第二节 我国的能源消费效率
根据世界能源委员会的定义,能源效率的提高是指能源转换设备由于技术革新,在使用较少的能源情况下能够提供同样的能源服务。能源的消费效率一般通过能源消耗强度和能源消费弹性系数衡量。所谓能源消耗强度,就是指单位产出的能源消耗量,即能源消耗总量同产出总量之间的比值。通常情况下,都会选择GDP来作为衡量产出的标准。所谓能源消费弹性系数,就是指能源消费增长速度与国民经济增长速度之间的比例关系,即能源消费量变动的百分比与国民经济增长的百分比之间的比值。另外衡量能源效率还可以使用能源系统总效率这个指标,该指标由三部分构成:开采效率、中间环节效率和终端利用效率。能源效率为中间环节效率同终端利用效率之积,而能源系统总效率为开采效率同能源效率的乘积。王庆一(2005)在《中国的能源效率及国际比较》中详细分析了中国1980~2002年的能源系统总效率。蒋金荷(2004)分别分析了中国的能源消耗强度和能源系统总效率两个指标。
由于本部分研究的对象为能源在经济增长中的作用,因此舍弃更加注重物理利用效率的能源系统总效率这个指标,而把更能体现能源与经济间关系的能源消耗强度和能源消费弹性系数作为研究的重点。
一 能源消耗强度
能源消耗强度为单位产出的能源消耗量,能源消耗强度越高就意味着单位产出的能源消耗量越大,也就说明能源的利用效率越低,反之亦然。可以通过两种方法来计算能源消耗强度:汇率法和购买力平价法。由于各国汇率制度的不同,普通汇率法计算出的能源消耗强度可信度不高,无法从真正意义上反映一个国家的能源效率,因此近些年,由购买力平价法计算出的能源消耗强度更受国际社会的欢迎。
史丹和杨红亮(2008)指出,如果按照汇率法来计算单位GDP能耗,中国的能耗水平是世界平均水平的3.3倍,印度的1.2倍,美国的3.5倍,德国的5.6倍,日本的7.2倍。但如果按照购买力平价法来计算,中国的能耗水平只是美国的0.82倍,德国的1.05倍,日本的1.2倍。可见,两种不同的计算方法计算出的能源消耗强度的差别还是相当大的。如果直接用物理量能耗指标进行比较,中国的GDP能耗和欧洲1990年的能源消耗强度是基本相当的,大致相当于日本20世纪70年代的水平。
Key World Energy Statistics 2010所报告的结果与本部分开始时所提到的结论基本相同:若按照汇率法来计算中国的能源消耗强度,除俄罗斯和前苏联国家外,中国的能源消耗强度明显高于其他国家和地区,是日本的7.5倍,美国的3.75倍,世界平均水平的2.5倍。若按照购买力平价法计算,中国的能源消耗强度基本与美国持平,但比美国略低,也低于非OECD欧洲国家的平均能耗水平,且低于世界平均水平。但与英国、德国、日本等发达国家相比,中国的能源消耗强度仍处于较高水平。同时中国的能源消耗强度也略高于巴西、印度等发展水平相当的国家。从世界范围来看,俄罗斯、前苏联国家、沙特阿拉伯和中东等能源储量相对丰富的国家的能源消耗强度明显高于其他国家。
通过购买力平价法计算的中国能源消耗强度已经低于世界的平均强度,甚至低于有些发达国家的能耗水平。我们应该看到在过去几十年中中国在能源利用效率上取得的成绩,美国伯克利劳伦斯国家实验室中国能源小组主任Marklevine指出,1980~2006年,中国经济规模增长了10倍,而能源消耗强度只增长了4倍,这足以说明中国在能效和节能方面取得的成绩。
虽然按照购买力平价法和实物形态的测量,中国的能源消耗强度并不高,且中国近些年在能源利用效率上也取得了比较显著的成就。但不可否认,目前中国的能源消耗强度仍旧维持在较高的水平,能源的利用效率仍有待提高。
能源消耗强度同经济增长的关系,很多学者都进行了研究。传统的理论认为能源消耗强度同经济增长之间存在“倒U”形关系,即存在一个临界点,在这个临界点之前能源消耗强度随着经济增长而上升,但当经济发展水平超越这个临界点后,能源消耗强度会随着经济发展而减弱。
对于这条“倒U”形曲线是否存在,或者说对于哪些国家在哪个发展阶段存在,成为了环境经济学一直在讨论的热点问题,尚无定论。毋庸置疑,经济增长的确影响着一个国家的能耗水平。随着国家工业化进程的加深,必然会造成更多的能源消耗量,而在工业初期“量”上的增长成为追求的目标,能源消耗强度的上升就不可避免。而当经济发展到一定水平,随着新工艺、新产品的研发成功和物质生活条件的逐步满足,就要求经济增长在“质”上做文章、下功夫。同时,地方、全国以及全球性法律法规的健全也从客观上要求降低单位GDP增长的能耗水平,这就会使得能源消耗强度下降。可以说降低能耗是每一个经济体发展过程中的大势所趋。但在短期中,各个国家的自然地理条件、能源结构构成、技术发展水平、国际环境变化等因素均会造成能耗水平偏离这种长期趋势。
对中国经济和能源消耗数据进行测算,我们以人均GDP来代表经济发展水平,运用1978~2009年的数据进行估计,得到如下测算结果(括号中为统计量的t值):
从上述估计结果来看,二次项前的系数为正,且在统计上是显著的。这就意味着中国经济发展同能源消耗强度之间还没有呈现“倒U”形关系,即在过去30年中,随着经济的发展,中国的能源消耗强度的增速也逐步增大,这也从一定程度上体现了中国经济增长过程中的粗放型特征。因此,中国必须经历发展方式的艰难转变,抓住新一轮科技革命提供的历史机遇,大力发展工程科技,充分依靠技术创新和技术进步,大幅提高全要素生产率,同时大力推进社会、经济和政治体制改革,才能在未来20年里推动中国经济的健康、快速、可持续发展,避免落入“中等收入国家陷阱”。
二 能源消费弹性系数
能源消费弹性系数是能源消费量变动的百分比与国民经济增长的百分比之间的比值。当能源消费弹性系数大于1时,即能源消费量变动的百分比大于国民经济增长变动的百分比时,意味着计算期内经济增长所导致的能源消费量较大。经过各国家实际经验数据的验证,随着科学技术的发展和能源利用效率的提高,能源消费弹性系数会出现“倒U”形趋势,我国也不例外(见图1-1)。
图1-1 我国能源消费弹性系数
注:断点处是因为1997年、1998年的能源消费量增长速度为负,从而导致能源消费弹性系数为负。
资料来源:《中国统计年鉴》(2010年)。
从图中可以看出,在1996年之前,我国的能源消费弹性系数是基本稳定的,都保持在0.5左右,这意味着经济每增长1个百分点,所消耗的能源只增长0.5个百分点。在1997年和1998年,随着我国经济的增长,整个国家的能源消费水平不升反降,这主要是因为1997年亚洲金融危机导致大量企业停产倒闭,从而使得能源消费量出现大幅下滑。1999年后,整体经济开始复苏,能源消费弹性系数也随着提高,从1999年的0.16上升到2004年的1.59,之后又呈现下降趋势,2008年降至最低点0.41,2009年能源消费弹性系数有所上涨,达到0.57。
通过上述分析可知,当前我国在能源消费效率方面已经取得了一定成绩,按照购买力平价法计算,我国的能源消耗强度已低于美国,也低于世界的平均水平。从能源消费弹性系数来看,我国在经历了1999~2004年的上升区间后,已经进入下降区间。但是,从能源消费总量上看,依旧保持连年上升的态势。随着我国工业化和城镇化的快速推进,“十二五”期间我国能源形势依旧严峻。