我国未来经济发展中成品油与原油需求估算
2011-09-06吴方卫
吴方卫,付 畅
(上海财经大学 财经研究所,上海,200434)
一、经济增长与原油消费
我国经济的快速发展产生了对能源的刚性需求,当前中国已经成为世界第二能源消费大国,对原油的需求不断增加,石油对外依存度不断提高。而国内原油产能的增长很有限,原油供求矛盾突出。2010年我国石油表观消费量已达4.58亿吨,石油净进口2.55亿吨,石油对外依存度达到55.7%的新高。要保障我国的能源安全,需要对未来我国主要的用油部门及需求规模进行科学估计,为从政策、技术等层面上加以引导提供参考。
能源是国家战略性资源,是一个国家经济增长和社会发展的重要物质基础,经济发展与能源消费之间往往呈明显的正相关关系,要实现国民经济持续发展和社会进步必须有充分的能源安全保障。从世界能源形势看,随着世界经济对原油的依赖性不断增强,原油开采量持续扩大,而储量逐渐减少,原油价格呈不断上升趋势。2001年以来,国际原油供求关系大体处于相对紧缺阶段,原油价格一路攀升,2008年1月3日首次突破100美元/桶。综观世界经济发展势头,各国的能源需求有望保持强劲增长,在未来一段时期内,原油价格仍将在高位徘徊。现阶段,我国需要保持经济高速增长以提高国内居民的生活水平,而原油价格的不断攀升则将会使我国面临能源供需结构性矛盾和能源自给安全压力,进而影响我国经济、社会的可持续发展。
中国能源的瓶颈在于石油。国民经济的高速发展使得我国原油的对外依存度逐年提高,1995年我国原油净进口量仅为1200万吨,到2010年这一数值提高到2.55亿吨,年平均递增率超过21%,远高于GDP的递增速度,而原油的对外依存度也从7.5%迅速提高到了55.7%。这使得我们不得不对国家的能源安全问题感到担忧。
交通运输业的快速发展引起汽油、柴油和煤油等成品油需求的高速增长。1990-2010年,我国成品油消费量从4942万吨增加到2.45亿吨,年均增长8%。其中,汽油消费量从1899.5万吨增加到7158万吨,年均增幅6.52%;柴油消费量从2691.7万吨增加到1.56亿吨,年均增长率为8.73%;加工生产成品油的石油数量从1990年的7722万吨增加到2010年的4.23亿吨,年均增长率为4.76%(见表1)。这表明交通运输业对石油消费的急剧上升可以很大程度上解释经济增长与石油需求增长之间的逻辑关系,即随着经济总量快速提升,交通基础设施的高速建设为交通运输业的迅猛发展提供了物质保证,交通运输所需的燃油数量也随之不断上升,进而使得对石油的需求逐步提高。
在交通运输中,道路运输对汽油和柴油的消耗已经占到了各自消费总量的95%和58%,这主要是由于人们收入水平的提高,汽车消费开始进入普通百姓家庭,公路网建设的四通八达为汽车的消费提供了极大的便利。同时,近年来汽车价格不断下调及汽车信贷业务也大大地刺激了大众的消费观念,使得汽车工业呈“井喷”式增长。“十一五”期间,我国汽车产量和保有量年均递增分别为45.4%和14.4%,2009年汽车保有量达到4575万辆,5年内几乎翻番,这促使成品油消费直线上升。因此,根据相关产业和国民经济发展的趋势,对未来国内成品油市场供求状况作出大致估算,可以为分析在能源安全约束条件下的燃油市场供给情况可能对国民经济产生的影响提供依据。
表1 近年来我国的成品油和石油消费
二、成品油需求模型与参数设定
成品油主要包括汽油、柴油和煤油,本文主要测算汽车、农业机械和其他交通运输设备对汽油和柴油的需求。
(一)成品油需求模型
1.成品油需求
式中:Q1t和Q2t分别为第t年汽车与交通运输业的汽油和柴油需求量;αit为第i种使用汽油设备的平均油耗,Tit为第i种使用汽油设备的保有量;βjt为第j种使用柴油设备的平均油耗,Sjt为第j种使用柴油设备的保有量。
2.原油与成品油的转化
(二)参数设定
成品油主要用于运输设备及农机的消费,要测算成品油需求必须首先确定它们各自的保有量变化和平均油耗水平。
1.保有量的确定
式中:Yt和Yt-1分别为t年和t-1年运输设备保有量,yt为t年运输设备产销量,δ为报废率。
根据我国2005-2009年的汽车产销情况,汽油车占全部汽车产销量的比重在75%-80%之间,且有逐年上升趋势。为了便于计算,考虑到过去我国柴油汽车在全部汽车保有量中的比重较高,我们将两类汽车未来的产量和保有量的变化设置为2010年汽油车保有量在全部汽车中所占的比重为70%,之后每年上升0.5个百分点,到2020年提高到75%。商用车所占比重相应的由2010年的30%下降到2020年的25%。
由于摩托车的发展处在成熟期,根据公安部交通管理局公布的数据,2010年摩托车保有量为10000.47万辆,近年来我国摩托车的年增长率在5.5%-5.8%之间,根据这种趋势,我们将2011-2020年摩托车保有量增长率设定为5.5%来预测摩托车的保有量。
农业机械和内河航运的情况比较复杂,使用柴油的机械包括拖拉机、低速汽车、农用柴油机、农产品加工用柴油机等。为了计算方便,我们采用农业机械总动力及其未来增长趋势来替代保有量的计算,用内河航运货物周转量及其未来增长趋势来替代保有量的计算。
2.平均油耗的确定
(1)汽车。根据《乘用车油耗消耗量限值》、《轻型商用车油耗消耗量限值》和《载货车燃料消耗量限值》作为标准估算汽油车和柴油车的油耗。为计算方便,按照汽车排量与油耗之间的对应关系、以各类排量的产量为权重分别计算出汽油车和柴油车的加权平均油耗,汽油车和柴油车的单车年均行驶里程分别按照2万公里和1.5万公里来计算。由此可推算出2009年乘用车油耗为1.19吨/年,商用车平均油耗为2.29吨/年。考虑汽车节能的技术进步和汽车产业快速发展对道路交通设施的压力使行驶里程下降两种因素,汽车油耗水平按照每年平均下降3.5%的速度计算,这和近年来石油消费能源强度的递减速度相同。
(2)摩托车。依据《摩托车燃油消耗限值》制定的标准,把燃油消耗限值转化为摩托车每年的汽油消耗量参数。摩托车的年均行驶里程设定为5000km,可计算出摩托车加权平均油耗为2.83L/100km,则得到2010年的摩托车油耗参数为0.106吨/年。考虑到摩托车行业的发展处在成熟阶段,油耗下降的速度较慢,故将摩托车油耗水平设定为每年下降2%。
(3)农业机械。为了计算方便,在保有量的计算中我们已经采用农业机械总动力及其未来增长趋势来替代保有量的计算,由于农业机械单位动力燃油消耗量随各年份农业生产条件的不同而不同,故通过历史数据计算出单位农机动力年平均燃油消耗量,以此为参数测算预测年度的柴油消耗量。由2001-2009年农业机械单位动力柴油消耗水平,单位农机动力年均油耗为46.7千克/千瓦。
(4)内河航运。2009年全国内河航运单位油耗水平为3.5千克/千吨公里,另根据江苏省交通运输厅对徐州内河航运段2005-2009年内河货运油耗的调研数据,单位货运周转量油耗水平年均下降速度为8.4%,假定全国内河航运单位周转量油耗平减速度与此相同,可以估算出内河货运单位油耗下降速度,并以此作为全国内河航运单位油耗的下降速度。
3.报废率的确定
根据我国对汽车报废年限的规定,参考2010年汽车蓝皮书的方法,将汽车的平均使用寿命设定为13年,这样汽车报废率为7.7%。
三、未来成品油与原油需求的测算与分析
(一)成品油需求测算
为了相对合理的估计汽车保有量,我们采用两种数据处理方法。一是根据2010年汽车蓝皮书对乘用车需求的预测推算全部汽车需求量和汽车保有量;二是根据近年来汽车产销量和工信部等机构对汽车产销量的预测直接计算汽车保有量。工信部和汽车工业协会等权威机构预测我国2015年国内汽车产销量可达到2500万辆。然后将两种测算结果加以平均后,得出未来汽车保有量的估计值。2011年1季度我国汽车销量为498万辆,据此可将全年汽车产销量设定为2000万辆,比2010年增加200万辆左右。根据2005年以来我国汽车产销量年均增加约200万辆的历史数据,2012年和2013年汽车产销量可简单化地设定为每年增加200万辆,考虑到能源约束和道路交通设施对汽车产业发展的限制,从2014年起汽车产销量每年增加100万辆,最后稳定在3000万辆的水平。
根据式(3)设定,以2010年我国的摩托车保有量10000.47万辆为基数,2011-2020年的摩托车保有量按照年均增长率5.5%计算。
根据中国统计年鉴和农业机械化统计年报的数据,2001-2009年农业机械总动力和农业机械柴油消耗量总体上逐年上升,2001-2009年间我国农机总动力年均增长率为5.8%,假设预测年度内农机动力增长率与单位动力年均油耗均保持不变。这样就可得到2011-2020年农业机械的柴油需求量。
我国1995-2009年内河航运货物周转量年均增长率为11.7%,本文将其作为预测内河航运货物周转量的依据(见表2)。
表2 成品油需求测算的相关基础数据估算
除了本文所涉及的设备以外,其他设备也消费一定数量的成品油。据统计,2009年、2010年汽车和交通运输业的汽油和柴油消费量占全国汽油和柴油总消费量的比重分别约为90%和60%。假设2011-2020年这两个指标保持不变,据此就可估算出全国成品油需求总量。根据表1估算数据并依据成品油需求模型,未来我国成品油需求的估算结果见表3、表4。
表3 汽油需求总量估算 单位:万吨
表4 柴油需求总量估算 (单位:万吨)
表5 成品油与原油需求总量估计 (单位:万吨)
(二)原油需求测算
根据式(2),就可以方便地估算出未来我国对原油的需求情况(表5)。由估算结果可知,2020年我国成品油需求量(汽油和柴油的总和)有可能达到4.65亿吨,原油需求量可达到8亿吨以上。如此大规模的原油需求会大幅提高我国的石油对外依存度,有可能对国际市场油价产生重大影响。即使不考虑石油对外依存度不断提高的影响,汽车和交通运输业的快速发展也可能使我国出现无法获得足够数量的石油资源支撑经济发展的局面。我国2010年国内原油产量达到了2.03亿吨。根据1995-2010年我国原油产量的变化,国内原油产能年增长率约为2%,假设2011-2020年国内原油产能可以保持这一增长速度,届时原油进口量将达到5.6亿吨左右。如果不采取任何石油替代措施,并且这些原油能全部通过进口获得,2011-2020年的原油对外依存度会从54.3%提高到69.6%。
四、能源安全约束条件下可能的原油供求缺口
中国正处于工业化和城市化快速发展时期,能源的充足供给对顺利完成经济社会转型至关重要。分析表明,今后我国的原油需求量会快速上升,到2020年原油对外依存度将接近70%,过度依赖石油进口将对我国的能源安全产生重大的影响。马六甲海峡是我国航海贸易运输的主要通道,从该海峡运输的石油占总进口石油的4/5以上。石油的正常供给容易受到国际政治环境变动的影响,若遭遇紧张国际形势,原油输入的顺利与否将直接影响我国的能源安全和国民经济运行。此外,由于没有国际石油的定价权,大量原油输入国内,其价格传导效应将十分明显,对我国国民经济运行成本的影响很大,成为输入性通货膨胀的主要诱因之一。由此可见,中国正面临严峻的能源安全形势,清醒地认识能源安全所带来的可能影响,对能源特别是原油依赖程度极高的中国具有现实意义。
如果基于能源安全的考虑,把原油对外依存度保持在相对安全的水平,就会产生原油供求缺口。2010年我国石油对外依存度为55.7%,已经接近当前很多研究认为我国社会经济可承受的石油对外依存度上限的60%。实际上,随着我国综合国力的增强和国际影响力的提高,石油对外依存度仍然可以适度提高。根据我国当前的原油供求情况和本文的测算,在假设国内原油产能的年均增长率保持在2%不变的情况下,我们将我国的原油对外依存度设定为55%、60%和65%,测算出以上三种情况下可能产生的能源缺口(见表6)。
表6 不同对外依存度下的原油供求缺口 单位:万吨
根据表6可知,若把原油对外依存度控制在55%,2012年就会出现原油供求缺口,缺口量接近1000万吨,2020年的原油供求缺口超过了1亿吨;若将该指标控制在60%,则原油供求缺口会推迟到2014年出现,初始的缺口量为330万吨,到2020年原油供求缺口接近8000万吨;而将该指标上调到65%时2017年才会出现原油供求缺口,缺口量从1000万吨很快上升到2020年接近3500万吨的水平。由于把原油对外依存度控制在55%时产生原油供求缺口过大,替代性能源的发展规模可能难以达到补充缺口的效果;而超过65%时又不足以降低我国的能源安全脆弱性风险。所以,从现在开始到2020年把原油对外依存度控制在60%-65%之间比较合适。
为防止由于大规模原油进口使原油的可获得性受到限制,同时也必须把石油对外依存度过高导致的能源供给脆弱性风险降低,今后保障我国石油安全的思路主要包括三个方面:一是需要发展新能源和可再生能源对原油需求进行补充和替代,降低对石油进口的依赖程度。由于汽车产业的原油需求占了国民经济原油总需求的大部分,而液态生物质燃料(燃料乙醇与生物柴油)正是车用燃油的重要替代能源,解决原油缺口问题最立竿见影的举措就是提高液态生物质燃料的产能,用液态生物质燃料来补充因原油缺口造成的成品油不足。由此,未来大力开发利用液态生物质燃料势在必行。二是要抑制汽车产业过快的发展速度、发展混合动力汽车和新能源汽车,适度降低汽车产业对车用燃油需求的增长速度。三是广泛开发汽车和交通运输节能技术,并从政策和经济层面实行国民经济节能战略。
五、结论和政策建议
1.未来我国的汽车产业和交通运输业在较长一段时期内会继续保持快速发展,这会使我国的成品油需求迅速增加,进而使原油总需求也快速增加。在成品油需求中,乘用车的快速发展是汽油需求量迅速提高的主要原因,乘用车的节能水平在很大程度上决定成品油需求增长速度的快慢;商用车和农业机械的柴油消耗量增长较快,是柴油需求的主要部分,这两部分油耗的节约对柴油的节能降耗至关重要;内河航运柴油消耗量的增长较慢,今后货物运输中应提高内河航运的比重,这在一定程度上能降低成品油需求的增长速度。因此,提高交通设备特别是乘用车的节能水平应该成为我们未来关注的重点。
2.由于国民经济对原油的需求增长很快,而国内的原油生产基本保持恒定,在当前和以后较长时期内我国的原油对外依存度也会很快提高,保障我国能源安全的难度会越来越大。如果不采取任何能源替代措施,到2020年我国的原油对外依存度会从2010年的53.8%快速提高到69.6%,过高的原油对外依存度会对国家能源安全造成很大隐患。
3.为降低经济发展中过度依赖原油进口的能源脆弱性风险,应把原油对外依存度控制在60%-65%之间,由此产生的原油供求缺口需要用新能源和可再生能源进行补充。因此要大力发展燃料乙醇、生物柴油等液态生物质燃料来补充和替代原油及成品油需求,降低我国原油的对外依存度。加强液态生物质燃料产业的政策扶持和经济激励,鼓励合理利用我国丰富的农林资源废弃物,对开发边际土地种植非粮能源作物的农民和企业要提供财政补贴,不断挖掘液态生物质燃料的发展潜力。
4.从长期来看,为保障我国经济发展中的能源安全,还要持续实施能源安全战略。不仅要引导行业、企业和社会公众的节能观念与行动,更要从技术层面加强节能技术研发,用经济手段激励节能技术的开发和节能措施的推广。
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