基于电力消费弹性系数的电力需求分析

《云南社会科学》２００７年第１期ＳｏｃｉａｌＳｃｉｅｎｃｅｓｉｎＹｕｎｎａｎＮｏ．１改革开放以来，我国电力供需均快速增长。

“六五”期间，ＧＤＰ年均增长速度超过用电量４．６个百分点，电力增长相对滞后，全国出现大范围缺电局面；“七五”期间国家出台鼓励多家办电政策，使电力建设大大加快，用电增长速度超过ＧＤＰ增长速度的０．７个百分点，但全国缺电局面并未改变；“八五”期间电力建设高速增长，年均新增装机约１６００万千瓦，在满足经济高速增长（年均增长１２％）的同时，大大缓解了全国范围的缺电局面，但地区间电力供需不平衡的矛盾开始显现，华东、华北、华中等部分地区电力供需较紧张，拉闸限电时有发生；“九五”期间，随着国民经济结构的调整，电力供需状况缓解的范围逐步扩大到全国范围，出现低用电水平下的“买方市场”；“十五”前两年用电增长迅猛，大大超过预测。

２００３年，我国电力行业虽然取得了良好的发展，电力生产大幅增长，但是电力需求快速增加导致电力短缺愈加严重，拉限电范围进一步扩大，全国２３个省的电网出现拉闸限电［１］。

２００４年的电力供需形势成为１９９０年以来最为严峻的一年，全国有２６个省级电网拉闸限电。

但随着近年来电力建设速度的高速增长，２００５年下半年拉闸限电省份减少到１８个，２００６年只有少数省份在高峰时段出现拉闸限电，预计２００７年部分省份会出现电力盈余［２］。

电力是一种敏感性商品，因为它会影响社会的稳定性和投资环境，对于中国这样一个快速增长的经济体来说，如何避免未来的电力短缺和过剩已成为一个重要的问题［３］（Ｐ２８）。

电力工业是关系国民经济命脉的重要行业，电力工业的发展是国民经济发展和社会进步的重要基础，其发展速度与国民经济的发展水平直接相关，保证电力的稳定、安全供应，是国民经济发展的基础，也是电力工业发展的最高目标。

本文采用计量经济学手段，从电力消费弹性系数角度对中国电力供需进行研究和分析。

一、电力消费弹性系数电力工业与国民经济之间发展速度的比例关系通常用电力消费弹性系数表示。

所谓电力消费弹性系数是指一定时期内电力消费的年平均增长率与国民经济年平均增长率的比值，是国民经济诸多数量关系中的一个重要变量，它的变动是一定时期经济增长、结构变化、技术进步、供求关系等相关因素共同作用的结果。

为方便计算，前者可用电量年平均增长率表示，后者可用国内生产总值的年平均增长率表示，则电力消费弹性系数Ｋ的表达式［４］（Ｐ２６）为：电力消费弹性系数（Ｋ）＝电力消费量年平均增长速度（ＡＥ）／国民经济年平均增长速度（ＡＰ）若确定了计划期的电力消费弹性系数，根据同期国内生产总值的发展速度Ｐ和基准年的用电量Ｅ０，则可预测计划期ｔ年末的用电量Ｅｔ：Ｅｔ＝Ｅ０（１＋ＫＰ）ｔ基于电力消费弹性系数的电力需求分析蔡树文（南开大学国际经济研究所，天津３０００７１）摘要：通过理论分析和实证分析系统地研究了我国电力消费弹性系数的内在变化机制，建立了电力消费弹性系数的时间序列预测模型和影响电力消费弹性系数的回归模型。

研究发现，二次产业产值占ＧＤＰ的比重与电力消费弹性系数呈正相关；二次产业产值占ＧＤＰ的比重对电力消费弹性系数的影响具有滞后两期的经济惯性；能源消费结构对电力消费弹性系数不存在显著影响；霍夫曼比例对电力消费弹性系数存在显著负效应。

关键词：电力消费弹性系数；霍夫曼比例；单整性中图分类号：Ｆ４２６．２文献标识码：Ａ文章编号：１０００—８６９１（２００７）０１—００５３—０５收稿日期：２００６－１０－１１作者简介：蔡树文（１９６３～），男，南开大学国际经济研究所在读博士研究生，主要从事能源与可再生能源研究。

分析世界各主要工业发达国家１９５０～１９８６年电力消费弹性系数的变化情况，这些国家在相当一段时期的电力消费弹性系数都是大于１的。

从２０世纪８０年代后期开始，一些工业化国家出现了电力消费弹性系数小于１的情况［１］。

可以看出，在不同的经济发展时期，产业结构、工业内部结构变动趋势以及居民生活用电水平不同，会导致不同时期的电力消费弹性系数各不相同。

在重工业化时期，电力消费弹性系数一般大于１；高加工化时期减小，但由于居民生活用电水平的迅速提高，该系数也会大于１；进入工业化后期，电力消费弹性系数一般小于１。

电力消费弹性系数是一个十分活跃的因素，我国建国以来各年的电力消费弹性系数呈波动态势，反映出不同年份、不同经济结构对电力需求增长牵动的强弱变化。

改革开放前，我国电力消费弹性系数波动很大，规律性不强；改革开放后，我国电力消费弹性系数波动较小，基本在１上下波动。

１９９１～１９９９年电力消费弹性系数年平均为０．７４，小于１的主要原因是产业结构调整，即工业内部结构调整所致，高耗能产业比重的逐步减小是导致１９９１～１９９９年电力消费弹性系数小于１的主要原因。

从２０００年开始，每年电力消费系数均超过１，并且逐步攀升。

２００４年电力消费弹性系数高达１．５３，远高于前２０年平均水平，而２００５年电力消费弹性系数为１．３１９［１］，［５］（Ｐ７）。

参考发达国家水平，长期来看，该系数保持在０．８～１．２是一个比较正常的水平［１］，但由于我国处于一个重工业化阶段，工业保持快速发展，特别是高耗电行业的发展决定了我国电力消费系数也将处于一个比较高的水平。

我国在１９８３～１９８４年、１９９７～１９９９年曾两次开展关于电力消费弹性系数问题的讨论［６］。

第一次是针对国内１９７０～１９８４年持续１５年的严重缺电局面，对电力弹性系数进行论证，结论是电力消费弹性系数要大于１，电力工业才能满足国民经济发展的需要，到２０００年发电量至少为１３０００亿千瓦时，相应的发电设备容量应达到２．６亿千瓦。

这个论证为扭转我国电力严重短缺局面立下了汗马功劳，到２０００年我国电力装机容量达到３．２亿千瓦，年发电量达到１３６８４亿千瓦时［１］；第二次是１９９７～１９９９年，当时国内电力供求趋于缓和，电力消费弹性系数急剧下降，讨论是针对应当如何看待电力消费弹性系数问题展开的。

笔者认为，要经济合理地确定电力消费弹性系数，必须从分析影响弹性系数的因素出发，建立相应的计量经济模型。

这里首先应用时间序列计量经济分析方法来研究电力消费弹性系数的内在变化机制。

１．电力消费弹性系数的单整性为了建立电力消费弹性系数的ＡＲＭＡ模型，必须检验电力消费弹性系数时间序列的单整性，即检验该序列是否为稳定的随机过程。

为此，采用Ｎｇ－Ｐｅｒｒｏｎ的ＭＳＢ单位根检验和ＤＦ－ＧＬＳ检验以及ＫＰＳＳ稳定性检验，对１９８５～２００５年的电力消费弹性系数数据，应用ＥＶｉｅｗｓ５．０软件进行统计检验，检验结果如表１所示。

表１电力消费弹性系数序列的稳定性检验结果注：“＊”表示在１０％的显著性水平下拒绝了零假设。

由表１的结果可见，两种单位根检验均拒绝了电力消费弹性系数序列存在单位根的零假设，并且，ＫＰＳＳ检验不能拒绝属于平稳过程的零假设。

即该序列是稳定的随机过程。

２．电力消费弹性系数的ＡＲＭＡ预测模型由于电力消费弹性系数序列是一个稳定的过程，所以可以建立ＡＲＭＡ模型揭示该序列的内在变化机制。

应用Ｅ－Ｖｉｅｗｓ５．０软件进行模型估计，得到ＡＲＭＡ模型：Ｋｔ＝１．８７５Ｋｔ－１－０．８４８Ｋｔ－２－１．７４８ｕｔ－１＋ｕｔ（１）（８．５２１）（－３．５２２）（－２．９５）Ｑ（６）＝７．５６８，ＡＲＣＨＬＭ＝０．０１，ＡＩＣ＝０．０６，Ｌｏｇｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ＝２．４４５通过Ｑ－统计量检验残差序列不存在自相关性，并且ＡＲＣＨＬＭ检验也说明残差序列的样本方差不存在条件自相关。

所以，这里建立的电力消费弹性系数的ＡＲＭＡ模型是一个较合理的计量模型，并且利用该模型可以对２００６年的电力消费弹性系数进行预测，预测值为１．３６６。

可以推测，未来几年我国电力消费需求短缺的局面将得以缓和。

二、电力消费弹性系数影响因素的理论分析从理论上分析，影响电力消费弹性系数的有以下几个因素。

１．产业结构的影响产业结构直接影响用电结构，如重工业所占比重较大，而轻工业和第三产业比重较小，会使电力消费弹性系数增大；随着产业结构的调整，我国国民经济从“重”向“服务业”转变，大力发展第三产业，电力消费弹性系数可能下降。

由于不同产业、不同产品具有不同的耗电量，即使国内生产总值等比例增长，电力消费增长率也是不同的［７］（Ｐ５９～６０）。

因此，产业结构向第三产业演变的电力消费弹性系数将逐步降低。

回顾改革开放以来中国经济的增长历程，在中国经济取得快速增长的同时，产业结构也发生了显著的变化［１］。

一次产业的产值占ＧＤＰ总值的比重不断下降，由１９７８年的２８．１％下降到２００４年的１５．２％；二次产业的产值比例则不断上升，由１９７８年的４８．２％上升到２００４年的５２．９％；三次产业的产值比重也在不断上升，由１９７８年的２３．７％上升到２００４年的３１．９％。

这一时期中国的经济增长是以二次产业特别是制造业的快速发展为核心的。

从２０００年开始，二次产业的产值比重一直保持在５０％以上，且呈不断上升的趋势，特别是２００２年以来，中国工业化进入重工业加速发展的时期，二次产业的产值比重迅速提升，而２００２～２００５年间三次产业的产值比重则略有下降。

在中国工业化的背景下和经济增长的过程中，工业特别是重工业的比重增长导致了工业用电比重和重工业用电比重也大幅度增加，重工业用电增速高于轻工业用电增速的差距越来越大。

２００４年，二次产业消费电能的比重高达７４．９％，二次产业用电增长对全社会用电增长的贡献率已达到８１．０１％。

轻、重工业用电增长分别为１３．８％和１７．０７％［１］。

因此，产业结构中二次产业占ＧＤＰ的比重与电力消费增长率具有高度的正相关性。

２．能源消费结构的影响随着经济的发展，电能消费在一次能源总消费中所占的比重逐年提高，发达国家已达到３５％～４５％［１］，我国也从１９８０年的２０．６％增加为２０００年的４１．７２％，接近２０００年全世界４４．３％的水平［１］，终端能源消费将逐步向电力转移。

用电量增加迅速，而国民生产总值不能相应增加，必然引起电力消费弹性系数增大。

３．人民生活用电水平的影响随着人民生活水平的提高，住宅建设水平连年上升，家用电器种类繁多并逐步普及，使生活用电增长加快，其速度大大高于总需求电量的增长速度。

据统计，２００１年之前，我国人均生活用电增长率均大于全社会用电增长率，只有近两年人均生活用电增长速度才慢于全社会用电的增长。

如２０００年全社会用电增长１１．３６％，而人均生活用电增长率却达１２．１１％［１］。

而且电网电力峰谷差也越来越大，这必将导致电力消费弹性系数增大。

另外，从城镇居民家庭人均可支配收入（１９７８＝１００）和人均电力消费量数据可见，随着经济的进一步发展，我国居民（商业）用电仍将保持高速增长的态势。