能源概況的影響因素分析及發展趨勢預測的調查研究

宮子涵 劉培

摘要：近年來，面對著能源危機、金融危機以及人類對氣候危機越來越清晰的認識，各國對能源發展愈加重視，能源生產與使用逐步成為經濟發展的重要組成部分。通過收集得到的這兩個州的能源使用數據，本文首先通過描述性統計分析和多元線性回歸模型對美國兩個州的能源概況以及可能影響他們之間差異性的因素進行分析，之后運用了ARIMA模型，預測無政策調整下2025年和2050年時各州的能源概況并向政府給出相應的建議。

關鍵詞：能源發展；統計模型；時間序列

一、研究意義

能源生產與使用對各國都具有著重要意義，對美國也是如此，從上世紀以來，美國一直在努力調整自身的能源結構，慢慢地從嚴重依賴能源進口的國家變成了能源出口的國家。這樣的改變離不開州與州之間的相互合作，建立洲際契約就有關能源的問題達成一致。在當下，能源的發展所面臨的困難更加嚴峻，所以新世紀背景下各州之間的合作，建立一套有效的新政策就更為重要。

二、研究具體內容

（一）研究說明

樣本量：基于能源生產不同方面的合計605個指標及相關數據

（二）加利福尼亞州（CA）、新墨西哥州（NM）能源概況的描述性統計分析

眾所周知，能源分為一級能源和二級能源，其中一級能源主要包含煤炭、石油、天然氣，它們是不可再生能源，除了這些傳統的化石燃料類不可再生能源外，我們還考慮核能發電的污染性，將之也劃分進不可再生能源中；水能、風能、地熱能、光伏太陽能、生物質能、木材和有機廢物能量，它們是可再生能源。本文使用的參數如下：

1.加利福尼亞州（CA）能源概況

圖1 CA化石燃料、核電以及可再生能源總消耗量對比圖 圖2 CA生物質等各類可再生能源總消耗量

從圖1的三類能源對比中可以看到，CA州的可再生能源使用達到了總能源消耗的10%左右，化石燃料的使用仍然占了總能源消耗的絕大部分。從1984年核能興起后，該州的核能使用情況也有了一定的發展，總之該州可再生能源的使用情況較好，但仍然有發展的空間。

從圖2的各類可再生能源總消耗量對比得出，該地區使用水能占比最大，且隨著生物質能以及地熱能的發掘，水能的使用占比有所下降，但依然是該地區主要的可再生能源使用方式。

2.新墨西哥州（NM）能源概況

圖3可以看出該州的能源總消耗中幾乎都是化石燃料，占總能耗的97%，可再生能源的利用極少，核能也沒有使用的情況。由圖4可以得出，在消耗量很少的可再生能源中，生物質能、木材和廢物能以及水能占主體，而自2002年風能的興起后，該能源的消耗顯著增加。

3.加利福尼亞州（CA）、新墨西哥州（NM）能源概況的影響因素分析

因為我們更希望看到可再生能源在能源使用方面的占比提高，所以我們主要通過研究這兩個州可再生能源使用的差異性來找出影響能源概況的主要影響因素。我們對清潔可再生能源的相關指標：BMTCB、GETCB、SOTCB、WWTCB、WYTCB、HYEGB、WWTED和WYEGB進行了位置參數檢驗， 在顯著性水平為0.01的情況下，BMTCB、WWTCB、WYTCB、HYEGB四個指標在兩個州之間存在著顯著差異，即：生物質能總消耗量、木材和廢物總消費量、風力發電總量和水力發電總量為主要的影響因素。

三、總結及建議

根據以上數據得出的結果，我們可以給出以下建議：

減少污染能源總消耗量。當減少污染能源總消耗量時，總能源消耗量會適當降低，清潔可再生能源的占比會有所提高，這樣的話可以改善當地的能源結構。

開發新的清潔能源，替代化石燃料等一次能源。技術的發展可以推動能源結構的改變，比如電動汽車的研發等等，這會使得清潔可再生能源的利用率大大提升，提高清潔可再生能源的總消耗量。

應用系統的管理方法降低能源消耗，推動行為節能，有計劃地將節能措施和節能技術用于生產實踐，使得組織能夠持續降低能源消耗、提高能源利用效率。

參考文獻：

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