中部地区崛起的能源需求及碳达峰路径研究.docx

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1、一、前言使用煤炭、石油等化石能源，在为经济社会发展提供基本动力的同时，也产生了硫化物、氮化物、可吸入颗粒物等污染物和CO2,带来了环境污染和全球气候变化，因此推动能源转型一直是国际社会的热点和前沿问题。我国自2006年起成为世界上最大的能源消费和CO?排放国，2019年煤炭消费量占世界的51.7%、CO2排放占世界的28.8%,以煤为主的能源结构面临着国内要求改善环境、国际上减少CO2排放的压力。此外，我国的石油、天然气对外依存度较高，能源安全面临潜在威胁。因此，推动我国能源转型、进行能源结构优化，是能源、经济、环境可持续协调发展亟需解决的问题。国家高度重视能源转型问题，作出了推进能源生产和消

2、费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系等战略部署。学术界开展了较多研究，试图将能源发展战略规划与新时代中国特色社会主义建设实践相结合：探讨能源革命背景下的煤炭产业、可再生能源产业、煤层气产业的前沿技术、发展路径、风险因素等；研究提出要将能源转型与国情结合，走一条具有特色的能源转型道路；研究指出能源生产和消费革命的核心是能源供给侧、能源消费改革与创新，对促进低碳清洁转型起到重要作用；还有研究认为，通过促进能源生产和消费改革，加快能源价格机制和能源体制改革，完善能源制度。也要注意到，我国幅员辽阔，地区间的能源禀赋和发展水平差异较大，能源革命必然要因地制宜并与区域发展战略相结合，而目前有关将能源革

3、命与具体区域发展战略相结合的文献尚不多见。尤其对于中部地区，其工业化、城镇化水平与沿海地区发展差异较大，地区崛起意味着更多、更高质量的能源需求。应对国家宏观要求，将能源革命战略与中部地区崛起战略相结合，从能源革命推动中部地区高质量发展的角度开展研究，具有现实意义。能源革命助推中部地区相关省份（河南省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省，以下称中部五省）崛起，不仅是经济水平的单一提升，更应是经济、社会、生态环境的全方位提升。在经济维度上，能源革命指保障中部地区经济发展的能源安全、满足经济发展的高品质能源需求；在生产投入上积极利用科技进步来合理配置能源，推动产业转型升级、能源效率提升；在产出上积极推动

4、能源质量变革、动力变革，提升产出的能源品质及相应经济效益。在社会维度上，能源革命应使中部地区居民共享高质量生活，推动由发展不平衡不充分向和谐社会发展；区域差距、城乡差距、收入差距是经济发展中的客观现实，能源消费水平作为生活质量高低的一个重要参考指标，不仅要缩小与东部沿海地区的差距，更要弥合城乡差距、居民收入差距。在生态维度上，长期以来中部地区资源开采和应用造成了生态破坏和环境污染，生态效率与节能减排技术水平均低于东部地区；中部地区崛起战略可能加剧中部地区城市的环境污染问题，能源革命需要扭转和消除这种生态退化状况。中部地区的高质量崛起，需要以高品质能源为支撑；能源革命应助推中部地区经济、社会、环

5、境多个维度协调发展、高质量崛起（见图DO因此，文章尝试将能源革命战略与中部地区崛起战略相对接，对中部地区在工业化、城镇化、现代化进程中的能源需求与COz排放峰值路径等开展初步探讨，以期为中部地区能源发展提供理论参考。生亳文图1能源革命推动中部高质量施起的内在机理二、中部地区崛起的能源需求预测模型（一）工业化和城镇化发展的能源需求建模Kaya恒等式以简洁的数学公式描述社会、经济、能源、碳排放等宏观总体因子之间的关系，原理清晰简明，分解出的驱动具有可观测性、可控性、解释性。为了捕捉能源在地区经济、社会、环境中的特征，文中将能源消费需求分解为生产性、生活性两部分：前者对应中部地区经济发展中产业结构优

6、化的能源需求,反映能源革命推动经济维度的发展；后者对应中部地区城镇化进程中城乡社会结构优化而引致的需求，反映能源革命推动社会维度的进步。此外，以能源碳含量的降低来代表能源结构的优化，反映能源革命对生态环境的保护作用。文中参考调整的方程式有公式（1）（5）,有关变量的解释性说明见表Io其中，公式（1）考察工业化与城镇化的能源需求；公式（2）主要运用产业结构演化规律来体现不同产业发展的能源需求；公式（3）和（4）中引入可支配人均收入中间变量，体现人均可支配收入的提高会提高生活质量并进而增加对能源需求；公式（5）表示清洁低碳的能源品质，可据此测算CO2排放量。/.7:EGDP GDP(1)GDP G

7、DP= (S)/=1-3(2)ER _ EiK + &RR GDP - GDPx-x?u GDP r GDPX(F)(3)Co,排放量ECe),排放量=X=ELnpEFvGDPGDPEGDP(4)EFF=ZgM)(5)表1变量名称及其设计思路与来源变量名称变量设计思路或依据能耗强度整个社会能源消费量与GDP的比值Er生产能源量第一、第二、第三产业能源消费总量ER生活能源量：城市和农村能源消费总量EPP第一产业能源消费最数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据EPS第二产业能源消费量数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据小第三产业能源消费量数据来源于统计年鉴（2

8、0102019年），后续为预测数据S1三次产业产值占比数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据Ii三次产业能耗强度产业能耗量与产业增加值比值EUR城市生活能源消费展数据来源于统计年签（20102019年），后续为预测数据ERR农村生活能源消费量数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据ellR城市人均生活能源消费量数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据eHH农村人均生活能源消费量数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据A1城镇可支配收入数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据IR农村可支配收入数据来源于统计年鉴（2

9、0102019年），后续为预测数据KU人口城镇化率数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为颈测数据Cgip碳强度化石能源含碳量与GDP比值EFE能源碳排放因子根据不同能源测算%不同能源占比值数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据efl不同能源含碳因子数据来源于统计年鉴（20102019年），后续为预测数据（二）模型基础参数设定能源需求预测的基础参数有2010-2019年GDP、人均GDP、三次产业结构、产业能耗强度、城镇化进程等，预测时间跨度为20202035年；其中模型分析的情景驱动因素为GDP、人口规模、产业结构、能源效率、城镇化、生活能源、人均收入等。模型的基础

10、参数涉及人口数、第二产业和第三产业结构、第二产业能耗强度、城镇化率、GDP增长率、人均GDP（见表2）,具体包括：依据现有人口增长情况（以第六次全国人口普查数据为依据），基于中部五省20102018年的人口总和生育率情况，考虑到“二孩政策因素，采用PADIS-INT人口预测软件（设定河南省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省的总和生育率分别为1.9、1.8、1.75、L85、1.85）,预测2035年之前中部五省常住人口；第二产业和第三产业结构参数依据2010-2018年各省产业结构演化规律进行外推;三次产业能耗强度根据2010-2018年各省产业能耗变化规律进行外推;城镇化率依据2010-201

11、8年各省城镇化政策和规律，结合发达国家城镇化规律进行推演得到；GDP增长率依据各省2010-2018年GDP增长率趋势进行拟合外推；人均GDP以2005年为基期乘以GDP增长率，再除以人口总数得到。表2中部地区崛起的基础参数设定（20202035年）省份时间/年人口/万人第二产业和第三产业结构比值第二产业能耗强度变化/%城镇化率/%GDP峭长率/%人均GDP/万元河南省2020971043.7:48.3-5.353.337.04.92025976838.7:55.1-4.857.456.16.62030971035.5:59.9-4.361.735.58.82035957932.5:63.8-

12、3.866.185.011.5安微省2019628543.6:48.3-5.256.017.23.92025632038.0:55.6-4.759.316.05.32030628634.4:60.4-4.262.645.17.02035620132.2:63.4-3.766.4.49.1湖北省2020597941.3:50.5-5.061.516.75.32025602336.9:56.6-4.564.495.37.02030599032.9:62.0-4.067.444.48.82035590930.3:65.6-3.570.363.610.8湖南省2020686137.8:54.5-3.2

13、57.607.04.62025690833.9:60.2-2.761.596.16.12030687831.5:63.9-2.265.705.57.82035678530.2:66.3-1.769.915.09.7江西省2020469344.5:47.9-4.957.587.84.12025472439.6:54.7-4.461.576.95.82030471735.2:60.4-3.965.686.28.02035465431.3:65.4-3.469.895.710.8注：表中数据根据中部五省历年统计年鉴数据测算得到，负值表示卜.降.三、中部地区崛起的能源需求情景设计（一）产业结构和能耗情

14、景设计根据中部地区20102018年经济、社会、生态环境发展走势，综合了影响中部地区未来能源需求的驱动因子，将产业结构优化设置为基准情景、加速情景（见表3）：前者主要是各省份过去趋势的延伸，后者假设未来能源革命即将实施的额外市场导向机制。能源革命推进产业结构高级化，即地区经济发展重点或产业结构重心由第一产业向第二产业、第三产业逐次演化的历程，体现着中部地区经济发展水平的高低和发展阶段与方向。表3中部地区三次产业能源强度变化的预测（20202035年）省份时间/年-第产业能耗年变化率必第二产业能修年变化率/%第三产业能耗年变化率/%恭准情景加速情景趋准情景加速情景聪准情景加速情景河阑省201820202.21.7-5.3-5.8-5.7-6.2202120251.71.2-4.8-5.3-5.2-5.7202620301.20.7-4.3-4.8-4.7-5.2203120350.70.2-3.8