我国能源效率的影响因素_文献综述

第28卷 总第121期科学 经济 社会

Vo.l 28,Su m No .121

2010年 第4期

SCI ENCE ECONOMY SOCI ETY

No .4,2010

收稿日期:2010-06-28

基金项目:辽宁哲学社会科学基金(L09CJ L033),辽宁省教育厅高校科研基金(2009B038),中央高校基本科研业务费文科基地项目

(DUT10RW 103),引进人才科研专题资助(852004)。

作者简介:袁鹏(1981 ),男,四川荣县人,博士,硕士生导师。研究方向:产业发展与环境治理。

我国能源效率的影响因素:文献综述

袁 鹏,程 施

(大连理工大学经济学院,辽宁大连 116024)

摘 要:论文综述了我国能源效率影响因素的国内研究文献。现有文献主要集中于研究产业结构、能源消费结构、技术进步、对外开放对能源效率的影响。关于产业结构变动的影响方向和程度还存在争论;在能源消费结构的影响方面,多数研究发现煤炭相对比重的下降有利于提高能源效率;对于技术进步和对外开放的影响,基本上也是持肯定的观点。此外,还有少数文献研究了市场经济体制、能源价格、所有制结构等因素对能源效率的影响。关键词:能源效率;产业结构;能源消费结构;技术进步;对外开放

中图分类号:F 062.1 文献标识码:A 文章编号:1006-2815(2010)04-0051-04

A Do m estic L iterat ure Revie w about I m pacti ng

Factors of Energy Efficiency

YUAN P eng ,C HENG Sh i

(School of Econo m ics ,D alian University of T echno logy,D ali an 116024,China )

Abstrac t :Th is paper rev ie w s the do m esti c research papers about the i m pacti ng facto rs on t he energy e ffi c iency .The papers m a i nly concen trate on the i m pacti ng facto rs o f energy effi c iency i nc l udi ng i ndustr i a l struct ure ,ene rgy consu m pti on struc t ure ,techno l og ica l progress and open i ng up .W ith regard to the i m pacti ng d irec tion and deg ree of i ndustr ial structure on the energy e fficiency ,t here is still a certa i n controversy ;fo r the i m pact o f energy cons umption structure ,the ma jority of stud i es found a decli ne i n the re l ative share of coal i s conduc i ve t o i m prov i ng energy e ffi c iency ;fo r the i m pact o f techno log i ca l pro g ress and openi ng up ,mo st stud i es also ho ld po siti ve v i ew .In add iti on ,a s ma ll nu m ber o f papers have researched the i m pact o fm arket econom y ,energy pr i ces ,o w nersh i p structure and o ther factors on energy effic i ency .

K ey word s :Energy E ffi c iency ;Industr ial Structure ;Energy Consu m pti on Structure ;T echno log i ca l P rogress ;O pen i ng up

一、引言

自改革开放以来,我国能源消费的规模不断扩大,已经成为仅次于美国的全球第二大能源消费国。可以预期的是,随着经济规模的扩大,能源消费总量还将不断上升,对我国能源安全以及节能减排的压力越来越大。相对世界其他国家而言,我国能源效率还很低,单位GDP 能耗不仅远远低于发达国家平均水平,也低于世界平均水平。能源效率的低下

反映了我国能源利用还存在大量浪费的现状,也启示我们提高能源效率对于节能减排,维护能源安全具有重要意义。本文在整理近年来国内有关能源效率的研究文献的基础上,针对影响能源效率的若干因素进行综述,期望于为后续研究提供借鉴,也为改进能源效率指出一些努力方向。

首先需要说明的是,相关文献对能源效率的度量使用了单一和综合两类指标。单一指标包括能源利用效率和能源消费强度或能源密度。前者反映的是单位能源消费所带来

的产出数量,其值越大代表能源效率越高;后者表示的是单位GD P的能耗水平,其值越大代表能源效率越低,两者正好互为倒数。综合指标考虑到能源与其他生产要素之间的替代,通常利用生产函数来测度综合的能源效率,通常被称为能源技术效率。为行文方便,全文统一采用能源效率这一称谓。本文的行文结构为:第二部分至第六部分分别从产业结构、能源消费结构、技术进步、对外开放以及其他因素等几个方面综述针对能源效率影响因素的国内研究文献,最后部分为结语。

二、产业结构变化对能源效率的影响

我国正处于产业结构转型和调整的关键时期,由于各产业对能源的需求不同,导致各产业的能源利用效率也会有所差别。理论上,产业结构变化会影响到能源效率,而至于影响的方向和程度,现有研究还存在分歧。

一些研究认为,我国产业结构的演进会对能源效率提高产生很大的正面效应。路正南(1999)的研究表明,产业结构的变动对能源效率改进产生了促进效应,对能源事业的发展起着重要作用。[1]史丹、张金隆(2003)[2]认为,各产业对不同能源品种的需求不同,结构变动对能源效率的影响程度和作用方向是不完全一致的,他们发现第一产业比重的下降对提高能源效率的作用远远大于第三产业和第二产业比重上升对降低能源效率的作用,但总体来看产业结构变动提升了能源效率。另外,魏楚、沈满洪(2008)[3]的研究表明 退二进三 为主要思路的产业结构调整能够在一定程度上改善能源效率,如果第二产业结构比重下降1%,则能源效率将提高0.14%~0.16%。赵晓丽、欧阳超(2008)[4]的研究表明,北京市产业结构调整与各产业能源利用效率的提高都促使能源效率的提高,但主要的动力还是来自产业结构的调整。

然而,还有一种观点认为产业结构变动对能源效率的提高没有贡献甚至有反向作用。此观点以韩智勇等(2004)[5]为代表,他们将能源强度的变化分解为结构份额和效率份额,发现1980 2000年期间,我国能源效率提高的主要动力来自于各产业的能源效率提高,产业结构的变化反而造成了能源效率的下降。吴巧生、成金华(2006)[6]运用L aspeyres 指数分解方法的研究结果也表明,产业结构对能源效率变化的影响很小,而且除了少数年份外,产业结构的调整对能源效率提高的作用是负面的。王玉潜(2003)[7]运用投入产出分解方法,发现1987 1997年产业结构的变化导致了能源效率的降低。上述研究都揭示了这样一个事实,即工业化进程中,具有高能耗特性的第二产业比重上升会降低能源效率(董利,2008)。[8]

以上表明,针对三次产业结构对能源效率影响的研究得出了相反结论。两种结论看似矛盾,其实都有其合理性。因为我国经历了产业结构调整的不同阶段,在不同的时段产业结构调整的趋势不同,从而针对不同时段的研究就可能具有不同甚至相反的研究结论。对此,周勇、李廉水(2006)[9]认为,要准确考察能源效率的影响因素,需要统一的方法作较长时间段的分析。他们采用适应性加权迪氏指数法对1980 2003年期间我国能源效率的变化进行分解,发现1980 1990年期间,产业结构因素对能源效率有正向显著作用,而在1991 2003年期间,产业结构因素影响减弱且为反向作用。周勇、李廉水(2006)的研究结论与史丹(2002)[10]的结论是契合的,后者利用结构指数分析了1980 2000年产业结构变动对能源效率的影响,结果表明,1990年以前产业结构变动提高了能源效率,之后则降低了能源效率。

除了三次产业结构的变动会对能源效率产生影响外,产业内部结构调整也会对能源效率产生影响。如果只是在三次产业的层面上研究,只能得到较为粗略的结论。刘红玫、陶全(2002)[11]的研究结果表明,随着分类层次的细化,产业结构变化对能源效率提高的积极作用越来越明显,从一位码到四位码,产业结构变化对能源效率提高的作用分别为-3%、27%、29%、41%。如果只在三次产业层面上则会低估产业结构效应。由于工业化进程的加快,一些学者考察了工业结构变化对能源效率的影响。齐志新、陈文颖、吴宗鑫(2007)[12]认为,如果不考虑工业内部结构,就得出产业结构对能源效率影响不大的结论,显得过于草率。他们的研究结果表明,近几年,重工业比例的增加对工业能源效率的影响很大,特别是2003年工业能源效率下降的78%归因于此因素。李政、麻林巍(2006)[13]通过考察先行工业化国家能源效率的历史变化,也发现能源效率的低点通常发生在 重化工业化 的工业化加速发展期。

三、能源消费结构变化对能源效率的影响

一些学者针对能源消费结构变化对能源效率的影响进行了分析。理论上,由于各种能源的转化效率不同,能源消费结构的优化能在一定程度上改善能源效率。张瑞、丁日佳(2006)[14]利用协整分析方法研究了煤炭、石油、天然气和水电消费比重对能源效率的影响,发现煤炭消费比重与能源效率存在着反向协整关系,而石油、天然气消费比重与能源效率存在着正向协整关系。

最近的一些研究也得到了相似的结论,郭菊娥、柴建等(2008)[15]研究结果表明我国能源效率与一次能源消费结构的变化相关性极大,能源消费结构的优化对提高能源效率发挥着重要的作用。刘畅、孔宪丽等(2008)[16]发现,很多低、中能源强度行业的煤炭消费表现为负增长,石油消费增速较高,能源消费结构的变化促进了这些行业能源效率的提高。同时,高能源效率行业的电力消费增长较快,电力消费比例的提高会使得能源消费结构的改善,从而显著地提高了能源效率。邱灵、申玉铭等(2008)[17]针对能源消费结构与区域能源效率的关系进行了研究,发现以煤炭消费比重所表示的能源结构对区域能源效率的负向影响程度相当大。具体而言,煤炭消费比重每提高1个百分点,区域每万元地区生产总值能耗将增加0.009吨标准煤。相似的结论来自于郑畅

(2009),[18]他利用回归分析得到的结论是:煤炭比重的提升会降低能源效率,而电力比重的上升会提高能源效率,从二者的作用程度看,电力比重对能源效率的作用大于煤炭比重。

然而,董利(2008)[8]的研究结论却明显不同,他运用中国30个省区1998 2004年面板数据分析了能源效率变化趋势,发现能源消费中煤炭消费比重和电力消费比重上升对能源效率均具有正效应。具体而言,煤炭消费比重上升一个百分点导致能源效率提高0.216~0.247个百分点,而电力消费比重上升一个百分点则导致能源效率提高4.97~5.71个百分点。

四、技术进步对能源效率的影响

技术进步对能源效率的影响不仅仅体现在能源应用技术方面,而且体现在能源作为生产要素投入经济系统到产出的全过程之中。比如运输技术的改进可以降低能源损耗,管理制度的优化可以高效配置能源资源。因此,技术进步对能源需求以及能源效率的影响是一种全过程的影响,而不仅仅限于某个环节(李廉水、周勇,2006)。[19]那么技术进步对于提高我国能源效率会产生多大的作用呢?一般都认为技术进步对能源效率的提高会起到很大的促进作用,但是也有些研究表明技术进步对能源效率的影响是动态变化的过程。

这类研究主要是通过将能源效率变化分解为结构效应和技术效应,从而考察技术进步对能源效率的影响。齐志新、陈文颖(2006)[20]的研究结果发现,1980年到2003年之间,我国能源效率提高的决定因素是技术进步,而不是结构调整,无论宏观层面,还是工业部门,都可以得出这样的结论。吴巧生和成金华(2006)[6]的研究也表明,我国能源效率提高主要是各部门能源效率提高的结果,其中工业部门的技术改进是主导因素。王俊松、贺灿飞(2009)[21]采用L M D I方法将能源效率变化分解为结构效应和技术效应,研究结果表明,1994 2005年,中国能源效率提高主要得益于技术进步,但技术进步的贡献在2001年后不断降低。分行业来看,高耗能行业和居民消费业的技术进步是导致我国能源效率提高的主要原因。

还有学者在生产函数的框架内估计了技术进步对综合能源效率的影响。李廉水、周勇(2006)[19]用DEA-M a l m qu i st生产率方法估计了综合能源效率,并且将技术进步进一步分解为科技进步、纯技术效率和规模效率三个部分,进而更具体和细致地研究了能源效率变化的技术进步因素。研究结果表明,技术效率是工业部门能源效率提高的主因,科技进步的贡献相对低些,但随着时间推移,科技进步的作用逐渐增强,技术效率的作用慢慢减弱。李世祥、成金华(2009)[22]也采用非参数前沿方法,对中国工业行业的综合能源效率进行了分析,并采用回归方法估计了技术进步的影响。发现工业化进程中形成的刚性高耗能技术结构导致工业行业能源效率普遍偏低,而且是能源与资本、劳动之间的替代效应微弱的主要原因。从长期看,技术进步对提高工业行业的能源效率具有正向作用。

技术进步还存在回弹效应,即虽然技术进步可以提高能源效率而节约能源消费,但技术进步也会促进经济的快速增长,从而对能源产生新的需求,部分地抵消了所节约的能源。所以技术进步并不会一定引起能源效率的提高。王群伟、周德群(2008)[23]构建了能源回弹效应测算模型,并结合我国宏观经济层面的统计数据进行实证研究。结果表明,回弹效应在不同的时间段有不同程度的波动,技术进步对能源效率的影响是一个动态变化的过程,将技术进步认为是能源效率变动的唯一原因是不恰当的。

五、对外开放对能源效率的影响

对外开放水平反映了一个国家融入全球经济体系的程度。在全球经济一体化进程中,提高对外开放水平有助于中国获取国外资金以及技术和管理经验等。从理论上讲,一个国家对外开放程度的提高有利于该国资源配置的优化、技术水平的提高和比较优势的充分发挥,对提高能源效率具有正面影响,但经验研究可能有不同结论。

李未无(2008)[24]从理论层面探讨对外开放影响能源效率的一般机制,然后利用1999 2005年中国35个工业行业的面板数据进行经验研究,结果表明对外开放对提高能源效率具有积极作用。然而,董利(2008)[8]认为对外开放与能源效率的关系较复杂。他的研究结果表明,出口贸易和进口贸易对能源效率的影响方向不同,即进口能够促进能源效率提高,但不显著,而出口则会降低能源效率,单位产出中商品出口比重提高1个百分点,将会导致能源效率降低约0.600~ 0.655个百分点。

贸易结构会直接影响着能源效率,可以预见,如果出口商品中高耗能产品比重较高,则会导致国家整体能源效率较低,而进口产品具有较高的能源效率,则有助于能源效率的改进。刘畅、孔宪丽(2008)的研究表明,高能耗产品出口比例的增加使中国工业行业能源效率下降,具体而言,出口总额中高能产品出口额每增加1%,将平均使中国工业行业能源效率下降4.4%。[16]而沈利生(2007)[25]利用投入产出方法的研究结果却表明,我国的贸易结构对能源消耗是正影响,进口产品的省能多于出口产品的耗能,这有利于提高能源效率。但是近年来这种有利影响正在逐渐减小,对外贸易结构变化开始不利于节能降耗。只要针对性地改变贸易结构,必将有助于节能降耗。

我国在全球价值链中的地位同样也会对能源效率产生影响。张少军、李东方(2009)[26]运用理论区分了影响能源效率的转移效应和全球价值链的链中学效应,利用中国行业面板数据检验了生产非一体化对能源效率的影响。结果发现,转移效应和链中学效应的共同作用,会导致生产非一体化,先是提高能源效率,在到达临界值之后就会降低能源效率,呈现出倒U型关系。

一些学者还分别就引进国外先进技术、FD I、外包对能源效率的影响进行了研究。谢志军、庄辛观(1996)[27]认为,对外开放使得国外先进技术及设备进入了中国,这些先进的技术及设备直接提高了能源效率。张贤、周勇(2007)[28]运用空间回归模型方法计量分析了FD I对能源效率作用的空间关系,结果表明,FD I对能源效率的作用在逐年增强。张少华、陈浪南(2009)[29]利用我国33个工业行业1992 2006年的面板数据,采用PCSE稳健估计方法,发现外包显著提高了我国的能源效率。

六、其他影响因素

除了研究产业结构、能源消费结构、技术因素和对外贸易对能源效率的影响外,还有一些学者考察了诸如市场化程度、能源价格、所有制等因素对能源效率的影响。

史丹(2002)[10]认为市场经济对提高能源效率的作用主要体现在两个方面:一是改进企业X效率,二是改善能源的配置效率。X代表造成非配置效率的一切因素。由于体制等方面的原因,我国能源的X低效率是普遍存在的,相当大的能源消费并不是生产所必需的,而且是由能源X低效率造成的。另一方面,在市场机制作用下,我国能源要素的配置趋于合理。能源要素流向投入产出高的经济发达地区,从整体上提高了我国能源效率。董利(2008)[8]的研究结果也表明,市场化推进能够显著的提高能源效率。

刘红玫、陶全(2002)[11]实证检验了能源价格和能源效率之间的关系。结果表明,价格杠杆的作用调节着能源的供求,对能源效率的提高起到了重要的推动作用。杭雷鸣、屠梅曾(2006)[30]的研究结果表明,能源相对价格的上升对于提高能源效率具有积极的贡献。油价上升提高了石油能源的效率,电价上升提高了电力能源的效率。提高能源价格是改善能源效率的一个有效政策工具。李世祥、成金华(2009)[22]在工业行业层面上也得到了相同的结论,能源价格对提高工业行业的能源效率具有正向作用,推进能源价格改革是节能减排的重要手段。

刘红玫、陶全(2002)[11]认为,所有制改革会带来管理和运营效率的提高,会对能源效率提高产生积极影响,实证结果也表明国有企业相比其他所有制企业有着更低的能源效率。魏楚、沈满洪(2008)[3]的研究也发现,深化国有经济改革、降低国有经济比重也是提高能源效率的有效手段,如果国有经济所占比重下降1%,其对能源效率的改善作用为0.15%~0.16%。

七、结语

综合来看,国内学者对能源效率影响因素的研究主要集中于产业结构、能源消耗结构、技术进步、对外贸易等方面。对于产业结构变化对能源效率的效应,虽然还存在争论,但大多数的研究倾向于产业结构的调整对能源效率产生了积极影响,特别是在较为细致的产业层面产业结构效应非常明显。不过,在工业部门内部,重化工业化对能源效率起到了负面影响。针对能源消费结构变动效应,多数研究认为煤炭消费比重与能源效率存在着反向关系,石油、天然气消费比重与能源效率存在着正向关系,但也有学者发现煤炭消费比重与能源效率存在着正向关系。绝大多数研究都发现技术进步对能源效率的提高有很大的推动作用,但也有研究者认为由于技术存在回弹效应,技术进步对能源效率的提高具有动态性和不确定性。在对外开放对能源效率的影响方面,学者们倾向于认为对外贸易效应是积极的,但也有个别研究认为对外开放与能源效率的关系较复杂。

综上可见,现有文献较为全面地考察了能源效率的影响因素,从研究结论中我们可以得到提高能源效率的努力方向,包括优化产业结构和能源消费结构,推动技术进步,扩大对外开放水平,加快市场化进程,合理使用能源价格杠杆,以及继续所有制改革。然而,现有研究至少还存在三点可以改进的地方:第一,现有关于能源效率的影响因素多集中于单一因素的研究,未来可考虑多因素的综合作用,以及各因素存在交互作用的情况下各相关变量对能源效率的影响,从而更准确地得出影响能源效率的因素。第二,已有研究通常采用单一指标来表征能源效率,事实上,单一指标是基于单要素的能源生产率,使用这样的单一指标难以真正体现出 效率 因素。未来的研究应该更多地使用基于多要素的综合能源效率指标,这样才能真实反映一定生产要素结构下能源利用的综合水平。第三,现有研究方法主要为结构分解法和经济计量法,并没有将能源效率的经济影响因素放在经济体系内进行研究,难以全面地、准确地度量各种因素对能源效率的边际效应。这方面的改进方向是采用可计算的一般均衡方法进行深入探索。

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(下转第59页)

捷的清算通道。[4]第三,要寓监管于服务之中,加强对区域资金流动的监测与预警,确保区域金融安全。

(二)提高西部金融资本积累水平

提高西部地区的金融基本的积累水平是另一条根本而有效的途径。第一,增强国家对西部的财政支持,进一步加大财政转移支付力度;积极利用外资,进一步扩大我国西部地区的对外开放程度,给予更优惠的西部投资外商政策。第二,积极培育和发展西部资本市场。具体而言:深化西部国企改革改制,鼓励并扶持有条件的优秀企业上市,扩大西部地区公司上市规模,发挥其示范和联动效应;发挥优势产业的集聚效应,积极建立全国重点棉花和畜产品基地、石油化工基地和有色金属基地,鼓励面向西部地区的农牧业、能源、矿业资源投资;[5]加强西部地区证券经营机构的建设,在西部大中城市如西安和重庆,可以培育和发展面向西北和西南的区域性的金融中心;设立专门的西部开发银行,建立资金集中体系,建立创业投资公司,鼓励企业和个人投资。

(三)提高西部金融资本的利用效率

通过提高西部金融资本的利用效率,也有助于提高资源的合理配置。具体而言:第一,结合我国经济发展区域化实际,努力挖掘东西区域差异性和比较优势,实现金融资本在更大范围、更广领域、更高层次的融合,让金融资本在区域流动中更好地发挥配置导向和市场调节作用,从而促进区域统一市场建设、产业梯度转移以及区域经济的协调发展;第二,经济发展初期应把有限的资源分配于更有生产潜力和联动效应更大的产业部门,通过这些产业的优先发展来带动其他产业发展,解决经济发展的瓶颈(如工业投入缺乏)问题;第三,鼓励东部地区企业直接到西部投资设厂或参股、控股、联合开发新产品,从而带去先进的技术和管理经验,为西部经济腾飞注入生机和活力。同时也应鼓励有条件的西部企业到东部沿海开办企业,从而积累发展经济所需的资金及人力资本。

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(曹陇华 编发)

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(劲 草 编发)