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我国已是世界第一能源大国，伴随经济持续发展，能源供需规模还将不断增长，能源结构和布局调整将进一步加快，面临保障能源安全、建设现代能源经济和实现能源绿色低碳转型等多重艰巨任务。黄河流域化石能源和可再生能源的资源禀赋优势都十分突出，在保障我国能源安全中的地位更加凸显。但在新的国内外发展形势下，我国能源供需结构和格局不断深刻调整，黄河流域能源基地的地位作用和传统发展方式面临重大变革。
我国人口、经济与能源资源分布不均衡，各地区能源需求刚性增长压力大，面临跨区域能源资源优化配置的长期挑战。在解决能源生产和消费不平衡问题过程中，我国逐步形成了“北煤南运、西电东送、西气东输”的能源跨区域调配格局，其中黄河流域整体是能源的重要来源，对保障我国能源供应安全发挥了关键支撑作用。2017年，黄河流域八省区整体净调出煤炭10.2亿吨，净调出石油2997万吨，净调出天然气175亿立方米，净调出电力1977亿千瓦时。其中，一次能源方面，山西、内蒙古、陕西是净调出省区，山东、河南、甘肃、宁夏、青海是净调入省（见图5-1）。
黄河流域在我国能源供应体系中的地位与作用，既与许多地区资源禀赋条件有关，也与区位优势、产业基础、本地区供需状况等因素有关。例如，石油方面，山东具有沿海地理优势，加之炼油产能居全国首位，2017年本地原油产量为2235万吨，但进口和外省区调入量达9366万吨，不仅满足自身石油需求，还成为石油净调出地区。类似地，宁夏虽然本地原油产量仅0.7万吨，但依托本地炼化产能从外省调入原油590万吨，也成为石油产品净调出地区。电力方面，青海虽然可再生电力发展迅速，但由于本地电力需求快速增长，2017年净调入电力达60亿千瓦时。
图5-1 黄河流域八省区能源调入调出情况（2017年）
资料来源：国家统计局。
从人口、经济、能源资源占全国比重来看，黄河流域在能源资源要素特别是可再生能源资源要素方面优势比较明显，加之整体能源供大于需，在土地资源、能源产业基础等方面具有较好条件，将在较长时期保持能源净调出的状况。作为一个整体，2017年黄河流域八省区能源净调出量占其他地区煤炭消费量的40.2%，石油消费量的8.6%，天然气消费量的9.9%，电力消费量的4.3%。今后随着其他地区扩大利用外来清洁电力规模，加快退出落后的煤炭和煤电产能，推动减量替代煤炭等化石能源消费，黄河流域在我国能源供应保障格局中的地位更加凸显。
从煤炭开发格局变化来看，我国煤炭开发自东、经中、向西转移的趋势明显。新中国成立初期，我国煤炭开发以东北地区为主，改革开放以后，我国提出“稳住东部、战略西进”，“十一五”时期提出“稳定东部、加快中部、适度加快西部”，到“十二五”时期的“控制东部、稳定中部、发展西部”，再到“十三五”时期的“压缩东部、限制中部和东北、优化西部”。随着我国南方地区和东部地区煤炭开发加快退出，黄河流域的山西、陕西、内蒙古地区作为我国煤炭资源最具经济价值和开发潜力的地区，在我国煤炭开发中的地位不断提升。
近年来，随着我国煤炭产量增长放缓，黄河流域煤炭开发格局不断调整。目前，下游山东、河南煤炭资源趋于枯竭，开采条件复杂，生产成本较高，地下煤炭资源开发与城乡建设矛盾突出，生产规模不断压减。上游甘肃、青海煤炭资源有限，生态环境脆弱，水资源紧缺，煤炭产量快速下降。在中游地区，山西水资源和环境承载力有限，煤炭接续资源多在中深部，煤质下降；宁夏煤炭开发强度过高，水资源约束严峻。从煤炭开发趋势来看，山西、内蒙古分别制定了10亿吨和11.5亿吨的煤炭产量控制目标，黄河流域新增煤炭开发主要来自陕北、神东、黄陇区域，其他地区煤炭开发都呈不断下降态势。
未来一段时期，在黄河流域生态保护和高质量发展背景下，山西、陕西、内蒙古地区保障煤炭供应的核心地位不会改变，但煤炭绿色减量和优化开发进程将进一步加快。煤炭需求方面，我国煤炭消费已进入峰值饱和阶段，清洁能源发展对煤炭的替代不断加快，加之打赢蓝天保卫战对各地区减少煤炭消费提出硬约束，我国中长期煤炭需求将显著下降。研究表明，2035年我国煤炭需求相比目前下降10%以上，2050年下降50%以上。煤炭供应方面，我国绿色煤炭资源主要集中在陕西中北部、内蒙古中西部、新疆以及宁夏部分地区
，其他地区煤炭生产将持续减量，加之进口优质煤炭的竞争，黄河流域煤炭开发将进一步向具有资源和环境优势的地区集中。
从油气勘探开发格局变化来看，我国石油开发由陆上、东部为主，发展到陆上和海上并重，稳定东部、发展西部，常规与非常规并重。黄河流域连接了渤海湾、鄂尔多斯、柴达木等盆地，常规与非常规油气资源丰富，分布相对集中。根据中国石油第四次油气资源评价结果，黄河流域鄂尔多斯盆地、柴达木盆地石油资源量分别为146亿吨、38亿吨，天然气资源量分别为30.7万亿立方米、3.5万亿立方米。油气类型多样，非常规油气资源占比较高。其中，鄂尔多斯盆地致密油可采资源量为3.5亿吨，致密气可采资源量为7.1万亿立方米。
黄河流域储产量处于快速增长期，是我国油气生产的战略接替区域。目前，黄河流域总体处于石油勘探早中期阶段，鄂尔多斯盆地、柴达木盆地石油资源探明率分别为52.1%、22.8%，深化勘探的潜力较大。近年来，随着勘探力度不断加大，黄河流域年增油气探明储量持续快速增长。“十二五”以来，鄂尔多斯盆地新增石油储量占西部地区的66%，新增天然气储量占西部地区的49%。2018年，我国又在鄂尔多斯盆地的合水油田新增1个亿吨级油田，在鄂尔多斯盆地的苏里格气田和米脂气田新增2个千亿立方米气田。研究表明，预计到2030年，鄂尔多斯盆地、柴达木盆地累计新增石油地质探明储量50亿吨，占同期全国石油储量增长的1/3左右
。
未来一段时期，通过深化油气体制改革，突破油气勘探开发关键技术，黄河流域将成为加快油气增储上产的重要依托。通过放开油气上游勘探开发，引入外资、民企等新的市场主体，油气勘探市场活力将进一步增强。同时，黄河流域已开发油田仍处于“高含水、中采出”阶段，相比“高含水、高采出”的东部油田，仍有较大的开发潜力。例如，长庆油田通过发展“超前注水、井网优化、压裂改造”等创新技术，2001—2017年原油产量增长了3.6倍。针对鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地等低品位、复杂油藏资源，通过发展智能水驱及渗析采油技术、超稠油原位改质技术、页岩油原位开采技术、纳米驱油技术等，有望大幅提高油田采收率，相当于进一步增加大量可采储量。此外，通过创新勘探开发模式，用非常规思维开发常规油藏，也为老油田找到了新出路。2019年大港油田率先实现陆相页岩油工业化开发，陇东页岩油示范区形成年产50万吨原油产能
。
加快天然气开发利用，能够有效降低对煤炭消费的依赖，与可再生能源发展形成良性互补，是我国实现能源清洁化、低碳化发展的必由之路。近年来，我国天然气消费持续快速增长，但产量增速相对较慢，2019年进口依存度超过45%，成为全球第一大天然气进口国。未来较长时期，在由化石能源为主向非化石能源为主转型发展过程中，天然气作为重要过渡能源的地位更加凸显。在这种背景下，由于天然气市场化价格机制尚未理顺，加大国内天然气勘探开发，提高国产气供应能力，是保障国家能源安全、促进天然气协调稳定发展的重要基础。
黄河流域天然气资源丰富，勘探程度总体较低，持续增储有较大潜力。近年来，黄河流域八省区天然气剩余探明可采储量持续增长，储采比一直保持在40左右，表明天然气开发增长还有提升空间。其中，鄂尔多斯盆地、柴达木盆地天然气资源探明率分别只有29%、12%，通过加深勘探程度，到2030年将有望累计新增天然气探明储量5万亿立方米
。同时，与常规天然气相比，黄河流域页岩气、煤层气等探明率不足5%，非常规天然气资源勘探开发前景广阔。统计显示，2008—2018年，我国煤层气新增探明储量5990亿立方米，约占累计探明储量的84%，主要集中在黄河流域的鄂尔多斯盆地、沁水盆地
。
通过转变勘探开发思路，加快技术进步创新，深化天然气体制改革，黄河流域具有较大的天然气增产空间。在提高采收率方面，目前鄂尔多斯盆地、柴达木盆地常规气田采收率分别为28.3%、46.2%，通过采取寻找剩余气分布、补孔转层、增压开采等措施，预计2030年采收率分别可提高4.3个百分点和4.0个百分点，相当于增加可采储量574亿立方米，并达到延缓老区递减的目的
。同时，伴随技术“瓶颈”突破，致密气、煤层气等开发成本不断下降，有利于加快对低品位储量、深部资源的规模效益开发。研究表明，在当前气价和技术经济条件下，鄂尔多斯盆地有望新增致密气产量超过200亿米
3
/年，新增煤层气产量超过240亿米
3
/年，相比目前非常规天然气产量增长1.3倍。
黄河流域上游地区具有丰富的风能、太阳能等可再生资源，加之幅员辽阔、人烟稀少，可再生能源资源和地理优势突出，是我国高比例发展可再生能源的重点区域。2019年，黄河上游宁夏、青海、甘肃可再生能源电力消费量占全社会用电量比重达50.4%，比全国平均水平高22.9个百分点。其中，青海可再生能源电力消费量比重达81.8%，甚至远高于欧盟国家2019年34.6%的平均水平
。目前，黄河流域上游地区可再生能源已经进入局部地区存量替代化石能源的发展阶段，并且通过扩大外送电力，在其他地区大范围增量替代化石能源过程中发挥了重要作用。
从可再生能源发展格局变化来看，我国可再生能源发展将由集中式为主向集中式与分布式并重方向发展，但黄河流域上游地区可再生能源开发利用高地的地位不会改变。研究表明，我国2050年分布式可再生能源占比将达一半左右，在东部等传统受电地区，依靠发展分布式可再生能源，能源自给率将有所提高。但从总量来看，要实现能源革命发展目标，到2050年我国可再生能源利用规模要提高10倍甚至更多
，黄河流域无论是扩大可再生能源外送，还是提升自身可再生能源利用规模都有很大发展空间。特别是，黄河上游水能资源条件较好，利用水电的灵活调节能力和外送通道，能够与其他能源实现多能互补发展。同时，随着土地等非技术成本占可再生能源开发成本比重不断提高，与中东部人口经济密集地区相比，黄河流域上游地区能源、环境容量和土地要素相对丰裕的综合优势更加凸显。
未来一段时期，伴随可再生能源技术和业态加快创新，黄河流域上游地区有望成为引领国内外清洁能源发展的战略高地。可再生能源开发方面，随着太阳能、风能利用效率不断提高，技术可开发的资源量还将大幅增长。以风能为例，2006—2018年，我国陆地风能资源技术开发量增长了10倍以上
。可再生能源应用方面，在积极应对气候变化背景下，可再生能源作为潜力最大的减排途径，在替代化石能源电力、替代传统供热和液体燃料、拓展氢能等新兴能源利用、支撑黄河流域率先实现低碳转型方面的作用将进一步发挥。培育增长新动能方面，可再生能源产业是绿色产业的重要组成部分，在新一轮城镇化、基础设施建设和产业升级过程中，通过高比例可再生能源与传统能源、交通、工业、建筑等加快融合，不断创新技术和业态模式，有望形成绿色跨越发展的后发竞争新优势。
黄河流域八省区能源发展比较粗放，经济增长对能源相关产业的依赖程度普遍较高。目前，虽然山西开展了能源革命综合改革试点，内蒙古提出建设现代能源经济示范区，青海提出创新国家清洁能源示范省，但黄河流域整体能源利用的技术效率和经济效益不高，八省区单位地区生产总值能耗是全国平均水平的1.3倍，全国能耗强度最高的五个地区中有四个在黄河流域。习近平总书记指出，要把现代能源经济这篇文章做好，紧跟世界能源技术革命新趋势，延长产业链条，提高能源资源综合利用效率。在新一轮能源科技革命和产业变革背景下，作为我国新增能源供应的主要来源，黄河流域是构筑现代能源经济的重要依托。
黄河流域能源基地转型不仅是深化能源革命的必然要求，也是实现北方地区经济高质量发展的重要支撑。近年来，我国区域经济格局出现“南北分化”的新态势，北方地区整体经济发展动力不足。2012—2018年，北方地区经济总量占全国的比重由45.8%降至38.5%。黄河流域八省区是我国北方地区的主体，地理面积、常住人口和GDP总量分别占北方地区的44%、57%和56%，工业增加值和全社会固定资产投资分别占北方地区的61%和62%。加快黄河流域能源基地转型，既是新时期深化能源革命的客观要求，更具有“平衡南北方，协同东中西”的作用，对促进区域协调高质量发展具有重要意义。