能源经济学-第6讲-unprotected

能源经济学第六讲能源系统规划能源需求预测廖华北京理工大学管理与经济学院北京理工大学能源与环境政策研究中心Tel/Fax:[phone]Website:学年度研究生课程（NO.21-120100-010-21)E-mail:[e-mail]2CEEP主要内容能源需求预测的目的与重要性能源需求预测的分类能源需求预测的常见方法能源需求预测中需要注意的问题3CEEP预测的目的与重要性“预测非常重要，非常不容易，非常容易出错”4CEEP能源需求预测的目的与重要性2020年中国需要消耗多少能源，煤炭、石油、天然气分别是多少？从目前到2020年，中国为满足能源需求需要在能源领域投资多少？上游、下游分别是多少？如果中国的煤炭资源税提高5个百分点，则对煤炭、石油、天然气、电力需求会有什么影响？…5CEEP衡量预测研究是否成败的检验标准？预警？预测的准确性6CEEP能源需求预测的分类总量结构行业区域时期…7CEEP预测的难度不确定性不确知性…8CEEP谁在做能源需求预测9CEEP著名机构能源需求预测案例10CEEPWorldEnergyOutlook199311CEEP世界能源需求预测（WEO1993）总量（亿吨标准煤）预测值114.76（2010年）实际值121（2009年）误差~6%石油预测值42.48（2010年）实际值39.9（2009年）误差~4%天然气预测值27.85（2010年）实际值25.4（2009年）误差~3%12CEEPOECD能源需求预测（WEO1993）总量（亿吨标准煤）预测值53.16（2010年）实际值51.7（2009年）石油预测值20.87（2010年）实际值19.2（2009年）天然气预测值12.7（2010年）实际值12.5（2009年）发电量(Twh)预测值108.4（2010年）实际值102.5（2009年）13CEEP中国能源需求预测（WEO1993）总量（亿吨标准煤）预测值11.87（2010年）实际值23.1（2009年）石油预测值2.16（2010年）实际值4.0（2009年）天然气预测值0.41（2010年）实际值0.9（2009年）发电量(Twh)预测值2085（2010年）实际值3725（2009年）14CEEP中国能源需求预测（WEO1993）总量（亿吨标准煤）预测值11.87（2010年）实际值23.1（2009年）石油预测值2.16（2010年）实际值4.0（2009年）天然气预测值0.41（2010年）实际值0.9（2009年）发电量(Twh)预测值2085（2010年）实际值3725（2009年）15CEEP预测值严重偏低的原因中国经济年均增长（1991-2010年）预测7.6%实际10.5%16CEEPIEO199517CEEPIEO1995中国能源消费总量增长预测53~144%（1992-2010年）实际181%（1992-2010年）18CEEP国际能源署在2000年做的预测2020年中国能源需求21.58亿吨标准油19CEEP国际能源署在2000年做的预测2020年中国能源需求21.58亿吨标准油2010年中国能源实际需求23.1亿吨标准油20CEEP预测错误可能造成的后果22CEEP23CEEP24CEEP25CEEP26CEEP28CEEPNewPoliciesScenario29CEEP影响能源需求的主要因素人口和城镇化经济增速和发展阶段生活方式和消费结构技术进步能源结构价格自然地理条件…30CEEP常用的能源需求预测方法系统边界的确定外生变量与内生变量的确定31CEEP常用的能源需求预测方法基于经验的预测弹性系数法部门活动分析法多元回归分析时间序列分析宏观计量分析情景分析法人工智能：神经网络、混沌预测、专家系统等系统模型：系统动力学方法、投入产出分析、CGE、LEAP、MACRO、NEMS、CNEMS…组合预测：变权重组合方法、变结构建模方法国际比较方法32CEEP预测方法举例：投入产出分析法33CEEP投入产出分析法的优点基础理论严密列昂惕夫阿罗库普曼斯斯通宏观总量与微观结构的综合集成从国民经济是个有机整体的观点出发综合研究各个具体部门间的技术经济联系既反映部门之间的直接联系，又反映部门之间的全部间接联系。可较好地把握国民经济的全局和局部关系，便于规划和预测货物流、资金流、能源流的系统耦合投入产出模型所依赖的基础数据——投入产出表采取棋盘式，可以同时反映产品的价值形成过程和使用价值运动过程。34CEEP投入产出分析法的基本原理以数学方程式的形式来反映客观经济运行过程和经济结构的，根据投入产出表所反映的经济内容，利用数量关系而建立起来的两组方程组。对于每一个部门：中间使用+最终使用-进口=总产出揭示了国民经济各部门生产的产品或服务的分配使用去向中间投入+最初投入=总投入揭示了国民经济各部门、各产品在生产经营过程中所发生的各种投入，反映了国民经济各部门产品或服务的价值形成过程总产出=总投入反映了经济系统的平衡用数学方程反映各部门间关联性直接关联一次间接关联二次间接关联无穷次间接关联35CEEP投入产出表的基本结构中间产品12…n最终产品总产出中间投入n2112111nxxx22212nxxxnnnnxxx21nyyy21nqqq21最初投入1n2n…nn总投入1q2q…nq资料来源：天津财经大学统计系36CEEP投入产出表的基本结构中间产品12…n最终产品总产出中间投入n2112111nxxx22212nxxxnnnnxxx21nyyy21nqqq21最初投入1n2n…nn总投入1q2q…nqiinjijqyx1资料来源：天津财经大学统计系37CEEP投入产出表的基本结构中间产品12…n最终产品总产出中间投入n2112111nxxx22212nxxxnnnnxxx21nyyy21nqqq21最初投入1n2n…nn总投入1q2q…nqjjniijqnx1资料来源：天津财经大学统计系38CEEP投入产出表的基本结构中间产品12…n最终产品总产出中间投入n2112111nxxx22212nxxxnnnnxxx21nyyy21nqqq21最初投入1n2n…nn总投入1q2q…nqijqq资料来源：天津财经大学统计系39CEEP投入产出表的基本结构中间产品12…n最终产品总产出中间投入n2112111nxxx22212nxxxnnnnxxx21nyyy21nqqq21最初投入1n2n…nn总投入1q2q…nqnjjniiny11资料来源：天津财经大学统计系40CEEP直接消耗系数称为中间投入系数，是指某产品部门为生产单位产品所直接消耗的各种中间投入的数量。它用于反映两个部门之间直接存在的投入产出关系。jijijqxa资料来源：天津财经大学统计系41CEEP直接消耗系数矩阵nnnnnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaqxqxqxqxqxqxqxqxqxA212222111211221122221211212111资料来源：天津财经大学统计系42CEEP直接消耗系数的影响因素生产的技术水平技术进步可能带来各种中间消耗的节约；也可能会通过新材料的出现、代用品的采用等，改变生产过程中的投入构成，从而影响有关直接消耗系数的数值。资料来源：天津财经大学统计系43CEEP直接消耗系数的影响因素部门的产出结构严格地讲，投入产出表中的每个部门都应该只生产一种产品，也就是由同质生产单位所构成（通常称这种部门为产品部门或纯部门），这样才能真实反映各种产品生产之间的消耗与被消耗的关系。然而，一个部门只生产某种单一产品的情况通常仅存在于煤炭、原油等少数几个部门；绝大多数的部门都生产两种或两种以上的产品，不同产品的费用构成或投入构成并不相同。因此，对部门划分的粗细程度不同，或者说每一部门内部产品结构的变化，也会引起直接消耗系数的大小发生改变。资料来源：天津财经大学统计系44CEEP直接消耗系数的影响因素价格水平资料来源：天津财经大学统计系45CEEP直接消耗系数的调整资料来源：天津财经大学统计系46CEEP完全消耗系数直接消耗系数所反映的是某产品的产出与为生产该产品而进行的中间投入之间的直接关系。实际上，为了生产所投入的这些中间产品，又需要投入一些其他的中间产品，……，如此下去，可以形成一个很长的产业链条。所以，为反映某产品的产出与为生产这些产出而进行的完全消耗（包括直接消耗和各轮间接消耗）之间的关系，还需要引入完全消耗系数的概念。资料来源：天津财经大学统计系47CEEP以汽车生产为例为生产汽车，除需要直接消耗一定的电力之外，还需要消耗钢材、引擎、轮胎等其他中间产品；为生产钢材、引擎、轮胎等这些中间产品，也需要消耗电力，这构成了汽车对电力的第一轮间接消耗；为生产钢材、引擎、轮胎等还需要消耗生铁、消耗钢材或消耗橡胶等其他中间产品，而为生产这些中间产品也需要消耗电力，这构成了汽车对电力的第二轮间接消耗；如此下去，还会有汽车对电力的第三轮、第四轮、……、直至若干轮间接消耗。资料来源：天津财经大学统计系48CEEP完全消耗系数的定义式kjsknknsnkiskjikijijaaaaaab111式中，ijb为第j部门产品对第i部门产品的完全消耗系数；ija为第j部门产品对第i部门产品的直接消耗系数；nkkjikaa1表示第j部门产品对第i部门产品的第一轮间接消耗系数；nsnkkjskisaaa11表示第j部门产品对第i部门产品的第二轮间接消耗系数；依此类推。资料来源：天津财经大学统计系49CEEP完全消耗系数矩阵令nnijbB)(，则有32AAAB于是有下式成立：IAIB1)(该式就是计算完全消耗系数矩阵B的公式。其中，I为单位矩阵；1)(AI也称为列昂惕夫逆矩阵。资料来源：天津财经大学统计系50CEEPnjiiijqyx1（i=1,2,…,n）引入直接消耗系数ija，也就是将jijijqax代入上式，则有njiijijqyqa1（i=1,2,…,n）该式可以用矩阵表示为：QYAQ式中，nnijaA)(为直接消耗系数矩阵；Y=（y1y2…yn）T为最终产品列向量，T为矩阵转置符号；Q=（q1q2…qn）T为总产出列向量。资料来源：天津财经大学统计系51CEEP若已知总产出向量Q，则最终产品向量Y：QAIY)(若已知最终产品向量Y，也可以求出总产出向量Q：YAIQ1)(52CEEP能源投入产出表53CEEP能源投入产出表54CEEP能源投入产出表55CEEP投入产出模型用于能源需求预测从最终使用出发预测能源需求56CEEP投入产出分析法的局限性57CEEP能源需求预测——国际经验与国际比较58CEEP中国所处的经济发展阶段工业化中期阶段当前中国处于哪个位置？59CEEP未来中国的能源需求走势？60CEEP能源需求预测中需要注意的问题理论依据假设条件基础数据预测后评估中国的特殊性61CEEP扩展：能源系统建模集成性两类方程趋势