基于发达国家比较的中国能源消费峰值预测

作 者:

作者简介:
马丽(1975-),女,山西祁县人,中国科学院地理科学与资源研究所博士,副研究员,主要从事经济地理与区域可持续发展、能源发展与环境影响研究,E-mail:mali@igsnrr.ac.cn,北京 100101;刘立涛,中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

原文出处:
地理科学

内容提要:

通过比较英美等发达国家能源消费变化趋势,研究其出现峰值的社会经济条件,并采用长期能源替代规划系统模型(LEAP)模型对中国未来能源消费趋势及其峰值进行预测。研究发现,英美德法日加等国家的能源峰值皆是在其工业化和城市化进程基本完成、国民经济增速放缓、人均居民收入达到较高水平、整体社会经济进入平稳状态后才出现。根据中国社会经济发展趋势,随着产业结构转型和发展方式调整,中国工业能源消费峰值可能在2020-2030年期间实现,但生活和交通能源消费还将随着居民生活水平的提高而不断增长。预计中国能源峰值将在2040年左右出现,届时能源消费量将达到58×标准煤。为了保障如此巨大的能源需求,中国将面临较大的生态安全和国家安全风险。为此,中国必须转变传统经济发展观念,在保证国家稳定的前提下,适度降低经济增速,并尽快促进产业结构转型,提高能源开发和利用效率,同时要积极开展国际合作,保障国际油气进口的安全性。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2016 年 06 期

字号:

      修订日期:2015-12-09

      中图分类号:F129.9 文献标识码:A 文章编号:1000-0690(2016)07-0980-09

      doi:10.13249/j.cnki.sgs.2016.003

      能源是人类社会和经济发展的重要物质基础,随着经济的飞速发展,中国的能源需求量也不断增长。2010年中国超越美国成为世界第一大能源消费国。2013年能源消费总量达到34.11×标准煤,约占到全球能源消费总量的20%。能源消费关系到国家安全以及全球环境等重要因素,许多学者对影响能源消费的因素和中国能源消费峰值进行了研究。国内外诸多学者研究发现,在长时间尺度内,经济增长与能源消费之间存在一定正相关关系,即国民经济的增长必然拉动能源消费的增长[1~6]。但是,技术水平进步、国民经济产业结构的调整会促进单位产值能耗的降低。此外,城市化水平、居民消费结构变化、市场化程度、固定资产投资水平等[7-12]也对能源消费产生影响。随着世界主要发达国家工业化和城镇化进程完成,部分发达国家也出现了国民经济增长而能源消费总量降低的现象。比如自20世纪90年代中期以来,日本、德国、法国、英国等国家陆续出现了能源消费总量增势趋缓,到2006年后呈现下降趋势。美国也在2007年开始能源消费出现下滑,似乎能源消费达到峰值和拐点,也令诸多学者对中国能源消费峰值进行讨论。如国家发改委早期的研究表明中国将在2040年迎来能源消费峰值,为25×标准油(36×标煤)[13];中国城市科学研究会、朱永彬、中国社科院等的研究也表明中国能源峰值将在2040年左右达到[14-16];但也有学者认为中国能源消费的增长是长期的、持续的、非短时间内能达到峰值,虽然工业化已经进入产业结构调整、升级和优化的后工业化阶段,但城镇化进入了“加速”和可以加速的时期[17],从为促进中国经济结构调整优化的角度,中国虽然在2040年前后会出现能源消费增速的放缓,但峰值来临阶段不可预期[18]。因此,中国能源消费是否也存在峰值?峰值在什么时候?成为目前中国应对全球气候变化谈判面临的重要问题,也是中国经济可持续发展必须思考的问题。

      

      图1 基于LEAP模型的中国能源需求分析模块

      Fig.1 Analysis Moduls of Chinese energy demands based on LEAP model

      为此,本文通过对世界主要发达国家能源消费规模、能源消费结构、能源消费强度等因素的变化趋势进行分析,研究其峰值出现的经济增速、产业结构、城市和人均收入等社会经济背景特征,基于中国工业化和城市化发展趋势,以2013年为基准年,确定中国至2050年经济发展、产业发展、城市化和人均生活能耗的基本情景,从而对中国能源消费的发展趋势及其峰值进行预测。

      1 研究方法

      国内外都非常重视能源规划,预测能源消费量。目前对能源消费趋势判断的研究方法有类比法、外推法和因果分析法。实际应用中具体采用的有弹性系数法、人均能耗法、单位产值能耗法、技术分析法、时间序列法、经济计量模型法等,但这些传统方法都有一定的局限性,并受到数据获取的限制。20世纪90年代以后,国内一些研究单位和专家曾依据这些方法对中国能源消费作过许多研究,其预测值均远远高于“九五”期间中国能源消费的实际,从而使人们对能源消费预测产生巨大困惑并面临新方法的选择。近几年,国内一些部门已开始对这些方法进行改进优化或引进国外模型及开发研制一些具体模型对能源进行预测,如能源系统优化模型(I/0-INEJ模型),美国的长期能源替代规划系统模型(LEAP模型),清华大学的投入/产出模型等。这些方法主要研究能源消费与产值之间关系,较少考虑到产业结构对能源消费的影响,而改革开放以来中国产业结构变化很大,因此这些方法都不能很好地预测能源消费趋势。近几年已有人开始研究并验证了产业结构对能源消费是具有影响的。但主要是把结构分为第一产业、工业、建筑业、交通运输业、商业批发业等。但却忽视了工业部门内部不同行业的结构变化对总体能源消费的影响,尤其是钢铁、石化、有色冶金、建材等高能耗产业发展对能源消费的影响。只有掌握主要能源消耗产业在地区产业中的结构变化,以及单位能源消耗参数的变化,才能相对准确合理地预测出与工业化快速发展阶段地区的工业生产能源消费。

      1.1 预测方法

      本文对中国能源消费峰值的预测采用LEAP模型法。基于LEAP模型的中国能源需求所涉及的分析模块主要包括人口与宏观经济假设、需求分析和转化分析三大模块(图1)。假设模块(Key Assumptions)主要由人口与宏观经济假设构成,主要包括人口总量、城市化率,以及经济增速、国内生产总值(GDP)、经济结构(农业、服务业、工业、制造业、建筑业增加值比重)、人均收入、机动车拥有量、工业结构(钢铁、石化、有色金属、非金属、交通设备、机械制造业、食品及烟草、木制品、服装业等)、电力装机容量。需求分析模块主要由生活消费、农业、服务业、工业、交通及其他等六个部门构成。转化分析主要考虑到发电与供热,其中发电主要考察火电、水电、核电、风电和光电。该方法相较于一般的弹性系数法、人均能耗法等简易方法,关注了重点能耗产业发展趋势的变化,使预测结果和经济发展趋势与产业结构结合更为紧密;但相对于投入产出、系统优化模型、CGE等模型又相对简单。

相关文章: