中国2001年～2010年能源与环境不和谐图像及其控制对策研究

韩国刚  研究员

中国统计年鉴（2005年）显示，我国2001、2002、2003和2004年的能源生产弹性系数依次为1.73、1.73、1.64和1.62，能源消费弹性系数依次为0.47、1.19、1.61和1.60，远远超过国内外能源弹性系数正常值0.5，意味着我国十五期间能源与环境的发展模式不和谐。2004年、2005年申报评估中心的电厂累计装机容量37万MW，是建国（1950－2004）54年电厂装机容量31.58万MW的1.2倍，如果有一半的电厂项目投产，预示着我国“十一五”期间能源与环境发展是不和谐的。为防止“十一五”期间发生能源与环境不和谐，实现党中央十六大五中全会降耗20％的目标，必须迅速转变能源与环境的发展模式，限制能耗总量增长过快趋势，加大一、二、三产业结构调整，增加第三产业比重，对第二产业应加速调整和技术改造，限制高能耗产业（钢铁、水泥、氧化铝、电解铝等）发展规模，并加大高能耗产业的技术改造，使我国“十一五”期间能源弹性系数恢复到正常值（0.5）。

一、能源弹性系数的定义内涵和公式：

能源生产（或消费）弹性系数K的定义：K是能源生产量（或消费量）年均增长率与国内生产总值（GDP）年均增长率的比值。该比值（K）的大小反映能源生产（或消费量）增长与国民生产总值（GDP）增长之间关系，是衡量能源与环境匹配关系的一项指标，衡量能源与环境和谐程度，与和谐水平的一项指标，也是反映能源与大气环境污染宏观控制的一项指标，能源弹性生产（消费）系数K值越大，反映能源增长速度快、能源消耗量高，相应的反映排放到大气中的污染物SO2、烟尘、CO2排放量越大，对大气环境的污染就越重，能源与环境发展越来越不和谐。相反，能源弹性系数K值越小，环境污染越轻，能源与环境发展越和谐。因此可以选择能源弹性系数K作为区域能源与大气环境污染宏观控制的一项指标。能源弹性系数的计算公式：
K＝a1/a2 …………（1）
K：能源弹性系数;
a1：能源年平均增长速度;
a2：GDP年平均增长速度。

二、中国能源弹性系数正常值
中国能源生产（或消费）弹性系数正常值是0.5，也就是通常所说的国民生产总值（GDP）翻两翻，能源消耗量翻一翻。中国1985-2000年的能源生产弹性系数除1985年为0.73、1989年为1.48、1995年为0.83外，其余12年基本上是在0.5左右浮动，具体情况见表1：

我国能源消费弹性系数正常值基本上是0.5，中国1985-2000年的能源消费弹性系数除1989年为1.02外，其余14年基本上是在0.5，具体情况见表2：

国外能源生产（消费）弹性系数调研结果表明，总体上也是0.5，其中德国、俄罗斯、乌克兰、波兰、罗马尼亚5国在1990-2002年期间，能源总体变化趋势为负增长，日本、伊朗、巴西、委内瑞拉的能源消费弹性系数大于1。具体情况见表3。

注：
1、中国从1990年到2002年能源弹性系数基本保持在正常值0.5，其中1997年到1999年3年出现负增长。
2、德国、俄罗斯、乌克兰、波兰、罗马尼亚5国在1990-2002年期间，能源总体变化趋势为负增长。
1981年－2002年国外部分国家能源消费弹性系数调研结果表明，总体上也是0.5，除巴西为1.45、印度为0.84、日本为0.78以外，美国、英国、法国、加拿大、澳大利亚等国家的能源弹性系数均小于0.5，具体情况见表4。

资料来源：对我国能源消费弹性系数及成因的初步分析，作者施发启。

从上面4个表中可以看出，能源生产（或消费）系数正常值基本上是0.5，如果大于正常值30％（K=0.8），持续3年以上者，意味着能源消耗与国民生产总值GDP关系不和谐，大气环境污染将日益加重，甚至超出大气环境承载力，也就是说K>0.8(或1.0)时，对区域能源与大气环境污染宏观控制发出了预警信号，应立即查找原因。

三、能源与环境发展模式和图像

根据国内外能源弹性系数调查分析表明，能源与GDP之间关系大多呈现下列各种图像：（1）中长期（5年～30年）维持在K≤0.5，能源与环境基本呈和谐发展图像。世界28个国家12年能源弹性系数为0.5，中国在1985～2000年能源弹性系数也是0.5，也就是说GDP翻两翻，能源翻一翻，这充分体现依靠科技进步、节能降耗的效果，这是目前能源与环境发展比较和谐的一种模式。（2）K≥1～2，意味着能源增长速度与GDP同步增长，甚至大一倍增长，这种现象持续三年以上就会导致能源与环境发展不和谐。（3）持续三年以上0.5≥K≥1～2，是处于和谐与不和谐的过渡期。（4）有6个国家连续12年出现能源负增长或零增长的能源与环境和谐发展图像。（5）我国由1985－2000年能源与环境和谐发展图像已过渡到2001－2005年不和谐发展图像，其资源、环境面临巨大挑战，从目前发展趋势看，“十一五”期间能源弹性系数K有可能由1.6降到1，若能源弹性系数连续10年大于1，对能源的压力和环境影响令人担忧。

1、我国2001～2004年能源弹性系数和十五期间能源与环境发展图像Ⅰ

中国统计年鉴（2005年）、中国能源年鉴（2004年）显示（具体见表5），我国2001、2002、2003和2004年的能源生产弹性系数依次为1.73、1.73、1.64和1.62，应查找原因，建议发出预警信号。

我国2001年、2002年、2003年和2004年，能源消费弹性系数依次为0.47、1.19、1.61和1.60，连续3年远远超过我国能源消费弹性系数正常值（0.5）1.38～2.22倍，充分表明我国十五期间能源与大气环境发展模式是不和谐的。

2、中国2001～2010年能源生产与环境发展图像Ⅱ

本项研究选择了2001～2004年能源生产弹性系数年均值1.68和能源生产弹性系数正常值0.5构建能源与环境发展两种方案，预测了我国2005年、2010年能源生产量及SO2、NOX产生量，具体见表7、表8，由表7看出，分别按K＝1.68和K＝0.5时预测，2005年能源生产量依次为20.8亿吨和19.2亿吨标煤；2010年能源生产量依次为37.6亿吨、23.0亿吨标煤。两方案相比较，意味着2005年能源生产量正常值是19.2亿吨，而实际上是20.8亿吨，超过1.6亿吨；2010年按K=0.5的正常值预测能源生产量为23亿吨，按K=1.68预测的能源生产量为37.6亿吨，方案1超过方案2（正常值）14.6亿吨，方案1与国家中长期规划2010年22亿吨相比，是后者的1.7倍，明显的出现能源与环境发展不和谐图像，如图1。

两种方案对环境的影响见表8，由表8可以看出：按方案1（K＝1.68）预测，2010年SO2产生量6019.8万吨，排放量为1204万吨（按SO2去除率80％计算）；2010年NOX产生量为3416.2万吨，排放量为2391万吨（按NOX去除率30％计算）。按方案2（K＝0.5）预测，2010年SO2产生量3683.7万吨，排放量为736万吨（按SO2去除率80％计算）；2010年NOX产生量为2090.5万吨，排放量为1463万吨（按NOX去除率30％计算）。两方案相比较，方案2优于方案1，比方案1少排放SO2468万吨，少排放NOX928万吨。污染物排放预测对比情况如图2。

3、中国2001-2010年能源消费与环境发展图像Ⅲ
本项研究选择了2001～2004年能源消费弹性系数年均值1.68和能源消费弹性系数正常值0.5构建能源与环境发展两种方案，预测了我国2005年、2010年能源消费量及SO2、NOX产生量、排放量，具体见表9、表10，由表8看出，分别按K＝1.68和K＝0.5时预测，2005年能源消费量依次为22.2亿吨和20.4亿吨标煤；2010年能源消费量依次为40.2亿吨、24.6亿吨标煤。两方案相比较，意味着2005年能源消费量正常值是20.4亿吨，而实际上是22.2亿吨，超过1.8亿吨；2010年按K=0.5的正常值预测能源消费量为24.6亿吨，按K=1.68预测的能源消费量为40.2亿吨，方案1超过方案2（正常值）15.6亿吨。方案1明显的出现能源与环境发展不和谐图像，如图3。

两种方案对环境的影响见表10，由表10可以看出：按方案1（K＝1.68）预测，2010年SO2产生量6424.2万吨，排放量为1285万吨（按SO2去除率80％计算）；2010年NOX产生量为3645.7万吨，排放量为2552万吨（按NOX去除率30％计算）。按方案2（K＝0.5）预测，2010年SO2产生量3931.1万吨，排放量为786万吨（按SO2去除率80％计算）；2010年NOX产生量为2230.9万吨，排放量为1562万吨（按NOX去除率30％计算）。两方案相比较，方案2优于方案1，比方案1少排放SO2499万吨，少排放NOX990万吨。污染物排放预测对比情况如图4。

根据我国2001－2004年能源生产（消费）弹性系数K＝1.68（1.50）和0.5构建了能源与环境发展和环境影响的两种方案，K>1的预警方案是不和谐方案，K<0.5的方案是和谐的方案，方案2明显优于方案1，但从我国十五期间K>1和近两年上电厂项目趋势看，我国“十一五”期间能源弹性系数有可能降低，但仍可能保持在K=1的水平上。若想在“十一五”期末能源弹性系数恢复到0.5的水平，是非常艰难的，必须从现在起将能源弹性系数为0.5纳入国家“十一五”规划中，并制订国家、省（自治区、市）和有关行业降低能源弹性系数的实施计划；要适当放慢国民经济增长速度（建议6％－7％），制订控制能源生产、消费高速增长的政策和节能降耗的有关优惠政策。
世界工业化国家的历史经验证明，在各国进入到重工业阶段后，从能源消费结构看，都出现了从以煤为主向以石油和天然气为主的转变。由于石油和天然气被称为“清洁能源”，热值高而有害气体排放少，虽然在进入重化工业阶段后能源消费的增长率会加速，但对环境的破坏性影响却不会随着能耗的上升而显著增强。但从我国的国情以及国际环境来看，在未来发展中，中国必将更多地依靠煤炭来支持，因此，煤炭在能源消费比重中的持续上升和石油消费比重的下降，将会是一个长期趋势[1]。因而，在我国探索新型工业化道路的过程中，必须注重对能源弹性系数的调控，尽量延缓我国大气环境达到环境容量极限，以使中国经济能依靠煤炭，在传统工业化的道路走出足够长的时间。从对能源弹性系数分别为1.68和0.5时大气污染物排放量预测值来看，能源弹性系数采用0.5这个正常值的方案，2010年将比采用近年平均值1.68的方案少排放SO2499万吨，少排放NOX990万吨，环境效益显著。

四、火电发展预测

对2008年我国火电装机容量进行三种方案预测：
方案Ⅰ按2004年和2005年上报评估中心的项目在2007年和2008年100％建成预测，2008年我国火电装机容量将达到84.2万MW，比2004年增加51.7万MW，若按方案Ⅰ发展火电，火电生产弹性系数将达到3.6（为2005年－2008年平均值），远远超过正常值（0.5），违背经济、社会发展规律。方案Ⅰ这种经济发展模式是与能源、环境很不和谐的，对能源、环境的压力非常大，因此，预测图像Ⅰ的发展模式是不可行的；
方案Ⅱ按2005年－2008年我国火电生产弹性系数保持在0.5预测，2008年我国火电装机容量将达到37.7万MW，比2004年增加5.2万MW，方案Ⅱ这种经济发展模式与能源、环境相和谐，但从我国能源生产、能源消费趋势看，按预测方案Ⅱ模式发展有相当大的难度，这种发展模式难以实现；
方案Ⅲ按2005年－2008年火电生产弹性系数保持在0.8预测，2008年我国火电装机容量将达到41.0万MW，比2004年增加8.5万MW，方案Ⅲ这种经济发展模式与能源、环境不太和谐。从我国能源生产、能源消费趋势看，按预测方案Ⅲ模式发展也有一定难度，但通过艰苦努力可以实现。要想实现这个目标，必须从现在起加速转变经济发展模式，把节能降耗和适当放慢发展速度、调整第一、第二、第三产业结构的比例，增加第三产业的比重，提高到国家发展战略高度上来。预测方案的具体情况见表11和表12。

五、结论和建议

1、中国统计年鉴（2005年）显示，我国2001、2002、2003和2004年的能源生产弹性系数依次为1.73、1.73、1.64和1.62，能源消费弹性系数依次为0.47、1.19、1.61和1.60，远远超过国内外能源弹性系数正常值0.5，意味着我国十五期间能源与环境的发展模式不和谐。
2、对我国火电生产与环境影响的预测方案Ⅰ表明，如果对上报国家的火电项目不加以控制，我国火电装机容量将达到84.2万MW，在4年间增长52.2万MW，是2004年我国火电装机容量的2.6倍；相应地消耗煤炭达17.6亿t/a，排放SO2 达565万t/a，排放NOX达1122万t/a，是2004年能耗量和排污量的2－3倍；火电生产弹性系数将达到3.6（为2005年－2008年平均值），远远超过正常值（0.5），违背经济、社会发展规律。方案Ⅰ这种经济发展模式是与能源、环境很不和谐的，对能源、环境的压力非常大。因此，预测图像Ⅰ的发展模式是不可行的。
预测方案Ⅱ表明，如果在2005－2008年期间，我国火电生产弹性系数能够保持0.5的水平，在2008年，我国火电装机容量为37.7万kW，在4年间增长5.2万kW，仅在2004年我国火电装机容量的基础上增长20％，消耗煤炭达7.9亿t/a，排放SO2 241万t/a，排放NOX499万t/a，能耗量和排污量增长幅度均较小。方案Ⅱ这种经济发展模式与能源、环境相和谐。但从我国能源生产、能源消费趋势看，按预测方案Ⅱ模式发展有相当大的难度，这种发展模式难以实现。
预测方案Ⅲ表明，如果在2005－2008年期间，我国火电生产弹性系数能够保持0.8的水平，在2008年，我国火电装机容量为41.0万kW，在4年间增长8.5万kW，在2004年我国火电装机容量的基础上增长26％，消耗煤炭达8.5亿t/a，排放SO2 274万t/a，排放NOX543万t/a，能耗量和排污量增长幅度均比较小。方案Ⅲ这种经济发展模式与能源、环境不太和谐。从我国能源生产、能源消费趋势看，按预测方案Ⅲ模式发展也有一定难度，但经过艰苦努力可以实现。要想实现这个目标，必须从现在起加速转变经济发展模式，把节能降耗和适当放慢发展速度、调整第一、第二、第三产业结构的比例，增加第三产业的比重，提高到国家发展战略高度上来。

建议：
1、将能源弹性系数K为0.5纳入国家“十一五”发展规划中。应制订将“十一五”能源弹性系数K恢复到正常轨道的目标和具体的实施计划。对“十一五”期间能源弹性系数K进行逐年评估，提出削减K的对策。对我国30个省（自治区、直辖市）、700座城市、1000个开发区开展能源弹性系数公报制度，并对其进行评估。
2、强化宏观调控，严格控制“十一五”期间能源生产规模、能源消费规模，使“十一五”期间能源生产、能源消费呈缓慢增长或略有增长趋势。
3、落实十六大五中全会提出的“十一五”期间降耗20％战略，提出具体的实施规划。
4、制订单位产品、万元产值能耗指标，从单位产品和万元产值能耗落实降耗20％的目标。
5、制订、开发、研制节能降耗的技术、工艺、设备的贷款、税收、环保、土地优惠政策。
6、尽快调整第一、第二、第三产业结构的比例，大力发展第三产业，增加第三产业的比重。
7、加快第二产业技术改造，限制第二产业中高能耗行业（钢铁、氧化铝、电解铝、水泥、煤炭等）的发展规模，强化降低高能耗产业单位产业的能耗。
8、开发、研制新能源（太阳能、风能、再生能源、地热能）及制订优惠政策。
9、对GDP持续两位数的高速增长应提出放慢速度的指标，建议由目前的9－11％调整到6－7％，保持稳速增长。
10、“十一五”期间火电厂建设项目应按规划的规模把关，除供热、综合利用电厂外，燃煤电厂建设规模不应突破规划，对已上报电厂审批的电厂项目排队打分，按规划录取。

参考文献：
[1] 韩振宇等.区域能源与大气环境污染控制预警指标研究. 2005年12月.
[2] 中国统计年鉴2005.
[3] 中国能源年鉴2004.
[4] 韩国刚.循环经济方案在规划环境影响评价、区域环境影响评价应用案例分析（讲课稿）.
[5] 王建. 中国能源消费问题与节约型社会思路. 中国宏观经济信息网. 2005年10月09日.
 
作者：韩国刚研究员，任中国环境科学研究院研究员，国家环境保护总局环境工程评估中心原法人代表兼常务副主任，中国市场调查研究中心专家。

2005年1月9日