我国电力强度变化的影响因素研究

Energy of China - - Contents | 目录 - 邬 琼 ( 国家信息中心,北京 1 5)

摘要:本文利用 LMDI 方法对 ² 15 年我国电力强度的变化趋势进行分解,分解结

果表明,电力使用效率的提高对我国电力强度的下降起到促进作用,主导着电力强度的变化,

而结构变化虽然会抑制电力强度的下降,在电力强度的变化中处于次要地位,但是此抑制作用

在逐渐减弱,近期已出现降低电力强度的现象,其中主要部门结构调整会降低电力强度,子部

门结构调整会提升电力强度,而产业结构调整对电力强度下降的推动作用已逐步显现。为进一

步降低电力强度,本文建议全面提升电力使用效率,完善电力价格市场化改革,深入推进经济

结构优化调整。 关键词:电力强度;LMDI ;强度效应;结构效应中图分类号:T. 1 文献标识码:A 文章编号:1 - 55-( 1 ) - - 5 Doi: 1 . 9 9 M.issn.1 - 55. 1 . . 5

Abstract: In this paper, the LMDI method is used to decompose the trend of electricity intensity change in China from to 15. Decomposition results show that the improvement of the efficiency of electric power not only plays an important role in the decline of the electricity intensity, but also dominates the change of electricity intensity. Although structural changes inhibit the decline in power and are in a secondary position in the change of power, the inhibition is gradually decreased. The structural adMustment of the main departments will reduce the electricity intensity. The structural adMustment of the sub-sector will increase the electricity intensity. The impact of industrial structure adMustment on the decline of power intensity has gradually emerged. To further reduce the electricity intensity, this paper proposes to improve the efficiency of power in an all-round way, perfect the market reform of electricity price and optimize economic structure.

Key words: Electricity Intensity; LMDI; Strength Effect; Structural Effect

1 引言 7

电力在国民经济发展中具有举足轻重的作用,对经济发展和改善居民生活水平做出了重要贡献,特别是随着我国工业化和城镇化水平的不断提高,能源消费逐渐向电力消费倾斜,导致电力消费增速快于总能源消费增速,而且以电代煤、以电代油的举措正在积极推进,电力使用领域不断拓宽,电能替代日渐深化,电力在终端能源消费中的比重持续提升,预计到 年电能占终端能源消费的 比重将达到 左右,到 5 年占比将进一步升至 左右,届时经济对电力的依赖程度将逐年增加。然而我国日益增长的能源需求与环境污染问题凸显,生态环境受到越来越多的重视并提升到发展战略高度,党的十九大报告明确指出我国经济发展已进入新时代,经济由高速增长向高质量发展转变,这将对资源环境问题提出更高的要求,同时提出要加快生态文明体制改革,建设美丽中国的新发展目标,并强调要坚持绿色发展

理念,加快推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。由于电力是能源消费中的重要组成部分,提高电力强度、降低电能损耗对我国经济可持续发展以及构建美丽中国具有重要推动作用,而对于电力强度影响因素的研究也将为我国制定节能降耗政策提供导向性指引。

国内学者对电力强度影响因素的研究有很多,但尚未形成统一的意见,主要集中在两方面,一是认为我国电力强度的下降是由电力使用效率的提高主导;二是认为是由结构变化主导的。江名辉( )对 1999² 年我国电力强度的影响因素进行分析时发现,技术进步对电力强度的作用不显著,而第二产业的比重上升将会促进电力强度的增加,二者之间存在正向关系。潘雄锋和李良玉( 9 )通过对我国电力消费强度变化趋势的分析发现,电力使用效率的提高和产业结构调整均会导致我国电力强度下降,其中各产业电力使用效率的提高,特别是第二产业电力使用效率的提高是导致我国电力消费强度下降的主要原因,产业结构调整占次要地位。王喜平和席存利( 1 )利用 LMDI 方法对我国 199 ² 7 年 1个产业部门的电力强度进行分解,研究发现技术进步是导致我国电力强度下降的主要原因,而大类产业结构和两位数产业结构的变动对电力强度下降均会起到抑制作用。徐敏杰,单葆国和韩新阳( 11 )利用 LMDI 的方法对 ² 年我国细分 个行业的电力强度进行分解,研究发现电耗变化和产业结构变化均会引起电力强度同向变化,但电耗效应在电力强度变化中起主导作用。王喜平和仇乐( 11 )对我国工业电力利用效率进行分析,研究发现行业产值比重增加将促进电能效率的提升,即行业的规模效应有助于电力的集约利用,而技术进步对制造业电力强度的影响不显著。林卫斌、施发启和谢利平( 11)对

² 9年我国电力强度进行分解,结果表明细分行业电力使用效率的提升在电力强度变化中起主导作用,贡献率达 7 以上,产业结构变化对电力强度下降具有促进作用,贡献率接近 。曹俊文和翟玉鹏( 17 )利用 LMDI 方法对细分

1 个行业的电力消费强度进行分析,研究发现在“十一五”和“十二五”期间,结构效应对电力消费强度的促进作用在逐渐增强,电力消费强度变化的主要因素由强度效应向结构效应转变。

此外,部分学者还从非线性的角度对电力强 度的影响因素进行分析。曹秀芬,杨桂元和宋马林( 11 )利用面板平滑转换模型对我国电力能源效率的影响因素进行分析,实证结果表明随着产业结构的不断优化升级,电力能源效率将逐渐提升,技术进步会促进电力能源效率的提高,且促进作用在逐年增强。谢品杰、朱文昊和谭忠富( 1 )对我国电力强度的非线性作用机制进行分析,面板门限回归结果表明,当电价扭曲程度较低时,产业结构调整对我国电力强度影响不显著,甚至会促进电力强度的提高,随着电价扭曲程度的加深,产业结构调整能够显著降低电力强度,但其影响要弱于调节电价的效果。姚昕、潘是英和孙传旺( 17)从城市规模的角度对我国电力强度进行分析,研究发现城市规模与电力强度之间存在倒 8型的非线性关系,即随着城市规模的扩张,电力强度呈逐渐上升的趋势,但当城市规模达到某一临界点时,城市规模的扩张将会导致电力强度的下降,这种非线性关系主要源于城市发展带来的规模经济与集聚效应。

从上述分析可知,不同学者对样本时间范围的选取不同,但由于我国电力强度变化具有阶段性特征,不同时间段的选取仅能反映变化特征的局部性,因此造成研究结果之间的异质性问题;此外,即便样本时间范围相同,但不同的变量选取、处理方法以及模型等因素均会导致估计结果的非一致性。特别是在研究结构变化对电力强度的影响时,由于短期内经济结构调整的幅度并不大,对电力强度的影响有限,但产业内部却出现较大的变化,此时对电力强度的影响程度将上升。因此,如果对部门结构的分类较粗,则不能反映产业结构变化对电力强度的实际贡献。同时,由于对数加权平均迪氏指数方法( LMDI )能够解决在分解过程中出现的残差和零值问题,具有适用性和可操作性强、分解结果易于理解等优点,是能源经济学中最为常用的一种分解方法。因此,本文利用LMDI 方法对我国细分行业电力强度的影响因素进行探究。

2 实证分析

2.1 模型构建

利用 LMDI 方法将我国电力强度变化分解为电力使用效率变化和结构变化,而随着产业分类的不断细化,结构变化的作用将逐渐提高。为避免结构变化效应的低估,可将整个经济体分为三层,第一层为产业层面,包括第一产业、第二产业和第三产业;第二层将产业细分为主要部门层

面,包括农林牧渔业,采矿业,制造业,电力、天然气和水的生产与供应业,建筑业,交通运输、仓储和邮电通信业,批发零售和住宿餐饮业以及其他行业;由于工业为我国用电大户,工业用电量占到全社会用电量的 7 左右,因此第三层将采矿业、制造业、电力、天然气和水的生产与供应业这三个主要部门进一步细分,考虑到我国对国民经济行业分类标准做过修订,电力消费与工业产出在行业细分上略有差别,为与电力消费对应,将工业细分行业做相关调整以保证口径一致,最后选取 7个子部门,从而将结构效应分为 大产业、 个主要部门以及 个子部门变化对电力强度的影响。我国电力强度分解为:

本文所选取的样本时间范围为 ² 15年,其中,各个行业的电力强度是电力消费量与相应产出的比值,由于 年以后国家统计局不 再公布工业增加值数据,因此借鉴周五七( 1 )的方法推算出 ² 15 年工业分行业的增加值。为消除价格波动对测算结果的影响,部门产值及增加值数据均用以 年为基期的相应价格指数转化为不变价格,各行业产值之和为国内生产总值,各行业电力消费之和为总电力消费,是全社会用电量扣除生活用电量的部分。相关数据来源于历年的《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《中国工业统计年鉴》。

2.3 实证结果分析

我国电力强度在 ² 15 年间呈“M”型,电力强度先是由 年的 1 7. kWh 万元升至 年的 1 99. kWh 万元,在此阶段,我国电力消费增速快于 GDP 增速,电力消费弹性

系数大于1。此后,电力强度逐步降至 9 年的1 1.1 kWh 万元,由于我国经济依然保持着较高的增长速度,而电力消费增速却出现大幅放缓,其增速明显小于 GDP 增速,从而导致电力消费弹性系数小于 1,特别是在 年第 季度,我国经济在保持较快增速的同时,电力消费却出现负增长情况,此前经济增长与电力消费之间的稳定关系开始出现背离。而为应对 年全球金融危机,我国推出了经济投资刺激计划,随着投资刺激计划的深入推进,我国电力强度出现反弹,升至 11 年的 1 . kWh 万元,此时电力消费增速再次快于经济增速,电力消费弹性系数重回大于 1的状态。随后我国进入三期叠加阶段,结构性矛盾日益突出,产能过剩问题也随之显现,由此带来了电力消费增速的大幅下降,其中各行业用电量增速由 1 年的5 下降至 15 年的 - .1 ,电力强度降至 15 年的 1 . kWh万元。为探究导致我国电力强度发生这种变化的因素,本文进一步利用 LMDI 方法对我国电力强度进行了分解,分解结果如表 1 所示。

由分解结果可知,在样本期内,电力使用效率的提高会促进电力强度的下降,与结构效应相比,强度效应在我国电力强度变化中起主导作用,其平均贡献率达7 . 。平均而言,第二产业电力使用效率的提高是强度效应变化的主要原因,其贡献率达 1 7. ,第一产业的电力使用效率虽然会对电力强度的下降产生促进作用,但这种作用相对有限,而第三产业的电力使用效率却对电力强度的下降产生抑制作用。在第二产业中,以石油、化工、黑色金属冶炼、有色金属冶炼、非金属矿物制品业以及电力热力生产和供应业为主的六大高耗能行业的强度效益作用日益凸显,此六大高耗能行业对总强度效应贡献高达5 .1 。值得注意的是在 9² 11年间,强度效应却促进了电力强度的增长,一种可能的原因是我国在 9 年推出了“四万亿元”投资刺激计划,从而带动了高耗能行业的发展,其中非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、金属制品业和电力行业的产能利用率分别由 9 年的 7 .5 、7 . 、 .7 和

1 . 升至 11 年的 79. 、79.91 、 .和 11 .9 ,在此期间,高耗能行业对总强度效应的贡献率更是高达7 ,是支配总强度效应变化的主要因素。

第二产业电力使用效率的提高主要来源于以下几方面:一是来自于技术进步效应,技术水平的提升使得在相同的产出下消耗更少的电力,或者在消耗相同的电力下生产更多的产出,部分行 业的节能技术水平明显提升;二是来自于技术的扩散效应,通过技术的推广及普及,对现有装备进行改造升级,使其降低对电力的需求,如钢铁行业的高炉煤气余压发电、煤气余能回收利用等技术基本普及,通过改良热工状态、减少热能损失的新型电解槽技术已在电解铝生产领域推广应用,新一代侧吹熔池熔炼、闪速熔炼等冶炼技术的突破提升了有色金属行业的节能水平,采用新型催化剂和助剂等先进工艺和设备使化工行业在降低能耗方面取得显著成效,墙体保温材料以及节能灯等节能材料的使用提高了建筑行业的能源使用效率;三是来自于规模效应,企业生产规模的不断扩大会给其带来规模经济,随着产量的增加,其单位产值的用电量将下降;四是来自于资源配置效应,我国自 年起开始电力体制改革,针对我国经济发展模式建立了相应的电力价格政策,促使“三高”行业转型升级,同时还不断完善电力行业市场化体系建设,逐步放开竞争充分领域的价格管控,发挥市场对电力价格调节的作用,提高不同行业对电力消费的优化配置能力,进而提升电力的使用效率。

结构效应会抑制电力强度的下降,在电力强度变化中处于次要地位,其平均贡献率为

9.5 。然而这种抑制作用在逐渐减弱,特别是在 1 ² 15年间,结构效应的作用出现反转,结构变化导致电力强度下降 . kWh 万元和 . kWh 万元,贡献率分别达到 1.97 和

1 .95 ,结构变化对电力强度下降的促进作用开始显现。在结构效应中,主要部门结构变动会促进电力强度的下降,是结构效应逐渐发挥促进作用的主要因素之一。子部门结构变化和产业结构变化会阻碍电力强度的下降,但是产业结构变化的促进作用在增强,特别是自 1 年以后,对电力强度下降的阻碍作用明显减弱, 1 年产业结构变化使我国电力强度上升 1 . kWh 万元,此后呈逐步下降的态势,到 15 年,产业结构变化已经开始促进电力强度的下降,使我国电力强度降低 5.5 kWh 万元,产业结构变化是结构效应逐渐发挥促进作用的另一个重要因素。产生此现象的原因是,随着我国经济发展方式的转变,经济增长的主要推动力也随之改变,第二产业对经济增长的贡献不断减弱,第三产业对经济增长的推动作用日益增强,而第三产业用电量的规模远远小于第二产业,仅占第二产业用电量的 左右,第三产业创造越来越多的价值,却消耗更低的能源,从而导致产业结构变化对电力强度下降的促进作用逐步释放。

3 结论及政策建议

本文利用 LMDI 方法对² 15 年我国电力强度的变化趋势进行分解,分解结果表明,电力使用效率的提高对我国电力强度的下降起到促进作用,主导着电力强度的变化,而结构变化虽然会抑制电力强度的下降,在电力强度的变化中处于次要地位,但是此抑制作用在逐渐减弱,近期已出现降低电力强度的态势,其中主要部门结构调整会降低电力强度,子部门结构调整会提升电力强度,而产业结构调整对电力强度下降的推动作用已逐步显现。针对分析结果,本文提出以下政策建议。

(1 )全面提升电力使用效率。转变经济发展方式,以技术创新为引领,推动生产方式向资源集约、环境友好、绿色低碳方向转变。进一步提升科技进步对电力使用效率的贡献,加强节能技术的研发力度,突破重点产业关键核心技术瓶颈,加大企业节能技术的支持力度。提高节能技术的成果转化效率,加快实现节能技术的工程化产业化发展。同时要促进产业集群式发展,提升规模效应对提高电力使用效率的促进作用。

( )完善电力价格市场化改革。理顺电价关系,按照“管住中间,放开两头”的体制架构,将垄断环节和竞争环节相分离,对于竞争环节的部分,要放宽电力行业的准入门槛,提升电力市场 竞争程度,充分发挥市场在电力价格调节过程中的决定性作用,促进电力资源的合理配置。完善电价形成机制,深化跨省区域输电价格、区域电网输电价格、省级电网输配电价、配电价格等输配电价改革。强化电力价格监管,审慎处理垄断环节的定价权,完善输配电成本监审及价格复核工作,改进电力价格监管模式,建立信息公开机制,健全电力行业的准入与退出机制。

( )深入推进经济结构优化调整。进一步提高第三产业在国内生产总值中的比重,大力发展金融保险、现代物流、科技信息服务等高端现代服务业,提升生产性服务业水平。加快推进工业领域,特别是传统工业的转型升级,深化信息技术在工业领域中的融合发展,着力培育知识技术密集、能源消耗少、综合效益好的战略性新兴产业,提高产品的附加值。促进产业优化重组,推进过剩产能有效化解,坚决淘汰落后产能。

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图 1 — 15 年我国电力强度变化趋势

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