能源经济学第5章-能源供给.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,能源经济学,第五章 能源供给,1,目录,5.1,能源供给的基本概念,5.2,能源供给的主要影响因素,5.3,能源供给预测,2,目录,5.1,能源供给的基本概念,5.2,能源供给的主要影响因素,5.3,能源供给预测,3,5.1,能源供给的基本概念,5.1.1,能源供给含义与性质,5.1.2,能源供给总量与能源供给结构,5.1.3,能源供给价格弹性,4,5.1.1,能源供给含义与性质,含义：,能源供给,是指在一定时期内，能源生产部门在各种可能的价格下，愿意并能够提供的数量。,如果由于价格太低，厂商不愿意出售，即使有产品也不能在市场上形成有效的供给。,性质,当今世界供应的主要能源为煤炭，石油，天然气等化石能源，是典型的自然资源，有两方面的显著特点：,有限性：,不仅相对有限，且绝对有限,区域性：,在地球上的分布存在数量和质量上的显著差异,5,5.1.1,能源供给含义与性质,6,世界三大化石能源储量前,10,位国家,5.1,能源供给的基本概念,5.1.1,能源供给含义与性质,5.1.2,能源供给总量与能源供给结构,5.1.3,能源供给价格弹性,7,5.1.2,能源供给总量与能源供给结构,8,中国能源生产总量与构成,9,资料来源：中国统计年鉴,2018,（国家统计局，,2018,）。,中国能源产量及居世界位次,年份,1949,1980,1990,2000,2002,2004,2005,2010,2016,2017,一次能源,产量,/,百万吨标准煤,23.7,637.4,1039.2,1069.9,1383.6,1846,2290.4,3121.3,3460.4,3590,位次,13,3,3,3,2,2,2,1,1,1,煤炭,产量,/,百万吨,32,620,1080,1384.2,1550.4,2122.6,2365.1,3428.4,3410.6,3524,位次,10,3,1,1,1,1,1,1,1,1,原油,产量,/,百万吨,0.12,106,138.3,163,166.9,174.5,1814,203,199.7,191.5,位次,6,5,5,5,6,6,5,7,7,天然气,产量,/,亿立方米,0.07,142.7,153,272,326.6,408,497,965,1379,1492,位次,12,20,19,17,16,14,7,6,6,电力,产量,/,亿千瓦时,4.3,300.6,621.2,1355.6,1654,2187,2500.3,4207.2,6133.2,6604.5,位次,25,6,4,2,2,2,2,2,1,1,资料来源：,中国统计年鉴,2018,（国家统计局，,2018,）；,BP,（,2019,）；,China Energy Databook v6.0(LBNL,2004),。,11,香农,-,威纳指数,【Shannon,多样性指数,()】,n:,一次能源供给系统中能源品种数目,:,一次能源品种,i,的供给量占一次能源供给总量的比例,:,反映一次能源供给系统的多样性程度，,0,。,当只有一种能源品种时，；种类增加时 也相应增大,能源供给的种类越多,(,即,n,越大,),，一次能源供给多样性指数越大,种类数,n,一定时，,值变大,:,各种一次能源供给在所有一次能源供给中比例差距缩小；,值变小,:,各种一次能源供给在所有一次能源供给比例的差距扩大,能源供给相对集中在一次能源供给的少数几个品种中,5.1.2,能源供给总量与能源供给结构,全球能源供给发展趋势：,可持续发展、环境保护、能源供给成本和供给结构的变化决定全球能源多样化发展的格局；未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视,多样化,清洁化,高效化,全球化,市场化,随着能源新技术进步及环保标准日益严格，能源将清洁化发展，不仅生产过程清洁化，还要生产更多更好清洁能源，进而引导清洁能源在能源总需求中的比例增大。,世界各国能源加工转换效率差别很大，尤其是发展中国家能源技术效率提高的空间较大，世界各国都在积极采取措施，减少浪费，提高能源利用效率,随着经济发展，各国越来越难以靠本国资源满足国内需求，需要靠其他国家地区资源供应，国际能源贸易量逐渐增加，主要能源生产和消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中,随着经济发展及市场化改革进程加快，能源利用市场化程度提高，政府对其的直接干涉行为减少而服务作用增大，在完善能源法律并提供良好能源市场环境方面，政府将发挥更大作用。,5.1,能源供给的基本概念,5.1.1,能源供给含义与性质,5.1.2,能源供给总量与能源供给结构,5.1.3,能源供给价格弹性,13,5.1.3,能源供给价格弹性,14,15,5.1.3,能源市场均衡分析,能源供给价格弹性公式,:,能源供给绝对量,:,能源供给变动量,:,能源价格绝对量,:,能源价格变动量,按照供给法则，供给量与市场价格正向变动，,即能源供给价格弹性与一般产品供给价格弹性一样，一般为正值。,:,5.1.3,能源供给价格弹性,短期一般较小：,能源产业投资大，周期长，总量和结构难以做出大的调整。,长期相对较大：,能源价格持续偏高会刺激投资供给，能效提高和能源替代，故长期能源供给总量和结构会增加。,图,1,能源供给的瞬时，短期、长期价格弹性,图,2,弹性对均衡的影响,供求关系小幅度的失衡,导致,较大的价格波动幅度，即图,2,中，,Q,P,。,1.,能源供给价格弹性一般较小,a.,调整产量的难度较大,b.,化石能源产品还受到储量的限制,2.,供给价格弹性,需求价格弹性（一般情况下）,17,5.1.3,能源供给价格弹性,能源生产弹性系数,(,能源产量增长速度相对于国民经济增长速度的比值,):,1:,能源生产增速快于经济增长的速度；,=1:,表明能源生产增速与经济增速同步。,电力生产弹性系数,:,电力生产总量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比,能源生产弹性系数,=,目录,5.1,能源供给的基本概念,5.2,能源供给的主要影响因素,5.3,能源供给预测,18,5.2,能源供给的主要影响因素,19,能源供给,1,、,资源禀赋,一国或一地区各,种资源的储量,2,、,能源价格,3,、,能源投资,5.2,能源供给的主要影响因素,5.2.1,资源禀赋,5.2.2,能源价格,5.2.3,能源投资,20,21,5.2.1,资源禀赋,资源禀赋,指的是一国或地区各种资源的储量,在很大程度上决定了这个国家能源供给总量和供给结构,是影响能源供给最主要的因素,受技术、资金、人力、地质等因素的制约，是一个逐步发现的过程,5.2.1.1,世界石油资源探明可采储量及分布,5.2.1.2,世界天然气资源探明可采储量及分布,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,5.2.1.4,世界可再生能源储量,22,5.2.1,资源禀赋,5.2.1.1,世界石油资源探明可采储量及分布,资料来源：,BP,（,2018,）。,5.2.1.1,世界石油资源探明可采储量及分布,5.2.1.2,世界天然气资源探明可采储量及分布,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,5.2.1.4,世界可再生能源储量,24,5.2.1,资源禀赋,5.2.1.2,世界天然气资源探明可采储量及分布,资料来源：,BP,（,2018,）。,5.2.1.1,世界石油资源探明可采储量及分布,5.2.1.2,世界天然气资源探明可采储量及分布,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,5.2.1.4,世界可再生能源储量,26,5.2.1,资源禀赋,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,国家,美国,俄罗斯,中国,印度,澳大利亚,世界,探明储量（亿吨）,2502,1604,1388,1014,1474,10548,占世界份额,(%),23.7,15.2,13.2,9.6,14.0,100,储采比,365,364,38,132,304,132,资料来源：,BP,（,2019,）。,储采比,又称回采率或回采比，是反映化石能源供给的一个重要的相对指标。,国际通行的计算公式为：,R,/,P,，,其中,R,为上年末能源资源储量，,P,为上年产量。,28,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,储采比,：,反映化石能源供给,重要的,相对指标,国际通行计算公式,=,R,/,P,R,：,上年末能源资源储量,P,：,上年产量,含义,:,如果产量维持在目前水平，这些储量还可开采多少年,5.2.1.1,世界石油资源探明可采储量及分布,5.2.1.2,世界天然气资源探明可采储量及分布,5.2.1.3,世界煤炭资源探明可采储量及分布,5.2.1.4,世界可再生能源储量,29,5.2.1,资源禀赋,5.2.1.4,世界可再生能源储量,化石能源的可耗竭性，以及燃烧带来的负面效应，各国都致力于发展可再生能源,太阳能储量,1,千瓦时,/,平方米,可开发生物质能,65,亿吨标准煤,技术可开发水能资源,6.96,万亿千瓦时,技术可开发风能资源,96,亿千瓦时,技术可开发地热资源,500,亿吨标准煤,除水能外，风能和太阳能发展迅猛，以德国和丹麦最为突出,5.2,能源供给的主要影响因素,5.2.1,资源禀赋,5.2.2,能源价格,5.2.3,能源投资,31,5.2.2,能源价格：,OPEC,剩余产能与原油价格,数据来源：,EIA(2019),5.2,能源供给的主要影响因素,5.2.1,资源禀赋,5.2.2,能源价格,5.2.3,能源投资,33,34,能源投资,对能源供给,的影响,能源投资,能源能否稳定、经济、清洁供给的根本保障,能源供给物质体系形成的基础,能源研发投资,推动能源技术进步的主要因素,5.2.3,能源投资,5.2.3,能源投资,能源投资,对能源供给的影响,体现在,两个方面,：,35,5.2.3,能源投资,能源投资决策,中注意,四点,：,36,目录,5.1,能源供给的基本概念,5.2,能源供给的主要影响因素,5.3,能源供给预测,37,5.3,能源供给预测,5.3.1,能源供给的趋势预测法5.3.2,能源供给的系统动力学预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.1,能源供给的趋势预测法,39,能源供给的,趋势预测法,灰色预测模型,所需历史数据相对较少，,使用灵活方便而得到广泛应用,灰色系统理论,无规离散时空数列是潜的有规序列的一种表现，广泛的应用于能源预测,随机过程视为灰色过程,随机量视为灰色量,GM(1,1),最基本、最主要的灰色预测模型,5.3.1,能源供给的趋势预测法,对原始时间序列,作,一次累加生成,得,，,其中,构造一,阶常微分方程,解得预测模型,：,其中,a,为发展灰数,b,为内生控制灰数,5.3.1,能源供给的趋势预测法,用最小二乘法估计参数,a,b得其向量形式：,其中：,5.3.1,能源供给的趋势预测法,当,k=1,2,，,n-1,时，算得的数据为拟合值；,当,kn,时，计算出预测值。,然后用累减运算还原，即,:,5.3.1,能源供给的趋势预测法,例：,以中国,1991-2008,年能源产量数据为原始序列，建立,GM(1,1),模型，对我国未来能源产量进行预测,5.3.1,能源供给的趋势预测法,44,5.3.1,能源供给的趋势预测法：,GM(1,1),模型拟合结果,45,5.3.1,能源供给的趋势预测法：,GM(1,1),预测结果,46,5.3,能源供给预测,5.3.1,能源供给的趋势预测法,5.3.2,能源供给的系统动力学预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.2,能源供给的系统动力学预测法,5.3.2.1,系统动力学模型,5.3.2.2,案例分析：中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型,48,5.3.2.1,系统动力学模型,49,系统动力学模型,(System Dynamics,，,SD),综合考虑能源资源、能源需求、能源运输、能源投资、生态环境等因素,是结构、功能、历史的方法的统一,基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓,着重于描述系统的结构结构仿真模型，,强调系统发展中的行为和发展趋势,5.3.2.1,系统动力学模型,建模步骤,：,50,5.3.2,能源供给的系统动力学预测法,5.3.2.1,系统动力学模型,5.3.2.2,案例分析：中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型,51,5.3.2.2,案例分析：,煤炭供应系统流图,53,5.3.2.2,案例分析：,中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型,54,5.3.2.2,案例分析：,中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型,55,5.3.2.2,案例分析：,系统变量说明,5.3,能源供给预测,5.3.1,能源供给的趋势预测法,5.3.2,能源供给的系统动力学预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,57,基于能源储量的供给预测法,考虑市场结构,市场非完全竞争,完全竞争市场,石油峰值理论,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,58,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,59,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法,5.3.3,基于能源储量的供给预测法：,世界石油产量峰值预测,本章小结,能源供给的,绝对稀缺性,能源资源,分布的地缘性,，,使能源供给与需求相比始终处于短边，,成为提高,能源资源配置,的一大,障碍,能源供给不仅存在,总量困扰,，,从长期来看,供给结构,更是亟待,优化调整,能源供给的,价格弹性较小,，,价格对能源供给的,市场调节能力有限,且存在明显的,滞后期,故能源产业的投资发展必须具有,前瞻性,。,能源供给,预测方法,1),基于历史数据的趋势外推,灰色预测模型,，,时间序列建模,，,神经网络,，,系统动力学模型,2),石油峰值论,本章小结,能源供给,67,稀缺性,能源供给的,绝对稀缺性,能源资源,分布的地缘性,使能源供给与需求相比始终处于短边，成为提高,能源资源配置,的一大,障碍,。,结构调整,能源供给不仅存在,总量困扰,，从长期来看,供给结构,更是亟待,优化调整,。,价格弹性,能源供给的,价格弹性较小,价格对能源供给的,市场调节能力有限,，且存在明显的,滞后期,，,故能源产业的投资发展必须具有,前瞻性,。,预测方法,基于历史数据的趋势外推,灰色预测模型,，,时间序列建模,，,神经网络,，,系统动力学模型,石油峰值论,思考题,化石能源与一般产品供给的主要区别是什么？,如何反映能源供给多样性？为什么要提高能源供给多样性？,你认为能源供给的主要影响因素有哪些？它们如何影响能源供给？,你是如何看待,“,石油峰值论,”,的？,68,“,碳化说,”,（门捷列夫，,1876,年）,宇宙成因说（索科洛夫，,1889,年）,碳氢化合物是宇宙固有的，随后地球冷却被吸附凝结于地壳上部，沿断裂上升形成油气藏,岩浆说（库德梁采夫，,20,世纪,50,年代）,地球深处存在,C,、,H,、,O,、,S,、,N,等元素，由其到地表可依次形成甲炔基、亚甲炔基、甲基化合物和甲烷等活性基团，加氢可生成从甲烷开始的各种碳氢化合物及一些复杂的含氮化合物,高温生油说（切卡留克，,1971,年）,实验发现一些矿物在高温高压下可分离出甲烷、乙烷，故认为地壳中的油气是上地幔中的 氧化铁与水反映所得,非生物源,“,地球深处,”,说（高尔德，,1977,年）,69,拓展阅读,：石油无机成因说,-,源起,拓展阅读,：石油无机成因说,-,发展,70,理论缺陷：,1.,无法解释为何世界上,90%,以上的石油都埋藏在沉积岩中,2.,无法解释为何石油具有只有生物有机质才有的旋光性、生物标志化合物,3.,实验室合成生成的仅是一些烃分子，远不是代表油气本身的复杂混合物,71,拓展阅读,：石油无机成因说,-,理论缺陷,