能源强度与经济结构变化探究

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一、中国能源经济的基本趋势

1.1我国经济总量、产业结构及能源消费的基本趋势

1978-2000年间,我国经济总量持续增长,按照1978年不变价格计算,GDP增长了6.3倍。尤其在1993年加快社会主义市场经济建设以后,GDP年均增长率达到10%以上,第二产业(根据国家统计年鉴[10]计算,包括工业和建筑业)GDP增长率一度接近20%。虽然在1997年亚洲金融危机之后GDP增长有所减缓,但仍然保持了7%以上的年增长率,其中第二产业GDP保持了10%以上的增长。反映了按照1978年不变价格计算的1980-2000年我国国内生产总值及各产业国内生产总值的增长趋势。

在产业结构上,第一产业除了改革初期在经济中的比重有所上升外,其后基本是持续下降;第二产业的比重在80年代从48.5%一直下降到1990年的41.6%,此后保持了增长的趋势,但在1996年之后在50%左右稳定了下来;第三产业(根据国家统计年鉴计算,包括交通运输、仓储、邮电通信、批发和零售贸易及餐饮业)比重在1992年之前持续增加,然后由于第二产业比重的上升而出现了波动。与此同时,能源消费总量在1996年之前持续稳定增加,平均年增长率为5.36%,到1996年达到最高点138948万吨标准煤,1997-1999年连续下降,年增长率为-2.16%。从分行业能源消费趋势(图3)可以看出,能源消费的下降主要发生在第二产业和生活消费,其他行业和部门的能源消费趋势都基本保持了稳定。

1.2我国能源强度的变化趋势

经济总量和能源消费的趋势决定了我国能源强度的趋势和波动,从图4可以看出,我国能源强度下降的趋势在1988年后有所减缓,这是由于经济增长速度,尤其是工业增加值增长速度下降引起的;此后在1993年和1996年均出现了加速下降的趋势:1993年的加速下降是经济增长速度提高引起的,而1996年后的加速下降则主要是由于关停小煤矿引起的能源消费量下降所引起的,尽管当时的经济增长速度同时略有降低,但能源消费量的下降主导了能源强度的变化。能源消费量下降的趋势在1999年之后逐渐消失,因此,能源强度的下降速度也随之减缓。图4同时显示出第二和第三产业的能源强度受上述三次经济和能源消费量波动的影响很小,基本保持了稳定的小幅下降,显示出了能源强度变化外在性的特征。

我们认为,能源强度的变化虽然在计算公式上是由经济总量和能源消费量所决定的,但在本质上,它是节能技术进步、管理水平提高以及体制创新的结果。因此相对经济总量和能源消费量而言,能源强度在很大程度上是一个外生变量。也就是说,不是经济总量和能源消费量决定了能源强度,而是经济总量和能源强度决定了能源消费量,能源强度实际上是随着技术进步和管理水平提高而逐渐下降。尽管如此,短期的能源供给下降或者需求上升引起的能源价格上升,也会造成能源消费者减少能源消费或者进行能源替代,进而促使能源强度的下降。

从能源强度的下降幅度来看,20年间,能源强度从1980年的14.34下降到了2000年的4.87,平均每年下降0.52,其中仅仅在1997-1999年间,能源强度就下降了26.64%,尽管这种能源效率的提高速度引起了众多的争议,但我们从能源强度下降幅度的数据中(图5)可以看出:20年间的能源强度变化幅度除了1990年之外,基本在-0.2-0.8之间波动,而且表现出明显的周期性。因此,我们认为不能仅仅因为1997-1999年经济保持增长的同时出现了能源消费量大幅下降,就认为中国能源或经济统计数据存在问题。从能源强度下降的幅度来看,这种能源效率的提高速度在以前的年份就曾经发生过。在中国1997年后大量关闭小煤矿,控制能源供给,促使能源消费者加强能源节约和能源替代的情况下,中国经济的能源利用效率再次出现较快上升是完全可能的。尽管如此,中国在20年间能源强度持续下降的现象是其他发展中国家以及发达国家经济增长过程中所没有过的,因此,对能源强度下降背后影响能源效率提高的因素进行分析和解释仍然非常必要。这对于中国未来的能源经济发展,以及其他发展中国家的经济发展都有着现实的借鉴意义。

二、基于结构份额与效率份额的能源强度分析方法

本文所说能源强度是指单位国内生产总值所消耗的能源数量,即e=EY,其中:E表示能源消费量(万吨标准煤),Y表示国内生产总值(亿元人民币)将E和Y分别按照三次产业进行分解,即E=∑iEi,Y=∑iYi,i=1、2、3由此将e进行分解,得到:e=∑iEi∑iYi=∑iei·Yi∑iYi=∑iei·yi,i=1、2、3其中:ei表示第i次产业的能源强度yi表示第i次产业产值占国内生产总值的比例由e=∑iei·yi,可以看出总体能源强度取决于两个因素,一个因素是各产业的能源强度,反映了各产业能源利用效率的高低;另一个因素是产业结构,反映了各产业在国民经济总量中所占的比重。通过数据的关联性分析,我们发现许多因素都与能源强度下降之间存在相关性,比如市场化程度、国际贸易量、固定资产投资量等等。

但实际上这些因素都是通过影响产业结构或各产业能源强度的变化进而间接的影响整体能源强度的变化,因此,对能源强度的分析,首先应该着眼于对产业结构以及产业能源效率变化对能源强度影响的分析。令en(n=0、1、2…N)表示第n期的能源强度,e0表示基期的能源强度则有en=∑ieni·yni,e0=∑ie0i·y0i,(i=1、2、3;n=1、2…N)为了分析结构变化和效率变化对能源强度的影响份额,将en进行分解:en=∑ieni·yni=∑ie0i·y0i+∑ie0i·(yni-y0i)+∑i(eni-e0i)·yni由此,能源强度的变化可以分解为:△e=en-e0=∑ieni·yni-∑ie0i·y0i=∑ie0i·(yni-y0i)+∑i(eni-e0i)·yni,(i=1、2、3;n=1、2…N)其中:e0i·(yni-y0i)表示由于第i产业在总产出中所占比重变化导致能源强度的变化量,∑ie0i·(yni-y0i)表示由于整体经济结构变化导致能源强度的变化量,则能源强度变化中的结构份额为:∑ie0i·(yni-y0i)∑ieni·yni-∑ie0i·y0i,(i=1、2、3;n=1、2…N)①(eni-e0i)·yni表示由于第i产业能源利用效率变化而导致能源强度的变化量,∑i(eni-e0i)·yni表示由于全部产业能源利用效率变化而导致能源强度的变化量,则能源强度变化中的效率份额为:∑i(eni-e0i)·yni∑ieni·yni-∑ie0i·y0i,(i=1、2、3;n=1、2…N)②为计算当年能源强度变化中的结构份额和效率份额,取第n-1期为基期,则当年能源强度变化中的结构份额为:∑ien-1i·(yni-yn-1i)∑ieni·yni-∑ien-1i·yn-1i,(i=1、2、3;n=1、2…N)③当年能源强度变化中的效率份额为:∑i(eni-en-1i)·yni∑ieni·yni-∑ien-1i·yn-1i,(i=1、2、3;n=1、2…N)④能源强度变化中的结构份额①和效率份额②分别表示了从基期以来能源强度变化总量中,经济结构变化和能源效率提高分别提供的贡献率;当期的结构份额③和效率份额④则分别表示了结构变化和效率提高的影响在当年能源强度变化幅度中所占的比重。当结构份额和效率份额为正值时,说明其推动力与能源强度的变化是同向的;如果是负值,则表示其影响方向和能源强度的变化方向是相反的。

三、结果分析与讨论

3.1三次产业结构变化及效率提高对能源强度的影响份额

依照上述计算方法,根据历年中国统计年鉴和中国能源年鉴数据[11],我们对中国大陆1980-2000年间三次产业结构变化以及表示了计算的结果。图6中的两个阴影响部分分别表示了各年当期能源强度变化幅度中的结构份额和效率份额。从计算结果可以看出,除去1989年前后出现的经济波动之外,其他各年的能源强度变化中,效率份额都是能源强度下降的主要因素。在1993年之后,结构份额大都成为负值,也就是说,经济结构的变化实际上反而促使了能源强度的上升,我国能源强度的下降完全来自效率份额,即各产业能源效率的提高。1980-2000年的20年间,结构份额累计为-1.76%,而效率份额累计达到了101.7%,即1980-2000年期间,我国能源效率的提高全部是由各产业能源效率提高所推动的。

3.2三次产业效率份额的比较

通过以上分析我们知道:我国能源强度下降基本上完全来自各产业能源效率提高,因此有必要对各产业的效率份额进行分析。按照效率份额的计算方法,(eni-en-1)i·yni∑ieni·yni-∑ien-1i·yn-1i(i=1、2、3;n=1、2…N)表示了在能源强度下降中第i产业的效率份额。由此可以计算出三次产业各自的效率份额。图7是三次产业各自效率份额的计算结果。从图7中可以清楚的看出:1985年以后(除去1989年前后的波动),第二产业的效率份额基本都在100%以上,因此,可以进一步把我国能源强度下降的动力归结到工业能源效率的提高。1991年之后的10年间,第二产业的效率份额平均达到了124%,第二产业的效率提高不仅抵消了其他产业能源消费波动以及产业结构变化导致能源强度上升的影响,而且推动了能源强度持续快速的下降。

四、结论

能源强度反映的是能源的利用效率。我国能源利用效率虽然有了很大的提高,但相对发达国家来看,能源强度的下降仍然有很大的空间。在我国制度变革和逐步开放的时期,正是持续不断的制度创新、管理进步和技术引进并扩散推动了我国能源强度出现持续快速下降,这一下降过程实际上反映了我国在经济体制、管理方法和技术水平等方面与世界逐步接轨融合的过程。因此从我国能源强度下降过程来看,其前后下降趋势基本上是一致的,就这一方面来说,我国能源经济统计数据并没有表现出明显的异常。以此分析为基础,本文将能源强度变化分解为结构份额和效率份额,提出了结构份额和效率份额的计算方法,并基于我国现有的统计数据进行了分析。结果表明:我国能源强度下降的主要动力来自于各产业能源利用效率的提高,其中,工业能源强度的下降是整体能源强度下降的主要原因。因此,通过本文的分析,可以确定我国能源强度研究的主要着眼点应该放在工业能源强度的下降:到底是各工业行业的结构变化还是技术进步引起的能源效率提高最终促使工业能源强度下降应该成为在这一领域进一步研究的课题。