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能源消耗分析

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能源消耗分析

能源消耗分析范文第1篇

摘要:中国作为世界第二大能源生产和消耗国,随着经济的不断发展,我国对能源的需求不断扩大。总的来说,我国能源储量比较丰富,在可再生能源方面拥有较大的优势,然而利用情况明显不足。此外能源消耗问题上存在能源利用率低下、人均能源供给率明显不足的问题。在经济不断发展的今天,我们需要分析这些现状,为能源消耗提出相应的改进建议。

关键词:能源;能源消耗;能源供给

一、引言

能源作为制约一个国家发展的重要因素,能源的生产供给直接关系着一个国家的发展。随着全球经济发展进程的加快,世界各国对能源的需求也与日俱增。然而世界一次能源的储量有限,可替代能源的供给尚不足以替代化石能源支持经济社会的发展。目前世界各国对能源的争夺战也逐渐加剧,由此也引发了许多社会、政治问题,能源问题已经上升到关系国家安全、国家发展的战略问题,能源的需求和供给也渐渐演变成多国博弈的焦点。随着我国经济的不断发展,特别是第二产业的不断发展,我国对能源的需求不断加大,能源问题日渐凸显,能源是保障经济和社会发展的基础条件,因此必须要正视我国的能源问题,并有相应的策略以供参考。

二、我国能源概况

作为世界上最大的发展中国家,中国是一个能源生产和消费大国。2011年,我国能源生产总量317987(以万吨标准煤为单位),其中原煤占比778%,原油占比91%,天然气占比43%,水电、核电、风电等占比88%。相较于2010年,原煤生产量增长了88%。根据《BP世界能源统计年鉴2012》的报告,中国在2011年贡献了69%的全球煤炭产量增长,此外中国和美国都是全球风力发电增长的主要贡献者。

我国能源的储量与分布可以根据地理上的特点来进行相关的划分,总的来说西多东少、北多南少。按照对能源种类的划分,我国石油天然气资源主要分布在西部与东部海域,煤炭资源主要分布在华北与西北地区,水力资源主要分布在西南地区,其他可再生资源如太阳能、风能、地热能、潮汐能这些都与地理位置有关,相较于前面提到的几种能源只占少部分,故不详细论述。然而沿海东部城市贡献了国内生产总值的大部分,东部资源的匮乏决定了资源需要大规模的从西部往东部运送,或者从国外进口。能源分布与对能源需求的地区差异严重影响了能源的配置与对能源的有效利用。为此,西气东输、西电东送、南水北调成为了我国能源运输的基本格局。

到2011年年底,我国石油探明储量为20亿吨,产量为4090千桶/日、2036百万吨,列世界第五位,较之于2010年,增长03%;天然气产量为1025亿立方米,较之于2010年,增长81%;煤炭产量为19560(百万吨石油当量),较之于2010年增长88%;可再生能源产量为177百万吨石油当量,较之于2010年增长484%。此外,我国能源综合运输体系发展较快,运输能力显著增强,建设了西煤东运铁路专线及港口码头,形成了北油南运管网,建成了西气东输大干线,实现了西电东送和区域电网互联。总的来说我国能源资源拥有如下特点:

(1)能源资源总量比较丰富。在化石能源中,中国煤炭储量一直比较丰富,储量居世界前列,石油、天然气等其他化石能源也还比较丰富,但存在较大的勘探与开发难度。可再生能源中中,水力资源理论蕴藏量丰富,约合世界水力资源量的12%,列世界首位。

(2)人均能源资源拥有量较低。中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。耕地资源不足世界人均水平的30%,制约了生物质能源的开发。

(3)能源资源赋存分布不均衡。中国能源资源分布广泛但不均衡。煤炭资源主要集中在华北、西北地区,水力资源主要分布在西南地区,石油、天然气资源主要集中在东、中、西部地区和海域。然而中国能源消耗多是东南沿海经济发达地区,这就造成了大规模的能源运输格局。

(4)能源资源开发难度较大。中国煤炭资源地质开采条件较差,只有极少量可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂,埋藏深,勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷,开发难度和成本较大。

三、我国能源消耗现状分析

3.1能源消耗现状

2011年,我国能源生产总量317987(以万吨标准煤为单位),其中原煤占比778%,原油占比91%,天然气占比43%,水电、核电、风电等占比88%。2011年,我国能源消耗总额348002万吨标准煤,其中煤炭占能源消费重量的比重为684%,石油占比186,天然气占比50%,水电、核电等占比80%。

总的来说,我国在煤炭消耗上是能自给自足的,然而在石油的消耗上是需要依赖于大量进口的。但总的来说我国是需要进口能源以满足经济发展对能源的而需求的。煤炭、石油这类化石原料是很难再生的,一旦能源枯竭,势必影响到我国经济运行发展。此外,我国在水力资源、太阳能、风能、地热能等资源上是拥有较大的优势的,只是目前这些项目的开发力度都还不够,如果能对这些资源合理开发,在一定程度上能够缓解我国对能源紧张的局面。

3.2能源消耗结构问题

(1)从能源供给缺口上看:从1992年以来,我国能源消费量就一直大于生产量,供给缺口不断加大。一方面对石油的需求量持续增长,本国所能生产的石油量远远不足以支撑消耗量,石油作为工业经济的重要命脉,如果我们对石油需求的增长不能得到转换或者减少,那么随着油价的攀升,势必在未来需要在石油资源上投入更多的资金;另一方面,煤炭仍然是我国能源消耗的主体,虽说煤炭产量在递增,但其增加的速度比再生的速度快,煤炭资源在未来也许会面临枯竭的时候;较之于前两者,水电、核电等消耗量仍然只是少量,这就从侧面反映出我国能源消耗的结构不合理。

(2)从能源用途上看:在能源的用途上,根据国际能源机构(IEA)的分类,主要包括工业、交通、其他和非能源使用,其中其他用途主要由生活能源构成。与世界主要国家和地区相比,中国能源消费的结构特点是工业能源消费占比偏高,交通能源消费明显偏低,生活能源消费占比明显提高。2010年,按行业分类来看,工业能源消耗占总量的7112%,比上一年增长了388%,而交通运输能源消耗占总量的802%,生活能源占比1064%。总体来看,一国的工业能源消耗占比与工业GDP比重成正比,由于近些年中国工业占GDP比重较高,相应地工业能源消耗占比也明显的偏高。

33能源消耗效率问题

能源使用效率是衡量能源经济效率的常用指标,也称为单位GDP 能耗,是指在一定时期内,一个国家或地区每生产一个单位的国内生产总值所消耗的能源,计算单位为吨标煤/ 万元。万元GDP能耗近年来是我国能源监测的重要指标,为此国家也制定了相应的发展目标。

能源消费弹性系数是衡量能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标,计算公式为:能源消费弹性系数= 能源消费年增长速度÷国内生产总值年增长速度。如果能源消费弹性系数大于1,则本年度单位不变价格的GDP 能耗比上年提高。能源消费弹性系数越大,意味着在经济增长过程中能源的利用效率越低,经济对能源的依赖度越高。2000~2011 年,我国能源消费弹性系数同样呈现偏态分布,在2004年达到高峰为16,其余年份都比它低,08年,受到全球金融危机影响,能源消费弹性系数为041,随着经济形势的逐渐好转,能源消耗弹性系数逐渐回升,在2011年为076,应该还有逐渐上升的趋势。

3.4我国与主要国家能源消耗的比较

(1)能源自给率

能源自给率以能源生产量除一次能源供应量计算。

2009年,世界主要国家的能源自给率如下表所示:

相对于主要发达国家,如美、英、法、德、日本这些国家,中国的能源自给率都要高出他们一些;但在新兴市场经济体中,尤其是“金砖五国”中,中国的能源自给率仅高于印度,较之于俄罗斯,中国的能源自给率就显得很低了。

(2)能源供给效率

能源供给效率以能源供应量除GDP计算,单位为吨标准油/千美元。

2009年,世界主要国家的能源供给效率如下表所示:

相对于主要发达国家,如美、英、法、德、日本这些国家,中国的能源供给效率较高,这体现出中国自己的能源供应量占对GDP的贡献率较高;但在新兴市场经济体中,中国、印度、南非的能源供给效率基本一致,但远低于俄罗斯的量。

(3)人均能源供应量

人均能源供应量以吨标准油/人为单位。

2009年,世界主要国家的人均能源供应量如下表所示:

相对于主要发达国家,如美、英、法、德、日本这些国家,中国的人均能源供应量较低,甚至低于全世界的平均水平180。这体现出中国人均能源供应的不足,这应该与我们国家的人口基数太大有很大的关系。但在新兴市场经济体中,中国的人均能源供给量低于俄罗斯和南非,但高于印度和巴西。

综上所述,中国的能源生产量还是很高的,能源供给效率也比较高,但由于人口基数太大,人均能源供应量明显不足。

3.5能源消耗特点

从上面对能源消耗的现状进行的相关数据分析我们可以看到,中国能源消耗的特点主要体现在:

(1)供需失衡。这主要表现为随着经济的不断发展,能源供需缺口的不断增加;(2)结构不合理。在全球化背景下,我国能源消费问题主要表现为消费总量增加、能源强度上升、能源结构调整缓慢。具体表现在高能耗出口制造业的发展对能源消费的拉动、国际产业转移制约能源消费效率的提高;(3)区域化差异。受我国地理环境的影响,使能源问题受到地域性的影响。地区间能耗差别明显,东部沿海发达城市能耗较高。

四、相关建议

针对我国能源消耗还存在的问题,我们可以从如下方面进行相关的改进:

(1)实现循环经济增长模式

中国必须走新型工业化道路,以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,实现资源节约型的循环经济增长模式。我国也已经把循环经济作为新的“十二五”规划的重要指导原则。建立循环经济发展模式,对提高资源的利用率、缓解资源短缺、减轻环境污染压力,将将发挥巨大效力。

(2)加强节能技术研究和管理

政府要借鉴发达国家的先进做法,加大节能技术的应用,应该采取一些节能新措施(雷鸣《日本节能与新能源发展战略》中对中日能源发展战略有详实的论述)。我们要把节约能源放在首位,实行全面、严格的节约能源的制度和措施,显著提高能源利用效率,全面实施节能优先的能源发展战略。

(3)加大对新能源的开发

煤炭消费在中国的能源消费中一直占据主体地位,因此煤炭在能源问题中是占第一位的,因而无论是技术研究还是政策、法规的制定都要考虑煤的发展。同时要加大油气资源和可再生能源的开发力度,我国在可再生能源方面,比如太阳能、水能、风能等方面拥有较丰富的资源,如果加大对这些能源的开发和利用,能避免煤炭资源在能源消费比重进一步上升。

(4)积极开展能源外交

随着非洲能源资源的开发,我们国家可以在能源出口较为丰富的地区,比如中东地区、拉美地区、俄罗斯、非洲地区可以开展能源外交,通过投资、合作等方式和这些地方共同开发与利用资源。(作者单位:首都经济贸易大学)

本项目受到“首都经济贸易大学研究生科技创新资助项目”资助。

参考文献:

[1]中华人民共和国统计局.中国统计年鉴.2012.

[2]BP.BP世界能源统计.2012.

[3]中华人民共和国统计局.能源统计年鉴.2011.

能源消耗分析范文第2篇

为全面掌握公共机构能源消耗状况,根据县委县政府有关要求,现将我局20__年度能源消耗情况汇总分析,汇报如下。

一、能源消耗总体情况

20__年,我局办公楼总建筑面积750平方米;用能人数80人,其中编制人数20人;公车总数1辆,为汽油车。能源资源消耗主要是办公及日常用电、用水,公车耗油等。

20__年全年用电消耗37265.79千瓦时;用水消耗1195.85立方米;汽油消耗4878.89升。单位建筑面积用电量为49.69度/ 平方米•年,人均用电量为1863.29千瓦时/年,人均用水为59.79升/年,人均单车耗汽油量243.94升/年。

二、能源资源消耗变动情况

经统计,20__年能源资源消耗呈现“有升有降,总体下降”的态势。其中,人均用电量同比下降13.58%,人均用水量同比下降16.7%,人均车耗汽油量同比下降7.22%。

20__年度能源消耗总量同比下降10.32%,实现局级用电、用水、用油能耗指标节约5%以上。

三、下一步的工作打算

20__年我局公共机构节能工作取得了一定成效。但从总体上看,与县委县政府的要求仍有差距。下一步我局将重点采取以下措施,进一步提高公共机构节能的成效。

(一)加大节能改造力度。加强对大能耗设备的监控,尽量减少使用并加大改造力度。严格执行车辆淘汰制度。加快淘汰高耗能的办公设备,完成节能灯管的更换,积极推进办公室资源循环利用。

(二)加强节能宣传教育。进一步增强工作人员公共机构节能的意识,增强工作的主动性和自觉性。适时举办节能专题讲座,提高节能管理能力,营造公共机构节能的良好氛围。

能源消耗分析范文第3篇

作者简介:姚永玲,博士,副教授,主要研究方向为城市经济与城市空间演化。

基金项目:国家自然科学基金项目(编号:41071111);中国人民大学科学研究基金(中央高校基本科研业务专项资金)项目(编号:10XNJ007)。

(中国人民大学经济学院,北京 100872)

摘要 城市发展不仅是生产部门规模的扩大,更重要的是城市综合服务功能的强化和第三产业的发展壮大,尤其是大城市人口的增加、居民生活条件的改善,都在能源消费中占居主要份额。本文综合考虑城市经济增长、人口规模扩大和空间扩张等三方面因素,选取北京市市辖区的统计数据,采用LMDI指标分解方法,将能源消耗分解为经济规模、单位产值能耗、人均能耗、人口密度和能源空间支持系数等五项指标,分析各因素对城市能源消耗的贡献。从经济、人口和空间三个方面所体现的城市发展综合来看,经济因素对能源消耗的贡献最大;人口因素所消耗的能源约占能源总消耗的一半;紧凑型空间可以在很大程度上减少能源消耗。结论认为,城市经济增长和居民生活水平的提高依然是能源消耗的主要因素,技术进步也依然是城市节能减排的主要途径;但是,紧凑型空间正在成为城市节能减排的有效途径,低碳生产与生活方式对实现节能减排具有更大潜力。

关键词 城市发展;能源消耗;LMDI指标分解法

中图分类号 F127 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)07-0040-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.07.007

随着城市的发展势必会带来更多的能源消耗。城市发展不仅是生产部门规模的扩大,更重要的是城市综合服务功能的强化和第三产业的发展壮大,尤其是大城市人口的增加、居民生活条件的改善,都在能源消费中占居主要份额;事实上,很多大城市的服务业已经超过了工业成为城市经济的主体。因此,城市发展在规模扩大和功能提升的过程中,能源消耗特征与生产部门有着明显区别。但是通常的研究大都针对工业生产部门来讨论能源消耗,显然不能全面解释城市能源消耗的影响因素。因此,城市能源消耗研究需要从生产领域转向城市功能和自身发展方面,将城市发展中的经济增长、人口规模扩大和空间扩张等因素纳入其中,以适应城市节能减排的需要。这里的城市发展主要是从城市经济增长、人口规模扩大和空间扩张等三个方面来探讨,围绕这三个方面所设计的综合指标既能反映生产和消费,又能从经济、福利和低碳城市等方面体现未来城市的发展理念。

1 文献述评

工业化和经济快速发展是引起能源消耗的主要原因,因此目前对于能源消耗(或碳排放)及其影响因素的研究主要集中在工业生产部门,针对经济规模、工业内部产业结构、能源利用结构、能源效率(能源强度)和人口结构等因素展开讨论。总体结论是:经济规模和人口规模是能源消耗(碳排放)的主要影响因素,技术进步引起的能源强度(能源利用效率)可以减少能耗,产业结构调整对减少能源消耗的作用较弱[1-6]。可以看出,从生产部门研究能源消耗可以容易得出直接和比较一致的结论,但是由于没有考虑城市与腹地的区别,难以说明城市作为能源主要场所消费的真正原因。随着城市的发展,生产部门能耗在城市综合能耗中的份额越来越小,城市发展的经济因素、人口因素和空间因素对能源消耗的影响远比生产部门复杂,如何从城市综合发展的角度探讨能源消耗的影响因素,显得越来越重要。

目前从城市发展的经济增长、人口规模扩大和空间扩张等因素研究能源消耗的成果主要表现在三个方面。在从城市交通和土地利用角度研究城市能源消耗方面,纽曼和肯沃斯通过城市空间要素与小汽车能耗的关系研究认为,城市密度、土地利用程度是影响城市交通能源消耗的主要因素[7]。更多的学者利用实证方法以各自所在国家的城市为研究对象,对该结论进行了检验。结论认为,各城市的交通工具存在着巨大差别,以小汽车为前提的交通能源消耗研究,缺乏对包括公共交通能源消耗在内的能源消耗与城市空间和交通模式要素的全景分析[8]。戴维德通过建立集成居住密度、车辆使用与燃料消耗的联合模型,认为居住密度上每平方英里减少1000人,家庭就会增加1200英里的车辆出行距离[9]。常世彦等通过MAED模型得出客运周转量的增长是决定我国中长期城市间客运能耗增加的主要因素[10]。郑思齐等对中国城市的研究也发现人口密度与出租车碳排放、公交车碳排放呈显著负相关关系,平均每平方公里增加1000人,会减少家庭出租车碳排放0.424t,减少公交车碳排放0.837t[11];与此同时,城市蔓延将促使居民选择更大而独立的住宅,也大幅度提高了居住碳排放[12]。可见,由城市空间格局决定的交通出行需求和土地利用方式确实在很大程度上影响了能源消耗。但从这些研究中却不能发现空间规模对能源消耗的综合影响程度。

在城市经济增长与生活碳排放的总体关系方面,由于对某种能源的使用存在社会乘数,以及富裕的城市建造了需要消耗更多能源的基础设施,学者们在库兹涅茨倒U型曲线的基础上,得出了城市收入水平和碳排放之间存在显著的正相关关系[13]。杜婷婷等通过三次曲线方程,模拟出了碳排放与人均GDP所呈现的N型曲线表明我国碳排放与经济增长尚处于非平衡阶段[14]。可以看出,这些研究没有指出能源消耗在与经济规模等其它正相关因素中,生活水平提高对增加能源消耗所占的份额。

在人口规模与城市能源消耗方面,格兰瑟和坎恩发现,城市规模与碳排放有密切关系,其中城市的人口规模与碳排放存在一定的正相关。他们认为城市新增的外来人口在改善自身环境的同时也消耗掉了更多的资源,增加了生活碳排放。他们对美国66个大都市区的研究发现,随着城市人口的不断增加,新增人口的人均碳排放量要高于存量人口[15]。张明等通过LDMI分解方法,认为城市化水平是影响城市能源消耗的重要因素[16]。可以看出,其中暗含了城市人口规模因素。但是,如果考虑人口密度与人口规模的关系,以及人口密度与能源消耗的反向关系,这个结论有失偏颇。

由上可见,城市能源消耗不仅要考虑城市的人口规模、经济增长和空间扩张的影响,还要将各因素结合起来综合考虑,才能得出全面和具有比较性的结论。事实上,城市发展的各种要素总是交织在一起的,随着城市发展中人口规模的扩大、经济增长和空间扩张,每种因素的影响都与其它因素共同作用产生复合效应,有的相互抵消、有的相互强化,其作用结果在很大程度上都存在着交互性。亚历山大等认为,经济增长、人口规模的扩大和空间蔓延的影响总是相互的,它们的综合影响最终决定城市能源消耗[17]。但是,上述这些研究都仅观察了某一方面对能源消耗的影响,未能考虑这些因素之间相互作用的总和结果,在解释城市发展对能源消耗影响时存在很大的片面性。本文通过对城市能源消费总量进行分解的方法,将能源消耗总指标分解为经济规模、产值能耗率、人口密度、人均能耗和能源利用的空间效率等分指标,同时将城市增长的这些主要因素纳入城市能源消耗模型,研究城市增长的各因素对能源消耗的综合影响,以弥补这种缺陷。

2 北京市能源消耗与城市规模变化

北京市的能源总消费仅次于上海,位居全国第二。能源终端消耗除了煤炭外,以天然气、液化石油气、燃料气、煤气、电力、热力、油品及地热能、太阳能等可再生能源构成。1986-2000年,平均年增长率为2.6%,2000-2008年平均增速为5.3%。万元GDP能耗由2000年的1.311 t标煤,下降到2008年的为0.541 t标煤,万元地区生产总值能耗下降率年平均为5.855%。

考虑城市规模,市辖区人口由1986年的586.03万人增加到2008年的1158.08万人,面积也由1986年的2738km2扩大到2008年的12187 km2,GDP从1986年的314.700 0亿元增加到2008年的10 325.145 1亿元。市辖区用电、燃气、石油液化气和石油等主要能源用量由1986年的189.244 t标煤增加到2008年的1 838.242 t标煤(见图1)。城市规模的各个方面都得到了极大增长,总体上带来了巨大的能源消耗。

由图1可见,北京市市辖区的能源消耗除1992年以外,呈稳定的上升趋势;城市人口规模增速在2000年有一个小幅下降外,其余年份也具有较大的稳定增长;在空间规模上,由于郊区改制使市辖区面积扩大,空间扩张在在1990和2001年有突然增加,使总量呈台阶状增长;经济规模的增速除1992年和2005年有较大增速外,其余年份的增速均比较稳定。因此,北京市市辖区的能源消耗、人口、经济和面积增速大致具有一致性,但在很多年份同时性较差。显然,各因素在对能源消耗产生综合作用的同时,分别对能源消耗具有不同的相关性,综合结果需要进一步分析。

3 方法与数据

在以指数分解法探究能源消耗(或者碳排放)影响因素的研究中,主要是将影响因素设定为技术水平、产业结构、能源强度和消费结构等方面。可以看出,技术进步、能源结构和能源消费强度等指标是能源利用的自身要素,可以反映生产能耗,却不能解释经济、人口以及空间格局变化而引起的消费需求等间接因素对能耗的影响,因而不能反映城市发展的综合特征。为了揭示城市发展中的城市经济增长、人口规模和空间扩张,以及城市向低碳目标的发展方式等综合要素对能源消耗的总体影响,需要从能源以外的城市增长角度寻找变量。

3.1 研究方法

鉴于上述原因,本文在采用分解分析方法来研究城市规模扩大的各因素对能源消耗的贡献时,选择的自变量将不局限于能源利用直接因素,而是通过城市发展过程中的关键要素同时体现生产和消费,将能源消耗分解为五个方面的因素:①经济规模,用地区生产总值来表示,是能源消耗的主要因素,也是引起生产部门能源消耗的关键因素。②单位产值能耗,代表了人类对能源利用技术的进步,这个指标是能源利用强度(能源利用率)的反映,也与产业结构的作用方向一致,尤其是城市在发展过程中,经济、人口和空间规模的扩大对技术的需求总是与产业结构升级联系在一起,使城市在区域中的地位不断提升,城市功能得到强化。单位产值能耗的降低可以在一定程度上抵消一部分经济规模引起的能源消耗。③人均能耗,反映了人民生活水平提高对能源需求改变的趋势,是能源需求的主要方面。世界经验证明,人均收入的增加总是增加能源消耗。④人口密度,代表了人口规模与空间扩张的关系,在能源利用方面是一个具有双刃剑性质的复杂因素,密度增大可以提高空间利用率减少距离因素引起的能源消耗;但一定面积上人口数量的增加却可以通过人均能耗乘以人口规模数量增加能耗。⑤能源空间支持系数,是假设能源消耗不变,所能支持的城市面积,反映了特定城市发展水平下(包括经济水平、人民生活水平、基础设施水平)的能源利用特征,也反映了城市居民通过减少生态脚印选择的低碳生活方式(包括交通行为和交通需求低碳化而减少的能耗)和城市产业结构调整的城市经济增长方式,其值越大表明城市发展方式趋向低碳型;反之则是高耗能的,如果城市空间过度膨胀,还能引起交通需求上升,带来巨大的交通能耗。作为城市发展的综合指标,这五个方面与生产、消费,经济、人口和空间等因素以及城市经发展、城市福利和低碳城市等方面的关系见图2,它们将从不同层次上体现城市的综合发展。

鉴于上述五项指标与能源消耗是间接与综合影响的关系,因而需要选择一个具有统一表达式的分解方法。对数平均D氏指数方法(logarithmic mean Divisia index,简称为LMDI),可以满足这种要求,而且有效解决了分解过程中的“剩余”和0值问题[9]。

如果用E为能源消耗总量,GDP为地区生产总值,P指总人口,A为市辖区面积;它们在式中的分解变量分别为:能源消费总量变化用ΔE来表示,地区生产总值GDP增长对能源消耗的贡献用ΔEg来表示;单位产值能源消耗E/GDP变动对能源消耗的贡献用ΔEeg来表示;人口密度P/A变化对能源消耗的贡献用ΔEpa来表示;人均能源消耗E/P变化对能源消耗的贡献用ΔEep来表示,能源空间支持系数A/E的变化对能源消耗的贡献用ΔEae来表示。由于模型的结论是综合影响结果,能源全部折算成标煤,故不作行业和能源种类区分。公式和加法分解表达式分别为:

EGDP××××(1)

ΔEEt-E0ΔEg+ΔEeg+ΔEep+ΔEpa+ΔEae(2)

ΔEgln()(3)

ΔEegln(4)

ΔEepln(5)

ΔEpaln(6)

ΔEaeln(7)

3.2 数据

城市增长的各方面特征主要发生在城市辖区,而不应该包括郊区。因此,与其它研究不同,本文选择的所有数据是自1985年以来,北京市市辖区范围内的总人口、面积、地区生产总值作为城市增长要素数据,用电量、燃气、石油液化气(煤炭使用主要在郊区生产企业和平房居住区,这里以城区为研究对象,故不考虑煤炭成分),以及公交和出租车年均用汽油(私人小汽车数据不可得,这里未考虑)等折算成标煤后加总量作为能源消耗数据,原始数据均来源于《中国城市统计年鉴》,一些缺失年份的数据用相关年份的《北京市统计年鉴》数据作必要的系数修正或插值进行补充。其中,公交车按照22560kg/辆年、出租车按照8 432 kg/辆年的汽油用量来计算。

4 结果分析

将1986年以后的每一年都作为前一年的t年,从而每一次都将t作为1(由于1993和1994年数据空缺,故1992-1995年的t值为3),通过对1985年以来每一年比上年各变量的变化量,经过计算得到表1的结果。

表1 各因素引起的能源消耗1985-2008年均变化

总量和比例

Tab.1 Volume and ratio change of city growth factors on

energy consumption

数据来源:《中国城市统计年鉴》(1986-2009),《北京统计年鉴》(1994-1995,1998-2001)。

由表1可以看出,在每年增加的78.52万t标煤的能源消耗中,由于GDP增长带来的能源消耗是130.32万t标煤,由单位产值能耗降低而减少的能源消耗量是51.80万t标煤,由人均能耗增加而带造成了60.45万t标煤的消耗,由人口密度增加而减少的能源消耗是22.18万t标煤,由能源空间支持系数提高而减少的能源使用是38.26万t。它们每年对北京市能源总消耗的贡献分别是:地区生产能总值增长每年增加能耗165.96个百分点,单位产值能耗降低每年减少能耗65.96个百分点,人口密度增加每年减少能耗28.25个百分点,人均能耗增加每年提高能耗76.98个百分点,能源空间支持系数增加每年可节约能源48.73个百分点。

尤其重要的是,当考虑市辖区面积增加是由于行政区划调整而在某些年份突然增加时,能源空间支持系数会出现奇异增加,这时得出的能源空间支持系数A/E的变化对能源消耗的贡献ΔEae是奇异增加的。如1989-1990年,北京市一批县改为市,使市辖区面积从1989年的2 735km2在1990年突然增加到4 567 km2;2000-2001年,北京市的18个区县行政单元中城区增加到16个,使市辖区面积一年内增加了93.60%,而能源消耗却不能在一年内由如此快速增加,这两个奇异值与能源空间利用率的实际不甚符合,故取消后重新计算得出的结果用表中的ΔEae*和ΔEae*/ΔE表示。显然,取消奇异值后,能源空间系数的提高对减少能源消耗影响更大,变为每年减少能耗73.35万吨标煤,减少能源消耗的贡献率达90.50%。这个贡献率比能源利用技术进步的贡献每年高出13.52个百分点,每年也比技术进步多节约能源13.90万吨标准煤。

从生产和消费两方面来考虑,经济规模和单位产值能耗作为生产因素,包括了经济规模、技术进步和产业结构等多种因素,其对能源消耗的贡献为100,与能源总消耗完全相同;人均能耗、人口密度和能源空间支持系数作为消费因素,涵盖了城市的综合消费领域,其对能耗的贡献为0。这说明,北京市的能源消耗最终仍由生产部门决定。

从经济、人口和空间三个方面所体现的城市发展综合因素来看,经济规模、单位产值能耗和人均能耗作为经济发展指标,既体现了城市经济规模和经济发展程度,又反映了经济发展给居民带来的城市福利,其对能源消耗的贡献为176.98%;人口因素既与经济指标交叉、又与空间因素相关,通过人均能耗和人口密度两项指标对能源消耗的贡献为48.73%,与能源空间支持系数相抵消;人口密度和能源空间支持系数作为空间因素,空间的紧凑程度体现了低碳城市理念,其对能源消耗的贡献为-76.98%,可以减少能源消耗,并能抵消城市福利带来的能源消耗增加量。

5 结 论

由上可见,无论是生产还是消费,都是多种因素叠加的结果,单纯从任何一方面得出的结论都有其片面性。而从经济、人口和空间的综合角度分解能源消耗因素,可以从经济规模、技术进步、城市福利、人口和空间组合形成的低碳城市理念等多方面辨析出不同因素对能源消耗的贡献程度,由此可以得出如下结论。

5.1 城市经济增长和居民生活水平的提高依然是能源消耗主要因素

能源利用与经济总量的增加和收入水平的提高呈正相关关系,无论在发达国家还是发展中国家都是最大的现实问题。尽管人类从各个角度想方设法节能减排,但目前仍难以扭转这个趋势。因此,城市必须从技术、管理、社会、意识形态等非经济领域方面寻找减少能源消耗的途径。

5.2 技术进步依然是城市节能减排的主要途径

一直以来,能源利用都是在经济增长和技术进步之间进行博弈。从北京市20余年的数据来看,这一博弈仍然是当前能源消耗的主要阵地。因此,只有不断地进行技术创新、提升产业结构,通过技术手段改变能源利用结构和提高能源利用率、加快经济转型,是城市节能减排的主要任务。

5.3 紧凑型空间是城市节能减排的有效途径

在城市发展的各种要素中,所有要素都与城市空间息息相关。从城市发展的各种途径增加人口密度,提倡精明增长,建设紧凑型城市可以通过基础设施和交通方式与行为的改进,比较有效地减少能源消耗,其作用不可忽视。加之,紧凑型城市所需要的投资远比能源利用技术进步所需投资少、周期短。因此,通过规划、管理、建筑、交通、城市住房政策等多种增加城市人口密度的途径是实现节能减排的有效方式。

5.4 低碳生产与生活方式对实现节能减排具有巨大潜力

低碳生产与生活方式是所有非经济要素的综合体现,但一直以来难以得到比较精确的解释。本文的结论认为,低碳型的生活方式和生产方式对减少城市能源消耗的作用不但比技术进步和紧凑型城市的作用都大,甚至完全可以抵消人均能耗增加带来的能源总消耗,而且投资省、各种物化消耗都低,并且随着文明程度的提高正逐渐被人们所接受。因此,通过城市管理,在居民的意识形态、生存理念、生活细节等方面提倡低碳生活方式;在城市产业结构、企业能源消耗约束、经济增长方式等方面提高能源利用率,在经济发展的基础上提升能源对城市空间的支持系数,在交通行为等方面引导低碳消费,是今后城市节能减排的重要途径。

6 讨 论

节能减排在工业生产部门已经得到了普遍共识,其技术也日臻完善、目标日益明确。而低碳城市目前仅停留在理念层面,其影响因素、技术路线和实施方案都尚未得到一致共识,这在很大程度上影响了低碳城市目标的实现。本文试图扭转人们在生产领域对节能减排的重视而忽视消费领域的作用,欲通过辨析城市节能减排的影响因素,指出实现节能减排的具体途径,为在消费领域进行节能减排提供依据。本文选择的五项指标对能源消耗的认知体系进行了重新辨识,试图针对现代大城市从生产功能走向服务功能的特点,重新认识城市节能减排的主要任务和今后的工作重点。尤其是我国大城市在快速城市化过程中,空间规模急剧扩大,城市蔓延已经成为引起各种城市病的根本原因之一,如何从理性角度认识城市福利,是未来城市必须考虑的问题。五项指标中的能源空间支持系数比较抽象,同时具有双面性,不容易理解。但随着研究的深入,这个指标还可以细化,并可以分解成更多的次级指标,以使低碳城市研究的内容更具体,目标和途径更明确,从而为广大市民所接受。

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Analysis of Beijing Urban Development Factors on Energy Consumption

YAO Yong-ling

(School of Economics, Renmin University of China, Beijing 100872,China)

能源消耗分析范文第4篇

一、规模以上工业能源消费特点

1、综合能源消费总量有所下降。一季度,规模以上工业企业综合能源消费总量为45584.82吨标准煤,比上年同期下降了13.8%;万元产值能耗为0.6592吨,同比下降14.96%;万元增加值能耗为1.6063吨,同比下降19.51%。由于规模以上工业企业能耗下降,一季度节能量达7000多吨。

2、综合能源消费量分类同比普遍下降。从轻重工业看,重工业降幅大于轻工业降幅;一季度重工业能源消费量为6411.56吨,同比下降37.04%,万元产值能耗为0.3683吨,同比下降48.35%,节能量达5000多吨;轻工业能源消费量为38498.54吨,同比下降9.84%,万元产值能耗0.7440吨,同比下降6.00%,节能量为多吨;重工业节能量比轻工业节能量多出3000吨。从产业行业看,采矿业降幅最大,其能源消费量和万元产值能耗量同比分别下降95.48%、95.9%;制造业能源消费量和万元产值能耗量同比分别下降14.41%、14.80%;电力及水生产供应业能源消费量和万元产值能耗量同比基本持平。采矿业降幅大原因是恒泰矿业公司、广源矿业公司、寺村矿产公司、宏源矿业公司采矿洗矿同比减少,均以收矿调矿为主,油和电等能源消费量相应减少。

3、能源消费品种初步呈现多元化的消费的格局。其他能源消费比重的增加,打破了以原煤和电力为主的能源消费格局;一季度其他能源消费量为35589吨,同比增长5%。一季度东糖石龙公司、博华食品公司、湘柳中纤板公司、联鸿茧丝公司、婵宇真织公司、丝绸之路公司等7家规模以上工业企业使用其他能源,同比增长40%。

4、高耗能企业综合能源消费量同比降幅较大。9家高耗能企业综合能源消费量为40887.2吨,同比下降18.05%,万元产值能耗量为0.8785吨,同比下降20.3%;纳入自治区监测的博华食品公司、东糖石龙公司、下田锰矿公司、联壮化工公司等4家重点耗能企业能源消费量为39759.24吨,同比下降18.7%,万元产值能耗为0.9625吨,同比下降19.43%。

二、存在主要问题

1、电力消费增长速度高于产值增长速度。一季度工业总产值为69154万元,同比增长1.2%,规模以上工业企业用电量为4726.38万千瓦小时,同比增长5%,用电量增长比产值 增长高出3.8个百分点。用电量消费增长较大的主要是在轻工业和制造业,轻工业电力消费量同比增长8.21%,产值同比下降4%;制造业电力消费量同比增长5.6%,产值仅增长0.46%。说明电力消费量增长和产值增长不同步,电力消费量因浪费呈过快增长的趋势。

2、平林县工业经济对高耗能经济依赖度较大。一季度高耗能企业9个,占规模以上工业企业21%,工业产值为46542.8万元,占规模以上工业企业的比重68%。说明高耗能工业经济的快速增长,必然会带来能耗的快速增长。

3、工业企业生产设备及生产技术低下,无法适应现代工业企业低耗能的要求。

三、未来工作发展方向

1、走新型工业化道路,制止高耗能行业盲目投资和低水平扩张,对项目的引进,要严格把关,杜绝引进高能耗、高污染、低效益、低水平的建设项目。

2、加强对重点耗能企业的节能降耗管理,提高能源综合利用效率。鼓励高耗企业实行技术更新改造,从技改资金、税收优惠上予以支持。

3、落实产业结构调整政策,积极推进能源结构调整。鼓励企业引进和研制开发节能减排的新技术、新产品、新工艺和新设备,尽可能利用清洁能源和可再生能源为燃料。

能源消耗分析范文第5篇

关键词 能耗回弹; 能源效率; 一般均衡

中图分类号 F206文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2011)11-0044-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.11.008

节能减排已经成为我国促进可持续发展的重要任务以及应对全球气候变化的主要政策之一,其核心就是提高能源效率。一般认为提高能源效率能够减少能耗,但是相关研究表明,在宏观经济层面所能实现的节能效果要远小于微观技术层面上能源效率提高的程度,甚至能源效率提高反而会刺激更多的能源消耗,从而导致能源环境政策失灵,这种能耗反弹现象被称为能源利用效率提高的“宏观经济层面回弹效应(economy wide rebound effects)”[1-3]。也就是说,微观层面的技术变化在经济系统中往往可能被宏观经济中生产和消费领域的要素替代、产出扩张、消费替代和收入增长等一系列效应的调整所抵消,最终反映到宏观经济层面总能源消耗的减少幅度将很难达到技术的预期。由此引发的问题是,中国政府对企业高强度的能源效率刺激政策以及企业微观层面的能源效率技术改进行为的节能减排效果可能不如一般预期的那样有效。中国在生产部门中提高能源效率的努力是否会带来整个经济系统能耗的反弹,其程度又有多大?我们是否从一般认识上过高估计了能源效率政策的节能减排效果?这些问题对于中国节能减排的成效至关重要。本文通过一个中国的环境资源可计算一般均衡(ER CGE)模型分析在生产中提高能源效率对宏观经济系统中总能耗的影响,测算中国能源效率提高的宏观经济层面能耗回弹效应的幅度。

1 文献综述

近年来国际学术界较为关注能源效率政策导致的宏观经济层面能耗回弹效应。Washida通过一个日本经济的CGE模型(EPAM)的模拟研究表明,在全部生产和消费领域中能源效率都提高1个百分点的情况下,日本能源效率提高的能耗回弹效应较为显著,达到53%,忽视这种回弹效应会造成环境政策效果的变形[4]。Allan等使用一个英国的环境经济CGE模型(UKENVI)测算英国经济的在提高能源效率后的能耗回弹效应,研究发现英国的全部生产部门提高能源效率5%,短期的回弹效应将达到50%,长期则为31%,且就长期的影响来看,GDP和就业分别增加0.17%和0.21,能源密集型的部门通过实现更低的产品价格提高竞争力,钢铁和造纸部门受益最大,产出分别增长0.67%和0.46%。模型的模拟也显示,如果能源效率的提高仅在能源生产部门之外,那么宏观回弹效应将会有所减小[5]。Hanley等采用一个苏格兰的环境经济CGE模型(AMOSENVI)模拟研究表明,能源效率政策导致了较为严重的回弹效应,全部生产部门能源效率提高5%的所引发的能耗回弹在短期为55%,而长期则达到134%,这意味着能源效率政策在长期面临失效的风险[6]。

有关中国的能耗回弹效应的研究较少,其中Glomsrd和Wei通过他们建立的中国CGE模型(CNAGE)研究洁净煤技术的发展对中国经济和环境的影响,涉及煤炭利用效率的提高所带来的回弹效应,由于煤炭是中国主要能源来源,提高煤炭利用效率导致生产能力的显著扩张,中国经济将更趋向能源密集型的方向发展,因此结果显示在工厂层面的节能预期并没能反映到宏观经济层面,洁净煤技术发展所带来的能源节约和环境收益几乎会被完全抵消,但是该研究并没有关注其他能源类型利用效率提高的影响效应[7]。王群伟、周德群则使用对数平均迪氏指数法分析技术进步对能源效率的影响作用,结果显示中国近年来宏观能源回弹效应基本在40%左右,但这一测算方法并没有考虑到能源效率变动对一个经济体所带来的系统影响和动态调整[8]。Liang等在一个基于中国2002年投入产出表构建的静态CGE模型中,将所有部门终端能源利用效率提高5%,结果中国总能耗并没有下降,反而增长了0.465%,表现出很大的回弹效应。由于该研究显示的是能源效率提高的短期影响,这一结果与前述国内外研究存在较大差异,其原因诚如作者指出的那样,主要与模型对关键弹性参数存在较大敏感性有关,模型中资本与能源的替代弹性的微小变化可能导致总能源消耗的较大波动[9]。上述研究主要是短期冲击影响和静态分析的研究,尚未关注能源效率提高对中国经济长期的影响效应,难以评估相关能源与环境政策的长期效果。

在研究方法上,由于能源效率变动导致的能源相对价格下降、将同时引发经济系统中的一系列数量巨大和复杂的影响,采用CGE模型较为适合评估全部这些变化的最终影响效果。虽然提高能源效率已经是中国环境政策的重中之重,但是国内学术界采用CGE模型评估该政策潜在的能源回弹效应的研究尚不多见。对于中国这样一个复杂的经济体来说,使用能够反映中国经济结构和特征的CGE模型来研究能源效率提高的宏观经济层面能耗回弹效应显得尤为重要。

2 模型方法

2.1 宏观回弹效应的计算

在一般均衡的框架中考察能源效率变化的影响,假设能源效率变化率为g,能源投入量E和实际利用能值ε,如公式(1)所示,对于最终实际利用的能值而言,能源效率提高1%的效果等同于能源投入量增加1%。

ε•=g+E•

(1)

回弹效应R可表示为实际利用能值变化率与能源效率变化率的比值:

R=ε•/g=1+E•/g (2)

如公式(2)所示,为获得相同的实际利用能值,能源效率提高1%同时能源投入量减少1%,则R=0,表示不存在回弹效应,实现了预期的节能效果。然而在一般均衡的框架中,能源效率变化引发一系列生产和消费水平的变化,实际利用能值并不能由固定的产出水平所决定,从而使得能源效率和能源投入量的变化幅度不一致。若0

R=1+ETEp•E•Tg (3)

2.2 ER CGE模型基本结构

ER CGE模型是以研究能源环境问题为重点的可计算一般均衡模型(CGE),具备CGE模型的多部门、多部门和多经济主体的一般特征,能够模拟技术条件和政策措施对经济系统、能源利用和环境状况的整体影响效应。构建过程中参考了相关文献方程形式和能源投入结构的处理方法[10-12],并对涉及能源投入的生产结构做了进一步的细化。图1简洁描绘了ER CGE模型的基本结构以及要素和商品的流动关系。模型包括30个生产部门,每个部门生产1种典型商品,以及4个市场主体,即居民、企业、政府和国外。模型中部门总产出使用中间投入、资本、劳动和能源的多层嵌套的CES(Constant Elasticity of Substitution,常替代弹性)生产函数来描述,并假设生产者追求成本最小化。所有商品的需求分为4种,即居民消费、政府消费、投资需求和出口,其中,居民消费在可支配收入的约束下最大化Stone Geary效应函数,其一阶条件即线性支出系统ELES(Extended Linear expenditure System),用以描述居民在满足最低生活需要之后根据其对每种商品的边界消费倾向进行消费选择;政府消费和投资需求则根据基期数据外生确定。模型依据阿明顿(Armington)假设将商品区分为国内和进口两种类型,两者之间存在不完全替代关系。因此,国内市场的总供给为这两类商品的CES函数加总,各部门的总产出采用CET(Constant Elasticity of Transformation)函数分配到国内市场和出口,并通过这两类函数对价格的一阶条件来调整商品在国内市场和进出口之间的比例关系以达到成本最小化的需求供给和利润最大化的产出分配。

模型的闭合条件包括商品市场、要素市场、储蓄投资、政府收支和国外收支平衡。商品市场中各商品的总需求等于总供给;要素市场中假设劳动力可在部门之间自由流动且超额供给,劳动报酬固定;资本报酬率内生。储蓄投资均衡中,投资需求外生而市场主体的边际储蓄倾向内生决定;政府收支平衡中,政府储蓄内生而税率固定。国外收支平衡中,实际汇率外生,国际盈余由内生决定。模型中采用消费者价格指数CPI作为价格基准。

模型动态递推机制主要是通过资本积累方程将上述静态模型联接起来,通过资本积累方程来更新每一期各部门的资本存量,当期的资本积累取决于上期的各部门的资本回报率和资本折旧率,同时引入一个收敛系数以避免部门资本积累增长的发散型波动。由于希望将研究重点放在能源要素效率变化的影响上,动态机制中对人口数量和技术变化不做跨时期调整,假设全部时期内除能源外的要素生产率和全要素生产率外生不变,工资率固定且劳动力供给无限。这一机制使得模型能够分析能源效率变化的短期和长期的影响效应,短期均衡中各部门资本充分利用但不能自由流动,而在长期均衡中,资本在各部门中充分调整。ER CGE模型建立在GAMS系统中,采用PATH求解器的MCP(Mixed Complementary Problem)求解策略来计算均衡解。

2.3 能源效率

通常在能源效率研究中考虑技术进步的方法是引入自发能源效率改进(Autonomous Energy Efficiency Improvement,AEEI)因子,反映外生的技术进步对能源效率的影响。而在实际的经济系统中,能源效率受到价格等诸多因素的影响,经济系统和部门层面的实际能源效率变化事实上综合了外生的AEEI和内生的各种效应的变化结果。本文只考虑能源效率外生变化的影响,因此在CGE模型的生产结构中对复合能源投入E引入AEEI因子,处理方法见公式(1)。为简单起见,模型假设外生能源技术进步是“一次完成”的,不涉及时间和资本存量的调整以及相关成本。

2.4 主要能源指标

关注回弹效应的主要目的是研究能源总消耗是否随着能源效率的提高而减少,以及减少的幅度与效率提高幅度的差异。如果能源消耗减少的幅度要小于能源效率提高的幅度,那么表明存在回弹效应,若能源消耗没有减少反而增加,则出现了回火现象。总能耗是煤、石油、天然气和电力的在生产和生活中终端能源消耗的加总。回弹效应程度计算根据公式(3),可计算生产部门能源效率提高的冲击下,经济系统总能耗的回弹效应以及不同能源类型的回弹效应大小。

3 数据处理

3.1 社会核算矩阵

社会核算矩阵(SAM)的基本数据来自国家统计局的“中国2007年42部门投入产出表基本流量表”[13]。此外,有关税收、储蓄、转移支付、贸易盈余、就业和能源等数据来自于《中国统计年鉴》、《中国税务年鉴》、《中国财政年鉴》、《中国劳动统计年鉴》、《海关统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》等出版物。各个生产部门和城乡居民生活的各类能源终端消费量、电力部门的加工转换能源投入量来自《中国能源统计年鉴》,各类数据都以2007年为基期。

SAM中包括30个生产部门。部门划分以“42部门投入产出表”和《中国能源统计年鉴》中“能源平衡表”和“工业分行业终端能源消费量表”为基础,以能够同时获得投入产出数据和能源消费数据的最细分部门划分的方式进行合并处理,得到29部门投入产出表,其中包括1个农业部门、24个工业部门、1个建筑业部门和3个服务业部门。最后根据研究需要,将石油和天然气开采部门拆分为石油开采和天然气开采2个独立的部门,具体方式沿用Li Shantong和He Janus在GTAP模型中对中国投入产出表中这一部门的拆分方法[14]。最后形成30部门投入产出表并构建社会核算矩阵,账户的结构和基本处理方法与典型的SAM类似,采用跨熵法(Cross Entropy Methods)进行对全表进行平衡处理,得到的SAM的汇总表。

3.2 模型参数

ER CGE的模型参数,一类是储蓄率、税率、转移支付率、CES和CET函数中的份额系数和转移系数等技术参数,可直接通过基于SAM表的校准取得;另一类是各种替代弹性和需求弹性等参数,这类参数多数缺乏实证估计的基础,主要通过文献研究进行适当的选择。模型中主要弹性参数如表1所示,有关能源的参数主要在生产结构中,能源与资本复合投入和劳动之间存在一定的替代关系,这与生产过程中机器设备(资本)伴随着能源的投入替代劳动力的启示是相符合的。能源与资本的替代关系则更为复杂,存在短期互补长期替代的关系,原因在于短期内各部门资本存量不变,资本的投入往往伴随着相应的能源投入,即使替代弹性为正也是非常小的数值;而在较长的时期中资本存量的积累往往反映了能源价格的变动,呈现一定的替代性。短期替代弹性与长期替代弹性的差异往往取决于资本折旧和资本形成的速度。相比能源效率政策的短期冲击,我们更关注政策的长期影响,因此认为资本与能源存在长期的替代关系,这一处理方式与GTAP E相类似[11]。

4 结果分析

本文模拟结果显示的是中国所有生产部门能源利用效率提高5%对经济的整体影响效果,能源利用效率提高后经济指标的变化如表2所示,其中短期冲击是在资本存量不变的情况下模型一期均衡计算的结果,表中数字是相对基期(2007年)中国社会核算矩阵的变化的百分比;而

在长期中资本得以跨时期和跨部门的充分调整,显示的结果是相对没有受到能源效率提高冲击的模型长期均衡结果的变化百分比。

结果显示,由于生产部门的能源利用效率提高,导致各部门产出的实际价格下降、国内产品竞争力提高进而促进了经济的整体增长。从进出口贸易所受到的影响来看,进口在短期和长期分别增长了1.81%和6.16%,而出口分别增长了3.15%和11.8%。值得注意的是,生产部门

能效提高后进出口受到国内外相对价格的变化和经济规模增长两种效应的影响,一方面由于国内实际价格下降,出口竞争力提高,中间投入和消费需求中的进口商品比例将有所降低;另一方面由于经济增长刺激所有国内和进口商品的需求增长。其中经济增长效应对进口增长占据主导作用,而价格竞争力提高对出口增长的影响较大。因此,能源效率提高将刺激中国出口的增长,可能进一步扩大中国的贸易顺差。从就业的变化看,理论上由于中间投入和能源的相对价格下降,在生产结构中,存在对增加值(资本和劳动)的替代,并可能产生负面的就业影响。从模拟结果看,实际的替代效应并不大,经济增长效应占主导作用从而促进就业增长,虽然在短期内GDP的就业弹性明显偏小,但是这种负面影响能够在一段时期之后得到修复,长期而言得益于资本的充分调整和产出的增长,就业需求获得0.72%的增长。

在生产部门能源效率提高5%的影响下,所有类型能源的短期消费都出现下降,电力下降2.17%、煤炭下降1.94%、石油下降2.51%、天然气下降1.99%,总能耗下降2.13%,整体来看能耗下降的幅度并不大,显示出较大的回弹效应,电力、煤炭、石油和天然气的能耗回弹效应分别达到50.9%、55.77%、45.59%和48.27%。总能耗的回弹效应为52.38%。这一结果意味着能源效率提高所带来的节能效果,超过一半被抵消。长期来看,各类能源消耗

增加的幅度在2.75%到4.27%不等,总能耗的宏观经济回弹效应达到178.61%,意味着能源效率提高的节能效果不但被完全抵消,经济系统的总能耗还进一步增加。能源利用效率提高后各部门的产出变化如图2所示,虽然在短期内能源生产部门的需求受到抑制,但长期来看所有部门的产出都有不同幅度的增长。能源生产部门短期内总产出受到能效提高的负面影响,主要由于各生产部门能源投入减少。但是长期来看,由于中国经济整体产出的增长,对能源的需求快速回升。能源利用效率的提高确实在开始阶段降低了中国经济的总能耗,但从长期来看,经济增长、高耗能部门的产品竞争力提高以及耗能产品出口的增长,进一步刺激了宏观经济层面对能源的需求。总之,模拟结果显示由于在宏观经济层面的能耗回弹效应的存在,能源效率提高的冲击在长期来看能够刺激中国能源生产和消费,难以达到降低总能耗目的。

图2 中国生产部门能源效率提高5%后各部门产出变化(%)

Fig.2 Output impact of a 5% increase in energy efficiency in all production sectors(%)

5 结 论

本文通过构建一个中国的环境资源CGE模型(ER CGE),测算中国生产部门能源效率提高5%后所带来在宏观经济层面的能耗回弹效应。通过使用一般均衡方法,能够模拟中国经济受到能效提高冲击后系统性的调整以及产出效应和替代效应对能源消费的动态影响。模拟结果显示,生产部门能源效率的提高在初期确实能够降低中国的能源消费,但是这一结果在一段时期后出现了反转,能源效率提高导致能源产品相对价格下降,并通过经济系统中的一系列产出和结构调整刺激能源消费的增长。因而,在技术层面“产量相同投入更少”的努力反映到宏观经济层面则转变成了“生产更多投入更多”,并且加剧了中国经济高耗能的偏好,这种主要由于产出增长和结构调整所带动的能源消耗抵消了技术层面上提高能效所带来的节能效果。宏观经济层面的能源消费反弹是随产出增长和经济结构调整递增的,提高能源效率可能促进中国高耗能产品的消费和出口,引导经济结构向更加高耗能的方向逐渐调整,最终总能耗的增长可能完全抵消能源效率提高的效果,并且还可能进一步刺激总能耗的增加。

上述结论显然并不符合节能减排政策的初衷,但是却可以让我们对中国能源效率政策的作用机制有更进一步的理解。当前,中国政府尽管采取了严厉的节能减排措施,但随着全球金融危机之后的经济回暖和出口回升,中国高能耗高排放的经济发展模式可能仍将继续。因此,为了确保当前的节能减排政策能够有效提升中国的可持续发展能力,不能仅将政策的焦点集中在促进技术层面的能源效率提高上,而是有必要引入一个协调的政策组合来对冲由于能源效率提高所带来的能源产品相对价格下降、能源替代其他要素投入以及高耗能产业过度扩张等刺激总能耗增加的因素。

我们的分析也是一种评估政策在经济系统性影响和长期作用效果的尝试。本文分析结果显示了在微观技术层面和宏观经济层面技术效率变化效应的不同效果,一定程度上说明采用系统性的框架来评估政策作用的重要性。此外,分析结果还显示出政策的实际效果可能在初期符合预期,但是长期来看却可能发生违背并产生负面的效果,这也表明采用长期的视角对政策进行评估的重要性。

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The Economy wide Rebound Effects of Energy Efficiency Increase in Production

LI Yuan long LU Wen cong

(School of Management, Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310058, China)