吳裕根,王 佟,苗 琦,劉雨晨*,陳 敏,婁 鈺
(1.自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心,北京 100034; 2.中國煤炭地質總局,北京 100038)
能源是社會生產、人民生活的重要物質基礎,保障能源安全是國家經濟社會發(fā)展的關鍵。近年,隨著全球應對氣候變化、化石能源制約,積極推進節(jié)能減碳、尋求能源轉型,成為新的發(fā)展主題。本文基于中國能源資源稟賦,探討能源供需規(guī)律和未來趨勢,分析并總結新時期能源供應保障所面臨的新問題和新挑戰(zhàn),為提升中國能源安全保障能力提出建議。
改革開放以來,能源增長為中國經濟社會高速發(fā)展提供充分保障。中國能源消費總量由1978 年的5.7×108t標準煤,增至2022年54.1×108t標準煤,增長8.5 倍[1-2]。隨著社會經濟發(fā)展,中國能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃調整,能源消費增長呈現四階段特征:第一,改革開放至“七五”(1986—1990)期間,我國能源戰(zhàn)略重點在于保障供給,能源消費總量增長較快,整體呈倒U 形(圖1),年均增速4.7%;第二,“八五”至“九五”期間,節(jié)能提效成為能源戰(zhàn)略規(guī)劃重心,能源消費年均增速由“八五”時期的5.2%,回落至“九五”時期的2.7%;第三,2000年始,中國經濟規(guī)模迅猛擴大,至2011 年國民生產總值年均增速10.5%,能源消費總量年均增速達9.3%,能源需求彈性系數0.9,經濟增長的能耗強度達到峰值;第四,2012 年以來,中國深入推進能源改革,經濟結構戰(zhàn)略調整,逐步實現能源消費強度和消費總量“雙控制”。2012—2022 年,單位國內生產總值能耗累計降低26.2%[1],能源消費總量減速換擋,以年均約3.0%的增幅支撐國民經濟年均6.5%的增長,能源利用效率不斷提升。
圖1 1978—2022年中國一次能源消費與GDP增速變化Figure 1 Changes in China’s primary energy consumption and GDP growth rate from 1978 to 2022
化石能源是中國能源消費的主體。改革開放以來,中國能源發(fā)展方式逐步由粗放式增長向集約化增長轉變,能源結構不斷調整,呈現以原煤為主、逐步多元化清潔化發(fā)展特征。原煤占能源消費總量的比重始終保持第一[2],自20世紀90年代起呈下降趨勢,消費占比逐步由70%~80%動態(tài)縮減至2022 年的56.2%,石油消費占比浮動較小,在16.4%~22%(圖2)。EI 世界能源統(tǒng)計數據顯示,我國清潔能源生產和消費量在20世紀較為低迷,進入21 世紀,天然氣、一次電力及其他清潔能源蓬勃發(fā)展,總消費占比不斷攀升,自2000 年的8.15%增至2022 年的25.9%,年均增速達11.38%,能源清潔化發(fā)展勢頭強勁。
圖2 1978—2022年中國一次能源消費量構成變化[2]Figure 2 Changes in the composition of China’s primary energy consumption from 1978 to 2022[2]
2014 年以來,中國持續(xù)推進能源低碳清潔化轉型,能源消費結構進一步優(yōu)化。以水電、核能及太陽能、風能、生物質能等新能源為主的一次電力消費量占比在近10年中持續(xù)增長,2022年一次工業(yè)水電及核電消費量占比分別為7.67%、2.36%,太陽能、風能、生物質能等可再生能源消費量,比重達8.35%(圖3)。海洋能、氫能等新能源發(fā)展前景良好,正持續(xù)提升新能源開發(fā)利用能力和相關技術攻關。目前我國風電、光伏、水電裝機量規(guī)模均居世界第一[3-4]。
圖3 2022年中國一次能源消費結構Figure 3 China’s primary energy consumption structure in 2022
隨著經濟社會發(fā)展,生活能源消費需求不斷提升,消費結構趨向綠色、清潔、高效。國家統(tǒng)計局數據顯示,2000—2020 年間,居民生活能源消費總量由1.67×108t 標準煤增至6.44×108t 標準煤,年均增長5.9%,2022 年居民生活消費總量占總消費量12.9%。能源消費結構變化表現為“三降、三升、一穩(wěn)”(圖4):煤炭、煤氣和煤油消費量逐年遞減,總占比由2000 年的67.6%降至2020 年末僅17.5%;電力消費顯著增長,2016 年首次超過煤炭成為居民生活首要消費能源,至2020 年占比達37.1%,年均增速10.9%,未來增長趨勢明顯;天然氣消費量以年均15.4%的增速攀升,至2020 年占比19.7%;熱力需求增加,比重由5.7%提高到2020 年12.8%,年均增速9.4%;液化石油氣(LPG)消費占比相對穩(wěn)定,2020年占比13%。
圖4 2000—2020年中國居民生活能源消費量及結構變化Figure 4 Changes in the consumption and structure of domestic energy for Chinese residents from 2000 to 2020
同時,第三產業(yè)能源消費隨著比重增長而大幅攀升。2000—2020 年第三產業(yè)能源消費量始終高于居民生活能源消費(圖4),由2.8×108t 標準煤增至8.3×108t 標準煤,2020 年占三大產業(yè)能源消費總量比重19.1%。其中,電力、天然氣是服務業(yè)主要消費能源,近年比重不斷提升。預測未來石油制品需求量將穩(wěn)步增長,電力、天然氣、熱力等需求將繼續(xù)擴大。生活能源清潔低碳化已成為必然趨勢,一方面對我國油氣生產、供應能力提出更高要求,另一方面也為城鄉(xiāng)電力系統(tǒng)供應能力、一次電力生產和轉化能效帶來新壓力。
“雙碳”目標下,中國積極應對氣候變化做出新部署,已建立起“雙碳”“1+N”政策體系,制定了中長期溫室氣體排放控制戰(zhàn)略,將綠色低碳發(fā)展作為國民經濟發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分[5]?!笆奈濉币?guī)劃和2035 年遠景目標綱將“2025 年單位GDP 能耗比2020 年下降13.5%,單位GDP 二氧化碳排放較2020年降低18%”作為約束性指標。為穩(wěn)妥實現減排目標,推進生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,必須加快構建新型能源體系及新型電力系統(tǒng),穩(wěn)步提升清潔能源增量替代,這些都為我國能源供應保障能力帶來新挑戰(zhàn)。
從能源領域看,全國能源供需結構存在矛盾[4],能源消費及碳排放亦呈現顯著的地域性差異[6],部分地區(qū)資源環(huán)境與發(fā)展矛盾較為尖銳[2,7]。宏觀層面上,內陸與沿海、東中西部、城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村是中國能源生產和消費不平衡的三大主體,受區(qū)域自然資源稟賦、能源輸送、儲能及清潔技術等制約,全國能源生產和消費主體存在錯位[8]。從區(qū)域看,中北部能源稟賦較差區(qū)域能源對外依存度高,中部各省均存在能源供不應求問題,其中江西、湖南、湖北省能源缺口顯著;京津冀地區(qū)能源供應總體偏緊,消費結構以煤炭為主,2020 年煤炭消費占比超過70%,京津冀及周邊地區(qū)碳排放、廢氣污染物均位于全國前列[7];東北等老工業(yè)基地能源生產和消費仍以高碳化石能源為主,轉型動力不足;而以西北、能源“金三角”為主的能源富集地區(qū),能源生產和經濟發(fā)展方式粗放,能源產業(yè)污染治理能效不足,資源環(huán)境與發(fā)展方式矛盾顯著[8]。能源發(fā)展的不平衡、不充分,將直接影響全國經濟社會發(fā)展,必須著力解決。
伴隨新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化進程持續(xù)推進,以及人民對能源消費的高需求,短中期內,中國經濟增長仍高度依賴能源消耗的現狀不會改變,確保能源供應安全是保障經濟社會發(fā)展的必然要求[4,9]。歐美主要“碳達峰”國家秉持“減煤、穩(wěn)油、增氣,不斷提升可再生能源占比”的能源發(fā)展路徑[5],油氣消耗占據總能源消費的主體平均達60%以上(圖5)。與美、德、日等已基本實現能源轉型的國家相比,油氣資源匱乏是我國能源資源的顯著短板[9]。2012年以來,我國能源結構不斷調整,油氣資源消費需求隨之擴大,受生產和自給能力限制,能源供需矛盾不斷深化。加之當前新能源開發(fā)及利用技術水平有待提升,可再生能源增量難以在短時間內覆蓋能源需求缺口[10-11],中國能源供需結構性矛盾在短中期內將會持續(xù)產生影響。
圖5 2012—2022年部分工業(yè)國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
當前我國能源生產和供應保障基礎仍相對薄弱[9],煤炭作為優(yōu)勢資源,尚存在人均煤炭儲量低、生態(tài)環(huán)境對開采制約等問題[12]。石油、天然氣作為能源轉型的關鍵,是全球一次能源消費主體[3],近年我國對外進口量居于高位[2,9],2022 年原油、天然氣分別進口5.08×108t、1.09×108t,同比有所下降,但對外依存度仍達71.3%、41%。國內油氣資源增儲上產面臨多重挑戰(zhàn):①剩余油氣資源稟賦相對較差,復雜油氣藏、低品位儲量開采利用難;②深層、深水勘探開發(fā)等關鍵技術亟待攻關;③油氣礦產資源管理存在不協(xié)調、不配套問題等。同時,國內成品油價格受產油國政策、國際原油價格等影響巨大,仍需探索穩(wěn)定良好的價格調控機制。
電力生產和供應壓力較大[4]。電力系統(tǒng)基礎設施安全穩(wěn)定性、供電能力有待提高。當前煤電仍為電力生產的主力,光伏、風電對當前電網系統(tǒng)沖擊較大,適應新能源的基礎設施網絡有待升級??稍偕茉措娏€(wěn)定性不足。水電、光伏、風能等可再生能源發(fā)電裝機容量雖強勢增長,但由于分布不均勻性、間歇性、隨機性、枯水期等原因,應對電力高峰能力不足,偶發(fā)性氣象災害、極端天氣也將對供電穩(wěn)定性造成沖擊。儲能、運輸及轉化等技術瓶頸限制了新能源大規(guī)模高效利用,能源消納和轉換效率偏低[4,10]。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的構建仍在成長期。
石油天然氣是近年我國能源進口的主體。由于全球石油分布極度不均,僅中亞-俄羅斯、中東和北美三大地區(qū)集中了70%以上石油資源,國際石油貿易已成為貧油國家能源供給的基本條件,穩(wěn)定的來源和安全的運輸通道是海外油氣供應的關鍵。截至2023 年初,俄羅斯及沙特、伊拉克等中東國家是我國原油主要進口國,澳大利亞、土庫曼斯坦等則是天然氣進口主要來源。近年隨著國際地緣政治動蕩、主要國家能源轉型加速,全球能源市場安全性、穩(wěn)定性急劇下降,我國能源海外供應面臨諸多風險和不確定性:俄烏沖突加劇了中亞-俄羅斯地區(qū)能源供應緊張局面,巴以沖突再度升級,中東地區(qū)能源供應風險驟升;部分國家對國際油氣貿易體系、海上運輸體系進行政治捆綁和制裁活動,進一步壓縮了能源貿易合作空間;國際能源金融市場穩(wěn)定性下降,油氣進口國通貨膨脹風險擴大。同時,我國還面臨能源資源供需錯配、碳稅政策調整等新的結構性風險[13-15]。
立足我國能源資源稟賦,必須認識到以煤炭為主、石油天然氣等為輔是我國能源消費短中期不變的特征,保障化石能源自主可控,確?;A能源安全穩(wěn)定供應,健全我國能源產供儲銷體系。全面提升能源自給能力。充分發(fā)揮煤炭作用,持續(xù)加大油氣勘探開發(fā)力度,提升油氣資源增儲上產,加強核電自主、水電穩(wěn)定供應。加快能源儲備體系建設,擴大煤炭、油氣、電力儲備,提高應急管理及抗風險能力。聚力關鍵核心技術攻關,加強清潔技術、節(jié)能、儲能、能源勘探開發(fā)等技術創(chuàng)新及推廣力度,提升國家能源科技水平。
積極開拓海外能源供應市場,推動構建開放、安全、穩(wěn)定的國際能源合作新格局。從能源供應源頭、運輸、技術開發(fā)等維度入手,提升能源進口渠道多元化程度,提高亞太地區(qū)能源供應互補互濟水平,積極開拓與非洲、美洲等地區(qū)國家能源貿易合作。加大能源基礎設施雙邊投資合作,不斷完善海外能源互聯(lián)互通軟硬件體系,保障油氣、電力等能源輸送安全。深化技術合作,在油氣開發(fā)技術裝備、清潔能源技術、循環(huán)經濟等方面擇優(yōu)引進,并加強研究交流與合作。
我國“十四五”現代能源體系規(guī)劃提出,到2025年非化石能源消費比重達到20%左右,發(fā)電量達到39%左右。大力發(fā)展新能源,通過“結構節(jié)能”與“技術節(jié)能”雙管齊下,加快能源結構優(yōu)化、經濟轉型升級。當下須做好新能源與傳統(tǒng)能源統(tǒng)籌協(xié)調,確保清潔能源增量替代與傳統(tǒng)化石能源減量缺口相匹配,持續(xù)推動構建完善的新能源產業(yè)鏈,補齊短板。繼續(xù)增大水電、風電、光伏發(fā)電裝機容量,加快海洋能、生物質能等新能源開發(fā)利用。加大儲能裝備技術攻關,提升新能源儲能裝機容量,現有技術條件下大力發(fā)展氫能、電化學儲能技術,增強電力存儲轉換能力。優(yōu)化國土空間布局,升級配電網設施,因地制宜建設多元互補的新能源基地。
2014 年以來,中國持續(xù)推進“四個革命,一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略,能源、電力改革成績斐然,已系統(tǒng)形成短期與中長期戰(zhàn)略布局。當前還需持續(xù)推動能源體制改革:①完善能源法律法規(guī)及相關政策體系。能源立法需堅持科學合理與可操作性并重,因地制宜實施能源改革。②深入推進能源市場化改革。充分發(fā)揮市場與政府雙調控作用,引入第三方治理機制,構建現代能源市場體系。③完善配套資源要素。強化財政、稅收、金融等綜合管理政策對能源開發(fā)利用的必要保障。④建立能源安全預警及全過程監(jiān)督管理機制。強化能源領域國內外形勢實時監(jiān)測研究,完善能源體制改革落地檢測和評估機制,及時為國家決策部署提供支撐。