eo推荐 | 中国能源革命的缘起、目标与实现路径(三)
2015-03-02 12:33:52 来源:南方能源观察

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2015-02-28 南方能源观察 南方能源观察
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中国能源革命的缘起、目标与实现路径

郑新业(中国人民大学国家发展与战略研究院、经济学院)


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六、能源安全

20世纪70年代爆发的两次世界石油危机,石油价格暴涨使得严重依赖石油的西方发达工业化国家的经济陷入危机,国际社会逐渐开始将能源安全、国家安全和经济安全紧密联系起来,使得能源安全的内涵得到了极大的扩展。1974年,以美国为首的西方发达国家成立国际能源署(IEA),正式倡导了以稳定石油供应和价格为中心的能源安全概念,也据此制定了以能源供应安全为核心的能源安全保障体系,其突出标志是以战略石油储备为核心的应急反应机制在西方发达国家的普遍建立。20世纪80年代后,国际社会面临着因能源使用带来的一系列环境问题,能源安全使用被视为能源安全的重要方面。“9?11”恐怖主义袭击后,发达国家对能源风险的认识进一步扩展到能源基础设施的安全。


一般认为,能源安全包含以下要素:首先是能源供应安全,包括保障国家经济独立性的能源对外依存、能源进口的稳定可靠、对能源价格和供应中断的抵抗能力。其次是能源使用安全,包括能源开采、运输和消费中的隐患和负外部性。最后是能源基础设施安全。


(一)能源供应安全形势紧迫

我国原油已探明储量在世界原油储量中占比较少,2013年中国已探明原油储量占全世界探明储量的比例为1.07%,且该比例近十年来还在逐渐下降。具体情况见图1-47。我国原油产量在世界原有产量中也占比偏低,2013年中国原油产量2.1亿吨,占世界原油产量的5.04%。具体情况见图1-48。


从国内供需情况来看,近年来原油产量虽然有所提高,但仍无法满足能源需求增长,供需缺口逐步增大,2013年中国原油产需缺口2.99亿吨,是2000年3.85倍。具体情况见图1-49。


1993年,我国由石油净出口国变为石油净进口国,自此之后,我国石油的进口量逐年攀升,对进口石油的依存度不断提高。中国原油进口量从2000年的0.7亿吨增至2012年的2.7亿吨,年均增速达到11.9%;同期原油进口依存度从2000年的33%升至2012年的58%,已经超过了50%的国际警戒线,保障石油安全面临着越来越严峻的挑战。预计到2020年我国的石油对外依存度将高达60%。



我国天然气储量和产量占比偏低。2013年,中国天然气已探明储量3.27万亿立方米,占全世界已探明储量的1.76%。2013年中国天然气产量0.12万亿立方米,占全世界产量的3.45%。具体占比情况图见1-48。


天然气消费在我国一次能源消费中占比不高。近年来,全球天然气消费在一次能源消费中的占比基本保持在23%左右,变动不大。中国天然气消费占一次能源比例虽有所增长,但整体比例仍不大,2013年占比为5.1%。具体情况见图1-52。


我国天然气进口也在近年呈井喷式增长。2006年我国天然气进口量为10亿立方米,进口依存度仅为1.8%;到2012年,天然气进口量已达到421亿立方米,年增速高达87%,同时进口依存度也上升至28.8%。


虽然我国煤炭资源丰富,但自2009年起,我国已由煤炭出口国变为煤炭进口国。2013年,中国煤炭净进口量达3.2亿吨,对外依存度为8.1%。随着我国能源需求的持续增长,我国已由能源的净出口国变为能源的净进口国。目前,我国的煤炭、石油、天然气均需从国外进口,能源的对外依存度在逐年加大。能源安全问题日益凸显。


我国的能源进口方式较为单一,进口的能源集中在几个国家上。当前我国进口最多的能源便是石油,由于世界石油资源的分布集中在阿拉伯、俄罗斯、中亚等少数地区,我国进口的石油主要来自这些地区和国家。从统计数据看,我国原油进口量约有45%来自中东地区,非洲地区占进口总量的35%左右。仅从沙特、阿曼、安哥拉、伊朗和俄罗斯五国的原油进口量就占我国总进口量的60%。一方面,由于部分产油国处于国际局势动荡的地区,局部冲突不断,暴力袭击时有发生,严重影响了我国石油的进口安全。另一方面,除从俄罗斯进口的石油是通过管道运输外,其余进口石油均需通过海路运输。我国从中东、非洲进口的原油严重依赖于霍尔木兹海峡、马六甲海峡,原油的运输距离远,运输通道单一,安全防护较弱,大部分进口石油的安全保障程度较差,极易受制于人。以马六甲海峡为例,我国80%的进口原油要经过此地,然而该地区形势复杂,一些外部势力妄图控制马六甲海峡以遏住中国能源进口的咽喉;另外东南亚各国普遍对中国的崛起心存戒心,意图阻断中国进出印度洋的出口,积极同中国争夺南海的主权权益;最后由于近年来海盗活动日益猖獗,经过马六甲海峡的石油运输风险进一步加大。


同时,我国战略石油储备体系建设刚刚起步,抵抗能源供应中断能力较弱。目前,我国国家战略石油储备一期工程已经完成,在四个国家石油储备基地共储备原油1243万吨,大约为9100万桶,仅相当于九天的原油消费量,远低于国际能源署建议的90天进口量。林伯强与杜立民(2010)认为,在当前中国石油进口需求的价格弹性相对较小的情况下,应对十年一遇的石油供应中断危机,最优的战略石油储备规模为80天进口量,而应对更大规模的石油中断危机需要更大的石油储备量。


(二)能源使用安全不容乐观

能源的生产和运输过程通常存在污染环境、破坏生态及危害生命的负外部性。在能源生产过程中,典型以矿难为例。2011年,我国发生煤矿事故1201起,全年实际死亡人数1973人,煤炭百万吨死亡率从2001年的4.67下降到2011年的0.67。我国历年矿难死亡人数和煤炭亿吨死亡率远远超过印度和美国。如图所示:



此外,由于工艺落后、缺乏有效防护措施,我国煤炭行业存在着不同程度的职业危害,包括粉尘、毒物、噪声、振动、高温、高湿等,由此导致各种职业病并存,例如尘肺病、慢(急)性职业中毒、职业性眼耳鼻喉病等,严重危害劳动者的健康。同时,爆破和开采中产生的各种化学成分和多种有毒气体如一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、醛类、油烟等均可损害劳动者健康。有些矿石还含有放射性氡及其子体,与粉尘结合形成放射性气溶胶,吸入后会对劳动者造成放射性损害。我国每年因氡及其子体致肺癌的死亡人数是美国的好几倍。煤炭行业职业病发生率在我国众多产业中长期居高不下,其尘肺病的发病总人数占我国尘肺病发病总人数的近58%


在能源运输过程中,以海上航运的石油泄漏为例,海洋石油污染造成了难以估量的损失。由于全球石油产地和消费地分布不均,世界一半以上的年产石油通过油船在海上运输,给海洋带来了油污染的威胁。1989年3月24日,在美国阿拉斯加州附近海域触礁的油轮“埃克森?瓦尔迪茨号”造成3.4万吨原油流入威廉王子湾。2009年3月,世界自然基金会发表一份研究报告,对1989年3月23日的一次原油泄漏事件进行了持续研究后发现,20年的时间仍旧不足以消除一次重大石油泄漏的后遗症,灾难发生地美国阿拉斯加州海岸,仍旧覆盖着大量的石油,油水混合物浸入到了25厘米深的地下,甚至渗入到了阿拉斯加州威廉王子海峡艾利洛岛。2004年12月7日,两艘外籍集装箱船在我国珠江口水面相撞,无人员伤亡,但一船燃油舱破裂,450吨重油漂向大海,在海上形成了一条长9海里的油带。这是我国船舶碰撞最大的一次溢油事故。而我国在海洋环境保护方面法律制度的缺失和应急处理能力的不足,大大削弱了能源使用的安全保障。


专栏中国应鼓励进口煤

我国煤炭资源分布广,北富南贫、西多东少。目前全国大概有12526处煤矿,其中接近1万处煤矿是30万吨以下的小煤矿,生产能力分散, 生产集中度过低。同时,我国大多数煤矿地质条件复杂,自然灾害多,现有50%左右的煤矿是高瓦斯矿井,60%-70%的煤矿是在复杂和极复杂的构造条件下进行开采,容易引发重大事故。另外,大量的乡镇煤矿机械化程度很低,从业人员素质普遍较低,煤炭开采利用效率低下。过度和低效的煤炭开采破坏了生态结构,威胁了生命安全,降低了周边地区居民生活质量,给经济和社会带来了负面影响,成为社会不稳定因素。近10年来,伴随着我国煤炭产量以年均近20%的增速达到36.5亿吨的产量,煤炭生产安全、环境保护、煤炭工业可持续发展等问题也随之而来且日益严重,经济社会发展与能源紧张、环境污染的矛盾日益突出。我国应把煤炭进口作为解决困难的一个有效突破手段,缓解国内煤炭行业所面临的严重局面。


首先,进口煤可以降低跨区域运输的成本。我国煤炭生产偏西北、消费偏东南,导致了我国“西煤东运、北煤南运”的运输格局。长期以来,受制于铁路、公路的垄断地位,加之市场供需两旺,造成煤炭运价不断攀高,煤炭运力持续紧张,运输成本几乎占到煤炭成本的一半以上。仅从运价比较,从美国进口煤炭,吨煤运输成本仅为20 多美元;而从内蒙古包头到秦皇岛的吨煤运输成本则要近50 美元;如果从较远的新疆运到内陆河南,运输成本则接近吨煤80 美元。进口煤可以大大降低煤炭运输成本。


其次,2012年以来国际市场煤炭价格大幅度下滑,为我国煤炭需求的增长提供了资源契机,对平抑国内煤炭供求矛盾发挥了重要作用。进口煤一方面可以保存更多国内资源,减少环境和安全的压力,降低煤炭人员的死亡率。另一方面,价格竞争也可以促进国内煤炭企业节约成本,改进管理,减少能源浪费。


同时,可以利用低成本进口煤带来的产业洗牌机会,整合煤炭资源,推进煤矿兼并重组工作,提高煤炭行业的市场集中度,终结小煤矿时代,推进大煤炭经济,实施大基地大集团战略。煤炭行业集中度对全国重点煤矿死亡率影响为负,国家进行煤炭企业重组,提高煤炭行业集中度,能够降低煤炭百万吨死亡率,提高中国煤矿的安全水平。


值得关注的是,前不久中澳签署自由贸易协定意向书,中国取消了澳洲对华煤炭出口关税。意向书还显示,澳洲对华出口的包括铝土矿、炼焦煤、动力煤等能源和资源产品将在两年内免除关税。另一个值得关注的煤炭供应国是俄罗斯。中俄两国除了在石油、天然气和核能等领域合作外,煤炭领域合作也是政府重点推动的项目之一。2012年,我国与俄罗斯能源部正式签署中俄煤炭领域合作路线图,基于此,我国自俄罗斯进口煤炭量也创下历史新高,突破2千万吨。此举不光能加大我国的能源多样性,保障能源安全,也大大缓解了资源大国在全球大宗商品价格持续下滑中所面临的经济打击,是双赢战略。


可见,进口煤具有巨大的经济效益和社会效益。我国应鼓励沿海、沿边地区拓展煤炭进口渠道,保障进口煤源稳定可靠,以稀缺煤种和优质动力煤为主,稳步开展煤炭进口贸易。同时我国要完善能源结构调整的战略部署,与资源大国建立战略合作伙伴关系,签定长期的能源领域合作计划,保障我国进口煤炭数量和价格的稳定,为社会经济发展服务。


(三)能源基础设施安全亟需高度重视

能源基础设施是指为社会生产和居民生活提供能源供应的基本物质工程设施,不包括直接为军事、国防等提供服务的设施部分。能源基础设施安全风险是指由内外部各种不确定因素引起的能源基础设施损坏或故障,在经济、安全、社会影响等方面产生一系列负外部性。其风险主要包括两类:一是由于人为因素造成的能源基础设施破坏,包括人为的、有目的的主动袭击和操作失误(见表1-4);另一类是非人为因素造成的能源基础设施破坏,包括自然灾害、化学腐蚀、机械故障、控制系统失灵等。


能源基础设施的空间分布广,同时具有社会关联性大、恢复能力慢、破坏后果严重等特征,因而极易成为暴力恐怖袭击的重点。其主要的后果包括四个方面:一是会导致直接的经济效益损失,并可能影响相关的上下游部门经济效益;二是安全事故可能引起人员的直接伤亡或者造成潜在的健康影响;三是能源基础设施损坏可能对周边空气、水体、植被等生态环境造成危害;四是会造成社会秩序混乱、心理恐慌等。根据国际能源基础设施攻击数据库(EIAD)的统计,2000年前暴力袭击能源基础设施的频率低于200起/年,而近年来已接近400起/年。


我国能源基础设施建设速度不断加快,2005年以来,我国管道输油(气)里程年均增长11%,6000千瓦及以上电厂发电设备容量年均增长12%,核能源消费年均增长9%。基于各类能源基础设施的不同环节、风险类型评价了风险频度和后果(见表1-5)。


我国能源基础设施安全风险主要包括三个特征:

一是能源基础设施存量大、增量快,安全风险频度增加。油气基础设施方面,随着管道和储运设施的进一步规划建设,非人为因素风险将保持较高的频率,且易成为外力攻击的目标。电力基础设施自动化管理水平不断在提高,非人为因素风险将有所减少,但其安全风险的后果与严重程度较大,由此加大了电力基础设施的风险等级。核能源基础设施的风险主要体现在风险后果的严重破坏性。


二是能源基础设施在地域分布上高度集中。石油原油生产方面,2012年我国黑龙江、陕西、新疆、天津、山东五个地区占总生产量的比例达到77.5%,其中新疆等区域还属于暴力恐怖袭击多发区域,风险等级明显偏高。电力生产方面,2013年6000千瓦及以上电厂发电设备容量分布在广东、内蒙、江苏、山东、四川省的比重达到约三分之一。这些省市对应的用电量在全国占比也较大,电力设施一旦受到破坏,产生的后果都较为严重。


三是现有管理水平和风险防控技术发展滞后。管理方面,没有专业机构对能源基础设施安全进行统一宏观管理,基本上由运营企业自行管理;政府机构的管理也由各分散的部门对不同领域的能源基础设施进行管理。法律法规方面,没有形成体系,现有法规基础都较为薄弱,导致政府部门在进行管理、处置的过程中缺乏较为权威的法律依据,企业的运营、主导地位难以完全确立,消费者和相关人员的利益无法得到合理保障。数据统计和安全监测方面,整体上缺乏有效的信息统计和数据整理,只能通过新闻媒体等获得不完全信息,无法从宏观上进行把握和分析。同时,对能源基础设施的安全运行、风险监控等较为缺乏,基本上是企业在考虑自身效益情况下的自主行为。风险应急方面,没有针对性的应急措施和应急预案,目前的处置方式属于“事后应急”的模式,缺乏针对不同能源领域基础设施的专业化预案和应急指导,一旦出现较大的能源基础设施安全问题,可能会引起较大的负外部性。在新闻、宣传等方面也存在报道不实、时效性不足等问题,对社会影响的正面性不强。


从以上三方面看,我国能源安全问题不容忽视。第一,我国能源对外依存度较高,而能源进口地和运输线路较为集中、应对供给中断的战略储备不足增加了能源供应的风险。第二,我国能源生产隐患多、使用不清洁,加剧了能源消费带来的负面影响。第三,我国能源基础设施量大、集中、管理和防控落后,安全风险未能得到有效监控。


七、能源强度

降低能源强度一直是我国政府的工作计划,《能源发展国家十二五规划》中明确提出“十二五”期间要把能源强度降低16%。近几十年间,由于技术的引进和生产方式的改变,我国能源强度不断下降,但比起发达国家,仍然有较大差距。同时过“黑”的能源消费结构、过“重”的经济结构、不合理的能源价格都不利于进一步提高能源利用效率,降低能源强度。


(一)能源强度仍有较大改善空间

中国过去的能源政策取得了显着的成效,以2005年为基年计算,根据《中国能源统计年鉴》,1990年我国单位GDP能耗为每万元2.31吨标煤,2005年降为每万元1.28吨标准煤,十五年间能源效率几乎提高了一倍。2005年以来,能源效率继续保持下降趋势,截止到2012年,能源强度下降到0.97吨标准煤每万元,累计下降24.5%,年均下降3.94%。


从国际上比较来看,1980年到现在,我国经济结构逐渐改善,淘汰低端产能,引进国外生产技术都使得能源强度不断降低。同为发展中国家的印度也经历了能源强度的大幅度下降。而发达国家的生产技术已经较为先进,其能源强度相对平稳。虽然我国能源强度下降幅度很大,但比起发达国家和世界平均水平仍有一定差距,2012年,我国单位GDP能耗是世界平均水平的2.48倍,是OECD国家的4.7倍,说明我国能源使用的经济效率偏低,另一个角度也表明我国的节能潜力巨大。


从主要工业品的能源消耗来看,我国的产品单耗指标同世界先进水平也存在一定差距。如图1-58所示,我国一些地区的重点大型企业单位产品能源效率已经达到较高水平,如全国千家企业(2006)的钢、原煤、合成氨、电石生产,以及浙江/广东省的千家企业(2006)在钢铁、合成氨、烧碱、原油、玻璃生产上已经接近甚至超过了国际先进水平,但是就全国平均水平而言,主要工业产品与国际领先水平仍存在20%-50%左右的效率差异。



(二)能源强度受制于能源结构

在我国一次能源消费中,煤炭消费占比一直处于66%-71%。2000年,煤炭消费量为10亿吨标准煤,到2013年,增加至24.8亿吨标准煤,年均增幅为7.2%。与此同时,全国煤炭需求并没有减少的迹象,预计2020年煤炭需求将达到50亿吨。生产方面,我国的化石能源的资源禀赋状况可以用“富煤、贫油、少气”来概括,这种资源禀赋特征使得我国的能源消费以煤为主。我国煤炭储量丰富,资源量居世界第三位,而石油和天然气的储量则远远低于煤炭储量。


受以上种种因素影响,我国能源转型的难度较大。一方面,能源系统本身具有市场惯性,当前我国以煤为主的能源结构造成了与之相适应的管理制度、运行体制和系统标准等体系,并且形成了相应的利益分配格局。新兴的能源进入现有能源系统存在巨大障碍,一是引进新技术、新标准会带来额外的成本,二是现行能源格局下的利益相关者会进行阻挠。从国外的经验来看,能源结构调整需要较长的周期,一般而言,至少需要20-30年的时间。另一方面,我国落后的技术水平也不利于能源结构的调整。目前我国的能源利用技术与国际先进水平相比还有较大差距,例如,我国能源加工转换、储运和终端利用的综合效率仅为36%,比发达国家低10%。另外,在非常规能源的开采方面,与国际先进水平差距明显,不少低浓度矿井瓦斯无法进行抽采,每年约向空气中直接排放200亿立方米,能源被白白浪费。


总体能源消费结构过“黑”不仅是我国环境污染的罪魁祸首之一,也是导致我国能源高强度的重要原因。一方面,煤炭在开发过程中,会造成土地资源破坏进而造成生态系统的恶化。另一方面,煤炭在利用、运输等过程中会形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害物的煤烟型大气污染。加之我国85%的煤炭都是通过直接燃烧使用的,这种低效的使用方式造成了我国能源效率极低。从图1-59可以看出我国各类能源消耗与能源强度之间的关系。除煤炭能源外,水电、石油及可再生能源均与能源强度呈负相关,可见改善当前的能源结构将极大地提高我国能源使用效率。


(三)经济结构调整缓慢“拖累”能源强度

从能耗强度来看,以“两高一资”为主的经济发展方式是导致我国单位GDP能耗高的重要因素。由于各产业的能源消费强度不同,调整经济结构与转变经济发展方式有助于降低能源强度。2010年,耗能产品和设备产量占全球的比重如图1-60所示,大部分的耗能产品和设备在我国生产。水泥、建筑陶瓷、微型计算机、手机等产品产量占世界产量的比重达到60%及以上;微波炉和房间空调占比超过70%;而电石占比最高,为93%;汽车、合成氨等产品产量所占份额较小。并且,耗能产品和设备的生产能耗大都高于国际先进水平,以2010年为例,我国耗能产品能耗均高于国际先进水平的能耗,二者间差距最大的是自制浆企业(500 kgce/t),其次为电石电耗(340kWh/t)、乙烯综合能耗(321kgce/t)、砖瓦综合能耗(300 kgce/t)。同时,耗能产品的生产耗电量也较高(图1-51),单位产品耗电平均约为2810kWh。可见,我国工业能源消费为高耗能结构。



通过与英美两国对比,可以发现制造业比重与能源强度有着密切关系,我国高能源强度与当前产业结构不合理紧密相关。图1-62显示了英美中三国制造业占比均与能源强度呈正相关关系,且我国制造业比重远高于英美两国。与英美两国相比,我国能源强度对制造业所占比重更为敏感,即制造业占比的轻微上升会造成更大幅度的能源强度上升。


(四)不合理能源价格恶化能源强度

一直以来,由于多种原因形成了能源性产品价格形成机制不合理,要素市场体系不健全,已成为经济发展呈高消耗、高排放、低效率的粗放型模式的一大症结。这种管制下的低能源价格不但不足以反映市场中不断变化的供求关系,也无法反映资源的稀缺性和能源产品之间的替代性和互补性,其后果更是严重阻碍了稀缺资源的有效配置。随着市场经济的不断发展与日趋成熟,发挥价格机制来反映能源成本与供求关系以及降低能源强度,是实现节能发展的必要途径。从下图可以看出,各类能源品价格均与能源强度呈现负相关关系,即由于能源价格过低,能源强度普遍较高,能源使用效率过低。而如果能源价格上升,需求将会减少进而有效控制能源消费总量,并进一步促进节能技术的研发。


历年来,我国能源强度下降幅度很大,但与国际先进水平相比,仍存在一定差距。影响能源强度的因素较多,而我国以煤炭为主的能源消费结构、以制造业为主的经济结构,以及未能反映能源供给成本的过低价格均是导致我国能源强度较高的原因。除技术革新外,控制能源消费量、调整经济结构与纠正能源价格是提高能源使用效率辅助手段。


综合以上来看,我国能源供给稳步增长,仍然难以跟上国内需求变化,能源缺口进一步加大,且能源投资长期不足;我国能源需求快速增长,且需求结构顽固性强,煤炭比重居高不下,需求总量仍在上升;经济结构中工业比重大,高耗能产业能耗居高不下;能源生产、运输、消费中的负外部性影响环境,使居民付出健康、医疗支出双重代价;能源价格总体偏低,未涵盖资源的稀缺性、能源的外部性,定价机制存在不透明;能源进口比重提高,尤其石油对外依赖程度越过50%警戒线,能源基础设施安全堪忧;能源强度高于发达国家,受到过“黑”能源消费结构、过“重”经济结构、不合理能源价格的不利影响。能源问题给我国经济进一步发展,跨国“中等收入陷阱”,实现绿色发展提出了挑战。我国能源监管部门一直致力于解决这些问题,但现行政策已经无法解决这些问题。中国要发展,不让能源问题阻挡民族的前进,就需要在能源领域进行一场“革命”。那么“能源革命”的目标和是什么?如何评估这些目标,“革命的”方向在哪里?这些我们将在第二章为大家进一步分析。


明日将会继续连载能源革命的目标和评估部分,敬请留意。


《中国家庭能源消费报告》热点回顾:

中国人民大学能源经济系在全国26个省对1450户家庭进行了第一次家庭能源消费问卷调查。此次微观调查数据不仅有助于理解当前家庭能源消费的模式与城乡差异,同时还可以通过深入分析和挖掘来识别家庭节能的潜力与障碍,并对相关的能源政策进行定量评价。

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