能源效率对产业结构及能源消费结构演变的响应，本文主要内容关键词为：能源论文,产业结构论文,消费结构论文,效率论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
目前，中国能源消费增长占全球能源消费增长的3/4，已是全球能源消费和二氧化碳排放总量第一大国[1]。面对经济发展、人口增加、环境保育和国际舆论等内外部压力，节能减排已是中国各项发展战略中重大决策之一。其中，能源效率的提高被认为是有效降低能源消费、减少温室气体排放的重要途径。因此，正确认识能源效率时序演变特征及其影响机制已成为各级政府和相关学者关注热点。能源效率即单位能源投入的经济产出，主要用以衡量能源要素对经济产出的支持程度，其水平高低不但取决于技术和管理的进步程度，还受到能源品种、产业结构演变对经济产出的支持程度变化影响。现有国内外研究中以产业结构调整、能源消费结构演进对能源效率的影响程度的识别与度量最为集中[2-17]，但相关文献多关注于国内政策和技术层面，较少将国外发达国家能源效率作为参照，从整体上把握中国能源效率水平变动机制与未来趋势。为此，本文以美国、日本、英国、法国、德国等5个发达国家为参照，从产业结构、能源消费结构演变与能源效率变化的相关性入手，分析中国与发达国家能源效率差异及其产生因素，揭示“两大结构”演变对能源效率的作用机理，为中国节能减排战略的实施提供参考与建议。
2 产业结构、能源消费结构演变特征
2.1 产业结构演变特征
产业结构演变用以表征基本功能、生产方式、产品属性和资源基础各异的产业更迭过程[18]，根据三次产业生产活动的性质及其产品属性，本文用二、三次产业产出占总产出的比重衡量产业结构演变速率与发展高度。
结果表明（图1）：①1970年以来中国长期坚持“以工为纲”的发展思路，逐渐稳固了第二产业在经济发展中的基础和核心地位，其比重基本保持在45％左右，同期，发达国家第二产业比重呈现直线下降趋势，第二产业比重均下降至35％左右；②中国与其他发达国家一样，国民经济中第三产业比重增速明显加快，但其发展高度与发达国家之间差距甚远，中国目前第三产业比重还不及发达国家40年前的水平。可见，发达国家在完成工业化之后逐步向“后工业化”阶段过渡，产业结构演变高度远高于中国。
2.2 能源消费结构变化特征
能源消费结构变化属于功能相同、开发技术各异、经济产出效率不同的种类替代过程。1970年以来，中国能源消费以煤炭为主导，虽其所占比重逐渐下降（由1970年的84％逐降到2008午的70％），但其绝对主体地位优势长期保持，而发达国家于20世纪60年代加快了石油和天然气取代传统煤炭主导地位，煤炭消费比重至今未超过40％；中国石油消费主要对外依赖程度高（图2），所占结构比重长期低于发达国家水平，同时受科技因素影响，新能源开发利用程度较低于发达国家，尤其与法国新能源消费结构比重相差7倍。总之，相较发达国家，中国能源消费结构突出问题在于过度依赖煤炭能源消费，石油、天然气、核电和其他新能源的开发、使用力度亟待提高。
3 能源效率变动与产业结构、能源消费结构演变相关机理
为便于国际能源效率比较，本文利用世界银行颁布的单位能源产出数据（本文已将各国各年GDP按照2005年美元购买力转换为不变价，单位为美元/千克油当量，简写：＄/kg·oe）比对、分析发达国家与中国能源效率变动特征与差异。1970年以来，发达国家能源效率均远高于中国，截至2008年，英国能源效率高达10.20＄/kg·oe，远高于同期中国4.075/＄/kg·oe，美国能源效率达5.55＄/kg·oe，虽是样板发达国家中最低，也是同期中国能源效率的1.5倍（图3）。鉴于此，下文将就能源效率差异机理进行深入分析。值得注意的是，能源消费结构、产业结构演进可忠实体现能源投入分布、经济产出变化发展进程和方向，探讨其与能源效率三者互动关系就成为揭示中国与发达国家之间能源效率差异内部机理的切入点。
图1 1970-2008年产业结构演变的国际比较
Fig.1 The industrial structure evolution of selected countries,1970-2008
图2 1970-2008年能源消费结构演变的国际比较
Fig.2 The energy consumption structure evolution of selected countries,1970-2008
图3 1970-2008年能源效率演变的国际比较
Fig.3 The energy effciency evolution of selected countries,1970-2008
3.1 产业结构演变与能源效率变动
产业结构演变过程中，能源具有明显的社会“公共”消费属性[19]，有效地促进经济结构性更迭与资源基础性保障。通过对各国二、三产业比重与能源效率相关变动观察（表1），发现中国第三产业结构比重较第二产业结构比重演变对能源效率的提高具有更大相关性（能源效率与第三、第二产业相关系数分别为0.95、0.49），而发达国家能源效率变动与第二、第三产业结构比重演变分别存在明显的负相关、正相关，这与中国第二产业结构比重演变对能源效率提高的正向弱相关规律相悖，但结合中国基本国情，这一结论并不代表中国工业发展较发达国家更具高效节能优势，恰好说明中国工业化进程较为落后，经济发展仍需粗放、耗能工业拉动，能源效率提高潜力较大，第二产业发展对能源效率提高的抑制效应尚未显现。
3.2 能源消费结构演变与能源效率变动
世界工业化经验表明，工业化初期能源消费主要以煤炭为主，之后石油和天然气的生产与消费持续上升，并开始取代传统煤炭主导地位；再之，随着国家经济的发展、财富积累和高新技术的研发，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，最终形成以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源消费结构格局。相关分析结果显示，能源效率高的发达国家均与多项能源品种高度相关，而中国能源效率除与可再生资源高度相关之外，仅与煤炭保持显著负相关。由此可见，长期以来中国煤炭在总能源消费中的主体地位对中国能源效率的提高具有滞后性，但发达国家能源消费结构多元化演进对能源效率的正向推动效应影响程度如何需进一步分析。
4 能源效率变动的产业结构、能源消费结构动态冲击响应
在明确能源效率变动与产业结构、能源消费结构演变之间存在相关性后，为进一步分析产业结构、能源消费结构中各要素在能源效率演变中的重要程度，本文利用向量自回归（VAR）模型、脉冲响应函数（IRF）和方差分解（VD）来考察能源效率对各影响因素的冲击响应及其差异性。
4.1 模型构建
建立VAR模型之前，需对EE、IS、ECS 3个序列进行平稳性检验，本文运用单位根检验方法、按AIC准则选取最佳滞后阶数来对各国数据序列进行平稳性检验[20-22]，结果显示（表2），可以ΔEE、ΔIS、ΔECS为变量建立VAR模型。为使VAR模型可视化，本文在数量分析的基础上模拟出脉冲响应函数曲线（图4），其中，实线为脉冲函数响应值，代表能源效率（EE）对产业结构（IS）、能源消费结构（ECS）演进影响因素冲击的反应，虚线为正负两倍标准差的置信带，横轴表示追踪期数，将其设定为10期。
从图4可以看出，受产业结构演进的正向冲击，中国能源效率处于波动响应状态：①受社会工业化发展阶段和推进速度影响，前两期能源效率小幅降低，说明短期内中国经济发展、产业结构调整仍需依赖能源投入的外延型增长；②产业结构调整的正向推动效应从第3期开始显现，能源效率呈现持续正向加大的趋势，并于第8期末达到最大值，并自此后出现稳态收敛的迹象；③发达国家能源效率受产业结构调整冲击后均呈现增长响应，在追踪期限内持续增加或基本保持稳定，再次说明，中国当前产业结构的相对落后对中国能源效率提高具有滞后效应，其中第二产业作为中国经济主体的阶段性特征是主要诱因。
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另外，受能源消费结构演进的正向冲击，中国能源效率变化在整体上呈现“U”型：①长期以来，中国“以煤为主”的能源消费结构没有得到根本性改善，能源消费结构调整短期内在节能降耗方面无所实质性作用，处于“无作为”状态；②能源消费结构调整的负向抑制效应从第3期开始显现，能源效率呈现持续降低的趋势，并于第7期末达到最小值，自第8期又出现抑制力趋小、能源效率逐步正向收敛的态势，说明中国能源消费结构调整对能源效率改善的抑制力将长期存在，这一时期处于“抑制状态”；③从发达国家能源效率响应情况来看，其能源消费结构调整的短期效应较中国颇为明显，皆在短期内能源效率做出响应，且能源消费结构演变对能源效率提高的抑制力趋小时间也较中国提前，其中，尤以英国最为明显，自第2期末能源消费结构的抑制力趋小并于第3期末为0，自此能源消费结构调整的正向推动效应显现，持续推动能源效率的直线提高。
图4 脉冲响应函数曲线
Fig.4 Curves of impulse response function
4.3 能源效率方差分解分析
方差分解结果表明，中国能源效率影响因素依重要程度排序为：能源效率＞产业结构＞能源消费结构。从短期看，能源效率自身变化对能源效率变化的贡献率在86％以上，产业结构的贡献率在11％左右，能源消费结构在3％左右；从长期来看，产业结构贡献率将伴随经济转型和产业升级不断增加到60％。为此，产业结构调整与升级是影响中国能源效率提高、节能减排政策实施的关键环节，这一结论亦可从发达国家能源效率变动规律中给予肯定。另外，发达国家能源效率发展经验表明，当社会经济发展到“后工业化”时代，产业结构、能源消费结构演变效应逐渐趋小，能源效率变动主要受自身水平影响而保持在某一稳定高度。
图5 能源效率方差分解结果
Fig.5 The variance decomposition results of energy effciency
5 结论
近40年来，中国产业结构演进高度较发达国家明显落后，经济发展仍需粗放、耗能工业拉动，第二产业发展对能源效率提高的抑制效应尚未显现，同时，中国能源消费结构过度集中于煤炭能源消费对能源效率的提高具有抑制效应。具体分析结果显示：
（1）短期内中国经济发展、产业结构调整仍需依赖能源投入的增长来拉动，能源效率受产业结构演进冲击呈现小幅降低趋势；但从中长期来看，能源效率受产业结构调整冲击呈现持续加大的趋势；相较中国，发达国家能源效率受产业结构调整冲击后均立即呈现增长响应，说明中国当前产业结构的相对落后对中国能源效率提高具有滞后性，其中，第二产业发展的阶段性特征变化是主要干扰因素。
（2）由于中国“以煤为主”的能源消费结构特征长期存在，其结构调整的负效应较发达国家滞后显现，短期内能源消费的多元化供给仍无法提高中国能源效率；从中长期来看，能源效率受能源消费结构演进冲击影响分别呈现持续降低的趋势、逐步正向收敛的态势；另外，基于中国和发达国家能源消费结构演进的效应分析，可知能源消费结构调整对能源效率的提高影响不大。
（3）总体来看，中国产业结构演进对能源效率提高的影响程度远大于能源消费结构演进效应。为此，产业结构调整与升级是影响中国能源效率提高、节能减排政策实施的关键环节，但发达国家能源效率发展经验表明，发展到“后工业化”社会，产业结构、能源消费结构演变的效应逐渐趋小，能源效率变动主要受自身水平影响而保持在某一稳定高度。
收稿日期：2010-07-25；修订日期：2010-10-25