节能的宏观影响和结构优化效应

张友国,李 平,吴 滨 (中国社会科学院数量经济与技术经济研究所,北京 100732)

Energy of China - - 节能宣传周专刊 -

摘要:节能不仅是中国的一项重大能源战略,更是中国的一项重大发展战略。“十一五”时期以来,中国政府采取了一系列政策措施推动实施节能战略并取得了重大进展。本文基于中国经济、能源、环境动态可计算一般均衡模型的模拟计算表明,从目前到2030 年,继续推进节能工作能够以较小的经济代价实现较大幅度的能耗和碳排放总量下降,同时推动优化产业结构和能源结构。因而,节能是中国践行绿色低碳发展和供给侧结构性改革的重要途径。中国应当通过完善政策体系进一步强化节能战略,进而推动经济发展方式转型。 关键词:节能;宏观影响;结构优化;可计算一般均衡模型中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1003-2355-(2017)05-0007-06 Doi: 10.3969/j.issn.1003-2355.2017.05.002

strategy promote Abstract:theof China. energy Energy Since conservation conservationthe beginning strategyis of not and the only made 11th an great Five-Year important progress Plan energyin period,this strategyarea. China The but has results,also adoptedan obtained importanta lot fromof developmentmeasures simulations to by using a China economy-energy-environment dynamic computable general equilibrium model in this paper, indicate that continuously promoting energy conservation from present to 2030 will bring relatively great reduction in energy consumption and carbon emissions with relatively small economic loss, and optimize the industrial structure and energy mix. Therefore, energy conservation is an important approach for China to fulfill the green and low carbon development and supply-side structural reform. China should reinforce the energy conservation strategy further by improving the related policy system, so as to promote the economic development transformation.

Key words: Energy Conservation; Macro-Impact; Structural Optimization; Computable General Equilibrium Model 近年来,随着经济的高速增长,中国的能源消费已经位居世界第一。为了应对越来越严重的能源安全问题和碳排放问题,中国政府高度重视节能工作,并在“十一五”时期规划中,首次将降低单位 GDP能耗强度节能目标提升为中国经济发展的一项约束性指标。本文就节能行动的实施对中国经济总量、能源消耗和碳排放等宏观经济指标以及产业结构的影响,进行探讨和研究。

1 “十一五”时期以来中国的节能工作及其成效

“十一五”时期以来,为了有效促进节能工作,中国政府采取了一系列政策措施。这些政策措施大

体可分为计划手段、法律法规以及经济手段三种类型。计划手段的典型代表就是国家发展规划中设定了节能目标。会编制的《中国国民经济和社会发展第十一个五年2006 年 3月,国家发展和改革委员规划纲要 》指出,2010 年中国万元国内生产总值能耗(能源强度)比 2005 年的水平降低20%。这是中国首次将能效提高作为国民经济发展的约束性指标。在“十二五”时期及“十三五”时期规划中,节能仍然是主要的发展约束性目标,规划中能源强度分别被要求比 2010 年下降 16% 和 15%以上。2007 年 10月中国共产党第十七次全国代表大会报告强调要落实节能减排责任机制、加大节能环保投入,提高节能环保水平。最重要的

节能法律法规是全国人大委员会颁布《中华人民共和国节约能源法》,为推动全社会节约能源、提高能源利用效率提供了法律保障。经济手段则是节能政策的重要拓展领域,目前的经济手段已经涵盖财政、税收、价格、金融、贸易等各个领域。此外还有教育、宣传等引导性手段。

“十一五”时期以来,中国的节能工作取得了良好的效果,2005 年以来中国的能源强度呈现持续下降的变化态势。其中,“十一五”期间中国基于 GDP 的能源强度降低了 19%,基本达到了预定的目标;“十二五”期间能源强度的降幅则完全达到了设定的目标;2015 年能源强度与 2005 年水平相比下降了34%。随着中国的经济增长进入“新常态 ”,“创新、协调、绿色、开放、共享 ”已经成为当前及未来长期内中国经济发展的五大理念,中国将供给侧结构性改革确定为中国稳定经济增长并改善增长质量的主要战略措施。节能与五大发展理念特别是创新和绿色发展理念有着密切的联系,同时也是促进供给侧结构性改革的重要抓手,因而节能工作需要进一步加强和完善,以应对这一系列形势变化,在确保 2020 年既定节能政策目标完成的同时,与当前的重大经济社会发展战略相协调。

不过要指出的是,随着能效水平的不断提高,进一步改善能效的空间会越来越小,而改善能效的难度会随之明显上升,节能的边际成本将越来越高。图 1显示了 1978—2011 年中国基于GDP 的能源强度变化,表1显示了不同五年规划时期能源强度的平均变化率。其中,1978 年至 2005 年,中国基于 GDP的能源强度降低了 67.8%,年均下降3.9%。“十一五 ”期间能源强度的年均下降幅度略 大于 1978—2005 年的平均降幅。但是,与前几个“五年”规划中能源强度的变化相比,“十一五”期间能源强度的平均降幅并不是最突出的,其明显低于“六五 ”、“八五 ”以及“九五”几个时期能源强度的平均降幅。“十二五”期间能源强度的平均下降速度又低于“十一五”期间的水平。

此外,未来中国能否通过节能工作快速提高能效还存在一定的不确定性。第一,节能关键核心技术的缺乏使技术升级有难度,这已成为制约中国能效改善的瓶颈。第二,产业结构升级的内外驱动力还较弱,作为主要能源消耗部门的工业,短期内仍将在中国第二产业中占据重要地位。第三,节能政策的落实还缺乏有效的监督和激励机制,许多政策不容易得到贯彻和落实。

2 节能潜在影响的研究方法

节能不仅是中国的一项长期能源战略,也是中国的一项重大发展战略,对其潜在的影响进行评估有助于为决策部门提供参考和进一步完善相关政策。CGE模型是分析能源、环境政策的重要工具,既能用于分析税费等调节价格的政策工具 [1][2],也能用于模拟数量控制型政策工具 [3]-[6],因而也常被用于多种政策工具的比较研究 [7]。本文将采用一个关于中国的经济、能源、环境CGE模型(CN3EM )来模拟由当前到 2030 年间的这段时间节能的潜在影响。

2.1 中国经济、能源、环境CGE 模型

CN3EM 是一个动态可计算一般均衡模型。模型可区分为 9个模块:①产品和要素供给;②产品和要素需求;③产品和要素市场均衡;④价格;⑤收入;⑥储蓄;⑦国内吸收、国际贸易和GDP ;⑧能源消耗与碳排放;⑨资本积累。模型关于生产和销售的基本假定如下:一方面各种燃料形成的能源合成品与资本结合形成资本—能源合成品,再与劳动结合形成要素—能源合成投入,然后与其他各种中间投入结合,从而使企业能够生产出市场所需的产品;另一方面,企业根据产品的国际和国内价格决定产品内销和出口的比例,其中内销产品又与同类进口产品一起满足国内的各种最终需求(包括居民消费、政府消费、投资和

存货等 )和中间投入需求。

CN3EM的特色在于它对不同用途的化石燃料作了不同的刻画。具体来说,在洗选煤、炼焦、炼油及制气等能源转换过程中作为原材料的化石能源与其他非化石能源产品一起以 Leontief 函数(相互不能替代)形式进入生产函数,而发电和发热用到的化石能源产品及作为终端能源使用的化石能源产品则与生产要素以固定替代弹性系数(CES)函数形式相结合进入生产函数。

2.2 基本数据本文根据国家统计局发布的最新投入产出表建立了社会核算矩阵( SAM )表。根据替代弹性的定义,利用作者编制的可比较(进口)非竞争型投入产出表、历年《中国统计年鉴》中各类产品的出厂价格指数以及《中国对外贸易指数》公布的各类产品的进口价格指数,本文初步估计了国内产品和进口产品的 Armington 替代弹性,见表2。各种要素和能源之间的替代弹性来源于以往研究 [5]。

根据投入产出表提供的信息,本文区分了5类能源投入:①煤炭;②原油和天然气;③石油加工和炼焦产品;④煤气以及⑤电力和热力。如前(模型概述部分)所述,本文区分了用于原材料的化石能源投入以及发电、发热和终端消费的化石能源。各部门的碳排放量根据其能源消耗估计。为了避免能耗和碳排放的重复计算,本文所核算的各部门能源消耗主要是它们的终端化石能源消耗量,同时能源转换和输送过程中的能耗损失计入相应的能源转换和供应部门。值得指出的是,本文将一次清洁能源(水电、核电和风电)视为电力、热力的生产和供应业所消耗的能源,这样该部门的能耗就包括三部分:一是其终端消耗的化石能源,二是转换为电力、热力的各种化石能源,三是一次清洁能源。各部门的原始能耗数据来自历年《中国能源统计年鉴》。2.3 模拟方案

Dixon 和 Rimmer[8] 提出了 CGE 模型的 4 种模拟(分析)功能—历史模拟、分解模拟、预测 模拟和政策模拟。在历史模拟期中,本文主要根据既定事实确定了实际 GDP、人口、劳动总供给、能源消费总量、各部门贸易的增长率。其中本应作为内生变量的实际GDP 在历史模拟中被当作外生变量处理,同时本文将原本应为外生变量的劳动—资本—能源合成投入的平均效率内生处理。由于本文将能源消费总量也外生,因而与之相关的能源强度、碳排放强度、碳排放总量及碳税均被当作内生变量。

预测模拟主要是为了确定当前直至2030 年中国经济—能源—环境系统演化的基准情景。在预测模拟中,碳税是外生变量且取值为零即不征收碳税,而碳排放强度和总量、能源强度和总量为内生变量。劳动—资本—能源合成投入的平均效率也被当作外生变量,其取值是根据历史模拟得到的估计值设定的,同时实际GDP被当作内生变量。其他关键外生变量的取值及来源如表3所示。同时,本文假定国家对居民和企业的补贴随国家收入按比例变动,企业对居民的分红随企业收入按比例变动;而其余外生变量(各种税率、居民储蓄率及存货与产出的比例)的取值维持在基期水平。

在政策模拟中,本文主要考察能源强度约束这一命令控制型节能减碳政策。目前中国已经设定了“十二五”的能源强度和能耗总量约束目标,这可以作为一个短期能效改善目标。这一短期目标是使 2015 年单位 GDP 能耗在 2010 年的基础上下降 16%。据此,本文假定能源强度均匀下降,其中 2013—2015 年每年下降 3.84%。目前官方尚未

公布更长时间的能效改善目标,本文设定了两种政策情景。一是假定能源强度下降速度递减,在2016—2020年的年均下降速度与“十二五 ”期间相同,为3% ;在 2021—2030 年的下降速度为2.5%。二是假定能效改善能达到中国能源中长期

[12]

发展战略研究项目组 提出的目标,即 2020 年和 2030年的能源强度分别比2005 年的水平低44% 和68%。这意味着能源强度在 2016—2020 年和 2021—2030 年年均下降速度分别为3.81% 和5.44%。本文将前一种假设称为适度约束政策情景(P1),后一种假设称为强约束政策情景(P2)。

3 节能潜在影响的模拟结果

3.1 节能的潜在宏观影响能源强度仍将持续下降,在一定程度上意味着劳动—资本—能源合成投入的效率在不断改善。表 4 给出了各种情景下GDP、能耗及碳排放的变化。在基准情景下,2013—2030 年平均经济增长率呈现逐渐下降的变化趋势。由于本文假定能源效率将持续改善,因而能源消费总量和碳排放总量的年均增长率都将低于经济增长率。结果表明,能源强度和碳排放强度也将逐年下降,不过两者的下降速度比较缓慢。从分品种的能源消耗来看,煤炭消耗的增长率要略低于总能耗的增长率,而其他几类能源产品消耗量的增长速度则高于总能耗的增长率。

与基准情景相比,经济、能源消耗和碳排放在两种政策情景下的增长速度都有所下降。因为在资本和劳动投入给定的情况下,能源投入的边际产出符合递减规律,因此能源消耗和碳排放的增速的下 降幅度远远超过经济增长速度的下降幅度。当本文施加能源强度约束迫使能源强度下降时,能耗的下降幅度将远远超过 GDP 的下降幅度。

由于两种政策情景中能源消耗和碳排放增速与经济增速的差距明显大于基准情景中两者的差距,因而政策情景中能源强度和碳强度的下降速度明显大于基准情景中的下降速度。不同品种的能源消耗也都明显下降,其中煤炭和煤气消耗下降幅度尤为突出,明显高于总能耗的相对降幅,而其他几类能源产品消耗量的增长速度则高于总能耗的增长速度。在强约束情景下,2021—2030年中国的总能耗仍会缓慢增长,但是煤炭和煤气的消耗可能会逐渐下降,进而碳排放也会因此而逐渐下降。

3.2 节能的潜在结构影响本文以适度约束情景为例来分析能源强度的部门影响。表 5 给出了 2013—2030 年适度能源强度约束下各个部门产出、能耗和碳排放相对于基准情景的绝对变化和相对变化(强能源强度约束的部门影响与之类似)。不难看出,与基准情景相比,能源强度约束使绝大多数部门的总产出都有所下降。从总产出的相对变化来看,各化石能源提供部门总产出的下降幅度明显大于其他部门。其中,降幅最大的是煤炭开采和洗选业,燃气生产和供应业次之,再其次是石油加工、炼焦及核燃料加工业以及石油和天然气开采业。显然,这是因为能源强度约束对化石能源的需求产生了明显的抑制作用,从而导致这些化石能源提供部门的产出受到较大的影响。除化石能源提供部门外,能源强度约束对金属矿采选业、电力、热力的生产和供应业、金属冶炼及压延加工业、通用、专用设备制造业、非金属制品业、金属制品业等重工业部门以及建筑业的影响也较大。同时,能源强度约束对农业、大多数轻工业部门及服务业部门的总产出影响相对较小。此外,纺织业、纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业及通信设备、计算机及其他电子设备制造业的总产出甚至略有上升。

所有部门的化石能源消耗都有所下降。从各部门化石能源消耗受到的绝对影响来看,电力、热力的生产和供应业作为最主要的化石能源消耗部门,其化石能源消耗减少得最多。紧随其后的是金属冶炼及压延加工业,它也是化石能源消耗大户。这两个部门化石能源消耗的削减量占整个产业部门化石能源消耗削减量的67%。此外,煤炭开采和

洗选业、农业以及非金属矿物制品业的化石能源消耗削减量也较大,它们合计贡献了整个产业部门化石能耗削减量的 19%。

由于碳排放主要由化石能源消耗引起,因而化石能源消耗削减量最多的几个部门也是碳排放削减最多的几个部门。其中,仅电力、热力的生产和供应业一个部门的碳排放削减量就占到了整个产业部门碳排放削减量的66%。金属冶炼及压延加工业的碳排放削减量约占到了整个产业部门碳排放削减量的 9%。煤炭开采和洗选业、非金属矿物制品业以及农业部门的碳排放削减量合计约占到了整个产业部门碳排放削减量的12%。其余37个部门的碳排放削减量合计不到整个产业部门碳排放削减量的 13%。

3.3 敏感性分析能源强度约束对经济总量、能耗和碳排放的影响在一定程度上取决于要素—能源替代弹性的取值。为了分析能源强度约束的影响对要素—能源替代弹性的敏感性,本文分别进一步模拟了要素—能源替代弹性的取值减小和增大 20% 后能源强度约束的影响。结果显示,能源强度约束的影响对要素—能源弹性取值比较敏感,要素—能源替代弹性取值越大,能源强度约束的影响也越大。

同时,本文还做了两组模拟以考察能源强度约束影响对能源技术进步的敏感性。在第一组模拟中,本文假定没有能源技术进步。相比于原模拟方案而言,能源强度约束无论是对经济总量还是能耗和碳排放的影响都有所增大。在第二组模拟中,本文假定能源技术进步加快,能源强度约束的影响则有所减小。

4 结论

节能非常有助于减少中国的能耗和碳排放量,但由于中国的经济总量仍将较快增长,因而未来除非实施非常激进的节能计划,否则节能虽然仍将大幅度减缓中国的能耗和碳排放量,但它也只能部分抵消经济总量对能耗和碳排放的影响。在大幅度削减能耗和碳排放的同时,节能对经济总量的影响比较小。这说明,能效改善符合中国的发展战略定位,即发展经济的同时保障资源和环境安全。

节能有助于优化中国的产业结构和能源结构。在节能目标约束下,各类化石能源供应部门(如煤炭开采和洗选业 )和一些能源密集型部门(如电力、热力的生产和供应业、金属冶炼及压延加 工业、非金属制品业)的产出下降幅度较大,而轻工业和服务业部门的产出下降幅度很小。而且,煤炭和煤气消耗量在节能目标约束下的下降幅度将远远超过石油和天然气消耗量的下降幅度。同时,电力和热力消耗的下降幅度远远低于各类化石能耗的下降幅度。

未来的节能工作仍需要一系列政策措施的强力支持。目前中国已经制定了许多令人乐观的能效改善计划和政策,这些计划和政策的顺利实施必将取得良好的节能减碳效果。但是,中国的节能计划也面临诸多挑战,如技术升级、产业升级以及政策落实方面的一系列困难。中国在节能的过程中还需要努力克服这些挑战。

参考文献:

[1] [贺菊煌,沈可挺,徐嵩龄J ] . 数量经济技术经济研究,2002,(10)..碳税与二氧化碳减排的CGE 模型

[2] 研究,2010,(11).姚昕,刘希颖.基于增长视角的中国最优碳税研究[J]. 经济

[3] 王灿,陈吉宁. 用 Monte Carlo 方法分析CGE模型的不确定性

[ J ] .清华大学学报(自然科学版 ),2006,(9).

[4] Wang K.; Wang C. and Chen J. Analysis of the economic impact

of different Chinese climate policy options based on a CGE model

incorporating endogenous technological change[J]. Energy Policy,

2009, 37:2930-2940.

[5] 张友国 .碳强度总量与强度约束的绩效比较—基于CGE 模型的分析[ J ] . 世界经济,2013,(7).

[6] Zhang D., Rausch S., Karplus V. J., et. al. Quantifying regional economic impacts of CO2 intensity targets in China[J]. Energy Economics, 2013, 40(C), 687-701.

[7] Webster M., Sue Wing I., Jakobovits L. Second-best instruments for

near-term climate policy-Intensity targets vs. The Safety valve[J].

Journal of Environmental Economics and Management, 2010, 59:

250-259.

[8] Dixon, P.B., Rimmer. M.T.. Dynamic General Equilibrium

Modelling for Forecasting and Policy: a Practical Guide and

Documentation of MONASH[M]. North-Holland Publishing

Company, Amsterdam, 2002.

[9] 齐明珠. 中国 2010~2050 年劳动力供给与需求预测[J]. 人口

研究,2010,(9):76-87.

[10] EIA. Annual Energy Outlook 2013[EB/OL]. http://www.eia.gov/ forecasts/aeo/.

[11] Dai H., Masui T., Matsuoka Y. Fujimori S.. Assessment of China’s

climate commitment and non-fossil energy plan towards 2020 using

hybrid AIM/CGE model[J]. Energy Policy, 2011, 39: 2875-2887.

[12] 中国能源中长期发展战略研究项目组.中国能源中长期

(2030、2050)发展战略研究报告 [R].北京:科学出版社,

2011.

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