tài)下,我國能源需求將表現(xiàn)出一些新的特征[22],因此新常態(tài)背景下我國的能源需求預(yù)測(cè)研究有待深入。

本文在經(jīng)濟(jì)和能源新常態(tài)的背景下,考慮3E(能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境)宏觀系統(tǒng),構(gòu)建我國能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,設(shè)置政策調(diào)控系數(shù)因子,運(yùn)用情景分析法模擬新常態(tài)下我國經(jīng)濟(jì)增速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源政策不同的三種情景,分別預(yù)測(cè)“十三五”期間我國能源需求量、需求結(jié)構(gòu)、CO2排放量和能源預(yù)警指標(biāo),分析“十三五”期間我國能源消費(fèi)和CO2排放的發(fā)展趨勢(shì),以及2020年我國能源預(yù)警指標(biāo)狀態(tài),并針對(duì)研究結(jié)果提出政策建議,為我國政府制定能源發(fā)展規(guī)劃提供決策參考。

2 我國能源消費(fèi)現(xiàn)狀與需求態(tài)勢(shì)

在能源新常態(tài)下,我國能源革命持續(xù)推進(jìn),表現(xiàn)出能源消費(fèi)增速放緩,能源效率提高,能源結(jié)構(gòu)向低碳化、清潔化轉(zhuǎn)變的特征。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)(表1),2014年我國能源消費(fèi)量達(dá)到42.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤(tce),總量巨大。“十二五”期間我國政府出臺(tái)了一系列節(jié)能減排和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的政策,能源消費(fèi)增速持續(xù)下降,尤其是2012年以來能源消費(fèi)增速遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)增長速度,2012—2014年能源消費(fèi)總量增長5.93%,三年增速未超2010—2011年的增速。可以看出,我國能源消費(fèi)已從高速增長向中高速增長轉(zhuǎn)變。能源新常態(tài)下,經(jīng)濟(jì)增長降速,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí),資源重新配置,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)助力技術(shù)進(jìn)步,能源利用效率將提高,能源發(fā)展將從高消耗、高污染、高排放的發(fā)展模式向高效、清潔、集約的利用模式轉(zhuǎn)變,能源需求增速將持續(xù)放緩。

表1 中國能源消費(fèi)情況

煤炭在我國能源消費(fèi)總量中的比例一直保持在60%以上,但近十年來煤炭消費(fèi)占比持續(xù)下降,非化石能源消費(fèi)占比持續(xù)提高,能源結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出積極的變化。盡管如此,相較于法國等發(fā)達(dá)國家,我國的可再生能源消費(fèi)比例仍然較低。根據(jù)2015年《BP世界能源統(tǒng)計(jì)》資料,2014年我國水力發(fā)電占世界水力發(fā)電總量的27.4%,居世界第一,但在國內(nèi)水力發(fā)電僅占一次能源消費(fèi)的8.1%,與挪威66.2%的水電比重相比,差距甚遠(yuǎn)。我國資源環(huán)境約束趨緊、節(jié)能減排要求更高的新常態(tài),需要降低高碳化石能源消費(fèi),加快發(fā)展我國低碳清潔能源。我國清潔能源面臨著良好的發(fā)展環(huán)境,在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例將保持上行態(tài)勢(shì),但在一段時(shí)期內(nèi)能源消費(fèi)主體仍然是煤炭,煤炭的清潔利用是我國能源革命的重點(diǎn)。

3 能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

3.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境是同一系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的各個(gè)部分,他們相互作用、相互影響,因此必須納入大系統(tǒng)分析[22]。本文以經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為驅(qū)動(dòng)能源需求的主要因素,CO2排放量作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消耗對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果,綜合考慮能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境之間的促進(jìn)、制約、反饋關(guān)系,設(shè)定能源政策調(diào)控系數(shù)因子,采用Vensim建模軟件作為工具,基于3E系統(tǒng)建立我國能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型,將能源消費(fèi)總量、分品種能源消費(fèi)量、CO2排放量以及若干能源預(yù)警指標(biāo)作為模型的輸出結(jié)果,以便更直觀、及時(shí)地反饋和控制我國的能源需求量。我國能源需求預(yù)測(cè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖見圖1。

圖1 我國能源需求預(yù)測(cè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖

3.2 參數(shù)確定和精度檢驗(yàn)

系統(tǒng)模擬參數(shù)確定:①狀態(tài)變量。模型設(shè)定三個(gè)狀態(tài)變量,即GDP、人口總數(shù)和非化石能源消費(fèi)量,表示系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、人口、非化石能源的狀況。狀態(tài)變量初始值取自國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站,取2005年GDP、平均人口數(shù)和非化石能源消費(fèi)量。②速率變量。GDP增長率、人口增長率、非化石能源消費(fèi)量增長率作為速率變量,分別控制著三個(gè)狀態(tài)變量的變化速度和強(qiáng)度。GDP增長率為實(shí)際GDP環(huán)比增長率,人口增長率為年平均人口計(jì)算的環(huán)比增長率,非化石能源消費(fèi)量增長率為歷年環(huán)比增長率。③輔助變量。三次產(chǎn)業(yè)增加值比重,三次產(chǎn)業(yè)增加值對(duì)各種能源的消耗系數(shù)均是輔助變量。由于表函數(shù)可用來反映兩個(gè)變量之間不確定的非線性關(guān)系,符合模型對(duì)輔助變量的設(shè)計(jì)需求,本文由表函數(shù)確定輔助變量的方程。④常數(shù)變量。常數(shù)變量有各類能源的二氧化碳排放系數(shù),取自《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》(發(fā)改辦氣候[2011]1041號(hào))。在同一種情景下,各品種能源的政策調(diào)節(jié)系數(shù)也是常數(shù)變量。

精度檢驗(yàn):首先把2005—2014年的歷史數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本,對(duì)我國GDP和能源消費(fèi)總量進(jìn)行模擬與仿真訓(xùn)練,選擇合適的表函數(shù)表達(dá)式,然后將實(shí)際值與模擬值進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)相對(duì)誤差控制在5%以內(nèi),精度較高,說明模型具有較好的推廣能力,能正確反映出未來我國能源需求的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3.3 情景設(shè)置

為了體現(xiàn)新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)和能源增長方式的改變,突出政府對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的調(diào)控作用,討論政策對(duì)3E系統(tǒng)的影響和系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),本文采取調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、控制化石能源消費(fèi)(控制煤炭和石油的消費(fèi)強(qiáng)度)和發(fā)展清潔能源(發(fā)展天然氣和可再生能源)為控制因子,忽略其他限制因子的調(diào)控作用,擬定三種情景方案。

表2 情景方案關(guān)鍵因素描述

新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)增速放緩,我國“十三五”規(guī)劃預(yù)期GDP年均增速不低于6.5%。為了參照對(duì)比以及考慮全面的可能性,分別以“十三五”期間經(jīng)濟(jì)平均增速為7%、6.5%、6%模擬我國不同情景下的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。過去幾年內(nèi)我國人口增長率已降至5‰以下,老齡化問題嚴(yán)重,我國政府已制定新的人口政策,預(yù)計(jì)未來人口增長率保持在5‰左右,且不同情境下人口發(fā)展趨勢(shì)相同。對(duì)應(yīng)不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度有區(qū)別,假設(shè)經(jīng)濟(jì)增長速度越慢,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的速度越快,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度越大。對(duì)各情景的關(guān)鍵要素描述見表2。

4 能源需求預(yù)測(cè)預(yù)警結(jié)果分析

4.1 能源需求總量預(yù)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)圖2可得出新常態(tài)下我國能源發(fā)展的主要特征是能源需求總量由高速增長轉(zhuǎn)為中高速增長,體現(xiàn)為對(duì)資源的集約利用,能源利用效率將會(huì)上升,能源的需求總量增速持續(xù)放緩。情景1下,2020年我國能源需求總量將達(dá)到52.36億tce,“十三五”期間平均增速為3.49%;情景2下,“十三五”期間能源消費(fèi)年均增速降低至2.97%,2020年能源需求總量比情景1減少約2億tce,降至50.78億tce;情景3下,經(jīng)濟(jì)增速進(jìn)一步放緩,對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度進(jìn)一步加強(qiáng),到2020年可實(shí)現(xiàn)“三二一”的產(chǎn)業(yè)布局,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)高碳化石能源的控制力度和對(duì)清潔能源的扶持力度,能源需求總量將大大削減,預(yù)計(jì)“十三五”能源需求的平均增速為2.48%,2020年能源需求總量為49.33億tce。

圖2 我國能源需求總量發(fā)展情況

對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)增速放緩對(duì)我國能源需求總量增速減緩的直接作用并不顯著,更深層的影響在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。根據(jù)模擬結(jié)果,情景1下2020年第二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)占比為68.15%;情景2和情景3下,經(jīng)濟(jì)增長速度減緩,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加速,能源結(jié)構(gòu)調(diào)控加強(qiáng),第二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)量和消費(fèi)比例下降幅度更大;情景3下,第二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)占比降為65.57%,能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長均開始向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。因此,控制我國能源消費(fèi)總量,必須積極促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的主力,采取有效手段控制三次產(chǎn)業(yè)尤其是第二產(chǎn)業(yè)的能源消耗強(qiáng)度。

4.2 能源需求結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果(圖3),能源新常態(tài)下我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)加速,清潔能源利用比例提高。情景1下,到2020年我國煤、油、氣以及非化石能源的消費(fèi)比例分別為59.43∶16.61∶8.69∶15.28;情景2下,其比例為58.17∶16.68∶9.07∶16.08;情景3下，其比例為56.80∶16.87∶9.43∶16.90,可以看出煤炭消費(fèi)比例逐步下降,石油消費(fèi)比例變化不大,優(yōu)質(zhì)清潔能源(天然氣和非化石能源)消費(fèi)比例提高,能源結(jié)構(gòu)向著清潔、安全、低碳的方向逐步優(yōu)化。

圖3 2020年我國能源需求結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果

預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,我國煤炭需求量下降,煤炭消費(fèi)比重下降,到2020年可實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo),而且政策調(diào)控力度越大,煤炭消費(fèi)量越少,消費(fèi)比重越低,但煤炭的消費(fèi)主體地位并沒有改變。我國正處在工業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期,短時(shí)間內(nèi)無法改變這種局面。石油需求量上漲,消費(fèi)占比波動(dòng)不大。受我國資源稟賦特點(diǎn)和工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)影響,我國能源消費(fèi)總量中石油占比較低。天然氣需求上行,消費(fèi)比重提高。隨著能源政策的有力實(shí)施,天然氣在工業(yè)和居民生活中的使用比例將大幅提高。我國可再生資源發(fā)展?jié)摿薮?但受并網(wǎng)、上網(wǎng)電價(jià)等問題影響,我國可再生能源消費(fèi)比重仍然較低。不同情景下,非化石能源需求呈上升態(tài)勢(shì),且隨著政策調(diào)控水平的提高,非化石能源需求的增速也提高。

4.3 CO2排放總量預(yù)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)新常態(tài)的內(nèi)在要求,不同情景下CO2排放量的差別較大(圖4)。

圖4 我國CO2排放總量發(fā)展情況

情景1下,“十三五”期末我國CO2排放量將達(dá)到約107億t。按照該情景下的GDP預(yù)測(cè)值測(cè)算,碳排放強(qiáng)度比2005下降51.07%,可實(shí)現(xiàn)2009年的減排承諾;情景2下,2020年CO2排放總量約103億t,這源于對(duì)煤炭和石油的調(diào)控力度加大,高碳化石能源的消費(fèi)量減少;情景3下,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)CO2減排的作用明顯,CO2排放量增長率明顯下降,2020年排放量可控制在100億t以內(nèi)。因?yàn)?E系統(tǒng)的整體性、協(xié)調(diào)性在不同情景下碳排放強(qiáng)度的變化幅度并不大,但情景3相比情景1和情景2,碳排放強(qiáng)度下降趨勢(shì)更明顯。

4.4 能源預(yù)警分析

參考能源預(yù)警領(lǐng)域的相關(guān)研究,選取能源自給率、能源強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度和非化石能源消費(fèi)比例作為核心預(yù)警指標(biāo),在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)模型中將其作為輸出變量。通過對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警界限的確定與分析,判斷我國能源系統(tǒng)是處于預(yù)警狀態(tài)還是安全狀態(tài):①能源自給率。2000年以來我國能源自給率呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì),基本保持在85%以上(除2014年外)。結(jié)合我國能源規(guī)劃和節(jié)能降耗發(fā)展戰(zhàn)略,取85%作為能源自給率的安全界線。②能源強(qiáng)度。經(jīng)濟(jì)增速下降,能源利用效率提高,能源強(qiáng)度加速下降。本文取能源強(qiáng)度五年累計(jì)下降率達(dá)到15%即能源強(qiáng)度達(dá)到0.79tce/萬元(以2005年不變價(jià),下同)為安全界線。③碳排放強(qiáng)度。2015年我國單位GDP二氧化碳排放量比2010年下降了20%,超額完成了“十二五”規(guī)劃目標(biāo)(17%),我國碳減排工作成績顯著?；谖廴痉乐魏偷吞及l(fā)展的客觀要求,取碳排放強(qiáng)度五年累計(jì)下降20%,即碳排放強(qiáng)度達(dá)到1.7t CO2/萬元為安全界線。④非化石能源消費(fèi)比例。在節(jié)能減排發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下,我國非化石能源發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,在能源消費(fèi)中的比重明顯提高,預(yù)計(jì)未來仍然保持這種趨勢(shì),結(jié)合我國能源發(fā)展規(guī)劃,本文取非化石能源消費(fèi)比例達(dá)到15%為安全界線。

圖5 我國能源預(yù)警指標(biāo)變化趨勢(shì)

我國《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》提出,2020年一次能源生產(chǎn)量目標(biāo)為42億tce,本文借鑒這個(gè)數(shù)值。由圖5可知,在不同情景下,能源強(qiáng)度、碳排放強(qiáng)度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),非化石能源的消費(fèi)比例呈現(xiàn)上升趨勢(shì),而能源自給率呈現(xiàn)出小幅波動(dòng)態(tài)勢(shì)。

能源預(yù)警指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果見表3。根據(jù)前文確定的能源安全預(yù)警指標(biāo)的預(yù)警界限,情景1下，2020年我國能源自給率和能源強(qiáng)度指標(biāo)處于預(yù)警狀態(tài),而碳排放強(qiáng)度和非化石能源消費(fèi)比例指標(biāo)可達(dá)到安全狀態(tài)。這表明2020年我國承諾的碳減排目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn),規(guī)劃的非化石能源消費(fèi)比例也可以達(dá)到。情景2下,到2020年我國能源自給率和能源強(qiáng)度指標(biāo)仍然處于預(yù)警狀態(tài),但能源自給率相比高情景已有所提高,能源強(qiáng)度也有所下降，說明經(jīng)濟(jì)降速和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,以及能源政策調(diào)節(jié)力度加強(qiáng)促進(jìn)了預(yù)警指標(biāo)的改善,是我國應(yīng)該采取的積極措施。情景3下,經(jīng)濟(jì)增速較低,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型速度較快,對(duì)高碳化石能源的控制力度加大,對(duì)清潔能源的支持力度也加大,各個(gè)預(yù)警指標(biāo)均達(dá)到了安全線以上,能源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)安全、可持續(xù)發(fā)展。但能源自給率指標(biāo)剛過安全線,需要特別注意。綜上所述,能源自給率是我國能源預(yù)警需要重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo),應(yīng)當(dāng)將能源自給率作為關(guān)鍵的能源預(yù)警對(duì)象,重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

表3 2020年能源預(yù)警指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果

5 結(jié)論與政策建議

在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)和能源新常態(tài)的發(fā)展背景下,考慮能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境之間的促進(jìn)、制約、反饋關(guān)系,構(gòu)建基于“能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”3E系統(tǒng)的我國能源需求預(yù)測(cè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,設(shè)置能源政策調(diào)控系數(shù)因子,模擬不同經(jīng)濟(jì)增長速度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型下的能源政策調(diào)控力度,分情景預(yù)測(cè)未來不同發(fā)展模式下“十三五”期間我國能源需求總量、能源需求結(jié)構(gòu)、CO2排放量和能源預(yù)警指標(biāo),并進(jìn)行了能源預(yù)測(cè)預(yù)警結(jié)果分析。

針對(duì)研究結(jié)果提出以下建議:①控制能源消費(fèi)總量。抓好重點(diǎn)領(lǐng)域的節(jié)能工作,加大節(jié)能減排政策的調(diào)控力度,健全節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系。此外,煤炭的清潔高效利用既是削減能耗總量的重要手段也是提高能源質(zhì)量的關(guān)鍵路徑,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)散煤的治理,積極推動(dòng)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加大對(duì)煤炭清潔利用技術(shù)的科研投資和人才培養(yǎng),提高煤炭利用效率和燃煤發(fā)電效率。②優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。從能源利用的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)兩方面著手調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。在能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面,要逐漸關(guān)停高耗能低產(chǎn)值的小企業(yè),改變重大耗能行業(yè)的主要用能方式,大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),新建企業(yè)盡量采用清潔能源供應(yīng)。在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中應(yīng)大力發(fā)展水能、核能、風(fēng)能、太陽能等非化石能源,進(jìn)一步提高清潔能源的占比,控制煤炭的消費(fèi)比重。③提高能源消費(fèi)質(zhì)量,關(guān)鍵是提高能源利用效率和控制溫室氣體排放。能源體制改革是促進(jìn)能源效率提升的有效途徑,經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的大背景為推進(jìn)能源革命提供了便利的條件,要加快能源體制改革,大力推動(dòng)能源發(fā)展模式和商業(yè)模式創(chuàng)新,促進(jìn)第三方治理?？刂茰厥覛怏w排放,要積極發(fā)展碳交易等減排制度,發(fā)展碳捕捉和封存(CCS)等減排技術(shù)。④關(guān)注能源供給安全。一方面，應(yīng)提高我國能源生產(chǎn)能力,控制能源消費(fèi)總量,確保能源自給率在可控范圍;另一方面，在能源自給不能滿足需求時(shí),要拓展國際市場(chǎng),保障供需平衡。能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展才是保障國家能源安全的長久之路；要根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情勢(shì),合理確定能源、環(huán)境政策的調(diào)控范圍和調(diào)控力度。

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ResearchonChina′sEnergyDemandForecastingandPre-warningUndertheNewNormal

FANG De-bin1,SHI Shan-shan1,YANG Jian-peng2

(1.School of Economics and Management,Wuhan University,Wuhan 430072,China;2.China Hydropower Construction Group New Energy Company,Beijing 100160,China)

Considering the coordination of energy-economy-environment system,a system dynamic model of energy demand forecasting was built,then this paper applied scenario simulation method to simulate the three scenarios of different economic growth,industrial structure and energy policy under the new normal to forecast China′s energy demand,energy mix,CO2emissions and pre-warning indicators in the 13th five-year period.The results demonstrated that:Under the new normal,energy demand growth shifted from rapid to medium-to-high speed,when economic growth rate was 6.5%,speeding up industrial restructuring,intensifying the regulation of energy,energy demand would reach 5.078 billion tons of standard coal,non-fossil energy demand ratio would reach 16.1% and CO2emissions would reach 10.3 billion tons in 2020,the energy self-sufficiency rate was 82.7%,which would be in the warning area.The study provided the theoretical basis and decision support for China′s energy planning under the new normal.

3E system;new normal;energy demand;forecasting and pre-warning;system dynamic model

2016-11-12；

2016-12-27

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“不對(duì)稱信息電力市場(chǎng)激勵(lì)性監(jiān)管機(jī)制研究”(編號(hào):71673210);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“復(fù)雜不確定性多主體多目標(biāo)合作博弈與協(xié)商談判的合作機(jī)制與合作模式”(編號(hào):71231007)。

方德斌(1976-),男,安徽省舒城人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)槟茉唇?jīng)濟(jì)學(xué)、決對(duì)策理論。

時(shí)珊珊(1991-),女,山西省晉城人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)槟茉唇?jīng)濟(jì)學(xué)。

F062.1；F201

A

1005-8141(2017)01-0008-06