中國能源消耗強度變化及其因素分解研究
2012-04-29 00:00:00李德山張淑英
重慶工商大學學報(西部論壇) 2012年1期
摘 要：根據中國2000—2007年的可比價能源投入產出表，分析6部門的完全能耗系數變化趨勢，并采用因素分解法，將能耗強度變動分解為直接能耗變化、產品技術變化和最終需求結構變化因素，分析不同因素對能源消耗強度變化的不同影響以及不同因素在各個部門的變化特點。結果表明：工業對煤、石油的完全能耗系數整體呈下降趨勢；煤和石油的能耗強度總量呈負向變化，主要原因是其直接能耗強度變動；天然氣和電力的能耗強度總量呈正向變化，主要原因分別是最終需求結構變動和產品技術變化；產品技術變化不利于農業、工業、建筑業、交運倉郵和其他非物質部門的能耗強度的下降。總體上看，國家的宏觀調控和節能降耗措施產生了積極作用，但能源消耗強度存在反彈的趨勢，因此仍需積極努力地實施節能減排措施。
關鍵詞：能耗強度；完全能耗系數；直接能耗變化；節能降耗；能源利用效率；產品技術變化；最終需求結構；節能減排
中圖分類號：F223；F124.5 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8131（2012）01-0052-08
Research on China’s Energy Consumption Intensity Change
and Its Factor Decomposition
LI Deshan， ZHANG Shuying
(School of Management and Economics， Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， China)
Abstract: According to comparable price energy inputoutput table of China during 20002007， this paper analyzes the changing trends of the six departments of completely energy consumption coefficient， then uses factor decomposition method to decompose energy intensity into three determinants such as direct energy intensity change， product technical change and the final demand structure change， and analyzes the influence of different factors on the energy consumption intensity change and changing characteristics of different factors in various sectors. The results show that the completely consumption coefficient of industry on coal and petroleum totally demonstrates declining trend， that the total energy consumption intensity quantity of coal and petroleum shows negative change mainly because of direct energy consumption intensity change， that energy consumption intensity quantity of gas and power demonstrates positive change mainly because of final demand structure change and product technical change respectively， and that product technical change is not helpful to energy consumption intensity decline of agriculture， industry， architecture industry， transportation， storage industry， postal industry and other nonmaterial sectors. By and large， national macroadjustment policy and energy conservation measures have played active role， however， energy consumption intensity shows rebound trend， and thus， China should still need to implement energy conservation and emission reduction measures.
Key words: energy consumption intensity; completely energy consumption coefficient; direct energy consumption change; energy conservation and consumption reduction; energy utilization efficiency; product technical change; final demand structure; energy conservation and emission reduction
一、引言
隨著工業化進程的加快，中國已成為世界第二大能源消費國，2010年能源消費總量是20世紀90年代的2倍多，達到了32.5億噸標準煤；然而，能源利用效率雖然有了一定的提高（2010年單位國內生產總值能耗下降了4.01%），但是與西方發達國家相比還有很大的差距。中國經濟繼續保持快速增長，能源消費量將會不斷提高，而且中國的能源結構又以煤炭為主，還可能導致一系列環境問題。因此，研究中國能源消費快速增長及能耗強度變化背后的原因，對中國制定長期可持續發展的能源戰略具有重要意義。
李德山，張淑英:中國能源消耗強度變化及其因素分解研究
一般而言，能耗強度（指單位GDP的能源消耗）與能源利用效率呈倒數關系，
能源效率越高，那么能耗強度就越低。從理論上來講，能耗強度的變化受人均GDP、產業結構、技術進步、價格調整政策、市場化程度、企業內部管理效率以及能源消費結構等諸多方面因素的影響（魏一鳴，2010）。一方面，經濟的增長通常將導致能源消耗的增加，而技術進步會使能耗強度下降，從而導致能耗的減少；但另一方面，技術進步的同時會促進經濟更快的增長，反而又會導致能源消耗的增加。因此影響能耗強度變化的因素是多方面的，且是復雜的。
對我國能耗強度的分析，目前的研究方法和研究結論也存在一些差異。如韓智勇等（2004）在三次產業劃分基礎上利用因素分解法對我國1980—2000年能耗強度的影響因素進行了測算，其結論是我國能耗強度下降基本上是由于各產業能源效率的提高。王玉潛（2003）采用投入產出技術分析認為1987—1997年我國產業結構調整對降低能耗強度具有負面影響。丁樂群（2007）等利用因素替代法，建立了能耗強度的分解模型，對中國1994—2005年單位GDP能源以及影響因素進行了分析，提出了各產業單位增加值能耗的下降是導致能耗強度下降的主要動力，產業結構變動的貢獻率很小。周勇等（2006）將國民經濟劃分為6大類，分析了我國1980—2003年能耗強度變化的原因，認為產業結構因素只在一段時間內對能耗強度起積極的作用，產業單位增加值能耗因素對能耗強度的下降總是保持正向作用。Ma和Stern（2006）采用LMDI指數法對中國1980—2003年能耗強度變動進行因素分解，結果表明2000年以來技術進步是導致能耗強度增加的原因。夏炎等（2009）利用我國1985—2005年的實物價值型能源投入產出表，分析認為在1987—2002年完全需要系數對能耗強度的降低起著主要作用，而產業結構的調整是導致2002—2005年能耗強度增加的主要原因。
在以上研究的基礎上，本文在研究視角和研究方法上進行拓展和改進：一是在時間跨度上利用了中國2000—2007年的價值型投入產出表，并考慮到不同時期投入產出表不具有可比性，利用相應的價格指數對原有的數據進行平減，得到可比價的投入產出表，在此基礎上編制了4類能源6部門的實物價值型能源投入產出表，分析完全能耗系數的變化趨勢；二是基于可比的能源投入產出因素分解模型，將能耗強度變動分解為直接能耗變化、產品技術變化和最終需求結構變化等因素，并分析不同因素對能源消耗強度變化的不同影響以及不同因素在各個部門間的變化特點。這樣可以從部門的角度獲得更多的有用信息，對于國民經濟發展、產業結構調整、能源利用效率的提高以及政策模擬等都具有參考價值。
二、研究方法及模型
1.編制能源投入產出表
（1）部門劃分。根據國家有關統計資料和《中國國民經濟核算體系》，出于研究需要，本文把國民經濟部門合并為6大部門，具體為農業、工業（包括采掘業、制造業、公共事業生產與供應等24個部門）、建筑業、交運倉郵業（包括交通運輸業、倉儲業、郵政業）、商業飲食業（包括批發和零售業、住宿和餐飲業）和其他非物質生產部門（包括金融保險業、房地產、租賃和商務服務業、旅游業、科教文衛、公共管理、社會機構和其他部門）。
（2）能源種類劃分。本文將能源分為煤炭、石油、天然氣和電力4大類。這4類能源消耗量由各能源按標準計量單位消耗量乘以折標煤系數
噸標準煤=各類能源按標準計量單位的消耗量×折標煤系數，折標煤系數取自《中國能源統計年鑒》。
得到。在投入產出價值模塊中，基本流量以億元為單位；能源模塊中，能源以萬噸標準煤為單位。
（3）剔除價格因素。編制可比價投入產出表的關鍵是找到相應的價格指數（劉起運 等，2010），本文的價格指數主要來源于中經網和《中國統計年鑒2010》。農業可比價根據農產品生產價格指數進行縮減；工業根據工業品出廠價格指數進行縮減；建筑業價格指數用建筑安裝工程價格指數代替；商業飲食業的價格指數用商品零售價格指數來縮減；由于交運倉郵和其他非物質部門的價格指數較難確定，本文利用增加值縮減指數
報告期i行業產品相對于基期的價格指數等于第t年i行業現價增加值除以第t年i行業的以基期表示的可比價增加值。
來近似表示。本文選擇2000年為基年。
（4）編制可比能源投入產出表。基于現有的價值型投入產出表，我們在其下方增加了一個實物能源投入矩陣，原表的結構沒有任何變化，所以整個能源投入產出表可以分為價值模塊和能源實物模塊兩大部分，這樣就構成了一個以經濟模塊為核心框架的實物—價值型的能源投入產出表。
三、研究結果與分析
1.完全能耗系數變化趨勢分析
（1）從煤炭完全能耗系數
直接能耗系數沒有考慮產業關聯的作用，計算方法為行業直接能源消費量除以其增加值，它僅僅反映了單一行業的能源消耗，沒有考慮到該行業通過中間投入對其他行業的能源間接消耗。完全能耗系數計算方法為能源完全消耗量除以增加值，它既包括該行業直接消耗的能源，還包括通過中間投入間接消耗的能源。
變化來看，建筑業、交運倉郵、商業飲食和其他非物質部門的煤炭完全能耗系數都在下降。其中對煤炭最為依賴的工業完全能耗系數在2000—2007年整體呈下降趨勢，但在2005年出現小幅反彈，主要是因為在2002—2005年，中國工業化進程有所加快，煤炭消費量迅速增長，甚至超過了經濟的增長。而在“十一五”國家宏觀調控下，經濟結構和能源結構發生了變化，第二產業能耗比重和能耗強度下降最為明顯。其中工業完全能耗系數從2000年的0.453 1噸標準煤/萬元下降到2002年的0.348 8噸標準煤/萬元，到了2005年小幅上漲到0.352 9噸標準煤/萬元，2007年又下降到0.269 6噸標準煤/萬元。
（2）從石油完全能耗系數變化來看，工業、交運倉郵、商業飲食和其他非物質生產部門的石油完全能耗系數不斷下降。其中對石油最為依賴的交運倉郵業從2000年的0.566 4噸標準煤/萬元下降到2007年的0.397 9噸標準煤/萬元，下降最為明顯。農業和建筑業分別在2002年和2005年出現了小幅反彈。
（3）從天然氣完全能耗系數來看，6部門在2007年的天然氣完全能耗系數整體上都出現了一定程度的增加，這也符合天然氣在這些部門的需求量不斷增加的實際情況。其他非物質生產部門在2000—2007年天然氣完全能耗變化最為明顯，增加了0.012 7噸標準煤/萬元。
（4）從電力完全能耗系數來看，工業對電力的依賴最強，對電力完全能耗系數呈上升趨勢，由2000年的0.207 9噸標準煤/萬元增加到2005年的0.218 1噸標準煤/萬元。2000—2007年建筑業對電力的完全能耗系數也不斷增加，由0.147 9噸標準煤/萬元增加到0.166 2噸標準煤/萬元。
由于中國的最終產品主要是初級加工產品和低附加值產品，它們相對都是高能耗、低價值的產品，中國經濟在2002—2005年這一時段高速增長，煤炭、石油等能源和建材、汽車等重化工產品需求高漲，不可避免地造成各類能源的完全能耗系數的反彈。
2.能耗強度變動的影響因素分解
進一步測算2002—2005年、2005—2007年期間的直接能耗變動（能源技術因素）、產品技術進步和最終需求結構變動對煤、石油、天然氣和電力的能耗強度變動的影響（見表3）。對于這4種能源來說，直接能耗的變動都導致了能源消耗強度呈負向變化，這表明了直接能耗因素的下降（能源利用效率的提高）使得直接投入的能源產品相比以前減少；產品技術變動對能源消耗強度總量起著正向變動的作用，這說明產品技術進步使得直接或間接投入的能源產品相比以前增加；而最終需求結構的變動在不同時間段對能耗強度的變化方向所起的作用不一樣。如2000—2005年期間，最終需求結構因素對能源消耗強度起著正向作用
對于煤、石油來講，直接能耗因素的負向作用都超過了產品技術變化和最終需求變化的正向作用之和，從而導致了2005年相對2000年煤、石油的能耗強度減少了，而天然氣直接能耗強度變化的負向作用小于產品技術變化和最終需求變化的正向作用之和，導致了2005年相對2000年天然氣能耗強度的增加。
，而2005—2007年期間，除了石油的最終需求結構變化為正外，其他能源的最終需求結構變化均為負，說明在這段時間最終需求結構因素對這3種能源的需求變化在一定程度上起到了抑制作用。
2000—2005年期間直接能耗的下降導致了煤炭能耗強度降了0.113 2噸標準煤/萬元，最終需求結構變動使得煤炭能耗強度增加了0.018噸標準煤/萬元，產品技術變化使得煤炭能耗強度增加了0.009 2噸標準煤/萬元，綜合起來使得煤炭能耗強度減少了0.086噸標準煤/萬元。 直接能耗因素使得石油能耗強度減少了0.054 1噸標準煤/萬元，技術進步使得石油能耗強度增加了0.009 2噸標準煤/萬元，最終需求結構變動使得石油能耗強度增加了0.008 9噸標準煤/萬元，綜合起來導致了石油能耗強度減少了0.036噸標準煤/萬元。直接能耗因素使得天然氣能耗強度減少了0.000 3噸標準煤/萬元，技術進步使得天然氣能耗強度增加了0.000 6噸標準煤/萬元，最終需求結構變動使得天然氣能耗強度增加了0.001 7噸標準煤/萬元，綜合起來使得天然氣能耗強度增加了0.002噸標準煤/萬元。直接能耗因素使得電力能耗強度減少了0.004 1噸標準煤/萬元，技術進步使得電力能耗強度增加了0.004 1噸標準煤/萬元，最終需求結構變動使得電力能耗強度增加了0.007噸標準煤/萬元，綜合起來使得電力能耗強度增加了0.007噸標準煤/萬元。
2005—2007年3種因素對四種能源消耗變動的影響程度，簡略分析如下：從2007年相對2005年測算的結果來看，煤、石油的能源能耗強度都是下降的，主要原因是能源利用效率的提高，導致了直接能耗的下降。產品技術因素對煤、石油、天然氣、電力的能源能耗強度都具有提升的作用，說明產品技術的提高導致了煤、石油、天然氣、電力消耗量的提高。而最終需求結構因素對石油能耗強度的變化具有正向作用，但對煤、天然氣和電力的能耗強度變動具有負向作用。
3.6部門完全能耗強度變動2種影響因素分析
以上分析僅是分析4類能耗強度總量變動的3種影響因素及其貢獻值的大小，而沒有分析出能耗強度變動的行業部門貢獻。由于直接能耗變化、產品技術變化、最終需求結構的變化對能耗強度變動的影響都是由各部門直接能耗變動、技術變動等因素對能源消耗變動的影響加總而來的，這里我們重點分析2000—2007年6部門直接能耗變動和技術變動對完全能耗強度變動的影響（見表4、表5）。
（1）煤炭完全能耗強度變動影響因素的6部門貢獻分解。從直接能耗變化因素來看，這6個部門的煤炭完全能耗強度下降都是由于各個部門的直接能耗下降導致的；從技術變化因素來看，技術進步使得農業、工業、建筑業、交運倉郵和其他部門增加了對煤炭的消耗量，從大到小排序依次是：建筑業、工業、農業、交運倉郵、非物質。
（2）石油完全能耗強度變動影響因素的部門貢獻分解。從直接能耗變化因素來看，這6部門的石油完全能耗強度的下降都是由石油直接能耗下降導致的，即能源利用效率的提高致使石油能耗強度的減少；從技術變化因素來看，技術進步使得這六部門增加了對石油的消耗量，從大到小依次是：建筑業、工業、交運倉郵、農業、商業飲食、非物質。
（3）天然氣完全能耗強度變動影響因素的部門貢獻分解。工業部門的天然氣完全能耗強度的下降是由天然氣直接能耗下降引起的，農業、建筑業、交運倉郵和其他非物質部門的天然氣完全能耗強度的上升是由產品技術因素呈正向變動引起的。
（4）電力完全能耗強度變動影響因素的部門貢獻分解。交運倉郵、商業飲食和其他非物質部門的電力完全能耗強度變動是由電力直接能耗呈負向變動引起的，即能源利用效率的提高導致了電力能耗強度的減少；從技術變化因素來看，技術進步使得這些部門增加了對電力的消耗量，從大到小依次是：建筑業、工業、農業、交運倉郵、非物質。
四、結論與建議
1.主要結論
本文根據2000—2007年的可比價能源投入產出表，得出以下結論：
（1）2000—2007年工業對煤、石油的完全能耗系數整體呈下降趨勢，主要是工業對能源消耗的下降導致的，說明國家的宏觀調控和節能降耗的措施對經濟結構和產業結構的變化起到了一定的積極作用。
（2）2000—2007年，對于煤炭和石油來說，直接能耗的變動是導致其能源消耗強度總量呈負向變化的主要原因，這表明了能源利用效率的提高使得其直接投入的能源相比以前減少了；而導致天然氣和電力的能源消耗強度總量呈正向變化的主要因素分別是最終需求結構因素和產品技術因素，這說明產品技術的變動和最終需求結構的變化使得被直接或間接投入的天然氣和電力相比以前增加了。
（3）從2007年相對2000年的部門完全能耗強度的分解因素來看， 產品技術變化不利于農業、工業、建筑業、交運倉郵和其他非物質部門的能耗強度的下降，即產品技術變化促進了這些部門對能源的消耗；總體而言，煤炭、石油直接能耗強度的負向變化超過了產品技術的正向變化，從而導致各部門對煤、石油能源消耗總量的減少。
2.政策建議
在全球經濟復蘇的帶動下，2010 年以來中國的能源消費強勁增長，預計能源消耗強度存在反彈的趨勢，因此中國仍需積極努力地實施節能減排措施：
（1）調整產業結構。根據2000—2007年完全能耗系數在不同產業部門的變化可以看出，工業對能源的依賴程度較高，商業飲食和非物質等第三產業對能源的依賴程度較低。因此在發展第三產業的同時，要積極促進工業（尤其是高耗能的重工業）向高端化、低能耗、輕型化方向發展，這樣不僅有利于降低整體單位GDP能耗強度，而且有利于轉變經濟增長方式，推進產業結構的優化升級。
（2）調整能源結構，發展節能技術。雖然煤炭的完全能耗強度整體上呈下降趨勢，但是常規石化能源中煤炭占比高達90%，煤炭不經過轉化直接燃燒使得其能源利用效率仍然較低，所以在調整煤炭在能源結構中的比重的同時，還要不斷發展煤炭的凈化技術以及清潔能源技術。相比而言，天然氣是一種優質、清潔、高效的能源，應當提高天然氣消費所占比重。
（3）加強能源需求管理，提高能源效率。在政府法規和政策的支持下，采取有效的激勵和引導措施，加強能源需求管理，不僅要考慮直接的能源節約，更要考慮降低間接能源消耗。倡導節能，大力開發循環利用、再制造、零排放和產業鏈接技術，推廣循環經濟典型模式。
（4）改革能源價格機制。可以看出產品技術變化可能導致能源消費量的增加，因此僅僅依靠技術進步不一定能夠減少能源消耗。所以在制定能源政策時，需要綜合運用能源價格、能源替代等手段，發揮能源價格機制在節能減排中的作用。
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（編輯：南北；校對：段文娟）
