中国工业能源消费强度变化的分解分析

　　摘要：工业是中国能源消费的主体，对工业内部各行业能源利用效率和结构变化的深入剖析有助于决策者制定有针对性的具体政策措施。基于改进的差值分解法，本文把1997年-2007年中国工业能源消费强度变化分解为结构效应和效率效应。结果表明，过去10年间中国工业能源消费强度的下降基本上归因于效率效应，其总体贡献率达90.48%。对工业内部36个部门的能源消费强度变化的分解结果显示，化学原料及化学制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、电力工业等部门的效率效应对降低全国工业能源消费强度的贡献最大，但同期高耗能冶金工业规模扩张产生的结构效应在一定程度上抵消了效率效应。未来中国工业节能降耗的政策设计应重点关注高耗能重化工业的能源利用效率，并适度控制这些部门在工业中所占的比重，避免产能过度扩张。

　　关键词：工业；能源消费强度；分解；中国

　　1、引言

　　能源消费强度（通常量化为单位生产总值的能源消费总量）作为衡量能源利用效率的指标之一已经得到广泛应用。在全球温室气体减排背景下，能源消费强度业已成为国家间对比温室气体减排成效的考量指标之一。基于单位GDP能源消费强度的国际间对比研究通常认为中国经济发展存在较大的节能减排潜力。2009年12月18日，中国在哥本哈根联合国气候变化大会中承诺到2020年我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％-45％。我国正处于工业化、城镇化加快发展的重要阶段，上述行动目标的实现需要付出艰苦的努力。因此，对我国能源消耗强度的变动方向及其影响因素研究具有重要的理论和现实意义，特别是占据中国能源消费主体地位的工业部门的能源消费强度变化及节能潜力更值得深入探讨。学术界有关我国能源消费强度变化的研究很多，由于不同研究关注的对象和时段不同，加之分析方法的差别，因此结论差别较大。多数研究以我国单位国内生产总值的能源消耗强度为指标，重点探讨技术进步、结构变化等对全国能源消耗强度变化的影响。

　　王玉潜对1987年-1997年中国能源消费强度变动的研究认为，10年间我国能耗强度的降低都是能源技术进步的结果，产业结构的变动没有贡献甚至有反向作用。史丹通过计量回归分析认为，结构因素对能源强度的降低有积极的作用。周鸿等对1993年-2002年中国工业能耗变动因素的分析认为，我国能源利用效率虽然在1993年以后有一定的提高，但能耗结构没有优化。HuaLiao等对中国能源消费强度的研究认为，高耗能工业的大量投资所引致的工业结构转换是能源消费强度提高的主要原因，其他学者的研究也有类似的观点。由于工业是中国能源消费的主体，过去20年间工业占中国能源消费总量的比重一直保持在65%-73%，因此工业能源利用效率的提高对实现全国能源消费强度的下降至关重要，对工业能源消费强度变化的深入剖析更有助于决策者把握全国能源利用的特征与未来趋势。相对而言，现有研究成果较多集中在对全国总体能源消费强度变动的分解，分析中一般把第二产业作为整体，而对于工业内部能源消费强度变化的结构解析未及深入展开，尤其是结合近年工业能源消费强度变化的结构分解研究还有待进一步强化[7,8]。本文把研究期间定位于1997年-2007年，一方面旨在揭示近10年来中国工业能源消费强度变化的特征，另一方面是由于自1997年起国家统计局将工业部门的统计口径调整为国有及规模以上非国有工业企业，以此期间的研究保证了年际变化的可比性。

　　2、数据与方法

　　2.1研究方法

　　目前，对于能源消费强度的变化普遍采用的是分解分析法，其核心思想是将能源消费强度的变动分解为有关各因素变动的和，以测度各因素对总体能源消耗强度变动贡献的大小。采用的方法可以概括为投入─产出法、指数分解分析法等。其中指数分解分析更易于进行时间序列的对比，其主要方法包括Laspeyres指数分解与Divisia指数分解等，分解的形式有加法形式和乘法形式等。比较而言，由于加法形式分解运算简洁且结果直观明了，易于解读，因此加法形式在应用研究中占绝大多数。Fisher和Liu等学者进一步提出了消除分解项中交互项的具体方法。本文借鉴已有的分解方法，对中国工业能源消费强度的变化采用改进的差值法进行分解分析：令vi、fi、ei分别表示工业部门i的增加值、能源消费总量、单位增加值的能源消费强度；V、F、E分别表示全国工业增加值、能源消费总量、单位增加值的能源消费强度；t表示当前研究期，则全国工业的能源消费强度可以表示为：tiFfEesVv===（1）式中si表示工业部门i的增加值占全国工业增加值的份额。则研究期间[t-1，t]全国工业能源消费强度的变化量可以分解为：iEEEsseeesssee-------D=-=-+-+--（2）式中右边第一项表征的是假如工业部门的能源消费强度不变，由于工业部门结构份额变化引起的工业整体能源消费强度的变动量，谓之结构效应，用SE表示。

　　右边第二项表示假如不存在结构转变，由于部门能源消费强度的变化引起的工业整体能源消费强度的变动量，谓之效率效应，用EE表示。右边第三项表示工业部门结构变化和能源消费强度同时变化引起的工业整体能源消费强度变动量，谓之动态交互效应，用DE表示。如果SE、EE、DE为负值，表明其变动推动了全国工业能源消费强度的下降，如果为正值则表明其变动使得全国工业能源消费强度上升。

　　2.2数据来源及处理

　　有关各工业部门的增加值数据来源于国家统计局出版的相关年份《中国统计年鉴》。为保证不同年份数据的可比性，按照分行业工业品出厂价格指数把不同年份当年价工业增加值统一换算为2000年可比价。各工业部门的能源消费总量数据整理自国家统计局编制的相关年份《中国能源统计年鉴》。由于《中国统计年鉴》中提供的工业增加值指标为国有及规模以上非国有工业企业数据，而《中国能源统计年鉴》中提供的工业部门能源消费总量包括村办企业，因此计算结果中工业能源消费强度值可能高于实际值。《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》中对工业部门的分类有所不同，最终把全部工业部门归并为36个部门。

　　3、结果与分析

　　3.1中国工业能源消费的变化特征

　　2007年全国工业能源消费量达19.02亿tce,占全国能源消费总量的比重达71.6%，这一比重在过去20年间基本保持在65%-73%之间。根据我国经济发展的总体趋势，目前我国正处于工业化发展的中期阶段，至少在未来10~15年内工业仍将是带动我国经济增长的主体，因此工业能源利用效率的提高对实现全国能源消费强度的下降至关重要。

　　数据分析结果显示，中国工业能源利用效率提高显著。1997年-2007年间，中国工业能源消费强度持续呈下降的趋势，从1997年的5.11tce/万元下降到2007年的1.86tce/万元，年均下降9.61%。但工业能源消费强度的年际变动幅度差异较大（变动幅度=(Et-Et-1)/Et-1×100），其中2005年单位能耗相对于2004年还出现了小幅上升。

　　1997年-2007年间我国工业内部各部门的能源消费强度变化情况。各部门的能源消费强度下降明显，10年间总体平均下降幅度为64%。各工业部门的能源消费强度差异巨大，矿业、冶金、建材、石化、电力行业的能耗强度显著高于其它行业。1997年，燃气生产和供应业的能源消费强度位居各部门之首；自2001年后，黑色金属冶炼及压延加工业成为能源消费强度最高的工业部门。

　　如果降低这些高耗能工业部门的规模，工业总体能源消费强度必将显著下降。但这些部门属于中间产品型行业，具有中间投入率大、中间需求大的特点，是我国工业化和城市化进程中的支撑行业和基础性行业，保持一定的规模也是现阶段我国经济发展的现实需求。

　　3.2工业总体能源强度的分解结果

　　按照公式2、公式3和公式4对工业总体能源消费强度的分解结果。总体而言，在1997年-2007年间，中国工业能源消费强度的下降基本上归因于效率效应，总体贡献率达90.48%。

　　但是2004年-2005年间，中国工业能源消费强度显现小幅上升，其中结构效应起到降低能源消费强度的作用，而能源利用效率没有提高反而下降。结合表1分行业的能源消费强度变化数据，2005年全国工业中共有10个部门的能源消费强度出现了上升，其中上升幅度最大的分别是黑色金属矿采选业、非金属矿采选业、石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品业、橡胶制品业、非金属矿制品业、黑色金属冶炼及压延加工业等重化工业。虽然近年来我国冶金、化工等行业通过淘汰落后工艺、优化调整产业结构、加强管理、技术改造和增加产品附加值等措施，节能降耗成效显著，但由于这些行业能源消费强度大，这些行业的结构变动会对全国工业能源消费强度产生显著影响。

　　3.3工业分部门的分解结果

　　进一步对36个工业部门进行细化分析。重点耗能工业部门主要集中在黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品业、非金属矿物制品业、电力及热力的生产和供应业、石油加工及炼焦业，这5类部门占全国工业能源消费总量的比重从1997年的64.53%增加到2007年的67.32%，其中仅黑色金属冶炼及压延加工业所占的比重即由18.48%增加到25.32%。正是上述高耗能工业部门的效率效应对降低全国工业能源消费强度的贡献最大。同期，钢铁、有色冶金行业结构效应与效率效应对全国工业能源消费强度的降低起着相反的作用，即高耗能冶金工业规模扩张产生的结构效应在一定程度上抵消了效率效应，阻碍了工业能源消费强度的降低。因此，虽然我国冶金行业单位能耗下降明显，但是由于产量不断攀升，总的能源消费量及占全国工业能源消费量的比重仍在不断攀升。

　　国内高耗能工业规模的扩张，一方面源于国内基础设施建设、城市化水平提升与居民消费升级的推动，另一方面源于国际市场相关需求的增长。经济活动全球化的发展，加速了产品生产区位和消费区位的空间分离，强化了中国作为全球商品生产基地和出口基地的地位，中国为了生产出口产品消耗的能源量也大量增加[15]。因此，未来应重点控制高耗能产品规模，特别是控制钢铁、有色冶金产品的出口规模。2000年我国出口铝材13.01万t，出口铜材14.45万t，出口钢材621万t，到2007年三者出口量分别增加到185.34万t、49.97万t、6265万t。根据我国现有的技术水平，铝、铜、钢的综合能耗分别为9.59tce/t、4.39tce/t、780kgce/t，意味着仅2007年上述三类出口产品的能源消费量即达约7000万tce。

　　这种建立在国内资源大量消耗基础上的贸易方式对我国产生的深远影响值得进一步深思。

　　4、结论与讨论

　　1997年-2007年间，中国工业能源消耗强度呈持续下降的趋势，从1997年的5.11tce/万元下降到2007年的1.86tce/万元，年均下降9.61%。中国工业能源消费强度的下降基本上归因于效率效应，其总体贡献率达90.48%。对各工业部门的能源消费强度的分解结果显示，重点耗能工业部门如化学原料及化学制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、电力工业等部门的效率效应对降低全国工业能源消费强度的贡献最大。过去10年间，中国工业能源利用效率的提高对降低全国能源消费强度的贡献很大，如果工业内部保持现有结构，仅靠提高技术水平来提高能源利用效率的潜力将十分有限。

　　未来我国工业能源消费强度的进一步降低很大程度上仍然取决于高耗能重化工业的能源利用效率以及这些部门在工业中所占的比重。目前虽然能源效率的提高还有一定的空间，但国内一批先进企业的综合能耗与欧美等国的差距已经不大，因此控制国内高耗能工业规模的扩张是行之有效的节能降耗措施。我国现阶段所处的城市化与工业化发展阶段对重化工业产品存在刚性需求，因此这类产品在一定时期内保持适度的规模是我国经济发展的基础。但大量出口诸如冶金、建材等产品这种建立在国内能源大量消耗基础上的出口贸易方式应作为政策调控的重点。

　　参考文献：

　　[1]王玉潜.能源消耗强度变动的因素分析方法及其应用[J].数量经济技术经济研究,

　　[2]史丹.结构变动是影响我国能源消费的主要因素[J].中国工业经济,

　　[3]周鸿,林凌.中国工业能耗变动因素分析:1993-2002[J].产业经济研究,

　　[4]孙鹏,顾晓薇,刘敬智,等.中国能源消费的分解分析[J].资源科学,

　　[5]刘凤朝,潘雄锋,徐国泉.基于结构份额与效率份额的中国能源消费强度研究[J].资源科学,

　　[6]梁进社,郑蔚,蔡建明.中国能源消费增长的分解:基于投入产出分析方法[J].自然资源学报,

　　[7]朱勤,彭希哲,陆志明,等.中国能源消费碳排放变化的因素分解及实证分析[J].资源科学,

　　[8]张晓平.中国对外贸易产生的CO2排放区位转移分析[J].地理学报,