中美日能源消费趋势及启示

中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 雷之光

栏目寄语

能源，人类社会赖以维系的物质基础，现代化生活的动力来源，它是文明的养料，驱动着繁华喧嚷和川流不息；它既推动人类文明不断发展，却也让人类文明“欲罢不能”。它包罗万象，浸染乾坤；它孕育繁荣，却也暗藏危机。打开视野，俯瞰能源领域的波澜起伏，探究能源发展的新政旧约，我们此刻启程。

随着社会经济发展和产业结构升级，能源电力消费与经济增长并不一定呈现正相关，到达一定的社会发展阶段后，经济增长可能会伴随能源和电力的消费而维持或降低。以我国为例，2016 年底，中国第三产业比重达到51.6%，2017 年中国城镇化率为58.5%，城镇化滞后于工业化进程，第一产业比重为8.6%，中国进入工业化中后期，部分地区步入“后工业化”时代。“十五”期间中国年均发电量增速为12.79%，“十一五”期间中国年均发电量增速为11.10%，“十二五”期间中国年均发电量增速为6.31%，“十三五”前两年中国发电量年均增速为5.74%，2019年，发电量同比增速为3.5%，约为2018年发电量同比增速的一半。由于中国城镇化水平提升、电力替代、数据行业发展等因素，我国电力增速下行速度相对缓和，但增速下行的总体趋势不可逆转。下面对照分析发达国家能源消费趋势及启示。

发达国家后工业化时代能源消费特征

美国在1950 年、日本在1975 年、德国在1980 年先后完成了工业化目标，第三产业比重达到50%以上，城镇化率达到70%以上，第一产业占比低于10%。发达国家“后工业化”时代的能源消费呈现四方面特征：

一是能源消费增速趋缓。1985～2017 年，美国能源消费年均增速为0.81%，日本为0.60%，德国为-0.27%，中国为5.71%，印度为5.53%。进入“后工业化”时代的发达经济体能源消费增速远低于新兴经济体。

二是能源消费增速显著受能源危机、经济危机的影响。1965 年以来，世界主要能源危机包括1973～1975年第一次石油危机、1978～1980 年第二次石油危机、1986～1990年第三次石油危机，主要经济危机包括1981 年拉美主权债务危机、1987 年美国金融危机、1992 年日本资产价格泡沫破裂、1997年亚洲金融风暴、2008年美国次贷危机。能源危机与经济危机影响经济增长，对能源消费总量波动也造成不同程度的影响。

三是资源越丰富、经济体量越大的国家，进入后工业化时代后能源消费增速放缓的过程越慢。上述资源包括人力资源、科学技术、国土资源、自然资源等。截至2017 年，美国人口3.26 亿，日本人口1.27 亿，德国人口0.83 亿，经济体量渐次递减。美国工业化实现最早，但1985～2017 年仍保持0.81%的能源消费增速，德国工业化实现最晚，但年均能源消费增速已为负值。

四是电力消费增速快于能源消费增速。1985～2017 年，美国年均能源消费增速为0.81%，年均电力消费增速为1.50%；日本年均能源消费增速为0.60%，年均电力消费增速为1.31%；德国年均能源消费增速为负值，年均电力消费增速为0.70%。

表1 美、日、德第三产业占比情况

图1 1965～2017年中、美、日、德能源消费总量

图2 1985～2017年中、美、日、德电力消费总量

图3 1990～2014年世界主要经济体电气化率

图4 1965～2017年日本不变价GDP增速

日本经济发展与能源消费

经济发展

二战后，日本经济发展可划分为四个阶段：1975 年日本基本完成工业化，步入后工业化时代，在此之前，日本经济保持高速增长，1965～1973年不变价GDP年均增速为9.50%；1973年石油危机后，日本经济增速显著下降，不变价GDP年均增速为3.60%；1992 年房地产泡沫破裂后，日本经济持续低迷，1993～2007 年不变价GDP 年均增速为1.40%；2008 年美国次贷危机后，日本不变价GDP 年均增速降低到0.33%。1992年房地产泡沫破灭后，日本陷入“失去的25年”，因经济结构单一，日本在危机中持续的时间远超过历次其他国家经济危机。

能源消费

1965～2017 年，日本能源消费进程分为快速增长阶段、缓慢增长阶段、平稳阶段、下降阶段等五个阶段：1965～1973年，日本工业化时代能源消费增速显著高于其不变价GDP增速；1973～1983 年，受石油危机影响，日本能源消费基本保持不变；1984～1997 年，能源消费有所上升，但低于不变价GDP 增速；1998～2007年，随着不变价GDP 增速下降，能源消费基本保持不变；2008 年金融危机以来，能源消费增速为负。

电力消费结构与电力生产结构

1990～2015 年，日本电力消费增长15.7%，电力消费结构和生产结构发生了很大变化。电力消费结构方面，主要表现为工业用电占比下降、商业和公共服务用电占比提升。工业用电占比从1990年的55%降低到2015年的32%；商业和公共服务用地从1990 年的19%上升到2015年的35%。

日本的电力生产结构方面，主要表现为煤炭、天然气、可再生能源替代石油发电、核电。石油发电由1990年的32%下降到2015年的10%；核电由1990年的23%下降到2015年的1%。煤炭发电由1990年的13%上升到2015 年的33%；燃气发电由1990年的20%上升到2015 年的39%；其他能源占比由1990年的1%上升到8%。

图5 1985～2017年日本不变价GDP、能源消费、电力消费指数

表2 1965～2017年日本不变价GDP、能源消费、电力消费平均增速

图6 1965～2017年美、日不变价GDP增速

图7 1985～2017年美国不变价GDP、能源消费、电力消费指数

表3 1965～2017年美国不变价GDP、能源消费和电力消费平均增速

美国经济发展与能源消费

经济发展

与日本不变价GDP增速呈典型的瀑布型分布不同，美国的不变价GDP增速波动较大，且振幅相对平稳，虽然受历次经济危机影响，但恢复相对较快。以1992年日本房地产泡沫破裂为分界点，在此之前，日本的不变价GDP增速高于美国，在此之后，美国的不变价GDP增速高于日本。

能源消费

美国能源消费的拐点发生在1973年，1973年以后，能源消费增速低于其不变价GDP增速。由于美国不变价GDP增速变动相对缓和，美国能源消费增速变动相对缓和：石油危机持续的10年，美国能源消费负增长；石油危机过后，美国能源消费保持1.8%左右的增长；1997年亚洲金融风暴后，美国能源消费增速降低到1.2%左右；2008年以来，美国能源消费增速为负。美国电力消费增速拐点出现在1992年，1992年以后电力消费增速低于不变价GDP增速，其他趋势与能源消费增速相同。

电力消费结构与电力生产结构

美国1950年完成工业化目标，进入后工业化时代。在1950～1990年的40年间，美国第三产业比重由55%上升到70%，工业用电占比为33%，与日本2015年水平持平。1990年以来，美国工业用电占比进一步下降，从1990年的33%下降到2015年的21%，下降12个百分点，居民用电上升3个百分点，商业和公共服务用电上升4个百分点，其他用电上升6个百分点。

美国发电结构的最大变化为天然气与可再生能源替代煤炭。1990～2015年，煤炭发电占比由53%下降到34%，下降19个百分点；天然气发电占比由12%增长到32%，增长20个百分点。

我国能源消费趋势及启示

1980 年以来，我国能源消费增速持续低于不变价GDP增速，电力消费增速与不变价GDP增速持平，2014年出现背离，电力消费增长指数低于不变价GDP增长指数。我国城市化水平低，对出口的依赖程度低于日本，国土面积广阔且发展不均衡，所以我国电力消费将长期保持持续增长，但增速放缓。

各省市能源消费趋势

我国幅员辽阔，各省市发展不均衡。截至2016年，北京第三产业占比超过80%，上海第三产业占比接近70%，天津第三产业占比超过60%，三市城镇化率均超过80%，位于我国产业发展的前端。广东、江苏、浙江三省城镇化率接近70%，第三产业占比接近或超过50%，基本步入后工业化阶段，山东、福建、重庆等省市紧随其后。东部沿海省份的电力消费增速逐步与不变价GDP增速背离，广东、江苏从2008年开始电力消费增速显著低于不变价GDP增速，浙江在2014年以后电力消费增速低于不变价GDP 增速。中部省份处于工业化中后期，其能源消费特征还依赖于其资源特点及工业结构，需要具体分析。

产业结构与能源消费

以广东为例分析产业结构变化对能源消费水平的影响。广东单位工业增加值电力消费最高的产业为黑色金属压延加工业，其后依次为造纸及纸制品业、化学纤维制造业、非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延加工业、橡胶和塑料制品业、纺织业。上述产业规模以上工业增加值占制造业的19.02%，能源消费占制造业58.45%，电力消费占42.57%。

随着后工业化时代来临、经济增速放缓、高耗能产业转移，广东能源消费增速总体放缓。

我国能源消费启示

1.我国电力消费增速将长期低于不变价GDP 增速。1980 年以来，我国能源消费增速持续低于不变价GDP 增速，电力消费增速与不变价GDP 增速持平。2014 年以来，我国电力消费增速与不变价GDP增速背离，我国迎来电力消费的第一个拐点，后续电力消费增速放缓，长期低于不变价GDP增速。

2.我国电力消费长期保持持续增长态势。美国电力消费增长低于不变价GDP 增长出现在1996 年左右，1997～2007年电力消费增速保持在2%左右，到2008 年开始呈下降趋势。由于日本不变价GDP 增速低，电力消费增速低于不变价GDP增速出现于2008年左右，同时2008 年开始呈下降趋势。我国城市化水平低，对出口的依赖程度低于日本，国土面积广阔且发展不均衡，所以我国电力消费将长期保持持续增长，但增速放缓，预计高于美国1997～2007年增速。

图8 1980～2017年我国不变价GDP、能源消费、电力消费增速

图9 2016年广东各行业工业增加值构成情况

3.北京、上海、天津等直辖市电力消费增长空间有限，东部发达省份电力消费增速下降显著。北京、上海、天津等直辖市生产性服务业的占比增长趋势显著，电力消费增长空间有限。东部发达地区普遍处于后工业化阶段，随着产业集聚，交通成本上升，地租和工资成本上升，产业转型升级需求凸显，环保压力增加，能源结构转型压力及动力均具备的情况下，高耗能产业持续转移，电力消费增速下降的趋势更加显著。中部省份处于工业化中后期，其能源消费特征还依赖于其资源特点、工业化进程及产业结构，需要具体分析。

4.清洁能源将成为能源消费增长的重点。自2008 年起，美国和日本的电力生产结构均表现出可再生能源占比大幅上升的趋势，一次能源消费结构趋向清洁、低碳，世界能源也正在向低碳化方向转型，并逐渐显现出煤炭、石油、天然气、非化石能源四分天下的多元化结构。伴随世界能源低碳化进程的加快，我国政府也在加大力度推动能源结构调整。党的十九大报告提出优化调整能源结构、实现清洁低碳发展，是能源革命的本质要求，也是经济社会转型发展的迫切需要。按照我国《能源发展“十三五”规划》要求，预计到2030年，非化石能源消费比重将提升至20%左右，到2050年将占能源消费总量50%以上。

5.能源结构调整需与社会经济发展阶段相契合。从总体来看，我国大部分地区仍处于工业化中后期阶段，资源要素依然是我国经济发展的重要支柱，能源价格上涨仍明显影响社会经济发展，不能盲目遵循已步入后工业化的发达国家发展模式。从能源成本可承受角度出发，低成本的清洁煤电和核电在长期内仍然是我国能源结构转型进程中不可或缺的能源形式。