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能源消耗情況分析范文1
關鍵詞:能源消耗;經濟增長;反彈效應;石油峰值
自能源開采并進行消耗以來,其一直為人類的生存與發展提供了重要的物質基礎,并且為社會與經濟的發展提供了重要的動力。在科學技術以及經濟飛發展的現今時代,世界上的能源結構以及發展情況出現了巨大的改變。尤其在經濟發展當中,各國逐漸增加了對能源消耗的需求,使得有限的能源供應出現了緊張的狀態,原有的能源市場秩序逐漸變得混亂。為了能夠獲取更加充沛的能源,個別國家開始了激烈的能源爭奪戰爭,不僅使得能源的價格節節攀升,更加使得世界的局勢變得十分動蕩不安。另外,世界上的能源與政治之間的關系逐漸復雜化,能源的安全問題尤為突出,國與國之間能否就能源有效利用進行友好合作的問題已經收到了世范圍內的關注。在目前全球氣候變暖的情況下,各國為了有效的控制環境問題,逐漸加強了對能源發展戰略的制定,由此推動了能源結構出現不同的變化。中國作為世界上最大的能源消耗國家,在能源供需矛盾尖銳、能源結構不合理以及安全問題逐漸突出的情況下,對能源的利用效率依舊比較低,并且部分能源的開采與消耗之間并不和諧,造成了嚴重的能源安全問題。由此,為了解決上述問題,本文對中國目前的能源消耗與經濟增長之間關系進行再研究,能夠在一定程度上對已有的相關研究文獻進行理論方面的補充。同時能夠通過本研究逐漸提高我國對能源的利用率,減少能源消耗不合理的現象,促使我國的經濟增長與能源消耗之間建立良好的發展關系,具有一定積極的現實意義。
一、能源消耗理論分析
1.能源替代。能源的替論最初產生于微觀經濟學的生產理論當中,主要對能源的價格以及其他的變動要素,例如生產勞動力、生產資本等方面進行研究從而分析能源的替代問題。在能源的經濟學當中,能源和與其相關的其他要素之間,應該是互補或者是替代關系是其重要的研究課題之一。經過長期的研究與分析,目前確定,在能源和與其相關的各項要素之間,其關系應該根據不用的替代彈性進行判定或者表示,由對各個要素之間的彈性關系進行分析,從而掌握能源與各要素之間的替代生產關系。亦可以說,在生產當中,若技術水平與其投入的資本之間并沒有出現一定的變動條件,但是資本投入的比例出現了一定的變化,應該將其與有關的邊際技術替代的比率進行對比,從而確定其之間是否存在著合理的替代關系。有上述分析可知,各個要素之間的替代彈性,應該由生產投入變化幅度以及與其相關的邊際技術之間的比例進行恰當的表示。該比例能夠形成一定的生產函數,在生產函數比較大的情況下,替代的彈性便比較大,能夠進行替代的可能性便比較大,可以稱其具有合理的替代關系,反之應該具有的便是互補關系。政府可以利用該能源替論在實踐當中正確的制定并實施能源替代政策,從而提高每一項能源的利用率,由此促進能有消耗與經濟增長之間和諧發展。
2.反彈效應。生產當中的技術進步、其他各類型能源之間利用效率調控方法的配合效果可以利用反彈效應的大小進行恰當的檢驗,因此可以將反彈效應成為能源經濟學當中重要的檢驗指標之一。目前,各國對能源反彈效應的研究已經具有了一定的研究成果,尤其國外比較發達的國家,部分能源經濟學研究學者已經提出了相關的能源反彈效應理論。其認為技術的進步雖然能夠對能源的利用效率有所提升,但是并不能夠使得生產對于能源的需求有所真正的下降,長期發展下去,便會導致世界范圍的生產對能源需求量逐漸增加,從而使得能源消耗與經濟增長之間的關系出現比例不同的情況。另外有學者認為生產技術進步在一定程度上促使了能源利用率的提升,但是經濟處速發展的狀態,對能源的消耗仍舊不斷的增加。利用反彈效應能夠使其基于經濟宏觀調控的角度,促使經濟進行增長,但是相應的能源消耗量便會逐漸增加。政府可以根據該理論合理的制定能源利用效率政策,充分考慮能源消耗與經濟增長之間的反彈關系,促使國家能源消耗得到正確的評估與衡量。
3.可耗竭資源定價。可耗竭資源定價并不能夠根據目前已有的市場競爭理論進行制定,應該對可耗竭資源自身特點以及市場的整體結構進行綜合性的分析。在可耗竭資源定價的理論當中,以社會價值為定價的基礎,分析市場的競爭條件。眾多學者在教育此研究理論的情況下,制定了關于可耗竭資源定價的模型以及研究方法。首先面對Hotelling模型進行了一定的擴展,其次在該模型當中添加了需求彈性以及技術進步等分析,最后利用了比較現今的數理模型進行了資源定價的研究。
二、經濟增長理論分析
1.古典經濟增長。古典經濟增長的理論當中,比較強調資源市場的自由化,利用市場這一看不見的手對經濟增長進行了一定的控制。國外學者對于古典經濟增長理論的研究成果比較豐富,對古典經濟增長理論的理解,既有能夠融合的方面,又有存在差異的方面。著名的亞當?斯密理論當中認為經濟增長的重要表現應該是國民經濟的增長,可以用過增加生產勞動力的數量或者有提高每一項勞動效率促使經濟得到增長。大衛?李嘉圖理論將勞動價值分配作為基礎的理論建立中心,認為具有價值的勞動應該是社會當中的必要勞動,能夠通過生產勞動產品確定商品的價值,提升社會經濟的增長速度。馬克思亦有其獨特的經濟理論,其主要分析了經濟增長的本質,認為經濟增長具有一定的價值總量和使用的價值量。但是就資本主義的生產而言,整個經濟增長的過程便是生產價值增長的過程。
2.現代經濟增長。現代經濟增長比較重視經濟的長期穩定增長,即經濟發展當中,如何能夠具有長期的發展戰略,并且逐漸減少國家的通貨膨脹率,從而減少國家的失業人口,促使國家經濟能夠具有穩定的增長條件。著名的相關理論哈羅德?多馬理論當中,將投資與儲蓄之間的關系作為了重要的理論分析基礎,認為應該保證國家具有較高的就業率,建立良好的儲蓄和投資關系,從而促使國民經濟得到相應的提升。最初的現代經濟增長理論,對經濟增長和與其有關的各項因素之間關系進行了變量分析,認為通貨膨脹、科技進步以及生產勞動力的投入應該是影響國家經濟增長的重要因素。在上述因素當中,科技的進步由勞動以及資金進行影響,早勞動比資金高時,勞動價值比資本價值低,利率下降,反之,利率上升。
三、中國能源消耗與經濟增長之間關系再研究
1.能源消耗與經濟增長現狀。能源的消耗對于一個國家或者地區而言,是其從發展的重要組成部分,該國家或者地區擁有的能源總量、分布情況以及開發利用的水平等均對其經濟增長水平具有十分重要的影響。由此,為了確保各國之間經濟發展能夠得到一定的平衡,各國不斷出臺相應的能源制約計劃,對能源的消耗進行控制,以均衡各國家及地區之間的經濟增長速度。我國作為能源消耗的大國,字實行改革開放政策以來,在豐富能源的支撐下,經濟秩持續穩定增長,但是能源消耗與經濟增長之間卻出現了了一定的問題。尤其在1998年至2011年內之間,我國的能源消耗率與經濟增長的增長率趨勢基本上保持相同的水平,但是經濟增長率是中大于能源的消耗率。由此可以說明,目前我國經濟的增長對能源的消耗起到了一定的促進作用。但是,我國國內目前的能源開采與能源消耗之間關系并不平衡,根據對1998年至2011年增級增長、能源開采與能源消耗之間的增長率而言,能源開采與能源消耗之間的需求度并不和諧。在能源消耗小于能源下開采增長率時,能源的供給便出現了一定的剩余,需要依靠出口能源提升能源的利用率。無論是上述任何一種情況,均會對對我國的經濟增長起到一定的影響。尤其使我國的能源產生價格產生不穩定、能源安全存在威脅等問題。因此必須重視對能源消耗與經濟增長之間的關系進行明確的分析,由此促使我國的經濟能夠穩健發展。
2.能源消耗與經濟增長實證分析。對能源消耗與經濟增長之間關系的實證分析,主要依靠ADF檢驗法,對二者之間的因果關系進行細致的探討,從而分析其中存在的影響關系。
首先,ADF檢驗方法將Dickey-Fuller即DF檢驗方法作為其研究發展的理論基礎。由于DF檢驗方法只有在整個序列為AR(1)的情況方能夠產生效果,在序列具有一定滯后性的情況下,對獨立進行分布的所有假設條件均未被了一定的擾動項,因此必須使用更為先進的ADF檢驗方法。ADF檢驗法的回歸方程形式為:
在該公式當中 代表純粹的白噪音誤差項, 等,在計算的過程當中可以利用相應的OLS估計相應的 與t值,同時可以將該確定后t值作為ADF檢驗方法的統計量。
首先,需要確定相應的變量單整階數,對其中同階的單證序列進行變量之間的協調。其次,對各個變量之間的長期均衡關系進行估計。利用OLS方法以及方程: 進行檢驗的假設,若整個方程當中選定的顯著性水平,此處將其定為 ,計算出的F值超過了規定的F臨界值,則其假設性為零,改制后的Xt便可以進行相應的回歸,亦表明了產生Yt的原因是Xt。
本文利用了ADF檢驗法上述的方程形式對GRGDP、GREE和GREC等結果進行了相應的處理,其結果主要表現為,上述三種結果的水平狀態基本在1%、6%和9%左右,并不十分顯著,可以說整體結果的顯著水平均不具有一定的假設性,即能源消耗的增長率對能源開采增長率具有重要的影響。能源需求量越大,能源的供給量則越大。由此為了促進我國經濟的健康增長,必須重視對能源消耗進行控制。
四、結論
綜上所述,能源消耗在一定程度上對經濟增長起到了促進的作用,但是我國作為能源的消耗大國,必須重視對能源的有效利用,積極調整能源結構,提高能源的利用水平,協調能源開采與能源消耗之間的關系,由此保障經濟能夠穩定增長。經過運用ADF檢驗方法對我國能源消耗與經濟增長之間關系的分析,可以發現,能源的供給受到能源消耗的嚴重影響,而經濟增長需要依靠能源消耗的支撐,若能源消耗不合理,將會造成能源開采不合理,亦將造成經濟增長不合理現象。因此,我國必須重視經濟、能源、社會的全面綜合性發展。
參考文獻:
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能源消耗情況分析范文2
關鍵詞:能源消耗;經濟增長;協整分析;格蘭杰因果分析
中圖分類號:F127文獻標識碼:A
我國的能源利用效率低下受到了越來越多的關注,為了提高我國的能源利用效率,國家 “十一五”規劃明確提出關于單位GDP能耗(能源強度)的數字約束指標,即在2010年實現人均GDP比2000年翻一番的同時,單位GDP能耗比“十五”期末降低20%左右。而河北是能源消耗大省,2008年度河北總能耗為24,225.68萬噸標準煤,全國總能耗為285,000萬噸標準煤,占全國總能耗的8.5%,煤炭消耗占全國消耗的11.43%,所以更應該擔起節能減排的重任。
本文主要目的是明確河北經濟增長與能源消費的時間因果關系,即經濟增長領先于能源消費,還是能源消費推動了經濟增長,或者兩者是互為動因的。其具體的政策涵義就是能否通過采取節能措施而不影響經濟增長;其原因是與全國平均水平相比,河北省產業結構的一個顯著特征就是結構偏重,特別是工業內部結構中,高耗能產業占較大比重;鋼鐵、石化等支柱產業是河北省“拉動經濟增長的主力軍”,所以更應該分析在保證經濟增長的同時節能方法的可能性。
一、數據來源及處理
選取《河北經濟年鑒》和《中國統計年鑒》地區生產總值、能源消費總量和能源生產總量1985~2008年的樣本區間作為研究對象,其中地區生產總值單位億元,能源數據采用標準煤作為量,單位是萬噸標準煤。本文中變量為地區生產總值(GDP)(單位:億元)、能源消耗量(RESUM)(單位:萬噸標準煤)。從圖1可以看出,兩個變量都是非平穩的,對其取對數后再進行單位根檢驗。(圖1)
二、經濟增長與能源消耗關系分析
為了消除價格影響,取河北生產總值指數(1978=100)作為經濟增長指標,本文選用ADF(原假設:至少存在一個單位根;備選假設為:序列不存在單位根)法對變量進行平穩性檢驗,結果如表1所示。(表1)變量ln(GDP)的ADF統計量0.30064均大于顯著性水平為1%(-3.7696)、5%(-3.0049)、10%(-2.6422)情況下的臨界值,所以接受至少有一個單位根的原假設,即ln(GDP)序列不平穩。同理,可分析得出變量ln(RESUM)也不平穩。Dln(GDP)的ADF統計量為-3.2273小于-3.0049,所以在5%的顯著水平下拒絕原假設,即Dln(GDP)序列平穩,同理Dln(RESUM)也平穩。說明ln(GDP)和ln(RESUM)是一階單整序列,可進一步檢驗它們之間是否存在長期協整關系。
非平穩時間序列的線性組合可能是平穩的,如果這種平穩存在,這些非平穩的時間序列被認為具有協整關系。本文采用Engle和Granger(1987)提出的協整檢驗方法,即E-G協整檢驗法。首先對ln(GDP)、ln(RESUM)進行回歸,并進行AR(p)修正,回歸方程如下:
Ln(GDP)=11.297+0.19×ln(RESUM)
經單位根檢驗,t-統計量為-3.1341,伴隨概率為0.0393,得知其殘差是平穩的,則回歸方程的設定是合理的,說明回歸方程的因變量和解釋變量之間存在穩定的均衡關系,不存在偽回歸。由于能源彈性系數0.19,能源消耗增加1%,經濟增長0.19%,說明就長期來看,能源對經濟的制約是會減弱的。
經濟增長與能源消耗的關系有以下三種情況:(一)經濟增長領先于能源消費;(二)能源消費推動了經濟增長;(三)兩者是互為動因的。下面進行格蘭杰因果關系分析:Granger因果檢驗往往受滯后長度p的影響。處理滯后期有兩種方法:一是從滯后1開始測試,按AIC、SC最小的原則確定VAR的滯后長度,作為Granger因果關系檢驗的滯后期;二是嘗試不同的滯后期,觀測因果關系的變化特征。本文采用第一種方法,ln(GDP)ln(RESUM)作為內生變量,建立VAR模型,確定滯后階數,結果如表2所示。(表2)由表2可知,滯后階數為7時,AIC、SC都達到最小,所以確定滯后階數7作為格蘭杰因果分析的滯后階數。
下面做格蘭杰因果分析,結果見表3。(表3)可以看出,在5%的置信水平下,ln(GDP)是ln(RESUM)的Granger原因,說明產值增加,會進一步加大能源的消耗。ln(RESUM)不是ln(GDP)的Granger原因,不能被拒絕,說明能源的消耗不一定引起GDP很大的增加,同時也說明了河北的能源利用效率很低。(圖2)
三、結論與建議
河北總體能源強度偏高,耗能高于全國平均水平。因此,能源效率還有較大的挖掘潛力。由格蘭杰因果關系分析得,產值增加是能源消耗的Granger原因,能源消耗不是產值增加的Granger原因。這種單向的因果關系,在某種意義上可以說明產值增加,會進一步加大能源的消耗。這說明河北省GDP增加的同時,能源消耗總量的增加遠遠高于GDP的增加,從而使能源消耗(噸標準煤/萬元)也增大。這是由于河北的產值增加并沒有在很大程度上提高技術水平,而是進一步投入高耗能行業,使得能耗進一步增加,這是河北與其他發達省份的主要區別。
(一)河北應該在產值增加后,提高科技水平,通過多元化綜合利用能源,提高能源利用率,有關管理部門應積極引導企業利用各種途徑,例如提高產品技術含量、增加產品附加值、調整產品結構、采取節能技術與設備、改善企業管理水平等等,來進一步改善和提高能源利用效率。
(二)格蘭杰分析結果“能源消耗不是產值增加的Granger原因”,說明能源的消耗不一定引起GDP很大的增加,也就是在減少能源消耗的情況下,不會給經濟帶來很大的沖擊,因此節能減排是可行的。因此,加快淘汰能耗高、效率低、污染重的工藝、技術和設備,鼓勵大企業通過兼并重組等手段進一步提高產業集中度,削減小型、分散、工藝落后的污染源,實現生產方式和用能方式的集約化,提高全社會的節能意識和節能積極性,雙管齊下實施結構節能和效率節能,將有助于實現河北的能源安全和可持續發展。
(作者單位:河北經貿大學經濟研究所)
主要參考文獻:
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[2]趙進文,范繼濤.經濟增長與能源消費內在依存關系的實證研究[J].2007.8.
能源消耗情況分析范文3
成立節能工作領導小組
為加強公司節能管理工作,規范和完善節能管理行為,合理控制能源消耗,降低公司成本,提高節能管理的水平,首先要成立節能工作領導小組。其主要職責是:節能領導小組是公司節能工作的領導和決策機構,其主要職責是:(1)制定公司節能政策和規定。(2)負責公司節能工作的管理,定期研究節能工作,并形成會議紀要。(3)組織編制節能專項資金、制定節能技改計劃。(4)對違反節能規定的單位和責任人予以處罰,對節能減排工作做出突出貢獻的人員給予獎勵。公司節能工作領導小組的組織由總經理擔任,副組長由經營副經理、機電副經理擔任,其組成成員有:經管部部長、機電副總工程師、調度室主任、財務部部長、節能減排辦公室副主任、調度室機電副主任、機電科科長、洗煤廠廠長、后勤科科長、車隊隊長。
建立健全能源統計管理制度
煤炭企業能源統計管理是節能管理的重要基礎工作,其主要任務是統計企業能源消費量,研究能源消耗的規模和構成,從而計算各消耗能源部位的消耗量,用以分析能源消耗的去向與分配。其次是統計企業能源的利用情況,分析其變動原因,為加強能源管理提供資料,再次是編制工業公司能源消費平衡表,以反映各種能源的來龍去脈,研究能源利用的經濟效益。煤炭企業能源統計的主要內容主要有:(1)企業能源統計的原始記錄,包括燃料進、銷、存的原始記錄、重點耗能設備的原始記錄(一般每班記錄一次),核查原始記錄必須以各類能源計量的準確資料為依據。(2)能源統計臺帳,包括公司燃料的進、銷、存臺帳;公司能源消費臺帳;公司設備臺帳;公司節能技改措施臺帳;公司節能獎懲臺帳;公司能源計量儀表臺帳;產品(工序)能耗臺帳。(3)公司能源統計報表,包括給政府節能主管部門和統計部門的報表、公司內部的報表。
加強能源的計量管理
(1)能源計量人員的管理。第一、能源計量人員負責能源計量器具的配備、使用、檢定(校準)、維修、報廢等管理工作。第二能源計量人員應通過相關部門的培訓考核,應具有相應的資質,持證上崗;節能減排辦公室應建立和保存能源計量管理人員的技術檔案。
(2)能源計量數據的管理。第一、用能單位應建立能源統計報表制度,能源統計報表數據應能追溯至計量測試記錄。第二、能源計量數據記錄應采用規范的表格式樣,計量測試記錄表格應便于數據的匯總與分析,應說明被測量與記錄數據之間的轉換方法或關系。
完善能源消耗定額管理制度
(1)加強能源消耗定額的制定和審批。第一、公司能源消耗定額必須通過公司節能減排辦公室組織,并會同生產技術管理部門、設備管理部門等共同進行制定。第二、能源消耗定額的制定必須遵循從實際出發,深入生產第一線,進行調查研究,了解情況,掌握資料,實際測算,適當的科學分析,精確的核算。第三、能源消耗定額草案制定后,經有關部門審核,公司領導部門審查批準后方可執行。經批準下達的能源消耗定額,公司各部門都要貫徹執行,凡屬能源計劃分配,組織供應和成本核算等都要按定額辦事。
能源消耗情況分析范文4
關鍵詞 :脫鉤;經濟增長;能源消耗;時空分異;中國東部
中圖分類號:X24 文獻標識碼: A 文章編號: 1002-2104(2016)12-0157-07
當經濟增長無法給人類福利帶來持續的改善時,經濟發展究竟需要多大的生產規模?2004年我國環境污染造成經濟損失占當年GDP的3.05%;現有治理技術水平下全部處理當年點源排放污染物需要投資占GDP的6.8%,虛擬治理運行成本占GDP的1.8%[1]。這意味著至少10%的GDP增長是無效的。此外,中國平均每1萬城市居民中有6人因空氣污染死亡、10人因大氣污染引發呼吸或腦血管系統疾病住院;3億農民喝不到安全飲用水,因飲用水污染造成農村居民癌癥死亡人數為11.8萬人[2]。2011年來,一些大城市灰霾天數已達全年的30%以上,甚至達到50%。PM 2.5引發的霧霾天氣,是經濟長期粗放式增長造成的生態赤字的短期集中涌現。加之產業結構調整戰略迫使污染企業從東向西、從沿海向內地、從城市向農村轉移,導致霧霾在城市群間成片連區,籠罩城鄉,與“美麗中國”的期望相去甚遠。透支自然環境可承載能力的GDP高增長率,必將產生“福利門檻”,只能是小部分人受益、全社會埋單。
過去30年來中國的經濟增長世界矚目,但是中國未來經濟增長存在的突出問題就是資源環境生態問題。工業時代,自然資本富足而人力稀缺,因此,經濟增長依賴于人造資本,并以無節制地濫用無償但有限的自然資本為結果。由此產生的工業文明也是以服從和支持經濟增長范式為前提的,強調生態系統是經濟系統的子系統,提供人類經濟發展的自然資源,并吸納環境污染。現在,人力不再稀缺而自然資本越發稀缺。自然資本成為制約經濟增長的決定性因素,其供給容量的極限給經濟增長提出了“生態門檻”。而發達國家的經濟發展軌跡已經證明,濟系統的物質規模增長是有限度的,不是可以無限擴張的,經濟系統應該內含于生態系統。在全球經濟增速放緩、生態環境急劇惡化、生存條件迅速降級的背景下,上述需求、挑戰與機遇凝練成一個根本的科學問題:探索生態文明下經濟增長與生態改善的脫鉤發展模式,實現人類福祉與資源消耗的脫鉤。
1 相關研究進展
隨著經濟增長與資源環境關系研究的深入,“脫鉤”理論應運而生。脫鉤(Decoupling),也有翻譯為“退耦”,指物質消耗總量在工業化之初隨經濟總量增長而一同增長,并在某個特定階段出現反向變化,從而實現在經濟增長的同時物質消耗下降[3],形容阻斷經濟增長與環境污染之間的聯系或者說使兩者的變化速度不同步。OECD提出,在某一時期,當環境壓力的增長,比它的經濟驅動因素(GDP) 的增長慢時,就是環境退化與經濟增長的脫鉤[4]。脫鉤指標設計是基于驅動力-壓力-狀態-影響-反應框架(DPSIR),主要反映前是驅動力(例如GDP增長)與壓力(例如環境污染)在同一時期的增長彈性變化情況[5]。根據單位GDP能耗的減少是否降低了能源消耗總量,將脫鉤分為兩種類型,即:絕對脫鉤和相對脫鉤[6]。當GDP增長快于環境污染物增長時稱為相對脫鉤(Relative decoupling),GDP 增長而環境污染物為零或負增長時則稱之為絕對脫鉤(Absolute decoupling),具體的測度用脫鉤指數。當DI≥1時,能源消耗或污染物排放量增速與經濟增速同步,或快于經濟增速,即絕對掛鉤;當0
近年來關于脫鉤理論的實證研究取得了顯著的進展,形成了兩種主流的脫鉤理論研究評價模式:①物質消耗總量與經濟增長總量關系研究;②物質消耗強度的曲線研究。脫鉤指數已經得到了眾多組織的廣泛運用,包括歐洲委員會[8]和聯合國環境規劃署[9]。Tapio[10]將脫鉤模型加以完善和細化,提出八種脫鉤類型,并對芬蘭的城市交通做了實證研究。相關研究發現,西方發達國家經濟增長與物質消耗的總量在20世紀70年代中期脫鉤后,又于近年來重新“復鉤”的重要事實,提出“上升式多峰”理論[11]。中國學者對于脫鉤理論的研究,多以實證研究經濟增長與土地、水、能源等資源消耗的不同步變化[12],通過對脫鉤程度和規律的判定,認為中國整體上遵循相對脫鉤I相對脫鉤Ⅱ相對脫鉤Ⅳ相對脫鉤Ⅲ相對脫鉤Ⅱ的演變規律,且東部省份的脫鉤速度快于中西部[13]。盡管研究方法與表達手段各異,但是基本能夠達成一致的是:脫鉤客觀反映了經濟增長與物質消耗不同步變化的實質。
2 脫鉤基本模型的構建
2.1 數據來源與分類
研究能源消耗與經濟增長的脫鉤關系DI,可以通過彈性系數來表示,取值等于給定時期內能源消耗變化的百分比除以經濟增長的百分比。
m = %ΔEC/%ΔGDP
式中:m表示GDP對能耗的彈性系數,代表經濟增長和能源消耗的脫鉤指數;%ΔEC表示能源消耗變化的百分比;%ΔGDP表示GDP變化的百分比。
根據Tapio的脫鉤模型,GDP增長與能源消耗增加之間的關系可以劃分為連接、脫鉤或負脫鉤等類型。一方面,為了避免將變量的微小變化解釋得過度顯著,研究將彈性系數在取值1.0左右20%范圍內的變化仍然認定為連接,即m在0.8-1.2之間為“連接”。另一方面,變量本身的變化可能是正向的,也可能是負向的,因此,將“連接”劃分為擴張性連接(%ΔEC>0 和 %ΔGDP >0)和衰退性連接(%ΔEC
2.2 脫鉤指數的計算與分析
根據公式(1)計算中國1979―2014年的脫鉤指數(見表1),數據來源于《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》。
能耗增長、GDP增速和脫鉤指數的變化趨勢見圖2。X軸表示研究的時序,Y軸表示能源消耗變化百分比和GDP增長百分比,Z軸表示脫鉤指數。通過GDP曲線可以看出,過去30年,中國實行改革開放獲得了顯著的經濟社會發展。但規模導向的經濟增長模式也引發了嚴重的問題,包括能源消耗過快,溫室氣體排放增及嚴重的環境污染。為了實現可持續發展,中國政府實施了保護能源和提高能效等政策和計劃。這些政策和計劃的影響在20世紀8、90年代尤為顯著,能源強度(每單位GDP耗能)從1980年到2001年持續下降。因此,能耗曲線的波動較輕,并位于GDP曲線之下。但是,在2002―2005年期間,能源強度持續下降的狀態被打破,年平均增長了1.6%;同時期,能源需求也顯著增加了57%。為此,中國政府2006年公布國家能源保護目標,提出在2005年基礎水平上,將2006―2010年期間的能源強度減少20%[14]。自此,一系列節能減排法律法規、政策計劃陸續出臺,能耗增速重回GDP曲線之下。從2011開始,能耗增速雖然持續下降,但經濟發展面臨GDP增速趨緩的新挑戰。
2.3 脫鉤指數的時間分異研究
根據Tapio脫鉤模型的8種分類,對中國1979―2014年期間的脫鉤指數依次劃分。由于近30年來中國GDP保持持續正向增長,ΔGDP>0決定了脫鉤指數m的取值僅會出現在圖1模型的右側。
(1)1981年的能源消耗總量下降,GDP和能源消耗變化方向相反,強脫鉤(m
(2)1989年、2002年和2005年屬于擴張連接類型(0.8
(3)2003年和2004年能源消耗的增速領先于GDP增長,即能源消費并未帶動經濟實現同步增長,因此,這種脫鉤是負面的,能耗擴張是低效的,兩者呈現擴張負脫鉤(m>1.2)關系。
(4)除上述年份外,其余研究時間均表現為弱脫鉤狀態。盡管能耗和經濟同時保持增長,但前者增速落后于后者。即能源消耗增長1%推動了GDP超過1%的增長。事實上,經濟發展不可能完全擯棄能源的消耗。因此,弱脫鉤狀態是大部分發展中國家短期內期望達到的目標。
3 中國東部地區脫鉤的時空分異
中國有4個主要經濟區,分別是東部地區、中部地區、西部地區和東部地區。根據《中國統計年鑒》,東部地區包括3個直轄市(北京、天津和上海)和7個省份(河北、山東、江蘇、浙江、廣東、福建和海南),基本覆蓋中國東部沿海。由于先天的資源優勢和經濟基礎,東部地區是中國城市化程度和經濟發展的先鋒。2012年,東部地區GDP近30萬億元,占中國總GDP的57.02%,能源消耗也占據全國總量的50.87%。東部地^擁有中國最發達的經濟和最高級的產業結構,是否能夠實現經濟增長與能源消耗的脫鉤,值得研究并供其他地區借鑒。
3.1 脫鉤狀態和分類
圖3-圖5分別描述了1979―2014年期間東部地區10省份的脫鉤指數及其變化趨勢。從整體看,脫鉤指數的波動是相當明顯的。一個突出的特征是,通常前一年脫鉤指數快速上升,下一年就會下降。導致這種波動最有可能的原因是,中國作為發展中國家,經濟增長的很多領域都高度依賴于能源和其他自然資源的大量投入。因此,能源消耗的下降難以持續。考慮到GDP的增速是穩定的,這種情況說明,脫鉤指數的變化與近年來當地政府對能源消耗快速增長的關注有密切關聯。即便如此,研究仍然可以給出樂觀的評價,即近年來維持GDP增長的能源消耗總體趨勢是下降的。
3.2 脫鉤在時間和空間上的分異研究
表2給出了1979―2014年期間,東部地區三種主要脫鉤類型的時間分異結果,其余年份均呈現弱脫鉤狀態。其中,北京除了1986年和1997年之外,其余年份均為弱脫鉤。上海和江蘇弱脫鉤年份分列二、三位。海南進行大規模城市化的時間較晚,目前能源消耗仍舊保持較高的水平,同期的脫鉤指數比其他地區偏高。綜合來看,脫鉤指數的變化有一定的階段性特征。
為了更好地描述脫鉤變化的趨勢和特征,研究選取5年均值來考察不同區域之間的差異,進行空間分異研究。研究尺度的選擇符合中國經濟發展五年規劃的制度設計。由于某些省份的統計數據最早為1986年,選取1986年后的數據計算5年均值;河北和江蘇兩省2011年后統計數據缺失,鑒于中國政府于2006年公布國家能源保護目標,自此開始節能減排的國家策略,因此,研究以2006―2014年的脫鉤指數均值進行時空分異的分析,結果見表3。
圖6(a、b、c、d)分別表示東部10省份在5個時期(1986―1990年,1991―1995年, 1996―2000年,2001―2005 年和2006―2014年)的脫鉤情況。其中,1991―1995年和2006―2014年的空間分異情況相同。盡管脫鉤指數的年取值有較大的波動,但從5年均值的角度進行研究,可以清晰地觀測到脫鉤在時間上和空間上的分異情況。
3.3 分異結果的分析與評價
(1)“脫鉤+連接”共存。根據圖6a,在1986―1990年期間,北京、天津、江蘇、浙江和福建屬于弱脫鉤;河北、山東、上海和廣東屬于擴張連接;海南表現為擴張負脫鉤。在城市化和工業化占主導地位的經濟快速擴張期,經濟增長和能源消耗的連接關系密切而顯著。
(2)“脫鉤”時代。進入20世紀90年代,中國繼續保持相當快速的經濟增長率,也逐漸認識到提高資源配置和利用效率的重要性。因此,能源消耗的持續增長在一定程度上得以限制,萬元GDP能耗從3.40 t下降到1.16 t,降低了65.82%[15]。圖6b和圖6c 代表1991―2000年的10年,除海南外,其余9省經濟增長的速度始終領先能源消耗的增加,兩者保持弱脫鉤。從經濟發展和環境保護的角度來看,這個時期可以稱為“中國經濟的黃金10年”。但是,海南作為工業化發展的落后地區,依賴能耗促進經濟仍是發展的主基調。
(3)“復鉤”重現。汽車、電子和電力等能源密集型產業的發展不僅帶來GDP年均超過10%的增長率,同時也引發了能源和其他資源的井噴式增長[16]。萬元GDP能源強度從1.16 t又增加到1.28 t[17],工業部門能源消耗總量巨大。以2002年為例,工業部分經濟增長占GDP的比重為44.2%,但能源消耗占全國總量的68.9%[18]。5年間,能源消耗以年均12%的速度增長,大大領先同時期的經濟增長速度[19]。圖6d 顯示,2001―2005年東部地區大部分省份都進入了“復鉤”階段,這意味著能源消耗與經濟增長特別是工業發展的關系再度緊密。能源密集型產業的低效擴張,是“復鉤”狀態出現的根本原因。
(4)再度“脫鉤”。2006年開始,進入中國經濟社會發展的“十一五”規劃期,政府特別關注升級傳統制造業和淘汰落后技術,首次設定嚴格的節能目標,提出到2010年,將單位GDP能耗比2005年水平降低20%。相關舉措極大地改變了生產結構,減輕了環境壓力[20]。圖6b顯示,盡管東部地區2006―2011年的能源消耗和GDP增速均高于1991―2000年的“黃金十年”,但仍然屬于弱脫鉤狀態,這可以歸因于各種能源要素利用效率的提升和區域間差異的縮小[21]。
4 結 論
首先,運用Tapio脫鉤模型研究1979―2014年期間中國經濟增長與能源消耗的關系。脫鉤指數說明,兩者之間經歷了“弱脫鉤-強脫鉤-擴張連接(復鉤)-擴張負脫鉤-弱脫鉤”的波動過程。其中,2000―2005年期間出現的擴張復鉤和負脫鉤應該引起關注。特別需要警惕在經濟增長放緩背景下,出現經濟與能耗再度復鉤的可能性。不斷地提高能源利用效率是保持脫鉤的前提,發展可再生能源和低排放技術,及時地進行技術創新,在減少環境壓力的同時刺激經濟的增長[22]。
其次,將中國東部地區作為典型案例,對脫鉤指數的時間和空間分異情況進行分析。結果顯示,在過去30年里,絕對而穩態的脫鉤沒有出現。整體而言,東部地區經濟增長對能源消耗的依賴在逐漸下降,但 “復鉤”的出現說明情況并不穩定。由于中國的經濟增長速度相對穩定,“復鉤”現象說明能源消耗增長太快。脫鉤動態變化的5個時期,高度密切地對應著宏觀政策的調整。中國長期面臨經濟發展與環境破壞的沖突,受能源種類的限制,能源供給仍然以原煤為主導。能源低效利用所帶來的嚴重污染和溫室氣體排放,給中國的能源可持續性和社會經濟穩定發展帶來了巨大的風險。考慮到經濟轉型和節能減排的雙重任務,將提高能效作為節能的關鍵政策。
再次,盡管東部地區脫鉤指數在30多年的研究尺度上呈現了明顯的波動,但實現能源消耗與經濟增長的脫鉤是完全可能的。1979―2014年的大部分時間中國都處于弱脫鉤狀態,經濟在保持合理增長的同時,減少能源消耗是可以達到的。即使在中國城市化和工業化程度最高的東部地區,除21世紀前5年之外,其余年份也都實現了弱脫鉤。弱脫鉤將是未來中國經濟增長與能源消耗脫鉤的常態。2009年全球經濟危機加速了國際經濟格局的分化,中國濟增長面臨新的挑戰。繼續保持過去30年的增長速度困難重重,經濟放緩的可能性增加。因此,及時的技術創新、生產結構調整和消費結構改變是在經濟慢速增長的背景下,減少經濟發展對能源依賴的重要策略。發展非化石能源以保證能源安全和響應氣候變化的當務之急;生產結構調整的最大貢獻是減少氨氮排放;通過改變終端需求結構增強環境的可持續性。
最后,脫鉤指數不是孤立的,盲目追求脫鉤是沒有意義的,必須結合同時期能源消耗和GDP變化的彈性和方向來綜合評判。脫鉤應該分辨兩種情況:能源消耗效率的提高導致的脫鉤和經濟增長速度放緩導致的脫鉤。研究發現,盡管能源消耗總量保持增長趨勢,但相鄰年份的數據總是呈現顯著的起伏波動。例如,一旦東部地區某一年份能源消耗增長迅速,通常會導致下一年緩慢增長甚至下降。大量的能源消耗數據直觀地反應出經濟增長的能源使用效率,是地區和國家能源使用效率的直接表現。因此,能源消耗的變化通常在短期內是顯性的,對能源政策產生顯著影響。以不斷提高效率為途徑,最終實現能源使用總量的絕對下降,是經濟與能源脫鉤的長期目標。
生態改善的兩條基本途徑是降低消耗和減少污染,即“節能”和“減排”。多年來“傳統經濟+資源管理”和“傳統經濟+污染治理”的模式在資源環境問題上的失敗,充分說明經濟增長對生態改善的作用“失靈”。根源在于,提高微觀經濟生態效率、產生“紅利效應”的同時,催生的“促銷作用”促進了規模擴張,引發的“反彈效應”更加顯著,導致物質消耗總量沒有減少反而增加。長期以來,以效率為導向的技術研究和經濟理論認為,只要持續地通過技術創新改變物品效率,或者通過結構調整提高經濟效率,就可以大幅度地降低資源消耗和污染排放。事實上,在不摒棄經濟增長目標下,依靠效率改進降低環境壓力并最終實現生態恢復和提高的嘗試是不成功的。通過經濟增長和技術創新來解決生態問題的愿景,與資源枯竭和污染加劇的現實,呈現出愈加激化的矛盾。發達國家可以通過經濟全球化實現自然資本的全球采購和資源污染的全球轉移,即“發達國家的河變清了是因為發展中國家的河變黑了”,但發展中國家難以通過這一途徑實現生態改善。因此,經濟決策應首先考慮自然資本供給的容量,到達一定的經濟規模后,經濟增長是需要停止的,而經濟發展是可以持續的。
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能源消耗情況分析范文5
關鍵詞:鐵路運輸;節能技術;現狀;應用
引言
在社會經濟和社會生活水平不斷發展和進步的今天,我國鐵路運輸行業已取得長足的發展。然而,隨著鐵路運輸行業不斷發展,相關能源的消耗和浪費現象也越來越嚴重。在鐵路運輸過程中,能源消耗是極其巨大的。作為我國至關重要的國民經濟命脈,鐵路工程的建設和運營不可或缺,想要對能源進行節約或控制,只能合理應用節能技術。故此,對目前我國鐵路運輸中能源消耗現況進行分析,并探究節能技術在鐵路運輸中的具體應用意義重大。
1鐵路運輸中能源消耗現況分析
我國鐵路運輸中,能源消耗始終呈現出逐年增加的趨勢。截止2008年,其能源消耗換算為標準煤已經達到近1 700萬t。對比2003年,增加了近150萬t,其增長率為9.7%。自2008年以來,我國又進行了好幾項鐵路工程的修建以及運營,可想而知,其能源消耗對比2008年之前有著怎樣的飛速增長。單從能源消耗的絕對量分析,鐵路運輸過程中產生的能源消耗是相當巨大的。因此,鐵路運輸是節能行業中的重中之重。
2鐵路運輸中節能技術的應用
2.1車體輕量
從物理角度分析,列車的運行只能算是一個客觀現象,是列車在牽引動力系統的影響和作用下,對運行阻力進行克服,從而達成前行目的的物理現象。眾所周知,物體所受阻力與其自身質量呈正比例關系。也就是說,列車自身質量越小,其運行過程中所受到的阻力就會越小,這時牽引動力系統做功也就會相應減少,從而實現節能目的和效果。因此,在對車輛進行構造和設計時,可以盡可能地減輕車體自身質量。可以通過減少車體非必要結構,使用輕質量設備等方式進行車體輕量化處理。通過CAMDS(中國汽車材料數據系統)可知,就普通的旅客列車而言,其座位平均每個400kg至800kg不等。而某些特別的高速列車,比如德國制造的ICE2列車,其座位平均每個可達1 100kg。對比分析,國外很多國家對車輛輕量化處理已經作出了很多貢獻。例如,日本的新干線車體就比常規車體輕了很多,已經降低至每座537kg,哥本哈根的郊區鐵路列車車體更輕,其每座僅為360kg。通常情況下,對列車車體進行輕量化處理的方法有兩種,其一,對車體的各部分組件進行輕量處理;其二,對車體進行整體結構優化,使其在保證整體強度的基礎上盡可能地降低車體內部組件的質量[2]。
2.2損失轉化
在列車運行過程中,其具體的能量轉換過程。其中,發動機作為能量轉化效率的主要決定者,對能量的消耗有著非常重大的影響作用。首先,對電力機車而言,變壓器是影響其發動機運行功效的主要因素。然而,傳統的變壓器效率與其自身質量呈現的是比例關系,故此,為了獲得最佳效果,必須對變壓器效率及其自身質量進行正確權衡。除此之外,還可以對列車牽引組件進行創新處理。也就是說,通過對各個牽引組件的智能控制和聯合控制,達到提升牽引模塊整體效率的功能和作用,這樣就可以達到最佳節能效果。其次,對內燃機車而言,主要適用的節能技術是改進噴油器。例如,對列車進行增加噴油孔,或者進行二次噴油等,這樣可以大幅度提升噴油壓力,使其能源燃燒更加完整。整體而言,上述措施均能將內燃機的能源燃燒效率整體提升15%到20%不等。
2.3再生制動
總體來講,電力機車與電傳動內燃機車一樣,都是依靠牽引電動機進行驅動的。對列車進行制動時,其電動機會發生相應的轉變,變成可以供電的發電機。這時候,列車上的動能也會自發轉換成為供給列車使用的電能。然而,在應用節能技術后,這些電能有的會被吸引到相應的儲能裝置中,有的會被集中反饋至牽引電網之中。這樣,就實現了電能的二次應用,也就是所謂的再生制動。這種再生制動技術通常適用于列車停站數較多的運行模式,例如行程較長的城際軌道交通。這種運行模式的能源消耗總值最少可以降低15%,最多則可以降低30%,是非常有潛力的節能技術。
2.4列車運行阻力
通常情況下,列車在運行過程中所受的阻力主要包括兩種,一種是基本阻力,另一種是附加阻力。形成基本阻力的原因有很多,其中最主要的有兩個,即空氣與列車表面接觸的摩擦力和輪軌間的相互摩擦力。而附加阻力的形成具有一定的特殊性,通常需要在特定時期或特定環境下,才會產生相應的附加阻力。比如,列車在上坡或下坡時,由于環境坡度的原因,就會產生相應的坡道阻力。同時,列車在隧道穿行過程中,也會受到相應的隧道阻力。從專業角度理解,人們常常將空氣與列車表面接觸的摩擦力稱為空氣阻力。這種空氣阻力的大小主要由兩個方面決定。一是列車外部的幾何形狀,二是列車表面的光滑程度。以高速列車為例,其空氣阻力的70%都是來自于車輪、車頂、車側以及轉向架等產生空氣摩擦力,而車頭和車尾所占空氣阻力的比重相對較低。因此,減小高速列車阻力時,可以進行以下操作:對列車車頭進行流線型設計。對車輪、轉向架等進行遮蓋處理,并對整個徹底進行包裹處理。這樣,列車運行時,其空氣阻力至少可以降低10%。相應的,其能源消耗也會隨之大幅度降低。除了空氣阻力外,列車運行的基本阻力還包括輪軌摩擦力。輪軌間的相互摩擦力是與列車自身質量成正比例關系的。從某種意義上講,減輕列車的自身質量,就是減小了列車運行中的輪軌摩擦力。除此之外,還可以通過對列車車體添加劑或油等方式,從根本上減小車輪在側方向上的相互摩擦力。這樣既減小了輪軌間的相互摩擦力,又起到了能源節約的作用和效果。
2.5列車節能操縱
在列車的整個運行過程中,能耗會隨著操縱方式的不同而產生相應的差異。也就是說,在相同的行使時間內,如果列車停站的次數一樣,那么其能量消耗會隨著速度加減情況的不同而產生不同程度的差異。對于列車而言,其最理想的運行方式是低勻速。然而,在列車的現實運行中,受自身性能、乘客需求、工程限速等各方面原因的影響,列車無法按照理想中的運行方式工作。通過模型和理論的雙重研究分析發現,當列車的運行以最大加速—勻速—惰行—最大減速模式進行操作時,其能源消耗就可以達到最低狀態。如果個別列車因為其離散型的控制級位或線路陡坡等情況而無法進行勻速行駛狀態維持時,應該盡可能地保證列車速度為準勻速。對列車進行上述操作時,其能源消耗總值最少可以降低8%,最多可以降低15%。由此可見,增加列車司機的節能意識,使其按照最優方式進行列車操作,也能取得非常好的節能效果。
3結語
我國鐵路運輸中,節能技術的應用已非常廣泛。但是,針對該領域進行的研究卻不是十分深入。為了進一步提升鐵路運輸中節能技術的應用水平,節能技術研究者應該積極深入鐵路運輸行業,對其工作的全程進行詳細了解,從而找出能源消耗的根本癥結,并對其進行正確處理和解決,以實現能源使用的高效化和理想化。
參考文獻
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能源消耗情況分析范文6
與現有研究文獻相比,本文的創新與研究特色體現在以下幾個方面:(1)對鋼鐵工業產品和能源剛性需求的考慮。在現有文獻中大多沒有考慮到我國鋼鐵工業能源和產品需求剛性特征,這兩個因素可以說對我國鋼鐵工業碳排放和制定減排策略尤為重要。(2)方法創新。本文采用鋼鐵工業的五大工序的能源消耗和產出數據,根據各種能源的碳排放因子,來計算各工序的碳排放數據,計算結果更為準確。(3)確立了鋼鐵工業碳排放與其影響因素之間的關系。本文依據日本學者YoichiKaya提出的Kaya[16]恒等式將鋼鐵工業的碳排放量分解為各因素之和,確立了每一個影響因素與碳排放量之間的關系。
模型和數據
1模型與數據
鋼鐵工業二氧化碳排放總量的數據來源于二氧化碳信息分析中心和中國能源統計年鑒,其他數據均來源中國鋼鐵統計年鑒、中國統計年鑒以及國泰安數據庫,樣本區間為1981~2010年,采用的計量分析軟件為Eviews7•0。根據前文的評述,結合日本學者YoichiKaya提出的Kaya恒等式和林伯強、劉希穎的研究將鋼鐵工業的碳排放分解為4個主要影響要素:CP(工業增加值碳強度)、EP(能源消耗強度)、GE(能源消耗經濟效益強度)和PE(鋼鐵消耗量),以解釋鋼鐵工業的經濟活動與碳排放之間的關系。其中,CO代表鋼鐵工業二氧化碳排放量,EC代表鋼鐵工業的能源消耗量,GP代表鋼鐵工業的增加值,PR代表鋼鐵消耗量,CP=CO/GP表示工業增加值碳強度,EP=EC/PR表示能源消耗強度,GE=GP/EC表示能源消耗經濟效益強度(具體如表1所示)。本文針對我國工業化的特征,利用協整方法分析我國鋼鐵工業碳排放與各個影響因素之間的長期均衡關系。通過建立我國鋼鐵工業二氧化碳排放量與產業增加值強度(CP)、能源消耗強度(EP)、能源消耗經濟效益強度(EP)和鋼鐵消耗量(PR)之間的協整方程來探究這4種因素與鋼鐵工業二氧化碳排放之間的長期均衡關系:CO=f(CP,EP,GE,PR)(2)其中,本文對二氧化碳排放量的計算做詳細說明,二氧化碳排放量為生產鋼鐵產品過程中的直接排放量和間接排放量之和,在生產鋼鐵過程中燃料消耗直接排放的二氧化碳和工藝過程中排放的二氧化碳稱為直接排放。將因耗外購電力、外購焦炭、進口鋼鐵而導致的二氧化碳排放稱為間接排放。其直接排放的計算方法與參數設定參照林伯強[8]和涂正革[17]的設定方法,燃煤、焦炭和天然氣燃燒的碳排放分別等于其能源消費量、能源轉化率和二氧化碳排放系數三者的乘積之和。
2模型求解
在時間序列的數據研究中,我們會經常遇到本身是非平穩的經濟變量。但是,它們的線性組合確有可能是平穩序列。這種平穩的線性組合被稱為協整方程,且可被解釋為變量之間的長期穩定的均衡關系[18]。對于多個變量之間的協整關系檢驗通常采用的是Johansen協整檢驗方法,它是一種以VAR模型為基礎的檢驗回歸系數方法。其P階的VAR模型具體形式如下:Yt=A1Yt-1+A2Yt-2+……+ApYp-1+BXt+εt(4)其中,Yt是k維的非平穩的I(1)向量,Xt是d維的確定性的外生變量。(1)在進行協整檢驗之前,必須對每一個變量進行平穩性檢驗,只有在得出序列為平穩性序列之后,才能對其進行協整檢驗分析。本文在綜合考慮前人研究的基礎上采用ADF(AugmentedDickey-Fuller)檢驗和PP(Phillips-Perron)檢驗兩種檢驗方法。通過Eviews7•0得出所有變量均在5%的顯著水平下達到二階平穩(結果如表3所示),滿足建立協整方程的必要條件。(2)本文采用Johansen協整檢驗方法,依據Eviews7•0的檢驗結果,在5%的水平下,提取一個協整方程如下(括號內為標準差)如式(5)所示:根據式(5)可以看出,所有變量系數均符合其經濟意義,且在5%的置信水平下通過t統計量檢驗,R2為0•997189說明模型的整體擬合度較高。另外,也可以看出在1981~2010年間,我國鋼鐵工業的碳排放量與工業增加值碳強度、能源消耗強度、能源消耗經濟效益強度和鋼鐵消耗量有著穩定的均衡關系。并且從影響度的大小來看,對鋼鐵工業的碳排放影響最為顯著的是工業增加值碳強度和能源消耗強度,其次為能源經濟效益強度和鋼鐵消耗量。其中,工業增加值碳強度、能源消耗強度和鋼鐵消耗量每增加1個百分點分別會帶動鋼鐵工業的碳排放同向變動0•686個百分點、0•251個百分點和0•173個百分點,而能源消耗經濟效益強度增加1百分點會帶動鋼鐵工業的碳排放反向變動0•242個百分點。可見,未來政策調整的重點應該在于降低鋼鐵工業增加值碳強度和提高能源消耗經濟效益強度這兩個影響指標。并且根據式(5)降低工業增加值碳強度能夠為我國鋼鐵工業碳減排帶來顯著的效果。
鋼鐵工業碳排放的影響因素分析
1鋼鐵工業二氧化碳排放量:現狀及原因
我國鋼鐵工業一直以來作為我國高能耗、高排放產業之一,其每年的能源消耗量約占我國能源消費總量的15%,占工業能源消費總量的23%左右,如1981~2010年間其能源消費總量從6496萬噸標煤增長到61982•12萬噸標煤,增長了8•54倍多,年均能源消耗量為1900萬噸左右。相應的隨著能源消耗量的增長,鋼鐵工業的碳排放也在大幅度的增長。據本文計算顯示,我國鋼鐵工業二氧化碳排放量從1981年的15915•2萬噸增長到2010年的151856•19萬噸,年均增長率為8•35%。對此,本文認為有以下幾種原因:(1)近幾年以來,我國經濟的高速增長,特別是2003~2005年我國GDP增長率都在10%以上,高速的經濟增長帶動了我國鋼鐵工業的快速發展,我國鋼鐵消耗量從2000年的14742•14萬噸增加到2010年的81270•31萬噸,增長了4•51倍。由上文鋼鐵消耗量與碳排放的關系可知,鋼鐵消耗量的增加導致了碳排放的快速增長;(2)我國正處于工業化發展的后期和城市化進程中,對鋼鐵產品需求量也逐步的加大。由此同理可知,工業化和城市化進程中的碳排放量也將逐漸加大;(3)目前我國鋼鐵工業的生產方式還是粗放型的生產方式,在鋼鐵工業中還沒有大規模采用降低二氧化碳的技術。因此,在我國鋼鐵工業粗放型增長階段中,碳排放必然也呈現快速的增長趨勢。從不同發展階段來看,1981~1994年我國鋼鐵工業二氧化碳排放量增長了0•86倍,年均增長率為4•92%;1995~2010年我國鋼鐵工業二氧化碳排放量增長了4•01倍,年均增長率為11•13%,比1981~1999年階段年均增長率高6•21個百分點。可見,鋼鐵工業規模的擴大對鋼鐵工業碳排放增幅的貢獻逐步增大。從不同工序來看,煉鐵工序是鋼鐵生產中能耗最大的工序,其單位產品能耗約占整個鋼鐵過程的70%。2005年重點鋼鐵企業中煉鐵工序單位產品的碳排放量為936•81千克/噸,分別是焦化工序和燒結工序的3•16倍和7•07倍。2009年隨著對節能減排的重視,重點鋼鐵企業煉鐵工序的單位產品碳排放量有所下降為830•78千克/噸,分別是焦化工序和燒結工序的3•52倍和7•39倍。但從不同工序來說,煉鐵工序碳排放分別與焦化工序碳排放、燒結工序碳排放相比有所提高。
2工業增加值碳強度與碳排放
(1)按照1978年價格計算,我國鋼鐵工業增加值從1981年的91•07億元,增長到2010年的3068•16億元,年均增長率為14•91%。根據涂正革[17]的研究,在其他條件不變的情況下,因產業增加值的逐年擴大導致其碳排放量的增加稱為碳排放的理論增長規模。1981~2010年我國鋼鐵工業增加值的年均增長率約為15%,相應地,鋼鐵工業碳排放的年均增長率理論上應該為10•29%。這也就是說,如果不考慮其他因素,按照目前我國鋼鐵工業增加值的增長速度,其碳排放量理論上年均增長速度為10•29%。(2)分階段來看,1981~1994年我國鋼鐵工業增加值年均增長率為13•9%,理論上帶動二氧化碳年均增量為1517•58萬噸;1995~2010年間我國鋼鐵工業增加值的年均增長率為15•72%,理論上帶動我國鋼鐵工業二氧化碳排放年均增長量為1715•64萬噸,比1981~1994年間的年均增長量多了198•06萬噸。可見,鋼鐵工業增加值的擴大對其碳排放量增幅的貢獻逐步增大。但是,根據我國鋼鐵工業的實際發展現狀,目前我國鋼鐵工業的過剩產能將超過2億噸,按照每噸鋼材產能投資5000元計算,中國鋼鐵工業的投資浪費已達1萬億元之多,特別是近幾年我國鋼鐵工業的噸鋼利潤只有同期國外企業的1/3~1/5[19]。因此,未來從降低我國鋼鐵工業增加值這一途徑來降低其碳減排的空間和潛力不大。但是,若在維持我國鋼鐵工業增加值增長率的前提下降低其碳排放量(如提高技術水平),仍有較大的潛力。
3能源消耗強度、能源消耗經濟效益強度與減排能力
能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度利用的高低反映能源利用效率水平,能源消耗強度的降低和能源消耗經濟效益強度的提升代表著我國鋼鐵工業技術水平的提高。我國鋼鐵工業能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度分別從1981年的2•16噸標煤和140•19元下降和上升到2010年的0•76噸標煤和495•01元,下降了和上升了64•81%、253•1%。而鋼鐵工業能源消耗強度的下降和能源消耗經濟效益強度的提升與我國鋼鐵工業節能減排技術的推廣應用密不可分。因此,節能減排技術的提高是我國鋼鐵工業能源消耗強度下降和能源消耗經濟效益強度提升的主要影響因素。我國鋼鐵工業能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度自1981~2010年有了較大幅度的下降和提升,1981年分別為2•16噸標煤和140•19元,2010年分別下降和上升為0•76噸標煤和495•01元,年均下降率和上升率分別為3•1%和5•83%。根據式(5)理論上能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度的下降導致碳排放的年均下降率分別為0•53%和1•41%。分階段分析,1981~1994年間,我國鋼鐵工業能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度年均下降率和上升率分別為4•26%和8•44%,而能源消耗強度下降和能源消耗經濟效益強度上升導致碳排放的年均下降率分別為0•73%和2•04%。1995~2010年我國鋼鐵工業能源消耗強度和能源消耗經濟效益強度年均下降率和上升率分別為2•15%和3•71%,從而導致鋼鐵工業碳排放年均下降率分別為0•37%和0•89%。而在我國鋼鐵工業碳排放下降的拉動因素中,節能減排技術拉動占居著重要因素,如:近幾年來,我國鋼鐵工業采用的轉爐負能煉鋼技術可使噸鋼產品節能23•6kg標煤,減少煙塵排放量10mg/m3;電爐優化供電技術可節約用電10~30千瓦時/噸,電爐煉鋼生產效率提高5%左右。按照目前我國所處的經濟發展階段,能源消耗強度不可能無限的下降。根據涂正革的研究,我國目前的能源消耗強度仍然處于一個很高的水平。2006年中國單位GDP能耗為世界平均水平的3倍,巴西的3倍,美國的4•5倍,日本的9倍,在全球30個主要國家和地區的排名中倒數第4。因此,提高技術水平降低能源消耗強度,作為我國鋼鐵工業實現低碳排放的主要途徑,仍有較大的空間。
4鋼材消耗量與減排空間
鋼鐵工業是我國國民經濟發展的重要產業。改革開放以來,我國經濟高速發展,經濟規模迅猛擴大,帶動著我國消費結構的升級和基礎設施投資的加大以及城市化進程的加快,這也是我國工業化發展的必經階段,也是我國工業化和城市化的快速發展時期。因此,這段時期對我國鋼材產量的需求也呈現快速的增長態勢,據有關資料統計,1981~2010年由于我國工業化和城市化所帶動的鋼材消耗量增長了26•07倍,并導致二氧化碳排放增長了33985•25萬噸。分階段來看,1981~1994年間我國鋼材消耗量年均增長率為11•08%,帶動碳排放的年均增長率為2•77%;1995~2010年我國鋼材消耗量年均增長率為13•82%,帶動碳排放年均增長率為3•46%。然而,根據我國目前的經濟發展概況,吳文東[20]利用組合模型對我國鋼材需求量的結果進行了預測,結果表明我國鋼材需求量在2020年將達到6•6億噸左右,并在5~10年內將保持這一水平。何維達[21]也預測了我國鋼鐵工業未來3年的國內市場需求增長率分別為38•96%,40•82%和45•32%。這主要是因為國內需求的拉動、國內制造業和建筑業的迅速發展、機電產業以及房地產業、交通運輸業等等都為我國鋼材需求量提供了廣闊的市場。因此,未來我國鋼材消耗量也必將隨之增長。可見,未來提高我國鋼材生產的技術水平,降低鋼材消耗強度,是當前我國鋼鐵工業碳減排的重要任務。
主要結論與政策含義
1主要結論
通過以上分析,可以得到幾個基本結論:(1)我國國民經濟已經進入工業化的快速發展階段,城市化、房地產等產業的快速發展,拉動鋼材消耗迅猛增長,而隨之的能源消耗需求也與日俱增,碳排放量迅猛增長,這是我國面臨的巨大的挑戰之一;(2)我國公布了到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的減排目標,這一目標對鋼鐵企業乃至整個鋼鐵工業將產生巨大且深遠的影響,這是我國面臨的巨大挑戰之二。以此為背景,本文通過考察1981~2010年我國鋼鐵工業碳排放的趨勢和特征,采用Jo-hansen協整檢驗方法研究了二氧化碳排放量和工業增加值碳強度、能源消耗強度、能源消耗經濟效益強度和鋼鐵消耗量4個主要影響因素之間的關系。結果表明:從影響度的大小來看,對鋼鐵工業的碳排放影響最為顯著的是工業增加值碳強度和能源消耗強度,其次為能源經濟效益強度和鋼鐵消耗量。其中,工業增加值碳強度、能源消耗強度和鋼鐵消耗量每增加1個百分點分別會帶動鋼鐵工業的碳排放同向變動0•686個百分點、0•251個百分點和0•173個百分點,而能源消耗經濟效益強度增加1百分點會帶動鋼鐵工業的碳排放反向變動0•242個百分點。
2政策建議
(1)適度降低我國鋼鐵工業的增長速度,轉變其增長方式,是我國鋼鐵工業碳減排的重大戰略選擇。根據前文的研究,可以說我國鋼鐵工業高速增長是碳排放量增長的最大影響因素。1981~2010年我國鋼鐵工業的增長規模為2977•09億元,導致鋼鐵工業碳排放理論上增長37•28億噸。平均而言,鋼鐵工業增加值每增長一個百分點,碳排放量增長25•58萬噸。因此,在保證我國鋼鐵工業增加值增長的前提下,適度的縮小其發展規模,實現粗放型的增長方式向技術推動型方式的轉變是降低其碳排放的首要戰略選擇。
(2)開發清潔能源技術,增加清潔能源的比例結構,是減少我國鋼鐵工業碳排放的重要途徑。目前,我國鋼鐵工業以煤為主的能源消費結構導致能源消耗碳強度一直居高不下是我國鋼鐵工業碳減排的主要障礙。1981~2010年我國鋼鐵工業的平均能源消耗強度為1•25,這也就是說我國鋼鐵工業能源消耗1噸標煤,釋放出的二氧化碳為1•25噸。總體來看,我國鋼鐵能源消耗強度呈現下降趨勢,但是相對于大量的碳排量來說能源消耗強度的下降所帶動的碳排放下降量非常的微弱。與此同時,我們也應該看到鋼鐵工業能源消耗強度的下降主要是依靠鋼鐵工業能源消耗結構調整的結果。