一、上海能源需求的现状及主要特征
自1985年以来的20年间,上海的能源消费年均增长速度为5.66%。“九五”期间的1995年至2003年的八年间,能源消费年均增长率为5.2%。同期可供能源消费年增长率日本为0.19%、韩国为4.90%、新加坡为3.16%、美国为0.65%、中国台北为5.05%、中国香港为2.22%。上海的能源需求增长速度是较快的。
2004年上海能源消费总量7266.85万吨标煤,是1985年2553.21万吨标煤的2.85倍;是1990年3191.06万吨标煤的2.28倍;是1995年4465.87万吨标煤的1.63倍;是2000年5492.08万吨标煤的1.32倍。能源的大量使用一方面为上海社会经济的可持续发展提供了动力,但同时也为上海城市的生态环境、安全等方面带来影响。
资料来源:根据历年《工业交通能源统计年鉴》上海市统计局、《中国能源统计年鉴》中国统计出版社 的统计数据整理分析
目前上海能源需求趋势的主要特征是:
1、能源消费总量规模不断提高
1985年至2004年20年间,全市国内生产总值规模(当年价)年均增长14.86%,能源消费量年均增长速度5.37%。能源消费总量规模不断增加,有效缓解了国民经济和社会发展的“瓶颈”制约,基本满足了社会经济发展和人民生活用能的需要。
表1、能源消费总量
| | | | | | | | |
名称 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
能源消费总量(万吨标煤) | 2553.21 | 3191.06 | 4465.87 | 5492.08 | 5818.28 | 6118.53 | 6697.60 | 7266.85 |
煤炭(万吨) | 2091.96 | 2742.33 | 3943.91 | 4493.55 | 4610.31 | 4682.23 | 4948.56 | 5055.63 |
原油(万吨) | 721.36 | 828.27 | 976.04 | 1309.70 | 1355.03 | 1424.91 | 1737.52 | 1842.29 |
油品万(吨) | 499.47 | 615.08 | 603.78 | 854.10 | 921.31 | 1020.20 | 1176.74 | 1339.57 |
电力(亿千瓦时) | 203.77 | 264.74 | 403.27 | 559.42 | 592.99 | 645.71 | 745.97 | 821.40 |
天然气(亿立方米) | | | | 2.54 | 3.30 | 4.33 | 4.97 | 10.69 |
资料来源:根据历年《工业交通能源统计年鉴》上海市统计局、《中国能源统计年鉴》中国统计出版社的统计数据整理分析 表2数据根据表1数据计算
表2、能源消费总量增长速度
| | | | | | |
名称 | 20年 | 七五期间 | 八五期间 | 九五期间 | 十五期间 | 04年比03年 |
能源消费总量 | 5.66% | 4.56% | 6.95% | 4.22% | 7.25% | 8.50% |
煤炭 | 4.75% | 5.56% | 7.54% | 2.64% | 2.99% | 2.16% |
原油 | 5.06% | 2.80% | 3.34% | 6.06% | 8.90% | 6.03% |
油品 | 5.33% | 4.25% | -0.37% | 7.18% | 11.91% | 13.84% |
电力 | 7.61% | 5.37% | 8.78% | 6.76% | 10.08% | 10.11% |
天然气 | | | | | 43.23% | 115.09% |
2、能耗产业结构得到调整,但第二产业耗能比重大的格局未变
随着上海国民经济发展在“长期坚持三、二、一产业发展方针,长期坚持二、三产业共同推动经济增长”和“优先发展先进制造业,优先发展现代服务业”的产业发展战略定位下,以及实施“节能优先、效率为本,煤为基础、多元发展,积极使用洁净、高效、安全能源”的能源方针,国内生产总值的产业结构比例已发生了根本性转折,第三产业的结构比重从1999年起开始超过第二产业。
表3、历年产业能源消费比重
| | | | | | | | |
名称 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
第一产业 | 1.72% | 1.83% | 1.73% | 1.88% | 1.96% | 1.78% | 1.67% | 1.49% |
第二产业 | 74.56% | 74.83% | 74.78% | 65.45% | 63.42% | 62.08% | 61.38% | 59.66% |
其中:工业 | 73.57% | 74.27% | 73.83% | 63.85% | 61.66% | 59.39% | 58.98% | 57.31% |
第三产业 | 10.46% | 12.64% | 11.58% | 19.46% | 20.98% | 22.67% | 23.29% | 26.14% |
生活消费 | 7.91% | 7.80% | 7.09% | 8.25% | 7.72% | 7.74% | 7.66% | 7.89% |
终端能源消费总量 | 94.64% | 97.11% | 95.18% | 95.04% | 94.08% | 94.28% | 94.00% | 95.18% |
加工转换 | 2.75% | 1.64% | 1.67% | 1.62% | 2.29% | 2.15% | 2.36% | 1.81% |
损失量 | 2.60% | 1.25% | 3.15% | 3.34% | 3.63% | 3.57% | 3.64% | 3.01% |
能源消费总量 | 100.00% | 100.00% | 100.00% | 100.00% | 100.00% | 100.00% | 100.00% | 100.00% |
(1)2004年,第一产业终端能源消费量108.29万吨标煤,与1985年的43.91万吨标煤相比,年均消费增长4.87%;
(2)第二产业终端能源消费量4335.54万吨标煤,与1985年的1903.59万吨标煤相比,年均增长4.43%;工业终端能源消费量4164.58万吨标煤,与1985年的1878.33万吨标煤相比,年均增长4.28%;
(3)第三产业终端能源消费量1899.22万吨标煤,与1985年的266.99万吨标煤相比,年均增长10.88%;能源消费增长达到二位数。
(4)居民生活终端能源消费量573.24万吨标煤,与1985年的201.95万吨标煤相比,年均增长5.64%。
(5)一、二、三产和居民生活的终端能耗结构比例从1985年的1.72:74.56:10.46:7.91变化调整为2004年的1.49:59.66:26.14:7.89。
(6)尽管第一产业和居民生活的能耗绝对量上升,但结构比例大体保持稳定。第三产业能耗绝对量上升,增速最快,能耗结构比重也明显上升。第二产业能耗绝对量尽管增速稍慢,尤其是工业,“十五”期间头四年,能耗年均增长为4.39%,工业终端能耗占全市比重从1985年的73.57%降到2004年的57.31%,但耗能比重大的格局一直未变。
(7)上海国民经济产业结构虽然已在积极地进行调整和优化,但能耗结构还是体现了传统的工业型城市,因此,第二产业、工业仍是上海能源结构实施调整的重点关注对象。
3、煤炭消费比例稳步下降,煤炭消费总量得到控制
上海是一个缺乏能源资源的城市。所需使用能源,大部由外省市调入。“九五”时期前三年煤炭的最高消费比重占全市能源消费的70%左右。本市的能源消费结构不合理,煤炭消费仍是上海的主要能源。但经过近几年的努力,特别是自市府提出“十五时期煤炭消费总量控制”和“上海工业煤炭消费总量实现零增长的设想”以来,采取能源结构调整与产业结构相结合、能源结构调整与生态环境保护相结合、能源结构调整与加强能源管理强化节能工作相结合的方针,在“十五”期间的前四年,煤炭消费占全市比重稳步下降。2004年,煤炭消费占全市能源消费的比重为55.11%,煤炭消费总量得到控制。
4、能源经济效益水平明显提高
20年来,上海节能工作成绩显著,综合能耗逐年下降,实现了国民经济高速发展而全市总能耗保持低位增长的目标。2004年每标吨能源消费可产出10252元的GDP产值,相当于1985年每标吨能源消费产出1828元GDP产值的5.7倍。(见表4)
表4 能源综合经济效益表
名称 | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
GDP(亿元) | 466.75 | 756.45 | 2462.57 | 4551.15 | 4950.84 | 5408.76 | 6250.81 | 7450.27 |
能耗(万标吨) | 2553.21 | 3191.06 | 4465.87 | 5492.08 | 5818.28 | 6118.53 | 6697.60 | 7266.85 |
GDP综合能耗 标吨/万元 | 5.47 | 4.22 | 1.81 | 1.21 | 1.18 | 1.13 | 1.07 | 0.975 |
节约和少用能源(万吨标煤) | | | | | 149 | 270 | 375 | 708 |
资料来源:根据2005上海统计年鉴整理计算
5、与主要发达国家的人均能耗相比仍处较低水平
上海的人均综合用能2004年为5.37吨标煤(按户籍人口计算),比1985年的2.1吨标煤扩大了1.56倍,年均增长速度为5.07%。
表5、上海人均能耗、人均电耗情况(按户籍人口计算)
| 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
户籍人口万人 | 1216.69 | 1283.35 | 1301.37 | 1321.63 | 1327.14 | 1334.23 | 1341.77 | 1352.39 |
全市能耗万标吨 | 2553.21 | 3191.06 | 4465.87 | 5492.08 | 5818.28 | 6118.83 | 6697.60 | 7266.85 |
人均能耗标吨 | 2.10 | 2.49 | 3.43 | 4.16 | 4.38 | 4.59 | 4.99 | 5.37 |
全市用电亿度 | 203.77 | 264.74 | 403.27 | 559.42 | 592.99 | 645.71 | 745.97 | 821.40 |
人均电耗(度) | 1675 | 2063 | 3099 | 4233 | 4468 | 4840 | 5560 | 6074 |
人均GDP元 | 3855 | 5910 | 18942 | 34547 | 37382 | 40646 | 46718 | 55307 |
资料来源:根据历年《上海统计年鉴》资料整理
世界主要国家2000年人均用能指标:日本5.23吨标煤,韩国4.67吨标煤,新加坡4.15吨标煤,加拿大10.98吨标煤,美国10.74吨标煤,法国5.77吨标煤,德国5.45吨标煤,澳大利亚7.97吨标煤,新西兰6.19吨标煤。上海上述发达国家的人均综合用能相比,仍属较低水平。资料来源:根据国际统计年鉴(2004)中国统计出版社数据整理
二、上海能源需求总量预测分析
上海能源需求总量预测对全面落实科学发展观,建设节约型社会和循环经济,保持未来上海社会稳定协调发展对能源资源的依赖和制约有重要影响。因此,在用能耗年增长率法、线性回归法、人均能耗法各单项方法预测能源需求总量的基础上,加以综合,形成上海能源需求总量预测结果。为制订能源政策和国民经济规划的编制提供决策参考依据。
1、能耗年增长率法
(1)能耗年增长率的计算
通过对图1的分析计算可知,20年来,上海的能源消费总量年均增长速度为5.66%;其中“七五”期间年均能源消费增长速度为4.56%,“八五”期间年均能源消费增长速度为6.95%,“九五”期间年均能源消费增长速度为4.22%,“十五”期间的前四年年均能源消费增长速度为7.25%。呈现出能源消费速度“低、高、低、高”的特征,近几年,上海的能源消费又进入了一个高速消费扩张的时期。面临能源需求形势的严峻挑战,必须引起重视。
(2)能耗年增长率参数的假设
假设未来上海能源需求按20年的平均速度5.66%增长;或按“九五”期间的平均速度4.22%增长;或按“十五”期间前三年的平均速度7.25%增长(只推算中短期)。以2004年7267万吨标煤为预测推算基数。
(3)能耗年增长率法能源需求总量预测
E=7267×(1+i)t
E: 能源需求总量。i:假设的能耗年增长率参数。t:时间期数,用预测年与基年的差表示。
2、线性回归法
(1)上海能源消费弹性系数与国民经济发展的关系
改革开放以来上海的国民经济和社会发展继续保持了稳定健康的良好态势,GDP总量从1985年的466.75亿元增长到2004年的7450.27亿元,GDP总量增长15倍,20年年均增长15.7%。
资料来源:根据历年《上海统计年鉴》资料整理
进一步对图1图2数据分析计算后得出上海主要经济期间能源弹性系数分别为:“十五”期间的前四年为0.5530;“九五”期间为0.3080;“八五”期间为0.2610;“七五”期间为0.4497;20年平均能源弹性系数为0.3605。
分析表明:在“八五”“九五”期间产业结构调整取得实效,GDP每增长1个百分点,能源消费弹性系数分别增长为0.26和0.31个百分点,低于0.36百分点平均水平;在“七五”期间尤其在“十五”期间的前四年,能源消费弹性系数大大高于平均水平,GDP每增长1个百分点,能源消费弹性系数分别增长为0.45和0.55个百分点。产业结构调整与能耗关系仍应引起充分的注意。
(2)线性回归方程的建立
E=a+bGDP
E:能源需求总量(万吨标煤)。GDP:国内生产总值(亿元)。a、b:系数。
通过对图1和图2的数据运用EXCEL软件进行回归分析得到模型方程为:
能源消费总量(万吨标煤)=2693.22+0.629729GDP(亿元) R2=0.9815 (1985~2004年数据)
(3)线性回归年GDP增长率参数的假设
假设未来上海GDP的发展速度在2005年前按平均速度10%增长;在2006~2010年间按平均速度9%增长;在2011~2015年间按平均速度7%增长;在2016~2020年间按平均速度6%增长。以2004年GDP7450.27亿元为预测推算基数。
(4)线性回归法能源需求总量预测
在线性回归法假设条件下2005年、2010年、2015年、2020年的能源需求总量预测分别是7854、10633、13830、17600万吨标煤。线性回归预测需要随时间推移而不断追踪修正
3、人均能耗法
该方法假设:根据世界上不同国家和地区经济发展过程中,一定历史阶段的人均能耗和人均GDP之间存在一定的比例关系,当经济发展到一定水平时,达到一定的人均GDP值就需要消费一定的人均能源。
2004年全市常住人口达1742万人。考虑到常住人口中也为上海创造GDP和消耗能源的原因,以常住人口和“九五”“十五”期间9年间的人均能耗增速为5.35%[(5.37÷3.54)^(1/8)-1]作为推算基数。
² 2004年人均能耗为7266.85万吨标煤÷1742万人=4.17吨标煤/人
² 2005年能耗为人均4.39吨标煤×1750万人=7682万吨标煤
² 2010年能耗为人均5.7吨标煤×1850万人=10545万吨标煤
² 2015年能耗为人均7.4吨标煤×1900万人=14060万吨标煤
² 2020年人均能耗水平假设接近现在发达国家水平,为人均9吨标煤,则能耗为人均9吨标煤×2000万人=18000万吨标煤
4、能源需求总量预测
表6、综合三种方法对未来全市能源总需求的预测(万吨标煤)
| 低方案 | 中方案 | 高方案 |
2005年 | 7500~7700 | 7700~7800 | 7800~7900 |
2010年 | 9300~10000 | 10000~10600 | 10600~11100 |
2015年 | 11400~12500 | 12500~13300 | 13300~14000 |
2020年 | 14000~16000 | 16000~17000 | 17000~18000 |
5、各产业能源需求总量预测(比例分摊法)
在分析表3的基础上,进一步对上海各产业未来能源需求总量作出低、中、高三个方案预测。
表7、能源需求总量预测综合方案比较(万吨标煤)
方案 | | 2005 | | | 2010 | | | 2015 | | | 2020 | |
名称 | 低 | 中 | 高 | 低 | 中 | 高 | 低 | 中 | 高 | 低 | 中 | 高 |
| ||||||||||||