電源投資電力消費(fèi)與工業(yè)化增速的互動(dòng)機(jī)制研究

熊學(xué)仁

摘要：實(shí)現(xiàn)電力市場供求動(dòng)態(tài)均衡一直以來是國家發(fā)展追求的目標(biāo)之一。圍繞這一目標(biāo)，運(yùn)用VAR模型探討2004～2015年每季度電源投資、電力消費(fèi)與工業(yè)化增速的相互影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)期電源投資受電力消費(fèi)與工業(yè)化增速的前期影響顯著；電力消費(fèi)受自身滯后一期與工業(yè)化增速當(dāng)期值的顯著影響，而不受電源投資當(dāng)期與前期值的影響。今后電力投資企業(yè)應(yīng)加大對電網(wǎng)的投入，政府需結(jié)合新型工業(yè)化發(fā)展道路優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，釋放市場活力。

關(guān)鍵詞：電源投資；電力消費(fèi)；工業(yè)化增速；脈沖響應(yīng)函數(shù)；動(dòng)態(tài)關(guān)系

一、引言

自2002年電力體制改革以來，中國開始形成電力市場主體多元化的競爭格局。2016年3月，北京、廣州兩家電力交易中心掛牌成立，標(biāo)志著電力放開競爭性環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)市場化交易進(jìn)入全面實(shí)施階段。電力的逐步市場化發(fā)展使得電力投資與消費(fèi)更具有靈活性并帶有聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。以往的研究主要側(cè)重于電力供給與需求單方面影響因素的考察，并沒有將兩個(gè)側(cè)面結(jié)合起來進(jìn)行分析。在研究電力需求時(shí)也未能很好地區(qū)分電力需求與實(shí)際的電力消費(fèi)。通常將電力消費(fèi)量作為電力需求的替代指標(biāo)，而究其本質(zhì)兩者是有區(qū)別的。近年來有數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)用電占整個(gè)社會(huì)用電量的73%左右，工業(yè)化程度成為影響電力投資與消費(fèi)不可或缺的主要因素。針對以往研究的不足以及電能不可大規(guī)模儲(chǔ)存的性質(zhì)，研究電力投資與消費(fèi)之間的內(nèi)在聯(lián)系變得尤為重要。基于此本文選用2004～2015年電源投資、全社會(huì)電力消費(fèi)量及工業(yè)化程度的季度數(shù)據(jù)，建立向量自回歸模型（VAR）與單方程回歸模型綜合分析變量間的相互動(dòng)態(tài)影響，最終結(jié)合實(shí)證分析結(jié)果提出相應(yīng)的政策建議。

二、文獻(xiàn)綜述

電力作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要能源一直以來都備受關(guān)注。單方面將電力消費(fèi)或需求，電力投資或供給作為研究對象的文獻(xiàn)可謂不勝枚舉。就電力消費(fèi)或需求而言，GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)化或城鎮(zhèn)化進(jìn)程、電力價(jià)格、氣候環(huán)境、人口及性別等因素被挑選納入模型中作為影響電力消費(fèi)或電力需求的因素。Hamlet，A.et al.（2010） 指出到21世紀(jì)80年代由于人口的增加，居民對于電力能源制冷需求將達(dá)到總需求的4.8% - 9.1%。Otsuka A. （2015）研究了日本工商業(yè)部門電力需求函數(shù)，結(jié)果表明不論是在短期還是在長期，需求價(jià)格彈性是極低的。對電力投資或供給的研究在較早些的文獻(xiàn)中主要探討的是電力供給與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。但近些年來研究者們更加注重電力供給短缺，投資的終端利用效率及環(huán)保，電力投資商業(yè)化等問題。Michelfelder R.A.（2015）就發(fā)現(xiàn)庇古稅和補(bǔ)貼政策所產(chǎn)生的交易限制將導(dǎo)致電力企業(yè)缺乏應(yīng)有的（或過多的）常規(guī)發(fā)電和過渡的（或過少的）投資綠色資源。

以上的研究都是分別從電力消費(fèi)或需求，電力投資或供給單方面來考察電力市場的狀況。經(jīng)過文獻(xiàn)的梳理后發(fā)現(xiàn)牟敦果等（2012）曾基于時(shí)變參數(shù)向量自回歸（TVP-VAR）方法研究了工業(yè)增加值、電力消費(fèi)量和煤炭價(jià)格之間的互動(dòng)關(guān)系。劉瑞禹等（2014）研究了高耗能行業(yè)的電力消費(fèi)與影響因素之間的互動(dòng)關(guān)系。這種電力市場中有關(guān)變量相互影響的動(dòng)態(tài)關(guān)系研究并不多見，也存在著有待完善的地方。本文的創(chuàng)新之處就在于從動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角出發(fā)，直接分析電源投資、電力消費(fèi)及工業(yè)化增速之間的相互影響。通過實(shí)證分析得出變量之間的量化關(guān)系，為最終實(shí)現(xiàn)電力供求的動(dòng)態(tài)均衡提供數(shù)理支撐。

三、變量的選取與數(shù)據(jù)說明

本文以發(fā)電機(jī)組每季度裝機(jī)容量（萬千瓦）來表示全社會(huì)電源投資（It）。直接選用全社會(huì)每季度電力消費(fèi)量（億千瓦時(shí)）表示電力消費(fèi)（Ct）。采用文獻(xiàn)中通常的做法，將每季度工業(yè)增加值占季度GDP的比率來表示工業(yè)化程度（gyht）。最后引入控制變量GDP，并將季度名義GDP通過上年同期GDP指數(shù)換算成每季度的實(shí)際GDP值（rgdpt）。樣本數(shù)據(jù)為2004-2015年每季度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源于wind數(shù)據(jù)庫，中國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，國家統(tǒng)計(jì)局。經(jīng)Census X12季節(jié)調(diào)整方法消去季節(jié)變動(dòng)對時(shí)間序列產(chǎn)生的規(guī)律性變化。為消除異方差對模型估計(jì)產(chǎn)生的影響，對上述經(jīng)季節(jié)調(diào)整后的變量分別取對數(shù)。

四、實(shí)證分析

（一）單位根檢驗(yàn)

通過對變量序列相關(guān)圖的觀察發(fā)現(xiàn)，lnCt、lnIt、lngyht、lnrgdpt自相關(guān)函數(shù)拖尾，偏自相關(guān)函數(shù)一階截尾，即為AR（1）模型。采用Phillips和Perron（1998）提出一種非參數(shù)方法來檢驗(yàn)一階自回歸過程的平穩(wěn)性。結(jié)果表明lnCt、lnIt、lnrgdpt的時(shí)間序列在10%的臨界值水平下平穩(wěn)，而不平穩(wěn)，對其進(jìn)行一階差分后平穩(wěn)。對工業(yè)化程度差分后為：Δln（gyh）t=ln（gyh）t-ln（gyh）t-1該等式表示工業(yè)化程度變化率，分母取值為1。若Δln（gyh）t>0表示工業(yè)化增速加快，若Δln（gyh）t表示工業(yè)化增速減緩。

（二）VAR模型的設(shè)定

Sim（1980）將VAR模型引入經(jīng)濟(jì)學(xué)中，分析隨機(jī)擾動(dòng)變動(dòng)對變量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沖擊。由AIC與SC準(zhǔn)則確定VAR（p）模型的滯后階數(shù)為2。借助Eviews7軟件得出VAR（2）模型如下：

四個(gè)方程的可決系數(shù)分別為0.6、0.99、0.99、0.57，說明模型整體擬合程度較好。基于上述VAR（2）模型可以檢驗(yàn)電源投資、電力消費(fèi)與工業(yè)化增速之間是否存在顯著的Granger關(guān)系。基于χ2統(tǒng)計(jì)量的檢驗(yàn)結(jié)果顯示：在方程中，原假設(shè)不能Granger引起的P值為0.62，原假設(shè)Δln（gyh）t不能Granger引起lnCt的P值為0.29，都大于10%的臨界值，應(yīng)接受原假設(shè)；在lnCt方程中，原假設(shè)lnCt不能Granger引起lnIt的P值為0.06，原假設(shè)ALL不能Granger引起lnIt的P值為0.06，即電力消費(fèi)與所有變量聯(lián)合起來是電源投資的Granger原因；Δln（gyh）t方程中，原假設(shè)lnCt不能Granger引起Δln（gyh）t的P值為0.05，原假設(shè)ALL不能Granger引起Δln（gyh）t的P值為0.02，即電力消費(fèi)與所有變量聯(lián)合起來是工業(yè)化增速的Granger原因。

（三）脈沖響應(yīng)函數(shù)分析

若所建VAR（2）模型穩(wěn)定則可進(jìn)行下一步脈沖響應(yīng)函數(shù)分析。采用AR Roots檢驗(yàn)方法并借助Eviews7軟件，輸出的結(jié)果顯示所有根模的倒數(shù)在單位圓以內(nèi)，即所建立的VAR（2）模型是穩(wěn)定的。首先我們對經(jīng)Granger因果檢驗(yàn)中具有因果關(guān)系的主要變量進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析，之后再對不具有顯著Granger因果關(guān)系的變量進(jìn)行原因分析。

1. 電源投資的脈沖響應(yīng)分析

借助Eviews7軟件可以得出電源投資的脈沖響應(yīng)如圖1。實(shí)線表示脈沖響應(yīng)函數(shù)，代表電力消費(fèi)受到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沖擊時(shí)電源投資的反應(yīng)情況。虛線表示正負(fù)兩倍標(biāo)準(zhǔn)差偏離帶。期初受到電力消費(fèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊時(shí)電源投資的當(dāng)期值為1.1%，之后開始上升在第3期達(dá)到最大5.1%。在此之后開始平穩(wěn)下降，至12期后電力消費(fèi)對電源投資的脈沖影響逐漸消失。除此之外可以看出對電力消費(fèi)施加一個(gè)正向沖擊時(shí)帶來的電源投資的變化為正，由此可以認(rèn)為電力消費(fèi)的增長拉動(dòng)了電源投資。

2. 工業(yè)化增速的脈沖響應(yīng)分析

從圖2中可以看出當(dāng)電力消費(fèi)受到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊時(shí)，在第一期工業(yè)化增速為3%，之后開始下降至第5期的-1.6%。在此之后開始回升并隨著時(shí)間的推移這種影響逐步弱化為0。受電力消費(fèi)的一個(gè)正向沖擊能夠使得工業(yè)化增速在期初為正值，說明前期的電力消費(fèi)增加使工業(yè)化增速加快，最終使工業(yè)步入不同的階段。

（四）電力消費(fèi)的實(shí)證分析

Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)中電源投資、實(shí)際GDP與工業(yè)化增速的前期變化并不能顯著引起電力消費(fèi)的變化。為了進(jìn)一步探其緣由，本文進(jìn)一步構(gòu)造單方程模型及采用普通最小二乘法（OLS）進(jìn)行回歸分析。模型設(shè)定如下：

lnCt=α1lnCt+α2lnCt-2+α3ln（rgdp）t+α4Δln（gyh）t+α5lnIt+C+εt

對方程隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)并不存在異方差與自相關(guān)，即可以得到方程的有效一致估計(jì)量。回歸結(jié)果如表1所示。

回歸結(jié)果可以看出可決系數(shù)與調(diào)整的可絕系數(shù)都為0.99，表示模型整體擬合優(yōu)度較好。通過各變量的t統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電力消費(fèi)量會(huì)受滯后一期電力消費(fèi)量的顯著影響，但滯后兩期的電力消費(fèi)量對當(dāng)期的影響不顯著。

五、結(jié)論與政策建議

（一）實(shí)證研究結(jié)論

1. 對電源投資而言，電力消費(fèi)是電源投資的Granger原因，并且工業(yè)化增速、實(shí)際GDP及電力消費(fèi)的聯(lián)合滯后期變動(dòng)能夠顯著影響當(dāng)期電源投資。電源投資的脈沖響應(yīng)函數(shù)顯示，若對電力消費(fèi)施加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的正向沖擊時(shí)，電源投資的響應(yīng)值為正，并在12期之后這種脈沖影響逐漸弱化為0。電源投資企業(yè)可以依據(jù)電力消費(fèi)前期值來計(jì)劃當(dāng)期的投資量。實(shí)際GDP與工業(yè)化增速并不對電源投資產(chǎn)生顯著影響，這背后有著更為深層次的原因。截止2016年上半年我國電源投資增長為-8.70%，其中傳統(tǒng)火電投資增長為-6.42%。電源投資這種“斷崖式”的下降一方面是因?yàn)橹袊?jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)的“新常態(tài)”與工業(yè)化程度步入后期階段所導(dǎo)致的產(chǎn)能過剩、內(nèi)需不足、供需不匹配等一系列狀況有關(guān)。另一方面是與國家的政策有關(guān)。2016年初，為進(jìn)一步規(guī)范火電市場有序發(fā)展，國家發(fā)改委、國家能源局相繼出臺《關(guān)于促進(jìn)我國煤電有序發(fā)展的通知》、《關(guān)于進(jìn)一步做好煤電行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》等文件。政策文件的出臺降低了傳統(tǒng)火電企業(yè)投資的預(yù)期，這是導(dǎo)致火電投資下降的又一直接原因。

2. 對電力消費(fèi)而言，電源投資、實(shí)際GDP及工業(yè)化增速都不是電力消費(fèi)的Granger原因。基于此本文進(jìn)一步分析了電力消費(fèi)前期值及實(shí)際GDP與工業(yè)化增速的當(dāng)期值對電力消費(fèi)的影響。經(jīng)OLS回歸分析發(fā)現(xiàn)，電力消費(fèi)量的滯后一期值對當(dāng)期的電力消費(fèi)產(chǎn)生顯著影響。實(shí)際GDP與工業(yè)化增速的當(dāng)期值對當(dāng)期電力消費(fèi)產(chǎn)生影響。這與我國當(dāng)前處于工業(yè)化后期階段的實(shí)際情況是相吻合的。在工業(yè)化發(fā)展初期，我國從農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)大國主要依靠“要素驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略”來實(shí)現(xiàn)，這種粗放形式的經(jīng)濟(jì)增長使得電力供給創(chuàng)造了電力需求。但是隨著中國步入工業(yè)化后期階段，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本完成，工業(yè)生產(chǎn)持續(xù)萎縮。想再依靠投資拉動(dòng)消費(fèi)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長勢必力不從心。

3. 從工業(yè)化增速來看，電力消費(fèi)是工業(yè)化增速的Granger原因，即對電力能源的消耗促進(jìn)了工業(yè)化的進(jìn)程。脈沖響應(yīng)分析顯示若對電力消費(fèi)施加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的正向沖擊時(shí)，工業(yè)化增速前3期為正，即工業(yè)化增速加大；之后為負(fù)，即對工業(yè)化增速的增大產(chǎn)生了抑制。最終脈沖影響弱化為0。從整體上來看這種增速的變化實(shí)證性的表明了隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，對能源的消耗從急劇增加到逐漸減緩。這也是步入工業(yè)化后期階段的表現(xiàn)形式。

（二）政策建議

一邊是全社會(huì)用電量的增速放緩，一邊是電源投資的再創(chuàng)新高。全社會(huì)電力需求不足而導(dǎo)致的電源投資過剩的局面迫切需要解決。此外中國電力市場還存在著供求不匹配的狀況。東部發(fā)達(dá)地區(qū)電力供給富足，而西部落后地區(qū)電力供給存在缺口。因此加大對輸配電網(wǎng)的投資建設(shè)，特別是相對比較薄弱的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)，投資空間巨大，有待成為“十三五”期間一項(xiàng)重要的投資項(xiàng)目。未來電力市場發(fā)展首先需轉(zhuǎn)變以往的粗放型投資方式，將要素驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)。其次對電力需求的管理更多的需要與工業(yè)化程度，特別是新型工業(yè)化發(fā)展道路相聯(lián)系。通過與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，在滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求的同時(shí)做好需求側(cè)的管理。最后，實(shí)現(xiàn)電力供給與需求的動(dòng)態(tài)均衡，更重要的是破除一些機(jī)制體制障礙，使市場的作用更加有效的發(fā)揮出來。目前如火如荼開展的深化電力體制改革措施應(yīng)該以點(diǎn)到面，讓更多的市場主體參與進(jìn)來，讓調(diào)節(jié)供求量的價(jià)格要素真正發(fā)揮功效。

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（作者單位：貴州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院）