周又顺
中国社会科学院研究生院 102488
1.简介
在过去的20年里，中国经历了世界知名的经济增长，国内生产总值从2000年的约2万亿美元增长到2016年的9万亿美元，年均GDP增长率达到9％。但与此同时，高速发展也引发了严重的经济不平等，环境污染，社会治理等严重问题。随着生活质量的不断追求，人们开始关注其中的一些问题，特别是环境问题。
中国的环境问题可分为三类：土壤污染，水污染和空气污染，其中由于频繁的雾霾现象，空气污染是最突出的问题。中国雾霾的主要来源也可以分为三类：燃煤，汽车排放和工业生产。近年来，随着中国政府大力支持电动汽车的生产和使用，加上发达国家电动汽车技术的快速发展，预计中国电动汽车将逐步取代目前的汽油汽车 未来几十年，汽车排放问题正朝着积极的方向发展。工业生产过程中的排放问题比较复杂，本文不打算讨论。另一个来源是燃煤发电。
Figure 1①
在图1中，它报告了发电源的组成。很明显，中国的电力供应主要依靠火电，而火电厂的主要燃料是煤。煤炭的燃烧不仅会造成雾气而且会产生二氧化碳。根据哈佛大学的碳排放报告，90％的二氧化碳来自化石燃烧，其中68％来自煤炭（图2）。
Figure 2②
如今中国的二氧化碳排放量居世界第一位。（图3），但人均数量仍低于美国等一些发达国家。如果中国的人均排放量与美国增加到同一水平，那么全球变暖将是一场灾难。幸运的是，在COP21上，中国政府承诺在2030年前减少二氧化碳排放量。
Figure 3
1.2 当前困境
从以前的研究可以看出，煤炭的生产是二氧化碳和空气污染的主要来源之一，所以减少煤炭的使用已经是趋势，但对于目前的中国来说，仍然存在三大问题 在离开之前。首先，中国拥有丰富的煤炭资源储备，但天然气和石油储备远没有自给自足的程度。2014年，中国石油依存度达到59.5％，天然气依赖度达到32.2％，近年来，石油和天然气进口量每年都在增加。其次，由于技术，地理环境和其他因素的影响，可持续能源的成本仍然是煤炭的两倍，因此大规模替代显然是不可能的。第三，中国现有的发电企业主要建设煤电厂，短期内基础设施建设难以完成。
但即便如此，中国政府也有坚定的决心减少煤炭的使用。自2012年以来，中国的煤炭消费增长显着下降，从年均9％的增长到2.6％。2014年中国煤炭消费量仅为35.1亿吨（图4）。根据“十三五”规划，2020年中国煤炭消费总量不会超过39亿吨。
Figure 4
政府迫使近2年来许多中小型煤炭生产企业关闭，这被称为供给侧改革。政府进行这种改革的主要原因是减少一些行业的过剩产量，而煤炭行业鼓励可再生能源的比例可能是另一个原因。在2010年煤炭价格高涨后，煤炭价格连续几年保持在低位，但由于改革减少了煤炭供应，煤炭价格开始反弹。鉴于煤炭价格上涨，煤炭生产企业的利润增加，这有利于数百万从事煤炭工业的人。从这个角度来看，供应方面的改革是成功的。但由于政府对电网电价的长期控制，使得发电企业未能将增加的电价成本转嫁给电价，从而给电价带来重大损失。为了解释这一现象，我们需要了解中国电价形成机制。
Figure 5
中国一半的煤炭在采矿后用于发电，另一半用于其他工业用途。用于发电的煤被称为“电煤”，它也可以称为动力煤。长期以来，电煤价格处于政府引导和主要火电厂采购的状态，但价格仍按市场价格波动，可以视为半市场化市场。整个电价由上网电价，输配电价格和销售价格组成。所谓电网电价是电厂向电网公司销售电价的价格，销售价格是消费者购买的最终价格，两者之间的差额就是输配电价格。根据用户的类型，销售价格可以分为工业用电价格，商用电价格和居民用电价格。政府控制消费方面的住宅和商业电价，并控制供电方面的电网电价，为输配电价格留下稳定的差距。这种机制导致了上述问题，即煤炭的高价为电力公司带来巨大损失。由于政府控制电网电价，煤炭价格的上涨导致单位成本上升，但是，单位收入保持不变，这使得大多数电力公司都出现赤字。但如果我们扭转局面，煤炭价格越低，电力公司在煤炭公司损失的情况下的利润就越多。在这种情况下，电力上游行业的成本无法传递给最终消费者，因此煤炭公司和电力公司之间存在零和博弈。
1.3假说
从以前的分析来看，中国政府不应该大幅降低中国煤炭行业的产量，因为煤炭价格的波动将导致煤炭企业和发电厂之间的零和博弈。另外，电力需求不断增加，作为发电的主要来源，煤炭需求不会在很长一段时间内下降。从图6中可以看出，在全球范围内，煤炭作为主要资源的比例在50年内一直在25％到30％左右。很难否认煤炭在稳定电力生产中发挥重要作用。
Figure 6③
在中国，R / P比率大约是70年，这意味着我们仍有足够的时间进行能源改革。例如，我们可以保持一定数量的煤炭生产，以支持稳定的发电，逐步发展可再生能源技术。通过推广新能源技术，中国可以从煤电基础时代向新能源时代转变。本文将通过验证以下两个假设来论证这个论证的可行性和合理性。
H1：随着技术进步，煤炭消耗的二氧化碳排放量减少。
H2：快速发展需要更多的电力支持。
近年来，政府大力兴建清洁火电厂，燃煤污染物排放量明显减少。如果模型中单位煤炭对二氧化碳的贡献减少了，那么煤炭发电对二氧化碳和环境的影响可以被认为会得到改善。假设2中，我们希望能够验证电力与经济增长正相关，换句话说，电力对经济增长有一定贡献。由于中国仍处于第二产业向第三产业转型时期，工业发展仍然是最重要的，加上未来新能源汽车的发展，电力需求仍可能增长更快。因此，无论是经济发展还是新能源汽车的发展，都需要充足，低成本的电力供应。
2.模型设置和数据分析
2.1 模型设置
有两种模型来检验假设。在模型1中，我将GDP和煤炭消费确定为控制变量和因变量，并将总CO2作为自变量。我想表明，在GDP的控制下，煤炭消费如何影响二氧化碳排放。函数的一般形式如下所示：
另外，我估计了两个详细的功能。对于第一个函数，我引入趋势变量t以消除所有变量之间的趋势。很明显，根据数据集，二氧化碳，国内生产总值和煤炭每年都在增加，并且有明显的趋势。在这种情况下，有必要引入变量t，从1开始，将1增加1，以使数据趋于平稳。对于第二个函数，我将所有数据的日志与第一个数据的结果进行比较。
在模型2中，我将GDP和行业水平定义为因变量，电力消费为自变量。工业生产是衡量消费电力的工业活动，所以通过工业生产的控制，我们可以看到电力的其他活动需求是如何波动的。
在模型2中还有两个特定的功能。在第一个函数中，我引入趋势变量来消化数据，在第二个函数中，我将所有变量的日志与第一个函数进行比较。
2.2数据描述和分析
在模型1中，数据来自中国国家统计局数据库，所有数据均为国家级数据。国内生产总值单位是百万元，煤炭消费单位是百万吨石油，二氧化碳排放单位是数百万吨。我把这些数据分成两组（一组是1965年至1990年，另一组是1991年至2016年），以显示煤炭消费量与二氧化碳排放量的变化。结果1和2显示了函数1的回归，但在一段时间内不同。结果3和4显示了函数2的回归，但在一段时间内不同。
Table 1
Standard errors in parentheses
*** p<0.01，** p<0.05，* p<0.1
从表1我们可以得出结论，在1991年至2016年期间，煤炭的二氧化碳排放量低于1965年至1990年的时间。在结果1和2中，表明100万吨煤炭消耗量 将在1965年至1990年期间增加598.3万吨二氧化碳，但在1991年至2016年期间，100万吨煤炭消耗量将增加399.6万吨二氧化碳。在结果3和4中，表明1965年至1990年期间煤炭消费增长1％将增加1.481％的二氧化碳排放量，1991年至2016年期间增加0.855％。两种函数的结果都具有相同的结论：煤炭消费的二氧化碳排放量应该会减少。
还有一个有趣的结果，在1965年至1990年期间，国内生产总值对二氧化碳排放量有负面影响，但在1991年至2016年期间，国内生产总值对二氧化碳排放量有积极影响。由于国内生产总值反映了一个国家的整体经济活动，所以很难解释这个结果，但是由此可以推断出其他经济活动的结果可能在二氧化碳排放问题中起到更重要的作用。就像我们上面谈到的那样，汽车排放和工业生产可能是它的可能解释。
在模型2中，数据来自世界银行数据库。变量Elec表示总电力消耗，单位为Kwh。工业生产是采矿业，制造业，建筑业，电力，水和天然气的总体附加值。我也报告了所有变量的对数和人均值的回归。
Table 2
Standard errors in parentheses
*** p<0.01，** p<0.05，* p<0.1
从表2可以看出，在结果1和3中，GDP系数和人均GDP显着。系数0.526意味着1元GDP增加将导致0.526千瓦时的电力消耗。系数0.536意味着人均GDP增加1元将使人均用电量增加0.536千瓦时。结果意味着随着GDP增长，电力需求也将增加。
3.结论和未来的政策
从实证研究中，这两个假设得到验证。一是煤炭消费对二氧化碳排放的影响下降，二是GDP增长会增加用电量。通过这两个假设，我想说的是，由于我们仍然需要稳定的电力供应，中国不应该减少当前煤炭的产量。对于二氧化碳和空气污染问题，我们不仅要关注煤炭，还要关注其他因素，因为政府已经对发电厂制定了许多严格的规定，从而导致了更为清洁的排放。
中国目前的能源问题是如何协调煤炭公司和发电厂之间的矛盾，因为零和博弈并不会长期有利于他们。另外，以政府为导向的市场不会为两者创新和改革提供动力。
最近几天，中国政府开始在煤炭公司和电厂之间进行一些合并。中国国电集团和中国神华的合并计划已提交给政府。未来，可能会发生更多合并。此外，政府颁布了汽车制造公司的新政策，他们需要生产电动汽车以获得信贷，从而可以生产传统的石油汽车，所以未来将会有更多的电动汽车，并因此需求 电力仍然会增加。
总之，技术进步和严格监管降低了煤炭消费对二氧化碳排放的影响。电动汽车的鼓励也可能在未来很大程度上减少二氧化碳的排放。所以，我们不必太担心减少煤炭产量。我们需要做的最重要的任务是煤炭公司，发电厂和电网公司之间的改革。通过支持新能源技术的发展并保持当前可再生能源发电的速度（每年0.5％），中国可以期待逐步稳定的能源改革。
注释：
①https：//chinaenergyportal.org/2016-detailed- electricity-statistics/
②China’s Carbon Emissions Report，Liu Zhu（2015）
③BP Statistical Review of World Energy 2017
参考文献：
[1]史丹.论三次能源革命的共性与特性[J].价格理论与实践，2016（01）：30-34.
[2]马新华.天然气与能源革命——以川渝地区为例[J].天然气工业，2017，37（01）：1-8.
[3]任东明，谢旭轩，刘坚.推动我国能源生产和消费革命初析[J].中国能源，2013，35（10）：6-10.
[4]段光正. 能源革命：本质探究及中国的选择方向[D].河南大学，2016.
作者简介：周又顺，男，1993年2月，学士学位，上海上药信谊药厂有限公司
论文作者:周又顺
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：煤炭论文; 中国论文; 电价论文; 二氧化论文; 排放量论文; 电力论文; 函数论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;