基于行業數據的中國工業能耗研究

張文武

0 引言

改革開放30多年來，中國經濟發展取得了世人矚目的成就，但我國工業增長過程中的高能耗、高污染現象日益受到社會各界的重視。1978～2010年期間，我國能源消耗排放的二氧化碳增速達4.8%，單位GDP能耗是美國的4倍，是日本的8倍多，這種高能耗、低利用效率的增長模式勢必成為經濟持續發展的巨大障礙，如不加以改善，今后中國幾十年發展最大的制約因素將是環境惡化和能源短缺。如何在實現產業和經濟的高速發展的同時保持較低的能源消耗，發展低碳經濟已經成為目前以及未來相當一段時期內迫切需要解決的重要問題。在此背景下，能源消耗成為國內外學者探討的熱點，其中關于產業能源消耗的研究尤其引人關注。我國正處于工業化和經濟轉型的關鍵時期，產業調整及其快速增長必然引發能源消耗的大量增加，然而工業化過程中各行業在何種程度上影響能源消耗，數量上的關系如何？這些問題的解答對我國優化產業結構，發展“低碳經濟”具有積極的理論和現實意義。

1 能源消耗和工業增長的基本特征

近十幾年來，我國工業產值保持了快速穩定增長，1990～2010年工業生產總值數據由的6858億元增加到160867億元，年平均增長18.1%。與此同時，我國工業能源消費總量也從1990年的67578萬噸標準煤上升到了2010年的220167萬噸標準煤，平均增長速度為5.9%，工業生產總值增速與能源消耗增速之比為2.79:1。1991～2010年期間，雖然我國的工業增長率要高于能源消耗，但從2001年開始，工業能源消耗的增長率也在大幅提高，連續5年增長速度超過10%，2002和2003年甚至超過了同期工業生產總值的增長速度。主要原因是該時期投資過熱，重工業在工業中的比重明顯上升。全社會固定資產投資增幅達26%以上，鋼鐵、化工、水泥、電力等高耗能產業迅速擴張，高耗能產品大幅增長，從而導致能源消耗增長過快。從以上規律可以看出，總體上來講我國工業增長和能源消耗是同步變化的，這也間接地反映出能源消費是工業增長重要的動力來源，為我國工業化的持續推進提供了重要的保障。

圖1 1990～2010我國工業與能源消耗增長趨勢

2 行業間能源消耗強度和能源效率差異明顯

2.1 我國工業能源消耗強度與能源效率整體狀況改善明顯

能源消耗強度是指單位產值所消耗的能源量（噸標準煤/萬元），能源效率則是指單位能源消耗的經濟產出（萬元/噸標準煤）。兩者可以反映生產對能源的依賴以及生產過程中能源的利用效率。

1990年以來，能源強度和能源效率有了巨大的改善。1991～2010年能源效率從0.1（萬元/噸標準煤）上升到0.58（萬元/噸標準煤），我國工業的能源消耗強度則從9.85噸標準煤/萬元下降到1.69噸標準煤/萬元。進入21世紀以后，能源利用效率增加的趨勢愈加明顯，從2000年的0.39上升至2010年的0.61，連續11年效率都在0.45以上，反映出能源利用的技術進步和改革在我國工業發展過程中已經顯現成效。

2.2 我國各行業能源效率與能源消耗強度存在較大差異

利用行業層面數據進一步計算的各行業能源消耗強度和能源效率表現出巨大的差異。中國制造業兩位數行業中，1995～2010年，非金屬礦物制造業和黑色金屬冶煉業是能源消耗強度最大的，主要包括鋼鐵冶煉生產、水泥制造、玻璃等建筑材料生產等高能耗行業。值得注意的是，這些行業的能源效率并沒有太大的提高。石油加工及煉焦業、燃氣生產和供應業、化學原料及化學制品制造業、有色金屬冶煉產業等行業能耗強度排在2～5位，能耗強度大多在5噸標準煤/萬元以上，遠高于全部工業能耗的平均水平，尤其是鋼鐵、水泥、玻璃等相關建材行業的能耗強度所表現出的情況則更加嚴重。2000年黑色金屬冶煉業能耗強度為13.64噸標準煤/萬元，2010年非金屬礦物制造業為11.22噸標準煤/萬元，分別是當年平均值的6.3倍和6.1倍。這些都是我國工業能源消耗的重點行業，近年來房地產、建筑等相關行業的快速發展加劇了能源消耗的強度，如前文所述，2001～2006連續五年工業能耗的增長速度都達到了兩位數，表現出比較嚴峻的能源消耗形勢。

煙草加工業是我國工業能源消耗強度最小的行業，屬于原料加工壟斷性行業，具有一定的特殊性。能耗強度最低的前幾位行業分別是交通運輸設備制造業、電器機械及器材制造業、電子及通訊設備制造業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業，電子及通信設備的能耗強度最低，僅在0.3噸標準煤/萬元左右，該行業高新技術依賴性強，投入產出比較高，對國家和地區的未來經濟發展具有重要的戰略意義，電子及通訊設備制造業在很多國家和地區都是重點發展和優先扶持的對象。交通運輸設備制造業的能耗強度在2000年以后改善十分明顯，能耗強度從0.97噸標準煤/萬元降到2008年0.44噸標準煤/萬元，在我國各行業能耗強度排名中上升也是非常快的，在統計的全部37個兩位數行業中，交通運輸業在1995、2000、2005和2010年能耗強度排名分別是27，26，30和34，且能耗強度有逐年下降的趨勢，顯示出該行業在節能降耗能力上的巨大優勢和發展潛力。

我國的輕工業行業比如食品制造、紡織服裝、飲料制造、家具、皮革、文教用品制造等的能源消耗強度基本保持穩定。從統計數據來看，食品、飲料加工等行業的能源消耗強度在1.2噸標準煤/萬元上下，印刷業和記錄媒介的復制，文教體育用品制造業的能耗強度在0.8噸標準煤/萬元左右，皮革、木材加工及家具制造業等的能源消耗強度則更低一些，基本上在0.4噸標準煤/萬元上下，這些行業主要是提供生活消費品和制作手工工具，滿足人民群眾日常生活消費需要，因此能源消耗強度歷年的變化不大，與重工業相比，能源消耗處于較低水平。

電力、石化、燃氣、供水等壟斷性較高的行業在能耗強度排名中處于比較靠前的位置，能源消耗強度也在行業平均水平以上。其中石油加工及煉焦業和燃氣生產供應業的能耗強度最高，2008年分別為5.13噸標準煤/萬元和4.22噸標準煤/萬元，其他年份也都在4噸標準煤/萬元以上，基本高過同年份行業平均水平的50%左右。電力生產和水生產行業的能耗強度稍低，維持在3噸標準煤/萬元左右，在37個行業中的排名在12—15位，近幾年的變化不大。

總之，由數據計算結果來看，我國能源消耗強度較大的行業主要集中于黑色金屬冶煉、非金屬制造、石油加工等重工業領域，輕工業行業能源消耗強度普遍較低。交通運輸設備制造業和電子及通訊設備制造業能源消耗強度處于較低水平，且近幾年進步明顯，對解決我國行業的能耗問題具有積極的意義。

3 我國制造業能源消費結構的動態特征

能源消費結構是節能減排研究的重要指標，直接影響工業經濟中各部門利用能源的方式及效率。能源消費結構是指能源總消費量中各類一次能源、二次能源的構成及其比例關系。

3.1 我國能源消費結構

我國能源消費主要以煤炭為主，石油、天然氣增長極為緩慢。在能源消費結構中，煤炭和石油每年的份額均在90%以上，其中煤炭占70%左右，石油為20%上下。其中，1995年我國工業能耗結構中煤炭所占份額達77.40%，石油為18.3%，天然氣、水電占不到2%，核電僅為0.13。進入21世紀以后，我國天然氣、水電和核電等在能源消耗構成中的比例逐年上升，雖然份額仍然較低，但是各種成就顯示我國能源消費結構在逐步改善。2000～2009年，我國水電、核電、風電和太陽能利用取得長足發展。2009年水電裝機達到1.97億千瓦，居世界第一。風電裝機連續4年翻倍增長，超過2200萬千瓦，躍居世界第三；預計今年將突破3000萬千瓦，將位居世界第二。核電投運機組11臺、裝機容量910萬千瓦，占整個電力裝機比重1%，比例并不高，但在建23臺、2540萬千瓦，占世界在建57臺機組的40%，在建規模居世界第一。太陽能熱水器總集熱面積達到1.45億平方米，沼氣年產量約130億立方米，均居于世界前列。

3.2 國外能源消費結構比較

根據國際能源組織按地區統計的能源結構組成，近年來全球能源消費結構中，石油平均占35.8%、天然氣平均占23.7%，煤炭平均占28.4%，核能平均占5.8%，水力平均占6.3%。大多數發達國家的石油消費比例都超過40%，其中美國石油消費占全部能源消費的40%，而意大利和韓國更高，石油消耗比例接近47%。盡管中國石油消費量排全球第二，但在總能源消費中的比例僅為20%左右，與世界其他國家相比仍然處于較低階段。天然氣消費比例的世界平均水平為23.7%，俄羅斯是天然氣生產大國，是世界上惟一天然氣消費比例超過50%的國家，其他發達國家能源結構中天然氣的比例也在20%左右，而中國僅為3%左右。在世界能源消費結構中煤炭所占份額平均水平為31.3%，而中國煤炭比例高達70%，發達國家煤炭消費比例都低于世界平均水平，其中，法國僅為5%。

世界上各主要發達國家在1979和1980年左右的能源結構以石油和煤炭能源為主，這兩種能源的比例在60%以上。其中日本對煤炭和石油依賴性更高，比例超過90%。美國和西歐國家則由于天然氣利用比例較高（20%～30%），石油和煤炭能源比例稍低。2007和2008年的數據顯示，美國、西歐國家、日本和澳大利亞等國家的能源消費結構中最大的變化在于核電比例的增加，石化能源和非石化能源逐漸趨于平衡。

總之，我國總體能源消費結構雖然符合我國能源資源情況，在近年來也有了相當程度的改善，但相比其他發達國家，我國的能源消費結構還是不太合理，面臨嚴峻的環境壓力。我國應該降低煤炭在能源消費中的比例，加大核能和天然氣等能源的開發利用力度，鼓勵節能和推廣應用可再生能源。

4 政策建議

（1）加快工業產業結構調整，有利于降低行業能源消耗強度。我國工業發展過程中，行業間能源效率差異巨大，鋼鐵、化工、水泥、電力等行業能源消耗強度較高，是能源消費的主要部門。因此，應該加快產業結構調整，努力轉變經濟增長方式，優先發展汽車制造、電子信息、機械制造等低能耗、高產出的部門，推動國民經濟結構輕型化、信息化和節能化，是我國發展低碳經濟，實現節能降耗的根本途徑。

（2）優化能源消費結構，積極發展可再生能源和替代能源。我國現有的能源結構過度依賴煤炭、石油等石化能源，天然氣、水電及核電等其他能源利用嚴重不足。因此，我國在沒有辦法在短期內改變對煤炭嚴重依賴情況的現實下，努力提高對天然氣的利用程度，并適當發展水電、核電以及太陽能、生物能等新型能源形勢，逐步推進我國能源結構的合理化、平衡化。

（3）加強能源技術創新，提高行業能源利用效率。節能降耗應該從工業發展實際入手，通過開發能源利用新技術，不斷提高能源利用率，是實現高產值、低能耗的發展道路的重中之重。推進產業部門的技術進步，通過開發具有知識產權的關鍵能源技術，引進先進節能設備，依托新技術改造傳統產業等途徑全面提高我國工業行業的能源利用效率。

（4）加強工業能耗統計監測，有針對性的制定產業政策。我國目前的能源統計數據相對較為宏觀，存在指標體系不健全，分類較粗等問題，能源的統計監測對工業行業發展的指導作用巨大，不僅可以為國家制定產業政策提供數據參考，還可以為企業發展提供自省依據。因此，完善統計指標，加強產業能源統計監測對我國發展低能耗經濟具有非常重要的作用。

（5）注重發揮政府管理部門的引導作用，促進企業等主體的節能積極性。政策、技術和資金是節能減排三個最重要的要素，政府和企業是這些要素最主要的載體，通過國家政策的鼓勵引導，逐步激發企業節能降耗的積極性，通過政策化的規定和市場化的手段實現生產和節能減排的良好結合，在不影響我國經濟穩定快速發展的前提下，將能源利用和新能源開發落到實處。

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