中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司 雷之光
欄目寄語
能源,人類社會賴以維系的物質(zhì)基礎,現(xiàn)代化生活的動力來源,它是文明的養(yǎng)料,驅(qū)動著繁華喧嚷和川流不息;它既推動人類文明不斷發(fā)展,卻也讓人類文明“欲罷不能”。它包羅萬象,浸染乾坤;它孕育繁榮,卻也暗藏危機。打開視野,俯瞰能源領域的波瀾起伏,探究能源發(fā)展的新政舊約,我們此刻啟程。
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構升級,能源電力消費與經(jīng)濟增長并不一定呈現(xiàn)正相關,到達一定的社會發(fā)展階段后,經(jīng)濟增長可能會伴隨能源和電力的消費而維持或降低。以我國為例,2016 年底,中國第三產(chǎn)業(yè)比重達到51.6%,2017 年中國城鎮(zhèn)化率為58.5%,城鎮(zhèn)化滯后于工業(yè)化進程,第一產(chǎn)業(yè)比重為8.6%,中國進入工業(yè)化中后期,部分地區(qū)步入“后工業(yè)化”時代。“十五”期間中國年均發(fā)電量增速為12.79%,“十一五”期間中國年均發(fā)電量增速為11.10%,“十二五”期間中國年均發(fā)電量增速為6.31%,“十三五”前兩年中國發(fā)電量年均增速為5.74%,2019年,發(fā)電量同比增速為3.5%,約為2018年發(fā)電量同比增速的一半。由于中國城鎮(zhèn)化水平提升、電力替代、數(shù)據(jù)行業(yè)發(fā)展等因素,我國電力增速下行速度相對緩和,但增速下行的總體趨勢不可逆轉(zhuǎn)。下面對照分析發(fā)達國家能源消費趨勢及啟示。
美國在1950 年、日本在1975 年、德國在1980 年先后完成了工業(yè)化目標,第三產(chǎn)業(yè)比重達到50%以上,城鎮(zhèn)化率達到70%以上,第一產(chǎn)業(yè)占比低于10%。發(fā)達國家“后工業(yè)化”時代的能源消費呈現(xiàn)四方面特征:
一是能源消費增速趨緩。1985~2017 年,美國能源消費年均增速為0.81%,日本為0.60%,德國為-0.27%,中國為5.71%,印度為5.53%。進入“后工業(yè)化”時代的發(fā)達經(jīng)濟體能源消費增速遠低于新興經(jīng)濟體。
二是能源消費增速顯著受能源危機、經(jīng)濟危機的影響。1965 年以來,世界主要能源危機包括1973~1975年第一次石油危機、1978~1980 年第二次石油危機、1986~1990年第三次石油危機,主要經(jīng)濟危機包括1981 年拉美主權債務危機、1987 年美國金融危機、1992 年日本資產(chǎn)價格泡沫破裂、1997年亞洲金融風暴、2008年美國次貸危機。能源危機與經(jīng)濟危機影響經(jīng)濟增長,對能源消費總量波動也造成不同程度的影響。
三是資源越豐富、經(jīng)濟體量越大的國家,進入后工業(yè)化時代后能源消費增速放緩的過程越慢。上述資源包括人力資源、科學技術、國土資源、自然資源等。截至2017 年,美國人口3.26 億,日本人口1.27 億,德國人口0.83 億,經(jīng)濟體量漸次遞減。美國工業(yè)化實現(xiàn)最早,但1985~2017 年仍保持0.81%的能源消費增速,德國工業(yè)化實現(xiàn)最晚,但年均能源消費增速已為負值。
四是電力消費增速快于能源消費增速。1985~2017 年,美國年均能源消費增速為0.81%,年均電力消費增速為1.50%;日本年均能源消費增速為0.60%,年均電力消費增速為1.31%;德國年均能源消費增速為負值,年均電力消費增速為0.70%。
表1 美、日、德第三產(chǎn)業(yè)占比情況
圖1 1965~2017年中、美、日、德能源消費總量
圖2 1985~2017年中、美、日、德電力消費總量
圖3 1990~2014年世界主要經(jīng)濟體電氣化率
圖4 1965~2017年日本不變價GDP增速
二戰(zhàn)后,日本經(jīng)濟發(fā)展可劃分為四個階段:1975 年日本基本完成工業(yè)化,步入后工業(yè)化時代,在此之前,日本經(jīng)濟保持高速增長,1965~1973年不變價GDP年均增速為9.50%;1973年石油危機后,日本經(jīng)濟增速顯著下降,不變價GDP年均增速為3.60%;1992 年房地產(chǎn)泡沫破裂后,日本經(jīng)濟持續(xù)低迷,1993~2007 年不變價GDP 年均增速為1.40%;2008 年美國次貸危機后,日本不變價GDP 年均增速降低到0.33%。1992年房地產(chǎn)泡沫破滅后,日本陷入“失去的25年”,因經(jīng)濟結構單一,日本在危機中持續(xù)的時間遠超過歷次其他國家經(jīng)濟危機。
1965~2017 年,日本能源消費進程分為快速增長階段、緩慢增長階段、平穩(wěn)階段、下降階段等五個階段:1965~1973年,日本工業(yè)化時代能源消費增速顯著高于其不變價GDP增速;1973~1983 年,受石油危機影響,日本能源消費基本保持不變;1984~1997 年,能源消費有所上升,但低于不變價GDP 增速;1998~2007年,隨著不變價GDP 增速下降,能源消費基本保持不變;2008 年金融危機以來,能源消費增速為負。
1990~2015 年,日本電力消費增長15.7%,電力消費結構和生產(chǎn)結構發(fā)生了很大變化。電力消費結構方面,主要表現(xiàn)為工業(yè)用電占比下降、商業(yè)和公共服務用電占比提升。工業(yè)用電占比從1990年的55%降低到2015年的32%;商業(yè)和公共服務用地從1990 年的19%上升到2015年的35%。
日本的電力生產(chǎn)結構方面,主要表現(xiàn)為煤炭、天然氣、可再生能源替代石油發(fā)電、核電。石油發(fā)電由1990年的32%下降到2015年的10%;核電由1990年的23%下降到2015年的1%。煤炭發(fā)電由1990年的13%上升到2015 年的33%;燃氣發(fā)電由1990年的20%上升到2015 年的39%;其他能源占比由1990年的1%上升到8%。
圖5 1985~2017年日本不變價GDP、能源消費、電力消費指數(shù)
表2 1965~2017年日本不變價GDP、能源消費、電力消費平均增速
圖6 1965~2017年美、日不變價GDP增速
圖7 1985~2017年美國不變價GDP、能源消費、電力消費指數(shù)
表3 1965~2017年美國不變價GDP、能源消費和電力消費平均增速
與日本不變價GDP增速呈典型的瀑布型分布不同,美國的不變價GDP增速波動較大,且振幅相對平穩(wěn),雖然受歷次經(jīng)濟危機影響,但恢復相對較快。以1992年日本房地產(chǎn)泡沫破裂為分界點,在此之前,日本的不變價GDP增速高于美國,在此之后,美國的不變價GDP增速高于日本。
美國能源消費的拐點發(fā)生在1973年,1973年以后,能源消費增速低于其不變價GDP增速。由于美國不變價GDP增速變動相對緩和,美國能源消費增速變動相對緩和:石油危機持續(xù)的10年,美國能源消費負增長;石油危機過后,美國能源消費保持1.8%左右的增長;1997年亞洲金融風暴后,美國能源消費增速降低到1.2%左右;2008年以來,美國能源消費增速為負。美國電力消費增速拐點出現(xiàn)在1992年,1992年以后電力消費增速低于不變價GDP增速,其他趨勢與能源消費增速相同。
美國1950年完成工業(yè)化目標,進入后工業(yè)化時代。在1950~1990年的40年間,美國第三產(chǎn)業(yè)比重由55%上升到70%,工業(yè)用電占比為33%,與日本2015年水平持平。1990年以來,美國工業(yè)用電占比進一步下降,從1990年的33%下降到2015年的21%,下降12個百分點,居民用電上升3個百分點,商業(yè)和公共服務用電上升4個百分點,其他用電上升6個百分點。
美國發(fā)電結構的最大變化為天然氣與可再生能源替代煤炭。1990~2015年,煤炭發(fā)電占比由53%下降到34%,下降19個百分點;天然氣發(fā)電占比由12%增長到32%,增長20個百分點。
1980 年以來,我國能源消費增速持續(xù)低于不變價GDP增速,電力消費增速與不變價GDP增速持平,2014年出現(xiàn)背離,電力消費增長指數(shù)低于不變價GDP增長指數(shù)。我國城市化水平低,對出口的依賴程度低于日本,國土面積廣闊且發(fā)展不均衡,所以我國電力消費將長期保持持續(xù)增長,但增速放緩。
我國幅員遼闊,各省市發(fā)展不均衡。截至2016年,北京第三產(chǎn)業(yè)占比超過80%,上海第三產(chǎn)業(yè)占比接近70%,天津第三產(chǎn)業(yè)占比超過60%,三市城鎮(zhèn)化率均超過80%,位于我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前端。廣東、江蘇、浙江三省城鎮(zhèn)化率接近70%,第三產(chǎn)業(yè)占比接近或超過50%,基本步入后工業(yè)化階段,山東、福建、重慶等省市緊隨其后。東部沿海省份的電力消費增速逐步與不變價GDP增速背離,廣東、江蘇從2008年開始電力消費增速顯著低于不變價GDP增速,浙江在2014年以后電力消費增速低于不變價GDP 增速。中部省份處于工業(yè)化中后期,其能源消費特征還依賴于其資源特點及工業(yè)結構,需要具體分析。
以廣東為例分析產(chǎn)業(yè)結構變化對能源消費水平的影響。廣東單位工業(yè)增加值電力消費最高的產(chǎn)業(yè)為黑色金屬壓延加工業(yè),其后依次為造紙及紙制品業(yè)、化學纖維制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)、紡織業(yè)。上述產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上工業(yè)增加值占制造業(yè)的19.02%,能源消費占制造業(yè)58.45%,電力消費占42.57%。
隨著后工業(yè)化時代來臨、經(jīng)濟增速放緩、高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,廣東能源消費增速總體放緩。
1.我國電力消費增速將長期低于不變價GDP 增速。1980 年以來,我國能源消費增速持續(xù)低于不變價GDP 增速,電力消費增速與不變價GDP 增速持平。2014 年以來,我國電力消費增速與不變價GDP增速背離,我國迎來電力消費的第一個拐點,后續(xù)電力消費增速放緩,長期低于不變價GDP增速。
2.我國電力消費長期保持持續(xù)增長態(tài)勢。美國電力消費增長低于不變價GDP 增長出現(xiàn)在1996 年左右,1997~2007年電力消費增速保持在2%左右,到2008 年開始呈下降趨勢。由于日本不變價GDP 增速低,電力消費增速低于不變價GDP增速出現(xiàn)于2008年左右,同時2008 年開始呈下降趨勢。我國城市化水平低,對出口的依賴程度低于日本,國土面積廣闊且發(fā)展不均衡,所以我國電力消費將長期保持持續(xù)增長,但增速放緩,預計高于美國1997~2007年增速。
圖8 1980~2017年我國不變價GDP、能源消費、電力消費增速
圖9 2016年廣東各行業(yè)工業(yè)增加值構成情況
3.北京、上海、天津等直轄市電力消費增長空間有限,東部發(fā)達省份電力消費增速下降顯著。北京、上海、天津等直轄市生產(chǎn)性服務業(yè)的占比增長趨勢顯著,電力消費增長空間有限。東部發(fā)達地區(qū)普遍處于后工業(yè)化階段,隨著產(chǎn)業(yè)集聚,交通成本上升,地租和工資成本上升,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求凸顯,環(huán)保壓力增加,能源結構轉(zhuǎn)型壓力及動力均具備的情況下,高耗能產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉(zhuǎn)移,電力消費增速下降的趨勢更加顯著。中部省份處于工業(yè)化中后期,其能源消費特征還依賴于其資源特點、工業(yè)化進程及產(chǎn)業(yè)結構,需要具體分析。
4.清潔能源將成為能源消費增長的重點。自2008 年起,美國和日本的電力生產(chǎn)結構均表現(xiàn)出可再生能源占比大幅上升的趨勢,一次能源消費結構趨向清潔、低碳,世界能源也正在向低碳化方向轉(zhuǎn)型,并逐漸顯現(xiàn)出煤炭、石油、天然氣、非化石能源四分天下的多元化結構。伴隨世界能源低碳化進程的加快,我國政府也在加大力度推動能源結構調(diào)整。黨的十九大報告提出優(yōu)化調(diào)整能源結構、實現(xiàn)清潔低碳發(fā)展,是能源革命的本質(zhì)要求,也是經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切需要。按照我國《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》要求,預計到2030年,非化石能源消費比重將提升至20%左右,到2050年將占能源消費總量50%以上。
5.能源結構調(diào)整需與社會經(jīng)濟發(fā)展階段相契合。從總體來看,我國大部分地區(qū)仍處于工業(yè)化中后期階段,資源要素依然是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱,能源價格上漲仍明顯影響社會經(jīng)濟發(fā)展,不能盲目遵循已步入后工業(yè)化的發(fā)達國家發(fā)展模式。從能源成本可承受角度出發(fā),低成本的清潔煤電和核電在長期內(nèi)仍然是我國能源結構轉(zhuǎn)型進程中不可或缺的能源形式。