能源效率研究综述

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那么 ,接下来的问题就是 :能源效率和经济增长之间又 存在什么样的联系 ? 是不是能源效率在经济发展过程中会 一直这样保持改进呢 ?
如果我们以能源消耗强度作为能源效率测度指标的话 , 按照发达国家经济发展的经验来看 ,能源强度与经济发展水 平之间呈现出倒 U 型曲线的关系 ,也就是著名的库兹涅茨曲 线 。这是因为在经济发展水平较低的时期 ,工业能源使用量 几乎可以忽略不计 ,因而工业能源消耗强度接近于零 。当工 业化生产进入最高峰时期 ,工业能源消耗强度会明显提高 ; 在工业化的过程中 ,由于持续的产品革新 、新工艺的采用 ,以 及新兴部门的出现和发展 ,会导致能源强度开始由上升逐渐 稳定并呈现下降趋势 ;而进入后工业化时期 ,随着经济结构 由工业主导型产业转向服务主导型产业 ,能源消耗强度则会 出现持续下降 (N akicenovic et al, 1998) 。
二 、经济发展中的能源效率
经济发展过程中是否会受到资源 /能源的约束 ? 如果约 束存在 ,其约束的机制是什么 ? 以及进一步如何解除这种约 束 ? 这些问题 ,目前受到了广泛的关注 。要回答上面的问题 就首先要弄清楚资源在经济发展的地位 ,资源 /能源与经济 发展之间的因果关系 ,以及资源 /能源的使用状况 。
很多学者从不同的侧面 ,对不同的国家 ,运用不同的方 法进行了验证 。他们 ( Gall, 1998; M edlock 和 Soligo, 2001; Phillip , 1998)发现 :能源强度在经过一个峰值平台后会随着 收入水平的增加而趋于下降 ,能源强度和收入水平之间呈现 一种倒 U 型关系 。当然 ,并不是世界上所有国家的数据都支 持这种结论 。Grossman和 Krueger(1994)在基于国别样本数 据的研究表明 ,能源强度在低收入国家随着收入增长而增 长 ,在高收入国家则随着收入增加而减少 ; Phillip ( 1998)在 对 Sub - Saharan Africa和全球 38 个国家截面数据样本数 据分析中发现在非洲地区能源强度与人均 GDP呈现 U 型曲 线 。产生这种情况的原因很可能在于 ,这些低收入国家的工 业发展起步较晚 ,基本上处于初期阶段 ,样本数据时间短 ,因 此 ,还不能完全和工业化进程已经达到一定程度的国家的样
本数据具有同样的解释能力 。
三 、能源效率的影响因素
王庆一 (2003)把能耗强度的主要影响因素概括为 6 个 方面 :自然因素 、体制因素 、价格因素 、技术因素 、社会因素和 政策因素 。而目前 ,在研究能源效率影响因素中应用比较多 的指数分解分析方法 ,把能源效率的影响因素归结为主要的 两个方面 ,即结构性因素和技术性因素 。由于能源作为一个 复杂经济系统中的要素投入 ,其产出效率必然受多种因素的 影响 。研究者们也大多根据研究的需要来考察 、设置因素变 量 。因此 ,其他的影响因素划分及分析 ,这里不再一一列举 。
1. 能源价格对于能源效率的影响 价格对能源强度有两方面的影响 :一是产出效应 ,在一 个开放的市场中 ,能源价格上升会使需求减少 ,能源密集产 品更贵 ,结果使能源强度下降 ;二是替代效应 ,如果能源相对 于其他生产要素变得更贵 ,生产者会选择能效更高的技术 , 从而促使能源强度下降 。如果价格不变 , 则会有“回弹效 应 ”,即能效提高与能源强度下降不同步 ,若能效提高 10% , 能源强度下降不到 10% (王庆一 , 2003) 。 作为市场配置资源中最重要的指标 ,能源价格对于能源 效率的 作 用 自 然 受 到 最 多 学 者 的 关 注 。B irol 和 Kepp ler (2000)运用经济学相关理论阐明 ,价格是决定能源效率的关 键变量之一 。虽然 ,他们没有进行实证检验 ,但从其提供的 一些相关证据可以发现 :在世界 49个国家中 ,电力相对价格 与工业 能 源 强 度 之 间 存 在 很 强 的 负 相 关 。 Coenillie 和 Fankhau se r ( 2004 )关于中东欧与前苏联一些转型经济国家的 比较研究发现 ,能源价格上涨和企业重组是提高能源利用效 率的主要动力 。 Fisher - Vanden等人 ( 2004 )在关于中国大 中型工业企业所作的一项研究中发现 ,能源价格的相对上 升 、研发支出 、工业部门的所有制改革以及产业结构调整 ,是 中国能源强度下降的主要动力 。其中 ,能源强度降低 54. 4%归功于能源价格调整的结果 , 16. 9%是研究和开发的结 果 ,还有 12. 1%则源于所有制形式的不同 ,其余则归结于工 业所占份额的变化 。国外更多的文献集中在了能源相对价 格变化所引起的要素间替代所带来的能效变动方面 (Cho等 人 , 2004; Pindyck, 1979; Harvey 和 M arshall, 1991 ) 。如 W elsch和 Ochsen ( 2005)对 1985 - 1990 年期间的西德能源 数据进行了分析 。他们将能源强度的变化分解为预算效应 、 要素替代效应 、技术变化效应及外贸效应 。据他们估算 ,要 素替代 、技术变化与外贸对能源强度年度波动性的贡献比例 为 66∶30∶4。 国内学者对我国因能源定价体系不合理 ,能源价格扭曲 所导致的能源效率低下 ,也多有研究 ,但多以定性分析为基 础 ,少有理论解释和实证检验 。张卓元 ( 2005)指出 ,我国高 投入 、高消耗 、高排放 、低效率的粗放型增长方式之所以难以 转变 ,是因为我国的生产要素价格和资源产品价格长期受国 家管制 ,严重偏低 。杨洋等 ( 2008)对中国 1978 - 2006 年数
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率这一因素 。如果能源效率水平在一段时间提高较快 ,那么 随着经济增长 ,能源的消费量可能出现不增长 ,甚至下降的 情况 。中国在 1996年到 2000年期间 ,在伴随着经济高速增 长的同时 ,能源消费就出现了下降 。这曾经引起了不少国外 学者的不解 ,质疑中国在这一段时期经济统计数据的真实 性 。有学者对此做出了解释 ,指出造成中国能源弹性系数与 经验数据不符的主要原因是发生在中国那一时期的经济结 构的巨大变化使能源效率有较大提高 。再加上由于中国的 能源消费过于集中在工业生产部门 ,一旦出现经济疲软就会 使能源 消 费 大 幅 度 下 降 (史 丹 , 1999 ) 。张 宗 成 和 周 猛 (2004)认为中国改革开放初期 ,能源效率改进潜力巨大 ,存 在着 X低效率的状况 ,是经济体制改革导致了能源 X低效 率的改进 ,从而能源效率获得了大幅跃进 ,使得高经济增长 与低能源消费同时出现 。 Fisher - Vanden 等人 ( 2004 )也专 门就中国 1997—1999 年大中型企业的面板数据进行了分 析 ,其结论也认为中国能源效率的改善是能源消费降低的重 大原因 。众 多 学 者 如 施 发 启 ( 2005 ) 、赵 丽 霞 和 魏 巍 贤 ( 1998 )等的研究也都支持了中国从改革开放以来能源效率 改进的观点 。显然 ,能源效率的改观是那一时期中国能源消 费弹性系数下降的一个重要因素 。
气等 )和贮运称为中间环节 。终端能源消费等于一次能源 消费量扣除能源工业自用能源以及加工 、转换 、贮运损失后 , 供终端用户使用的能源量 。中间环节效率与终端利用效率 的乘积即通常所说的“能源效率 ”。
设 E 表示初始能源 ; Ee 表示终端能源 ; Eu 表示终端有 效能 。则 :
中间过程能源效率 :η1 = Ee / E; 终端能源效率 :η2 = Eu / Ee ; 全社会系统能源效率 :η =η1 ·η2 测度能源的物理效率通常采用热力学指标来表示 ,按照 不同的测度方法 ,具体又可分为热力学第一法则效率和第二 法则效率 。其中第一法则能源效率也叫热量效率指标 , 这 种测度方法不对各品种能源加以区别 ,其表达方式是在生产 过程中所有能源的投入热值和最终产出的有效热值之比 。 这种方法便于进行能源的宏观考察以及对各种耗能设备进 行技术比较 ,但不适合用来分析能源中的结构性问题 。第二 法则效率的定义为 :实际的能源热能效率同“理想的 ”最小 能源热能效率之间的相对效率 ,是一个无量纲的比值 ,当能 源使用最有效时 ,这个比值为 1。这种方法的优点是 ,它可 以揭示现实中能源使用存在的问题 ,也便于从微观角度和技 术角度考察能源使用情况 ,但其局限性也是很明显的 ,即不 能进行宏观考察 。
收稿日期 : 2010 - 01 - 18 作者简介 :李 峻 (1970—) ,男 ,湖南衡阳人 ,南华大学经济管理学院讲师 ,博士生 。
张 晟 (1983—) ,女 ,湖南衡阳人 ,南华大学经济管理学院讲师 。 邓仕杰 (1968—) ,男 ,湖南娄底人 ,南华大学经济管理学院讲师 。
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2. 能源经济效率 。一个国家或地区的能源效率指标用 国民经济 GDP能耗来表示 。国民经济 GDP能耗是指增加单 位 GDP的能源需求 。能耗强度表征的是单位经济活动所消 费的能源 ,它与经济发展水平 、产业结构 、能源结构以及科学 技术水平有关 。能源的经济效率往往是一个混合指标 ,其中 产出是按照市场价格计算的 ,能源投人是按照传统的热量单 位计算 。该指标可用于测量不同层次的经济活动效率 ,包括 微观的生产以及宏观的部门甚至国家层面 。该指标主要有 两种形式“能源 / GDP”,或者“GDP /能源 ”,前者往往叫做 能源消耗强度 ,后者则是最常用的能源生产率 ,这两者互为 倒数 ,都可以用作测量部门或者国家的能源效率指标 。能源 生产率是对传统资本生产率和劳动生产率分析的一种补充 , 对于考察能源在经济中的作用更有效 。由于这一指标能够 满足学者们对能源从不同侧面进行研究 ,因此 ,使用频率很 高 。目前 ,大多研究文献都是以这个指标来表示能源效率 。 本文所指的能源效率 ,也是指能源的经济效率 (即能源生产 率或能耗强度 ) 。但是 ,仍然有不少学者对这一指标提出了 质疑 ,他们 (Jenne和 Catell, 1983; Boyd和 Pang, 2000)指出 , 能源生产率或者能耗强度指标本身包括了太多的结构性因 素 ,如产业结构变动 、能源投人结构的变化 ,或者能源价格的 变动 ,这些都将显著影响指标值的大小 ,对于分析能源的技 术效率产生了严重的干扰 , 因此使用生产率这一指标难以 真正体现出“效率 ”因素 。此外 , Patterson (1996)认为 ,对于 能源生产率指标 ,它只是衡量了能源这一单要素与经济产出 之间的一个比例关系 ,没有考虑其他投人要素的影响 ,但在 生产中 ,最后的经济产出是和所有投人的要素相关联的 ,因 此仅仅将能源与产出比值作为测度能源效率的一个指标存 在很大的局限性 。
第 9卷 第 2期 2010年 04月
邵阳学院学报 (社会科学版 ) Journal of Shaoyang University ( Social Science Edition)
■ 经济 ·管理研究
wenku.baidu.com
能源效率研究综述
李峻 , 张晟 , 邓仕杰
(南华大学 经济管理学院 , 湖南 衡阳 421001)
Vol. 9 No. 2 Ap r. 2010
摘 要 :文章对能源效率概念的界定 、能源效率与经济发展关系 、能源效率的影响因素及其相关方面的国内外研究成果 进行了系统的归纳 ,并简要评论 ,最后指出现有研究中还需改进的地方 。
关键词 :能源效率 ;结构性因素 ;技术性因素 中图分类号 : F062. 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 1012 (2010) 02 - 0033 - 06
在当代的经济发展过程中 ,资源 /能源的地位是不需要 再过多讨论的 。关于能源与经济之间的因果关系 ,目前的理 论界似乎并没有一个确切的答案 。从现有的研究结果来看 , 同一时期的不同国家 ;不同时期的同一国家 ;以及同一时期 、 同一国家采用不同研究方法 ,都会得出经济与能源之间不同 的因果关系 。篇幅所限 ,这里不再赘述 。
一 、能源效率
王庆一教授 (2001)把衡量能源效率的指标分为经济能 源效率和物理能源效率两类 。经济能源效率指标又可分为 单位产值能耗和能源成本效率 。物理能源效率指标可分为 物理能源效率和单位产品或服务能耗 。
1. 物理能源效率又称技术物理效率 ,根据联合国欧洲经 济委员会的定义 :在能源开采 、加工 、转换 、贮运和终端利用 的活动中所得到的起作用的能源量与实际消耗的能源量之 比 。能源加工 (选煤 、炼油等 ) 、转换 (发电 、产热 、炼焦 、制
一般来说 ,就整个经济发展速度和发展水平来讲 ,一个 国家或地区国民经济的增长速度同其能源消费增长速度都 保持着一定的正比例关系 ,即随着国民经济的发展 ,能源消 费量也要相应增加 ,否则国民经济发展就要受到影响 。这种 观点似乎获得了比较一致的认同 。但是 ,从理论上讲 ,以上 说法未必准确 。对能源的使用量的考察 ,还必须考虑能源效
在未来一段时期内 ,中国的经济将会保持以较高的速度 增长 ,城市化进程也会加快 。中国的经济 —能源 —环境问题 将变得更为突出 ,严重的问题在于 :一方面能源供应跟不上 经济增长的需要 ,另一方面又存在能源浪费严重和效率低下 的状况 。因此 ,如何提高能源效率是当前中国所面临的首要 任务 。
国外对于能源效率的研究要早于国内 ,研究也比较系统 和深入 ,已经积累了丰富的研究成果 。国内从 20世纪 90年 代中后期以来 ,能源效率问题开始成为热点领域 ,出现了一 批优秀的研究成果 。但整体而言 ,与国外的研究还存在一定 差距 。因此 ,就这一领域 ,对国内外的成果做一个系统的梳 理和归纳是十分必要的 。
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