中国能源安全结构研究
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第一章 能源安全结构问题概述

第一节 中国能源发展面临的结构性问题

一 结构性问题已成为能源安全的主要矛盾

我国的能源产量和生产能力位居世界前列,面对不断增长的能源需求和日益严格的环境标准,我国能源问题主要表现为以下一系列结构性矛盾,由结构失衡可能导致的风险与损害是能源安全的主要问题。

(一)资源约束与消费需求不断增长的矛盾

中国一次能源总资源量超过8230亿吨标准煤,探明(经济可开发)剩余可采总储量1392亿吨标准煤,约占世界总量的10.1%[1]。在中国的能源资源中,水资源蕴藏量居世界首位。据《BP世界能源统计年鉴》(2011年6月)统计,2010年,中国煤炭资源已探明储量为1145亿吨,占世界煤炭资源已探明储量的13.3%,储产比为35;石油探明储量20亿吨,占世界的1.1%,储产比为9.9;天然气探明储量2.8万亿立方米,占世界的1.5%,储产比为29。虽然我国能源资源总量比较丰富,但我国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水资源人均拥有量相当于世界平均水平的76%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的6.7%和7.1%。

我国能源资源分布广泛但不均衡,对我国生产力布局、交通运输均产生重大影响。煤炭资源主要集中在华北和西北地区,水资源主要分布在西南地区,石油、天然气资源主要集中在东、中、西部地区和海域。我国主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区,资源禀赋与能源消费地域存在明显差别。大规模和长距离的“北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送”等都是资源分布不均造成的。

与世界其他国家相比,我国煤炭资源地质开采条件较差,大部分储量需要井工开采,极少量可供露天开采。石油、天然气资源地质条件复杂,埋藏深,勘探开发技术要求较高。未开发的水资源多集中在我国西南部的高山深谷,开采难度大,经济成本高。非常规能源资源勘探程度低,经济性较差,缺乏竞争力。

“十二五”是全面建设小康社会的关键时期。为全面建设小康社会提供安全、稳定、经济、清洁的能源保障是“十二五”能源发展的根本任务。过去五年,我国能源消费年均增加1.68亿吨。按这个速度,到“十二五”末,我国一次能源消费将超过40亿吨标准煤。

从煤炭来看,从2003年起,我国煤炭消费几乎每年都要增长2亿吨。到“十二五”末,我国煤炭消费将达到38亿吨,届时将占全球煤炭产量的50%以上。我国煤炭资源丰富,但开采难度和成本很大,煤矿平均采深已超过400米,而且小煤矿众多,回采率极低,资源浪费严重。如果按照现在每年三四十亿吨的速度开采下去,煤炭资源再丰富,也会在未来四五十年内枯竭。

从石油来看,石油是我国能源消费的第二大品种,占我国能源消费的18%。近十几年,石油消费量一直呈现较快增长势头。1999年石油消费达到2亿吨,2004年超过3亿吨,2010年突破4亿吨。现在我国一年新增汽车1700万辆,一辆车按年耗油2吨计算,就需要新增石油消费3000多万吨,按今后五年石油消费量年均增长2000万吨计算,到2015年,我国石油消费量将超过5亿吨。我国石油资源相对匮乏,增储上产能力有限。国内石油剩余探明可采储量20亿吨,居世界第14位,仅占全球石油剩余探明可采储量的1.1%,人均仅为世界水平的6.7%。从2005年起,我国石油产量一直维持在1.9亿吨左右。今后油田增储上产的空间很有限,国内油气供应必须要走扩大进口的路子,但利用境外油气资源却面临十分复杂的环境,因为石油是事关能源安全的重要因素。第二次世界大战以来,各国围绕争夺石油资源的斗争就没停止过,几次大的局部战争都与石油有关。全球优质的资源区块,早被发达国家老牌石油公司占领、瓜分。我国石油企业“走出去”比较晚,能够获得的资源多是边边角角的地区或分布于冲突动荡的地区。一些西方国家对我国获得油气“走出去”一直予以遏制。今后“走出去”获取资源将面临更大的困难和压力。

从清洁能源来看,尽管这几年我国水电、核电、风电发展迅速,为世界瞩目,水电总装机量世界第一,风电装机量连续5年翻番增长,核电在建装机规模世界第一,天然气产业发展也非常迅速。但在一次能源消费总量中,清洁能源所占的比重依然较小,主要原因是能源消费总量增长过快,特别是煤炭消费增长过快。

(二)能源生产与需求的结构性差异

2011年,我国一次能源生产总量达到31.8亿吨标准煤,居世界第一;其中,原煤产量35.2亿吨,居世界第一;原油产量稳定在2亿吨,居世界第五;天然气产量快速增长,达到1031亿立方米;电力装机容量10.6亿千瓦,居世界第二,年发电量4.7万亿千瓦时,居世界第一。石油管线长度超过7万公里,天然气主干管线长度达到4万公里。电网基本实现全国互联,330千伏及以上输电线路长度为16.8万公里,居世界第一。新能源和可再生能源快速发展,水电装机容量达到2.3亿千瓦,居世界第一。全国已投运核电机组14台,装机容量达1257万千瓦;在建机组27台,装机容量达2989万千瓦,在建规模居世界第一。风电并网装机容量达到4700万千瓦,居世界第一。光伏发电增长势头强劲,装机容量达到300万千瓦。太阳能热水器集热面积超过2亿平方米,居世界第一。

2000年以来,中国能源产量保持较快增长。“十一五”期间,虽然受到国际金融危机影响,但我国一次能源生产总量仍然保持了年均6.5%的增长速度,2011年一次能源生产总量增长了7.0%。总体来看,除个别时期外,我国能源生产增长速度均慢于国民经济增长速度。其中,2006~2009年,我国能源生产弹性系数保持在0.6的较低水平;2010年和2011年能源生产弹性系数略有上升,达到了0.75以上。

从能源生产结构来看,我国天然气和非化石能源发展较快,在能源结构中的比重有明显的上升。2011年,原煤占一次能源生产的比重为77.5%,仅比2005年下降0.1个百分点;原油占9.2%,比2005年下降2.8个百分点;天然气占4.3%,比2005年上升1.3个百分点;水电、核电、风电共占9.0%,比2005年上升1.6个百分点。

我国能源消费总量多年保持较快增长。2011年,我国一次能源消费总量达到34.8亿吨,占世界一次能源消费总量的1/5。其中,煤炭消费量为34.2亿吨,石油消费量为4.4亿吨,天然气消费量约为1300亿立方米;人均能源消费量达到2.59吨,基本达到世界人均水平。

从能源消费结构看,我国能源结构逐步向低碳化、清洁化方向发展。2011年煤炭占一次能源消费比重为68.8%,比2005年下降2个百分点;石油占18.1%,比2005年下降1.7个百分点;天然气占5.0%,比2005年上升2.4个百分点;水电、核电、风电占一次能源消费比重达到8.1%,比2005年上升1.3个百分点。

随着我国经济的飞速发展、人民生活水平的不断提高和国内部分地区能源资源的枯竭,我国一次能源生产增长速度落后于能源消费增长速度,能源对外依存度逐渐升高,能源自给率已从1990 年的108.1%下降到2008 年的91.2%,从能源净出口国变为能源净进口国。石油供需自1993年开始出现缺口,且逐年加大,2011 年对外依存度已近60%。天然气消费量达1290亿立方米,同比增长20.6%,包括液化天然气和管道天然气在内的天然气进口量增幅高达89%,进口量将约占消费量的1/3,比2010年提高近15个百分点。需要指出的是,中国是世界第一大煤炭生产国,产量占全球的40%以上,但自2009年起,中国变为煤炭净进口国。2011年,全国原煤产量35.2亿吨,同比增加2.8亿吨,增量为历史最高水平;煤炭净进口1.68亿吨,同比增长15.2%,也达到历史最高水平,成为世界第一大煤炭进口国。

中国能源供应全面转为净进口,削弱了我国经济增长的有利因素。从能源安全的角度来看,加大了能源安全供应的风险。目前,中国石油战略储备仅为35天,与IEA规定的安全储备90天差距较大。中国海上运输进口原油占总进口量的91%,而海上运输的保障能力相对落后。预计到2030年,中国石油对外依存度将达到70%。2020年以后,中国能源安全问题可能会非常严重。我国自20世纪80年代起至90年代中期,石油产量一直高于消费量。而后石油消费量快速增长,产量并没有明显增加,呈现供应缺口逐步增大的趋势,自给率不断降低,对进口存在着较为严重的依赖。长期以来,我国天然气的生产和消费并不存在明显的缺口。在2009年之后,随着天然气消费量猛增,天然气的供应缺口也开始显现并迅速扩大。

上述分析表明,我国主要一次能源品种的缺口仍然不可忽视,特别是石油和天然气缺口当前正呈逐步扩大趋势。防范能源缺口扩大过快并合理控制能源缺口的规模,是保障我国能源安全的题中之义,也是对我国能源产业发展提出的要求和挑战。

(三)能源生产与消费的空间错位

根据《中国能源发展报告》编委会的调查,我国探明的常规一次能源量为9258 亿吨标准煤,其中煤炭占89.25%,石油占2.12%,天然气占0.32%,水能占8.31%。其中,西部12个省份占56.03%,中部6个省份占 34.15%,东部13个省份不足10%(东北3个省份占4.13%,东部沿海10个省份仅占5.69%)。[2]可见我国能源分布呈现中西部相对丰富和集中、东部相对贫乏和分散的态势。就具体能源结构而言,煤炭资源在各区域中占绝对优势,其中,中部地区的资源占有量最大,达到96.6%,其他资源的比重在各区域中都处于相对劣势地位。煤炭、水能在中西部地区占有绝大比例,尽管天然气在西部占的比重仅为0.31%,但由于西部的基数比较大,因此天然气的绝对数量仍然集中在西部地区。整体上看,中西部地区在能源分布上占绝大份额,在我国经济建设中具有重要战略地位。

由于我国各区域的资源禀赋和经济发展水平不同,各地区的能源供求状况表现出很大的差异,呈现出资源与消费逆向分布的特点。东部沿海发达省份一直表现为能源净输入态势,而且近几年有能源资源加速流入的势头;东北地区自2003 年起成为能源净输入地区;中部和西部地区则一直处于能源净流出地位。我国区域能源消费呈现出中西部地区能源供过于求,东部地区能源供不应求的特征;我国能源的区域流向是由中西部地区输向东部地区,东部地区经国内平衡后仍然不足的部分由进口来弥补。

由于我国能源资源与消费重心呈逆向分布,客观上形成了“北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送”的格局。随着输送量的增加,一些安全隐患逐步增加:煤炭运输通道比较集中,大秦、朔黄铁路占“三西”(山西、陕西、蒙西)煤炭外运总量的70%以上,且都从渤海湾下水;输煤铁路和油气管道网络化程度不够,铁路运煤量仅占48%,成品油管输量仅占11.5%,大量长距离公路运输能耗高,经济性和安全性都比较差;交流同步电网规模不断扩大,同向平行布置的输电通道逐步增多;对区外能源依存度较高的大型城市和经济发达地区,资源来源和输送通道等多元化程度不够。

反思南方雨雪冰冻、汶川地震灾害对能源供给体系的冲击,初步总结有三条教训:一是相同气象条件、地理环境的同向输送通道不宜过度集中,重要地区和城市的能源供应来源应多元化,且有足够的本地支撑能力;二是主要输送通道和设施应有较高的抗灾设防标准,重点线路和设施可实行差别化标准,适度高于常规情况;三是要完善应对各种自然灾害和突发事件的应急预案,配备应急抢险设备和工具,并要经常组织演练。

区域分布的不平衡和能源供求矛盾是我国能源地区结构的典型特征,多数省区供求矛盾长期存在,必须重视区域能源协调发展的战略。一是主要能源产区能源开发与生态环境保护的矛盾。长期以来,我国能源开发中缺乏统一规划和相应的环境战略与政策措施,对我国主要能源开发区的生态环境形成了严重的破坏。其中尤以煤炭资源丰富的“三西”为重,小煤矿的无序乱采和缺乏统一规划的大规模开发,不仅造成了能源浪费、环境破坏,也严重影响了当地经济的持续发展和人民的身体健康。二是产能区和用能区利益协调的矛盾,西部地区在国家发展战略中长期肩负着向能源短缺地区和沿海发达地区供应能源的重要任务,但由于能源的资源价值被扭曲,能源价格市场化改革严重滞后。中西部产能区在承担了极高的环境成本的同时,工业化进程滞后,产业升级缓慢,成为中国相对落后和贫穷的地区。随着能源的不断开发和利用,能源资源型城市面临着“能(源)竭而衰”的挑战。能源矿藏都面临着“起步期—成长期—成熟期—衰退期”的生命周期,经过几十年的经济建设,很多当初“因煤(油)而立”、“因煤(油)而兴”的城市不得不接受“因煤(油)而困”、“因煤(油)而衰”的命运。它们曾经为国家经济建设做出了重要贡献,但却面临着转型和重生的挑战。[3]

二 优化中国能源结构的重要意义

(一)实现社会经济可持续发展的客观要求

煤炭的生产和消费产生大量的废弃物,致使我国的环境污染以煤烟型为主要特征。在大气环境污染物中,70%以上的总悬浮颗粒物、90%以上的二氧化硫、60%以上的氮氧化物和85%以上的矿物燃料产生的二氧化碳均来自煤炭的燃烧。由于二氧化硫的大量排放,我国西南、华中、华南、华东地区已出现大面积的酸雨区,且面积在不断扩展,占国土面积已达40%。酸雨使建筑物腐蚀、农作物减产,由此造成的经济损失每年超过几百亿元。煤炭生产中还产生一些局部环境问题,如土地破坏、洗煤水与矿井排水污染、煤矸石堆放污染等。因此,减少煤炭在一次能源生产和消费中的比例,是改善环境质量和提高人民生活质量的迫切需要。

当前,国际社会可持续发展的热点之一是全球气候变化,这一问题的核心是减少二氧化碳的排放。化石能源的生产和消费是温室气体的主要来源。1997年12月,149个国家和地区的代表在日本京都召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议,会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量,要比1999年减少5.2%,欧、美、日分别削减8%、7%、6%,加拿大削减6%,东欧各国削减5%~8%,发展中国家没有减排义务。2009年联合国气候变化大会在丹麦哥本哈根举行。哥本哈根峰会没有通过具有法律约束力的《哥本哈根协定》(Copenhagen Accord),但是大会就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动做出了安排。

尽管《京都协议书》没有要求发展中国家承担减少温室气体排放的义务,哥本哈根峰会也没有通过具体协定,但是减少二氧化碳排放是任何一个负责任的国家迟早要做的事情。特别是1998年以来,中国进入重化工业高速增长的阶段,能源消耗和二氧化碳排放增长很快。2007年,中国二氧化碳排放量为6071Mt,占世界二氧化碳排放量的21%,超过美国(5769Mt),成为世界第一大二氧化碳排放国。我国政府一直高度重视碳减排问题。2007年出台了《节能减排综合性工作方案》和《中国应对气候变化国家方案》,明确了节能减排的目标。中国政府在哥本哈根峰会期间做出承诺,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。此减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的长期规划中,并制定相应的国内统计、监测、考核办法。通过大力发展可再生能源,到2020年中国非化石能源占一次能源消费的比重将达到15%左右。

(二)能源结构的优化是产业结构升级的需要

从发达国家工业化进程来看,这些国家的快速工业化是靠优质能源如石油、天然气等的生产和消费支撑的,有人将石油称为发达国家工业化的“加速器”。从近20年的现实看,快速发展的东亚国家和地区的石油消费迅速增加,如日本、韩国、中国台湾等的人均石油消费都达到了2吨左右。从供给角度看,随着技术的进步和能源结构逐步升级,从煤炭到油气,勘探开采的技术手段逐步提高;从煤电到水电、核电等,发电设备的技术含量不断增加,所反映的制造业水平不断提高。从需求角度看,消费品的技术含量越高,所用的基本能源品质就越好。随着产业结构和产品结构的升级,能源结构也要相应升级。能源结构是与发展阶段密切联系在一起的,能源结构升级是工业发展的必然结果。

目前,我国进入城市化和工业化的快速发展阶段,经济结构优化升级是大势所趋。我国的工业化将进入快速发展阶段,交通运输业也是如此,而交通运输业的发展需要以油气等能源消费为主导,我国交通运输业的发展带来油品消费增长将是必然的。我国农村在加速城市化,消费品在升级,家电拥有量迅速增加,所需要的能源品种也必须相应升级。也就是说,油气消费的增长将是我国工业化的必要条件,能源结构优化升级是我国产业结构升级的必然趋势。

(三)优化能源结构有利于能源安全

由于化石能源资源分布与需求存在较大的地域差别,能源消费国对化石能源的依赖必然会产生对能源进口的依赖。由于地缘政治不稳、远洋运输恐怖主义的威胁、产油国政治动荡和世界能源市场投机活动活跃,世界能源市场充满较多的不确定因素和潜在的风险。发展清洁、可再生能源,提高清洁可再生能源在能源结构中的比重,减少对化石能源的依赖,可以有效地降低能源安全的压力。