柱帽定额:中国能源利用效率的内涵、现状与对策建议 ...

中国能源利用效率的内涵、现状与对策建议
2009年05月31日
[编者按]  胡锦涛同志指出：“纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。”能源是人类生存和发展的重要物质基础, 也是当今国际政治、经济、军事和外交关注的焦点。然而，当前我国能源形势十分严峻，能源供求矛盾和资源环境压力将长期存在，成为影响和制约我国经济社会持续发展和国家安全的重要因素。节约能源、提高能源利用效率是我国的基本国策，也是解决当前能源问题最直接、最有效的途径。传统意义的能源效率只是就能源论能源，忽视了能源-经济-环境之间的内在联系。因此，需要在能源-经济-环境这个大系统中综合考虑能源利用效率。为此，中国科协发展研究中心组成能源利用效率研究课题组，以新的视角对中国能源利用效率进行了研究。作为系列报告之一，本报告重点探讨能源利用效率的内涵及我国的现状，并提出对策建议。
关键词： 能源  利用效率  内涵   现状  对策建议
一、必须在能源-经济-环境系统下研究能源利用效率
能源是人类生存和发展的重要物质基础。当前，我国已经成为世界第二大能源生产国和消费国，随着我国国民经济和社会发展第三步战略目标的确立，能源的战略地位将越来越重要。然而，与此同时，我国的能源短缺和与能源相关的环境污染问题日益突出，已经成为制约我国经济社会可持续发展的两大问题。
改革开放以来，经过三十年的发展，我国经济发生了巨大的变化，已经成为世界最具有经济活力的国家。根据《中国统计年鉴2008》，按1978年不变价格计算（1978年为100），2007年国民经济总量是1978年的15倍。伴随着国民经济总量的扩大，我国能源消费总量也大幅度增加，从1978年的571.44百万吨标准煤增加到2007年的2655.83百万吨标准煤，增幅较大。但是，我国目前却正面临着十分严峻的能源短缺的局面，而且这种状况还将持续较长的时间。要想保持经济平稳较快发展，有效提高能源效率就成为国民经济发展中的重要问题。
我国能源效率究竟如何呢? 若单以单位国内生产总值（万元GDP能耗）来衡量，可以发现，1980年以来，我国能源效率发生了很大的变化，万元GDP能耗总体呈现下降趋势，2002年比1991 年下降了近一半。但从2003年开始，我国万元GDP能耗出现上升态势，虽然涨幅不大，但由于我国经济总量的增长，导致我国能源消费总量增加量较大。能源消费量的迅速增加导致环境压力不断增大。尤其是从2000年以后，我国人均二氧化碳排放量的增长速度明显加快，表明进入二十一世纪后我国的环境问题更加突出。环境压力的增大，反过来影响了经济的发展。根据国家环境保护总局和国家统计局联合发布的《中国绿色国民经济核算研究报告2004》， 2004年全国因环境污染造成的经济损失高达5118亿元，为当年GDP的3.05％；国家投入的环境治理费用也迅速增加，根据国家公布的历年《全国环境统计公报》，2001-2007年全国环境污染治理投入逐年增加，2007年投入的环境治理费用是1981年的135倍。
由此看来，能源利用带来了多方面影响，因此在研究能源利用效率的问题时，必须兼顾能源、经济和环境等子系统。
二、能源利用效率的概念界定
传统意义的能源效率是指能源投入与产出之比, 可分为能源经济效率和能源技术效率。能源经济效率是指把能源作为燃料和动力时, 能源投入与最终生产成果之比；而把能源作为原材料, 经过加工转换生产出另一种形式的能源, 这种能源投入与能源产出之比叫做能源技术效率。
然而，传统意义的能源效率只是就能源论能源，忽视了能源-经济-环境之间的内在联系。实际上，能源综合效率的提高不仅与经济系统密切相关，如产业结构、工业增加值的能耗等，还与环境系统直接相连。如果能源效率得到有效改善,可以直接为经济增长提供动力；甚至在经济不断增长的情况下, 能源消费也有可能不再增加甚至是减少,而与能源消费紧密相关的环境污染也有可能大大减轻。实际上，能源、经济和环境三者之间是相互影响、相互制约的，三者形成了一个既相对独立又相互开放的能源-经济-环境系统，如图1所示。因此，需要在能源-经济-环境这个大系统中综合考虑能源利用效率。

图1    能源－经济－环境系统内在关系
据此，本报告突破了以往能源利用效率研究的局限，将“能源利用效率”定义为“一定的能源消耗而获得的经济增长以及造成的环境压力和生态包袱。能源效率的提高就是一定的能源消耗带来更大的经济发展，同时带来更小的环境冲击和生态包袱。”
报告所定义的能源利用效率包括以下具体内涵：
（1）能源消耗、经济发展和环境保护三者协调发展的理念
依据上述定义，能源利用效率的提高就是要实现社会发展系统中能源、经济、环境三个子系统之间综合平衡与协调发展。能源利用效率不仅反映在能源消耗对经济发展的推动，而且反映在能源消耗对环境造成的影响。
（2）能源利用效率提高途径的多种性，体现循环经济的思想
依据上述定义，能源利用效率反映的是一定的能源消耗带来的经济发展水平和对环境的影响程度。因此，提高能源利用效率途径包括：①能源消耗量不变，在保持现有环境状态的前提下，通过提高能源消耗对经济发展的效率，实现能源利用效率的提高。②能源消耗量不变，在保持能源消耗对经济发展的效率下，通过降低能源消耗对环境所造成的冲击程度，实现能源利用效率的提高。③在保持已有经济发展水平和环境状态的前提下，通过减少能源消耗，实现能源利用效率的提高。④通过提高经济发展水平，改善环境状态，降低能源消耗，实现能源利用效率的提高。⑤通过增加能源消耗，使经济发展水平得以更大幅度的提高和环境更大幅度的改善，实现能源利用效率的提高。从提高能源利用效率的途径分析可以看到，能源－经济－环境系统的能源利用效率定义充分体系了循环经济所提出的减量化、再利用、再循环的思想。
（3）能源利用效率评价的综合性
能源利用效率反映的是能源消耗对经济发展和环境改善的综合效率，单一指标无法全面反映能源利用效率的内涵。因此，在对能源利用效率进行评价时宜采用综合评价的方法，不仅要考虑能源利用对经济发展的促进作用和经济发展对能源的消耗水平，而且必须考虑能源消耗过程中对环境产生的冲击和造成的影响。
三、中国能源利用效率现状分析
1、中国与典型国家能源利用对比
我们将从能源系统、经济系统和环境系统三个维度来对包括中国在内的世界典型国家的能源利用状况进行比较分析。
（1）能源系统
从能源消费总量来看， 2004年能源消费总量排前十位的分别为美国、中国、俄罗斯、印度、日本、德国、法国、加拿大、英国、韩国。中国位列第2名。中国2005、2006和2007年能源消费量分别为224682万吨标准煤、246270万吨标准煤和265583万吨标准煤。近年来，中国能源消费量呈现上升趋势，但仍低于美国2004年的能源消费水平。
从能源消费比重来看，2004年排名前5位的国家消费了世界能源的52%，其中能源消费大国美国占21%，中国占15%；俄罗斯、印度和日本比例依次为6%、5%和5%。排名前10位的国家能源消费量占世界能源消费总量的比重为63%。
从能源消费的增长率来看，中国能源消费增长较快，2004年与2000年比增长率高达43.36%。其他的新兴工业化国家和部分发展中国家，如韩国、印度、巴西、墨西哥等的能源消费增长率也较高，而德国、美国、日本等发达国家只有微小的增长。中国2005-2007年的增长率比2004年的增长率下降很多，但介于10%-7%之间，仍属于增长较快的区间。
尽管中国能源消费总量位居世界第二，但人均能源消费水平却较低。2004年，美国能源消费总量和人均消费量排名分别为第一和第二；中国能源消费总量是第二，而人均消费量位居第27名，仅为美国的15.68%，世界人均能源消费水平的69%。中国2005-2007年的人均能源消费量分别是1718、1874、2011千克标准煤，增长率分别为-3.16%、9.08%、7.31%。虽然略有上升，但在世界十国中仍然是最低的，远远低于其他9个国家。尽管中国人均能源消费水平有所提高，但仍然低于世界平均水平，更远低于发达国家的人均消费水平。
（2）经济系统
我们再以万元GDP能耗（以美元计算）来分析与经济系统相关的能源利用效率。发达国家的万元GDP能耗一般较低，而一些发展中国家如墨西哥、巴西等国家的万元GDP能耗却也保持了较低的水平，两国2004年万元GDP能耗分别为3.46和4.41吨标准煤/万美元。中国万元GDP能耗2004年为11.76吨标准煤/万美元，2005-2007年由11.9下降到10.48标准煤吨/万美元，下降了1.42个单位，接近于2002年中等收入国家的水平（10.29标准煤吨/万美元）。可以看出，中国万元GDP能耗过高，能源利用水平基本处于世界十国的倒数第二或第三位，比中等收入国家平均能耗仍高3.07个单位，是发达国家能耗的5-7倍。
（3）环境系统
我们用人均二氧化碳排放量来分析与环境系统相关的能源利用效率。2003年中国人均二氧化碳排放量是3.2吨/人，在世界上排名第29位，处于中等收入国家与低收入国家人均二氧化碳排放量之间，即中等偏下的位置。2004-2007年中国人均二氧化碳排放量由3.73上升到4.80吨/人；从2006年开始人均排放量就高于2003年世界人均排放量的平均水平，但仍属于中等偏下的水平，远远低于美国等发达国家人均二氧化碳排放的水平。
从上述国际对比分析可以看出，尽管中国在世界上能源消费总量排名第二，但若按照人均来算，则人均能源消费量和人均二氧化碳排放量都处于中等偏下的水平；单位国内生产总值的能源消耗和二氧化碳排放也处于中等偏下的水平。所以发达国家的一些标准和指标体系在中国不适用，只能作为参照体系和长期努力的目标。但也应该注意到，中国能源消费的总量呈现上升趋势，单位国内生产总值能源消耗也过高，因此，中国的节能潜力还有待充分挖掘。
2、中国三次产业能源利用效率
我们用能源强度来分析中国三次产业的能源利用效率。能源强度指一定的能源消耗获得的经济产出，通常用一次能源消费量或最终能源消费量与国内生产总值之比来表示。它是逆向指标，即其值越大说明能源效率越低。它是反映能源与经济协调性的代表性能源效率指标。
改革开放以来，中国经济总量持续增长，按照1978年的不变价计算，2007年的国内生产总值（GDP）是1978年的15倍。尤其是在1992年邓小平同志南巡讲话后，GDP年均增长率达到10.18%。从产业结构的变化来看，第一产业在国民经济中的比重持续下降；第二产业的比重从改革开放初期的47.9%下降到1990年的41.3%，但随后又持续增长，增长到2007年的48.6%；第三产业的比重在改革开放以来基本呈上升趋势，从1978年的23.9%增长到2007年的40.1%。随着产业结构的调整，各产业能源消费比重也发生了相应的变化。第一产业能源消费保持较低的比重；第二产业占有绝对比重，其中工业用能超过70%；第三产业的能源消费比重较低，但增长较快，从1993年的6.46%增长到2007年的10.02%；生活用能所占比重也较高，超过10%。
经济总量和能源消费总量的增长趋势决定了中国能源强度的变化趋势，而三次产业的结构变化也决定了中国三次产业能源强度的波动情况。从上世纪80年代到2000年以前，中国整体能源强度呈快速下降趋势。这是由于中国在这一阶段加快社会主义建设步伐和加大改革开放力度，工业经济实现了快速的发展，经济总量加快增长，同时采取技术改造和设备更新，使中国能源消费的增长速度放慢，由此促使能源强度的快速下降。而到2000年以后，中国能源强度呈现波动性增长趋势，这是由于经济增长速度尤其是工业增加值增长速度下降，而同期能源消费却呈现较快增长趋势。中国总体能源强度变化趋势与第二产业的能源强度变化趋势很吻合，存在很高的关联性，而第一产业和第三产业的能源强度变化不大，这说明了中国能源强度的变化主要是由第二产业引起的。
为深入研究能源强度，我们对中国三次产业的能源强度进行因素分解分析。能源强度可以分解为效率因素和结构因素，前者表示能源利用效率变化对能源强度变化的贡献，后者表示由于部门结构调整对能源强度变化的贡献。
总的来看，从上世纪90年代中期年以来，能源的利用效率的提高是促使中国整体能源强度下降的主导因素，而结构因素基本上是不利于中国整体能源强度下降的。但近年来，效率因素的影响度在不断降低，中国整体能源强度的下降幅度也呈现出减少的趋势。进一步对各产业的效率因素贡献值进行比较分析，结果发现，1995-2007年间，第二产业的效率因素贡献份额是最高的，除个别年份外，均在70%以上，甚至达到90%以上。第一产业和第三产业的贡献份额为10%以下，远低于第二产业的贡献份额。因此，可以进一步认为中国整体能源强度的变化是由于第二产业能源强度的变化引起的。而在结构因素贡献方面，第一产业的结构因素贡献份额显著，近年来贡献份额都超过了20%，这是由于近年来中国结构调整使农业的比重逐渐下降，从而使得其对能源强度下降的结构贡献相当明显；第二产业和第三产业的结构因素对能源强度的减小作用不太明显。
3、中国地区能源利用效率
对中国各地区的能源利用效率进行分析，结果显示，中国能源利用效率水平存在地区差异。其中，南部沿海和东部沿海地区的能源利用效率最高，且呈现上升趋势；北部沿海和西南地区能源利用效率则处于中等水平；黄河中游、西北地区和东北地区能源利用效率水平较低。
造成能源利用地区差异的原因可能在于不同地区经济发展水平不同，从而使得能源利用的技术水平和生产工艺不同。通过将不同地区的能源利用效率与该地区经济发展水平作图，我们发现能源利用效率与经济发展水平呈现“U”型特征。可以推测，在经济发展的早期阶段，虽然其技术水平相对落后，但由于其经济发展水平较低，对能源的需求不大，因此，其能源的生产率不低；而在经济发展的中期，经济快速发展，而技术水平和生产工艺未能及时跟上，导致其能源消费量快速增长，能源效率低下，这一阶段处于粗放型经济增长阶段；而当经济发展到一定程度，由于技术水平和生产工艺的大幅改善，使得各要素的产出效率都有了大幅提高，能源效率也相应得到提升，这一阶段，经济发展逐步由粗放型向集约型过渡。
4、中国能源利用的生态环境效益
目前，中国二氧化碳的排放量已位居世界第二，随着中国经济的快速发展，碳排放不可避免地会出现一定幅度的增加。从1995年到2004年，中国人均碳排放大致可以分为两个阶段：第一阶段(1995-2000年)，中国人均碳排放降低阶段；第二阶段(2000-2007年)，中国人均碳排放急剧上升阶段。
人均碳排放量是起拉动作用的经济增长和起抑制作用的能源利用效率提高和结构优化相互作用的结果。2000年以来，中国人均碳排放量快速增长的主要因素是中国经济的快速发展，而与此同时，由于能源结构仍然以煤炭为主，且能源效率相对提升幅度不大。
四、结论及对策建议
1、结论
通过对中国能源利用效率的现状进行分析，我们得出以下结论：
第一，尽管中国能源消费总量在世界上排名靠前，但是人均能源消费量和人均二氧化碳排放量均处于中等偏下的水平，与发达国家相差较大。但同时，中国也存在着能源利用效率不高、单位国内生产总值的能源消耗较高、环境压力较大等问题，因此，中国的节能潜力还有待充分挖掘。
第二，从产业来看，中国总体能源强度的变化趋势与第二产业能源强度的变化趋势十分吻合。并且不论是整体还是第二产业，效率因素都是其能源强度的主导因素，其中第二产业的效率因素同样占据主导地位，而结构因素的作用不太明显。
第三，从地区来看，中国不同区域能源利用效率存在较大差异。东南沿海地区的能源利用效率处于相对优势地位，而大部分中西部地区的能源利用效率相对较低，能源利用效率水平呈现出由东南到西北方向逐步下降的趋势。同时，随着经济发展水平的提高，能源利用效率呈现出先下降、后上升的趋势。
第四，通过分析能源利用的生态环境效益，发现由于能源利用效率提高速度和能源结构调整速度相对于经济发展速度较缓慢，导致了2000年来中国人均碳排放呈现出逐年上升的趋势，能源利用的环境压力较大。
2、对策建议
（1）落实科学发展观，破解能源发展难题
针对当前我国能源发展存在的种种矛盾和问题，我们需要落实科学发展观，用科学发展观来破解当前发展的难题。要调整和优化产业结构，促进能源的有序发展和合理利用；推动能源结构调整，积极开发利用可再生能源、新能源、清洁替代能源；推动能源技术创新，依靠新技术改变传统能源的使用模式，发展新能源开发利用技术；推动工业工艺路线优化，有效减少原材料及能源消耗；推动产业耦合优化，形成能源循环利用的生态网络；要加强环境保护和治理力度，强化从源头防治污染，要有效控制二氧化硫、烟尘等污染物的排放，加强工业废弃物的去除力度，减少能源利用对环境的不利影响。
（2）将低碳经济作为国家发展战略的重要组成部分
发展低碳经济，是全力贯彻落实科学发展观，建设资源节约型和环境友好型社会的重要战略途径，将为全面推进能源高效利用创造有利环境。低碳经济是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济形态的总称。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基本特征，以应对碳基能源对于气候变暖影响为基本要求，以实现经济社会的可持续发展为基本目的。发展低碳经济的实质之一在于提升能源的高效利用，是经济从高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种发展模式。为此，要转变思想观念，贯彻低碳经济发展作为落实科学发展观的重要途径，建立推进低碳经济的制度和措施，发挥各行各业的积极性，推进国际合作，整体推进低碳经济的发展。
（3）优化产业结构，转变经济增长方式
一方面要依靠技术进步来转变经济增长方式，降低产业的能源消耗强度，主要是第二产业。应该在人力资本和研发投入的政策措施上采取长期政策，提高我国的科技投入总量和效益，尤其是增加能源利用领域中的科技投入。另一方面，积极调整产业结构：继续优化第一产业结构，重点优化第二产业结构，同时积极提高第三产业在国民经济中的比重，充分挖掘经济结构推动中国能源强度下降的潜力。要保证这些措施能够得到贯彻落实，需要在制定“十二五”规划时，以能源－经济－环境系统为考虑问题的出发点，合理规划产业布局，积极推动技术进步，实现经济增长和能源利用的和谐发展。
（4）合理规划，加强地区合作
由于各地区能源资源条件不同，经济发展水平不同，各地区能源利用效率也必然存在一定的差异。为此，需要合理规划，优化高耗能项目的产业布局，综合考虑原材料供应、交通条件、市场需求与项目所在地的能源效率问题，减少在能源经济效率低的地区新建高耗能项目，加强市场监管，打破区域壁垒，促进生产要素的合理流动，进一步加强金融、通讯、信息咨询等市场体系的建设。
（5）对能源利用效率进行科学评价
为将提高能源效率落到实处，需要建立能源－经济－环境系统的能源利用效率评价指标体系以及相应的评价考核方法，并将此列入到国家或地区的节能减排综合性工作方案中，对各地区、各用能单位进行综合评价考核，引导各地区和各用能单位进行节能减排，推动能源、经济和环境的可持续发展。
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