我國電力消費與國民經濟增長特征及其關系研究＊

段明辰

（甘肅政法大學經濟管理學院，甘肅 蘭州 730070）

改革開放以來，我國經濟發展較快，現在我國已成為世界第二大經濟體和第一能源消費大國。電力在經濟發展的過程中發揮著越來越重要的作用，在能源消費中電力消費逐年增加，年增長率平均為9.3%，特別是2002 年以來，年增長率平均達到10.4%。由于電力消費與經濟發展之間存在著這種密切聯系，使電力消費與經濟發展的關系研究成為熱點研究領域[1-5]。雖然這種關系研究的方法較多，但是運用格蘭杰（Granger）因果檢驗方法研究我國電力與經濟關系的報道并不多[2,6-7]。本文使用1978年至2017 年我國電力能源和國內生產總值資料，在詳細分析我國電力消費與經濟增長特征的基礎上，應用協整和格蘭杰因果關系分析方法，定量研究了我國電力消費與經濟增長之間的關系。這些研究成果為我國電力行業發展的相關政策制定提供了參考數據。

1 電力消費和經濟增長特征

受國民經濟持續快速增長和居民生活需求增加的拉動，我國電力清潔能源消費需求一直保持了較快的增長趨勢（如圖1 所示），年增長率平均為9.3%，特別是2002 年以來，隨著經濟的發展，尤其是高耗電工業的發展，電力消費呈現了快速增長的趨勢，年增長率平均達到10.4%。同時，電力供需總體保持了基本平衡。

圖1 我國水、核、風電力能源生產和消費量及GDP（1978-2017年）

從我國電力消費的電源來看，我國電力消費主要以火電為主，占電力總量的72.2%～83.1%，平均為80.1%；水電次之，占電力總量的14.0%～22.5%，平均為17.5%；核電所占比重較少，為電力總量的1.2%～3.5%，平均為1.9%；風電所占比重最低，為電力總量的0.02%～3.86%，平均為1.0%（如圖2 所示）。可是，風電生產和消費最快，1998 年以來，風電消費年增長率平均達50.8%，2008 年最高，為147.8%，2010 年我國風電生產和消費量超過美國，居世界第一；1995 年以來，核電生產和消費量增長快于火電和水電，核電消費量年增長率平均為14.8%。

圖2 我國電力能源消費結構（1980-2016 年）

如圖3 所示，我國具有很小的電力進口量。我國電力進口量增加到1993 年45.1 億kw/h，此后減少到1998 年的0.3 億kw/h,1999 年至2013 年呈現增加趨勢，2013 年電力進口量為74.4 億kw/h。此后又減少到2016 年的62.0 億kw/h。電力進口量占消費量的比例很低，除了1993 年為0.54%外，其他年份為0.01%～0.31%。

圖3 我國電力進出口量和出口量占電力消費總量的比例（1985-2016 年）

電力消費量在我國不同行業具有明顯的差異性。在研究時限內，我國電力消費的主體行業是工業和建筑業，它們的電力消費量是總電力消費量的70.6%～83.8%（如圖4 所示），平均為75.1%，是我國電力消費的主體行業；農、林、牧、漁、水利業電力消費量所占比重最低，為電力總量的1.8%～9.0%，平均為4.7%；居民生活消費用電量占總耗電量的比例較低，為3.5%～13.7%，平均為10.3%；其他行業電力消費量略低于居民生活消費用電量，占電力總消費量的3.7%～18.4%，平均為10.5%（如圖4 所示）。另一方面，電力消費在工業、建筑業的分布比率，在1980年至2001 年期間呈明顯降低趨勢，2001 年以后降低趨勢比較弱；農、林、牧、漁、水利業電力消費量占總電力消費量的比例表現為持續下降的趨勢；居民生活消費和其他行業電力消費占總電力消費量的比例均呈現增加的趨勢（如圖4 所示）。

圖4 我國相關行業的電力能源消費結構（1980-2016 年）

1978 年以來，我國國民經濟保持了快速的增長速度，GDP 在1978 年只有3624 億元，在2017 年增加到820754 億元。在1978 年至2017 年期間，GDP增長率為3.8―15.2%，平均為9.6%，2010 年以來我國GDP 排名世界第二。

2 電力消費與經濟增長的關系

隨著經濟增長和生活水平的提高以及現代化和城鎮化的推進，電力需求愈來愈大，使電力消費增長快于能源消費增長。同時，我國電力消費與國民經濟之間的關系更加緊密，如圖1 所示，國民經濟和電力消費隨著時間都具有快速增長的趨勢，說明國民經濟增長與電力消費之間存在著一定的關系。電力消費與經濟增長之間的因果關系可以采用格蘭杰（Granger）因果關系檢驗方法進行評價。以G 表示為GDP 數據，E 表示為電力消費量，采用Eviews7.2 軟件對1978 年至2012 年GDP 和電力消費數據的自然對數LnG 及LnE 進行了檢驗分析。

2.1 時間序列的平穩性檢驗（ADF 法）

由于格蘭杰因果關系檢驗對序列的穩定性非常敏感，因此為了更好的認識檢驗分析中LnG 和LnE 之間的關系，采用ADF 檢驗方法對經濟增長變量LnG 與電力消費變量LnE 序列進行了單位根檢驗，以便來判斷其平穩性。

如圖1 所示，經濟增長與電力消費數據隨著時間呈上升趨勢，對它們取自然對數后，幾乎呈直線上升趨勢。根據所研究時間序列這種圖形確定了檢驗方程類型；最優滯后項和差分序列的檢驗類型的確定原則與以前報道的相同[8]。時間序列的平穩性檢驗結果由Eviews 7.2 軟件計算，計算結果見表1。

表1 時間序列LnG 和LnE 的平穩性檢驗

結果指示了變量LnG 和LnE 及其一階差分未通過ADF 檢驗，它們都是非平穩時間序列。可是，二階差分變量在1%的顯著水平下通過ADF 檢驗，說明LnG 和LnE 都是二階單整的。

2.2 協整檢驗

根據協整理論，兩個非平穩變量之問的某種線性關系可能是平穩的，表現為其殘差是平穩序列，這樣兩個變量之問具有長期協同變動的均衡關系[9]。通過上面分析可知，經濟增長變量LnG 與電力消費變量LnE 之間滿足協整檢驗前提。本文采用Engle-Granger 兩步檢驗法，對LnG 與LnE 進行了協整關系檢驗。首先通過OLS 進行協整回歸建立了協整回歸方程（見表2）；其次，對該方程中殘差u 序列進行了平穩性檢驗。只有當回歸方程的殘差為平穩變量，并且變量之間存在協整關系時，線性回歸才是真實的。殘差u 的平穩性檢驗結果見表3。表3 中△殘差ADF 檢驗值為-4.2914，小于1%顯著性水平下臨界值的-3.6463，指示了殘差u 序列為平穩序列，LnG 與LnE 變量之間存在協整關系，它們之間具有長期穩定性，長期協整方程為LnG=-6.63535+1.94019LnE。

表2 協整方程

協整方程中的GDP 與電力消費變量均為對數形式，因此協整方程的斜率實際代表了GDP 對電力消費的彈性系數。由上述協整回歸方程可知，長期內經濟增長與電力消費之問具有很密切的相關性，而且R2 值為0.9788，F 值為1526.396，表明擬合優度也很好。從回歸方程可以看出，電力消費每增加1%，對應經濟增長1.94%。

表3 LnG 與LnE 的殘差ADF 單位根檢驗

2.3 格蘭杰（Granger）因果檢驗

在確定了LnG 與LnE 為平穩序列，并且具有長期均衡關系后，可以通過格蘭杰因果檢驗確定LnG 與LnE 之間是否存在因果關系[10-11]。根據格蘭杰因果關系分析方法，首先確定了LnG 與LnE 兩個變量的模型，然后對原假設進行了檢驗。LnG 與LnE 之間格蘭杰因果關系檢驗結果見表4。結果表明，LnG 是LnE 的格蘭杰原因。說明長期內經濟快速發展是電力消費增長的原因。這是因為在我國經濟社會的快速發展過程中，工業和建筑業的電力消費一直處于高位，生活電力消費和某些第三產業的電力消費快速增長（如圖4 所示），從而帶動了電力消費的快速增長。

表4 LnY 與LnX 的Granger 因果關系檢驗

3 結論

1978 年以來，我國電力消費增長很快，但是電力生產可以滿足電力消費?；痣娤M平均占電力總量的80%以上，同時風電生產和消費增長最快，目前已經居世界第一位。我國不同行業對電力消費差別顯著，總的來說，改革開放以來，隨著人民生活水平的快速提高，居民生活消費行業對電力消費需求逐年增加。改革開放以來，我國電力消費增長速度（平均為9.3%）與經濟增長速度（GDP 增長速度平均為9.6%）基本同步。對電力消費與經濟增長兩個變量的協整與格蘭杰（Granger）因果關系分析表明，電力消費與經濟增長之間具有均衡和協整關系，并且電力消費增加是起因于經濟增長。