中国能源的困境与出路
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第二章 中国的能源状况及发展[1]

一 中国与世界的能源革命

能源利用不同是西方近200多年社会发展遥遥领先的重要原因,这是斯坦福大学历史学教授伊恩·莫里斯的“社会发展指数”给出的结论。莫里斯认为,人类社会懂得大规模利用煤之后才突破了农业帝国将近2000年的约束,在18世纪后半段进入工业社会。其中特别关键的是非食物能量的获取有了极大的增长,人类由此才摆脱了“马尔萨斯陷阱”,并迎来了持续的经济增长。按照“社会发展指数”衡量,自冰河时期以来的16000年中,大约在90%的时间内西方领先于东方,东方领先的时间是公元540~1770年,此后200多年里西方又开始领先于东方。构成“社会发展指数”的四大因素即能量获取、社会组织、战争能力和信息技术,能量获取占据最重要的分量(其占比从远古时代的90%以上到20世纪的75%以上),也是导致西方社会长期领先于世界的最重要因素。[2]

莫里斯眼中近200年来的人类进步,实际上主要是基于西方的历史和贡献,特别是西方在新一轮能源革命中占据着绝对主导地位。按照莫里斯的计算,1800年时西方每个人每天获取的能量为38000千卡,1900年为92000千卡,2000年为230000千卡,其中1800年和1900年来自化石燃料的能量占比分别为18.4%和44.6%。东方社会(以日本为代表)2000年的能量消耗只有104000千卡,只有以美国为代表的西方的45%。1900年东方社会(以日本为代表)人均每天消耗49000千卡,1800年东方社会(以中国北方及沿海地带和日本为代表)的人均消耗量是36000千卡,1800年东西方的差距并不大。莫里斯强调:“东方核心地带的能量获取水平进入现代时期的时间仅比西方稍晚一点……19世纪东方能量获取水平的确上升了,但增幅比西方小得多。在19世纪全球力量重新分配中,西方占了先机,是由西方的腾飞,而不是东方的衰落决定的。同样,20世纪东方的全球地位提高,也不是因为西方的衰落,而是因为东方人学会了利用西方率先利用的化石能量资源。”[3]按照莫里斯的统计,20世纪东西方社会的人均能源利用差距要大于19世纪,1900年西方人均能源获取是东方社会的1.9倍,而到2000年则发展为2.2倍。(见表2-1)

表2-1 东西方社会的能量获取

某种程度上,这种差距的进一步扩大与石油逐步替代煤炭成为20世纪的主要能源类型相关。如图2-1所示,1800年以来全球社会经历了三次能源转型,分别是1850年左右的煤炭替代木材,1920年前后的石油替代煤炭,以及20世纪70年代的天然气替代石油,且每一次能源转型都带来更大的能源消耗,各类型能源的绝对消耗量都在增长。1800年,全球能源消费量约为2亿吨油当量,1920年基本超过10亿吨油当量,世界进入天然气转型阶段后的能源消费已经接近70亿吨油当量,2000年时则几乎是120亿吨油当量。20世纪后半期石油消费量远大于其他能源类型,石油开采所需要的现代工业技术更为复杂,资本投入更密集,这对很多发展中国家而言都较难跨越。

图2-1 全球能源消费(1800~2000)

资料来源:Roger Fouquet and Peter J.G.Pearson,“Past and Prospective Energy Transitions-Insights from History,” Energy Policy,Vol.50,2012,p.2。

在中国能源界,罗伯特·赫夫纳的世界能源转型图颇负盛名。[4]他认为,人类使用能源的大时代基本就是三个:固体能源时代、液体能源时代与气体能源时代。赫夫纳认为能源的主要存在形态是固体、液体和气体,固体能源以木材和煤炭为代表,液体能源则主要是石油,气体能源是天然气。人类社会在文明发展史上曾长期以木材为主要能量来源,直到工业革命开始煤炭的占比才迅速上升,并于20世纪前半期达到顶峰。随后石油大踏步登上历史舞台,其消费量于1973年达到历史高峰(见图2-2)。赫夫纳认为,液体燃料时代的时间较短,主要是19世纪和20世纪这200年,而固体燃料时代(以木材为主)则长达数千年,但今后100多年里将开始以天然气、风能、太阳能和氢能为核心构成的气体燃料时代。

图2-2 全球主要能源的更替(1850~2150)

注:波浪线代表实际耗用量,其他线代表预测耗用量。

资料来源:〔美〕罗伯特·赫夫纳三世:《能源的气体时代——发挥全球表率作用的机会》,GHK公司,2007,第11页。

赫夫纳的世界能源转型图还有其他重要结论。

第一,煤炭和石油的消费占比高峰阶段已经过去。煤炭的高峰阶段大概是1912年,在煤炭进口总量的占比达到78%;石油的占比高峰是1973年,但其占比显著低于煤炭。依据能源消费比例划分能源大时代,赫夫纳的思想与图2-1中展示的罗格·傅奎特(Roger Fouquet)等人的思想没有太大区别,都概括了当前能源界对能源转型和能源革命的阶段性特点。

第二,各类型能源的碳消耗依次下降,未来将是天然气主导的时代。从化学元素的构成来看,固体燃料以碳为主,而气体燃料的核心是氢。木材、煤炭、石油、天然气中每个分子所包含的碳原子和氢原子的比例依次降低,更具体一点说,木炭的比例是10∶1,煤炭为10∶5,石油为10∶20,天然气为10∶40。[5]正是在此意义上,赫夫纳认为人类使用能源的总体趋势,是从高污染的碳燃料进化到清洁、可持续的氢燃料。但我们也注意到,从碳、氢比例看,这三次能源转型或者说能源构成的革命性变化也是依次递减的。木炭到煤的变化最为剧烈,其次是从煤炭到石油,然后是最近40年来天然气的崛起。

从能源视角观察中国与世界的关系,则能看到巨大而又漫长的时代角色转换,以中国为代表的东方曾一度领先于世界,但其落后时间持续之长也依然令人惊讶。中国当然身处上述剧烈的能源转换进程中,但并不是每次都引领其发展,而一旦落后于能源转换新时代,则带来极严重的负面效果。近200多年来,世界能源革命经历从木材到煤炭再到石油主导的两次巨大转变,而中国实际上都落后于人。特别需要引起重视的是,世界主导国家一般也是引领能源革命的国家,当主导国推动能源转型并利用这种能源转型快速提升国力时,落后于此的其他国家面临的国际挑战是极为严峻的。从木材到煤炭的转变主要是英国推动的,而从煤炭到石油的转变则主要是美国推动的。在这两次重大转型中,中国都吃亏过。

(一)煤炭、工业革命与鸦片战争

鸦片战争是中国近代历史的开端,工业革命是世界近代历史的开端。英国发动工业革命后,中国的鸦片战争不过是英国在工业革命鼎盛阶段推动自由贸易的行动之一,这场小型战争对中国影响深远,一个古老帝国开始溃败,但在西方兴衰的霸权战争中不值一提,令人叹息的是,中国人对英国为何获胜的认识很长时间内一直停滞不前。按照新加坡历史学家王赓武的分析:“清朝方面在鸦片战争爆发之前是如何认识中英军事实力强弱的问题,直到晚清都无人出来作全面研究……清政府和中华民国的政治领导人都没意识到,整个19世纪对海军力量性质的认识有一个根本性的空白,这才是真正的缺失。这种缺失竟然延续逾一个世纪。”[6]

中国战败首先是军事原因,特别是没有海军。但从英国崛起,乃至英国取得霸权地位的历史来看,深层次动因实际上并不是拓展了军事的制海权,而是在于提升生产力水平的工业革命。长期以来关于在英国发生了工业革命的原因缺乏统一认识,表现之一是英国人在200年后还在研究这一课题,试图将对工业革命的解释权掌握在英国人手中,而不是由其他欧洲人或者美国人掌握。随着数据收集不断完善,国际社会对18世纪英国爆发工业革命的动因也有了更为深入的认识,并且越来越认识到能源的替代,即煤炭替代木材对促使英国必然发生工业革命的重要影响。这方面的代表性学者主要是剑桥大学教授E.A.里格利(E.A.Wrigley),近期的集大成之作是《能源与英国工业革命》。而另一位同样强调能源重要性的学者是牛津大学教授罗伯特·艾伦,他在《近代英国工业革命揭秘》一书中指出,低价能源和高工资两者共同决定了英国必然爆发工业革命。[7]

早在1962年,里格利就已经发觉能源与工业革命之间的重大关联,因而其关于能源促动工业革命的有关论述对西方人来说并不陌生。里格利的论述从质疑古典经济学家的分析开始,他认为像亚当·斯密等人的学说建立在土地、劳动力和资金等三大要素基础上,由于土地始终有限,几乎所有的古典经济学家都对经济增长的长期前景感到悲观。对此,里格利认为:“古典经济学家详细讨论了工业生产率的提升来源于专业化分工,同时也与需求的扩张和更宽泛的市场准入密切相关,他们也指出了改良机械装备和提高生产技术的重要性。但是他们却很少关注每个工人所使用的能源数量及新能源的开发。对于工业革命现象而言,其关键的根本问题是新的热能源和机械能源的使用。”[8]通常认为,煤的热量基本上是相同分量的木材产生热量的2倍左右。[9]在土地有限的情况下,热量是固定的。但如果广泛使用煤炭,则能大规模地产出热量,社会生产力的进步不再依赖于土地的生产能力,新能源的使用被认为是推动现代经济增长模式形成的最重要因素。

从古典经济学家思想中的有机经济增长模式向矿物能源经济增长模式转变,这大概是英国工业革命最深层次的内涵。在有机经济增长模式时代,土地几乎决定一切,按照古典经济学家大卫·李嘉图的论证,土地报酬是递减的,而在矿物能源经济增长时代,原材料的供应不再依赖于土地的生产能力。由此带来的结果是振奋人心的,土地产出量超过了人口数量,人类首次开始摆脱“马尔萨斯陷阱”,用里格利的话说,“人类历史上的第一次,贫穷将不再是大多数人口生存条件的必要特征,而成了社会选择问题”,正是在这之后,生产力问题成了社会、经济和政治问题。[10]

矿物能源经济增长模式直接推动人均产出的持续增长和产业升级。以英国为例,1800年40%的成年男性劳动力从事农业生产,到1850年则下降到25%以下。与此同时,从事制造业的人数占比开始上升,1831年时约为10%。1831~1841年,尽管制造业就业人数只有从事零售业和手工业人数的1/3,但是前者的就业增长率几乎是后者的2倍。[11]在英国人均产出增长的背后,能够明显看到煤炭资源消费的增长。按照剑桥大学环境史教授保罗·沃德(Paul Warde)对英国历史上能源消费的计算,在伊丽莎白一世(1533~1603年)末期,传统能源消费占到81%,化石燃料也占一定的比例,大约在1620年煤炭的地位变得比木材更重要一些,1700年时煤炭已经占据能源消费的主要位置,到18世纪末期则明显处于主导地位,这一支配性地位一直持续到20世纪50年代。[12]按照沃德的估计,1800年前后英格兰的人均化石能量消费量大约是世界平均水平的150倍,到1900年也仍然高于世界平均水平10倍,到1950年大约下降到5倍,目前则是3倍左右。这一高倍率的能源消费水平是英国发生工业革命的根本原因,欧洲大陆社会在同一时期的能源消费结构和消费量均显著落后于英国(见表2-2)。

表2-2 欧洲大陆与英格兰的能源消费比较

因无法获得连贯的近代中国能源消费数据,此处以人均收入水平来表示能源消耗量,中国在鸦片战争前的一段时期能源消费水平是相当低的。按照经济史学家安格斯·麦迪森的数据,英国1700年的人均GDP为1250元(1990年国际元),1820年为1706元,1830年为1749元,中英鸦片战争期间英国人均GDP已经突破2000元,而中国的人均GDP长期停留在600元(至少1500~1850年如此)。[13]即便按照修正值,中国的人均GDP也与欧洲差距甚大。刘逖认为:“中国人均GDP在1600年时大约为英国的40%,与美国(北美殖民地)几乎相等;1700年不到英国的五分之一,略超过美国(北美殖民地)的70%;1820年不到英国的五分之一,略超过美国的四分之一;1840年为英国的16%,美国的五分之一。”[14]

导致中国人均收入增长停滞的主要原因是无法大规模利用煤炭。加州学派的彭幕兰(Kenneth Pomeranz)教授将能源看作中西工业转型分野的重要原因。他以18世纪的英国和长江三角洲地区做比较,得出的基本结论是英国恰好拥有煤炭才推动了工业革命,尽管长江三角洲地区在其他方面的发展条件并不差,但也无法发展出现代经济。彭幕兰对英格兰和长江三角洲地区的分析表明,距离富裕地区较近的动力源对于推进工业化至关重要。当时,中国最富裕的南方省份煤炭蕴藏量不到2%,而西北省份却有61%的蕴藏量,但两地距离超长。由此导致的问题是需求和产出长期无法衔接,改进生产技术和运输条件缺乏投资。而英国当时拥有欧洲最大的煤矿,并且兼有优良水运、欧洲最具商业活力的经济、区域内有众多技术娴熟的手工业者等促使商业化的条件。到1600年时,英国已经面临木材的巨大短缺,国家政策开始调整。[15]

由此也可以看出,中国在鸦片战争中失败的深层次因素,根本上在于中国还不是一个现代工业经济国家。依赖于大规模利用煤炭等新能源,才能推动人均产量的增长,而这是从传统向现代转型的核心所在。在18世纪后期的这场能源革命中,中国的地理特性决定了难以创造出大规模使用煤炭的市场体系。

(二)石油革命、英美霸权更替与中国文明的低潮

比照中国的发展阶段,需要参考的不仅是当代的美国,也需要冷静分析历史霸权国转换中的能源因素。经济学家樊纲在前世界银行首席经济学家斯蒂格利茨的《全球化及其不满》一书的中文版序言中写道:“从某种意义上讲,作为发展中国家政策参照的历史或许不是当前的而是19世纪甚至18世纪的发达国家。”[16]

这种落后性和发展阶段的错位尤其体现在对国家兴衰至关重要的石油问题上。从19世纪后半叶起,石油问题成为世界性的问题,主要源于美国人把石油变成了和国家政治经济结构相联系的问题,洛克菲勒等开创的石油帝国把美国从农业社会迅速转变为工业社会,正是因为石油帮助美国替换了新的动力,有了汽车和新的生产模式,美国成为自罗马帝国以后人类历史上最为强大的霸权国家。按照麦迪森计算的GDP总量数据,美国正式超过英国是1872年,但这个时候英美的经济总量与中国差距很大,1870年美英经济总量合计相当于中国,三个国家总计占全球的35%。但最晚至1890年时,美国已成为全球最大的经济体。从人均GDP意义上看,美国第一次超过英国是1903年,但双方真正大踏步拉开距离则是在第二次世界大战以后,1941年美国人均GDP是英国的1.1倍,1945年增长到1.7倍,此后基本稳定在1.4倍左右(见图2-3)。

图2-3 英国与美国的人均GDP差距

资料来源:〔英〕安格斯·麦迪森:《世界经济千年统计》,伍晓鹰、施发启译,北京大学出版社,2009。

在英美霸权转移的过程中,中国的国力跌至历史最低,与西方的差距也逐渐拉大。以GDP占世界比重计算,中国的GDP占世界的比重从1870年的17.1%,下降至1900年的11.1%,到1913年只有8.8%,经历抗日战争和内战之后,到1950年占比只有4.6%,这是中国历史上的最低点。如果以人均GDP计算,那么中国与这两个霸权国家的差距更为显著。前述刘逖的新计算表明,1840年鸦片战争时期,中国的人均GDP只有英国的16%,小于麦迪森的计算(按麦迪森的计算,1820年为35%)。再度引用略有夸大的麦迪森数据审视此后一个世纪的发展,中国的情况持续恶化。1850年中国的人均GDP为英国的25.7%,1870年为16.6%,1890年为13.5%,1900年为12.1%,1913年为11.2%,1950年跌落到6.5%。在这100年中,中国人均GDP水平不到英国1500年的水平。按照麦迪森数据,英国1500年的人均GDP为714元,而中国1969年度人均GDP是713元。当然如果仅按照彭慕兰的思路计算长江三角洲地区,那么收入差距可能不大,1750年长江三角洲地区的人均收入比全国平均水平高出50%。[17]但这样一个长时间的落后意味着,在西方霸权更迭,从而由主导国推动的能源革命相继而起的时候,中国不仅没能缩小差距,反而扩大了差距。

从美国人均GDP超过英国到美国霸权被全世界认可历经近半个世纪,而这样一种巨变实际上也是霸权国的能源消费结构从煤炭主导转向石油主导的过程。从英国方面来说,煤炭的消费占比从1619年首次超过木材(木材和煤炭占比分别为24.4%和24.7%),到1971年煤炭的消费占比被石油的超过(煤炭和石油占比分别为42.8%和47.4%),其突出地位保持了352年(见图2-4)。如果以煤炭消费占比50%以上计算,其时间是259年(1710~1969年),以占比60%以上计算则长达212年(1753~1965年),以占比70%以上计算则有182年(1778~1960年),以占比80%以上计算有149年(1807~1956年),占比90%以上的年份仍然高达96年(1846~1942年)。由此可见,英国霸权的能源基础是煤炭。但与此同时,煤炭衰落的速度也快得惊人,从1941年占比跌破90%以后到1970年再度跌破50%,只有近30年时间。这样一种快速的能源消费结构变化,带给经济结构转型的成本是巨大的,劳动力就业的维护以及更新机器设备都要新的投入,政府势必要开征新的税源,另外也不得不应对利益集团的挑战。某种程度上,这是英国社会僵化不前的动因。[18]

图2-4 英国的能源消费结构(1800~2000)

资料来源:Paul Warde,Energy Consumption in England & Wales:1560-2000,Rome,Italy:Consiglio Nazionale delle Ricerche,2007,Appendix I。

在英国能源消费史上,石油的主导地位远比煤炭短暂,从1971年其占比超过煤炭到2001年被天然气超过(石油和天然气占比分别为26%和38%),前后只有30年。从某种程度上可以说,20世纪前半期英国失去霸权地位与其能源消费结构丧失转化动力相关,煤炭经济没能带动英国工业的创新和升级。1873年,即美国经济总量超过英国的第二年,石油消费才占英国能源消费的0.1%,当1903年英国人均GDP被美国超过时,石油的占比也只有0.6%,但此后40年英国的石油工业和消费发展依然不够迅速,1947年美国启动马歇尔计划援助欧洲建设的那一年,石油消费在英国能源消费中的占比刚刚达到7%。

英国霸权的衰落与其生产组织形式跟不上技术变革的步伐有关,托尼·珀特(Tony Porter)曾分析英美两个霸权国各自的领先工业:英国的棉纺织业与美国的汽车工业。这些领先工业意义重大,不仅因为它们对霸权国经济在规模上的价值增值做出贡献,也在于它们创建了霸权国得以立基的新型工业和社会组织形式,工业革命更多的是与棉纺织业联系在一起的,而以汽车生产为特色的福特主义则是美国的产物。两种工业体系各自支撑了英美霸权。[19]不言而喻,对应这两种工业生产机制的能源形式分别是煤炭和石油。石油产业在美国历史上的地位可以用一位石油界领袖人物的感受来审视:“对最高法院在1911年解散标准石油公司托拉斯的行为,美国公众欢呼雀跃。但是,我们必须牢记的一点是,祖父对石油业的整合,其最终结果是更便宜、更好、更可靠的石油供应,从而帮助了美国从一个分散型农业国转向高度集权的工业化的民主化国家。”[20]

在美国对石油产业进行革新之际,英国人也认识到石油对国家力量的重要性。1912年7月,英国政府成立皇家委员会,专门研究石油与战争的问题。委员会和当时的石油界领导人就此问题专门讨论形成了诸多秘密报告,其中一份“强调保持长期石油供应合同,从多方面获取石油资源的重要性”。当时的英国海军是世界最强大的,也是英帝国力量的象征。丘吉尔决定将其战舰的推进机器从烧煤改为烧油。这种从烧煤到烧油的转变,使英国军舰在速度和续航能力上比对手使用的烧煤战舰有更明显的优势。尽管当时英国有丰富的煤,但国内几乎没有石油生产。英国内阁决定——在严格的国家安全基础上——授予政府以石油供给的直接责任。1914年6月17日,议会表决批准,收购英国伯斯石油公司的大部分股份。随着这一次表决,在波斯的采油租借区保护该公司就成为英国的政策,也是英国第一次将海外石油供给的安全变成了一项重大的国家责任。[21]

丘吉尔决心用油来代替传统的燃料煤作为动力,这一技术性的改变对20世纪的历史影响深远。一战期间的一些重大军事创新,比如潜艇、飞机、坦克以及摩托化的交通运输工具,其动力都来自石油。此外,炸药的重要成分也来自石油。英国为了确保石油供应,曾在中东地区发动了军事征服战争。不过,英国的问题在于其国力已经无法确保海外石油市场的稳定供应,霸权地位已经转移到美国,这一点在二战期间尤为凸显。1943年美国内政部长哈罗纳·埃斯基发表了一个声明:“当石油成为轴心国主要短缺物资,同时当美国几乎是单枪匹马地为同盟国的战争机器提供燃料的时候,越来越多的人开始关心这一行业。”[22]

(三)美国霸权与中国能源的独立自主

美国权力的扩张之路也立足于工业化,是建立在石油基础上的新型工业化。据称,1920年,美国的石油生产占世界的2/3。1925年,石油占美国能源消费的20%,到二战结束时接近1/3。相比之下,西欧和日本这一阶段石油消费占比都不足10%。由于油价低廉,美国得以重塑其社会和经济,这一点和英国工业革命推进过程中利用煤炭如出一辙。汽车工业蓬勃发展,从1916年到20世纪20年代末,美国的汽车注册数从340万辆增加到2310万辆。到20世纪30年代,美国城市间交通也开始机动化。[23]

按照赫夫纳的世界能源转型图,20世纪30年代在全球层面上是石油消费占比超过木材的时代。需要注意的是,这种量上的转变主要源于工业化世界的石油消费占比上升,而占人类人口绝对多数的亚非拉地区,仍然生活在木材时代。在亚非拉地区,木材、煤炭这样的生物燃料占到本国能源消费的1/3,其中中国和印度则超过90%。1932年,全球人均化石燃料是每年35吉焦(109焦耳,相当于燃烧2吨干木材或1.5吨优质煤)。而经济发展水平较高的国家相应地也消耗更多的能源,日本当时约为20吉焦,美国则达到150吉焦。80年后,世界消耗500艾焦(1018焦耳)一次能源,而传统的木材等供应方式占比不足10%。从人均能源消费量看,美国大约是300吉焦(相当于7吨原油),德国和日本约为170吉焦,中国在20世纪80年代后人均能源消费量有所上升,但到2012年也只有80吉焦。[24]在从使用煤炭向使用石油转变的长时间内,中国的能源消费水平要比发达国家低得多。

美国经济学家罗斯托在分析人类社会经济发展时提出过著名的五阶段论(传统社会、起飞前提条件、起飞、走向成熟与大众高消费时代)。罗斯托认为,到20世纪20年代,美国比西欧提前进入耐用消费品阶段,其重要标志是汽车的生产量。1929年,4个欧洲国家(英国、法国、德国、意大利)生产了大约70万辆私人汽车和商用汽车,而美国生产了540万辆。[25]不过,大萧条与二战降低了美国社会消费品扩张的速度。在二战结束后的10年中,西欧和日本也开始追赶这种消费模式,但差距甚大,1957年日本每百万人使用的私人汽车数达到2000辆,而美国1908年的相应数字是2190辆。[26]据中国国家统计局2015年2月末公布的《2014年国民经济和社会发展统计公报》,截至2014年末,中国私人汽车保有量12584万辆,总人口136782万人。[27]2014年,中国每百万人使用的私人汽车数为92000辆,对照罗斯托统计的各国私人汽车数据,相当于1922年的美国(973000辆),1958年的英国(90300辆)。从能源消费角度看,1958年的英国还是以煤炭为主(76%),而石油占比不过是21%,这似乎与今天的中国相似。

与英国相对清晰且不可逆的能源消费结构变化不同,二战以来美国能源结构上的变迁出现了反复,1950年石油替代煤炭的转折点很明显,领先英国21年。1958年天然气占比超过煤炭也很明显,差不多领先英国40年。但进入70年代后天然气占比开始下滑,甚至一度被煤炭反超,直至2007年才出现不可扭转的落差(见图2-5)。此时英国进入了天然气占主导的阶段,而美国仍然是石油占主导。在赫夫纳看来,20世纪70年代煤炭和天然气消费的反差,主要是受到70年代石油危机的冲击以及美国政府的政策干预,“将煤炭和石油原本正常的循环向后推迟了几十年”。对美国而言,在经历了120多年的能源大转型之后,从20世纪70年代其发展进入减速阶段。[28]因此,就二战后能源转型而言,70年代是个分水岭。美国以其霸权地位,强行干预能源发展,导致世界能源转型滞后多年,给美国带来相当深远的影响。某种程度上,美国停留在石油时代对中国的发展并非没有好处,这一点类似于在美国霸权崛起时英国长时期停留在煤炭时代。

图2-5 美国的能源消费结构(1949~2014)

资料来源:U.S.Energy Information Administration,Monthly Energy Review,July 2015。

在能源转型分水岭发生之前,中国就走上了能源自主发展道路,特别是相继发现大型油田。1955年发现克拉玛依大油田,1959年发现大庆油田并于1961年投产,1962年发现胜利油田并于1964年投产,以及1964年发现大港油田,此后中国的原油产量迅速上升。但是,在中国的能源结构中,当时占绝对主导地位的还是煤炭。1950年,煤炭生产3243万吨,而原油的产量只相当于12万吨煤;1960年煤炭生产2.8亿吨,此时石油生产为520万吨;1964年,煤炭生产占中国总能源生产量的91%。观察20世纪60年代的中国能源生产,煤炭的开采有过倒退,但油田开发则一直稳步上升(见表2-3)。随着中国外交关系改善,特别是中日关系的改善,日本谋求从中国进口原油。1973年4月,中国首次向日本出口20万吨低硫油。[29]此举意味着中国能源的自给自足问题已经彻底解决。

表2-3 中国的能源生产结构(1950~1974)

从发展模式角度看,这一时期中国基本上学习和模仿苏联的做法,实行赶超的重工业化发展战略,而不是改革开放后的遵循比较优势的发展战略。学术界的普遍看法是,中国在新中国成立后30年内实施重工业化战略违背了基于资源禀赋的比较优势原理。[30]但从能源角度看,中国的能源结构与美国的差距要远大于其与苏联的差距,在冷战时代中国若借鉴美国的发展经验,是缺乏能源基础的。苏联当时仍然是以煤炭主导的,1950年其煤炭的消费量是石油的4倍,石油的消费量甚至不如木材,而美国此时的原油消费量已经超过煤炭。1960年,苏联消费的煤炭是石油的2倍,直至1974年石油消费量才超过煤炭(见表2-4)。苏联能源消费结构的另一个特点是,天然气消费的增长很快,但仍然低于同时期的美国天然气消费量。

表2-4 苏联的能源消费结构(1950~1974)

另外,值得注意的是,如果用赫夫纳等人划分的能源大时代来看中国当时所处的位置,那么中国与美苏的差距还是非常显著的。在能源消费的整体结构中,1950年,以固体能源占比看,美国是39.2%,苏联是76.5%,而中国高达98.5%;美国此时的液体能源占比为38.6%,与固体能源占比基本接近,处于上文所说的从煤炭向石油的转折点上,苏联的液体能源占比20.2%,而中国仅为1.2%。1960年,中国的液体能源占比上升至5.2%;苏联进展更快,达到25.8%;美国更是高达40.8%,比固体能源占比多出了16.1%。1960年,中国与苏联在液体能源消费占比上均低于世界平均水平。1970年,苏联的能源消费结构发生较大转变,液体能源占比已经超出固体能源5.9%,但略小于世界平均水平的42.9%。[31]1974年苏联的石油消费最终超过煤炭消费,但比美国晚了将近25年。在这一时段内,中国是所有大国中唯一在固体能源消费占比上超过75%的国家,这一点与英国漫长的煤炭消费时代接近,但两国的社会经济发展内涵却很不同。

(四)中国复兴与世界能源转型

20世纪后半期人类历史上最为重大的事件是中国的再度复兴。工业革命以来大国的发展道路历史表明,能源转型是大国崛起必不可少的内在组成部分。20世纪后半期到21世纪前20年中国经济的高速增长给世界能源转型注入了新的活力。早在2010年7月,国际能源署就认为中国已经超过美国成为世界最大的能源消费国,这被认为是能源史上新时代的开始。[32]2015年4月,中国超越美国成为全球最大的原油进口国,再度刷新2012年10月超越美国的纪录。然而,怎么看待中国的这种消费增长和地位,舆论却莫衷一是。[33]

从英美两国能源转型的历史经验看,推动能源转型的主导国家首先应该是能源消费大国。从图2-6可以看出,按照世界银行的购买力平价计算,中国经济总量在2014年已经超过美国。而根据英国石油公司(BP)2015年的世界能源统计数据,中国的一次能源消费早在2009年就超过美国,2014年已接近美国的1.3倍,成为当今世界最大的能源消费国。另外,图2-6还能观察出两个基本事实,对进一步理解中国能源的全球地位也相当重要。

图2-6 中美一次能源消费占比与GDP占比(1965~2014)

注:GDP比I的数据来自麦迪森;GDP比II来自国际货币基金组织。

资料来源:BP公司、麦迪森以及国际货币基金组织。

第一,重大开放决策将加速中国的能源消费。回顾历史,有两个节点使中国的一次能源消费加速,一个是1978年的改革开放,另一个是2001年加入WTO。1965年中国一次能源消费占美国一次能源消费的比例为10.2%,此后几年这个占比短暂下滑,从1970年开始占比稳步上升,1978年首次突破20%,到1985年突破30%只花了7年时间,这意味着中国能源消费追赶美国的速度,改革开放后要快于改革开放前(从10%增加至20%花了将近13年)。此后,中国能源消费追赶美国的速度放缓,占比从30%上升至40%花了9年,但很快这种速度又开始慢慢恢复,2002年首度突破50%。加入WTO之后,中国一次能源消费追赶美国的速度堪称惊人,从50%到60%只花了不到两年,此后几乎是一年上一个台阶,2004年这个比例达到67%,2005年为76.2%,2006年为84%,2008年达到95.3%。正在显现的第三个转折点从2009年开始,一次能源的消费明显下滑。

第二,与美国相比,中国的一次能源消费所产生的GDP增值效应取决于选取计算GDP的方法。如果按照国际货币基金组织(IMF)提供的GDP数据,自1980年以来,中国GDP占美国GDP的比重始终小于中国能源消费占美国能源消费的比重,两者的差距基本维持在30%。换句话说,中国需要耗费更多的能源才能保持在为在经济总量上缩小与美国的差距所需的速度。但是,如果按照安格斯·麦迪森的数据,那么情况基本相反,在绝大部分时间内,中国GDP占美国GDP的比重始终超过两国能源消费占比,唯一的例外是2008年和2009年这两年。这一观察角度与通常的能源强度概念有所差别,后者强调单位GDP的能耗。但多数研究将中国与其他发达国家置于同一历史维度上进行比较,而在本书看来,处于工业化进程中的中国与工业化后的发达国家并不在同一历史发展阶段,历史上当英美两国崛起为能源消费的主导国家时,其能源消耗占比也高于两国GDP的世界占比。而目前中美两国各自的能源消耗量与GDP的追赶速度基本上是同步的,中国产业结构不合理导致中国能耗多的观点稍微欠缺了历史认识。此外,需要中国人极为谨慎地看待的是,无论是麦迪森还是IMF,都夸大了中国的经济总量。按照美国能源信息署《国际能源展望2013》的预测,2040年美国GDP为272770亿美元,而中国只有20279亿美元,中国只相当于美国的74.3%。该预测的基础是以2005年为基数的市场汇率,以及2010~2040年中美两国的年均经济增速,美国为2.5%,而中国也只是5.7%。[34]

按照多数机构的预测,2010年中国的能源需求已经超过美国,在未来很长时间内将是全球最大的能源消费国。在中国能源总需求占全球能源总需求的比重上,美国能源信息署《国际能源统计报告2013》、俄罗斯科学院《全球和俄罗斯能源2040年展望》报告和英国石油公司《世界能源统计年鉴2013》都显示,未来30年这个比重仍将增长7%~8%,达到27%左右(见图2-7)。尽管这个数字看上去很惊人,但与美国20世纪60~70年代能源消费占全世界的1/3相比差距仍很大。此外,这三家机构的预测显示,中国能源需求占比的高峰将在2035年左右到来,但数值有差异,数值最高的是美国能源信息署的27.5%,其次是俄罗斯科学院的26.4%,再次是英国石油公司(BP公司)的26.1%。图2-6显示国际能源署的预测数据有别于其他三家机构的预测,它强调政策干预可以改变能源消费量,包括美国在发电领域的绿色节能计划、欧盟的2030气候和能源政策框架以及中国正在进行的节能计划等。[35]国际能源署的这一预测数字,要比其他机构的预测数低4%,这意味着政策调整可以发挥的潜力相当大。当然,这并非政策效力所能达到的最佳效果。美国埃克森美孚公司在2015年发布的《能源展望2040》中认为,2040年中国能源需求占世界的比重可能降低到21.5%,2040年世界能源消费则在2010年的基础上增加35%。[36]

图2-7 各机构对中国能源需求占世界总量比重的预测

资料来源:U.S.Energy Information Administration,International Energy Outlook 2013;International Energy Agency,World Energy Outlook 2014;The Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences(ERI RAS)and the Analytical Center for the Government of the Russian Federation(ACRF),Global and Russian Energy Outlook to 2040;BP,BP Statistical Review of World Energy June 2015

在中国能源消费主导地位确立的情况下,世界能源消费的构成将发生何种变化呢?根据美国能源信息署2013年7月公布的《国际能源统计报告2013》的数据,2040年全球能源消费总量将从2010年的523.9千兆英热单位上升至819.6千兆英热单位,能源消费的年均增速为1.5%。2010~2040年,石油、天然气、煤炭、核能以及其他能源年均增速分别为0.9%、1.7%、1.3%、2.5%和2.5%。在这一时段世界经济增速预测为年均3.6%,其中2015~2020年为4%,剩余时段为3.5%。从各能源增长量看,2010~2040年增长量最多的将是天然气(73.5千兆英热单位),其次是煤炭(72.1千兆英热单位),再次是其他能源(62.9千兆英热单位),石油只能排到第四位(56.5千兆英热单位)。从各能源在能源消费整体结构中的占比看,2010年石油、煤炭、天然气的占比分别为33.61%、28.14%、22.29%,而2040年预测值则是28.38%、26.78%和23.34%(见图2-8)。2040年石油和煤炭的占比相对于2010年大幅度下跌,上升速度最快的是其他能源,其次是核能。但需要注意的是,届时石油的消费量仍占第一,其次是煤炭,再次是天然气。也就是说,尽管中国的确延迟了世界能源转型,但中国以煤炭占主导地位的能源消费格局并没有改变世界能源消费始终以石油为主体的格局。这一点类似于英美世界霸权地位转移时代,英国能源消费以煤炭为主导,而世界早就是石油的时代。起码到2040年,中国复兴的外部大环境仍然是石油时代,或者更准确一点说,是石油、煤炭和天然气三足鼎立的国际能源消费格局。

图2-8 世界能源消费结构变化(2010~2040)

资料来源:U.S.Energy Information Administration,International Energy Outlook 2013