（一）能源消费弹性系数法预测能源需求量
    能源消费与经济增长具有一定的相关性，能源消费年均增长率与国内生产总值年均增长率的比值称为能源消费弹性系数。根据能源消费弹性系数法预测能源需求量的核心，就是根据中国历年能源消费弹性系数的变化规律，首先确定一定时期的能源消费弹性系数，然后，根据相关预测得出国内生产总值的增长速度，就可以算出能源消费增长速度，在此基础上，就可以测算出能源需求量。
    中国历史上不同时期的能源消费弹性系数的变化较大，历史上有两个时期出现能源消费弹性系数负增长的情况，即“二五”(1958~1962年)时期和“九五”(1996~2000年)时期，分别为-5.640和-0.016。前者是由于经济发生负增长(-2.02%)而致，能源消费增长速度保持在年均11.39%；后者是由于能源消费负增长(-0.13%)而致，国内生产总值年均增长率为8.27%。
    1979~2004年中国能源消费弹性系数为0.490，但不同时期波动较大，1981~1985年为0.461，1986~1990年为0.658，1991~1995年为0.488，1996~2000年为-0.016，2001~2004年为1.23。从某种意义上说，近几年中国经济增长是靠增加能源消耗取得的，特别是高耗能产业的发展使能源消费量急剧增加。
    从能源资源和生产供应情况看，中国能源消费增长不可能超前和同步于经济增长。在实现到2020年国内生产总值比2000年“翻两番”的宏伟目标中，中国能源领域再次面临“以能源翻一番确保经济产值翻两番”的严峻任务，即2001~2020年能源消费弹性系数将维持在0.5左右，但随着工业化进程的推进及节能工作的大力开展，预计中国的能源消费弹性系数“十五”期间为0.45，2010~2020年为0.4。
    “十五”期间中国经济增长的年平均速度达到9.5%，这个速度高出“十五”计划确定的7%的增长速度。“十一五”期间，中国经济计划保持7.5%左右的增长速度。
    依据能源消费弹性系数进行计算，中国“十一五”期间的能源消费增长速度将维持在3.375%的水平；如果设定2010～2020年的中国GDP平均增长速度在7%左右，则计算得出的2010～2020年期间中国能源消费的增长速度为2.8%。
    推测可知，2010年中国能源需求将达到25.47亿吨标准煤，2020年中国能源需求将达到33.57亿吨标准煤，结合中国目前能源消费结构、发展趋势及国际能源消费结构演变的特点，我们可以推测出2010、2020年各种类型能源的需求量。
    2003年中国一次能源消费中，煤炭占67.6%，石油占22.7%，天然气占2.7%，一次电力占7.0%。2004年中国一次能源消费中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然气、水电、核电、风能、太阳能等清洁能源总计所占比重上升到9.6%，其中天然气占2.6%，水电、核电占接近7.0%左右，风能、太阳能等可再生能源的消费量目前仅占很小的比例。
    世界主要发达国家的能源消费结构则比较均衡，石油基本上是各国的主要能源，但其占能源消费总量的比例一般在30%~40%左右，比例高一些的国家在50%左右，低一些的国家在20%左右；煤炭在世界其他国家的能源消费总量中仅占到10%或20%左右，仅有产煤大国——澳大利亚的煤炭消费占能源消费总量的43.4%；相比中国天然气消费仅占能源消费总量的2.7%而言，其他国家的这一比例要高出很多，俄罗斯天然气消费占能源消费总量的比例高达54.4%，相对较少的韩国也占能源消费总量的11.4%，可见中国的天然气开发利用还存在较大差距；一次电力在能源消费总量中的比例法国为44%，加拿大为29.3%，其他国家一般在10%左右，相对较少的有澳大利亚占3.2%、意大利占5.5%，中国应该也属于比例较小的国家之一。
    未来20年仍将是中国经济增长的关键时期，要保证能源需求，支撑经济持续、快速、健康增长，必须优化能源消费结构。目前中国能源结构优化战略为：逐步降低煤炭消费比例，加速发展天然气，积极发展水电、核电和可再生能源的利用。用20年的时间，初步形成结构多元化的局面，使优质能源的比例明显提高。能源结构的优化有助于提高能源利用效率，对能源需求总量影响很大。有研究表明，中国天然气的平均利用效率比煤炭高30%，石油利用效率比煤炭高23%；能源消费结构中煤炭的比重每下降1个百分点，相应的能源需求总量可降低2000万吨标准煤。
    预计到2010年，煤炭占能源消费总量的比例为61.2%，石油占25.2%，天然气占5.3%，一次电力占8.3%。预计2010年中国能源消费总量为25.47亿吨标准煤，煤炭、石油、天然气和电力的消费量分别为15.59亿吨标准煤、6.42亿吨标准煤、1.35亿吨标准煤、2.11亿吨标准煤。
    预计到2020年，煤炭占能源消费总量的比例为54%，石油占27%，天然气占9.8%，一次电力占9.2%。预计2020年中国能源消费总量为33.57亿吨标准煤，煤炭、石油、天然气和电力的消费量分别为18.13亿吨标准煤、9.06亿吨标准煤、3.29亿吨标准煤、3.09亿吨标准煤。
    可见，煤炭在未来几十年中仍将是中国的主要能源，因此煤炭的清洁利用仍将是能源工业的重要任务之一。应大力发展清洁煤技术、提高型煤使用率、抓紧水煤浆技术的推广。
    发展新能源和可再生能源是优化中国能源结构、减少环境污染和可持续发展的战略举措。中国新能源和可再生能源正处于推进产业化的重要阶段。今后20年，新能源和可再生能源发展的目标是提高转换效率，降低生产成本，增大在能源结构中的比例。据国家经贸委组织制定的《2000～2015年新能源与可再生能源产业发展规划要点》：中国今后将大力发展风能、太阳能、地热、生物质能等新能源和可再生能源，到2015年中国新能源和可再生能源年开发量将达到4300万吨标准煤，占当时能源消费总量的2%。
   （二）情景分析法预测能源需求总量
    未来的发展总是存在着多种可能性。情景分析可以对影响未来发展的各种不确定因素的相互作用进行综合和系统的分析，研究不同的政策措施对未来的发展趋势产生的影响和效果。情景分析被认为是探讨和确定未来发展战略、对策、规划、政策比较有效的方法，在国际上被广泛应用于经济、能源、环境、社会、军事等领域。
    在进行情景分析的过程中采用了定性分析与定量分析相结合，对影响能源需求的宏观社会因素和政策因素及未来可能的演变趋势着重进行了定性分析；并在定性分析的基础上对产业结构、品种构成和部门构成等方面进行了量化。参照“中国可持续发展能源暨碳排放情景分析”课题组方法，设定以下三个情景。
    情景1：设想经济发展促进能源效率的提高，但市场竞争压力又在某种程度上限制了企业在提高能源效率方面的投入。清洁燃料受成本、资源等因素的限制，推广和应用不够广泛。由于在推动可持续发展方面存在的市场失灵和缺少在资源利用和环境保护方面的市场杠杆，能源结构调整和能效提高不能达到政府的预期目标。
    情景2：一个比较乐观的可持续经济和能源发展的设想情景，以国家和各部门的“十一五”计划和后10年展望为依据，假定政府所规定的主要社会经济目标经过认真努力能够顺利实现。
    情景3：是一个非常乐观的、更为理想的情景，该情景设想各种可持续发展的相关政策得到进一步加强，能够非常顺利地执行，并且政策效果非常明显。外部环境也比较理想，如中国可充分利用国外的优质能源资源，能够从国外引入先进的技术、设备和人才等，使能源结构的调整取得实质性的进展。能源的可持续发展能够很好的支撑中国政府所期望的经济快速增长，到2020年中国的能源效率水平在世界上处于比较领先的地位。这个情景的实现要求在提高能效、调整经济和能源结构以及环保政策和经济技术措施方面均有重大举措。
    对影响能源需求的几个主要宏观情景设置如下。
    1.人口增长
    城市化将是保持中国经济稳定持续增长的主要动力之一，国内相关机构认为2000~2020年间中国的人口将保持年均7‰左右的增长率。
    2.经济发展
    假定2000~2020年间中国的经济增长率总体保持7%的水平，其中2010年之前中国的GDP年均增长率在7.2%以上，后10年保持6.7%左右的增长率。到2020年中国的GDP将达到42680亿美元，已接近日本目前的水平。但由于中国人口众多，届时中国人均GDP将为2900美元左右。
    3.产业结构演变
    假定到2020年中国已经基本完成工业化，产业结构的调整取得了很大进展，服务业等第三产业比重将由2000年的33.2%增长到43%，第一产业增加值由2000年15.9%降到9%左右。
    情景分析的结果显示，如果中国的经济发展能够建立在依靠技术进步优化调整经济结构，同时在能源领域采取各种可持续发展对策的前提下，中国的能源需求可以保持相对较低的增长速度，中国有可能继续实现能源翻一番，从而保障经济翻两番。根据三个情景计算结果，在20年年均GDP增长率7%的经济增长条件下，2020年中国能源需求将在23.2亿～31.0亿吨标准煤之间。
    分析结果显示，到2020年中国达到人均GDP3000美元时，人均能源消费量仍可能控制在1.6~2.1吨标准煤之间。
    从世界各国工业化历程看，无论是终端能源消费结构，还是一次能源消费结构，优质能源的比重上升是一个必然趋势。随着市场竞争的需要以及工艺进步的要求，天然气应用发展将非常迅速。
    目前中国工业部门的能源消费占整个能源消费总量的70%左右，其中，钢铁、有色金属、化工、建材等高耗能行业的能源消费又占整个工业终端消费的70%以上。工业部门能源消耗变化对未来中国能源需求的变化仍将起着支配作用。到2020年，中国总体上大概处于工业化中期向后期过渡的阶段。情景分析认为，通过工业部门内部结构的多层次调整，使高耗能产业在工业增加值中所占的比重进一步下降，而高新技术、电子通讯信息等高附加值产业加速发展，同时大力挖掘和实现节能潜力，未来将有可能实现能源低增长。今后，工业用能仍将占主要地位，但更直接体现人民生活水平高低的建筑物用能和交通运输用能的比例将不断提高。
    在以上三中情景中，第一种情景2020年的能源需求量达到31亿吨标准煤，其中煤炭占56.5%，这将给中国环境保护带来巨大压力，同时国际社会要求各国对温室气体减排做出共同努力，这无疑会制约化石能源，尤其是煤炭的利用，因此，第一种情形是不可持续的。第三中情景最理想，但所需的清洁能源难以保证，能源效率也很难达到国际先进水平。考虑到中国能源资源条件和经济发展水平，中国能源发展可暂分两阶段进行。在2004~2010年为第一阶段，按第一种情景发展，到2010年能源需求量将达到21.69亿吨标准煤，其中煤炭、石油和天然气的需求量分别为13.45亿吨标准煤、5.64亿吨标准煤和0.86亿吨标准煤。2011~2020年为第二阶段，能源需求按第二种情景增长，到2020年，中国能源总需求为27.62亿吨标准煤，其中煤炭、石油和天然气需求量分别为15.19亿吨标准煤、7.32亿吨标准煤和2.07亿吨标准煤。
    综合以上两种能源需求预测方法，到2010年，中国国内能源总需求为21.69亿～25.44亿吨标准煤，其中，煤炭为13.45亿～15.57亿吨标准煤，石油为5.64亿～6.41亿吨标准煤，天然气为0.86亿～1.35亿吨标准煤，一次电力为1.74亿～2.11亿吨标准煤；到2020年，中国国内能源总需求为27.62亿～29.21亿吨标准煤，其中，煤炭为15.19亿～15.77亿吨标准煤，石油为7.32亿～7.89亿吨标准煤，天然气为2.07亿～2.86亿吨标准煤，一次电力为2.69亿～3.04亿吨标准煤。

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