本文摘要：摘要：高耗能行业是重要的终端能源消费部门，研究该行业主要产品单耗变化趋势，对于把握中国能源消费走势意义重大。考虑节能技术推广、产能更新换代等影响，建立基于技术分析的产品单耗模型，预测十四五期间高耗能行业主要产品单耗。结果表明，2025年，高耗能行业主要
摘要：高耗能行业是重要的终端能源消费部门，研究该行业主要产品单耗变化趋势，对于把握中国能源消费走势意义重大。考虑节能技术推广、产能更新换代等影响，建立基于技术分析的产品单耗模型，预测“十四五”期间高耗能行业主要产品单耗。结果表明，2025年，高耗能行业主要产品中，水泥、钢铁、电解铝、氧化铝、精炼铜、合成氨、烧碱、电石单耗分别为49、239、1609、99、36、565、327、385千克标煤吨，较2020年分别下降7.0%、6.6%、2.1%、31.5%、16.3%、6.0%、5.0%、2.3%，其中产品单耗最高的是电解铝，下降幅度最大的是氧化铝。
关键词:高耗能行业;终端能源消费量;产品单耗;技术分析;节能量
0引言
高耗能行业(本文包括黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业、化学原料和化学制品制造业)是重要的能源消费部门，近年来占我国终端能源消费量的比重超过四成[15]。研究高耗能行业能源消费情况，对于把握未来中国能源消费走势具有重大意义[610]。
当前，国内外学者主要采用产品单耗法预测高耗能行业终端能源消费量。对于主要产品单耗，主要采用趋势外推、专家判断等简单方法进行预测，上述方法对技术进步等影响刻画不够充分，导致预测精度亟待提高[1115]。为此，本文分析中国高耗能行业终端能源消费历史情况，考虑节能技术推广、产能更新换代等影响，建立基于技术分析的产品单耗模型，预测“十四五”期间高耗能主要产品单耗变化趋势。
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1高耗能行业终端能源消费历史分析
20002018年，中国高耗能行业终端能源消费量由4.0亿吨标煤增至14.8亿吨标煤，年均增长7.6%。其中，“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”前三年，高耗能行业终端能源消费量年均分别增长17.2%、6.6%、4.0%、0.4%，增速逐渐回落。从能源消费量占比来看，20002011年，高耗能行业终端能源消费量占比由37.2%升至47.4%，2011年以后占比呈下降态势，2018年降至43.5%[1617]。
20102018年，中国主要高耗能产品中，除合成氨产量年均下降1.0%，其他产品产量均正增长，其中氧化铝、电解铝、精炼铜、烧碱产量年均增速较高，分别为12.6%、11.2%、9.9%、5.7%，钢铁、电石、水泥产量年均增速分别为4.8%、3.8%、2.2%。逐年看，多数高耗能产品产量增速呈下降态势，其中水泥增速由2011年的11.5%下降至2018年的4.1%，烧碱增速由2011年的11.0%下降至2018年的4.4%。
2018年，水泥、钢铁、电解铝、氧化铝、精炼铜、合成氨、烧碱、电石产量分别为22.4亿、9.3亿、0.4亿、0.7亿、0.1亿、0.5亿、0.3亿、0.3亿吨。近年来高耗能行业主要产品单耗不断降低，但相比发达国家仍有进一步下降空间。20102018年，精炼铜、氧化铝的单耗降幅较大，累计分别下降37.4%、29.7%，烧碱、钢铁、合成氨、水泥、电石、电解铝的单耗降幅分别为13.4%、10.0%、8.4%、7.7%、4.0%、3.0%。
2018年，主要高耗能产品中，钢铁、电解铝单耗分别为260、1666千克标煤吨，较国际先进水平的差距相对较小;水泥、合成氨单耗分别为56、616千克标煤吨，较发达国家差距较大，其中水泥是2014年德国的1.36倍，合成氨是2016年美国的1.47倍。
高耗能行业节能技术不断进步及普及，带动工业单位增加值能耗持续下降。采用新型干法生产水泥，热耗比传统机立窑低40%，该技术推广比例由2000年的12%升至2018年的98%;采用干熄焦处理100万吨红焦可节能10万吨标煤，该技术推广比例由2000年的升至2018年的95%;采用160kA以上大型预焙槽比自焙槽节电9%，该技术推广比例由2000年的52%升至2018年的98%。据测算，“十一五”、“十二五”期间，工业部门因主要耗能产品技术进步带来的节能量分别为3.2亿、2.7亿吨标煤，对总节能量的贡献率分别为78.8%、64.2%，带动工业部门单位增加值能耗累计分别下降20.6%、16%。
2高耗能行业主要产品单耗预测方法
本文采用技术分析等方法预测中国高耗能行业主要产品单耗。技术分析法[1819]从高耗能行业的技术装备状况、存在的能效提升潜力和空间等方面入手，收集主流适用的节能技术信息，对其进行一定假设条件下的市场前景分析和预测，估计各项技术运用后可以实现的节能量及带来的能效改善程度，汇总后得到该行业在未来一段时间有较强技术支撑、能够挖掘出来的技术上可行、经济上合理的节能潜力。
该方法适用时限为未来年之内。技术分析法主要步骤如下：首先，搜集与计算高耗能行业主要产品各节点年份(含基准、目标年份)的既有产能、待淘汰产能和新增产能数据，根据产能利用率计算各节点年份的既有产量、待淘汰产量和新增产量;其次，结合高耗能行业主要产品节能技术的适用条件和推广比例，计算通过节能技术应用产生的既有产量节能量，以及通过淘汰落后产能、新增先进产能产生的替换产量节能量，进而得到总节能量;最后，根据目标年份产量预测值、基准年份产品单耗、目标年份总节能量，计算目标年份终端能源消费量，进而得到目标年份产品单耗。
具体步骤如下：
(1)预测高耗能产品目标年份总产能与产量。步骤1：节点年份确定。将2018年作为基准年份，用表示;将2020、2025年作为目标年份，分别用、表示。步骤2：高耗能产品确定。遴选受节能技术推广与普及影响较大的高耗能产品。步骤3：预测产品目标年份的产量。考虑产品市场需求、原材料供给、市场价格等，采用计量经济学等模型预测产品目标年份总产量ti。步骤4：预测产品目标年份的产能利用率。结合文献查阅、市场调研等，预测该产品目标年份的产能利用率CUnti。步骤5：计算产品目标年份产能。结合步骤与步骤的预测值，得到产品目标年份产能nti。
(2)计算各节点年份各类产能产量水平。步骤1：计算基准年份各类产能水平[18,20]。以基准年现有生产能力作为产能的基点，将产能nt0分为既有产能EC和待淘汰落后产能TCn0。其中，既有产能将进行节能技术改造，所产生的节能量需基于技术分析进行相应测算，各节点年份既有产能相同;待淘汰的落后产能将不再进行节能技术改造，采用国家有关部门给出的限定值以及市场调研结果得到。实际计算中，先计算基年待淘汰的落后产能，即各目标年份到上一节点年期间淘汰的产能PCnti之和;再根据基年总产能，计算基年既有产能。
3预测结果
3.1主要节能技术
“十四五”期间，影响高耗能行业的重要终端节能技术合计约70项[2122]。其中工艺节能、余热回收、系统节能技术数量占比分别为85.7%、8.6%、5.7%。以水泥为例，水泥熟料节能降氮技术、流程型智能制造节能减排支撑平台技术实现节能量较大，“十四五”期间上述技术实现累计节能量占既有产量节能量的比重分别为48.6%、23.5%、10.9%。
3.2节能量
“十四五”期间，高耗能行业主要产品中，钢铁、水泥节能规模较大，累计节能量分别为1775万、854万吨标煤;氧化铝、合成氨、电解铝、烧碱、电石、精炼铜的累计节能量分别为335万、163万、129万、68万、28万、万吨标煤。
“十四五”期间，高耗能行业主要产品中，氧化铝、电解铝、精炼铜、水泥、钢铁的累计节能量主要来自既有产能节能，既有产能累计节能量占总累计节能量的比重分别为66.0%、63.2%、61.4%、0.7%、55.6%;烧碱、电石、合成氨的累计节能量主要来自替换产量，替换产能累计节能量占比分别为62.3%、64.8%、70.2%。
3.3主要产品单耗
2025年，高耗能行业主要产品中，电解铝、合成氨、电石、烧碱、钢铁单耗较高，分别为1609、565、385、327、239千克标煤吨，较2020年分别下降2.1%、6.0%、2.3%、5.0%、6.6%;氧化铝、水泥、精炼铜单耗分别为99、49、36千克标煤吨，较2020年分别下降31.5%、7.0%、16.3%，其中氧化铝单耗下降幅度在主要产品中最高。
4结论
本文分析了中国高耗能行业终端能源消费历史情况，建立了基于技术分析的高耗能行业主要产品单耗模型，预测了“十四五”期间主要产品单耗变化趋势。主要结论如下：
(1)“十四五”期间，高耗能行业主要产品中，钢铁、水泥、氧化铝、合成氨、电解铝、烧碱、电石、精炼铜的累计节能量分别为1775万、822万、335万、163万、129万、68万、28万、万吨标煤。(2)“十四五”期间，氧化铝、电解铝、精炼铜、水泥、钢铁的累计节能量主要来自既有产能节能，既有产能累计节能量占比分别为66.0%、63.2%、61.4%、60.7%、55.6%;烧碱、电石、合成氨的累计节能量主要来自替换产量，替换产能累计节能量占比分别为62.3%、64.8%、70.2%。(3)2025年，水泥、钢铁、电解铝、氧化铝、精炼铜、合成氨、烧碱、电石单耗分别为49、239、1609、99、36、565、327、385千克标煤吨，较2020年分别下降7.0%、6.6%、2.1%、31.5%、16.3%、6.0%、5.0%、2.3%，其中单耗最高的是电解铝，下降幅度最大的是氧化铝。
参考文献：
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[2]彭皓玥,赵国浩.能源终端消费行为选择环境关心的柔性驱动[J].资源科学,2019,41(1):132141.PENGHaoyue,ZHAOGuohao.Thebehavioroptionsforenergyterminalconsumption:flexibledrivingforceofenvironmentalconcern[J].ResourcesScience,2019,41(1):132141.
[3]渭南市统计局.我市高耗能行业能耗状况简析[EB/OL].(20171228).http://tjj.weinan.gov.cn/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=21&id=2697
作者：刘青，张成龙，熊华文，翁玉艳，王红，谭清坤，姚力
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