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user: 3. 北京市能源消费趋势预测 3.1. 预测思路及方法 目前，能源消费测模型主要为STIRPAT模型、LEAP模型、MARKAL-MACRO模型等 [ 11 ] [ 12 ] 。考虑到未来十余年是北京市经济社会发展大调整、快转变的关键时期，相应的能源消费也将出现非常规变化，故本文选取LEAP模型(长期能源替代规划系统)作为基础预测模型。相比其他模型，该模型的优势是拥有灵活的结构，可根据研究对象特点、数据可得性、分析目的等构造数据结构，分析不同情景下的能源消耗。该模型采用的是自下而上法，对一些重要的因素，如技术进步、能源效率、市场变化等，主要依靠调查研究、专家判断等外部输入。通过对各子部门的能源需求量相加，可得到部门的能源需求，以此类推，将不同部门的能源需求量相加，便可得到整个地区的能源需求。即： 能源需求 = ∑各部门能源消费量 各部门能源需求量 = 活动水平 × 单耗 其中，活动水平指标主要有存量(保有量)、产品产量、周转量、增加值等，单耗指标相应有单位存量单耗、单位产量单耗、单位周转量单耗及单位增加值单耗等。 具体而言，考虑北京能源消费特点，按照中国能源统计的部门划分体系，文章将能源需求部门划分为第一产业、第二产业、第三产业及居民生活，其中，第二产业包括工业和建筑业，工业重点分析六大高耗能行业 1 及部分能耗较高的医药、汽车制造等制造业，其他行业则进行合并分析；第三产业包括交通运输业和其他服务业，其他服务业重点分析能耗占比较大的批发零售业、住宿餐饮业、房地产业等行业，其他行业进行合并分析(见图6)。 3.2. 模型基本输入变量 基本输入变量包括历史数据和情境设定数据。历史数据包括地区国内生产总值、人口数量、产业增加值、产业能耗、工业产品产量、各类建筑物建筑面积、各种类型交通工具数量及周转量、居民家用电器数量等，数据主要来自历年北京统计年鉴和相关文献数据，分析确定活动水平；在进行各项情景设定时，主要依据北京城市总体规划(2016年~2035年)、“十三五”规划纲要及各类专项规划、各区规划，并重点结合实地调研情况综合判断。其中， 第一产业以产业增加值为活动水平，通过历史能耗数据和活动水平计算产业单耗。 图6. 北京市能源消费预测LEAP模型能源需求框架图 工业中的石油加工业，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼及压延加工业，电力、燃气和水的生产制造业，汽车制造业等分别以相应的原油加工量、水泥产量、粗钢产量、装机容量、汽车产量为活动水平；化学原料及化学制品制造业，有色金属冶炼及压延加工业，医药制造业，计算机、通讯和其他电子设备制造业，以及其他行业分别以各行业增加值为活动水平，以各行业历史能耗数据及相应活动水平计算单耗。 建筑业以行业增加值为活动水平，通过历史能耗数据和活动水平计算建筑业单耗。 交通运输业以航空、道路和铁路运输等客货运周转量及各类交通工具数量为活动水平，并计算确定各类交通方式单耗水平。 批发零售业、住宿餐饮业、租赁和商务服务业，以及其他行业分别以各行业增加值为活动水平；房地产业、教育业分别以相应的房地产开发面积、各级学校数量及入学人数为活动水平，通过行业历史能耗数据及相应活动水平计算单耗。 居民生活以常住人口数量、私人机动车数量、节能家电占有率、清洁能源比重为活动水平，通过历史能耗数据确定人均生活能耗强度。 采用以上数据与相关情境指标建立LEAP模型，重点预测各行业2020年、2025年及2035年的能源需求量。 3.3. 北京市经济社会宏观情景判断 立足北京城市总体规划及相关规划文件 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] ，对北京市未来一段时间的GDP增长、产业结构、人口增长、城市化率、建设规模等因素进行预判，形成如下结论(见表1)。 地区生产总值增速将小幅下降并趋于稳定。北京市经济增速自2011年以来明显放缓，从之前年均两位数的高速增长下降至“十二五”期间的年均7.5%，预计“十三五”期间年均增速为6.5%左右，到“十四五”时期将降至6%左右，2025年之后基本稳定在5.5%。 2025年前后非首都功能疏解基本完成，“高精尖”经济结构基本形成。疏解一般性制造业、区域性物流基地和专业市场等将于2025年前后取得成效，科技、金融、文化创意等服务业以及集成电路、新能源等高技术产业成为支撑产业，预计到2025年北京市第三产业增加值比重达到85%左右并保持稳定，“高精尖”经济结构成为引领经济社会发展的主要动力。 城市化率已进入缓慢增长状态，人口规模趋于稳定。2015年北京城市化率达到86.5%，已进入稳定阶段。人口规模预计在2020年末达到稳定，控制在2300万人之内且长期稳定在这一水平。预计到2020年人均GDP将超过2万美元，2030年将超过3万美元。 城乡建设规模将实行减量控制。目前，北京城乡建设用地规模为2921平方公里，到2020年，城乡建设用地规模减至2860平方公里左右，到2035年减至2760平方公里。未来北京将实行减量发展，对新增用地和新增产业形成更加严格的约束 [ 13 ] 。 3.4. 预测结果分析 3.4.1. 第一产业能源消费预测 第一产业增加值比重不足1%，近年来产业增加值及能源消费量已呈下降态势。北京市明确提出发展都市型现代农业的目标，继续缩减传统农业规模，预计产业增加值仍将下降。同时，随着产业内部结构优化和技术水平提升，能源利用效率将进一步提高。通过模型预测，“十三五”期间第一产业能源消费量年均降幅约为3.7%，2020年能耗量为70万tce，2025年为67万tce，之后基本保持平稳。 Table 1 Scenarios of economic and social development in Beijing from 2016 to 203 2016~2020年 2020~2025年 2025~2035年 经济增速 年均6.5% 年均6% 年均5.5% 人均GDP 超过2万美元 超过2.5万美元 超过3万美元 产业结构 第三产业比重超过80% 第三产业比重达到85%， 三次产业内部结构更加优化 第三产业比重稳定在85%， “高精尖”经济结构形成 城市化率 基本稳定 基本稳定 稳定 建设规模 到2020年减至2860平方公里 减量发展 到2035年减至2760平方公里 人口规模 控制在2300万以内 稳定在2300万人以内 稳定在2300万人以内 表1. 2016~2035年北京市经济社会宏观发展情景 3.4.2. 第二产业能源消费预测 1) 工业能源消费预测 2008年之后，北京市工业增加值比重降至20%以下并呈持续递减态势，高耗能、高污染产业逐步疏解退出，北京市已进入到工业化后期发展阶段。根据《北京市新增产业的禁止和限制目录(2015版)》、《北京市工业污染行业生产工艺调整退出及设备淘汰目录(2017年版)》及相关产业发展规划，北京市将大力推进不符合首都城市战略定位的行业、生产工艺疏解退出，重点发展高附加值的战略性新兴产业。另一方面，通过实施工业企业绿色制造技术升级行动、开展能耗监测及精细化管理等综合手段，工业单位增加值能耗将进一步下降。模型预测显示，由于电力、热力等能源基础设施规模扩大，“十三五”期间北京市工业能耗降幅将较前期明显收窄，年均降幅在0.1%左右，2020年能耗量约为1780万tce；之后，工业能耗继续下降，年均降幅维持在0.5%~0.8%左右，到2025年能耗量约为1740万tce，2035年降至1640万tce。 2) 建筑业能源消费预测 伴随北京城市副中心、新机场、环球影城等重大项目推进，以及京津冀协同发展带来的建设需求，“十三五”期间北京市建筑企业将迎来新一轮的工程建设高潮，模型预测显示，建筑业能耗将保持年均2%的增长，2020年达到130万tce，预测到2025~2035年间建筑业能耗需求将趋于平稳，能源消费量约为125万tce。 3.4.3. 第三产业能源消费预测 1) 交通运输能源消费预测 北京市新机场将于2019年建成投运，预计在2020~2030年间全市航空运输业客货运周转量将呈现较大幅度攀升，之后增速逐步趋缓。北京市轨道交通里程、公路网总里程及铁路营业里程在未来一段时间内还将大规模增长。这一过程中，也伴随着机动车能源利用技术的进步、新能源汽车的推广、机动车拥有量的饱和及城市公共交通服务设施的逐步完善，交通运行效率将达到更高水平。模型预测显示，2016~2025年间北京市交通运输能耗将保持6%的强劲增长，之后增速将逐步放缓。 2) 服务业其他行业能源消费预测 在增长动力由要素驱动、投资驱动向创新驱动、消费驱动转换过程中，北京市服务业实现快速增长，其中现代服务业占地区生产总值的比重已接近60%。未来一段时间内，服务业(除交通运输外)发展将更加聚焦高端环节，金融、科技、文化创意等现代服务业将继续发展壮大，而单位增加值能耗较高的批零、餐饮等传统服务业发展将有所放缓。模型预测显示，2016~2025年间全市服务业(除交通运输外)将以2%的低速增长，并在2030年后趋于平稳并出现负增长。 3.4.4. 居民生活能源消费预测 当人均GDP、居民生活水平及城市化率达到一定程度后，居民生活能耗增速将放缓并最终实现零增长 [ 17 ] 。模型预测显示，2016~2025年居民能耗仍将继续保持增长态势，但增幅逐步放缓，2020年生活用能约为1690万tce，2025年达到1780万吨标煤。随着人口规模稳定、高效节能家电产品普及以及节能行为提升，人均生活能耗出现下降，到2035年居民生活能源消费量将降至1735万tce。 综上分析，北京市不同部门能源消费峰值的出现时间将呈现为农业–工业–生活–服务业的顺序。目前，北京市已经先后达到了农业、工业能源消费拐点，未来一段时间内合理控制服务业和生活领域能消费量及增速，将是实现北京市能耗达峰的关键。