贫困地区电力消费空间分异特征及其影响因素研究_王强

第29卷第5期福建师范大学学报（自然科学版）Vol.29，No.5（2013年9月）Journal of Fujian Normal University（Natural Science Edition）Sept.2013文章编号：1000-5277（2013）05-0094-08贫困地区电力消费空间分异特征及其影响因素研究王强1，2，3，周侃2，3，洪辉2，3（1.福建师范大学地理科学学院，福建福州350007；2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；3.中国科学院研究生院，北京100049）摘要：应用GIS空间数据分析方法，分析了六盘山贫困地区乡镇用电量空间分异特征，揭示了地区海拔高度、经济发展水平、城镇化水平、社会基础设施、产业结构和人口结构对电力消费量的影响，并以此提出了在贫困地区应通过实施电价补贴、推进人口城镇化、控制人口过快增长等政策措施来完善地区电力供给条件．关键词：贫困地区；电力消费；空间分异；影响因素中图分类号：F291文献标志码：AStudy on the Spatial Differentiation Characteristics ofPower Consumption and Its Influencing FactorsWANG Qiang1，2，3，ZHOU Kan2，3，HONG Hui2，3（1.School of Geographical Sciences，Fujian Normal University，Fuzhou350007，China；2.Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，CAS，Beijing100101，China；3.Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China）Abstract：Applying the methods of spatial data analysis with GIS technology，this paper ex-plored the spatial characteristics of power consumption in Liu Pan Mountain poverty-stricken areas，and found the effects of natural environments and social economic conditions on the spatial distribu-tion of power consumption，including the local elevation，level of economic development，level of urbanization and social service，industrial structure and population structure．At last，we put for-ward some policy suggestions to improve the conditions of power supply by implementation of elec-tricity price subsidies，promoting of regional urbanization and controlling fast increasing of popula-tion．Key words：poverty-stricken areas；power consumption；spatial differentiation；influencing factors贫困地区作为资源能源富集、生态脆弱、经济贫困的复合区域［1－5］，是人地关系、能源供给关系研究的焦点地区．一方面，由于贫困地区高端富集型能源开发程度低、能源基础设施建设滞后、传统生物低端燃料依赖度高，区域性高端能源短缺严重制约着贫困地区社会经济发展与人口就业结构转型，另一方面，地区性经济贫困又激化了农户生计对传统生物能源的过度依赖，从而“能源贫困”［6］陷阱现象亦存在于能源富集、经济贫困高度重叠地区（图1）．为此，贫困地区经济发展与能源消费之间的生产关系直接影响着我国社会安全、生态安全等上层结构建设．特别是自中央提出贫困区集中收稿日期：2013-01-22基金项目：国家自然科学基金资助项目（41201171）；福建省科技厅公益类科研院所专项项目（2011R1037－1）；国家基础科学人才培养基金资助项目（J0830521）通信作者：王强（1982－），男，讲师，研究方向为区域可持续发展与能源经济学研究．wangqiang—1102@第5期王强等：贫困地区电力消费空间分异特征及其影响因素研究图1我国贫困地区“能源贫困”陷阱形成示意图Fig.1The diagram of energy －poverty trap in poor areas连片发展重大决策以来，贫困地区经济发展过程中如何加快能源基础设施建设来保障地方生产、生活能源的根本需求，这一问题已成为经济落后地区发展的重点与难点．当前，发展中国家贫困地区能源供需与经济、社会发展和环境保护存在着广泛而又深刻的联系，并在国际上受到普遍关注．国际能源署在其编著的《世界能源展望2004》中，特别指出缓解能源贫困迫在眉睫［6－7］，已成为影响深远的经济、环境问题：由于受农户经济状况、薪材采集成本、家庭人口因素和政策因素等机制影响［8－10］，贫困地区农户生计能源消费方式主要依赖传统生物燃料［11－13］，为此，增加了农户时间投入而损失了生计机会成本［14－16］，降低了农户生计能源消费支出而加大了生态环境承载压力［17－20］．在贫困地区发展替代性商品能源、加快能源基础设施建设就成为未来社会经济发展、农户生计环境改善、国家扶贫攻坚的重要途径［21－22］，其中，电力作为普适性商品能源逐渐成为薪柴依赖型地区社会经济发展的重要支撑基础，但由于贫困地区内部在地理区位、基础设施可进入性、资源禀赋和经济发展基础等发展因素的制约，便捷、高效的商品能源短缺仍是长期存在的民生问题［12，20，23－24］．鉴于以往研究主要集中于贫困地区农村生活能源消费的经济、环境成本研究和影响因素分析，而基于地理分异视角，构建商品能源消费或替代性能源建设的空间格局及其影响因素的相关研究尚不多见，且基于乡镇这一层位的影响因素研究尚待进一步明确与透析．为此，本文基于对六盘山贫困片区所进行的区域电力消费分析与总体思考，分析其电力消费基本空间格局和内在影响机理，以期为贫困地区能源战略取向、民生能源工程空间布局提供理论探讨与技术参考．此外，为了便于文中研究，提出以下立论导向：一般而言，在贫困地区内部，经济发展水平较高的乡镇，能源配套设施相对完善，电力消费量也随之较大，居民对传统生物能源的依赖度就越小，对生态环境的破坏程度也随之越小．1研究区域基本概况宁夏六盘山贫困片区由国家划定的和自治区拓展的集中连片特殊困难地区两部分组成［25］，包括原州区、西吉县、彭阳县、隆德县、泾源县、同心县、海原县，以及盐池县、红寺堡区、中宁县、沙坡头区和灵武市等乡镇地区．另外，文献［4］也指出六盘山贫困片区主体地区即固原市属于“欠发达资源富集区”（即资源丰度显著较高但经济发展又相对比较落后区域）．全区国土总面积5.24ˑ104km 2，占宁夏自治区的78.92%，这一广阔区域长期以来均是宁夏回族自治区的经济低谷地区，2010年，GDP 仅占全自治区总量的29.39%，地方财政收入仅占全区的18.16%，能源消费总量也仅占全自治区的25.74%，产值能耗4.45t 标准煤·万元－1，社会经济发展和能源利用效率远落后自治区平均水平．2010年，贫困区总人口321.51万人，占自治区总人口的50.79%；其中回族人口143.49万人，占自治区回族人口的65.47%．按照2300元扶贫标准，全自治区贫困人口规模为101.5万人，占全59福建师范大学学报（自然科学版）2013年区农村户籍人口的25.6%，占六盘山扶贫片区农村户籍人口的36.7%，主要分布在该地区12个县、市（区）和移民安置区的139个乡（镇）1567个行政村［26］．表1案例区基本概况（2010年）Tab.1The basic description of study area ，2010指标宁夏回族自治区六盘山贫困片区人口/万人632.96321.51面积/万km 26.64 5.24GDP /亿元1689.65496.60贫困人口/万人101.50101.50地方财政收入/亿元153.5527.89能源消费量/万t 标准煤2868.46738.44回族人口/万人219.18143.49三次产业结构比重9ʒ49ʒ4224ʒ37ʒ40产值单耗/（t 标准煤·万元－1）1.63 4.45GDP 增长速度/%13.4711.04人均社会消费品零售额/（元·人－1）6415.602634.26平均家庭人口数/（人·户－1）3.243.70图2六盘山贫困地区高程图Fig.2The altitude map of Liu PanMountain poverty-stricken areas2数据与方法2.1指标体系选择本文中农村生产生活能源消费结构、总量是地方农户消费行为决策与对比的结果［27］，其主要影响因素可概括如下：（1）能源可进入性：能源运输条件与经济成本，直接影响着贫困地区替代能源的可进入性［28］．一般而言，受传统能源分布广、成本低、储量大等特征影响，以及交通、电网、能源运输等基础设施与经济成本制约，贫困地区生产生活能源消费对传统能源依赖性较强，电力能源可进入性则相对减弱．本文基于地区交通条件、地形特征两个视角，验证电力能源可进入性对贫困地区电力消费的影响．（2）社会发展水平：首先，经济贫困是农户优先选择柴薪消费的主要经济因素，收入水平和能源价格在农户能源消费决策过程中具有主导作用．当前，基于经济视角探讨收入水平与人均能源消费之间相关关系的研究较多，但所得结论存在较大争议［29－31］．电力能源作为商品能源对传统生物质能源具有较强的替代作用，且与地区经济发展水平直接相关，总体上经济发展水平较高地区，家庭用于改善生活水平或提升能源消费等级意愿越强烈，从而减少薪材消费．本文从农民人均纯收入来验证电力能源消费与地区经济发展水平之间的相互关系，一般而言，农民人均纯收入直接影响着农民用于购买商品（电力）能源的支付能力，人均收入越高的地区，在相同电价条件下，电力消费支出所造成致贫的风险负担越小，相反，人均收入较低地区居民预防性储备动机较强烈，不会立即把增加的收入用于提升能源消费等级．此外，贫困地区社会发展水平还体现在城镇化程度．城镇是第二、三产业发展和基本公共服务辐射的主要载体，也是电力能源消费的主体，其发展水平高低直接影响着本地居民生活水平和能源消费观念．为此，本文从农民人均69第5期王强等：贫困地区电力消费空间分异特征及其影响因素研究纯收入、城镇化2个指标考察社会发展水平对地区电力消费的影响．（3）地区人口特征：贫困地区人口规模、平均家庭人口、人口区际流动及从业人口结构等人口特征因素也是决定农村能源消费结构的重要影响因素［9，28，32］．本文选取平均家庭人口规模、外来务工人员数量、第三产业从业人口所占比重、第二产业从业人口所占比重等指标来验证地区人口特征对地区电力消费的影响．2.2数据来源与研究方法本文数据来源于《2010年宁夏乡镇经济社会基本情况》，经分析，人均电力消费量空间分异特征不如电力总消费量明显，故本文选择电力总消费量为因变量，并采用以下研究方法开展贫困地区电力消费总量空间结构分析：（1）热点分析．Getis-Ord Gi*是用来检验局部地区是否存在统计显著的高值和低值，可以用地区可视化的方法揭示“热点区”和“冷点区”．其计算式为：G*（d）=∑nj=1（wij（d）xj）/∑nj=1xj，（1）式中：d为距离；Wij （d）为以距离规则定义的空间权重；xi和xj分别是i和j区域的观测值；为便于解释和比较，对G*i （d）进行标准化处理得Z（G*i）=（G*i－E（G*i））/var（G*i），其中，E（G*i）和var（G*i）分别为G*i （d）的数学期望和方差，若Z（G*i）为正，且统计显著，表明位置i周围的值相对较高（高于均值），属高值集聚的热点区，若Z（G*i）为负，且统计显著，表明位置i周围的值相对较低（低于均值），属低值集聚的冷点区［33］．（2）空间自相关分析．检验贫困地区电力消费的空间相关性存在与否，在实际的空间相关分析应用研究中，空间统计学较常使用空间自相关指数Moran’I［34］，其定义如下：Moran'I=∑ni=1∑nj=1Wij（Yi－珔Y）（Yj－珔Y）S2∑ni=1∑nj=1Wij，（2）其中，S2=1n∑nj=1（Yi－珔Y），珔Y=1n∑ni=1Yi，Yi表示第i地区的观测值（如专利数），n为地区总数（如省域），Wij为二进制的邻接空间权值矩阵，表示其中的任一元素，采用邻接标准或距离标准，其目的是定义空间对象的相互邻接关系．一般邻接标准的Wij为：Wij =1当区域i和区域j相邻；0当区域i和区域j不相邻{，图3六盘山贫困片区用电量规模频率分布图Fig.3Frequency distribution of power consumptionin Liu Pan Mountain poverty-stricken areas式中，i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；m=n或m≠n．Moran’I可看作各地区观测值的乘积和，其取值范围为－1≤Moran’I≤1．若各地区间经济行为空间正相关，说明地区间经济行为存在集聚特征；负相关则呈现分散特征．3贫困地区电力消费空间结构特征、影响因素3.1电力能源消费现状空间特征从案例区电力消费现状空间格局来看，贫困地区电力能源消费规模在空间上差异性十分明显．其中，白阳镇电力能源消费总量79福建师范大学学报（自然科学版）2013年图4贫困地区电力消费空间分异的“热点”图Fig.4Hot spots map of power consumption in Liu Pan Mountain poverty-stricken areas最高，达3.864ˑ107kW ·h ，而总量最小的徐套乡仅为 1.1ˑ105kW ·h ，空间差异较大．从Moran's （0.2587，z =8.59，p =0.00）指数来看，也呈现明显的空间集聚态势．乡镇电力消费规模普遍偏小．从宁夏六盘山片区乡镇用电的规模统计特征看（图3），用电规模的频率分布呈现偏态特征，数据背离中心性，形态也缺乏对称性；其偏斜系数（Skewness ）为2.44，远大于0，但中值小于均值，说明有大量的低值数据集簇分布，而高值数据离散分布；其峰值系数（Kurtosis ）为6.47，远高于3，说明用电规模数据有较广离群分布的“肥尾”特征，同时更具有较窄集簇分布的“尖顶”特征．通过空间“热点”探测的可视化分析，可以发现（图4）：宁夏贫困地区北部靠近银川的部分地区用电量较大，而其余地区用电规模较小；在宁夏北部地区的灵武市和盐池县的中心城镇地区形成了电力消费“热点区”，而在西吉县—隆德县两地以及海原县西部地区形成了低电量集聚的“冷点区”；其余部分地区用电量处于一般水平．3.2农村地区能源消费空间分异的影响因素分析本文利用线性回归方法对139个乡镇电力能源消费及其影响因素进行线性回归分析，有关多元线性规划分析方法可见文献［35］，在此不再赘述．其中，本文设定了如下计量经济模型：y =f （x 1，x 2，…，x 13），（3）式中，y 表示乡镇电力能源消费总量，x 1，x 2，…，x 8分别表示8个影响因素，具体表征意义见表2．3.2.1电力能源可进入性从贫困地区分布高程来看，电力能源消费与平均高程呈现负相关，线性假设条件下，海拔每升高1m ，地区电力能源消费平均减少3.1ˑ103kW ·h．本研究发现宁夏贫困地区海拔高度空间分布与农民人均收入之间呈现显著负相关（相关系数r =－0.633），说明高海拔地区居民收入较低，对电力能源消费的支付能力有限，地区电力能源消费也随之较少；从区位条件来看，乡镇电力能源消费与其到县城的距离并未具有明显数量关系，说明贫困地区电力能源消费意愿伴随与县城之间的距离并无逐渐弱化迹象，通过调研发现，距离县城较远地区已完成通电基础设施配套建设．可见，贫困地区电力能源可进入性主要受地方高程影响，而非受距离县城远近影响．3.2.2社会发展条件地区电力能源消费多少与农民人均收入和农业专业合作经济组织个数呈正相关，线性假设条件下，农民人均收入每提升1元，地区电力能源消费平均增加1.3ˑ103kW ·h ，说明经济发展水平的提升在一定程度上促进了地区电力设施建设完善、居民能源结构优化以及生产生活所用电气化普及，地区电力消费需求也必然增大．此外，地区电力能源消费与城市化水平呈正相关，即地区城镇化水平越高，地区总电力能源消费量呈现增长趋势，线性假设条件下，城镇化每提升1个百分点，地区电力能源消费总量平均增加1.3883ˑ106kW ·h．可见，伴随地区城镇化水平的提高，城镇集中用电规模随之增加．3.2.3地区人口特征地区电力能源消费增长与第三产业从业结构比重呈正相关，线性假设条件下，第三产业结构比重每提升1个百分点，地区电力能源消费总量平均增加1.56181ˑ107kW ·h ，而与第二产业从业结构89第5期王强等：贫困地区电力消费空间分异特征及其影响因素研究比重却不相关，说明贫困地区电力能源消费依赖第三产业发展的程度大于第二产业；地区电力能源消费总量与外来人口比重呈现相关关系，线性假设条件下，外来人口比重每提升1个百分点，地区电力能源消费总量平均增加8.0531ˑ106kW·h，说明外来人口集中地区，由于受思想观念、劳动收入和工作性质的影响，对电力能源消费的需求较大；平均家庭人口规模与能源消费呈现负相关，线性假设条件下，每户家庭人口每增加1个人，地区电力能源消费总量便平均减少1.2007ˑ106kW·h，说明地区平均家庭人口规模越大，电力能源消费则越少，根据以往研究结果，家庭人口数量与家庭柴薪搜集的数量越大，为此，对电力能源消费具有替代作用．表2贫困片区电力消费与其驱动因素相关性及OLS模型回归结果Tab.2The correlation coefficient and OLS regression results of power consumption and its driving factors 指标类型指标单位OLS标准化回归系数电力能源可进入性平均高程＊＊（x1）乡镇政府到县政府距离（x2）mkm－0.3120.000社会发展条件农民人均纯收入＊＊（x3）人口城镇化水平＊＊（x4）元·人-1%0.127138.832地区人口特征二产从业结构（x5）三产从业结构＊＊（x6）外来人口比例＊＊（x7）平均家庭人口规模＊＊（x8）%%%人·户－10.0001561.810805.312－120.072注：＊＊表示在5%水平上显著，*表示在10%水平上显著．4政策建议4.1实施贫困地区电价补贴政策由于贫困地区居民经济收入较低，地区居民用电支出经济负担较重，从而多选择柴薪作为能源材料，严重影响了社会经济发展和居民生活条件改善．为此，当地政府可为低收入家庭分配免费电量指标用以改善生活条件，对地区乡镇企业和居民进行用电补贴和税收优惠等财政政策用以优化能源消费结构．4.2推进贫困地区人口城镇化鉴于贫困地区资源开发、城镇化工业化发展对生态环境安全干扰性大，在推进城镇化建设过程中，须开源节流、因地制宜，应以现有的城镇为基础，尽量引导乡镇企业、人口向小城镇集中．这一非均衡人口城镇化发展模式，便于贫困地区集中、高效供电，减少因地理分布分散、电力传输过程中的损耗，减轻贫困地区城乡居民、企业经济负担．另外，通过在医疗保险、子女义务教育、劳动就业、社会保险等方面制定相应制度，建立与经济发展水平相适应的农村养老、医疗和最低社会保障制度，让农民享有与市民平等之国民待遇，使其获得基本权利与保障，也可减轻贫困地区居民生活支出，从而刺激贫困地区居民主动改善能源消费结构的意愿．4.3控制贫困地区人口过快增长人口超载是生态脆弱地区贫困的根源，其根本原因在于贫困地区农户家庭以农业为主，家庭农业生产的投入与土地面积、平均家庭人口规模相关，人口多致使家庭消费支出增多，从而家庭承担经济支出的负担越大，改善生活条件、能源消费结构的经济压力也随之增大．为此，为减少人口增长带来的地区贫困，政府应加强计划生育工作，严格控制人口过快增长，建立健全人口和计划生育利益导向政策体系，扩大“少生快富”工程覆盖面，提高奖励补贴标准，探索建立计划生育家庭社会保障制度．另外，通过农村人口区际流动，可将发达地区先进的能源消费观念带到贫困落后的地方，改变当地居民能源消费观念．99001福建师范大学学报（自然科学版）2013年5结论商品能源是贫困地区工业化、城镇化发展与民生工程、基础设施建设的基础驱动，本文通过对六盘山贫困地区乡镇用电量空间分异特征研究分析与影响因素探究，得出以下结论：（1）贫困地区内部受自然环境、社会经济条件影响，用电规模空间分布呈现明显的差异性，且高用电量地区呈现集聚态势，主要分布在片区北部靠近银川的部分地区，并形成了电力消费的“热点区”，而在距离银川偏远的西部山区，形成了低电量集聚的“冷点区”；（2）海拔越高的贫困地区，电力能源可进入性越差，电力消费越少；（3）贫困地区经济发展水平是影响电力能源消费需求的主要因素，城镇化水平越高、社会基础设施配套越完善的地区，集中用电方式促使地区电力能源消费总量增长；（4）贫困地区第三产业发展较第二产业更依赖电力能源，是促进地区电力能源消费的又一重要因素；（5）外来人口集中地区，由于受思想观念、劳动收入和工作性质的影响，对电力能源消费的需求往往高于外来人口较少的地区；（6）平均家庭人口规模越大，生存成本越高，预防性资金储备就越明显，电力能源消费则越少．参考文献：［1］贾若祥，侯晓丽．我国主要贫困地区分布新格局及扶贫开发新思路［J］．中国发展观察，2011（7）：20－27．［2］佟玉权，龙花楼．脆弱生态环境耦合下的贫困地区可持续发展研究［J］．中国人口·资源与环境，2003，13（2）：47－51．［3］刘刚，沈镭，刘晓洁．资源富集贫困地区经济发展与生态环境协调互动作用初探———以陕西省榆林市为例［J］．资源科学，2007，29（4）：18－24．［4］谢美娥．欠发达资源富集区资源开发收益分配及其制度创新研究［Z］．中国科学院地理科学与资源研究所，2008．［5］熊理然，成卓．中国贫困地区的功能定位与反贫困战略调整研究［J］．农业经济问题，2008（2）：76－80．［6］国际能源署（IEA）．世界能源展望2004［M］．北京：中国石化出版社，2006．［7］朱成章．关注能源贫困———开发可再生能源为建设社会主义新农村服务［J］．大众用电，2006（8）：3－4．［8］乔召旗．西部贫困地区农村发展替代能源研究———基于滇西北的问卷调查［J］．农业技术经济，2010，4：78－85．［9］邰秀军．西部山区农户薪材消费的影响因素分析［J］．中国农村经济，2011，7：85－96．［10］张兴，乔召旗，林郁．西部贫困地区农村能源刚性研究———基于滇西北的问卷调查［J］．西南农业学报，2010，23（3）：948－952．［11］王文烂．中国薪材利用的影响因素分析［J］．中国农学通报，2007，23（12）：386－390．［12］闫丽珍，闵庆文，成升魁．中国农村生活能源利用与生物质能开发［J］．资源科学，2005，27（1）：8－13．［13］Démurger 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