能源經(jīng)濟學(xué)(第三版)課件第5章

1、能源經(jīng)濟學(xué)第五章 能源供給1能源經(jīng)濟學(xué)第五章 能源供給1目錄5.1 能源供給的基本概念 5.2 能源供給的主要影響因素 5.3 能源供給預(yù)測2目錄5.1 能源供給的基本概念 2目錄5.1 能源供給的基本概念 5.2 能源供給的主要影響因素 5.3 能源供給預(yù)測3目錄5.1 能源供給的基本概念 35.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供給含義與性質(zhì) 5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu) 5.1.3 能源供給價格彈性45.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供給含義與性質(zhì)5.1.1 能源供給含義與性質(zhì) 含義： 能源供給是指在一定時期內(nèi)，能源生產(chǎn)部門在各種可能的價格下，愿意并能夠提供的數(shù)

2、量。 如果由于價格太低，廠商不愿意出售，即使有產(chǎn)品也不能在市場上形成有效的供給。性質(zhì) 當(dāng)今世界供應(yīng)的主要能源為煤炭，石油，天然氣等化石能源，是典型的自然資源，有兩方面的顯著特點：有限性：不僅相對有限，且絕對有限區(qū)域性：在地球上的分布存在數(shù)量和質(zhì)量上的顯著差異55.1.1 能源供給含義與性質(zhì) 含義：55.1.1 能源供給含義與性質(zhì)6世界三大化石能源儲量前10位國家5.1.1 能源供給含義與性質(zhì)6世界三大化石能源儲量前10位5.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供給含義與性質(zhì) 5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu) 5.1.3 能源供給價格彈性75.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供

3、給含義與性質(zhì)5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu) 85.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu) 8中國能源生產(chǎn)總量與構(gòu)成 9資料來源：中國統(tǒng)計年鑒2018（國家統(tǒng)計局，2018）。中國能源生產(chǎn)總量與構(gòu)成 9資料來源：中國統(tǒng)計年鑒2018中國能源產(chǎn)量及居世界位次年份1949198019902000200220042005201020162017一次能源產(chǎn)量 / 百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤23.7637.41039.21069.91383.618462290.43121.33460.43590位炭產(chǎn)量 / 百萬噸3262010801384.21550.42122.62365.13428.

4、43410.63524位次10311111111原油產(chǎn)量 / 百萬噸0.12106138.3163166.9174.5181.4203199.7191.5位次655566577天然氣產(chǎn)量 / 億立方米0.07142.7153272326.640849796513791492位次122019171614766電力產(chǎn)量 / 億千瓦時4.3300.6621.21355.6165421872500.34207.26133.26604.5位次25642222211資料來源：中國統(tǒng)計年鑒2018（國家統(tǒng)計局，2018）；BP（2019）；China Energy Databook v6.0 (LBNL,

5、2004)。中國能源產(chǎn)量及居世界位次年份19491980199020011香農(nóng)-威納指數(shù)【Shannon多樣性指數(shù)( )】n:一次能源供給系統(tǒng)中能源品種數(shù)目 :一次能源品種i的供給量占一次能源供給總量的比例 :反映一次能源供給系統(tǒng)的多樣性程度， 0。當(dāng)只有一種能源品種時， ， ；種類增加時 也相應(yīng)增大能源供給的種類越多(即n越大)，一次能源供給多樣性指數(shù)越大種類數(shù)n一定時， 值變大:各種一次能源供給在所有一次能源供給中比例差距縮??； 值變小:各種一次能源供給在所有一次能源供給比例的差距擴大, 能源供給相對集中在一次能源供給的少數(shù)幾個品種中11香農(nóng)-威納指數(shù)【Shannon多樣性指數(shù)( )】n:

6、5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu)全球能源供給發(fā)展趨勢： 可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、能源供給成本和供給結(jié)構(gòu)的變化決定全球能源多樣化發(fā)展的格局；未來，在發(fā)展常規(guī)能源的同時，新能源和可再生能源將受到重視多樣化清潔化高效化全球化市場化隨著能源新技術(shù)進步及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，能源將清潔化發(fā)展，不僅生產(chǎn)過程清潔化，還要生產(chǎn)更多更好清潔能源，進而引導(dǎo)清潔能源在能源總需求中的比例增大。 世界各國能源加工轉(zhuǎn)換效率差別很大，尤其是發(fā)展中國家能源技術(shù)效率提高的空間較大，世界各國都在積極采取措施，減少浪費，提高能源利用效率隨著經(jīng)濟發(fā)展，各國越來越難以靠本國資源滿足國內(nèi)需求，需要靠其他國家地區(qū)資源供應(yīng)，國際能源貿(mào)易量逐

7、漸增加，主要能源生產(chǎn)和消費國將積極加入到能源供需市場的全球化進程中隨著經(jīng)濟發(fā)展及市場化改革進程加快，能源利用市場化程度提高，政府對其的直接干涉行為減少而服務(wù)作用增大，在完善能源法律并提供良好能源市場環(huán)境方面，政府將發(fā)揮更大作用。 5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu)全球能源供給發(fā)展趨勢：5.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供給含義與性質(zhì) 5.1.2 能源供給總量與能源供給結(jié)構(gòu)5.1.3 能源供給價格彈性 135.1 能源供給的基本概念 5.1.1 能源供給含義與性質(zhì)5.1.3 能源供給價格彈性145.1.3 能源供給價格彈性14155.1.3能源市場均衡分析 能源供給價格彈性公式 :

8、能源供給絕對量 :能源供給變動量 :能源價格絕對量 :能源價格變動量 按照供給法則，供給量與市場價格正向變動， 即能源供給價格彈性與一般產(chǎn)品供給價格彈性一樣，一般為正值。: 155.1.3能源市場均衡分析 能源供給價格彈性5.1.3 能源供給價格彈性短期一般較?。耗茉串a(chǎn)業(yè)投資大，周期長，總量和結(jié)構(gòu)難以做出大的調(diào)整。長期相對較大：能源價格持續(xù)偏高會刺激投資供給，能效提高和能源替代，故長期能源供給總量和結(jié)構(gòu)會增加。圖1 能源供給的瞬時，短期、長期價格彈性 圖2 彈性對均衡的影響供求關(guān)系小幅度的失衡導(dǎo)致較大的價格波動幅度，即圖2中，QP。1. 能源供給價格彈性一般較小 a. 調(diào)整產(chǎn)量的難度較大 b.

9、 化石能源產(chǎn)品還受到儲量的限制2. 供給價格彈性需求價格彈性（一般情況下）5.1.3 能源供給價格彈性短期一般較?。耗茉串a(chǎn)業(yè)投資大，周175.1.3 能源供給價格彈性能源生產(chǎn)彈性系數(shù)(能源產(chǎn)量增長速度相對于國民經(jīng)濟增長速度的比值):1:能源生產(chǎn)增速快于經(jīng)濟增長的速度；=1:表明能源生產(chǎn)增速與經(jīng)濟增速同步。電力生產(chǎn)彈性系數(shù):電力生產(chǎn)總量年平均增長速度與國民經(jīng)濟年平均增長速度之比能源生產(chǎn)彈性系數(shù)= 175.1.3 能源供給價格彈性能源生產(chǎn)彈性系數(shù)(能源產(chǎn)量增目錄5.1 能源供給的基本概念 5.2 能源供給的主要影響因素 5.3 能源供給預(yù)測18目錄5.1 能源供給的基本概念 185.2 能源供給的

10、主要影響因素19能源供給1、資源稟賦一國或一地區(qū)各種資源的儲量2、能源價格3、能源投資5.2 能源供給的主要影響因素19能源供給1、資源稟賦一國或5.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦5.2.2能源價格5.2.3能源投資205.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦20215.2.1資源稟賦資源稟賦指的是一國或地區(qū)各種資源的儲量在很大程度上決定了這個國家能源供給總量和供給結(jié)構(gòu)是影響能源供給最主要的因素受技術(shù)、資金、人力、地質(zhì)等因素的制約，是一個逐步發(fā)現(xiàn)的過程215.2.1資源稟賦資源稟賦指的是一國或地區(qū)各種資源的儲量5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布5.2.1.

11、2 世界天然氣資源探明可采儲量及分布5.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布5.2.1.4 世界可再生能源儲量225.2.1資源稟賦5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布225.2.15.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布資料來源：BP（2018）。5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布資料來源：BP5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布5.2.1.2 世界天然氣資源探明可采儲量及分布5.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布5.2.1.4 世界可再生能源儲量245.2.1資源稟賦5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布245.2.15.2.1.

12、2 世界天然氣資源探明可采儲量及分布資料來源：BP（2018）。5.2.1.2 世界天然氣資源探明可采儲量及分布資料來源：B5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布5.2.1.2 世界天然氣資源探明可采儲量及分布5.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布5.2.1.4 世界可再生能源儲量265.2.1資源稟賦5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布265.2.15.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布國家美國俄羅斯中國印度澳大利亞世界探明儲量（億噸）2502160413881014147410548占世界份額(%)23.715.213.29.614.0100儲采比3653

13、6438132304132資料來源：BP（2019）。儲采比又稱回采率或回采比，是反映化石能源供給的一個重要的相對指標(biāo)。國際通行的計算公式為：R/P，其中R為上年末能源資源儲量，P為上年產(chǎn)量。5.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布國家美國俄羅285.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布儲采比：反映化石能源供給重要的相對指標(biāo)國際通行計算公式=R/PR：上年末能源資源儲量P：上年產(chǎn)量 含義:如果產(chǎn)量維持在目前水平，這些儲量還可開采多少年285.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布儲采比：反5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布5.2.1.2 世界天然氣資源探明可采儲量及

14、分布5.2.1.3 世界煤炭資源探明可采儲量及分布5.2.1.4 世界可再生能源儲量295.2.1資源稟賦5.2.1.1 世界石油資源探明可采儲量及分布295.2.15.2.1.4 世界可再生能源儲量化石能源的可耗竭性，以及燃燒帶來的負(fù)面效應(yīng)，各國都致力于發(fā)展可再生能源太陽能儲量 1千瓦時/平方米可開發(fā)生物質(zhì)能 65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤技術(shù)可開發(fā)水能資源 6.96萬億千瓦時技術(shù)可開發(fā)風(fēng)能資源 96億千瓦時技術(shù)可開發(fā)地?zé)豳Y源 500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤除水能外，風(fēng)能和太陽能發(fā)展迅猛，以德國和丹麥最為突出5.2.1.4 世界可再生能源儲量化石能源的可耗竭性，以及燃5.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦5.

15、2.2能源價格5.2.3能源投資315.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦315.2.2能源價格：OPEC剩余產(chǎn)能與原油價格數(shù)據(jù)來源：EIA (2019)5.2.2能源價格：OPEC剩余產(chǎn)能與原油價格數(shù)據(jù)來源：E5.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦5.2.2能源價格5.2.3能源投資335.2 能源供給的主要影響因素5.2.1 資源稟賦3334 能源投資對能源供給的影響 能源投資能源能否穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔供給的根本保障能源供給物質(zhì)體系形成的基礎(chǔ)能源研發(fā)投資推動能源技術(shù)進步的主要因素 5.2.3能源投資34 能源投資能源投資能源能否穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔供給的根本保障5.2.3

16、能源投資能源投資對能源供給的影響體現(xiàn)在兩個方面：355.2.3能源投資能源投資對能源供給的影響體現(xiàn)在兩個方面：35.2.3能源投資能源投資決策中注意四點：365.2.3能源投資能源投資決策中注意四點：36目錄5.1 能源供給的基本概念 5.2 能源供給的主要影響因素 5.3 能源供給預(yù)測37目錄5.1 能源供給的基本概念 375.3 能源供給預(yù)測5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 5.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法 5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法 5.3 能源供給預(yù)測5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 39 能源供給的趨勢預(yù)測法 灰色預(yù)測模型所需歷史數(shù)據(jù)相對較少，使用靈活方便而得到廣泛應(yīng)用灰色系

17、統(tǒng)理論無規(guī)離散時空數(shù)列是潛的有規(guī)序列的一種表現(xiàn)，廣泛的應(yīng)用于能源預(yù)測隨機過程視為灰色過程隨機量視為灰色量GM(1,1)最基本、最主要的灰色預(yù)測模型5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 39 能源供給的灰色預(yù)測模型5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 對原始時間序列 作一次累加生成,得 ，其中 構(gòu)造一階常微分方程 解得預(yù)測模型： 其中 a為發(fā)展灰數(shù) b為內(nèi)生控制灰數(shù) 5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 對原始時間序列 5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 用最小二乘法估計參數(shù)a,b，得其向量形式： 其中： 5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 用最小二乘法估計參數(shù)a,b，5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 當(dāng)k=1,2,，n-

18、1時，算得的數(shù)據(jù)為擬合值；當(dāng)kn時，計算出預(yù)測值。然后用累減運算還原，即: 5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 當(dāng)k=1,2,，n-1時，5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 例：以中國1991-2008年能源產(chǎn)量數(shù)據(jù)為原始序列，建立GM(1,1)模型，對我國未來能源產(chǎn)量進行預(yù)測5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 例：以中國1991-20085.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 445.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 445.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法：GM(1,1)模型擬合結(jié)果455.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法：GM(1,1)模型擬合結(jié)果5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法：GM(1,1)預(yù)測結(jié)果465.3.1能源供給的

19、趨勢預(yù)測法：GM(1,1)預(yù)測結(jié)果465.3 能源供給預(yù)測5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法 5.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法 5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法 5.3 能源供給預(yù)測5.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法5.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型5.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測模型485.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法5.3.2.1 系統(tǒng)動力5.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型49系統(tǒng)動力學(xué)模型(System Dynamics，SD)綜合考慮能源資源、能源需求、能源運輸、能源投資、生態(tài)環(huán)境等因素是結(jié)構(gòu)、功能、歷史的方法的統(tǒng)一基于系統(tǒng)論，吸收了控制論、信息論的精髓著重于

20、描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)仿真模型，強調(diào)系統(tǒng)發(fā)展中的行為和發(fā)展趨勢5.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型49系統(tǒng)動力學(xué)模型綜合考慮能源5.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型建模步驟：505.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型建模步驟：505.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法5.3.2.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型5.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測模型515.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法5.3.2.1 系統(tǒng)動力5.3.2.2 案例分析：煤炭供應(yīng)系統(tǒng)流圖5.3.2.2 案例分析：煤炭供應(yīng)系統(tǒng)流圖535.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測模型535.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)

21、動力學(xué)545.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測模型545.3.2.2 案例分析：中國煤炭供應(yīng)能力的系統(tǒng)動力學(xué)555.3.2.2 案例分析：系統(tǒng)變量說明555.3.2.2 案例分析：系統(tǒng)變量說明5.3 能源供給預(yù)測5.3.1能源供給的趨勢預(yù)測法5.3.2能源供給的系統(tǒng)動力學(xué)預(yù)測法 5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法 5.3 能源供給預(yù)測5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法57基于能源儲量的供給預(yù)測法考慮市場結(jié)構(gòu)市場非完全競爭 完全競爭市場 石油峰值理論5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法57基于能源儲量的供給預(yù)測5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法585.3.3基于能源儲量的供給

22、預(yù)測法585.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法595.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法595.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法： 世界石油產(chǎn)量峰值預(yù)測5.3.3基于能源儲量的供給預(yù)測法： 世界石油產(chǎn)量峰值預(yù)測本章小結(jié)能源供給的絕對稀缺性,能源資源分布的地緣性， 使能源供給與需求相比始終處于短邊， 成為提高能源資源配置的一大障礙能源供給不僅存在總量困擾， 從長期來看供給結(jié)構(gòu)更是亟待優(yōu)化調(diào)整能源供給的價格彈性較小， 價格對能源供給的市場調(diào)節(jié)能力有限,且存在明顯的滯后期 故能源產(chǎn)業(yè)的投資發(fā)展必須具有前瞻性。能源供給預(yù)測方法 1)基于歷史數(shù)據(jù)的趨勢外推 灰色預(yù)測模型，時間序列建模，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)動力學(xué)模型 2) 石油峰值論本章小結(jié)能源供給的絕對稀缺性,能源資源分布的地緣性， 本章小結(jié)能源供給67稀缺性能源供給的絕對稀缺性能源資源分布的地緣性使能源供給與需求相比始終處于短邊，成為提高能源資源配置的一大障礙。結(jié)構(gòu)調(diào)整能源供給不僅存在總量困擾，從長