能源经济学(第三版)课件第5章

1、能源经济学第五章 能源供给1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 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目录5.1 能源供给的基本概念 35.1 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45.1 能源供给的基本概念 5.1.1 能源供给含义与性质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

2、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55.1.1 能源供给含义与性质 含义：55.1.1 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5.1.1 能源供给含义与性质6世界三大化石能源储量前10位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75.1 能源供给的基本概念 5.1.1 能源供

3、给含义与性质5.1.2 能源供给总量与能源供给结构 85.1.2 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）。中国能源生产总量与构成 9资料来源：中国统计年鉴2018中国能源产量及居世界位次年份1949198019902000200220042005201020162017一次能源产量 / 百万吨标准煤23.7637.41039.21069.91383.618462290.43121.33460.43590位炭产量 / 百万吨3262010801384.21550.42122.62365.13428.

4、43410.63524位次10311111111原油产量 / 百万吨0.12106138.3163166.9174.5181.4203199.7191.5位次655566577天然气产量 / 亿立方米0.07142.7153272326.640849796513791492位次122019171614766电力产量 / 亿千瓦时4.3300.6621.21355.6165421872500.34207.26133.26604.5位次25642222211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,

5、2004)。中国能源产量及居世界位次年份19491980199020011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11香农-威纳指数【Shannon多样性指数( )】n:

6、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

7、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。 5.1.2 能源供给总量与能源供给结构全球能源供给发展趋势：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 135.1 能源供给的基本概念 5.1.1 能源供给含义与性质5.1.3 能源供给价格弹性145.1.3 能源供给价格弹性14155.1.3能源市场均衡分析 能源供给价格弹性公式 :

8、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。: 155.1.3能源市场均衡分析 能源供给价格弹性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，QP。1. 能源供给价格弹性一般较小 a. 调整产量的难度较大 b.

9、 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）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175.1.3 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= 175.1.3 能源供给价格弹性能源生产弹性系数(能源产量增目录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目录5.1 能源供给的基本概念 185.2 能源供给的

10、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19能源供给1、资源禀赋一国或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205.2 能源供给的主要影响因素5.2.1 资源禀赋20215.2.1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215.2.1资源禀赋资源禀赋指的是一国或地区各种资源的储量5.2.1.1 世界石油资源探明可采储量及分布5.2.1.

11、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225.2.1资源禀赋5.2.1.1 世界石油资源探明可采储量及分布225.2.15.2.1.1 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资料来源：BP5.2.1.1 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245.2.1资源禀赋5.2.1.1 世界石油资源探明可采储量及分布245.2.15.2.1.

12、2 世界天然气资源探明可采储量及分布资料来源：BP（2018）。5.2.1.2 世界天然气资源探明可采储量及分布资料来源：B5.2.1.1 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265.2.1资源禀赋5.2.1.1 世界石油资源探明可采储量及分布265.2.15.2.1.3 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）2502160413881014147410548占世界份额(%)23.715.213.29.614.0100储采比3653

13、6438132304132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。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285.2.1.3 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/PR：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285.2.1.3 世界煤炭资源探明可采储量及分布储采比：反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

14、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295.2.1资源禀赋5.2.1.1 世界石油资源探明可采储量及分布295.2.15.2.1.4 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5.2.1.4 世界可再生能源储量化石能源的可耗竭性，以及燃5.2 能源供给的主要影响因素5.2.1 资源禀赋5.

15、2.2能源价格5.2.3能源投资315.2 能源供给的主要影响因素5.2.1 资源禀赋315.2.2能源价格：OPEC剩余产能与原油价格数据来源：EIA (2019)5.2.2能源价格：OPEC剩余产能与原油价格数据来源：E5.2 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335.2 能源供给的主要影响因素5.2.1 资源禀赋3334 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34 能源投资能源投资能源能否稳定、经济、清洁供给的根本保障5.2.3

16、能源投资能源投资对能源供给的影响体现在两个方面：355.2.3能源投资能源投资对能源供给的影响体现在两个方面：35.2.3能源投资能源投资决策中注意四点：365.2.3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目录5.1 能源供给的基本概念 375.3 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 能源供给预测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

17、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 39 能源供给的灰色预测模型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 对原始时间序列 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 用最小二乘法估计参数a,b，5.3.1能源供给的趋势预测法 当k=1,2,，n-

18、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 当k=1,2,，n-1时，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 例：以中国1991-20085.3.1能源供给的趋势预测法 445.3.1能源供给的趋势预测法 445.3.1能源供给的趋势预测法：GM(1,1)模型拟合结果455.3.1能源供给的趋势预测法：GM(1,1)模型拟合结果5.3.1能源供给的趋势预测法：GM(1,1)预测结果465.3.1能源供给的

19、趋势预测法：GM(1,1)预测结果465.3 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 能源供给预测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485.3.2能源供给的系统动力学预测法5.3.2.1 系统动力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

20、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49系统动力学模型综合考虑能源5.3.2.1 系统动力学模型建模步骤：505.3.2.1 系统动力学模型建模步骤：505.3.2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515.3.2能源供给的系统动力学预测法5.3.2.1 系统动力5.3.2.2 案例分析：煤炭供应系统流图5.3.2.2 案例分析：煤炭供应系统流图535.3.2.2 案例分析：中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型535.3.2.2 案例分析：中国煤炭供应能力的系统

21、动力学545.3.2.2 案例分析：中国煤炭供应能力的系统动力学预测模型545.3.2.2 案例分析：中国煤炭供应能力的系统动力学555.3.2.2 案例分析：系统变量说明555.3.2.2 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 能源供给预测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57基于能源储量的供给预测5.3.3基于能源储量的供给预测法585.3.3基于能源储量的供给

22、预测法585.3.3基于能源储量的供给预测法595.3.3基于能源储量的供给预测法595.3.3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的绝对稀缺性,能源资源分布的地缘性， 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