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摘要:中國作為世界第二大能源生產(chǎn)和消耗國,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國對能源的需求不斷擴(kuò)大??偟膩碚f,我國能源儲量比較豐富,在可再生能源方面擁有較大的優(yōu)勢,然而利用情況明顯不足。此外能源消耗問題上存在能源利用率低下、人均能源供給率明顯不足的問題。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天,我們需要分析這些現(xiàn)狀,為能源消耗提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。
關(guān)鍵詞:能源;能源消耗;能源供給
一、引言
能源作為制約一個(gè)國家發(fā)展的重要因素,能源的生產(chǎn)供給直接關(guān)系著一個(gè)國家的發(fā)展。隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的加快,世界各國對能源的需求也與日俱增。然而世界一次能源的儲量有限,可替代能源的供給尚不足以替代化石能源支持經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。目前世界各國對能源的爭奪戰(zhàn)也逐漸加劇,由此也引發(fā)了許多社會、政治問題,能源問題已經(jīng)上升到關(guān)系國家安全、國家發(fā)展的戰(zhàn)略問題,能源的需求和供給也漸漸演變成多國博弈的焦點(diǎn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,特別是第二產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,我國對能源的需求不斷加大,能源問題日漸凸顯,能源是保障經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)條件,因此必須要正視我國的能源問題,并有相應(yīng)的策略以供參考。
二、我國能源概況
作為世界上最大的發(fā)展中國家,中國是一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國。2011年,我國能源生產(chǎn)總量317987(以萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤為單位),其中原煤占比778%,原油占比91%,天然氣占比43%,水電、核電、風(fēng)電等占比88%。相較于2010年,原煤生產(chǎn)量增長了88%。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2012》的報(bào)告,中國在2011年貢獻(xiàn)了69%的全球煤炭產(chǎn)量增長,此外中國和美國都是全球風(fēng)力發(fā)電增長的主要貢獻(xiàn)者。
我國能源的儲量與分布可以根據(jù)地理上的特點(diǎn)來進(jìn)行相關(guān)的劃分,總的來說西多東少、北多南少。按照對能源種類的劃分,我國石油天然氣資源主要分布在西部與東部海域,煤炭資源主要分布在華北與西北地區(qū),水力資源主要分布在西南地區(qū),其他可再生資源如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕苓@些都與地理位置有關(guān),相較于前面提到的幾種能源只占少部分,故不詳細(xì)論述。然而沿海東部城市貢獻(xiàn)了國內(nèi)生產(chǎn)總值的大部分,東部資源的匱乏決定了資源需要大規(guī)模的從西部往東部運(yùn)送,或者從國外進(jìn)口。能源分布與對能源需求的地區(qū)差異嚴(yán)重影響了能源的配置與對能源的有效利用。為此,西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)成為了我國能源運(yùn)輸?shù)幕靖窬帧?/p>
到2011年年底,我國石油探明儲量為20億噸,產(chǎn)量為4090千桶/日、2036百萬噸,列世界第五位,較之于2010年,增長03%;天然氣產(chǎn)量為1025億立方米,較之于2010年,增長81%;煤炭產(chǎn)量為19560(百萬噸石油當(dāng)量),較之于2010年增長88%;可再生能源產(chǎn)量為177百萬噸石油當(dāng)量,較之于2010年增長484%。此外,我國能源綜合運(yùn)輸體系發(fā)展較快,運(yùn)輸能力顯著增強(qiáng),建設(shè)了西煤東運(yùn)鐵路專線及港口碼頭,形成了北油南運(yùn)管網(wǎng),建成了西氣東輸大干線,實(shí)現(xiàn)了西電東送和區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)??偟膩碚f我國能源資源擁有如下特點(diǎn):
(1)能源資源總量比較豐富。在化石能源中,中國煤炭儲量一直比較豐富,儲量居世界前列,石油、天然氣等其他化石能源也還比較豐富,但存在較大的勘探與開發(fā)難度??稍偕茉粗兄?,水力資源理論蘊(yùn)藏量豐富,約合世界水力資源量的12%,列世界首位。
(2)人均能源資源擁有量較低。中國人口眾多,人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平。煤炭和水力資源人均擁有量相當(dāng)于世界平均水平的50%,石油、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右。耕地資源不足世界人均水平的30%,制約了生物質(zhì)能源的開發(fā)。
(3)能源資源賦存分布不均衡。中國能源資源分布廣泛但不均衡。煤炭資源主要集中在華北、西北地區(qū),水力資源主要分布在西南地區(qū),石油、天然氣資源主要集中在東、中、西部地區(qū)和海域。然而中國能源消耗多是東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),這就造成了大規(guī)模的能源運(yùn)輸格局。
(4)能源資源開發(fā)難度較大。中國煤炭資源地質(zhì)開采條件較差,只有極少量可供露天開采。石油天然氣資源地質(zhì)條件復(fù)雜,埋藏深,勘探開發(fā)技術(shù)要求較高。未開發(fā)的水力資源多集中在西南部的高山深谷,開發(fā)難度和成本較大。
三、我國能源消耗現(xiàn)狀分析
3.1能源消耗現(xiàn)狀
2011年,我國能源生產(chǎn)總量317987(以萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤為單位),其中原煤占比778%,原油占比91%,天然氣占比43%,水電、核電、風(fēng)電等占比88%。2011年,我國能源消耗總額348002萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中煤炭占能源消費(fèi)重量的比重為684%,石油占比186,天然氣占比50%,水電、核電等占比80%。
總的來說,我國在煤炭消耗上是能自給自足的,然而在石油的消耗上是需要依賴于大量進(jìn)口的。但總的來說我國是需要進(jìn)口能源以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的而需求的。煤炭、石油這類化石原料是很難再生的,一旦能源枯竭,勢必影響到我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)展。此外,我國在水力資源、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿荣Y源上是擁有較大的優(yōu)勢的,只是目前這些項(xiàng)目的開發(fā)力度都還不夠,如果能對這些資源合理開發(fā),在一定程度上能夠緩解我國對能源緊張的局面。
3.2能源消耗結(jié)構(gòu)問題
(1)從能源供給缺口上看:從1992年以來,我國能源消費(fèi)量就一直大于生產(chǎn)量,供給缺口不斷加大。一方面對石油的需求量持續(xù)增長,本國所能生產(chǎn)的石油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以支撐消耗量,石油作為工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要命脈,如果我們對石油需求的增長不能得到轉(zhuǎn)換或者減少,那么隨著油價(jià)的攀升,勢必在未來需要在石油資源上投入更多的資金;另一方面,煤炭仍然是我國能源消耗的主體,雖說煤炭產(chǎn)量在遞增,但其增加的速度比再生的速度快,煤炭資源在未來也許會面臨枯竭的時(shí)候;較之于前兩者,水電、核電等消耗量仍然只是少量,這就從側(cè)面反映出我國能源消耗的結(jié)構(gòu)不合理。
(2)從能源用途上看:在能源的用途上,根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的分類,主要包括工業(yè)、交通、其他和非能源使用,其中其他用途主要由生活能源構(gòu)成。與世界主要國家和地區(qū)相比,中國能源消費(fèi)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是工業(yè)能源消費(fèi)占比偏高,交通能源消費(fèi)明顯偏低,生活能源消費(fèi)占比明顯提高。2010年,按行業(yè)分類來看,工業(yè)能源消耗占總量的7112%,比上一年增長了388%,而交通運(yùn)輸能源消耗占總量的802%,生活能源占比1064%??傮w來看,一國的工業(yè)能源消耗占比與工業(yè)GDP比重成正比,由于近些年中國工業(yè)占GDP比重較高,相應(yīng)地工業(yè)能源消耗占比也明顯的偏高。
33能源消耗效率問題
能源使用效率是衡量能源經(jīng)濟(jì)效率的常用指標(biāo),也稱為單位GDP 能耗,是指在一定時(shí)期內(nèi),一個(gè)國家或地區(qū)每生產(chǎn)一個(gè)單位的國內(nèi)生產(chǎn)總值所消耗的能源,計(jì)算單位為噸標(biāo)煤/ 萬元。萬元GDP能耗近年來是我國能源監(jiān)測的重要指標(biāo),為此國家也制定了相應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)。
能源消費(fèi)彈性系數(shù)是衡量能源消費(fèi)增長速度與國民經(jīng)濟(jì)增長速度之間比例關(guān)系的指標(biāo),計(jì)算公式為:能源消費(fèi)彈性系數(shù)= 能源消費(fèi)年增長速度÷國內(nèi)生產(chǎn)總值年增長速度。如果能源消費(fèi)彈性系數(shù)大于1,則本年度單位不變價(jià)格的GDP 能耗比上年提高。能源消費(fèi)彈性系數(shù)越大,意味著在經(jīng)濟(jì)增長過程中能源的利用效率越低,經(jīng)濟(jì)對能源的依賴度越高。2000~2011 年,我國能源消費(fèi)彈性系數(shù)同樣呈現(xiàn)偏態(tài)分布,在2004年達(dá)到高峰為16,其余年份都比它低,08年,受到全球金融危機(jī)影響,能源消費(fèi)彈性系數(shù)為041,隨著經(jīng)濟(jì)形勢的逐漸好轉(zhuǎn),能源消耗彈性系數(shù)逐漸回升,在2011年為076,應(yīng)該還有逐漸上升的趨勢。
3.4我國與主要國家能源消耗的比較
(1)能源自給率
能源自給率以能源生產(chǎn)量除一次能源供應(yīng)量計(jì)算。
2009年,世界主要國家的能源自給率如下表所示:
相對于主要發(fā)達(dá)國家,如美、英、法、德、日本這些國家,中國的能源自給率都要高出他們一些;但在新興市場經(jīng)濟(jì)體中,尤其是“金磚五國”中,中國的能源自給率僅高于印度,較之于俄羅斯,中國的能源自給率就顯得很低了。
(2)能源供給效率
能源供給效率以能源供應(yīng)量除GDP計(jì)算,單位為噸標(biāo)準(zhǔn)油/千美元。
2009年,世界主要國家的能源供給效率如下表所示:
相對于主要發(fā)達(dá)國家,如美、英、法、德、日本這些國家,中國的能源供給效率較高,這體現(xiàn)出中國自己的能源供應(yīng)量占對GDP的貢獻(xiàn)率較高;但在新興市場經(jīng)濟(jì)體中,中國、印度、南非的能源供給效率基本一致,但遠(yuǎn)低于俄羅斯的量。
(3)人均能源供應(yīng)量
人均能源供應(yīng)量以噸標(biāo)準(zhǔn)油/人為單位。
2009年,世界主要國家的人均能源供應(yīng)量如下表所示:
相對于主要發(fā)達(dá)國家,如美、英、法、德、日本這些國家,中國的人均能源供應(yīng)量較低,甚至低于全世界的平均水平180。這體現(xiàn)出中國人均能源供應(yīng)的不足,這應(yīng)該與我們國家的人口基數(shù)太大有很大的關(guān)系。但在新興市場經(jīng)濟(jì)體中,中國的人均能源供給量低于俄羅斯和南非,但高于印度和巴西。
綜上所述,中國的能源生產(chǎn)量還是很高的,能源供給效率也比較高,但由于人口基數(shù)太大,人均能源供應(yīng)量明顯不足。
3.5能源消耗特點(diǎn)
從上面對能源消耗的現(xiàn)狀進(jìn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)分析我們可以看到,中國能源消耗的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
(1)供需失衡。這主要表現(xiàn)為隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源供需缺口的不斷增加;(2)結(jié)構(gòu)不合理。在全球化背景下,我國能源消費(fèi)問題主要表現(xiàn)為消費(fèi)總量增加、能源強(qiáng)度上升、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整緩慢。具體表現(xiàn)在高能耗出口制造業(yè)的發(fā)展對能源消費(fèi)的拉動(dòng)、國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移制約能源消費(fèi)效率的提高;(3)區(qū)域化差異。受我國地理環(huán)境的影響,使能源問題受到地域性的影響。地區(qū)間能耗差別明顯,東部沿海發(fā)達(dá)城市能耗較高。
四、相關(guān)建議
針對我國能源消耗還存在的問題,我們可以從如下方面進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn):
(1)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)增長模式
中國必須走新型工業(yè)化道路,以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,以工業(yè)化促進(jìn)信息化,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)增長模式。我國也已經(jīng)把循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為新的“十二五”規(guī)劃的重要指導(dǎo)原則。建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,對提高資源的利用率、緩解資源短缺、減輕環(huán)境污染壓力,將將發(fā)揮巨大效力。
(2)加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)研究和管理
政府要借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)做法,加大節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)該采取一些節(jié)能新措施(雷鳴《日本節(jié)能與新能源發(fā)展戰(zhàn)略》中對中日能源發(fā)展戰(zhàn)略有詳實(shí)的論述)。我們要把節(jié)約能源放在首位,實(shí)行全面、嚴(yán)格的節(jié)約能源的制度和措施,顯著提高能源利用效率,全面實(shí)施節(jié)能優(yōu)先的能源發(fā)展戰(zhàn)略。
(3)加大對新能源的開發(fā)
煤炭消費(fèi)在中國的能源消費(fèi)中一直占據(jù)主體地位,因此煤炭在能源問題中是占第一位的,因而無論是技術(shù)研究還是政策、法規(guī)的制定都要考慮煤的發(fā)展。同時(shí)要加大油氣資源和可再生能源的開發(fā)力度,我國在可再生能源方面,比如太陽能、水能、風(fēng)能等方面擁有較豐富的資源,如果加大對這些能源的開發(fā)和利用,能避免煤炭資源在能源消費(fèi)比重進(jìn)一步上升。
(4)積極開展能源外交
隨著非洲能源資源的開發(fā),我們國家可以在能源出口較為豐富的地區(qū),比如中東地區(qū)、拉美地區(qū)、俄羅斯、非洲地區(qū)可以開展能源外交,通過投資、合作等方式和這些地方共同開發(fā)與利用資源。(作者單位:首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué))
本項(xiàng)目受到“首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)研究生科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目”資助。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國統(tǒng)計(jì)局.中國統(tǒng)計(jì)年鑒.2012.
[2]BP.BP世界能源統(tǒng)計(jì).2012.
[3]中華人民共和國統(tǒng)計(jì)局.能源統(tǒng)計(jì)年鑒.2011.
為全面掌握公共機(jī)構(gòu)能源消耗狀況,根據(jù)縣委縣政府有關(guān)要求,現(xiàn)將我局20__年度能源消耗情況匯總分析,匯報(bào)如下。
一、能源消耗總體情況
20__年,我局辦公樓總建筑面積750平方米;用能人數(shù)80人,其中編制人數(shù)20人;公車總數(shù)1輛,為汽油車。能源資源消耗主要是辦公及日常用電、用水,公車耗油等。
20__年全年用電消耗37265.79千瓦時(shí);用水消耗1195.85立方米;汽油消耗4878.89升。單位建筑面積用電量為49.69度/ 平方米•年,人均用電量為1863.29千瓦時(shí)/年,人均用水為59.79升/年,人均單車耗汽油量243.94升/年。
二、能源資源消耗變動(dòng)情況
經(jīng)統(tǒng)計(jì),20__年能源資源消耗呈現(xiàn)“有升有降,總體下降”的態(tài)勢。其中,人均用電量同比下降13.58%,人均用水量同比下降16.7%,人均車耗汽油量同比下降7.22%。
20__年度能源消耗總量同比下降10.32%,實(shí)現(xiàn)局級用電、用水、用油能耗指標(biāo)節(jié)約5%以上。
三、下一步的工作打算
20__年我局公共機(jī)構(gòu)節(jié)能工作取得了一定成效。但從總體上看,與縣委縣政府的要求仍有差距。下一步我局將重點(diǎn)采取以下措施,進(jìn)一步提高公共機(jī)構(gòu)節(jié)能的成效。
(一)加大節(jié)能改造力度。加強(qiáng)對大能耗設(shè)備的監(jiān)控,盡量減少使用并加大改造力度。嚴(yán)格執(zhí)行車輛淘汰制度。加快淘汰高耗能的辦公設(shè)備,完成節(jié)能燈管的更換,積極推進(jìn)辦公室資源循環(huán)利用。
(二)加強(qiáng)節(jié)能宣傳教育。進(jìn)一步增強(qiáng)工作人員公共機(jī)構(gòu)節(jié)能的意識,增強(qiáng)工作的主動(dòng)性和自覺性。適時(shí)舉辦節(jié)能專題講座,提高節(jié)能管理能力,營造公共機(jī)構(gòu)節(jié)能的良好氛圍。
作者簡介:姚永玲,博士,副教授,主要研究方向?yàn)槌鞘薪?jīng)濟(jì)與城市空間演化。
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號:41071111);中國人民大學(xué)科學(xué)研究基金(中央高校基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)資金)項(xiàng)目(編號:10XNJ007)。
(中國人民大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,北京 100872)
摘要 城市發(fā)展不僅是生產(chǎn)部門規(guī)模的擴(kuò)大,更重要的是城市綜合服務(wù)功能的強(qiáng)化和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,尤其是大城市人口的增加、居民生活條件的改善,都在能源消費(fèi)中占居主要份額。本文綜合考慮城市經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模擴(kuò)大和空間擴(kuò)張等三方面因素,選取北京市市轄區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),采用LMDI指標(biāo)分解方法,將能源消耗分解為經(jīng)濟(jì)規(guī)模、單位產(chǎn)值能耗、人均能耗、人口密度和能源空間支持系數(shù)等五項(xiàng)指標(biāo),分析各因素對城市能源消耗的貢獻(xiàn)。從經(jīng)濟(jì)、人口和空間三個(gè)方面所體現(xiàn)的城市發(fā)展綜合來看,經(jīng)濟(jì)因素對能源消耗的貢獻(xiàn)最大;人口因素所消耗的能源約占能源總消耗的一半;緊湊型空間可以在很大程度上減少能源消耗。結(jié)論認(rèn)為,城市經(jīng)濟(jì)增長和居民生活水平的提高依然是能源消耗的主要因素,技術(shù)進(jìn)步也依然是城市節(jié)能減排的主要途徑;但是,緊湊型空間正在成為城市節(jié)能減排的有效途徑,低碳生產(chǎn)與生活方式對實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有更大潛力。
關(guān)鍵詞 城市發(fā)展;能源消耗;LMDI指標(biāo)分解法
中圖分類號 F127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)07-0040-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.07.007
隨著城市的發(fā)展勢必會帶來更多的能源消耗。城市發(fā)展不僅是生產(chǎn)部門規(guī)模的擴(kuò)大,更重要的是城市綜合服務(wù)功能的強(qiáng)化和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,尤其是大城市人口的增加、居民生活條件的改善,都在能源消費(fèi)中占居主要份額;事實(shí)上,很多大城市的服務(wù)業(yè)已經(jīng)超過了工業(yè)成為城市經(jīng)濟(jì)的主體。因此,城市發(fā)展在規(guī)模擴(kuò)大和功能提升的過程中,能源消耗特征與生產(chǎn)部門有著明顯區(qū)別。但是通常的研究大都針對工業(yè)生產(chǎn)部門來討論能源消耗,顯然不能全面解釋城市能源消耗的影響因素。因此,城市能源消耗研究需要從生產(chǎn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向城市功能和自身發(fā)展方面,將城市發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模擴(kuò)大和空間擴(kuò)張等因素納入其中,以適應(yīng)城市節(jié)能減排的需要。這里的城市發(fā)展主要是從城市經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模擴(kuò)大和空間擴(kuò)張等三個(gè)方面來探討,圍繞這三個(gè)方面所設(shè)計(jì)的綜合指標(biāo)既能反映生產(chǎn)和消費(fèi),又能從經(jīng)濟(jì)、福利和低碳城市等方面體現(xiàn)未來城市的發(fā)展理念。
1 文獻(xiàn)述評
工業(yè)化和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是引起能源消耗的主要原因,因此目前對于能源消耗(或碳排放)及其影響因素的研究主要集中在工業(yè)生產(chǎn)部門,針對經(jīng)濟(jì)規(guī)模、工業(yè)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源利用結(jié)構(gòu)、能源效率(能源強(qiáng)度)和人口結(jié)構(gòu)等因素展開討論。總體結(jié)論是:經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模是能源消耗(碳排放)的主要影響因素,技術(shù)進(jìn)步引起的能源強(qiáng)度(能源利用效率)可以減少能耗,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對減少能源消耗的作用較弱[1-6]??梢钥闯?,從生產(chǎn)部門研究能源消耗可以容易得出直接和比較一致的結(jié)論,但是由于沒有考慮城市與腹地的區(qū)別,難以說明城市作為能源主要場所消費(fèi)的真正原因。隨著城市的發(fā)展,生產(chǎn)部門能耗在城市綜合能耗中的份額越來越小,城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)因素、人口因素和空間因素對能源消耗的影響遠(yuǎn)比生產(chǎn)部門復(fù)雜,如何從城市綜合發(fā)展的角度探討能源消耗的影響因素,顯得越來越重要。
目前從城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模擴(kuò)大和空間擴(kuò)張等因素研究能源消耗的成果主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。在從城市交通和土地利用角度研究城市能源消耗方面,紐曼和肯沃斯通過城市空間要素與小汽車能耗的關(guān)系研究認(rèn)為,城市密度、土地利用程度是影響城市交通能源消耗的主要因素[7]。更多的學(xué)者利用實(shí)證方法以各自所在國家的城市為研究對象,對該結(jié)論進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)論認(rèn)為,各城市的交通工具存在著巨大差別,以小汽車為前提的交通能源消耗研究,缺乏對包括公共交通能源消耗在內(nèi)的能源消耗與城市空間和交通模式要素的全景分析[8]。戴維德通過建立集成居住密度、車輛使用與燃料消耗的聯(lián)合模型,認(rèn)為居住密度上每平方英里減少1000人,家庭就會增加1200英里的車輛出行距離[9]。常世彥等通過MAED模型得出客運(yùn)周轉(zhuǎn)量的增長是決定我國中長期城市間客運(yùn)能耗增加的主要因素[10]。鄭思齊等對中國城市的研究也發(fā)現(xiàn)人口密度與出租車碳排放、公交車碳排放呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,平均每平方公里增加1000人,會減少家庭出租車碳排放0.424t,減少公交車碳排放0.837t[11];與此同時(shí),城市蔓延將促使居民選擇更大而獨(dú)立的住宅,也大幅度提高了居住碳排放[12]??梢?,由城市空間格局決定的交通出行需求和土地利用方式確實(shí)在很大程度上影響了能源消耗。但從這些研究中卻不能發(fā)現(xiàn)空間規(guī)模對能源消耗的綜合影響程度。
在城市經(jīng)濟(jì)增長與生活碳排放的總體關(guān)系方面,由于對某種能源的使用存在社會乘數(shù),以及富裕的城市建造了需要消耗更多能源的基礎(chǔ)設(shè)施,學(xué)者們在庫茲涅茨倒U型曲線的基礎(chǔ)上,得出了城市收入水平和碳排放之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系[13]。杜婷婷等通過三次曲線方程,模擬出了碳排放與人均GDP所呈現(xiàn)的N型曲線表明我國碳排放與經(jīng)濟(jì)增長尚處于非平衡階段[14]??梢钥闯?,這些研究沒有指出能源消耗在與經(jīng)濟(jì)規(guī)模等其它正相關(guān)因素中,生活水平提高對增加能源消耗所占的份額。
在人口規(guī)模與城市能源消耗方面,格蘭瑟和坎恩發(fā)現(xiàn),城市規(guī)模與碳排放有密切關(guān)系,其中城市的人口規(guī)模與碳排放存在一定的正相關(guān)。他們認(rèn)為城市新增的外來人口在改善自身環(huán)境的同時(shí)也消耗掉了更多的資源,增加了生活碳排放。他們對美國66個(gè)大都市區(qū)的研究發(fā)現(xiàn),隨著城市人口的不斷增加,新增人口的人均碳排放量要高于存量人口[15]。張明等通過LDMI分解方法,認(rèn)為城市化水平是影響城市能源消耗的重要因素[16]??梢钥闯?,其中暗含了城市人口規(guī)模因素。但是,如果考慮人口密度與人口規(guī)模的關(guān)系,以及人口密度與能源消耗的反向關(guān)系,這個(gè)結(jié)論有失偏頗。
由上可見,城市能源消耗不僅要考慮城市的人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)增長和空間擴(kuò)張的影響,還要將各因素結(jié)合起來綜合考慮,才能得出全面和具有比較性的結(jié)論。事實(shí)上,城市發(fā)展的各種要素總是交織在一起的,隨著城市發(fā)展中人口規(guī)模的擴(kuò)大、經(jīng)濟(jì)增長和空間擴(kuò)張,每種因素的影響都與其它因素共同作用產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng),有的相互抵消、有的相互強(qiáng)化,其作用結(jié)果在很大程度上都存在著交互性。亞歷山大等認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模的擴(kuò)大和空間蔓延的影響總是相互的,它們的綜合影響最終決定城市能源消耗[17]。但是,上述這些研究都僅觀察了某一方面對能源消耗的影響,未能考慮這些因素之間相互作用的總和結(jié)果,在解釋城市發(fā)展對能源消耗影響時(shí)存在很大的片面性。本文通過對城市能源消費(fèi)總量進(jìn)行分解的方法,將能源消耗總指標(biāo)分解為經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)值能耗率、人口密度、人均能耗和能源利用的空間效率等分指標(biāo),同時(shí)將城市增長的這些主要因素納入城市能源消耗模型,研究城市增長的各因素對能源消耗的綜合影響,以彌補(bǔ)這種缺陷。
2 北京市能源消耗與城市規(guī)模變化
北京市的能源總消費(fèi)僅次于上海,位居全國第二。能源終端消耗除了煤炭外,以天然氣、液化石油氣、燃料氣、煤氣、電力、熱力、油品及地?zé)崮?、太陽能等可再生能源?gòu)成。1986-2000年,平均年增長率為2.6%,2000-2008年平均增速為5.3%。萬元GDP能耗由2000年的1.311 t標(biāo)煤,下降到2008年的為0.541 t標(biāo)煤,萬元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗下降率年平均為5.855%。
考慮城市規(guī)模,市轄區(qū)人口由1986年的586.03萬人增加到2008年的1158.08萬人,面積也由1986年的2738km2擴(kuò)大到2008年的12187 km2,GDP從1986年的314.700 0億元增加到2008年的10 325.145 1億元。市轄區(qū)用電、燃?xì)?、石油液化氣和石油等主要能源用量?986年的189.244 t標(biāo)煤增加到2008年的1 838.242 t標(biāo)煤(見圖1)。城市規(guī)模的各個(gè)方面都得到了極大增長,總體上帶來了巨大的能源消耗。
由圖1可見,北京市市轄區(qū)的能源消耗除1992年以外,呈穩(wěn)定的上升趨勢;城市人口規(guī)模增速在2000年有一個(gè)小幅下降外,其余年份也具有較大的穩(wěn)定增長;在空間規(guī)模上,由于郊區(qū)改制使市轄區(qū)面積擴(kuò)大,空間擴(kuò)張?jiān)谠?990和2001年有突然增加,使總量呈臺階狀增長;經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增速除1992年和2005年有較大增速外,其余年份的增速均比較穩(wěn)定。因此,北京市市轄區(qū)的能源消耗、人口、經(jīng)濟(jì)和面積增速大致具有一致性,但在很多年份同時(shí)性較差。顯然,各因素在對能源消耗產(chǎn)生綜合作用的同時(shí),分別對能源消耗具有不同的相關(guān)性,綜合結(jié)果需要進(jìn)一步分析。
3 方法與數(shù)據(jù)
在以指數(shù)分解法探究能源消耗(或者碳排放)影響因素的研究中,主要是將影響因素設(shè)定為技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度和消費(fèi)結(jié)構(gòu)等方面。可以看出,技術(shù)進(jìn)步、能源結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)強(qiáng)度等指標(biāo)是能源利用的自身要素,可以反映生產(chǎn)能耗,卻不能解釋經(jīng)濟(jì)、人口以及空間格局變化而引起的消費(fèi)需求等間接因素對能耗的影響,因而不能反映城市發(fā)展的綜合特征。為了揭示城市發(fā)展中的城市經(jīng)濟(jì)增長、人口規(guī)模和空間擴(kuò)張,以及城市向低碳目標(biāo)的發(fā)展方式等綜合要素對能源消耗的總體影響,需要從能源以外的城市增長角度尋找變量。
3.1 研究方法
鑒于上述原因,本文在采用分解分析方法來研究城市規(guī)模擴(kuò)大的各因素對能源消耗的貢獻(xiàn)時(shí),選擇的自變量將不局限于能源利用直接因素,而是通過城市發(fā)展過程中的關(guān)鍵要素同時(shí)體現(xiàn)生產(chǎn)和消費(fèi),將能源消耗分解為五個(gè)方面的因素:①經(jīng)濟(jì)規(guī)模,用地區(qū)生產(chǎn)總值來表示,是能源消耗的主要因素,也是引起生產(chǎn)部門能源消耗的關(guān)鍵因素。②單位產(chǎn)值能耗,代表了人類對能源利用技術(shù)的進(jìn)步,這個(gè)指標(biāo)是能源利用強(qiáng)度(能源利用率)的反映,也與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的作用方向一致,尤其是城市在發(fā)展過程中,經(jīng)濟(jì)、人口和空間規(guī)模的擴(kuò)大對技術(shù)的需求總是與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級聯(lián)系在一起,使城市在區(qū)域中的地位不斷提升,城市功能得到強(qiáng)化。單位產(chǎn)值能耗的降低可以在一定程度上抵消一部分經(jīng)濟(jì)規(guī)模引起的能源消耗。③人均能耗,反映了人民生活水平提高對能源需求改變的趨勢,是能源需求的主要方面。世界經(jīng)驗(yàn)證明,人均收入的增加總是增加能源消耗。④人口密度,代表了人口規(guī)模與空間擴(kuò)張的關(guān)系,在能源利用方面是一個(gè)具有雙刃劍性質(zhì)的復(fù)雜因素,密度增大可以提高空間利用率減少距離因素引起的能源消耗;但一定面積上人口數(shù)量的增加卻可以通過人均能耗乘以人口規(guī)模數(shù)量增加能耗。⑤能源空間支持系數(shù),是假設(shè)能源消耗不變,所能支持的城市面積,反映了特定城市發(fā)展水平下(包括經(jīng)濟(jì)水平、人民生活水平、基礎(chǔ)設(shè)施水平)的能源利用特征,也反映了城市居民通過減少生態(tài)腳印選擇的低碳生活方式(包括交通行為和交通需求低碳化而減少的能耗)和城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的城市經(jīng)濟(jì)增長方式,其值越大表明城市發(fā)展方式趨向低碳型;反之則是高耗能的,如果城市空間過度膨脹,還能引起交通需求上升,帶來巨大的交通能耗。作為城市發(fā)展的綜合指標(biāo),這五個(gè)方面與生產(chǎn)、消費(fèi),經(jīng)濟(jì)、人口和空間等因素以及城市經(jīng)發(fā)展、城市福利和低碳城市等方面的關(guān)系見圖2,它們將從不同層次上體現(xiàn)城市的綜合發(fā)展。
鑒于上述五項(xiàng)指標(biāo)與能源消耗是間接與綜合影響的關(guān)系,因而需要選擇一個(gè)具有統(tǒng)一表達(dá)式的分解方法。對數(shù)平均D氏指數(shù)方法(logarithmic mean Divisia index,簡稱為LMDI),可以滿足這種要求,而且有效解決了分解過程中的“剩余”和0值問題[9]。
如果用E為能源消耗總量,GDP為地區(qū)生產(chǎn)總值,P指總?cè)丝?,A為市轄區(qū)面積;它們在式中的分解變量分別為:能源消費(fèi)總量變化用ΔE來表示,地區(qū)生產(chǎn)總值GDP增長對能源消耗的貢獻(xiàn)用ΔEg來表示;單位產(chǎn)值能源消耗E/GDP變動(dòng)對能源消耗的貢獻(xiàn)用ΔEeg來表示;人口密度P/A變化對能源消耗的貢獻(xiàn)用ΔEpa來表示;人均能源消耗E/P變化對能源消耗的貢獻(xiàn)用ΔEep來表示,能源空間支持系數(shù)A/E的變化對能源消耗的貢獻(xiàn)用ΔEae來表示。由于模型的結(jié)論是綜合影響結(jié)果,能源全部折算成標(biāo)煤,故不作行業(yè)和能源種類區(qū)分。公式和加法分解表達(dá)式分別為:
EGDP××××(1)
ΔEEt-E0ΔEg+ΔEeg+ΔEep+ΔEpa+ΔEae(2)
ΔEgln()(3)
ΔEegln(4)
ΔEepln(5)
ΔEpaln(6)
ΔEaeln(7)
3.2 數(shù)據(jù)
城市增長的各方面特征主要發(fā)生在城市轄區(qū),而不應(yīng)該包括郊區(qū)。因此,與其它研究不同,本文選擇的所有數(shù)據(jù)是自1985年以來,北京市市轄區(qū)范圍內(nèi)的總?cè)丝?、面積、地區(qū)生產(chǎn)總值作為城市增長要素?cái)?shù)據(jù),用電量、燃?xì)狻⑹鸵夯瘹猓禾渴褂弥饕诮紖^(qū)生產(chǎn)企業(yè)和平房居住區(qū),這里以城區(qū)為研究對象,故不考慮煤炭成分),以及公交和出租車年均用汽油(私人小汽車數(shù)據(jù)不可得,這里未考慮)等折算成標(biāo)煤后加總量作為能源消耗數(shù)據(jù),原始數(shù)據(jù)均來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》,一些缺失年份的數(shù)據(jù)用相關(guān)年份的《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)作必要的系數(shù)修正或插值進(jìn)行補(bǔ)充。其中,公交車按照22560kg/輛年、出租車按照8 432 kg/輛年的汽油用量來計(jì)算。
4 結(jié)果分析
將1986年以后的每一年都作為前一年的t年,從而每一次都將t作為1(由于1993和1994年數(shù)據(jù)空缺,故1992-1995年的t值為3),通過對1985年以來每一年比上年各變量的變化量,經(jīng)過計(jì)算得到表1的結(jié)果。
表1 各因素引起的能源消耗1985-2008年均變化
總量和比例
Tab.1 Volume and ratio change of city growth factors on
energy consumption
數(shù)據(jù)來源:《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(1986-2009),《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》(1994-1995,1998-2001)。
由表1可以看出,在每年增加的78.52萬t標(biāo)煤的能源消耗中,由于GDP增長帶來的能源消耗是130.32萬t標(biāo)煤,由單位產(chǎn)值能耗降低而減少的能源消耗量是51.80萬t標(biāo)煤,由人均能耗增加而帶造成了60.45萬t標(biāo)煤的消耗,由人口密度增加而減少的能源消耗是22.18萬t標(biāo)煤,由能源空間支持系數(shù)提高而減少的能源使用是38.26萬t。它們每年對北京市能源總消耗的貢獻(xiàn)分別是:地區(qū)生產(chǎn)能總值增長每年增加能耗165.96個(gè)百分點(diǎn),單位產(chǎn)值能耗降低每年減少能耗65.96個(gè)百分點(diǎn),人口密度增加每年減少能耗28.25個(gè)百分點(diǎn),人均能耗增加每年提高能耗76.98個(gè)百分點(diǎn),能源空間支持系數(shù)增加每年可節(jié)約能源48.73個(gè)百分點(diǎn)。
尤其重要的是,當(dāng)考慮市轄區(qū)面積增加是由于行政區(qū)劃調(diào)整而在某些年份突然增加時(shí),能源空間支持系數(shù)會出現(xiàn)奇異增加,這時(shí)得出的能源空間支持系數(shù)A/E的變化對能源消耗的貢獻(xiàn)ΔEae是奇異增加的。如1989-1990年,北京市一批縣改為市,使市轄區(qū)面積從1989年的2 735km2在1990年突然增加到4 567 km2;2000-2001年,北京市的18個(gè)區(qū)縣行政單元中城區(qū)增加到16個(gè),使市轄區(qū)面積一年內(nèi)增加了93.60%,而能源消耗卻不能在一年內(nèi)由如此快速增加,這兩個(gè)奇異值與能源空間利用率的實(shí)際不甚符合,故取消后重新計(jì)算得出的結(jié)果用表中的ΔEae*和ΔEae*/ΔE表示。顯然,取消奇異值后,能源空間系數(shù)的提高對減少能源消耗影響更大,變?yōu)槊磕隃p少能耗73.35萬噸標(biāo)煤,減少能源消耗的貢獻(xiàn)率達(dá)90.50%。這個(gè)貢獻(xiàn)率比能源利用技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)每年高出13.52個(gè)百分點(diǎn),每年也比技術(shù)進(jìn)步多節(jié)約能源13.90萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
從生產(chǎn)和消費(fèi)兩方面來考慮,經(jīng)濟(jì)規(guī)模和單位產(chǎn)值能耗作為生產(chǎn)因素,包括了經(jīng)濟(jì)規(guī)模、技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多種因素,其對能源消耗的貢獻(xiàn)為100,與能源總消耗完全相同;人均能耗、人口密度和能源空間支持系數(shù)作為消費(fèi)因素,涵蓋了城市的綜合消費(fèi)領(lǐng)域,其對能耗的貢獻(xiàn)為0。這說明,北京市的能源消耗最終仍由生產(chǎn)部門決定。
從經(jīng)濟(jì)、人口和空間三個(gè)方面所體現(xiàn)的城市發(fā)展綜合因素來看,經(jīng)濟(jì)規(guī)模、單位產(chǎn)值能耗和人均能耗作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo),既體現(xiàn)了城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度,又反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展給居民帶來的城市福利,其對能源消耗的貢獻(xiàn)為176.98%;人口因素既與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交叉、又與空間因素相關(guān),通過人均能耗和人口密度兩項(xiàng)指標(biāo)對能源消耗的貢獻(xiàn)為48.73%,與能源空間支持系數(shù)相抵消;人口密度和能源空間支持系數(shù)作為空間因素,空間的緊湊程度體現(xiàn)了低碳城市理念,其對能源消耗的貢獻(xiàn)為-76.98%,可以減少能源消耗,并能抵消城市福利帶來的能源消耗增加量。
5 結(jié) 論
由上可見,無論是生產(chǎn)還是消費(fèi),都是多種因素疊加的結(jié)果,單純從任何一方面得出的結(jié)論都有其片面性。而從經(jīng)濟(jì)、人口和空間的綜合角度分解能源消耗因素,可以從經(jīng)濟(jì)規(guī)模、技術(shù)進(jìn)步、城市福利、人口和空間組合形成的低碳城市理念等多方面辨析出不同因素對能源消耗的貢獻(xiàn)程度,由此可以得出如下結(jié)論。
5.1 城市經(jīng)濟(jì)增長和居民生活水平的提高依然是能源消耗主要因素
能源利用與經(jīng)濟(jì)總量的增加和收入水平的提高呈正相關(guān)關(guān)系,無論在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都是最大的現(xiàn)實(shí)問題。盡管人類從各個(gè)角度想方設(shè)法節(jié)能減排,但目前仍難以扭轉(zhuǎn)這個(gè)趨勢。因此,城市必須從技術(shù)、管理、社會、意識形態(tài)等非經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域方面尋找減少能源消耗的途徑。
5.2 技術(shù)進(jìn)步依然是城市節(jié)能減排的主要途徑
一直以來,能源利用都是在經(jīng)濟(jì)增長和技術(shù)進(jìn)步之間進(jìn)行博弈。從北京市20余年的數(shù)據(jù)來看,這一博弈仍然是當(dāng)前能源消耗的主要陣地。因此,只有不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),通過技術(shù)手段改變能源利用結(jié)構(gòu)和提高能源利用率、加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,是城市節(jié)能減排的主要任務(wù)。
5.3 緊湊型空間是城市節(jié)能減排的有效途徑
在城市發(fā)展的各種要素中,所有要素都與城市空間息息相關(guān)。從城市發(fā)展的各種途徑增加人口密度,提倡精明增長,建設(shè)緊湊型城市可以通過基礎(chǔ)設(shè)施和交通方式與行為的改進(jìn),比較有效地減少能源消耗,其作用不可忽視。加之,緊湊型城市所需要的投資遠(yuǎn)比能源利用技術(shù)進(jìn)步所需投資少、周期短。因此,通過規(guī)劃、管理、建筑、交通、城市住房政策等多種增加城市人口密度的途徑是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效方式。
5.4 低碳生產(chǎn)與生活方式對實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有巨大潛力
低碳生產(chǎn)與生活方式是所有非經(jīng)濟(jì)要素的綜合體現(xiàn),但一直以來難以得到比較精確的解釋。本文的結(jié)論認(rèn)為,低碳型的生活方式和生產(chǎn)方式對減少城市能源消耗的作用不但比技術(shù)進(jìn)步和緊湊型城市的作用都大,甚至完全可以抵消人均能耗增加帶來的能源總消耗,而且投資省、各種物化消耗都低,并且隨著文明程度的提高正逐漸被人們所接受。因此,通過城市管理,在居民的意識形態(tài)、生存理念、生活細(xì)節(jié)等方面提倡低碳生活方式;在城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、企業(yè)能源消耗約束、經(jīng)濟(jì)增長方式等方面提高能源利用率,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上提升能源對城市空間的支持系數(shù),在交通行為等方面引導(dǎo)低碳消費(fèi),是今后城市節(jié)能減排的重要途徑。
6 討 論
節(jié)能減排在工業(yè)生產(chǎn)部門已經(jīng)得到了普遍共識,其技術(shù)也日臻完善、目標(biāo)日益明確。而低碳城市目前僅停留在理念層面,其影響因素、技術(shù)路線和實(shí)施方案都尚未得到一致共識,這在很大程度上影響了低碳城市目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文試圖扭轉(zhuǎn)人們在生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)?jié)能減排的重視而忽視消費(fèi)領(lǐng)域的作用,欲通過辨析城市節(jié)能減排的影響因素,指出實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的具體途徑,為在消費(fèi)領(lǐng)域進(jìn)行節(jié)能減排提供依據(jù)。本文選擇的五項(xiàng)指標(biāo)對能源消耗的認(rèn)知體系進(jìn)行了重新辨識,試圖針對現(xiàn)代大城市從生產(chǎn)功能走向服務(wù)功能的特點(diǎn),重新認(rèn)識城市節(jié)能減排的主要任務(wù)和今后的工作重點(diǎn)。尤其是我國大城市在快速城市化過程中,空間規(guī)模急劇擴(kuò)大,城市蔓延已經(jīng)成為引起各種城市病的根本原因之一,如何從理性角度認(rèn)識城市福利,是未來城市必須考慮的問題。五項(xiàng)指標(biāo)中的能源空間支持系數(shù)比較抽象,同時(shí)具有雙面性,不容易理解。但隨著研究的深入,這個(gè)指標(biāo)還可以細(xì)化,并可以分解成更多的次級指標(biāo),以使低碳城市研究的內(nèi)容更具體,目標(biāo)和途徑更明確,從而為廣大市民所接受。
參考文獻(xiàn)(References)
[1]徐國泉,劉則淵,姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實(shí)證分析:1995-2004[J].中國人口?資源與環(huán)境,2006,16(6):158-161.[Xu Guoquan, liuZeyuan, Jiang Zhaohua. Decomposition Model of Carbon Emission Factors and Empirical Analysis in China: 1995-2004[J].China Population, Resources and Environment, 2006,16(6):158-161.]
[2]胡初枝,黃賢金,鐘太洋,等.中國碳排放特征及其動(dòng)態(tài)演進(jìn)分析[J].中國人口?資源與環(huán)境,2008,18(3):38-42. [Hu Chuzhi, Huang Xianjin, Zhong Taiyang, et al. Analysis of Carbon Feature and Dynamic Evolution in China[J]. China Population, Resources and Environment, 2008,18(3):38-42.]
[3]馮相昭,鄒驥.中國CO2 排放趨勢的經(jīng)濟(jì)分析[J].中國人口?資源與環(huán)境,2008,18(3):43-47. [Feng Xiangzhao, Zouji. Economic Analysis of CO2 Emission in China[J]. China Population, Resources and Environment, 2008,18(3):43-47.]
[4]宋德勇,盧忠寶.中國碳排放影響因素分解及其周期性波動(dòng)研究[J].中國人口?資源與環(huán)境, 2009,19(3):18-24.[Song Deyong, Lu Zhongbao. Decomposition of Carbon Emission Factors and Periodic Change Study [J]. China Population, Resources and Environment, 2009,19(3):18-24.]
[5]朱勤,彭希哲,陸志明,等.中國能源消費(fèi)碳排放變化的因素分解及實(shí)證分析[J].資源科學(xué),2009,31(12):2072-2079. [Zhu Qin, Peng Xizhe, Lu Zhiming, et al. Empirical Analysis of Energy Consumption Carbon Emission Factors Decomposition[J]. Resource Science, 2009,31(12):2072-2079.]
[6]趙欣,龍如銀.江蘇省碳排放現(xiàn)狀及因素分解實(shí)證分析[J].中國人口?資源與環(huán)境,2010,20(7):25-30. [Zhao Xin, Long Ruyin. Empirical Analysis of Carbon Emission Factors Decomposition in Jiangsu Province[J]. China Population, Resources and Environment, 2010,20(7):25-30.]
[7]顧朝林,譚縱波,劉宛,等.氣候變化、碳排放與低碳城市規(guī)劃研究進(jìn)展[J].城市規(guī)劃學(xué)刊,2009,181(3):38-45. [Gu Chaolin, Tan Zongbo, Liu Wan, et al. Climate Change, Carbon Emission and Low Carbon City Research Progress[J]. Planning Journal, 2009,181(3):38-45.]
[8]姚勝永, 潘海嘯.基于交通能耗的城市空間和交通模式宏觀分析及對我國城市發(fā)展的啟示[J]. 城市規(guī)劃學(xué)刊,2009,181(3):46-52.[Yao Shengyong, Pan Haixiao. Analysis at Macro Level with Urban Space and Transit Model Based Transit Energy Consumption and Suggestion for City Development in China[J]. Planning Journal, 2009,181(3):46-52.]
[9]Brownstone D, Golob T F. The Impact of Residential Density on Vehicle Usage and Energy Consumption [J]. Journal of Urban Economics, 2009,65: 91-98.
[10]常世彥,胡小軍,歐訓(xùn)民,等.我國城市間客運(yùn)交通能源消耗趨勢的分解[J].中國人口?資源與環(huán)境,2010,20(3):24-29. [Chang Shiyan, Hu Xiaojun, Ou Xunmin, et al. Decomposition of Transit Energy Consumption Trend of Inter Cities[J]. China Population, Resources and Environment, 2010,20(3):24-29.]
[11]Zheng Siqi, Matthew E K, Wang Yue, et al. The Greenness of China: Household Carbon Dioxide Emissions and Urban Development[EB/OL]. 省略/papers/.
[12]陸歆弘.我國城市人居環(huán)境改善與能源消費(fèi)關(guān)系研究[J].中國人口?資源與環(huán)境,2010, 20(4):23-28. [Lu Xinhong. Living Condition Improvement and Energy Consumption in Chinese City[J]. China Population, Resources and Environment, 2010, 20(4):23-28.]
[13]張英杰,霍.城市增長與生活碳排放的理論研究[J].城市觀察,2010,(2):69-79. [Zhang Yingjie, Huo Yan. Theory Study of City Growth and Living Carbon Emission[J]. CityReview, 2010,(2):69-79.]
[14]杜婷婷,毛鋒,羅銳.中國經(jīng)濟(jì)增長與CO2 排放演化探析[J]. 中國人口?資源與環(huán)境,2007,17(2):94-99. [Du Tingting,Mao Feng, Luo Rui. Analysis of Chinese Economic Growth and Emission of CO2 [J]. China Population, Resources and Environment, 2007,17(2):94-99.]
[15]劉志林,戴亦欣,董長貴,等.低碳城市理念與國際經(jīng)驗(yàn)[J].城市發(fā)展研究,2009,16(6):1-7. [Liu Zhilin, Dai Yixin, Dong Changgui, et al. Low Carbon Thought and International Lessons[J]. Urban Studies, 2009,16(6):1-7.]
[16]張明,穆海林.基于LMDI分解方法的中國特大城市客運(yùn)能源消耗研究[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,46(3):483-486. [Zhang Ming, Mu Hailin. Study of Passengers Energy Consumption in Mega City of China Based LMDI Method[J].Journal of Peking University: Natural Science Edition, 2010,46(3):483-486.]
[17]Pfaff A S P, Chaudhuri S, Nye H. Household Production and Environmental Kuznets Curves: Examining the Desirability and Feasibility of Substitution [J]. Environmental and Resource Economics, 2004, 27(2):187-200.
Analysis of Beijing Urban Development Factors on Energy Consumption
YAO Yong-ling
(School of Economics, Renmin University of China, Beijing 100872,China)
一、規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)特點(diǎn)
1、綜合能源消費(fèi)總量有所下降。一季度,規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)總量為45584.82噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比上年同期下降了13.8%;萬元產(chǎn)值能耗為0.6592噸,同比下降14.96%;萬元增加值能耗為1.6063噸,同比下降19.51%。由于規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能耗下降,一季度節(jié)能量達(dá)7000多噸。
2、綜合能源消費(fèi)量分類同比普遍下降。從輕重工業(yè)看,重工業(yè)降幅大于輕工業(yè)降幅;一季度重工業(yè)能源消費(fèi)量為6411.56噸,同比下降37.04%,萬元產(chǎn)值能耗為0.3683噸,同比下降48.35%,節(jié)能量達(dá)5000多噸;輕工業(yè)能源消費(fèi)量為38498.54噸,同比下降9.84%,萬元產(chǎn)值能耗0.7440噸,同比下降6.00%,節(jié)能量為多噸;重工業(yè)節(jié)能量比輕工業(yè)節(jié)能量多出3000噸。從產(chǎn)業(yè)行業(yè)看,采礦業(yè)降幅最大,其能源消費(fèi)量和萬元產(chǎn)值能耗量同比分別下降95.48%、95.9%;制造業(yè)能源消費(fèi)量和萬元產(chǎn)值能耗量同比分別下降14.41%、14.80%;電力及水生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)能源消費(fèi)量和萬元產(chǎn)值能耗量同比基本持平。采礦業(yè)降幅大原因是恒泰礦業(yè)公司、廣源礦業(yè)公司、寺村礦產(chǎn)公司、宏源礦業(yè)公司采礦洗礦同比減少,均以收礦調(diào)礦為主,油和電等能源消費(fèi)量相應(yīng)減少。
3、能源消費(fèi)品種初步呈現(xiàn)多元化的消費(fèi)的格局。其他能源消費(fèi)比重的增加,打破了以原煤和電力為主的能源消費(fèi)格局;一季度其他能源消費(fèi)量為35589噸,同比增長5%。一季度東糖石龍公司、博華食品公司、湘柳中纖板公司、聯(lián)鴻繭絲公司、嬋宇真織公司、絲綢之路公司等7家規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)使用其他能源,同比增長40%。
4、高耗能企業(yè)綜合能源消費(fèi)量同比降幅較大。9家高耗能企業(yè)綜合能源消費(fèi)量為40887.2噸,同比下降18.05%,萬元產(chǎn)值能耗量為0.8785噸,同比下降20.3%;納入自治區(qū)監(jiān)測的博華食品公司、東糖石龍公司、下田錳礦公司、聯(lián)壯化工公司等4家重點(diǎn)耗能企業(yè)能源消費(fèi)量為39759.24噸,同比下降18.7%,萬元產(chǎn)值能耗為0.9625噸,同比下降19.43%。
二、存在主要問題
1、電力消費(fèi)增長速度高于產(chǎn)值增長速度。一季度工業(yè)總產(chǎn)值為69154萬元,同比增長1.2%,規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)用電量為4726.38萬千瓦小時(shí),同比增長5%,用電量增長比產(chǎn)值 增長高出3.8個(gè)百分點(diǎn)。用電量消費(fèi)增長較大的主要是在輕工業(yè)和制造業(yè),輕工業(yè)電力消費(fèi)量同比增長8.21%,產(chǎn)值同比下降4%;制造業(yè)電力消費(fèi)量同比增長5.6%,產(chǎn)值僅增長0.46%。說明電力消費(fèi)量增長和產(chǎn)值增長不同步,電力消費(fèi)量因浪費(fèi)呈過快增長的趨勢。
2、平林縣工業(yè)經(jīng)濟(jì)對高耗能經(jīng)濟(jì)依賴度較大。一季度高耗能企業(yè)9個(gè),占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)21%,工業(yè)產(chǎn)值為46542.8萬元,占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的比重68%。說明高耗能工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速增長,必然會帶來能耗的快速增長。
3、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)低下,無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)低耗能的要求。
三、未來工作發(fā)展方向
1、走新型工業(yè)化道路,制止高耗能行業(yè)盲目投資和低水平擴(kuò)張,對項(xiàng)目的引進(jìn),要嚴(yán)格把關(guān),杜絕引進(jìn)高能耗、高污染、低效益、低水平的建設(shè)項(xiàng)目。
2、加強(qiáng)對重點(diǎn)耗能企業(yè)的節(jié)能降耗管理,提高能源綜合利用效率。鼓勵(lì)高耗企業(yè)實(shí)行技術(shù)更新改造,從技改資金、稅收優(yōu)惠上予以支持。
3、落實(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策,積極推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。鼓勵(lì)企業(yè)引進(jìn)和研制開發(fā)節(jié)能減排的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝和新設(shè)備,盡可能利用清潔能源和可再生能源為燃料。
關(guān)鍵詞 能耗回彈; 能源效率; 一般均衡
中圖分類號 F206文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
文章編號 1002-2104(2011)11-0044-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.11.008
節(jié)能減排已經(jīng)成為我國促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)以及應(yīng)對全球氣候變化的主要政策之一,其核心就是提高能源效率。一般認(rèn)為提高能源效率能夠減少能耗,但是相關(guān)研究表明,在宏觀經(jīng)濟(jì)層面所能實(shí)現(xiàn)的節(jié)能效果要遠(yuǎn)小于微觀技術(shù)層面上能源效率提高的程度,甚至能源效率提高反而會刺激更多的能源消耗,從而導(dǎo)致能源環(huán)境政策失靈,這種能耗反彈現(xiàn)象被稱為能源利用效率提高的“宏觀經(jīng)濟(jì)層面回彈效應(yīng)(economy wide rebound effects)”[1-3]。也就是說,微觀層面的技術(shù)變化在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中往往可能被宏觀經(jīng)濟(jì)中生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域的要素替代、產(chǎn)出擴(kuò)張、消費(fèi)替代和收入增長等一系列效應(yīng)的調(diào)整所抵消,最終反映到宏觀經(jīng)濟(jì)層面總能源消耗的減少幅度將很難達(dá)到技術(shù)的預(yù)期。由此引發(fā)的問題是,中國政府對企業(yè)高強(qiáng)度的能源效率刺激政策以及企業(yè)微觀層面的能源效率技術(shù)改進(jìn)行為的節(jié)能減排效果可能不如一般預(yù)期的那樣有效。中國在生產(chǎn)部門中提高能源效率的努力是否會帶來整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能耗的反彈,其程度又有多大?我們是否從一般認(rèn)識上過高估計(jì)了能源效率政策的節(jié)能減排效果?這些問題對于中國節(jié)能減排的成效至關(guān)重要。本文通過一個(gè)中國的環(huán)境資源可計(jì)算一般均衡(ER CGE)模型分析在生產(chǎn)中提高能源效率對宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中總能耗的影響,測算中國能源效率提高的宏觀經(jīng)濟(jì)層面能耗回彈效應(yīng)的幅度。
1 文獻(xiàn)綜述
近年來國際學(xué)術(shù)界較為關(guān)注能源效率政策導(dǎo)致的宏觀經(jīng)濟(jì)層面能耗回彈效應(yīng)。Washida通過一個(gè)日本經(jīng)濟(jì)的CGE模型(EPAM)的模擬研究表明,在全部生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域中能源效率都提高1個(gè)百分點(diǎn)的情況下,日本能源效率提高的能耗回彈效應(yīng)較為顯著,達(dá)到53%,忽視這種回彈效應(yīng)會造成環(huán)境政策效果的變形[4]。Allan等使用一個(gè)英國的環(huán)境經(jīng)濟(jì)CGE模型(UKENVI)測算英國經(jīng)濟(jì)的在提高能源效率后的能耗回彈效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn)英國的全部生產(chǎn)部門提高能源效率5%,短期的回彈效應(yīng)將達(dá)到50%,長期則為31%,且就長期的影響來看,GDP和就業(yè)分別增加0.17%和0.21,能源密集型的部門通過實(shí)現(xiàn)更低的產(chǎn)品價(jià)格提高競爭力,鋼鐵和造紙部門受益最大,產(chǎn)出分別增長0.67%和0.46%。模型的模擬也顯示,如果能源效率的提高僅在能源生產(chǎn)部門之外,那么宏觀回彈效應(yīng)將會有所減小[5]。Hanley等采用一個(gè)蘇格蘭的環(huán)境經(jīng)濟(jì)CGE模型(AMOSENVI)模擬研究表明,能源效率政策導(dǎo)致了較為嚴(yán)重的回彈效應(yīng),全部生產(chǎn)部門能源效率提高5%的所引發(fā)的能耗回彈在短期為55%,而長期則達(dá)到134%,這意味著能源效率政策在長期面臨失效的風(fēng)險(xiǎn)[6]。
有關(guān)中國的能耗回彈效應(yīng)的研究較少,其中Glomsrd和Wei通過他們建立的中國CGE模型(CNAGE)研究潔凈煤技術(shù)的發(fā)展對中國經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響,涉及煤炭利用效率的提高所帶來的回彈效應(yīng),由于煤炭是中國主要能源來源,提高煤炭利用效率導(dǎo)致生產(chǎn)能力的顯著擴(kuò)張,中國經(jīng)濟(jì)將更趨向能源密集型的方向發(fā)展,因此結(jié)果顯示在工廠層面的節(jié)能預(yù)期并沒能反映到宏觀經(jīng)濟(jì)層面,潔凈煤技術(shù)發(fā)展所帶來的能源節(jié)約和環(huán)境收益幾乎會被完全抵消,但是該研究并沒有關(guān)注其他能源類型利用效率提高的影響效應(yīng)[7]。王群偉、周德群則使用對數(shù)平均迪氏指數(shù)法分析技術(shù)進(jìn)步對能源效率的影響作用,結(jié)果顯示中國近年來宏觀能源回彈效應(yīng)基本在40%左右,但這一測算方法并沒有考慮到能源效率變動(dòng)對一個(gè)經(jīng)濟(jì)體所帶來的系統(tǒng)影響和動(dòng)態(tài)調(diào)整[8]。Liang等在一個(gè)基于中國2002年投入產(chǎn)出表構(gòu)建的靜態(tài)CGE模型中,將所有部門終端能源利用效率提高5%,結(jié)果中國總能耗并沒有下降,反而增長了0.465%,表現(xiàn)出很大的回彈效應(yīng)。由于該研究顯示的是能源效率提高的短期影響,這一結(jié)果與前述國內(nèi)外研究存在較大差異,其原因誠如作者指出的那樣,主要與模型對關(guān)鍵彈性參數(shù)存在較大敏感性有關(guān),模型中資本與能源的替代彈性的微小變化可能導(dǎo)致總能源消耗的較大波動(dòng)[9]。上述研究主要是短期沖擊影響和靜態(tài)分析的研究,尚未關(guān)注能源效率提高對中國經(jīng)濟(jì)長期的影響效應(yīng),難以評估相關(guān)能源與環(huán)境政策的長期效果。
在研究方法上,由于能源效率變動(dòng)導(dǎo)致的能源相對價(jià)格下降、將同時(shí)引發(fā)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的一系列數(shù)量巨大和復(fù)雜的影響,采用CGE模型較為適合評估全部這些變化的最終影響效果。雖然提高能源效率已經(jīng)是中國環(huán)境政策的重中之重,但是國內(nèi)學(xué)術(shù)界采用CGE模型評估該政策潛在的能源回彈效應(yīng)的研究尚不多見。對于中國這樣一個(gè)復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)體來說,使用能夠反映中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和特征的CGE模型來研究能源效率提高的宏觀經(jīng)濟(jì)層面能耗回彈效應(yīng)顯得尤為重要。
2 模型方法
2.1 宏觀回彈效應(yīng)的計(jì)算
在一般均衡的框架中考察能源效率變化的影響,假設(shè)能源效率變化率為g,能源投入量E和實(shí)際利用能值ε,如公式(1)所示,對于最終實(shí)際利用的能值而言,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)
回彈效應(yīng)R可表示為實(shí)際利用能值變化率與能源效率變化率的比值:
R=ε•/g=1+E•/g (2)
如公式(2)所示,為獲得相同的實(shí)際利用能值,能源效率提高1%同時(shí)能源投入量減少1%,則R=0,表示不存在回彈效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的節(jié)能效果。然而在一般均衡的框架中,能源效率變化引發(fā)一系列生產(chǎn)和消費(fèi)水平的變化,實(shí)際利用能值并不能由固定的產(chǎn)出水平所決定,從而使得能源效率和能源投入量的變化幅度不一致。若0
R=1+ETEp•E•Tg (3)
2.2 ER CGE模型基本結(jié)構(gòu)
ER CGE模型是以研究能源環(huán)境問題為重點(diǎn)的可計(jì)算一般均衡模型(CGE),具備CGE模型的多部門、多部門和多經(jīng)濟(jì)主體的一般特征,能夠模擬技術(shù)條件和政策措施對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、能源利用和環(huán)境狀況的整體影響效應(yīng)。構(gòu)建過程中參考了相關(guān)文獻(xiàn)方程形式和能源投入結(jié)構(gòu)的處理方法[10-12],并對涉及能源投入的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)做了進(jìn)一步的細(xì)化。圖1簡潔描繪了ER CGE模型的基本結(jié)構(gòu)以及要素和商品的流動(dòng)關(guān)系。模型包括30個(gè)生產(chǎn)部門,每個(gè)部門生產(chǎn)1種典型商品,以及4個(gè)市場主體,即居民、企業(yè)、政府和國外。模型中部門總產(chǎn)出使用中間投入、資本、勞動(dòng)和能源的多層嵌套的CES(Constant Elasticity of Substitution,常替代彈性)生產(chǎn)函數(shù)來描述,并假設(shè)生產(chǎn)者追求成本最小化。所有商品的需求分為4種,即居民消費(fèi)、政府消費(fèi)、投資需求和出口,其中,居民消費(fèi)在可支配收入的約束下最大化Stone Geary效應(yīng)函數(shù),其一階條件即線性支出系統(tǒng)ELES(Extended Linear expenditure System),用以描述居民在滿足最低生活需要之后根據(jù)其對每種商品的邊界消費(fèi)傾向進(jìn)行消費(fèi)選擇;政府消費(fèi)和投資需求則根據(jù)基期數(shù)據(jù)外生確定。模型依據(jù)阿明頓(Armington)假設(shè)將商品區(qū)分為國內(nèi)和進(jìn)口兩種類型,兩者之間存在不完全替代關(guān)系。因此,國內(nèi)市場的總供給為這兩類商品的CES函數(shù)加總,各部門的總產(chǎn)出采用CET(Constant Elasticity of Transformation)函數(shù)分配到國內(nèi)市場和出口,并通過這兩類函數(shù)對價(jià)格的一階條件來調(diào)整商品在國內(nèi)市場和進(jìn)出口之間的比例關(guān)系以達(dá)到成本最小化的需求供給和利潤最大化的產(chǎn)出分配。
模型的閉合條件包括商品市場、要素市場、儲蓄投資、政府收支和國外收支平衡。商品市場中各商品的總需求等于總供給;要素市場中假設(shè)勞動(dòng)力可在部門之間自由流動(dòng)且超額供給,勞動(dòng)報(bào)酬固定;資本報(bào)酬率內(nèi)生。儲蓄投資均衡中,投資需求外生而市場主體的邊際儲蓄傾向內(nèi)生決定;政府收支平衡中,政府儲蓄內(nèi)生而稅率固定。國外收支平衡中,實(shí)際匯率外生,國際盈余由內(nèi)生決定。模型中采用消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)CPI作為價(jià)格基準(zhǔn)。
模型動(dòng)態(tài)遞推機(jī)制主要是通過資本積累方程將上述靜態(tài)模型聯(lián)接起來,通過資本積累方程來更新每一期各部門的資本存量,當(dāng)期的資本積累取決于上期的各部門的資本回報(bào)率和資本折舊率,同時(shí)引入一個(gè)收斂系數(shù)以避免部門資本積累增長的發(fā)散型波動(dòng)。由于希望將研究重點(diǎn)放在能源要素效率變化的影響上,動(dòng)態(tài)機(jī)制中對人口數(shù)量和技術(shù)變化不做跨時(shí)期調(diào)整,假設(shè)全部時(shí)期內(nèi)除能源外的要素生產(chǎn)率和全要素生產(chǎn)率外生不變,工資率固定且勞動(dòng)力供給無限。這一機(jī)制使得模型能夠分析能源效率變化的短期和長期的影響效應(yīng),短期均衡中各部門資本充分利用但不能自由流動(dòng),而在長期均衡中,資本在各部門中充分調(diào)整。ER CGE模型建立在GAMS系統(tǒng)中,采用PATH求解器的MCP(Mixed Complementary Problem)求解策略來計(jì)算均衡解。
2.3 能源效率
通常在能源效率研究中考慮技術(shù)進(jìn)步的方法是引入自發(fā)能源效率改進(jìn)(Autonomous Energy Efficiency Improvement,AEEI)因子,反映外生的技術(shù)進(jìn)步對能源效率的影響。而在實(shí)際的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,能源效率受到價(jià)格等諸多因素的影響,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和部門層面的實(shí)際能源效率變化事實(shí)上綜合了外生的AEEI和內(nèi)生的各種效應(yīng)的變化結(jié)果。本文只考慮能源效率外生變化的影響,因此在CGE模型的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中對復(fù)合能源投入E引入AEEI因子,處理方法見公式(1)。為簡單起見,模型假設(shè)外生能源技術(shù)進(jìn)步是“一次完成”的,不涉及時(shí)間和資本存量的調(diào)整以及相關(guān)成本。
2.4 主要能源指標(biāo)
關(guān)注回彈效應(yīng)的主要目的是研究能源總消耗是否隨著能源效率的提高而減少,以及減少的幅度與效率提高幅度的差異。如果能源消耗減少的幅度要小于能源效率提高的幅度,那么表明存在回彈效應(yīng),若能源消耗沒有減少反而增加,則出現(xiàn)了回火現(xiàn)象??偰芎氖敲骸⑹?、天然氣和電力的在生產(chǎn)和生活中終端能源消耗的加總?;貜椥?yīng)程度計(jì)算根據(jù)公式(3),可計(jì)算生產(chǎn)部門能源效率提高的沖擊下,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)總能耗的回彈效應(yīng)以及不同能源類型的回彈效應(yīng)大小。
3 數(shù)據(jù)處理
3.1 社會核算矩陣
社會核算矩陣(SAM)的基本數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計(jì)局的“中國2007年42部門投入產(chǎn)出表基本流量表”[13]。此外,有關(guān)稅收、儲蓄、轉(zhuǎn)移支付、貿(mào)易盈余、就業(yè)和能源等數(shù)據(jù)來自于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國稅務(wù)年鑒》、《中國財(cái)政年鑒》、《中國勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《海關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》等出版物。各個(gè)生產(chǎn)部門和城鄉(xiāng)居民生活的各類能源終端消費(fèi)量、電力部門的加工轉(zhuǎn)換能源投入量來自《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,各類數(shù)據(jù)都以2007年為基期。
SAM中包括30個(gè)生產(chǎn)部門。部門劃分以“42部門投入產(chǎn)出表”和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中“能源平衡表”和“工業(yè)分行業(yè)終端能源消費(fèi)量表”為基礎(chǔ),以能夠同時(shí)獲得投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)和能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的最細(xì)分部門劃分的方式進(jìn)行合并處理,得到29部門投入產(chǎn)出表,其中包括1個(gè)農(nóng)業(yè)部門、24個(gè)工業(yè)部門、1個(gè)建筑業(yè)部門和3個(gè)服務(wù)業(yè)部門。最后根據(jù)研究需要,將石油和天然氣開采部門拆分為石油開采和天然氣開采2個(gè)獨(dú)立的部門,具體方式沿用Li Shantong和He Janus在GTAP模型中對中國投入產(chǎn)出表中這一部門的拆分方法[14]。最后形成30部門投入產(chǎn)出表并構(gòu)建社會核算矩陣,賬戶的結(jié)構(gòu)和基本處理方法與典型的SAM類似,采用跨熵法(Cross Entropy Methods)進(jìn)行對全表進(jìn)行平衡處理,得到的SAM的匯總表。
3.2 模型參數(shù)
ER CGE的模型參數(shù),一類是儲蓄率、稅率、轉(zhuǎn)移支付率、CES和CET函數(shù)中的份額系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)等技術(shù)參數(shù),可直接通過基于SAM表的校準(zhǔn)取得;另一類是各種替代彈性和需求彈性等參數(shù),這類參數(shù)多數(shù)缺乏實(shí)證估計(jì)的基礎(chǔ),主要通過文獻(xiàn)研究進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。模型中主要彈性參數(shù)如表1所示,有關(guān)能源的參數(shù)主要在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中,能源與資本復(fù)合投入和勞動(dòng)之間存在一定的替代關(guān)系,這與生產(chǎn)過程中機(jī)器設(shè)備(資本)伴隨著能源的投入替代勞動(dòng)力的啟示是相符合的。能源與資本的替代關(guān)系則更為復(fù)雜,存在短期互補(bǔ)長期替代的關(guān)系,原因在于短期內(nèi)各部門資本存量不變,資本的投入往往伴隨著相應(yīng)的能源投入,即使替代彈性為正也是非常小的數(shù)值;而在較長的時(shí)期中資本存量的積累往往反映了能源價(jià)格的變動(dòng),呈現(xiàn)一定的替代性。短期替代彈性與長期替代彈性的差異往往取決于資本折舊和資本形成的速度。相比能源效率政策的短期沖擊,我們更關(guān)注政策的長期影響,因此認(rèn)為資本與能源存在長期的替代關(guān)系,這一處理方式與GTAP E相類似[11]。
4 結(jié)果分析
本文模擬結(jié)果顯示的是中國所有生產(chǎn)部門能源利用效率提高5%對經(jīng)濟(jì)的整體影響效果,能源利用效率提高后經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化如表2所示,其中短期沖擊是在資本存量不變的情況下模型一期均衡計(jì)算的結(jié)果,表中數(shù)字是相對基期(2007年)中國社會核算矩陣的變化的百分比;而
在長期中資本得以跨時(shí)期和跨部門的充分調(diào)整,顯示的結(jié)果是相對沒有受到能源效率提高沖擊的模型長期均衡結(jié)果的變化百分比。
結(jié)果顯示,由于生產(chǎn)部門的能源利用效率提高,導(dǎo)致各部門產(chǎn)出的實(shí)際價(jià)格下降、國內(nèi)產(chǎn)品競爭力提高進(jìn)而促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的整體增長。從進(jìn)出口貿(mào)易所受到的影響來看,進(jìn)口在短期和長期分別增長了1.81%和6.16%,而出口分別增長了3.15%和11.8%。值得注意的是,生產(chǎn)部門
能效提高后進(jìn)出口受到國內(nèi)外相對價(jià)格的變化和經(jīng)濟(jì)規(guī)模增長兩種效應(yīng)的影響,一方面由于國內(nèi)實(shí)際價(jià)格下降,出口競爭力提高,中間投入和消費(fèi)需求中的進(jìn)口商品比例將有所降低;另一方面由于經(jīng)濟(jì)增長刺激所有國內(nèi)和進(jìn)口商品的需求增長。其中經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)對進(jìn)口增長占據(jù)主導(dǎo)作用,而價(jià)格競爭力提高對出口增長的影響較大。因此,能源效率提高將刺激中國出口的增長,可能進(jìn)一步擴(kuò)大中國的貿(mào)易順差。從就業(yè)的變化看,理論上由于中間投入和能源的相對價(jià)格下降,在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中,存在對增加值(資本和勞動(dòng))的替代,并可能產(chǎn)生負(fù)面的就業(yè)影響。從模擬結(jié)果看,實(shí)際的替代效應(yīng)并不大,經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)占主導(dǎo)作用從而促進(jìn)就業(yè)增長,雖然在短期內(nèi)GDP的就業(yè)彈性明顯偏小,但是這種負(fù)面影響能夠在一段時(shí)期之后得到修復(fù),長期而言得益于資本的充分調(diào)整和產(chǎn)出的增長,就業(yè)需求獲得0.72%的增長。
在生產(chǎn)部門能源效率提高5%的影響下,所有類型能源的短期消費(fèi)都出現(xiàn)下降,電力下降2.17%、煤炭下降1.94%、石油下降2.51%、天然氣下降1.99%,總能耗下降2.13%,整體來看能耗下降的幅度并不大,顯示出較大的回彈效應(yīng),電力、煤炭、石油和天然氣的能耗回彈效應(yīng)分別達(dá)到50.9%、55.77%、45.59%和48.27%。總能耗的回彈效應(yīng)為52.38%。這一結(jié)果意味著能源效率提高所帶來的節(jié)能效果,超過一半被抵消。長期來看,各類能源消耗
增加的幅度在2.75%到4.27%不等,總能耗的宏觀經(jīng)濟(jì)回彈效應(yīng)達(dá)到178.61%,意味著能源效率提高的節(jié)能效果不但被完全抵消,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的總能耗還進(jìn)一步增加。能源利用效率提高后各部門的產(chǎn)出變化如圖2所示,雖然在短期內(nèi)能源生產(chǎn)部門的需求受到抑制,但長期來看所有部門的產(chǎn)出都有不同幅度的增長。能源生產(chǎn)部門短期內(nèi)總產(chǎn)出受到能效提高的負(fù)面影響,主要由于各生產(chǎn)部門能源投入減少。但是長期來看,由于中國經(jīng)濟(jì)整體產(chǎn)出的增長,對能源的需求快速回升。能源利用效率的提高確實(shí)在開始階段降低了中國經(jīng)濟(jì)的總能耗,但從長期來看,經(jīng)濟(jì)增長、高耗能部門的產(chǎn)品競爭力提高以及耗能產(chǎn)品出口的增長,進(jìn)一步刺激了宏觀經(jīng)濟(jì)層面對能源的需求。總之,模擬結(jié)果顯示由于在宏觀經(jīng)濟(jì)層面的能耗回彈效應(yīng)的存在,能源效率提高的沖擊在長期來看能夠刺激中國能源生產(chǎn)和消費(fèi),難以達(dá)到降低總能耗目的。
圖2 中國生產(chǎn)部門能源效率提高5%后各部門產(chǎn)出變化(%)
Fig.2 Output impact of a 5% increase in energy efficiency in all production sectors(%)
5 結(jié) 論
本文通過構(gòu)建一個(gè)中國的環(huán)境資源CGE模型(ER CGE),測算中國生產(chǎn)部門能源效率提高5%后所帶來在宏觀經(jīng)濟(jì)層面的能耗回彈效應(yīng)。通過使用一般均衡方法,能夠模擬中國經(jīng)濟(jì)受到能效提高沖擊后系統(tǒng)性的調(diào)整以及產(chǎn)出效應(yīng)和替代效應(yīng)對能源消費(fèi)的動(dòng)態(tài)影響。模擬結(jié)果顯示,生產(chǎn)部門能源效率的提高在初期確實(shí)能夠降低中國的能源消費(fèi),但是這一結(jié)果在一段時(shí)期后出現(xiàn)了反轉(zhuǎn),能源效率提高導(dǎo)致能源產(chǎn)品相對價(jià)格下降,并通過經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的一系列產(chǎn)出和結(jié)構(gòu)調(diào)整刺激能源消費(fèi)的增長。因而,在技術(shù)層面“產(chǎn)量相同投入更少”的努力反映到宏觀經(jīng)濟(jì)層面則轉(zhuǎn)變成了“生產(chǎn)更多投入更多”,并且加劇了中國經(jīng)濟(jì)高耗能的偏好,這種主要由于產(chǎn)出增長和結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶動(dòng)的能源消耗抵消了技術(shù)層面上提高能效所帶來的節(jié)能效果。宏觀經(jīng)濟(jì)層面的能源消費(fèi)反彈是隨產(chǎn)出增長和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整遞增的,提高能源效率可能促進(jìn)中國高耗能產(chǎn)品的消費(fèi)和出口,引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向更加高耗能的方向逐漸調(diào)整,最終總能耗的增長可能完全抵消能源效率提高的效果,并且還可能進(jìn)一步刺激總能耗的增加。
上述結(jié)論顯然并不符合節(jié)能減排政策的初衷,但是卻可以讓我們對中國能源效率政策的作用機(jī)制有更進(jìn)一步的理解。當(dāng)前,中國政府盡管采取了嚴(yán)厲的節(jié)能減排措施,但隨著全球金融危機(jī)之后的經(jīng)濟(jì)回暖和出口回升,中國高能耗高排放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式可能仍將繼續(xù)。因此,為了確保當(dāng)前的節(jié)能減排政策能夠有效提升中國的可持續(xù)發(fā)展能力,不能僅將政策的焦點(diǎn)集中在促進(jìn)技術(shù)層面的能源效率提高上,而是有必要引入一個(gè)協(xié)調(diào)的政策組合來對沖由于能源效率提高所帶來的能源產(chǎn)品相對價(jià)格下降、能源替代其他要素投入以及高耗能產(chǎn)業(yè)過度擴(kuò)張等刺激總能耗增加的因素。
我們的分析也是一種評估政策在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)性影響和長期作用效果的嘗試。本文分析結(jié)果顯示了在微觀技術(shù)層面和宏觀經(jīng)濟(jì)層面技術(shù)效率變化效應(yīng)的不同效果,一定程度上說明采用系統(tǒng)性的框架來評估政策作用的重要性。此外,分析結(jié)果還顯示出政策的實(shí)際效果可能在初期符合預(yù)期,但是長期來看卻可能發(fā)生違背并產(chǎn)生負(fù)面的效果,這也表明采用長期的視角對政策進(jìn)行評估的重要性。
參考文獻(xiàn)(References)
[1]Saunders H D. A View from the Macro Side: Rebound, Backfire, and Khazzoom brookes [J]. Energy Policy, 2000, 28(6-7):439-449.
[2]Dimitropoulos John. Energy Productivity Improvements and the Rebound Effect: An Overview of the State of Knowledge [J]. Energy Policy, 2007, 35(12):6354-6363.
[3]Turner K. Negative Rebound and Disinvestment Effects in Response to an Improvement in Energy Efficiency in the UK Economy [J]. Energy Economics, 2009, 31(5):648-666.
[4]Washida Toyoaki. Economy wide Model of Rebound Effect for Environmental Efficiency[A]//International Workshop on Sustainable Consumption. University of Leeds, 2004:292-302.
[5]Allan G J, Hanley N D, McGregor P G,et al. The Impact of Increased Efficiency In the Industrial Use of Energy: A Computable General Equilibrium Analysis For The United Kingdom [J]. Energy Economics, 2007, 29(4):779-798.
[6]Hanley N, Peter G M, Swales J K ,et al. Do Increases in Energy Efficiency Improve Environmental Quality and Sustainability? [J]. Ecological Economics, 2009, 68(3):692-709.
[7]Glomsrd S, Wei T Y. Coal Cleaning: A Viable Strategy for Reduced Carbon Emissions and Improved Environment in China? [J]. Energy Policy, 2005, 33(4):525-542.
[8]王群偉,周德群.能源回彈效應(yīng)測算的改進(jìn)模型及其實(shí)證研究[J].管理學(xué)報(bào),2008,5(5):688-691.[Wang Qunwei, Zhou Dequn. Improved Model for Evaluating Rebound Effect of Energy Resource and Its Empirical Research[J].Chinese Journal of Management, 2008,5(5):688-691.]
[9]Liang Q M, Fan Y, Wei Y M. The Effect of Energy End use Efficiency Improvement on China’s Energy Use and CO2 Emissions: A CGE Model based Analysis [J]. Energy Efficiency, 2009, 29(2):243262.
[10]鄭玉歆,樊明太.中國CGE模型及政策分析[M].北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,1999:24-50.[Zheng Yuxin, Fan Mingtai. Chinese CGE Model and Policy Analysis[M].Beijing:Social Sciences Academic Press, 1999:24-50.]
[11]Burniaux, Jean Marc, Truong Truong. GTAP E: An Energy Environmental Version of the GTAP Model[A]//GTAP Technical Papers 923, Center for Global Trade Analysis, Department of Agricultural Economics, Purdue University, 2002:30-38.
[12]賀菊煌,沈可挺,徐篙齡.碳稅與二氧化碳減排的CGE模型[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,2002,(10):39-47.[He Juhuang, Shen Ting, Xu Gaoling. Carbon Taxes and Carbon Dioxide Emissions of CGE Models[J].the Journal of Quantitative & Technical Economics,2002,(10):39-47.]
[13]國家統(tǒng)計(jì)局.2007年中國投入產(chǎn)出表[M].北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社,2009.[National Bureau of Statistics of China. Chinese Input output Table 2007[M].Beijing:China Statistical Publishing House,2009.]
[14]Li Shantong, He Janus. GTAP 7 Data Base Documentation Chapter 7 I O Table: China [A]//Badri Narayanan G, Terrie L. Walmsley (ed). Global Trade, Assistance, and Production: The GTAP 7 Data Base[M], Center for Global Trade Analysis, Purdue University, 2008.
[15]Zhai F, Hertel T. Impacts of the Doha Development Agenda on China: The Role of Labor Markets and Complementary Education Reforms[A]//Hertel T, Winters L A(ed). Poverty and the WTO: Impacts of the Doha Development Agenda[M]. World Bank and Palgrave Macmillan, Washington, D.C., 2006:285-318.
[16]馬士國.征收硫稅對中國二氧化硫排放和能源消費(fèi)的影響[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì),2008,(2):20-30.[MA Shiguo. Effects of Sulfur Tax on Chinese Sulfur Dioxide Emission and Energy Consumption[J].China Industrial Economics,2008,(2):20-30.]
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)
能源與環(huán)境 能源動(dòng)力期刊 能源化工論文 能源審計(jì) 能源技術(shù)創(chuàng)新 能源消費(fèi)論文 能源技術(shù)論文 能源行業(yè)研究 能源節(jié)能技術(shù) 能源化學(xué)論文 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀