[国研专稿]中国各地区能源强度差异的因素分

[国研专稿]中国各地区能源强度差异的因素分解2009-8-6内容摘要：本文从各地区产业结构和分行业能源强度两个方面对中国地区能源强度的差异进行了分解，发现在大多数地区，行业能源强度的差别是决定能源强度差异的主要因素，但产业结构对地区能源强度的差异也有很大影响；能源强度高的地区，其主要影响因素各不相同，相应的节能潜力和节能难度也各不相同，因此制定节能减排目标时需要考虑到地区差别，以尽量减少节能的成本。关键词：能源强度，因素分解，地区差异在促进经济增长的同时，不断提高资源利用效率，特别是降低单位国内生产总值能源强度是我国“十一五”规划中提出的一个重要目标，也是实现更长时期内经济可持续发展的重要保证。由于中国区域发展的巨大不平衡性，在推进各地区普遍提高资源利用效率的同时，需要根据各地区不同特点制定不同的节能目标，以尽可能减少节能成本，降低对经济的不利影响，这就必须要对各地区能源强度的状况及其决定因素进行深入分析，以便采取有针对性的措施。一、各地区能源强度存在较大差异能源强度也即单位国内生产总值(或总产值)的能源消耗量，是反映国民经济对能源生产利用效率的变量指标。由于各地区资源禀赋、产业结构不同，其能源强度差别很大。例如，2006年全国的能源消耗强度为1.206吨标准煤/万元GDP(按2005年不变价计算)。单位GDP能耗最低的北京市为0.76，最高的宁夏为4.1，能源消耗强度最高值和最低值之比高达5.4(图1)。从地区间横向比较看，影响能源强度的因素主要有三个方面：价格水平、产业结构和行业能源强度。从价格水平看，往往一个地区的经济发展水平越高，其物价水平也较高，因此按照名义GDP计算的能源强度会较低；从产业结构看，如果一个地区的高耗能产业比重大，那么单位GDP能源消耗也高；从行业能源强度看，如果地区的技术水平较落后，能源利用效率低，总体能源强度也会比较高。图12006年中国各地区能源消耗强度资料来源：中国统计年鉴2007。二、各地区产业结构存在较大差异除了经济发展总量以外，产业结构对能源消费总量和能源强度有着重要影响。第二产业尤其是工业的能耗水平远远大于第一、三产业，在工业内部各行业的能耗水平也有很大的差别。例如按现价计算，2006年中国农业、工业、建筑业和第三产业的单位GDP能源强度分别是0.34、1.92、0.31和0.41吨标准煤，工业能源强度显著高于其他行业。(一)各地区三次产业结构差别图2显示了我国各地区2006年三次产业结构。由该图可见，除北京、上海、西藏等少数地区以外，各地区的第三产业比重大致差不多，都在38%左右，但第一产业和第二产业比重差别较大。东部地区除北京和海南以外，工业比重相对较高(平均为48.5%)。东北地区的工业比重次之(平均为44.4%)；中、西部地区(不含西藏)工业比重分别为41.5%和38.7%。图22006年中国各地区三次产业结构(%)资料来源：中国统计年鉴2007。(二)各地区工业内部产业结构有很大差别在三次产业中，第二产业的工业部门是最主要的能源消耗部门，而在工业内部各行业之间单位产值能耗也存在很大的差别，例如根据经济普查数据，2004年非金属矿物制品业(建材等)的万元产值能源消费量为1.815吨标煤，是电子及通信设备制造业(0.056吨标煤/万元产值)的32倍。因此即使两个地区有着类似的三次产业结构，但如果工业内部产业结构存在较大差别，则两地区的能源强度仍然能有很大差异。为比较各地区工业内部的产业结构，我们将所有工业部门分成三类，并根据各行业单位总产值能源消耗系数的高低，把能源强度排在前1/3的定义为高耗能行业，排在中间1/3为中耗能行业，排在最后1/3为低耗能行业(根据2006年分部门能源消费数据，结合2002年122部门投入产出表进行推算，在此各地区2006年工业部门细分为78个部门)。高耗能行业主要是一些矿物的采选和加工冶炼部门，如非金属矿物制品业、冶金、煤炭采掘业、石油加工及炼焦业以及化工行业等。中耗能行业主要是非金属矿采掘业、石油天然气开采业、金属矿采掘业等。而低耗能行业则主要是一些技术含量较高的资本品制造业，如交通运输设备制造业、电气设备制造业、仪器仪表制造业以及电子等。图3中国各地区2006年工业内部各种能源强度的行业分布资料来源：根据国务院发展研究中心国研网数据整理。图3和表1给出了2006年各地区工业内部不同能源强度的产业结构分布。总体来看，东部、东北、中部和西部呈现出高耗能工业比重越来越高、低耗能工业比重越来越低的趋势。东部地区除河北、海南以外，高耗能工业比重普遍较低，而低耗能工业比重较高(不考虑河北、海南则分别为27.1%和42.5%)；中西部地区高能耗行业所占的比重较大，除山西和内蒙因为煤炭资源丰富，相关高能耗行业比重较大外，其他的贵州、甘肃、青海和宁夏的高耗能行业比重都非常高，达到75%左右。表1中国各地区平均工业内部产业结构分布(%)高耗能工业中耗能工业低耗能工业东部27.130.438.0东北39.733.826.4中部49.529.720.8西部56.625.717.7三、各地区的行业能源强度存在较大差距行业能源强度指各行业单位总产值的能源消耗量，由于各地区技术水平、价格水平、企业规模和结构(例如，同样的煤炭采选业，有些地区可能大型厂矿企业比重大，有些地区小厂矿比重高)存在显著差异，导致各地区行业能源强度存在很大差异，直接影响了地区能源消费水平。图4～图7给出了2006年我国11个地区部分行业的万元总产值能耗指标(均按现价计算)，由该图可见，各行业能源强度的地区差异非常大，例如从农业看(图4)，11个地区中，能源强度最高的山西为1.17吨标煤/万元产值，而最低的青海仅为0.15，前者是后者的6倍多。从传统的食品加工业看，云南省的单位产值能耗为4.93，是上海市的9倍，黑色金属冶炼的能耗差别也很显著，云南省是北京市单位产值能耗的7.3倍(图5)。图4各地区农业万元产值能耗图5各地食品制造业万元产值能耗图6各地区黑色金属冶炼业万元产值能耗图7各地区建筑业万元产值能耗行业能源强度的差别一方面与技术水平有关，另一方面仍然与更细分的产业结构有关。例如在农业中，各种种植业和养殖业的能源强度有很大差别，而食品制造业中各种不同的食品种类其能源强度也有很大差别。本研究在第四部分采用尽可能详细的工业内部产业结构分类来进行研究，但限于数据可得性，仍然不能在行业能源强度差别中完全剔除细分结构不同的影响。影响行业能源强度的另一个主要因素在于对于同一种产品，可能有不同的生产工艺，不同工艺的能源强度差别往往很大。例如在水泥生产工艺中，主要有湿法和干法两种工艺，另外还有旋窑和立窑之分，与新型干法水泥能耗相比，湿法水泥能耗高出76%～100%，中空旋窑水泥能耗高出100%，立窑水泥能耗高出12%～20%。各地区的不同工艺生产线所占比重不同，产生了显著的能源强度差别。例如浙江2007年吨水泥综合能耗为91.7千克标准煤/吨(黄勇、冯宗葭：《浙江省水泥工业30年发展成就》http：//)，而新疆2004年则为223.54千克标准煤/吨(数据来源：《新疆生产建设兵团统计年鉴2005》)，是浙江的2倍多。即便生产工艺相同，各地方企业的规模、能源价格水平、企业管理水平等多种因素也影响着行业能源强度。例如2007年，各地方火力发电的综合能耗最低的北京发电煤耗仅为293克标准煤/千瓦时，而最高的新疆411克标准煤/千瓦时，是北京的1.4倍。四、地区能源强度的因素分解能源强度反映国民经济在生产中对能源的综合利用效率，它的变动影响因素可主要归纳为技术因素和结构因素，在此表现为行业能源强度和产业结构(行业产值在地区总产出中所占的份额)。在此我们通过结构分解方法，将各地区能源强度的差异分解为由于产业结构不同而导致的差异和由于行业能源强度差别而导致的差异，从而分析能源强度差异的影响因素和重要程度。为了分析各地区产业结构的差异对能源强度差异的影响，我们根据行业总产值和能源消耗数据建立了以下的分解模型，写成如下：其中下标r表示r地区，下标a表示各地区加总后的整个地区，表示r地区的能源消费总量，表示r地区的总产出，表示r地区的分部门总产出(共i个部门)，表示r地区的分部门能源强度，表示r地区的产业结构。分解公式的第二行将各地区与整个地区的能源强度差异分解为3个部分，第一项表示当行业能源强度相同时，由于产业结构差异导致的总体能源强度差异，第二项表示当产业结构相同时(与整个地区结构相同)，由于行业能源强度差异引起的总体能源强度差异，第三项为剩余项，表示除以上两部分以外的能源强度差异。在实际分解中，由于缺乏完整的各地区行业能源强度数据，这里仅根据全国能源强度和各地区产业结构数据将各地区能源强度与全国的差别分解为由于产业结构不同导致的差异和由于行业能源强度及剩余项导致的差异两部分。为了剔除价格因素，在做因素分解前，我们采用各地区分三次产业的GDP缩减指数(数据来源：中国国内生产总值核算历史资料，中国统计年鉴2007)将分行业总产出数据缩减成1978年不变价水平，以保证相对可比性。(一)2002年各地区能源强度的因素分解结果由于2002年的地区产业结构和能源消耗数据比较完整，所以我们首先用2002年数据进行分析。在这里，各地区产业结构分为1个农业，25个工业、1个建筑业和3个第三产业部门(根据各地区能源平衡表部门划分，包括交通运输仓储和邮电通信业、批发零售贸易餐饮业和其他产业)，25个工业部门的总产出数据是根据各地区2002年投入产出表的行业数据并用《中国国内生产总值历史核算资料》中的数据进行调整得到的，由于根据增加值进行分解有时会出现问题(比如有些地区的部门增加值出现了负数)，因此这里采用各部门总产出数据进行分解。根据上述分解公式，我们可以将各地区能源强度与各地区平均水平的差异分解为由于产业结构引起的差异和由于行业能源强度而引起的差异(含交叉项)两部分，分解结果如表2和图8所示。表22002年地区能源强度的因素分解结果实际单位总产出能耗（吨标煤/万元产值）与全国平均水平的差异产业结构导致的差异行业能源强度与交叉项导致的差异产业结构差异的贡献（%）全国1.1530北京1.11-0.044-0.230.19535.6天津1.08-0.0770.07-0.15-96.7河北1.660.5080.210.3041.6上海0.61-0.542-0.11-0.4321.1江苏0.58-0.575-0.01-0.562.5浙江0.69-0.460-0.23-0.2350.8福建0.81-0.343-0.13-0.2137.6山东0.99-0.1640.07-0.24-44.8广东0.63-0.527-0.25-0.2847.6辽宁1.580.4300.390.0491.4吉林1.970.813-0.010.82-1.1黑龙江2.010.8590.310.5536.3山西4.102.9440.652.3022.0安徽1.410.2600.010.254.6江西1.07-0.0810.10-0.18-118.8河南1.230.0730.14-0.06187.9湖北1.450.297-0.040.34-13.8湖南1.650.4980.060.4412.7内蒙3.232.0810.321.7615.4广西1.590.4380.000.440.1重庆1.910.752-0.150.90-19.8四川1.250.0980.070.0369.7贵州3.762.6060.362.2513.8云南2.271.1140.011.101.3陕西1.330.1720.070.1040.1甘肃1.820.6650.520.1478.6青海3.202.0450.221.8310.6新疆2.631.4790.261.2217.4注：由于全国能源消费总量大于各地区能源消费总量之和，这里的全国单位产值能耗数据是采用各地区能源消费总量之和计算的。资料来源：2