中美日能源消費(fèi)趨勢(shì)及啟示

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司 雷之光

欄目寄語(yǔ)

能源，人類社會(huì)賴以維系的物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)代化生活的動(dòng)力來(lái)源，它是文明的養(yǎng)料，驅(qū)動(dòng)著繁華喧嚷和川流不息；它既推動(dòng)人類文明不斷發(fā)展，卻也讓人類文明“欲罷不能”。它包羅萬(wàn)象，浸染乾坤；它孕育繁榮，卻也暗藏危機(jī)。打開(kāi)視野，俯瞰能源領(lǐng)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，能源電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并不一定呈現(xiàn)正相關(guān)，到達(dá)一定的社會(huì)發(fā)展階段后，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)可能會(huì)伴隨能源和電力的消費(fèi)而維持或降低。以我國(guó)為例，2016 年底，中國(guó)第三產(chǎn)業(yè)比重達(dá)到51.6%，2017 年中國(guó)城鎮(zhèn)化率為58.5%，城鎮(zhèn)化滯后于工業(yè)化進(jìn)程，第一產(chǎn)業(yè)比重為8.6%，中國(guó)進(jìn)入工業(yè)化中后期，部分地區(qū)步入“后工業(yè)化”時(shí)代。“十五”期間中國(guó)年均發(fā)電量增速為12.79%，“十一五”期間中國(guó)年均發(fā)電量增速為11.10%，“十二五”期間中國(guó)年均發(fā)電量增速為6.31%，“十三五”前兩年中國(guó)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(guó)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(guó)電力增速下行速度相對(duì)緩和，但增速下行的總體趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。下面對(duì)照分析發(fā)達(dá)國(guó)家能源消費(fèi)趨勢(shì)及啟示。

發(fā)達(dá)國(guó)家后工業(yè)化時(shí)代能源消費(fèi)特征

美國(guó)在1950 年、日本在1975 年、德國(guó)在1980 年先后完成了工業(yè)化目標(biāo)，第三產(chǎn)業(yè)比重達(dá)到50%以上，城鎮(zhèn)化率達(dá)到70%以上，第一產(chǎn)業(yè)占比低于10%。發(fā)達(dá)國(guó)家“后工業(yè)化”時(shí)代的能源消費(fèi)呈現(xiàn)四方面特征：

一是能源消費(fèi)增速趨緩。1985～2017 年，美國(guó)能源消費(fèi)年均增速為0.81%，日本為0.60%，德國(guó)為-0.27%，中國(guó)為5.71%，印度為5.53%。進(jìn)入“后工業(yè)化”時(shí)代的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體能源消費(fèi)增速遠(yuǎn)低于新興經(jīng)濟(jì)體。

二是能源消費(fèi)增速顯著受能源危機(jī)、經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響。1965 年以來(lái)，世界主要能源危機(jī)包括1973～1975年第一次石油危機(jī)、1978～1980 年第二次石油危機(jī)、1986～1990年第三次石油危機(jī)，主要經(jīng)濟(jì)危機(jī)包括1981 年拉美主權(quán)債務(wù)危機(jī)、1987 年美國(guó)金融危機(jī)、1992 年日本資產(chǎn)價(jià)格泡沫破裂、1997年亞洲金融風(fēng)暴、2008年美國(guó)次貸危機(jī)。能源危機(jī)與經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，對(duì)能源消費(fèi)總量波動(dòng)也造成不同程度的影響。

三是資源越豐富、經(jīng)濟(jì)體量越大的國(guó)家，進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)代后能源消費(fèi)增速放緩的過(guò)程越慢。上述資源包括人力資源、科學(xué)技術(shù)、國(guó)土資源、自然資源等。截至2017 年，美國(guó)人口3.26 億，日本人口1.27 億，德國(guó)人口0.83 億，經(jīng)濟(jì)體量漸次遞減。美國(guó)工業(yè)化實(shí)現(xiàn)最早，但1985～2017 年仍保持0.81%的能源消費(fèi)增速，德國(guó)工業(yè)化實(shí)現(xiàn)最晚，但年均能源消費(fèi)增速已為負(fù)值。

四是電力消費(fèi)增速快于能源消費(fèi)增速。1985～2017 年，美國(guó)年均能源消費(fèi)增速為0.81%，年均電力消費(fèi)增速為1.50%；日本年均能源消費(fèi)增速為0.60%，年均電力消費(fèi)增速為1.31%；德國(guó)年均能源消費(fèi)增速為負(fù)值，年均電力消費(fèi)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(fèi)總量

圖2 1985～2017年中、美、日、德電力消費(fèi)總量

圖3 1990～2014年世界主要經(jīng)濟(jì)體電氣化率

圖4 1965～2017年日本不變價(jià)GDP增速

日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展

二戰(zhàn)后，日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展可劃分為四個(gè)階段：1975 年日本基本完成工業(yè)化，步入后工業(yè)化時(shí)代，在此之前，日本經(jīng)濟(jì)保持高速增長(zhǎng)，1965～1973年不變價(jià)GDP年均增速為9.50%；1973年石油危機(jī)后，日本經(jīng)濟(jì)增速顯著下降，不變價(jià)GDP年均增速為3.60%；1992 年房地產(chǎn)泡沫破裂后，日本經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷，1993～2007 年不變價(jià)GDP 年均增速為1.40%；2008 年美國(guó)次貸危機(jī)后，日本不變價(jià)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(jì)結(jié)構(gòu)單一，日本在危機(jī)中持續(xù)的時(shí)間遠(yuǎn)超過(guò)歷次其他國(guó)家經(jīng)濟(jì)危機(jī)。

能源消費(fèi)

1965～2017 年，日本能源消費(fèi)進(jìn)程分為快速增長(zhǎng)階段、緩慢增長(zhǎng)階段、平穩(wěn)階段、下降階段等五個(gè)階段：1965～1973年，日本工業(yè)化時(shí)代能源消費(fèi)增速顯著高于其不變價(jià)GDP增速；1973～1983 年，受石油危機(jī)影響，日本能源消費(fèi)基本保持不變；1984～1997 年，能源消費(fèi)有所上升，但低于不變價(jià)GDP 增速；1998～2007年，隨著不變價(jià)GDP 增速下降，能源消費(fèi)基本保持不變；2008 年金融危機(jī)以來(lái)，能源消費(fèi)增速為負(fù)。

電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

1990～2015 年，日本電力消費(fèi)增長(zhǎng)15.7%，電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)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(wù)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(wù)用地從1990 年的19%上升到2015年的35%。

日本的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)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?xì)獍l(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(jià)GDP、能源消費(fèi)、電力消費(fèi)指數(shù)

表2 1965～2017年日本不變價(jià)GDP、能源消費(fèi)、電力消費(fèi)平均增速

圖6 1965～2017年美、日不變價(jià)GDP增速

圖7 1985～2017年美國(guó)不變價(jià)GDP、能源消費(fèi)、電力消費(fèi)指數(shù)

表3 1965～2017年美國(guó)不變價(jià)GDP、能源消費(fèi)和電力消費(fèi)平均增速

美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展

與日本不變價(jià)GDP增速呈典型的瀑布型分布不同，美國(guó)的不變價(jià)GDP增速波動(dòng)較大，且振幅相對(duì)平穩(wěn)，雖然受歷次經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，但恢復(fù)相對(duì)較快。以1992年日本房地產(chǎn)泡沫破裂為分界點(diǎn)，在此之前，日本的不變價(jià)GDP增速高于美國(guó)，在此之后，美國(guó)的不變價(jià)GDP增速高于日本。

能源消費(fèi)

美國(guó)能源消費(fèi)的拐點(diǎn)發(fā)生在1973年，1973年以后，能源消費(fèi)增速低于其不變價(jià)GDP增速。由于美國(guó)不變價(jià)GDP增速變動(dòng)相對(duì)緩和，美國(guó)能源消費(fèi)增速變動(dòng)相對(duì)緩和：石油危機(jī)持續(xù)的10年，美國(guó)能源消費(fèi)負(fù)增長(zhǎng)；石油危機(jī)過(guò)后，美國(guó)能源消費(fèi)保持1.8%左右的增長(zhǎng)；1997年亞洲金融風(fēng)暴后，美國(guó)能源消費(fèi)增速降低到1.2%左右；2008年以來(lái)，美國(guó)能源消費(fèi)增速為負(fù)。美國(guó)電力消費(fèi)增速拐點(diǎn)出現(xiàn)在1992年，1992年以后電力消費(fèi)增速低于不變價(jià)GDP增速，其他趨勢(shì)與能源消費(fèi)增速相同。

電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

美國(guó)1950年完成工業(yè)化目標(biāo)，進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)代。在1950～1990年的40年間，美國(guó)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(lái)，美國(guó)工業(yè)用電占比進(jìn)一步下降，從1990年的33%下降到2015年的21%，下降12個(gè)百分點(diǎn)，居民用電上升3個(gè)百分點(diǎn)，商業(yè)和公共服務(wù)用電上升4個(gè)百分點(diǎn)，其他用電上升6個(gè)百分點(diǎn)。

美國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)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(gè)百分點(diǎn)；天然氣發(fā)電占比由12%增長(zhǎng)到32%，增長(zhǎng)20個(gè)百分點(diǎn)。

我國(guó)能源消費(fèi)趨勢(shì)及啟示

1980 年以來(lái)，我國(guó)能源消費(fèi)增速持續(xù)低于不變價(jià)GDP增速，電力消費(fèi)增速與不變價(jià)GDP增速持平，2014年出現(xiàn)背離，電力消費(fèi)增長(zhǎng)指數(shù)低于不變價(jià)GDP增長(zhǎng)指數(shù)。我國(guó)城市化水平低，對(duì)出口的依賴程度低于日本，國(guó)土面積廣闊且發(fā)展不均衡，所以我國(guó)電力消費(fèi)將長(zhǎng)期保持持續(xù)增長(zhǎng)，但增速放緩。

各省市能源消費(fèi)趨勢(shì)

我國(guó)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(guò)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(guò)60%，三市城鎮(zhèn)化率均超過(guò)80%，位于我國(guó)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(guò)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(fèi)增速逐步與不變價(jià)GDP增速背離，廣東、江蘇從2008年開(kāi)始電力消費(fèi)增速顯著低于不變價(jià)GDP增速，浙江在2014年以后電力消費(fèi)增速低于不變價(jià)GDP 增速。中部省份處于工業(yè)化中后期，其能源消費(fèi)特征還依賴于其資源特點(diǎn)及工業(yè)結(jié)構(gòu)，需要具體分析。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)

以廣東為例分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)能源消費(fèi)水平的影響。廣東單位工業(yè)增加值電力消費(fèi)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(xué)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(fèi)占制造業(yè)58.45%，電力消費(fèi)占42.57%。

隨著后工業(yè)化時(shí)代來(lái)臨、經(jīng)濟(jì)增速放緩、高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，廣東能源消費(fèi)增速總體放緩。

我國(guó)能源消費(fèi)啟示

1.我國(guó)電力消費(fèi)增速將長(zhǎng)期低于不變價(jià)GDP 增速。1980 年以來(lái)，我國(guó)能源消費(fèi)增速持續(xù)低于不變價(jià)GDP 增速，電力消費(fèi)增速與不變價(jià)GDP 增速持平。2014 年以來(lái)，我國(guó)電力消費(fèi)增速與不變價(jià)GDP增速背離，我國(guó)迎來(lái)電力消費(fèi)的第一個(gè)拐點(diǎn)，后續(xù)電力消費(fèi)增速放緩，長(zhǎng)期低于不變價(jià)GDP增速。

2.我國(guó)電力消費(fèi)長(zhǎng)期保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。美國(guó)電力消費(fèi)增長(zhǎng)低于不變價(jià)GDP 增長(zhǎng)出現(xiàn)在1996 年左右，1997～2007年電力消費(fèi)增速保持在2%左右，到2008 年開(kāi)始呈下降趨勢(shì)。由于日本不變價(jià)GDP 增速低，電力消費(fèi)增速低于不變價(jià)GDP增速出現(xiàn)于2008年左右，同時(shí)2008 年開(kāi)始呈下降趨勢(shì)。我國(guó)城市化水平低，對(duì)出口的依賴程度低于日本，國(guó)土面積廣闊且發(fā)展不均衡，所以我國(guó)電力消費(fèi)將長(zhǎng)期保持持續(xù)增長(zhǎng)，但增速放緩，預(yù)計(jì)高于美國(guó)1997～2007年增速。

圖8 1980～2017年我國(guó)不變價(jià)GDP、能源消費(fèi)、電力消費(fèi)增速

圖9 2016年廣東各行業(yè)工業(yè)增加值構(gòu)成情況

3.北京、上海、天津等直轄市電力消費(fèi)增長(zhǎng)空間有限，東部發(fā)達(dá)省份電力消費(fèi)增速下降顯著。北京、上海、天津等直轄市生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的占比增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著，電力消費(fèi)增長(zhǎng)空間有限。東部發(fā)達(dá)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(jí)需求凸顯，環(huán)保壓力增加，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型壓力及動(dòng)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(fèi)增速下降的趨勢(shì)更加顯著。中部省份處于工業(yè)化中后期，其能源消費(fèi)特征還依賴于其資源特點(diǎn)、工業(yè)化進(jìn)程及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，需要具體分析。

4.清潔能源將成為能源消費(fèi)增長(zhǎng)的重點(diǎn)。自2008 年起，美國(guó)和日本的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出可再生能源占比大幅上升的趨勢(shì)，一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。伴隨世界能源低碳化進(jìn)程的加快，我國(guó)政府也在加大力度推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。黨的十九大報(bào)告提出優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、實(shí)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(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切需要。按照我國(guó)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》要求，預(yù)計(jì)到2030年，非化石能源消費(fèi)比重將提升至20%左右，到2050年將占能源消費(fèi)總量50%以上。

5.能源結(jié)構(gòu)調(diào)整需與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段相契合。從總體來(lái)看，我國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，能源價(jià)格上漲仍明顯影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不能盲目遵循已步入后工業(yè)化的發(fā)達(dá)國(guó)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(zhǎng)期內(nèi)仍然是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進(jìn)程中不可或缺的能源形式。