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“十四五”能源区域生产消费格局变化趋势研究

作者:孟凡达 吴鼎文 等 来源:中国能源杂志社 发布时间:2022-10-25 浏览:

中国储能网讯:发展不平衡不充分问题,已成为我国经济社会高质量发展新的瓶颈,区域发展不平衡是该问题的重要方面,区域能源供需平衡是实现区域协调发展战略的重要保障。当前,我国能源供应与需求的区域格局存在“逆向”分布问题, 区域能源供需平衡始终是我国能源保供的难点。特别是在“双碳”目标背景下,地方政府需要统筹平衡好发展与减排的关系,将对我国区域能源供需格局带来新挑战,催生能源需求、生产格局以及能源在区域间的流向作出相应的调整。

关键词:十四五;能源;区域;供需;流向

“十四五”时期是我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标乘势而上,开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年。十九届五中全会指出,“十四五”时期我国将深入实施区域重大战略、区域协调发展战略、主体功能区战略,健全区域协 调发展体制机制,构建高质量发展的区域经济布局和国土空间支撑体系。能源是现代社会的基础发展能源产业是实现国家现代化的有力支撑。推动能源高质量发展,是落实“双碳”目标的主战场,也是走中国式现代化道路的重要内容。经过长期发展,我国多元生产体系建设稳步推进,能源供应保障能力总体稳定。但由于能源供应与需求的区域格局存在“逆向”分布的问题,区域能源供需平衡始终是我国能源保供的难点,如何确保重点区域的能源供应是能源领域的重要任务。特别是在“双碳”目标背景下,地方政府需要统筹好发展与减排的关系,这将对我国能源供需布局产生重要的影响。

一、“十四五”时期,我国分区域能源需求及碳排放走势展望

(一)“十四五”时期区域经济增长的重心在东、中部

从我国区域发展的整体来看,四大板块(东、中、西、东北)的经济格局基本稳定。东部地区在国民经济中占有较高的比重,2021 年国内生产总值(GDP)占全国比重的52.1%。中部、西部地区所占比重分别为 21.9% 和 21.1%,中部占比略大于西部。东北地区所占比重自2012 年出现的减少趋势尚未改变,2021 年东北区域板块占全国的比重为 4.9%,比 2012 年减少二个百分点。从四大板块内部的经济空间格局来看,地区之间的极化现象更加突出,区域发展不平衡的趋势有所增强。从各省的经济规模看,2021年GDP总量在全国排名前五位和后五位的相对差距虽较 2005-2007年有所缩小,但仍保持在较高水平。模型预测结果显示,“十四五”时期全国GDP总量年平均增长5.5%,2025年 GDP 总量达到 127 万亿元(2015年价)。从各区域看,东部地区依然对全国 GDP 增长的贡献最大,其中华东六省市(上海、江苏、浙江、安徽、福建和山东)在“十四五” 时期 GDP 年均增长接近 5.9%,GDP 增量有望达 11.3 万亿元,对全国经济增长的贡献率达 38%,较“十三五”提高一个百分点以上。其次是华中地区 (河南、湖北、湖南、江西)在“十四五”时期 GDP 年均增长5.9% 左右,增量有望超过5万亿元,贡献率超过17%,较“十三五”增加1万亿元。华南三省(广东、广西、海南)在“十四五”时期的 GDP 增速接近 5.5%,贡献率与“十三五”基本持平。华北 ( 北京、天津、河北、山西、内蒙古 )、东北(辽宁、吉林、黑龙江)、西南(重庆、四川、贵州、云南、西藏)、西北(陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆维吾尔自治区)在“十四五”的GDP 增速分别为4.8%、3.25%、6.15% 和 5.3%,贡献率分别为 11%、 4%、12% 和 5% 左右,不过较“十三五”时期均有不同程度下降( 图 1 )。

(二)能源需求总体平稳增长,区域消费重心进一步向东、中部集中

从历史看,2001-2010 年全国能源消费总量年均增长8.8%,2013- 2015 年年均增速降至 2%, “十三五”时期全国的能源消耗增速先降后升,但受新冠肺炎疫情影响,能源需求增长约2.4%。“十四五”时期,我国经济进一步转向高质量发展,加快构建新发展格局,据此测算 2025 年全 国能源需求量为 56 亿吨标煤准左右(因数据缺失,未测算西藏。见图 2),“十四五”时期年均增长2.2%,较“十三五”进一步放缓,但增速总体保持平稳。

从各省能源需求增长的情况看,模型预测结果显示,“十四五”各省能源消费增长态势在经济走势和政策影响下或将继续分化,全国七大区域可分为三大类情况(图 3)。一是,华东、华中地区是能源需求增量最大的地区,预计分别增加 1.3 亿吨标准煤和 1.1 亿吨标准煤,占各省能源增量之和的 22.6% 和 19%,较“十三五”的贡献率分别增长 5.1 个百分点和 2.9 个百分点。二是,华北、华南、东北地区的能源需求增量的贡献率相对较小,属于第二梯队,预计分别增加 7600 万吨标准煤、6000 万吨标准煤和 3800 万吨标准煤,占各省能源增量之和的 13%、10.3% 和 6.5%,较“十三五”的贡献率分别仅增长 1.1 个百分点、1.4 个百分点和 1.4 个百分点。三是,西南、西北地区各省的能源需求增量贡献率较“十三五” 时期明显下降。西南、西北“十四五”能源需求分别增长 9100 万吨标准煤和 7300 万吨标准煤, 在七大区域中仍居于中等水平,对全国能源需求增量的贡献率分别为 15.8% 和 12.7%,但较“十三五”分别下降 6.3 个百分点和 5.8 个百分点。

从分品种一次能源需求看,煤炭高效、减量利用将成为“十四五”时期各地的主要做法,预计2025 年各省煤炭消耗总量也将较 2020 年小幅降低。模型预测结果显示,东北、华东、华南、 西南地区的煤炭消费量将比2020年分别下降约1500万吨、2400万吨、2200万吨和1300万吨, 华北、华中和西北在坚持高效利用方式的情况下,煤炭消费量仍将有所增长。华北的山西省和内蒙古自治区,西北的陕西省、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区都是我国煤炭主产地,未来需要继续深挖煤炭利用附加价值,改变过去煤炭粗放型利用方式。华中地区煤炭增长主要是产业转移带动使然。在产业转型升级的过程中,东部省份的制造业向具有交通优势的中部省份转移已成趋势,中部各省正在逐步形成钢铁、电子、高端装备、汽车、家电和纺织服装等产业集群。同时,中部省份自身的能源资源禀赋不足,从能源安全保障的角度看,“十四五”时期仍有进一步扩大自身能源供应特别是加大电力、煤炭、油品和天然气供应能力和输送通道建设的迫切要求。此外,继续推动石油和天然气高质量发展仍是“十四五”时期各地的主要方向。石油需求增长一方面来自燃油车保有量的扩大,另一方面来自石化产业的不断壮大。“十四五”时期,我国仍处于汽车消费的高峰期,年销量仍达2000 万-3000 万辆之间。电动车销售规模虽然持续扩大,但市场空间仍主要在一些发达省份。燃油车保有量仍将持续扩大。与此同时,我国炼化一体化产业规模还将稳步增长,“十四五”时期产能有望扩大到 10 亿吨以上,成为拉动石油需求的内在动力。天然气仍是替代煤炭的主要清洁能源品种,随着“全国一张网”建设步伐加快,“十四五”各地用气需求均有望较快增长。 用清洁能源对化石能源进行减量替代是实现我国碳达峰碳中和目标的必然选择,随着风电、光伏发电已接近平价上网,能源互联网技术、储能技术较快发展,有望推动分布式可再生能源快速增长,使得各地区非化石能源消费增量将比“十三五”时期 有所提高。“十四五”非化石能源消费增量占全国能源消费总量增量的比重将进一步提升,有望从“十三五”时期的 44.5% 增至 47.6%。

(三)各省碳排放增长逐步放缓,个别地区有望出现碳达峰

基于各省消费的煤炭、石油和天然气量,测算碳排放量,并汇总为七大区域在“十四五”时期的碳排放增长情况,结果如图 4 所示。初步测算在 2015年、2020年和2025年,分区域碳排放量加总分别达到百亿吨水平的二氧化碳,表明“十四五”时期碳排放量仍将有所增长,但增幅已 较“十三五”时期明显下降。模型预测结果显示,东北、华南地区的碳排放量有望快速下降,西南、西北的碳排放增量有望大幅下降,这些地区的能源增长将更多通过可再生能源快速发展来支撑。 而东、中部地区的能源需求还将主要来自化石能源,相应碳排放量仍会进一步增加(图 4)。

二、能源生产布局变化预测

(一)化石能源工业呈现逐步向资源大省和沿海省份集聚的态势

随着国家“五基一带”的能源开发布局建设,一次能源供应持续向资源大省集中,东部沿海省份借助国际市场能源供应能力逐步增强。以煤炭为例,2013 年全国煤炭产量前五的省份(内蒙、山西、陕西、山东、贵州)的产量之和占全国煤炭供应量(国内产量+净进口量)的 65.6%,较 2007 年煤炭产量前五省(山西、内蒙、河南、陕西、山东)累计占比 58.6% 高出七个百分点。到 2020 年,煤炭产量前五的省份进一步调整为山西省、内蒙自治区、陕西省、新疆维吾尔自治区和贵州省,合计占全国煤炭供应量的 81.4%,煤炭开采业进一步向煤炭资源大省集中。预计“十四五”时期,煤炭向资源大省集中的趋势不会改变。

2020 年,尽管成品油需求受疫情影响而下降,但国内炼化产能投产态势没有受到冲击。2020 年全国炼油产能达到 8.91 亿吨/年,2021 年进一步增至 9.1 亿吨/年。“十四五”时期,预计将新增炼油产能1.1 亿吨/年至 10 亿吨以上,将赶超美国成为全球炼油产能第一大的国家。新增 产能主要来自新兴民营企业及项目,包括浙江石化二期项目、旭阳石化、华锦石化、盛虹石化、裕龙岛项目,以及中国石油揭阳项目、中国石化上海化工园区项目和镇海炼化扩能项目等。“传统地炼”与新兴民营企业占全国炼化能力的 37%, 超过中国石化或中国石油。这些项目主要集中在浙江、江苏、山东和广东。“十四五”时期,石化炼化产能将进一步向沿海省份集中。

(二)电力发电区域格局逐步优化

“十四五”时期,化石能源发电装机将小幅提升,发电量保持稳定。为有效保障能源系统安全和努力实现 “双碳” 目标 ,“十四五” 时期,化石能源发电将由主体基荷电源向基础保障电源转变。一方面,化石能源发电机组的装机布局将更加优化;另一方面,化石能源发电机组的调节灵活性将进一步增强。模型预测结果显示,2025 年全国煤电装机规模将达到 12 亿千瓦左右,并在“十四五”时期内达峰;燃气发电将继续保持稳步增长,年均新增 400万千瓦-500万千瓦。由于更多电源的角色将转变为调节性电源,化石能源发电的年发电利用小时数将有所下降,发电总量 将保持稳定或小幅提升,但增幅将低于全社会用电量增幅。

模型预测结果显示,非化石能源发电将保持持续大幅增长趋势。为有效保障 2030 年非化石能源占比达到 25% 以上和 2030 年前实现碳达峰的目标,2021-2030年风电和光伏发电的年均新增并网装机容量要达到 1.1 亿千瓦以上,且布局将更加均衡。同时将积极稳妥推进大型水电和核电 项目开发建设。力争到 2030 年,全国非化石电力装机容量占全国总装机容量的 60% 左右。

三、能源区域流向变化预测

(一)油气区域流向变化预测

“十四五”时期,天然气输送管网及储气库投资将达到更高的水平,构建“全国一张网”。模型预测结果显示,到 2025 年“横跨东西、纵贯南北、覆盖全国、联通海外”的天然气“全国一张网”进一步夯实,西北、东北、西南、海上四大战略通道持续完善,建成“五纵五横”干线管网,形成具备“N- 1”功能的区域环网,基本形成“四大通道”+“五纵五横”的干线管网格局。“十四五”时期,结合资源供应与市场需求,天然气流向呈现如下趋势:沿西北通道,随着西四线(吐鲁番-中卫段)建设,塔里木增产气向中东部省份输送规模进一步扩大;东北通道,建设中俄远东管道,解决进口俄罗斯天然气资源输送问题,使俄罗斯天然气更多流向华北、华东省市;海上通道,打通沿海通道断点,解决沿海液化天然气向内陆省份输送问题,包括溯江而上,向华中供气,在冬季北方用气紧张的情况下,还可实现“南气北上”;中东部骨干管网建设工程,解决川渝增产气外输,建设川气东送二线,实现川渝天然气供应华中、华东省份。

“十四五”时期,我国原油消费增速将放缓趋于平稳。从输送格局看,到 2025 年全国“四大通道 +三大区域管网”的管网架构将进一步优化和完善。“十四五”时期,将以完善干线管道布局为主,重点推进原油、成品油长输管网的公平开放,以辽宁、河北、山东等地为重点,推动原油长输管网向独立炼厂供油,以及成品油长输管网与独立炼厂连接。总体来看,“十四五”时期成品油整体流向表现为“西油东送、北油南运、沿海内送”。华北、华中、西南地区汽柴油供应存在缺口,主要从东北、西北、东部沿海地区调入。

(二)电力区域流向变化预测

我国电力“西电东送、北电南送”的总体流向基本不会改变。一方面,随着部分产业由东部向中、西部转移,“十四五”时期西部本地的电力消费提升明显,西部地区的电力需求增幅将高于全国平均水平,电力外送量降低。另一方面,东部大部分省市面临较强的能耗强度、碳排放总量和碳排放强度约束,产业转型升级带来的效率提升将弥补产业规模扩大产生的新增电力需求。受“双碳”目标约束和可再生能源消纳保障机制的影响,未来东部地区海上风电和分布式能源规模将大幅提升。总体看,“十四五”时期我国跨区输送电量增加的趋势将逐渐趋缓。

从区域内部来看,受人口流动和城镇化以及大中城市的集聚效应和县域经济发展的影响,“双碳”目标约束和可再生能源消纳保障机制的影响,未来东部地区海上风电和分布式能源规模将大幅提升。总体看,“十四五”时期我国跨区输送“十四五”时期的电力需求将更加集中,局域性的 电力需求峰值可能会在“十四五”时期出现。受可再生能源增加、居民和三产用电增加等波动性因素影响,区域内短期电力不平衡可能加剧,未来跨省跨区的电力调度将更加灵活,相邻省份之间的电力互济将更加频繁,跨区跨省电力传输线将可能出现电力的双向流动。应加强区域电网内部、省级电网之间的互动和互济,加强输电线路的灵活调节能力。

(三)煤炭区域流向变化预测

我国煤炭资源主要分布于华北、西北地区, 随着“十四五”时期“五基一带”建设持续推进, 煤炭在华北、西北地区的集中程度将会更高。目前我国国内煤炭的主要运输方式仍以铁路和水运为主,少量短途为公路。在铁路方面,“十四五” 时期,我国有望加快瓦日、唐呼等新投运煤炭运 输通道的集疏运系统建设,推动铁路运煤专线运力尽早达到设计能力;并强化“疆煤外运”主干道与相关矿区之间干支线的合理衔接;进一步发挥 兰渝线运力优势,稳步提高西南地区煤炭供应保障能力。在水运方面,秦皇岛港、天津港、唐山港、黄骅港、青岛港和日照港等北方港口将成为 主要的北煤南运出口,煤炭经此下水经海运转到华东、华南沿海。除国内调运之外,印尼、澳大利亚、俄罗斯是我国主要的煤炭进口来源地。

四、构建适应经济高质量发展要求的能源区域布局

“十四五”时期,是推动我国经济从中高速增长阶段转向高质量发展阶段的关键期,各地政府决策部门和能源公司会更加关注和重视能源区域格局的变化趋势,做好各项决策前的分析、预判,以应对能源区域格局变化带来的挑战。

一是,要坚持能源区域布局建设与国家重大生产力布局高水平协同。“十四五”时期,各地将加快推进制造业转型升级和产业调整,推动重点产业加速发展,抓好传统产业改造提升和新动能培育,形成适应我国经济高质量发展要求的重大生产力布局。能源布局规划建设既要基于能源资源禀赋分布合理引导产业转移,又要高效服务于国家重大产业布局,为我国经济高质量发展提供强有力的支撑,进而推动全面建设社会主义现代化强国。

二是,要坚持区域能源供需协同保障与总体平衡。将改变过去片面强调供给侧单向保障作用的局限性,以粗放的能源供给满足增长过快的能源需求,已不能适应“十四五”时期能源发展要求。需持续推动能源供应系统向供给侧和需求侧双向协同供应保障转变。各地将基于自身所处的经济发展阶段、产业技术水平、能源资源禀赋及输送通道建设等实际情况,推动区内能源生产与区外能源调入相结合、集中式与分布式相结合、传统能源清洁化改造与新能源有序发展相结合,合理满足我国经济社会发展和人民美好生活向往需要的高质量发展需求。

三是,要坚持区域能源系统兼顾能源环境安全与能源气候安全。以能源安全新战略为遵循,保障能源环境安全与能源气候安全,各地能源系统规划建设将充分挖掘自身的清洁能源资源禀赋和潜力,加大力度开发利用清洁能源资源,综合高效利用“从远方来”的能源与“从身边来”的各种绿色能源,实现环境保护和温室气体排放控制目标下的国家能源供应安全。

四是,要坚持能源梯级循环利用与综合协同利用并重。在确保基本用能安全的基础上,各地将重视能源资源综合高效开发利用,按照循环发展思路在能源大系统上推动梯级利用和循环利用,特别是对城市余热、废热资源与地热资源等可再生能源的深化融合,大幅提高能源综合效率,提升当地节能减排水平。着力推进电力、燃气、供热等市政规划与城市规划建设同步,充分发挥城市能源基础设施功能,实现能源与其他公共设施的综合协同发展,以保障区域的用能安全。

作者简介  

孟凡达,副研究员,主要从事产业政策、工业经济、财政管理等方面的研究工作。

文章来源    

本篇文章发表于《中国能源》杂志2022年第9期。

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