上海能源形势和能源需求预测分析

毛俊鹏 任庚坡 李琦芬

1上海电力学院能源与机械工程学院2上海市节能监察中心

上海能源形势和能源需求预测分析

毛俊鹏1任庚坡2李琦芬1

1上海电力学院能源与机械工程学院2上海市节能监察中心

总结了10年来上海能源发展对国民经济发展的支撑及能源结构、能源污染物排放、能源利用效率等方面的能源基本情况，分析了中国能源供需格局的变化、上海能源发展面临的制约因素、上海工业能源用能行业集中等方面面临的能源挑战，并采用中长期能源选择规划模型与相关用能领域的预测模型相结合的方法预测了上海2015年和2020年上海工业、建筑、交通领域的用能需求。

能源消费弹性系数；能源结构；能源效率；能源需求预测

1 上海能源的基本情况

1.1 能源发展支撑了国民经济的较快发展

图1为2000-2012年上海生产总值和能耗总量情况[1]。由图可知，近12年来，上海经济社会保持良好发展势头，国民生产总值从2000年的4771亿元增加到2012年的20182亿元，年均增速达12.8%（现价）；全市能源消费总量由2000年的5499万t标准煤增长至2012年的11362万t标准煤，年均增速为6.2%；过去12年的平均能源消费弹性系数为0.49，全市的能源发展与经济社会发展基本相适应。

1.2 一次能源结构不断优化

图2为2001-2012年上海一次能源消费结构分布图。由图可知，上海一次能源消费总量呈逐年递增的趋势，但煤品消费比重总体上呈下降趋势，而油品、净调入电及其它发电和天然气比重总体上呈递增趋势，十年来，上海一次能源消费结构不断优化，对于利用效率低、污染排放严重的煤品能源消费得到了有效控制。

1.3 能源行业污染物排放大幅减少

图1 2000-2012年上海市生产总值和能耗总量情况

图2 2001-2010年上海一次能源消费结构分布图

表1 2007-2012年上海主要污染物排放情况

表1为2007-2012年上海主要污染物排放情况[1]。由表可知，上海可吸入固体颗粒物、二氧化硫及二氧化氮排放量在2007年的基础上分别削减19.3%、58.2%和14.8%，PH值总体呈上升趋势，酸雨频率有反复，但总体呈下降趋势。

图3为2000-2012年上海环境空气质量情况[1]。由图可知，上海环境空气质量优良天数总体上逐年增加，环境空气质量优良率由2000年的80.8%增加至2012年的93.7%，增幅16.0%。

1.4 能源利用效率明显提高

图4为2000-2012年上海单位生产总值能耗趋势图[1]。由图可知，近12年来，上海单位生产总值能耗逐年下降，由2000年的1.152t标准煤/万元下降为2012年的0.570t标准煤/万元，下降幅度50.5%。

2 上海面临的能源挑战

2.1 中国能源供需格局将发生深刻改变

图5为我国主要用能区域化石能源未来供需差变化趋势图[2]。由图可知，在未来40年内，长三角地区化石能源供需差最大，其次是京津冀地区。随着中西部地区的快速发展，未来中西部传统的能源资源输出地区，能源自用率将会越来越高，中原地区、关中地区、成渝地区这三大中西部主要城市区域，将逐步由化石能源的净调出区或自给区转变为净调入区。

2.2 上海能源发展的制约因素

为支撑创新驱动、转型发展的发展战略，上海需要一定发展速度的能源保障，但长期看来，上海能源发展面临诸多制约：一是能源资源缺乏。一次能源均需市外调入，能源对外依存度超过99%，除海上风能资源较为丰富外，太阳能属于四类地区，生物质能以城市垃圾为主；二是地理条件制约。上海地处长江三角洲顶端，市外输电送气通道建设受地理条件制约，且市域范围内无建设核电厂址条件；三是环境容量有限。本市环境容量接近饱和，环境空气质量与营造“生态宜居”绿色家园的目标相比尚有较大差距。

2.3 上海工业能源消费行业集中度高

表2为2012 年上海市重点用能行业能效情况[3]。由表可知，上海工业重点耗能行业主要集中在黑色金属冶炼及压延加工业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，化学原料及化学制品制造业，电力、热力的生产和供应业，非金属矿物制品业。这五大行业用能量达到4226.32 万吨标准煤，占规模以上工业用能量的78.9%，产值占规模以上工业总产值的23.5%，产值能耗是规模以上工业产值能耗的3.38 倍。

图3 2000-2012年上海环境空气质量情况

图4 2000-2012年上海单位生产总值能耗趋势图

图5 中国主要用能区域化石能源未来供需差变化趋势图

3 上海“十二五”、“十三五”用能预测分析

3.1 预测模型的建立

本文采用中长期能源选择规划模型与相关用能领域的预测模型相结合，并将构建的模型应用到不同的情景下进行模拟，预测上海“十二五”、“十三五”期间的能源需求量。为了较为清晰的表示整个能源系统的影响因素，准确反应各用能领域的增长趋势，模型中将能源需求模块划为为工业用能、交通用能和建筑用能三个子模块，并在模型中依次逐渐加强节能减排力度而设置A，B，C三个情景，如表3所示。

为了更好的实现上海市“四个率先”的要求和自身的“创新驱动、转型发展”的内在需要，本文以在C情景下的预测结果来做上海市“十二五”、“十三五”的用能预测分析。

表2 2012年上海市重点用能行业能效情况

表3 预测模型情景

3.2 模型部分预测结果及分析

使用3.1节中的预测模型，分别得出了2015年和2020年工业，建筑和交通的用能结构情况，并将其与2010年用能结构情况比较，如图6所示。

比较分析2010年，2015年及2020年能源消耗结构变化趋势图可以看到上海终端能源消费结构将会发生较显著变化，结构趋于更加合理。随着上海市“十二五”，“十三五”期间的产业结构不断地调整优化，高耗能产业的增长速度的严格控制，工业节能及用能效率将进一步提升，使得工业用能比例逐年降低，到“十三五”期末工业用能将不到全市用能的50%，从侧面也推进了建筑用能和交通用能比例的上升，而“十二五”，“十三五”期间的服务行业等第三产业的快速发展等原因也将进一步推高建筑和交通的用能比例。

为了进一步预测反映上海市工业领域，建筑领域，交通领域的用能走势，全市用能趋势情况，及深层次的分析产生这种现象的原因，本文利用模型中得到的数据并与2005年，2010年情况相比较得到如图7所示的结果。

由图7上海市“十二五”、“十三五”期间能耗及增速情况分析可知：上海市总能耗将进一步增加，但在工业、建筑、交通领域用能增长规律的共同作用下，上海全市用能的增速将趋于放缓。十一五期间的平均增速为6 %左右，用能平均增速从“十二五”期间的约5%放缓至“十三五”期间的约2.5%。造成这种现象的原因可分别从工业，建筑，交通三个领域的用能情况来分析。

其中工业领域能耗方面，伴随着钢铁行业达产，石化行业搬迁，化工行业扩能，战略新兴产业加速，工业用能将继续保持稳定增速，从图7可以看到工业用能将会从2010年的约6300万t标煤增加到2020年的7800万t标煤左右。对比来看，工业用能在三大领域中增速最慢，反映出了一定的产业结构调整效果。且在“十二五”“十三五”期间工业节能水平和用能效率均有所提高，高耗能产业的进一步控制，低载能高附加值等新兴产业的适当发展，都使得工业用能增速将有所放缓，由2010年的平均增速4%左右放缓至“十二五”期间的约3.5%，“十三五”期间的0.5%左右。因此未来期间应加大产业结构调整力度，进一步提升工业节能水平和用能效率。

在交通用能领域方面，为了更详细的反应交通能耗情况，将交通用能分为对外交通用能和市内交通用能，在模型中得到的更加详细相关近似数据如表4所示：

图6 上海市能源消耗结构变化趋势图

图7 上海市“十二五”“十三五”期间能耗及增速情况

表4 2010～2020年上海交通能耗需求预测

从图7和表4分析可以得出，随着上海市国际航运中心的加快建设，高速公路网，高速铁路网的基本建成，居民人均收入的增加，市民生活水平不断提高，旅游行业进入繁荣发展阶段，促使对外交通能耗快速增长，也促进了市内交通用能需求的增加。同时市内轨道交通不断新建完善，上海市人口数量的进一步增加，国家汽车节能补贴政策范围扩大，新能源汽车等新兴产业快速发展均会使得市内交通用能持续增长。在图7中可以看到交通用能将从2010年的约2700万t标煤将增加到2020年的4600万t标煤左右。从表4进一步分析可得到对外交通用能贡献了交通用能较大的增量。但交通增速将趋于放缓，2010年的平均增速约为10%，降到“十二五”、“十三五”期间的约5.5%和约5%，这主要是因为在“十三五”期间国际航运中心将基本建成，人口增长数量趋于缓和，居民文明出行，绿色出行的环保理念进一步深入等原因造成的。

在建筑用能领域方面，随着上海市加快建设“四个中心”，公共面积与人口仍将维持较快增速，建筑用能将会继续增加，从图7中可以看到建筑用能从2010年的约1900万t标煤，将增加到2020年约3600万t标煤。而在“十三五”期间，“十二五”中期开工建筑的完工，人口持续导入，环境土地资源承载能力的限制，建筑节能标准的进一步严格，建筑用能增速将会进一步放缓，平均增速将从2010年的约9.8%降到2020年的4.0%左右。

图7总体分析来看，建筑用能和交通用能增速明显大于工业用能增速，他们将是上海市未来最主要的两大能耗增长点。可以预见的是今后上海市用能结构将会继续变化，建筑和交通领域的能耗占比会进一步上升，到一定时期，这三者的能耗比将会趋于相当。

4 结论和建议

（1）上海能源发展支撑了国民经济的较快发展，全市的能源发展与经济社会发展基本相适应；上海一次能源结构日趋合理，随着“十二五”期间燃煤（重油）锅炉天然气改造等工程的实施，能源结构将更加清洁、优化；随着能源行业污染物排放大幅减少、能源利用效率明显提高，上海环境空气质量优良天数总体上逐年增加。

（2）中国能源供需格局将发生深刻改变，建筑用能和交通用能将是上海市未来最主要的两大能耗增长点，工业用能依然占据较大的用能比例，加之上海能源发展面临诸多制约因素，以及上海工业能源消费行业集中度高，建议进一步控制高能耗产业的发展，调整优化产业结构、提升产业节能水平和用能效率，大力发展低载能高附加值的战略性新兴产业和服务业，进一步扩大汽车节能补贴政策范围，鼓励战略新兴产业的发展。

（3）为优化调整能源供应结构和产业结构，建议本市大力发展新能源和可再生能源产业。大力发展新能源可以逐步改善一次能源为主的能源结构，并能缓解与能源相关的环境污染问题。随着新能源技术发展及各项政策效应的逐步呈现，开发利用新能源的成本将明显下降，为本市清洁能源利用，产业结构升级带来历史性机遇。借助国家支持上海率先应用新能源、建设智能电网的契机，本市的新能源发展将呈现突破瓶颈、以点带面的加速发展阶段。

（4）预计“十二五”、“十三五”期间，上海市能源消费总量仍将保持增长态势，但随着产业结构的不断优化，多方面因素造成工业，交通，建筑用能领域增速的降低，“十三五”期间，上海市能源消费总量增速将进一步放缓。

[1]《上海统计年鉴2013》

[2]《科学发展的2030年国家能源战略研究报告》

[3]《上海能源统计年鉴2013》

上海景峰制药股份有限公司积极开展节能技改

位于宝山区的上海景峰制药股份公司,近年来,从四个方面推进节能技术改造，成效显著。

一是产品生产工艺节能。公司主要产品玻璃酸钠原料药的工艺过程产生大量废乙醇。2012年6月，公司投资32万元对废乙醇的回收利用项目进行改造，当年8月份正常投入使用。每年节约乙醇折合标准煤47.7吨。二是主车间共用系统节能。公司对空调压缩机、空调冷水机组、锅炉、纯化水系统、注射用水系统、废热水余热回收系统、照明系统、厂区蒸汽管道等方面进行节能技改，改造后年节约标煤约380吨。三是办公及生活区域节能。公司通过更换节水型水龙头年节水2000吨；节能反渗透水冲洗厕所、冲洗地面，年节水约1200吨水。四是生产运行过程节能。公司严格计划用电，安排大功率设备运行时间在“平”“谷”时段；建立标准成本管理，动态监控成本控制情况；缩短单位产品标准工时和能耗，降低原辅料单位耗用量。

（区经委）

Shanghai Energy Situation and Energy Demand Forecast

Mao Junpeng,Ren Gengpo,Li Qifen

This article summarizes the fundamental state of energy consumption of Shanghai, such as its contribution to local economy,energy structure,energy emission,energy efficiency. Basedonthat,itanalysisthechangesinthedemandandsupplysitesofChina,the constraints in Shanghai energy consumption,and the problem of high industrial concentration in Shanghai.Finally,itforecaststheenergydemandofShanghaiindustry,buildingand transportation in 2015 and 2020.

energy consumption elasticity coefficient,energy structure,energy efficiency, energy demand forecast

毛俊鹏，1987-，男，上海电力学院能源与机械工程学院研究生，研究方向为节能数据发掘和应用。