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能源消耗情况分析范文1
关键词：能源消耗；经济增长；反弹效应；石油峰值
自能源开采并进行消耗以来，其一直为人类的生存与发展提供了重要的物质基础，并且为社会与经济的发展提供了重要的动力。在科学技术以及经济飞发展的现今时代，世界上的能源结构以及发展情况出现了巨大的改变。尤其在经济发展当中，各国逐渐增加了对能源消耗的需求，使得有限的能源供应出现了紧张的状态，原有的能源市场秩序逐渐变得混乱。为了能够获取更加充沛的能源，个别国家开始了激烈的能源争夺战争，不仅使得能源的价格节节攀升，更加使得世界的局势变得十分动荡不安。另外，世界上的能源与政治之间的关系逐渐复杂化，能源的安全问题尤为突出，国与国之间能否就能源有效利用进行友好合作的问题已经收到了世范围内的关注。在目前全球气候变暖的情况下，各国为了有效的控制环境问题，逐渐加强了对能源发展战略的制定，由此推动了能源结构出现不同的变化。中国作为世界上最大的能源消耗国家，在能源供需矛盾尖锐、能源结构不合理以及安全问题逐渐突出的情况下，对能源的利用效率依旧比较低，并且部分能源的开采与消耗之间并不和谐，造成了严重的能源安全问题。由此，为了解决上述问题，本文对中国目前的能源消耗与经济增长之间关系进行再研究，能够在一定程度上对已有的相关研究文献进行理论方面的补充。同时能够通过本研究逐渐提高我国对能源的利用率，减少能源消耗不合理的现象，促使我国的经济增长与能源消耗之间建立良好的发展关系，具有一定积极的现实意义。
一、能源消耗理论分析
1.能源替代。能源的替论最初产生于微观经济学的生产理论当中，主要对能源的价格以及其他的变动要素，例如生产劳动力、生产资本等方面进行研究从而分析能源的替代问题。在能源的经济学当中，能源和与其相关的其他要素之间，应该是互补或者是替代关系是其重要的研究课题之一。经过长期的研究与分析，目前确定，在能源和与其相关的各项要素之间，其关系应该根据不用的替代弹性进行判定或者表示，由对各个要素之间的弹性关系进行分析，从而掌握能源与各要素之间的替代生产关系。亦可以说，在生产当中，若技术水平与其投入的资本之间并没有出现一定的变动条件，但是资本投入的比例出现了一定的变化，应该将其与有关的边际技术替代的比率进行对比，从而确定其之间是否存在着合理的替代关系。有上述分析可知，各个要素之间的替代弹性，应该由生产投入变化幅度以及与其相关的边际技术之间的比例进行恰当的表示。该比例能够形成一定的生产函数，在生产函数比较大的情况下，替代的弹性便比较大，能够进行替代的可能性便比较大，可以称其具有合理的替代关系，反之应该具有的便是互补关系。政府可以利用该能源替论在实践当中正确的制定并实施能源替代政策，从而提高每一项能源的利用率，由此促进能有消耗与经济增长之间和谐发展。
2.反弹效应。生产当中的技术进步、其他各类型能源之间利用效率调控方法的配合效果可以利用反弹效应的大小进行恰当的检验，因此可以将反弹效应成为能源经济学当中重要的检验指标之一。目前，各国对能源反弹效应的研究已经具有了一定的研究成果，尤其国外比较发达的国家，部分能源经济学研究学者已经提出了相关的能源反弹效应理论。其认为技术的进步虽然能够对能源的利用效率有所提升，但是并不能够使得生产对于能源的需求有所真正的下降，长期发展下去，便会导致世界范围的生产对能源需求量逐渐增加，从而使得能源消耗与经济增长之间的关系出现比例不同的情况。另外有学者认为生产技术进步在一定程度上促使了能源利用率的提升，但是经济处速发展的状态，对能源的消耗仍旧不断的增加。利用反弹效应能够使其基于经济宏观调控的角度，促使经济进行增长，但是相应的能源消耗量便会逐渐增加。政府可以根据该理论合理的制定能源利用效率政策，充分考虑能源消耗与经济增长之间的反弹关系，促使国家能源消耗得到正确的评估与衡量。
3.可耗竭资源定价。可耗竭资源定价并不能够根据目前已有的市场竞争理论进行制定，应该对可耗竭资源自身特点以及市场的整体结构进行综合性的分析。在可耗竭资源定价的理论当中，以社会价值为定价的基础，分析市场的竞争条件。众多学者在教育此研究理论的情况下，制定了关于可耗竭资源定价的模型以及研究方法。首先面对Hotelling模型进行了一定的扩展，其次在该模型当中添加了需求弹性以及技术进步等分析，最后利用了比较现今的数理模型进行了资源定价的研究。
二、经济增长理论分析
1.古典经济增长。古典经济增长的理论当中，比较强调资源市场的自由化，利用市场这一看不见的手对经济增长进行了一定的控制。国外学者对于古典经济增长理论的研究成果比较丰富，对古典经济增长理论的理解，既有能够融合的方面，又有存在差异的方面。著名的亚当・斯密理论当中认为经济增长的重要表现应该是国民经济的增长，可以用过增加生产劳动力的数量或者有提高每一项劳动效率促使经济得到增长。大卫・李嘉图理论将劳动价值分配作为基础的理论建立中心，认为具有价值的劳动应该是社会当中的必要劳动，能够通过生产劳动产品确定商品的价值，提升社会经济的增长速度。马克思亦有其独特的经济理论，其主要分析了经济增长的本质，认为经济增长具有一定的价值总量和使用的价值量。但是就资本主义的生产而言，整个经济增长的过程便是生产价值增长的过程。
2.现代经济增长。现代经济增长比较重视经济的长期稳定增长，即经济发展当中，如何能够具有长期的发展战略，并且逐渐减少国家的通货膨胀率，从而减少国家的失业人口，促使国家经济能够具有稳定的增长条件。著名的相关理论哈罗德・多马理论当中，将投资与储蓄之间的关系作为了重要的理论分析基础，认为应该保证国家具有较高的就业率，建立良好的储蓄和投资关系，从而促使国民经济得到相应的提升。最初的现代经济增长理论，对经济增长和与其有关的各项因素之间关系进行了变量分析，认为通货膨胀、科技进步以及生产劳动力的投入应该是影响国家经济增长的重要因素。在上述因素当中，科技的进步由劳动以及资金进行影响，早劳动比资金高时，劳动价值比资本价值低，利率下降，反之，利率上升。
三、中国能源消耗与经济增长之间关系再研究
1.能源消耗与经济增长现状。能源的消耗对于一个国家或者地区而言，是其从发展的重要组成部分，该国家或者地区拥有的能源总量、分布情况以及开发利用的水平等均对其经济增长水平具有十分重要的影响。由此，为了确保各国之间经济发展能够得到一定的平衡，各国不断出台相应的能源制约计划，对能源的消耗进行控制，以均衡各国家及地区之间的经济增长速度。我国作为能源消耗的大国，字实行改革开放政策以来，在丰富能源的支撑下，经济秩持续稳定增长，但是能源消耗与经济增长之间却出现了了一定的问题。尤其在1998年至2011年内之间，我国的能源消耗率与经济增长的增长率趋势基本上保持相同的水平，但是经济增长率是中大于能源的消耗率。由此可以说明，目前我国经济的增长对能源的消耗起到了一定的促进作用。但是，我国国内目前的能源开采与能源消耗之间关系并不平衡，根据对1998年至2011年增级增长、能源开采与能源消耗之间的增长率而言，能源开采与能源消耗之间的需求度并不和谐。在能源消耗小于能源下开采增长率时，能源的供给便出现了一定的剩余，需要依靠出口能源提升能源的利用率。无论是上述任何一种情况，均会对对我国的经济增长起到一定的影响。尤其使我国的能源产生价格产生不稳定、能源安全存在威胁等问题。因此必须重视对能源消耗与经济增长之间的关系进行明确的分析，由此促使我国的经济能够稳健发展。
2.能源消耗与经济增长实证分析。对能源消耗与经济增长之间关系的实证分析，主要依靠ADF检验法，对二者之间的因果关系进行细致的探讨，从而分析其中存在的影响关系。
首先，ADF检验方法将Dickey-Fuller即DF检验方法作为其研究发展的理论基础。由于DF检验方法只有在整个序列为AR（1）的情况方能够产生效果，在序列具有一定滞后性的情况下，对独立进行分布的所有假设条件均未被了一定的扰动项，因此必须使用更为先进的ADF检验方法。ADF检验法的回归方程形式为：
在该公式当中 代表纯粹的白噪音误差项， 等，在计算的过程当中可以利用相应的OLS估计相应的 与t值，同时可以将该确定后t值作为ADF检验方法的统计量。
首先，需要确定相应的变量单整阶数，对其中同阶的单证序列进行变量之间的协调。其次，对各个变量之间的长期均衡关系进行估计。利用OLS方法以及方程： 进行检验的假设，若整个方程当中选定的显著性水平，此处将其定为 ，计算出的F值超过了规定的F临界值，则其假设性为零，改制后的Xt便可以进行相应的回归，亦表明了产生Yt的原因是Xt。
本文利用了ADF检验法上述的方程形式对GRGDP、GREE和GREC等结果进行了相应的处理，其结果主要表现为，上述三种结果的水平状态基本在1%、6%和9%左右，并不十分显著，可以说整体结果的显著水平均不具有一定的假设性，即能源消耗的增长率对能源开采增长率具有重要的影响。能源需求量越大，能源的供给量则越大。由此为了促进我国经济的健康增长，必须重视对能源消耗进行控制。
四、结论
综上所述，能源消耗在一定程度上对经济增长起到了促进的作用，但是我国作为能源的消耗大国，必须重视对能源的有效利用，积极调整能源结构，提高能源的利用水平，协调能源开采与能源消耗之间的关系，由此保障经济能够稳定增长。经过运用ADF检验方法对我国能源消耗与经济增长之间关系的分析，可以发现，能源的供给受到能源消耗的严重影响，而经济增长需要依靠能源消耗的支撑，若能源消耗不合理，将会造成能源开采不合理，亦将造成经济增长不合理现象。因此，我国必须重视经济、能源、社会的全面综合性发展。
参考文献：
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能源消耗情况分析范文2
关键词:能源消耗;经济增长;协整分析;格兰杰因果分析
中图分类号:F127文献标识码:A
我国的能源利用效率低下受到了越来越多的关注,为了提高我国的能源利用效率,国家 “十一五”规划明确提出关于单位GDP能耗(能源强度)的数字约束指标,即在2010年实现人均GDP比2000年翻一番的同时,单位GDP能耗比“十五”期末降低20%左右。而河北是能源消耗大省,2008年度河北总能耗为24,225.68万吨标准煤,全国总能耗为285,000万吨标准煤,占全国总能耗的8.5%,煤炭消耗占全国消耗的11.43%,所以更应该担起节能减排的重任。
本文主要目的是明确河北经济增长与能源消费的时间因果关系,即经济增长领先于能源消费,还是能源消费推动了经济增长,或者两者是互为动因的。其具体的政策涵义就是能否通过采取节能措施而不影响经济增长;其原因是与全国平均水平相比,河北省产业结构的一个显著特征就是结构偏重,特别是工业内部结构中,高耗能产业占较大比重;钢铁、石化等支柱产业是河北省“拉动经济增长的主力军”,所以更应该分析在保证经济增长的同时节能方法的可能性。
一、数据来源及处理
选取《河北经济年鉴》和《中国统计年鉴》地区生产总值、能源消费总量和能源生产总量1985～2008年的样本区间作为研究对象,其中地区生产总值单位亿元,能源数据采用标准煤作为量,单位是万吨标准煤。本文中变量为地区生产总值(GDP)(单位:亿元)、能源消耗量(RESUM)(单位:万吨标准煤)。从图1可以看出,两个变量都是非平稳的,对其取对数后再进行单位根检验。(图1)
二、经济增长与能源消耗关系分析
为了消除价格影响,取河北生产总值指数(1978=100)作为经济增长指标,本文选用ADF(原假设:至少存在一个单位根;备选假设为:序列不存在单位根)法对变量进行平稳性检验,结果如表1所示。(表1)变量ln(GDP)的ADF统计量0.30064均大于显著性水平为1%(-3.7696)、5%(-3.0049)、10%(-2.6422)情况下的临界值,所以接受至少有一个单位根的原假设,即ln(GDP)序列不平稳。同理,可分析得出变量ln(RESUM)也不平稳。Dln(GDP)的ADF统计量为-3.2273小于-3.0049,所以在5%的显著水平下拒绝原假设,即Dln(GDP)序列平稳,同理Dln(RESUM)也平稳。说明ln(GDP)和ln(RESUM)是一阶单整序列,可进一步检验它们之间是否存在长期协整关系。
非平稳时间序列的线性组合可能是平稳的,如果这种平稳存在,这些非平稳的时间序列被认为具有协整关系。本文采用Engle和Granger(1987)提出的协整检验方法,即E-G协整检验法。首先对ln(GDP)、ln(RESUM)进行回归,并进行AR(p)修正,回归方程如下:
Ln(GDP)=11.297+0.19×ln(RESUM)
经单位根检验,t-统计量为-3.1341,伴随概率为0.0393,得知其残差是平稳的,则回归方程的设定是合理的,说明回归方程的因变量和解释变量之间存在稳定的均衡关系,不存在伪回归。由于能源弹性系数0.19,能源消耗增加1%,经济增长0.19%,说明就长期来看,能源对经济的制约是会减弱的。
经济增长与能源消耗的关系有以下三种情况:(一)经济增长领先于能源消费;(二)能源消费推动了经济增长;(三)两者是互为动因的。下面进行格兰杰因果关系分析:Granger因果检验往往受滞后长度p的影响。处理滞后期有两种方法:一是从滞后1开始测试,按AIC、SC最小的原则确定VAR的滞后长度,作为Granger因果关系检验的滞后期;二是尝试不同的滞后期,观测因果关系的变化特征。本文采用第一种方法,ln(GDP)ln(RESUM)作为内生变量,建立VAR模型,确定滞后阶数,结果如表2所示。(表2)由表2可知,滞后阶数为7时,AIC、SC都达到最小,所以确定滞后阶数7作为格兰杰因果分析的滞后阶数。
下面做格兰杰因果分析,结果见表3。(表3)可以看出,在5%的置信水平下,ln(GDP)是ln(RESUM)的Granger原因,说明产值增加,会进一步加大能源的消耗。ln(RESUM)不是ln(GDP)的Granger原因,不能被拒绝,说明能源的消耗不一定引起GDP很大的增加,同时也说明了河北的能源利用效率很低。(图2)
三、结论与建议
河北总体能源强度偏高,耗能高于全国平均水平。因此,能源效率还有较大的挖掘潜力。由格兰杰因果关系分析得,产值增加是能源消耗的Granger原因,能源消耗不是产值增加的Granger原因。这种单向的因果关系,在某种意义上可以说明产值增加,会进一步加大能源的消耗。这说明河北省GDP增加的同时,能源消耗总量的增加远远高于GDP的增加,从而使能源消耗(吨标准煤/万元)也增大。这是由于河北的产值增加并没有在很大程度上提高技术水平,而是进一步投入高耗能行业,使得能耗进一步增加,这是河北与其他发达省份的主要区别。
(一)河北应该在产值增加后,提高科技水平,通过多元化综合利用能源,提高能源利用率,有关管理部门应积极引导企业利用各种途径,例如提高产品技术含量、增加产品附加值、调整产品结构、采取节能技术与设备、改善企业管理水平等等,来进一步改善和提高能源利用效率。
(二)格兰杰分析结果“能源消耗不是产值增加的Granger原因”,说明能源的消耗不一定引起GDP很大的增加,也就是在减少能源消耗的情况下,不会给经济带来很大的冲击,因此节能减排是可行的。因此,加快淘汰能耗高、效率低、污染重的工艺、技术和设备,鼓励大企业通过兼并重组等手段进一步提高产业集中度,削减小型、分散、工艺落后的污染源,实现生产方式和用能方式的集约化,提高全社会的节能意识和节能积极性,双管齐下实施结构节能和效率节能,将有助于实现河北的能源安全和可持续发展。
(作者单位:河北经贸大学经济研究所)
主要参考文献:
[1]张朝阳,陶建格,薛慧峰.我国经济增长与能源的协整分析模型[J].西安工业大学学报,2009.12.
[2]赵进文,范继涛.经济增长与能源消费内在依存关系的实证研究[J].2007.8.
能源消耗情况分析范文3
成立节能工作领导小组
为加强公司节能管理工作,规范和完善节能管理行为,合理控制能源消耗,降低公司成本,提高节能管理的水平,首先要成立节能工作领导小组。其主要职责是:节能领导小组是公司节能工作的领导和决策机构,其主要职责是:(1)制定公司节能政策和规定。(2)负责公司节能工作的管理,定期研究节能工作,并形成会议纪要。(3)组织编制节能专项资金、制定节能技改计划。(4)对违反节能规定的单位和责任人予以处罚,对节能减排工作做出突出贡献的人员给予奖励。公司节能工作领导小组的组织由总经理担任,副组长由经营副经理、机电副经理担任,其组成成员有:经管部部长、机电副总工程师、调度室主任、财务部部长、节能减排办公室副主任、调度室机电副主任、机电科科长、洗煤厂厂长、后勤科科长、车队队长。
建立健全能源统计管理制度
煤炭企业能源统计管理是节能管理的重要基础工作,其主要任务是统计企业能源消费量,研究能源消耗的规模和构成,从而计算各消耗能源部位的消耗量,用以分析能源消耗的去向与分配。其次是统计企业能源的利用情况,分析其变动原因,为加强能源管理提供资料,再次是编制工业公司能源消费平衡表,以反映各种能源的来龙去脉,研究能源利用的经济效益。煤炭企业能源统计的主要内容主要有:(1)企业能源统计的原始记录,包括燃料进、销、存的原始记录、重点耗能设备的原始记录(一般每班记录一次),核查原始记录必须以各类能源计量的准确资料为依据。(2)能源统计台帐,包括公司燃料的进、销、存台帐;公司能源消费台帐;公司设备台帐;公司节能技改措施台帐;公司节能奖惩台帐;公司能源计量仪表台帐;产品(工序)能耗台帐。(3)公司能源统计报表,包括给政府节能主管部门和统计部门的报表、公司内部的报表。
加强能源的计量管理
(1)能源计量人员的管理。第一、能源计量人员负责能源计量器具的配备、使用、检定(校准)、维修、报废等管理工作。第二能源计量人员应通过相关部门的培训考核,应具有相应的资质,持证上岗;节能减排办公室应建立和保存能源计量管理人员的技术档案。
(2)能源计量数据的管理。第一、用能单位应建立能源统计报表制度,能源统计报表数据应能追溯至计量测试记录。第二、能源计量数据记录应采用规范的表格式样,计量测试记录表格应便于数据的汇总与分析,应说明被测量与记录数据之间的转换方法或关系。
完善能源消耗定额管理制度
(1)加强能源消耗定额的制定和审批。第一、公司能源消耗定额必须通过公司节能减排办公室组织,并会同生产技术管理部门、设备管理部门等共同进行制定。第二、能源消耗定额的制定必须遵循从实际出发,深入生产第一线,进行调查研究,了解情况,掌握资料,实际测算,适当的科学分析,精确的核算。第三、能源消耗定额草案制定后,经有关部门审核,公司领导部门审查批准后方可执行。经批准下达的能源消耗定额,公司各部门都要贯彻执行,凡属能源计划分配,组织供应和成本核算等都要按定额办事。
能源消耗情况分析范文4
关键词 ：脱钩；经济增长；能源消耗；时空分异；中国东部
中图分类号：X24 文献标识码： A 文章编号： 1002-2104（2016）12-0157-07
当经济增长无法给人类福利带来持续的改善时，经济发展究竟需要多大的生产规模？2004年我国环境污染造成经济损失占当年GDP的3.05%；现有治理技术水平下全部处理当年点源排放污染物需要投资占GDP的6.8%，虚拟治理运行成本占GDP的1.8%[1]。这意味着至少10%的GDP增长是无效的。此外，中国平均每1万城市居民中有6人因空气污染死亡、10人因大气污染引发呼吸或脑血管系统疾病住院；3亿农民喝不到安全饮用水，因饮用水污染造成农村居民癌症死亡人数为11.8万人[2]。2011年来，一些大城市灰霾天数已达全年的30%以上，甚至达到50%。PM 2.5引发的雾霾天气，是经济长期粗放式增长造成的生态赤字的短期集中涌现。加之产业结构调整战略迫使污染企业从东向西、从沿海向内地、从城市向农村转移，导致雾霾在城市群间成片连区，笼罩城乡，与“美丽中国”的期望相去甚远。透支自然环境可承载能力的GDP高增长率，必将产生“福利门槛”，只能是小部分人受益、全社会埋单。
过去30年来中国的经济增长世界瞩目，但是中国未来经济增长存在的突出问题就是资源环境生态问题。工业时代，自然资本富足而人力稀缺，因此，经济增长依赖于人造资本，并以无节制地滥用无偿但有限的自然资本为结果。由此产生的工业文明也是以服从和支持经济增长范式为前提的，强调生态系统是经济系统的子系统，提供人类经济发展的自然资源，并吸纳环境污染。现在，人力不再稀缺而自然资本越发稀缺。自然资本成为制约经济增长的决定性因素，其供给容量的极限给经济增长提出了“生态门槛”。而发达国家的经济发展轨迹已经证明，济系统的物质规模增长是有限度的，不是可以无限扩张的，经济系统应该内含于生态系统。在全球经济增速放缓、生态环境急剧恶化、生存条件迅速降级的背景下，上述需求、挑战与机遇凝练成一个根本的科学问题：探索生态文明下经济增长与生态改善的脱钩发展模式，实现人类福祉与资源消耗的脱钩。
1 相关研究进展
随着经济增长与资源环境关系研究的深入，“脱钩”理论应运而生。脱钩（Decoupling），也有翻译为“退耦”，指物质消耗总量在工业化之初随经济总量增长而一同增长，并在某个特定阶段出现反向变化，从而实现在经济增长的同时物质消耗下降[3]，形容阻断经济增长与环境污染之间的联系或者说使两者的变化速度不同步。OECD提出，在某一时期，当环境压力的增长，比它的经济驱动因素（GDP） 的增长慢时，就是环境退化与经济增长的脱钩[4]。脱钩指标设计是基于驱动力-压力-状态-影响-反应框架（DPSIR），主要反映前是驱动力（例如GDP增长）与压力（例如环境污染）在同一时期的增长弹性变化情况[5]。根据单位GDP能耗的减少是否降低了能源消耗总量，将脱钩分为两种类型，即：绝对脱钩和相对脱钩[6]。当GDP增长快于环境污染物增长时称为相对脱钩（Relative decoupling），GDP 增长而环境污染物为零或负增长时则称之为绝对脱钩（Absolute decoupling），具体的测度用脱钩指数。当DI≥1时，能源消耗或污染物排放量增速与经济增速同步，或快于经济增速，即绝对挂钩；当0
近年来关于脱钩理论的实证研究取得了显著的进展，形成了两种主流的脱钩理论研究评价模式：①物质消耗总量与经济增长总量关系研究；②物质消耗强度的曲线研究。脱钩指数已经得到了众多组织的广泛运用，包括欧洲委员会[8]和联合国环境规划署[9]。Tapio[10]将脱钩模型加以完善和细化，提出八种脱钩类型，并对芬兰的城市交通做了实证研究。相关研究发现，西方发达国家经济增长与物质消耗的总量在20世纪70年代中期脱钩后，又于近年来重新“复钩”的重要事实，提出“上升式多峰”理论[11]。中国学者对于脱钩理论的研究，多以实证研究经济增长与土地、水、能源等资源消耗的不同步变化[12]，通过对脱钩程度和规律的判定，认为中国整体上遵循相对脱钩I相对脱钩Ⅱ相对脱钩Ⅳ相对脱钩Ⅲ相对脱钩Ⅱ的演变规律，且东部省份的脱钩速度快于中西部[13]。尽管研究方法与表达手段各异，但是基本能够达成一致的是：脱钩客观反映了经济增长与物质消耗不同步变化的实质。
2 脱钩基本模型的构建
2.1 数据来源与分类
研究能源消耗与经济增长的脱钩关系DI，可以通过弹性系数来表示，取值等于给定时期内能源消耗变化的百分比除以经济增长的百分比。
m = %ΔEC/%ΔGDP
式中：m表示GDP对能耗的弹性系数，代表经济增长和能源消耗的脱钩指数；%ΔEC表示能源消耗变化的百分比；%ΔGDP表示GDP变化的百分比。
根据Tapio的脱钩模型，GDP增长与能源消耗增加之间的关系可以划分为连接、脱钩或负脱钩等类型。一方面，为了避免将变量的微小变化解释得过度显著，研究将弹性系数在取值1.0左右20%范围内的变化仍然认定为连接，即m在0.8-1.2之间为“连接”。另一方面，变量本身的变化可能是正向的，也可能是负向的，因此，将“连接”划分为扩张性连接（%ΔEC>0 和 %ΔGDP >0）和衰退性连接（%ΔEC
2.2 脱钩指数的计算与分析
根据公式（1）计算中国1979―2014年的脱钩指数（见表1），数据来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《中国城市统计年鉴》。
能耗增长、GDP增速和脱钩指数的变化趋势见图2。X轴表示研究的时序，Y轴表示能源消耗变化百分比和GDP增长百分比，Z轴表示脱钩指数。通过GDP曲线可以看出，过去30年，中国实行改革开放获得了显著的经济社会发展。但规模导向的经济增长模式也引发了严重的问题，包括能源消耗过快，温室气体排放增及严重的环境污染。为了实现可持续发展，中国政府实施了保护能源和提高能效等政策和计划。这些政策和计划的影响在20世纪8、90年代尤为显著，能源强度（每单位GDP耗能）从1980年到2001年持续下降。因此，能耗曲线的波动较轻，并位于GDP曲线之下。但是，在2002―2005年期间，能源强度持续下降的状态被打破，年平均增长了1.6%；同时期，能源需求也显著增加了57%。为此，中国政府2006年公布国家能源保护目标，提出在2005年基础水平上，将2006―2010年期间的能源强度减少20%[14]。自此，一系列节能减排法律法规、政策计划陆续出台，能耗增速重回GDP曲线之下。从2011开始，能耗增速虽然持续下降，但经济发展面临GDP增速趋缓的新挑战。
2.3 脱钩指数的时间分异研究
根据Tapio脱钩模型的8种分类，对中国1979―2014年期间的脱钩指数依次划分。由于近30年来中国GDP保持持续正向增长，ΔGDP>0决定了脱钩指数m的取值仅会出现在图1模型的右侧。
（1）1981年的能源消耗总量下降，GDP和能源消耗变化方向相反，强脱钩（m
（2）1989年、2002年和2005年属于扩张连接类型（0.8
（3）2003年和2004年能源消耗的增速领先于GDP增长，即能源消费并未带动经济实现同步增长，因此，这种脱钩是负面的，能耗扩张是低效的，两者呈现扩张负脱钩（m>1.2）关系。
（4）除上述年份外，其余研究时间均表现为弱脱钩状态。尽管能耗和经济同时保持增长，但前者增速落后于后者。即能源消耗增长1%推动了GDP超过1%的增长。事实上，经济发展不可能完全摈弃能源的消耗。因此，弱脱钩状态是大部分发展中国家短期内期望达到的目标。
3 中国东部地区脱钩的时空分异
中国有4个主要经济区，分别是东部地区、中部地区、西部地区和东部地区。根据《中国统计年鉴》，东部地区包括3个直辖市（北京、天津和上海）和7个省份（河北、山东、江苏、浙江、广东、福建和海南），基本覆盖中国东部沿海。由于先天的资源优势和经济基础，东部地区是中国城市化程度和经济发展的先锋。2012年，东部地区GDP近30万亿元，占中国总GDP的57.02%，能源消耗也占据全国总量的50.87%。东部地^拥有中国最发达的经济和最高级的产业结构，是否能够实现经济增长与能源消耗的脱钩，值得研究并供其他地区借鉴。
3.1 脱钩状态和分类
图3-图5分别描述了1979―2014年期间东部地区10省份的脱钩指数及其变化趋势。从整体看，脱钩指数的波动是相当明显的。一个突出的特征是，通常前一年脱钩指数快速上升，下一年就会下降。导致这种波动最有可能的原因是，中国作为发展中国家，经济增长的很多领域都高度依赖于能源和其他自然资源的大量投入。因此，能源消耗的下降难以持续。考虑到GDP的增速是稳定的，这种情况说明，脱钩指数的变化与近年来当地政府对能源消耗快速增长的关注有密切关联。即便如此，研究仍然可以给出乐观的评价，即近年来维持GDP增长的能源消耗总体趋势是下降的。
3.2 脱钩在时间和空间上的分异研究
表2给出了1979―2014年期间，东部地区三种主要脱钩类型的时间分异结果，其余年份均呈现弱脱钩状态。其中，北京除了1986年和1997年之外，其余年份均为弱脱钩。上海和江苏弱脱钩年份分列二、三位。海南进行大规模城市化的时间较晚，目前能源消耗仍旧保持较高的水平，同期的脱钩指数比其他地区偏高。综合来看，脱钩指数的变化有一定的阶段性特征。
为了更好地描述脱钩变化的趋势和特征，研究选取5年均值来考察不同区域之间的差异，进行空间分异研究。研究尺度的选择符合中国经济发展五年规划的制度设计。由于某些省份的统计数据最早为1986年，选取1986年后的数据计算5年均值；河北和江苏两省2011年后统计数据缺失，鉴于中国政府于2006年公布国家能源保护目标，自此开始节能减排的国家策略，因此，研究以2006―2014年的脱钩指数均值进行时空分异的分析，结果见表3。
图6（a、b、c、d）分别表示东部10省份在5个时期（1986―1990年，1991―1995年， 1996―2000年，2001―2005 年和2006―2014年）的脱钩情况。其中，1991―1995年和2006―2014年的空间分异情况相同。尽管脱钩指数的年取值有较大的波动，但从5年均值的角度进行研究，可以清晰地观测到脱钩在时间上和空间上的分异情况。
3.3 分异结果的分析与评价
（1）“脱钩+连接”共存。根据图6a，在1986―1990年期间，北京、天津、江苏、浙江和福建属于弱脱钩；河北、山东、上海和广东属于扩张连接；海南表现为扩张负脱钩。在城市化和工业化占主导地位的经济快速扩张期，经济增长和能源消耗的连接关系密切而显著。
（2）“脱钩”时代。进入20世纪90年代，中国继续保持相当快速的经济增长率，也逐渐认识到提高资源配置和利用效率的重要性。因此，能源消耗的持续增长在一定程度上得以限制，万元GDP能耗从3.40 t下降到1.16 t，降低了65.82%[15]。图6b和图6c 代表1991―2000年的10年，除海南外，其余9省经济增长的速度始终领先能源消耗的增加，两者保持弱脱钩。从经济发展和环境保护的角度来看，这个时期可以称为“中国经济的黄金10年”。但是，海南作为工业化发展的落后地区，依赖能耗促进经济仍是发展的主基调。
（3）“复钩”重现。汽车、电子和电力等能源密集型产业的发展不仅带来GDP年均超过10%的增长率，同时也引发了能源和其他资源的井喷式增长[16]。万元GDP能源强度从1.16 t又增加到1.28 t[17]，工业部门能源消耗总量巨大。以2002年为例，工业部分经济增长占GDP的比重为44.2%，但能源消耗占全国总量的68.9%[18]。5年间，能源消耗以年均12%的速度增长，大大领先同时期的经济增长速度[19]。图6d 显示，2001―2005年东部地区大部分省份都进入了“复钩”阶段，这意味着能源消耗与经济增长特别是工业发展的关系再度紧密。能源密集型产业的低效扩张，是“复钩”状态出现的根本原因。
（4）再度“脱钩”。2006年开始，进入中国经济社会发展的“十一五”规划期，政府特别关注升级传统制造业和淘汰落后技术，首次设定严格的节能目标，提出到2010年，将单位GDP能耗比2005年水平降低20%。相关举措极大地改变了生产结构，减轻了环境压力[20]。图6b显示，尽管东部地区2006―2011年的能源消耗和GDP增速均高于1991―2000年的“黄金十年”，但仍然属于弱脱钩状态，这可以归因于各种能源要素利用效率的提升和区域间差异的缩小[21]。
4 结 论
首先，运用Tapio脱钩模型研究1979―2014年期间中国经济增长与能源消耗的关系。脱钩指数说明，两者之间经历了“弱脱钩-强脱钩-扩张连接（复钩）-扩张负脱钩-弱脱钩”的波动过程。其中，2000―2005年期间出现的扩张复钩和负脱钩应该引起关注。特别需要警惕在经济增长放缓背景下，出现经济与能耗再度复钩的可能性。不断地提高能源利用效率是保持脱钩的前提，发展可再生能源和低排放技术，及时地进行技术创新，在减少环境压力的同时刺激经济的增长[22]。
其次，将中国东部地区作为典型案例，对脱钩指数的时间和空间分异情况进行分析。结果显示，在过去30年里，绝对而稳态的脱钩没有出现。整体而言，东部地区经济增长对能源消耗的依赖在逐渐下降，但 “复钩”的出现说明情况并不稳定。由于中国的经济增长速度相对稳定，“复钩”现象说明能源消耗增长太快。脱钩动态变化的5个时期，高度密切地对应着宏观政策的调整。中国长期面临经济发展与环境破坏的冲突，受能源种类的限制，能源供给仍然以原煤为主导。能源低效利用所带来的严重污染和温室气体排放，给中国的能源可持续性和社会经济稳定发展带来了巨大的风险。考虑到经济转型和节能减排的双重任务，将提高能效作为节能的关键政策。
再次，尽管东部地区脱钩指数在30多年的研究尺度上呈现了明显的波动，但实现能源消耗与经济增长的脱钩是完全可能的。1979―2014年的大部分时间中国都处于弱脱钩状态，经济在保持合理增长的同时，减少能源消耗是可以达到的。即使在中国城市化和工业化程度最高的东部地区，除21世纪前5年之外，其余年份也都实现了弱脱钩。弱脱钩将是未来中国经济增长与能源消耗脱钩的常态。2009年全球经济危机加速了国际经济格局的分化，中国济增长面临新的挑战。继续保持过去30年的增长速度困难重重，经济放缓的可能性增加。因此，及时的技术创新、生产结构调整和消费结构改变是在经济慢速增长的背景下，减少经济发展对能源依赖的重要策略。发展非化石能源以保证能源安全和响应气候变化的当务之急；生产结构调整的最大贡献是减少氨氮排放；通过改变终端需求结构增强环境的可持续性。
最后，脱钩指数不是孤立的，盲目追求脱钩是没有意义的，必须结合同时期能源消耗和GDP变化的弹性和方向来综合评判。脱钩应该分辨两种情况：能源消耗效率的提高导致的脱钩和经济增长速度放缓导致的脱钩。研究发现，尽管能源消耗总量保持增长趋势，但相邻年份的数据总是呈现显著的起伏波动。例如，一旦东部地区某一年份能源消耗增长迅速，通常会导致下一年缓慢增长甚至下降。大量的能源消耗数据直观地反应出经济增长的能源使用效率，是地区和国家能源使用效率的直接表现。因此，能源消耗的变化通常在短期内是显性的，对能源政策产生显著影响。以不断提高效率为途径，最终实现能源使用总量的绝对下降，是经济与能源脱钩的长期目标。
生态改善的两条基本途径是降低消耗和减少污染，即“节能”和“减排”。多年来“传统经济+资源管理”和“传统经济+污染治理”的模式在资源环境问题上的失败，充分说明经济增长对生态改善的作用“失灵”。根源在于，提高微观经济生态效率、产生“红利效应”的同时，催生的“促销作用”促进了规模扩张，引发的“反弹效应”更加显著，导致物质消耗总量没有减少反而增加。长期以来，以效率为导向的技术研究和经济理论认为，只要持续地通过技术创新改变物品效率，或者通过结构调整提高经济效率，就可以大幅度地降低资源消耗和污染排放。事实上，在不摒弃经济增长目标下，依靠效率改进降低环境压力并最终实现生态恢复和提高的尝试是不成功的。通过经济增长和技术创新来解决生态问题的愿景，与资源枯竭和污染加剧的现实，呈现出愈加激化的矛盾。发达国家可以通过经济全球化实现自然资本的全球采购和资源污染的全球转移，即“发达国家的河变清了是因为发展中国家的河变黑了”，但发展中国家难以通过这一途径实现生态改善。因此，经济决策应首先考虑自然资本供给的容量，到达一定的经济规模后，经济增长是需要停止的，而经济发展是可以持续的。
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能源消耗情况分析范文5
关键词：铁路运输；节能技术；现状；应用
引言
在社会经济和社会生活水平不断发展和进步的今天，我国铁路运输行业已取得长足的发展。然而，随着铁路运输行业不断发展，相关能源的消耗和浪费现象也越来越严重。在铁路运输过程中，能源消耗是极其巨大的。作为我国至关重要的国民经济命脉，铁路工程的建设和运营不可或缺，想要对能源进行节约或控制，只能合理应用节能技术。故此，对目前我国铁路运输中能源消耗现况进行分析，并探究节能技术在铁路运输中的具体应用意义重大。
1铁路运输中能源消耗现况分析
我国铁路运输中，能源消耗始终呈现出逐年增加的趋势。截止2008年，其能源消耗换算为标准煤已经达到近1 700万t。对比2003年，增加了近150万t，其增长率为9．7％。自2008年以来，我国又进行了好几项铁路工程的修建以及运营，可想而知，其能源消耗对比2008年之前有着怎样的飞速增长。单从能源消耗的绝对量分析，铁路运输过程中产生的能源消耗是相当巨大的。因此，铁路运输是节能行业中的重中之重。
2铁路运输中节能技术的应用
2．1车体轻量
从物理角度分析，列车的运行只能算是一个客观现象，是列车在牵引动力系统的影响和作用下，对运行阻力进行克服，从而达成前行目的的物理现象。众所周知，物体所受阻力与其自身质量呈正比例关系。也就是说，列车自身质量越小，其运行过程中所受到的阻力就会越小，这时牵引动力系统做功也就会相应减少，从而实现节能目的和效果。因此，在对车辆进行构造和设计时，可以尽可能地减轻车体自身质量。可以通过减少车体非必要结构，使用轻质量设备等方式进行车体轻量化处理。通过CAMDS（中国汽车材料数据系统）可知，就普通的旅客列车而言，其座位平均每个400kg至800kg不等。而某些特别的高速列车，比如德国制造的ICE2列车，其座位平均每个可达1 100kg。对比分析，国外很多国家对车辆轻量化处理已经作出了很多贡献。例如，日本的新干线车体就比常规车体轻了很多，已经降低至每座537kg，哥本哈根的郊区铁路列车车体更轻，其每座仅为360kg。通常情况下，对列车车体进行轻量化处理的方法有两种，其一，对车体的各部分组件进行轻量处理；其二，对车体进行整体结构优化，使其在保证整体强度的基础上尽可能地降低车体内部组件的质量［2］。
2．2损失转化
在列车运行过程中，其具体的能量转换过程。其中，发动机作为能量转化效率的主要决定者，对能量的消耗有着非常重大的影响作用。首先，对电力机车而言，变压器是影响其发动机运行功效的主要因素。然而，传统的变压器效率与其自身质量呈现的是比例关系，故此，为了获得最佳效果，必须对变压器效率及其自身质量进行正确权衡。除此之外，还可以对列车牵引组件进行创新处理。也就是说，通过对各个牵引组件的智能控制和联合控制，达到提升牵引模块整体效率的功能和作用，这样就可以达到最佳节能效果。其次，对内燃机车而言，主要适用的节能技术是改进喷油器。例如，对列车进行增加喷油孔，或者进行二次喷油等，这样可以大幅度提升喷油压力，使其能源燃烧更加完整。整体而言，上述措施均能将内燃机的能源燃烧效率整体提升15％到20％不等。
2．3再生制动
总体来讲，电力机车与电传动内燃机车一样，都是依靠牵引电动机进行驱动的。对列车进行制动时，其电动机会发生相应的转变，变成可以供电的发电机。这时候，列车上的动能也会自发转换成为供给列车使用的电能。然而，在应用节能技术后，这些电能有的会被吸引到相应的储能装置中，有的会被集中反馈至牵引电网之中。这样，就实现了电能的二次应用，也就是所谓的再生制动。这种再生制动技术通常适用于列车停站数较多的运行模式，例如行程较长的城际轨道交通。这种运行模式的能源消耗总值最少可以降低15％，最多则可以降低30％，是非常有潜力的节能技术。
2．4列车运行阻力
通常情况下，列车在运行过程中所受的阻力主要包括两种，一种是基本阻力，另一种是附加阻力。形成基本阻力的原因有很多，其中最主要的有两个，即空气与列车表面接触的摩擦力和轮轨间的相互摩擦力。而附加阻力的形成具有一定的特殊性，通常需要在特定时期或特定环境下，才会产生相应的附加阻力。比如，列车在上坡或下坡时，由于环境坡度的原因，就会产生相应的坡道阻力。同时，列车在隧道穿行过程中，也会受到相应的隧道阻力。从专业角度理解，人们常常将空气与列车表面接触的摩擦力称为空气阻力。这种空气阻力的大小主要由两个方面决定。一是列车外部的几何形状，二是列车表面的光滑程度。以高速列车为例，其空气阻力的70％都是来自于车轮、车顶、车侧以及转向架等产生空气摩擦力，而车头和车尾所占空气阻力的比重相对较低。因此，减小高速列车阻力时，可以进行以下操作：对列车车头进行流线型设计。对车轮、转向架等进行遮盖处理，并对整个彻底进行包裹处理。这样，列车运行时，其空气阻力至少可以降低10％。相应的，其能源消耗也会随之大幅度降低。除了空气阻力外，列车运行的基本阻力还包括轮轨摩擦力。轮轨间的相互摩擦力是与列车自身质量成正比例关系的。从某种意义上讲，减轻列车的自身质量，就是减小了列车运行中的轮轨摩擦力。除此之外，还可以通过对列车车体添加剂或油等方式，从根本上减小车轮在侧方向上的相互摩擦力。这样既减小了轮轨间的相互摩擦力，又起到了能源节约的作用和效果。
2．5列车节能操纵
在列车的整个运行过程中，能耗会随着操纵方式的不同而产生相应的差异。也就是说，在相同的行使时间内，如果列车停站的次数一样，那么其能量消耗会随着速度加减情况的不同而产生不同程度的差异。对于列车而言，其最理想的运行方式是低匀速。然而，在列车的现实运行中，受自身性能、乘客需求、工程限速等各方面原因的影响，列车无法按照理想中的运行方式工作。通过模型和理论的双重研究分析发现，当列车的运行以最大加速—匀速—惰行—最大减速模式进行操作时，其能源消耗就可以达到最低状态。如果个别列车因为其离散型的控制级位或线路陡坡等情况而无法进行匀速行驶状态维持时，应该尽可能地保证列车速度为准匀速。对列车进行上述操作时，其能源消耗总值最少可以降低8％，最多可以降低15％。由此可见，增加列车司机的节能意识，使其按照最优方式进行列车操作，也能取得非常好的节能效果。
3结语
我国铁路运输中，节能技术的应用已非常广泛。但是，针对该领域进行的研究却不是十分深入。为了进一步提升铁路运输中节能技术的应用水平，节能技术研究者应该积极深入铁路运输行业，对其工作的全程进行详细了解，从而找出能源消耗的根本症结，并对其进行正确处理和解决，以实现能源使用的高效化和理想化。
参考文献
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能源消耗情况分析范文6
与现有研究文献相比,本文的创新与研究特色体现在以下几个方面:(1)对钢铁工业产品和能源刚性需求的考虑。在现有文献中大多没有考虑到我国钢铁工业能源和产品需求刚性特征,这两个因素可以说对我国钢铁工业碳排放和制定减排策略尤为重要。(2)方法创新。本文采用钢铁工业的五大工序的能源消耗和产出数据,根据各种能源的碳排放因子,来计算各工序的碳排放数据,计算结果更为准确。(3)确立了钢铁工业碳排放与其影响因素之间的关系。本文依据日本学者YoichiKaya提出的Kaya[16]恒等式将钢铁工业的碳排放量分解为各因素之和,确立了每一个影响因素与碳排放量之间的关系。
模型和数据
1模型与数据
钢铁工业二氧化碳排放总量的数据来源于二氧化碳信息分析中心和中国能源统计年鉴,其他数据均来源中国钢铁统计年鉴、中国统计年鉴以及国泰安数据库,样本区间为1981~2010年,采用的计量分析软件为Eviews7•0。根据前文的评述,结合日本学者YoichiKaya提出的Kaya恒等式和林伯强、刘希颖的研究将钢铁工业的碳排放分解为4个主要影响要素:CP(工业增加值碳强度)、EP(能源消耗强度)、GE(能源消耗经济效益强度)和PE(钢铁消耗量),以解释钢铁工业的经济活动与碳排放之间的关系。其中,CO代表钢铁工业二氧化碳排放量,EC代表钢铁工业的能源消耗量,GP代表钢铁工业的增加值,PR代表钢铁消耗量,CP=CO/GP表示工业增加值碳强度,EP=EC/PR表示能源消耗强度,GE=GP/EC表示能源消耗经济效益强度(具体如表1所示)。本文针对我国工业化的特征,利用协整方法分析我国钢铁工业碳排放与各个影响因素之间的长期均衡关系。通过建立我国钢铁工业二氧化碳排放量与产业增加值强度(CP)、能源消耗强度(EP)、能源消耗经济效益强度(EP)和钢铁消耗量(PR)之间的协整方程来探究这4种因素与钢铁工业二氧化碳排放之间的长期均衡关系:CO=f(CP,EP,GE,PR)(2)其中,本文对二氧化碳排放量的计算做详细说明,二氧化碳排放量为生产钢铁产品过程中的直接排放量和间接排放量之和,在生产钢铁过程中燃料消耗直接排放的二氧化碳和工艺过程中排放的二氧化碳称为直接排放。将因耗外购电力、外购焦炭、进口钢铁而导致的二氧化碳排放称为间接排放。其直接排放的计算方法与参数设定参照林伯强[8]和涂正革[17]的设定方法,燃煤、焦炭和天然气燃烧的碳排放分别等于其能源消费量、能源转化率和二氧化碳排放系数三者的乘积之和。
2模型求解
在时间序列的数据研究中,我们会经常遇到本身是非平稳的经济变量。但是,它们的线性组合确有可能是平稳序列。这种平稳的线性组合被称为协整方程,且可被解释为变量之间的长期稳定的均衡关系[18]。对于多个变量之间的协整关系检验通常采用的是Johansen协整检验方法,它是一种以VAR模型为基础的检验回归系数方法。其P阶的VAR模型具体形式如下:Yt=A1Yt-1+A2Yt-2+……+ApYp-1+BXt+εt(4)其中,Yt是k维的非平稳的I(1)向量,Xt是d维的确定性的外生变量。(1)在进行协整检验之前,必须对每一个变量进行平稳性检验,只有在得出序列为平稳性序列之后,才能对其进行协整检验分析。本文在综合考虑前人研究的基础上采用ADF(AugmentedDickey-Fuller)检验和PP(Phillips-Perron)检验两种检验方法。通过Eviews7•0得出所有变量均在5%的显著水平下达到二阶平稳(结果如表3所示),满足建立协整方程的必要条件。(2)本文采用Johansen协整检验方法,依据Eviews7•0的检验结果,在5%的水平下,提取一个协整方程如下(括号内为标准差)如式(5)所示:根据式(5)可以看出,所有变量系数均符合其经济意义,且在5%的置信水平下通过t统计量检验,R2为0•997189说明模型的整体拟合度较高。另外,也可以看出在1981~2010年间,我国钢铁工业的碳排放量与工业增加值碳强度、能源消耗强度、能源消耗经济效益强度和钢铁消耗量有着稳定的均衡关系。并且从影响度的大小来看,对钢铁工业的碳排放影响最为显著的是工业增加值碳强度和能源消耗强度,其次为能源经济效益强度和钢铁消耗量。其中,工业增加值碳强度、能源消耗强度和钢铁消耗量每增加1个百分点分别会带动钢铁工业的碳排放同向变动0•686个百分点、0•251个百分点和0•173个百分点,而能源消耗经济效益强度增加1百分点会带动钢铁工业的碳排放反向变动0•242个百分点。可见,未来政策调整的重点应该在于降低钢铁工业增加值碳强度和提高能源消耗经济效益强度这两个影响指标。并且根据式(5)降低工业增加值碳强度能够为我国钢铁工业碳减排带来显著的效果。
钢铁工业碳排放的影响因素分析
1钢铁工业二氧化碳排放量:现状及原因
我国钢铁工业一直以来作为我国高能耗、高排放产业之一,其每年的能源消耗量约占我国能源消费总量的15%,占工业能源消费总量的23%左右,如1981~2010年间其能源消费总量从6496万吨标煤增长到61982•12万吨标煤,增长了8•54倍多,年均能源消耗量为1900万吨左右。相应的随着能源消耗量的增长,钢铁工业的碳排放也在大幅度的增长。据本文计算显示,我国钢铁工业二氧化碳排放量从1981年的15915•2万吨增长到2010年的151856•19万吨,年均增长率为8•35%。对此,本文认为有以下几种原因:(1)近几年以来,我国经济的高速增长,特别是2003~2005年我国GDP增长率都在10%以上,高速的经济增长带动了我国钢铁工业的快速发展,我国钢铁消耗量从2000年的14742•14万吨增加到2010年的81270•31万吨,增长了4•51倍。由上文钢铁消耗量与碳排放的关系可知,钢铁消耗量的增加导致了碳排放的快速增长;(2)我国正处于工业化发展的后期和城市化进程中,对钢铁产品需求量也逐步的加大。由此同理可知,工业化和城市化进程中的碳排放量也将逐渐加大;(3)目前我国钢铁工业的生产方式还是粗放型的生产方式,在钢铁工业中还没有大规模采用降低二氧化碳的技术。因此,在我国钢铁工业粗放型增长阶段中,碳排放必然也呈现快速的增长趋势。从不同发展阶段来看,1981~1994年我国钢铁工业二氧化碳排放量增长了0•86倍,年均增长率为4•92%;1995~2010年我国钢铁工业二氧化碳排放量增长了4•01倍,年均增长率为11•13%,比1981~1999年阶段年均增长率高6•21个百分点。可见,钢铁工业规模的扩大对钢铁工业碳排放增幅的贡献逐步增大。从不同工序来看,炼铁工序是钢铁生产中能耗最大的工序,其单位产品能耗约占整个钢铁过程的70%。2005年重点钢铁企业中炼铁工序单位产品的碳排放量为936•81千克/吨,分别是焦化工序和烧结工序的3•16倍和7•07倍。2009年随着对节能减排的重视,重点钢铁企业炼铁工序的单位产品碳排放量有所下降为830•78千克/吨,分别是焦化工序和烧结工序的3•52倍和7•39倍。但从不同工序来说,炼铁工序碳排放分别与焦化工序碳排放、烧结工序碳排放相比有所提高。
2工业增加值碳强度与碳排放
(1)按照1978年价格计算,我国钢铁工业增加值从1981年的91•07亿元,增长到2010年的3068•16亿元,年均增长率为14•91%。根据涂正革[17]的研究,在其他条件不变的情况下,因产业增加值的逐年扩大导致其碳排放量的增加称为碳排放的理论增长规模。1981~2010年我国钢铁工业增加值的年均增长率约为15%,相应地,钢铁工业碳排放的年均增长率理论上应该为10•29%。这也就是说,如果不考虑其他因素,按照目前我国钢铁工业增加值的增长速度,其碳排放量理论上年均增长速度为10•29%。(2)分阶段来看,1981~1994年我国钢铁工业增加值年均增长率为13•9%,理论上带动二氧化碳年均增量为1517•58万吨;1995~2010年间我国钢铁工业增加值的年均增长率为15•72%,理论上带动我国钢铁工业二氧化碳排放年均增长量为1715•64万吨,比1981~1994年间的年均增长量多了198•06万吨。可见,钢铁工业增加值的扩大对其碳排放量增幅的贡献逐步增大。但是,根据我国钢铁工业的实际发展现状,目前我国钢铁工业的过剩产能将超过2亿吨,按照每吨钢材产能投资5000元计算,中国钢铁工业的投资浪费已达1万亿元之多,特别是近几年我国钢铁工业的吨钢利润只有同期国外企业的1/3~1/5[19]。因此,未来从降低我国钢铁工业增加值这一途径来降低其碳减排的空间和潜力不大。但是,若在维持我国钢铁工业增加值增长率的前提下降低其碳排放量(如提高技术水平),仍有较大的潜力。
3能源消耗强度、能源消耗经济效益强度与减排能力
能源消耗强度和能源消耗经济效益强度利用的高低反映能源利用效率水平,能源消耗强度的降低和能源消耗经济效益强度的提升代表着我国钢铁工业技术水平的提高。我国钢铁工业能源消耗强度和能源消耗经济效益强度分别从1981年的2•16吨标煤和140•19元下降和上升到2010年的0•76吨标煤和495•01元,下降了和上升了64•81%、253•1%。而钢铁工业能源消耗强度的下降和能源消耗经济效益强度的提升与我国钢铁工业节能减排技术的推广应用密不可分。因此,节能减排技术的提高是我国钢铁工业能源消耗强度下降和能源消耗经济效益强度提升的主要影响因素。我国钢铁工业能源消耗强度和能源消耗经济效益强度自1981~2010年有了较大幅度的下降和提升,1981年分别为2•16吨标煤和140•19元,2010年分别下降和上升为0•76吨标煤和495•01元,年均下降率和上升率分别为3•1%和5•83%。根据式(5)理论上能源消耗强度和能源消耗经济效益强度的下降导致碳排放的年均下降率分别为0•53%和1•41%。分阶段分析,1981~1994年间,我国钢铁工业能源消耗强度和能源消耗经济效益强度年均下降率和上升率分别为4•26%和8•44%,而能源消耗强度下降和能源消耗经济效益强度上升导致碳排放的年均下降率分别为0•73%和2•04%。1995~2010年我国钢铁工业能源消耗强度和能源消耗经济效益强度年均下降率和上升率分别为2•15%和3•71%,从而导致钢铁工业碳排放年均下降率分别为0•37%和0•89%。而在我国钢铁工业碳排放下降的拉动因素中,节能减排技术拉动占居着重要因素,如:近几年来,我国钢铁工业采用的转炉负能炼钢技术可使吨钢产品节能23•6kg标煤,减少烟尘排放量10mg/m3;电炉优化供电技术可节约用电10~30千瓦时/吨,电炉炼钢生产效率提高5%左右。按照目前我国所处的经济发展阶段,能源消耗强度不可能无限的下降。根据涂正革的研究,我国目前的能源消耗强度仍然处于一个很高的水平。2006年中国单位GDP能耗为世界平均水平的3倍,巴西的3倍,美国的4•5倍,日本的9倍,在全球30个主要国家和地区的排名中倒数第4。因此,提高技术水平降低能源消耗强度,作为我国钢铁工业实现低碳排放的主要途径,仍有较大的空间。
4钢材消耗量与减排空间
钢铁工业是我国国民经济发展的重要产业。改革开放以来,我国经济高速发展,经济规模迅猛扩大,带动着我国消费结构的升级和基础设施投资的加大以及城市化进程的加快,这也是我国工业化发展的必经阶段,也是我国工业化和城市化的快速发展时期。因此,这段时期对我国钢材产量的需求也呈现快速的增长态势,据有关资料统计,1981~2010年由于我国工业化和城市化所带动的钢材消耗量增长了26•07倍,并导致二氧化碳排放增长了33985•25万吨。分阶段来看,1981~1994年间我国钢材消耗量年均增长率为11•08%,带动碳排放的年均增长率为2•77%;1995~2010年我国钢材消耗量年均增长率为13•82%,带动碳排放年均增长率为3•46%。然而,根据我国目前的经济发展概况,吴文东[20]利用组合模型对我国钢材需求量的结果进行了预测,结果表明我国钢材需求量在2020年将达到6•6亿吨左右,并在5~10年内将保持这一水平。何维达[21]也预测了我国钢铁工业未来3年的国内市场需求增长率分别为38•96%,40•82%和45•32%。这主要是因为国内需求的拉动、国内制造业和建筑业的迅速发展、机电产业以及房地产业、交通运输业等等都为我国钢材需求量提供了广阔的市场。因此,未来我国钢材消耗量也必将随之增长。可见,未来提高我国钢材生产的技术水平,降低钢材消耗强度,是当前我国钢铁工业碳减排的重要任务。
主要结论与政策含义
1主要结论
通过以上分析,可以得到几个基本结论:(1)我国国民经济已经进入工业化的快速发展阶段,城市化、房地产等产业的快速发展,拉动钢材消耗迅猛增长,而随之的能源消耗需求也与日俱增,碳排放量迅猛增长,这是我国面临的巨大的挑战之一;(2)我国公布了到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的减排目标,这一目标对钢铁企业乃至整个钢铁工业将产生巨大且深远的影响,这是我国面临的巨大挑战之二。以此为背景,本文通过考察1981~2010年我国钢铁工业碳排放的趋势和特征,采用Jo-hansen协整检验方法研究了二氧化碳排放量和工业增加值碳强度、能源消耗强度、能源消耗经济效益强度和钢铁消耗量4个主要影响因素之间的关系。结果表明:从影响度的大小来看,对钢铁工业的碳排放影响最为显著的是工业增加值碳强度和能源消耗强度,其次为能源经济效益强度和钢铁消耗量。其中,工业增加值碳强度、能源消耗强度和钢铁消耗量每增加1个百分点分别会带动钢铁工业的碳排放同向变动0•686个百分点、0•251个百分点和0•173个百分点,而能源消耗经济效益强度增加1百分点会带动钢铁工业的碳排放反向变动0•242个百分点。
2政策建议
(1)适度降低我国钢铁工业的增长速度,转变其增长方式,是我国钢铁工业碳减排的重大战略选择。根据前文的研究,可以说我国钢铁工业高速增长是碳排放量增长的最大影响因素。1981~2010年我国钢铁工业的增长规模为2977•09亿元,导致钢铁工业碳排放理论上增长37•28亿吨。平均而言,钢铁工业增加值每增长一个百分点,碳排放量增长25•58万吨。因此,在保证我国钢铁工业增加值增长的前提下,适度的缩小其发展规模,实现粗放型的增长方式向技术推动型方式的转变是降低其碳排放的首要战略选择。
(2)开发清洁能源技术,增加清洁能源的比例结构,是减少我国钢铁工业碳排放的重要途径。目前,我国钢铁工业以煤为主的能源消费结构导致能源消耗碳强度一直居高不下是我国钢铁工业碳减排的主要障碍。1981~2010年我国钢铁工业的平均能源消耗强度为1•25,这也就是说我国钢铁工业能源消耗1吨标煤,释放出的二氧化碳为1•25吨。总体来看,我国钢铁能源消耗强度呈现下降趋势,但是相对于大量的碳排量来说能源消耗强度的下降所带动的碳排放下降量非常的微弱。与此同时,我们也应该看到钢铁工业能源消耗强度的下降主要是依靠钢铁工业能源消耗结构调整的结果。
