中国能源消费形势分析及能源安全体系建设
2024-04-08吴裕根刘雨晨
吴裕根,王 佟,苗 琦,刘雨晨*,陈 敏,娄 钰
(1.自然资源部油气资源战略研究中心,北京 100034; 2.中国煤炭地质总局,北京 100038)
0 引言
能源是社会生产、人民生活的重要物质基础,保障能源安全是国家经济社会发展的关键。近年,随着全球应对气候变化、化石能源制约,积极推进节能减碳、寻求能源转型,成为新的发展主题。本文基于中国能源资源禀赋,探讨能源供需规律和未来趋势,分析并总结新时期能源供应保障所面临的新问题和新挑战,为提升中国能源安全保障能力提出建议。
1 我国能源消费基本情况
1.1 我国能源消费总量持续增长
改革开放以来,能源增长为中国经济社会高速发展提供充分保障。中国能源消费总量由1978 年的5.7×108t标准煤,增至2022年54.1×108t标准煤,增长8.5 倍[1-2]。随着社会经济发展,中国能源发展战略规划调整,能源消费增长呈现四阶段特征:第一,改革开放至“七五”(1986—1990)期间,我国能源战略重点在于保障供给,能源消费总量增长较快,整体呈倒U 形(图1),年均增速4.7%;第二,“八五”至“九五”期间,节能提效成为能源战略规划重心,能源消费年均增速由“八五”时期的5.2%,回落至“九五”时期的2.7%;第三,2000年始,中国经济规模迅猛扩大,至2011 年国民生产总值年均增速10.5%,能源消费总量年均增速达9.3%,能源需求弹性系数0.9,经济增长的能耗强度达到峰值;第四,2012 年以来,中国深入推进能源改革,经济结构战略调整,逐步实现能源消费强度和消费总量“双控制”。2012—2022 年,单位国内生产总值能耗累计降低26.2%[1],能源消费总量减速换挡,以年均约3.0%的增幅支撑国民经济年均6.5%的增长,能源利用效率不断提升。
图1 1978—2022年中国一次能源消费与GDP增速变化Figure 1 Changes in China’s primary energy consumption and GDP growth rate from 1978 to 2022
1.2 我国能源消费结构不断调整
化石能源是中国能源消费的主体。改革开放以来,中国能源发展方式逐步由粗放式增长向集约化增长转变,能源结构不断调整,呈现以原煤为主、逐步多元化清洁化发展特征。原煤占能源消费总量的比重始终保持第一[2],自20世纪90年代起呈下降趋势,消费占比逐步由70%~80%动态缩减至2022 年的56.2%,石油消费占比浮动较小,在16.4%~22%(图2)。EI 世界能源统计数据显示,我国清洁能源生产和消费量在20世纪较为低迷,进入21 世纪,天然气、一次电力及其他清洁能源蓬勃发展,总消费占比不断攀升,自2000 年的8.15%增至2022 年的25.9%,年均增速达11.38%,能源清洁化发展势头强劲。
图2 1978—2022年中国一次能源消费量构成变化[2]Figure 2 Changes in the composition of China’s primary energy consumption from 1978 to 2022[2]
2014 年以来,中国持续推进能源低碳清洁化转型,能源消费结构进一步优化。以水电、核能及太阳能、风能、生物质能等新能源为主的一次电力消费量占比在近10年中持续增长,2022年一次工业水电及核电消费量占比分别为7.67%、2.36%,太阳能、风能、生物质能等可再生能源消费量,比重达8.35%(图3)。海洋能、氢能等新能源发展前景良好,正持续提升新能源开发利用能力和相关技术攻关。目前我国风电、光伏、水电装机量规模均居世界第一[3-4]。
图3 2022年中国一次能源消费结构Figure 3 China’s primary energy consumption structure in 2022
2 能源消费发展趋势
2.1 高质量能源消费
随着经济社会发展,生活能源消费需求不断提升,消费结构趋向绿色、清洁、高效。国家统计局数据显示,2000—2020 年间,居民生活能源消费总量由1.67×108t 标准煤增至6.44×108t 标准煤,年均增长5.9%,2022 年居民生活消费总量占总消费量12.9%。能源消费结构变化表现为“三降、三升、一稳”(图4):煤炭、煤气和煤油消费量逐年递减,总占比由2000 年的67.6%降至2020 年末仅17.5%;电力消费显著增长,2016 年首次超过煤炭成为居民生活首要消费能源,至2020 年占比达37.1%,年均增速10.9%,未来增长趋势明显;天然气消费量以年均15.4%的增速攀升,至2020 年占比19.7%;热力需求增加,比重由5.7%提高到2020 年12.8%,年均增速9.4%;液化石油气(LPG)消费占比相对稳定,2020年占比13%。
图4 2000—2020年中国居民生活能源消费量及结构变化Figure 4 Changes in the consumption and structure of domestic energy for Chinese residents from 2000 to 2020
同时,第三产业能源消费随着比重增长而大幅攀升。2000—2020 年第三产业能源消费量始终高于居民生活能源消费(图4),由2.8×108t 标准煤增至8.3×108t 标准煤,2020 年占三大产业能源消费总量比重19.1%。其中,电力、天然气是服务业主要消费能源,近年比重不断提升。预测未来石油制品需求量将稳步增长,电力、天然气、热力等需求将继续扩大。生活能源清洁低碳化已成为必然趋势,一方面对我国油气生产、供应能力提出更高要求,另一方面也为城乡电力系统供应能力、一次电力生产和转化能效带来新压力。
2.2 “双碳”目标要求节能减排
“双碳”目标下,中国积极应对气候变化做出新部署,已建立起“双碳”“1+N”政策体系,制定了中长期温室气体排放控制战略,将绿色低碳发展作为国民经济发展规划的重要组成部分[5]。“十四五”规划和2035 年远景目标纲将“2025 年单位GDP 能耗比2020 年下降13.5%,单位GDP 二氧化碳排放较2020年降低18%”作为约束性指标。为稳妥实现减排目标,推进生态环境可持续发展,必须加快构建新型能源体系及新型电力系统,稳步提升清洁能源增量替代,这些都为我国能源供应保障能力带来新挑战。
2.3 着力解决能源发展不平衡、不充分问题
从能源领域看,全国能源供需结构存在矛盾[4],能源消费及碳排放亦呈现显著的地域性差异[6],部分地区资源环境与发展矛盾较为尖锐[2,7]。宏观层面上,内陆与沿海、东中西部、城镇与乡村是中国能源生产和消费不平衡的三大主体,受区域自然资源禀赋、能源输送、储能及清洁技术等制约,全国能源生产和消费主体存在错位[8]。从区域看,中北部能源禀赋较差区域能源对外依存度高,中部各省均存在能源供不应求问题,其中江西、湖南、湖北省能源缺口显著;京津冀地区能源供应总体偏紧,消费结构以煤炭为主,2020 年煤炭消费占比超过70%,京津冀及周边地区碳排放、废气污染物均位于全国前列[7];东北等老工业基地能源生产和消费仍以高碳化石能源为主,转型动力不足;而以西北、能源“金三角”为主的能源富集地区,能源生产和经济发展方式粗放,能源产业污染治理能效不足,资源环境与发展方式矛盾显著[8]。能源发展的不平衡、不充分,将直接影响全国经济社会发展,必须着力解决。
3 我国能源安全保障面临新挑战
3.1 我国能源消耗增长和结构性矛盾短中期内难以改变
伴随新型工业化、新型城镇化进程持续推进,以及人民对能源消费的高需求,短中期内,中国经济增长仍高度依赖能源消耗的现状不会改变,确保能源供应安全是保障经济社会发展的必然要求[4,9]。欧美主要“碳达峰”国家秉持“减煤、稳油、增气,不断提升可再生能源占比”的能源发展路径[5],油气消耗占据总能源消费的主体平均达60%以上(图5)。与美、德、日等已基本实现能源转型的国家相比,油气资源匮乏是我国能源资源的显著短板[9]。2012年以来,我国能源结构不断调整,油气资源消费需求随之扩大,受生产和自给能力限制,能源供需矛盾不断深化。加之当前新能源开发及利用技术水平有待提升,可再生能源增量难以在短时间内覆盖能源需求缺口[10-11],中国能源供需结构性矛盾在短中期内将会持续产生影响。
图5 2012—2022年部分工业国家主要一次能源消耗量占比Figure 5 Proportion of primary energy consumption in some industrial countries from 2012 to 2022
3.2 我国能源国内供应保障基础相对薄弱
当前我国能源生产和供应保障基础仍相对薄弱[9],煤炭作为优势资源,尚存在人均煤炭储量低、生态环境对开采制约等问题[12]。石油、天然气作为能源转型的关键,是全球一次能源消费主体[3],近年我国对外进口量居于高位[2,9],2022 年原油、天然气分别进口5.08×108t、1.09×108t,同比有所下降,但对外依存度仍达71.3%、41%。国内油气资源增储上产面临多重挑战:①剩余油气资源禀赋相对较差,复杂油气藏、低品位储量开采利用难;②深层、深水勘探开发等关键技术亟待攻关;③油气矿产资源管理存在不协调、不配套问题等。同时,国内成品油价格受产油国政策、国际原油价格等影响巨大,仍需探索稳定良好的价格调控机制。
电力生产和供应压力较大[4]。电力系统基础设施安全稳定性、供电能力有待提高。当前煤电仍为电力生产的主力,光伏、风电对当前电网系统冲击较大,适应新能源的基础设施网络有待升级。可再生能源电力供应稳定性不足。水电、光伏、风能等可再生能源发电装机容量虽强势增长,但由于分布不均匀性、间歇性、随机性、枯水期等原因,应对电力高峰能力不足,偶发性气象灾害、极端天气也将对供电稳定性造成冲击。储能、运输及转化等技术瓶颈限制了新能源大规模高效利用,能源消纳和转换效率偏低[4,10]。以新能源为主体的新型电力系统的构建仍在成长期。
3.3 我国能源海外供应面临诸多风险和不确定性
石油天然气是近年我国能源进口的主体。由于全球石油分布极度不均,仅中亚-俄罗斯、中东和北美三大地区集中了70%以上石油资源,国际石油贸易已成为贫油国家能源供给的基本条件,稳定的来源和安全的运输通道是海外油气供应的关键。截至2023 年初,俄罗斯及沙特、伊拉克等中东国家是我国原油主要进口国,澳大利亚、土库曼斯坦等则是天然气进口主要来源。近年随着国际地缘政治动荡、主要国家能源转型加速,全球能源市场安全性、稳定性急剧下降,我国能源海外供应面临诸多风险和不确定性:俄乌冲突加剧了中亚-俄罗斯地区能源供应紧张局面,巴以冲突再度升级,中东地区能源供应风险骤升;部分国家对国际油气贸易体系、海上运输体系进行政治捆绑和制裁活动,进一步压缩了能源贸易合作空间;国际能源金融市场稳定性下降,油气进口国通货膨胀风险扩大。同时,我国还面临能源资源供需错配、碳税政策调整等新的结构性风险[13-15]。
4 能源安全体系建设
4.1 稳定国内供应
立足我国能源资源禀赋,必须认识到以煤炭为主、石油天然气等为辅是我国能源消费短中期不变的特征,保障化石能源自主可控,确保基础能源安全稳定供应,健全我国能源产供储销体系。全面提升能源自给能力。充分发挥煤炭作用,持续加大油气勘探开发力度,提升油气资源增储上产,加强核电自主、水电稳定供应。加快能源储备体系建设,扩大煤炭、油气、电力储备,提高应急管理及抗风险能力。聚力关键核心技术攻关,加强清洁技术、节能、储能、能源勘探开发等技术创新及推广力度,提升国家能源科技水平。
4.2 多元化开拓海外市场
积极开拓海外能源供应市场,推动构建开放、安全、稳定的国际能源合作新格局。从能源供应源头、运输、技术开发等维度入手,提升能源进口渠道多元化程度,提高亚太地区能源供应互补互济水平,积极开拓与非洲、美洲等地区国家能源贸易合作。加大能源基础设施双边投资合作,不断完善海外能源互联互通软硬件体系,保障油气、电力等能源输送安全。深化技术合作,在油气开发技术装备、清洁能源技术、循环经济等方面择优引进,并加强研究交流与合作。
4.3 大力发展新能源,不断优化能源消费结构
我国“十四五”现代能源体系规划提出,到2025年非化石能源消费比重达到20%左右,发电量达到39%左右。大力发展新能源,通过“结构节能”与“技术节能”双管齐下,加快能源结构优化、经济转型升级。当下须做好新能源与传统能源统筹协调,确保清洁能源增量替代与传统化石能源减量缺口相匹配,持续推动构建完善的新能源产业链,补齐短板。继续增大水电、风电、光伏发电装机容量,加快海洋能、生物质能等新能源开发利用。加大储能装备技术攻关,提升新能源储能装机容量,现有技术条件下大力发展氢能、电化学储能技术,增强电力存储转换能力。优化国土空间布局,升级配电网设施,因地制宜建设多元互补的新能源基地。
4.4 加大能源领域改革力度
2014 年以来,中国持续推进“四个革命,一个合作”的能源安全新战略,能源、电力改革成绩斐然,已系统形成短期与中长期战略布局。当前还需持续推动能源体制改革:①完善能源法律法规及相关政策体系。能源立法需坚持科学合理与可操作性并重,因地制宜实施能源改革。②深入推进能源市场化改革。充分发挥市场与政府双调控作用,引入第三方治理机制,构建现代能源市场体系。③完善配套资源要素。强化财政、税收、金融等综合管理政策对能源开发利用的必要保障。④建立能源安全预警及全过程监督管理机制。强化能源领域国内外形势实时监测研究,完善能源体制改革落地检测和评估机制,及时为国家决策部署提供支撑。