西北地區能源概況分析與評價

黃文婷 李小強 姜永

【摘 要】文章以西北五省區（新疆維吾爾自治區、寧夏回族自治區、陜西省、甘肅省，青海省）的能源情況作為研究重點。利用Python進行數據可視化，對各省區煤炭、石油、天然氣、可再生能源消費情況繪制三維柱狀圖，并借此描述和分析五省區的能源概況;接著建立基于主成分分析的綜合評價模型，以2016年西北五省區的14個有關能源變量作為評價指標，通過SPSS計算，得到綜合得分，結果表明：寧夏回族自治區是能源狀況使用“最佳”的省區。

【關鍵詞】能源概況;主成分分析;綜合評價;SPSS

【中圖分類號】F426.2;F123【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0116-03

0 引言

在新時代主導低碳經濟優先的理念之下，世界上的大多數國家逐漸將經營理念的重心放在了低能耗、低污染及低排放的低碳經營模式上[1]。中國作為發展中的大國，自然也不例外。隨著我國能源緊縮和不可再生資源的日益減少，制定行之有效的能源政策刻不容緩，能源建設問題被提到了客觀的發展高度[2]。一個國家能否長期生存和發展，與能源有著密不可分的關系。我們必須堅定不移地對中國能源發展戰略的構建依據和基本構想做出較為系統、深入和全面的研究[3]。西北地區作為中國的能源儲備重心，其能源的使用狀況關系著國家的生存與發展，因此對西北地區的能源使用建立系統的概況分析體系和評價指標的研究具有重要意義。

1 描述能源演化概況

1.1 能源研究指標

從地區使用的主要能源類型分析，以西北五省區在煤炭、石油、天然氣、水能和電力及可再生能源方面的消耗量占地區總能耗的比重作為描述能源演化的研究指標。再由西北各省區的統計年鑒[4-8]整理出以下14個能源評價的指標數據，見表1。

其中，X1表示煤炭生產量占比（%），X2表示石油生產量占比（%），X3表示天然氣生產量占比（%），X4表示水電及可再生能源生產量占比（%），X5表示煤炭消耗量占比（%），X6表示石油消耗量占比（%），X7表示天然氣消耗量占比（%），X8表示水電及可再生能源消耗量占比（%），X9表示能源消費同比增長（%），X10表示電力消費同比增長（%），X11表示地區消費總值同比增長（%），X12表示能源生產同比增長（%），X13表示電力生產同比增長（%），X14表示GDP同比增長（%）。

1.2 能源演化概述

對各省區不同時間段的能源使用和演化情況，利用Python數據可視化繪制三維柱狀圖，綜合顯示各種主要能源消耗占能源總消耗的比重隨時間增長做出相應的演化過程，圖1、圖2展示了新疆維吾爾自治區和陜西省的能源演化規律。

新疆維吾爾自治區：從2000年以來，新疆維吾爾自治區煤炭的消耗量一直占據著能源消耗總量的核心地位，其消耗量占比穩定在63.23%左右。石油的平均能源消耗量略高于天然氣，緊隨煤炭之后，而消耗量由一開始的23.30%下降到2017年的13.30%，下降約10個百分點。可再生能源消耗占比最小，但消耗量在2017年達11.50%，較2000年上升了7個百分點。

寧夏回族自治區：2000年開始煤炭消耗量穩定在84.86%左右。天然氣表現趨勢相似，自2000年以來，其能源消耗量維持在4.38%左右，但是2004～2017年天然氣生產量為0，其消耗全部依靠進口外來能源。水電等可再生能源消耗呈現出先上升后下降的趨勢，2000～2011年間消耗占比達最低，約2.33%。

陜西省：2005～2017年，與新疆維吾爾自治區相似，陜西省煤炭的消耗量一直穩定在73.07%，并占據著總能耗的主要地位。次要能源由石油轉變為天然氣。12年間陜西省的可再生能源消耗占比趨于緩慢增長，到2017年，達5.77%。但可再生能源消耗占比仍然是最小。

甘肅省：2006年以來，甘肅省的煤炭消耗量持續下滑，到2016年達到59.35%，較2006年下降約10個百分點。從2006年開始，電力及可再生能源消耗占比穩步上升，到2012年以后，電力及可再生能源等取代石油，成為次要能源，占比約20%。天然氣能源消耗最小，且石油和天然氣的消耗比重均較穩定，分別在16%和3.67%附近小幅波動。

青海省：1995～2017年，青海省的煤炭和電力及可再生能源的消耗比重均出現過兩次下降低谷。2005～2009年的5年間，煤炭取代電力及可再生能源成為能源消耗比重第一，除此以外，電力及可再生能源等一直處在青海省能源消耗的核心地位。從2008年起，石油和天然氣的能源消耗占比趨于穩定，約9.04%和13.54%。2005年至今，石油的消耗量達到最小。

2 基于主成分分析的綜合評價模型

為了研究2016年西北地區（新疆維吾爾自治區、寧夏回族自治區、陜西省、甘肅省、青海省）“最佳”使用能源的省區。這里定義的“最佳”是指在滿足本地區當年能源消費量和順應低能耗、低污染的前提下，綜合考慮當地生產總值、可再生能源生產和消費情況等因素，保證最大限度地利用可再生能源，更加低碳環保。本文以西北五省區2016年的14個有關能源變量（分別是煤炭、石油、天然氣、水電能源消耗占比及生產占比，能源消費、生產同比增長率，電力消費、生產同比增長率，地區消費總值同比增長率，GDP同比增長率）指標進行分析，建立基于主成分分析的綜合評價模型[9]，并指出綜合得分最高的即為“最佳”使用能源的省區。

綜合評價得分的值反映了各個省區使用能源的綜合情況的評估值，綜合得分越高，說明該省區在使用能源上的情況達到“最佳”的標準。表2是五省區的公因子和綜合得分結果，可知寧夏回族自治區的綜合得分為34.21，占據綜合排名第一的位置，所以寧夏回族自治區是“最佳”能源使用省區。而陜西省的綜合得分為24.67，僅次于寧夏回族自治區，緊隨其后，是次“最佳”能源使用省區。

3 結論

本文通過建立基于時間序列的能源概況分析模型，對2000～2016年間中國西北五省區的能源使用情況分別進行了概況簡述，并且綜合考慮了影響地區能源使用的14個變量，建立基于主成分分析的綜合評價模型，采用特征值大于1的主成分對應的方差貢獻率作為權重依據，得到相應的綜合得分表達式，結果表明寧夏回族自治區的能源使用情況達到“最佳”。

參 考 文 獻

[1]田琪.低碳經濟與國際貿易規則的重塑[J].考試周刊，2017（40）：16.

[2]X F Wu，G Q Chen.Global primary energy use associated with production，consumption and international trade[J].Energy Policy，2017（12）：111-126.

[3]陳家斌，梁文.我國能源戰略選擇的一些思考[J].企業科技與發展，2008（2）：8-10.

[4]新疆維吾爾自治區計局.新疆統計年鑒[EB/OL].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx？dbcode=CYFD &filename=N2019010150000165&dbname=CYFDLM，2019-01-01.

[5]寧夏回族自治區統計局.寧夏2017統計年鑒[EB/OL].http：//nxdata.gov.cn/files_nx_pub/html/tjnj/2017/indexfiles/indexce.htm，2017-12-28.

[6]陜西省統計局.陜西2018統計年鑒[EB/OL].http：//www.shaanxitj.gov.cn/upload/201802/zk/indexch.htm，2018-02-14.

[7]甘肅省統計局.甘肅省統計年鑒（2010—2018）[EB/OL].http：//www.gstj.gov.cn/HdApp/HdBas/HdClsContentMain.asp？ClassId=70，2018-12-16.

[8]青海統計信息網.青海省統計年鑒（2010—2018）[EB/OL].http：//www.qhtjj.gov.cn/tjData/qhtjnj/，2018-12-18.

[9]古麗尼沙·卡斯木，木合塔爾·扎熱，張東亞，等.基于因子分析的無花果引進品種果實品質性狀綜合評價[J].食品科學，2018，39（1）：99-104.

[責任編輯：陳澤琦]