技术进步、资源配置与能源效率

来源:用户上传      作者: 朱文宇

　　摘要：基于1978―2005年的实证数据，分析了技术进步因素和资源配置因素对中国能源利用效率的影响，认为技术投入和第三产业的发展，可以有效地提高能源产业的利用效率。从而对中国能源行业的发展提出了切实有效的建议。
　　关键词：技术进步；资源配置；能源效率
　　中图分类号：F420文献标志码：Ａ文章编号：1673-291X(2009)09-09－０030－03
　　
　　中国的能源强度与发达国家相比还存在较大的差异，甚至低于世界平均水平。但2020年的宏观经济战略目标和能源严重短缺的现实，要求中国必须尽快降低能源强度，提高能源利用效率。
　　1.技术进步
　　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，而不仅仅限于某个或某些环节。
　　国内外关于技术进步影响能源效率的研究极少。Henryson（2000）以瑞典为样本，研究了信息与提高能源消费效率的关系。结论是增加信息量可以提高能源消费效率。该研究认为，有两种信息可以提高能源消费效率，一是投资方面的信息，即有充分的信息让消费者选择最合理的投资方案。二是改变人们消费习惯和行为的信息。
　　2.资源配置
　　一般来说，第三产业能耗低，而第二产业、特别是工业，能耗较高。因此，一个国家第一、第二和第三产业在产业结构中的比重直接影响着该国的能源效率。20世纪80年代，美日等发达国家都通过改变本国的产业结构，提高第三产业的比例，来降低单位GDP的能耗，因此，工业能耗在能源消费结构中的比重逐年降低，并持续稳定在一个较低水平。
　　1.技术进步因素
　　一是研发的时间滞后，从投入R&D经费到获取技术知识的时间滞后称为研究开发的周期；二是知识的陈腐化率，它是由于技术知识的老化而产生的。
　　基于以上讨论，建立技术进步对能源效率的单因素计量模型：
　　Ef=f（R）
　　其中，R为技术进步的衡量因素，即R&D投资。但是也需要注意，技术投入不可能在本期就对能源效率产生影响，投入需要一定的时间转换为技术。
　　从上图中EF与R（R&D投入）各期滞后值得相关系数可知，能源效率与当期以及前两年的R&D投入相关，因此改进模型如下：
　　lnEf = C+tlnR+u
　　根据上表结果，回归方程为：
　　Ef = -3.929423+0.347127 R
　　t = （-34.11152）（16.42704）
　　R=0.918325 F=269.8476
　　由以上的回归模型可以看出，技术进步因素与能源的利用效率存在较大的正相关性。另一方面，本模型没有考虑技术进步所带来的回报效应，因此从某种意义上存在一定的缺陷。
　　2.资源配置因素
　　与能源的利用效率（Ef）建立回归模型，检测能源配置结构对利用效率的影响。
　　基于以上讨论，建立模型如下：
　　Ef = C+tSc+ tSo+ tSg+tSe+u
　　其中，t、t、t和t为回归系数；Sc、So、Sg、Se分别对应于煤炭、石油、天然气和水核电在能源消费总量中所占的比重。根据以上建立的回归模型，采用1978―2005年间的中国能源消费结构和以1978年人民币不变价计算的实际GDP数据，对中国能源结构和能源效率之间的关系进行实证分析。GDP为以1978为基年的不变价格计算。
　　回归结果及分析如下：
　　根据上表数据，模型的结果为：
　　EF=0.201134+（-0.003240）SC+0.003717SO+（-0.027024）SG+0.028465SE
　　t = （0.379142） （-0.610047） （0.698761） （2.910913） （5.130184）
　　R= 0.971983F=199.4853
　　大致来看，虽然总体的拟合程度较高，但是各变量的t值并不显著。同时，SG项目的系数的符号与其假设经济意义相悖，表明模型中存在一定程度的多重共线。下表为E-view软件多重共线性检验。
　　运用OLS方法，对各个解释变量进行逐步回归，找出效果最好的拟合方程。（省去部分中间步骤）
　　Ef = C+ tSo+ tSg+ tSe+u
　　回归结果如下：
　　Ef =-0.116258+0.006378 So+（-0.021064）Sg+0.031626 Se
　　T = （-6.079957） （3.813217） （-2.612910） （11.90419）
　　R-squared = 0.961823 Adjusted R-squared = 0.954665
　　由于以上的回归系数均通过检验，可以初步认为能源效率与石油的消费量正相关，与天然气的消费量负相关与风电、核电等清洁能源的消费量正相关。
　　需要指出的是，天然气作为一种国际上利用效率较高的能源，在此模型中的回归系数并不能体现其对中国能源利用效率的贡献，我认为可以作如下解释：
　　参考蒋金荷（2004）[12]的论述，可以认为，天然气在技术因素的影响下，对能源的利用效率有正向的作用。但是，中国在改革开放后的前十年，技术上存在一定的滞后，因此数据样本从一定程度上反映的了天然气利用的技术缺失。
　　1.技术进步
　　一方面，可以提高设备的工作效率，直接降低单位产品的能耗；另一方面，通过信息产业、电子商务、通讯设备等产业的迅猛发展，缩短了交易过程，降低了中间环节的成本，使得能源强度下降，进而降低了能源消费量。利用技术进步和科技革新降低经济发展与能源消费之间的弹性关系，可以保持较高的节能率。现有新技术的充分利用同样会带来能源效率的大幅提高。主要表现在两方面：一是高效应用技术；二是能源的高效转换技术。
　　2.结构变化
　　结构变化对能源需求的影响可以表现在三个方面，资源配置的优化(包括能源消费结构的优化)，产业结构的调整以及行业结构、企业结构与产品结构的调整。此处着重探讨产业结构变化可能会对能源需求产生的影响。一般来说，第三产业能耗低，而第二产业，特别是工业，能耗较高。因此，一个国家第一、第二和第三产业在产业结构中的比重直接影响着该国的能源效率。
　　基于以上讨论，应建立如下模型进行研究：
　　Ef = f（R，S）
　　其中，Ef为能源效率，即单位GDP的能耗；R为技术进步的影响因素，即R&D投资；S为结构变化，这里指第三产业在GDP中所占的比例。
　　数据如下：
　　根据时间序列数据拟建立如下多元回归方程：
　　lnEf = C+ blnR+ blnS+μ
　　可写出如下回归分析结果：
　　EF= 7.558023+0.002341 LOG（R（-2））+0.007656 LOG（S）
　　 （3405.446） （13.81674）（8.968900）
　　R=0.988709，2=0.987728，F=1007.055，D.W=0.767820
　　通过以上二期滞后的技术进步因素与经济结构因素的共同影响可以看出，能源利用效率在收到双因素共同影响的时候，表现出更强的拟合性。从经济的角度考虑，中国能源的利用效率从根本上的提高因源于技术的进步与第三产业的发展。模型估计说明，在1978―2005年间，能源利用效率的98.87%能用第三产业结构，技术进步的因素解释。
　　1.现实状况
　　（1）煤用于发电的比例会越来越大，从目前的50％增加到70％以上。（2）煤的开采和直接燃烧已引起严重的生态和环境污染问题。（3）由于中国石油短缺，车用液体燃料还是得从煤基替代燃料上找出路。中国2005年进口原油及其成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，对外依存度将超过50％，这会引起一系列的能源安全问题。（4）可再生能源（主要是风能、太阳能和生物质能）在2020年以前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，这个情况和欧洲的其他国家在国情上有很大区别。（5）中国处于总能耗急剧增长之中，每年增长的装机容量60～80GW，超过三个长江三峡。在这个高速增长量中，可再生能源所能起的作用是很有限的。

　　2.中国能源发展策略
　　（1）节能降耗。升级工业结构，减少高能耗、低附加值的产业，大力发展第三产业。进一步提高国民的认识，提高节能意识。（2）煤的现代化利用。作为目前利用效率较低同时又占据较大份额的能源，解决煤的高效利用是目前的关键。从技术的角度考虑，煤经气化后成为合成气（CO+H2），净化以后可用于生产化工原料、液体燃料（合成油、甲醇、二甲醚）和电力。（3）加速发展核能。核能在运行过程中基本没有排放（核废料除外），能提供清洁的电能。随着技术发展，反应堆技术、自动控制技术，故障诊断和预报技术日臻完善，核电站应是十分安全的。（4）充分利用可再生能源。
　　A.风能。中国风能资源是相对比较丰富的，按照有关数据，陆上2.54亿千瓦（按10米高度），近海7.5亿千瓦。目前，国家正在着手详细的风力资源调查，这是中国风电发展的基础。
　　B.太阳能利用。太阳能光伏（PV）利用有十分广阔前景。中国在PV材料与工艺方面和国外先进技术相比还有不小的差距，应在这方面开展深入的材料制备、先进工艺和提高转化效率方面的基础和基础性研究。
　　C.生物质能。中国可利用的农作物秸秆大约相当于3亿吨标准煤，可利用的森林废弃物大约也是相当于3亿吨标准煤。
　　1.提高能源效率源于两类因素：产业结构调整和技术进步。前者的作用已经为众多理论与实践所证实，至少在有限条件下可以成立。
　　2.技术进步对能源经济效率的促进作用更多的来自技术效率的贡献，科技进步的作用相对小些。
　　3.科技进步和技术效率对能源效率的作用随时间动态变化。随着行业的发展和制度的完善，科技进步对提高能源效率的作用逐渐增强，纯技术效率和规模效率的贡献会逐渐减小。
　　
　　参考文献：
　　[1]Khazzoom,J．Daniel,1980,“Economic Implications of Mandated Efficiency Standards for Household Appliances”，Energy Journal,
　　Vo1.1.No.4:21-39.
　　[2]Hemik KliIIge Jacobsen,2000,“Technology Diffusion in Energy-Economy Models”,The Case of Danish Vintage Models，21(1):43-72.
　　[3]赵丽霞，魏巍贤.能源与经济增长模型研究[J].预测，1998，（6）.
　　[4]李小平，朱钟棣.中国工业行业的全要素生产率测算[J].管理世界，2005，（4）.
　　[5]史丹.中国是如何以较低的能源消费实现高速经济增长的[J].中国能源，2002，（11）.
　　[6]史丹.中国能源需求的影响因素分析[D].武汉：华中科技大学经济管理学院：博士学位论文，2003.
　　[7]周勇，李廉水.中国能源强度变化的结构与效率因素贡献――基于AWD的实证分析[J].产业经济研究，2006，（4）.
　　[8]施发启.对中国能源消费弹性系数变化及成因的初步分析[J].统计研究，2005，（5）.
　　[9]郑玉歆.经济增长研究中的资本度量[J].数量经济技术经济研究，1992，（4）.
　　[10]李京文，郑友敬,杨树庄,等.中国经济增长分析[J].中国社会科学，1992，（1）.
　　[11]蔡虹，许晓雯.中国技术知识存量的构成与国际比较研究[J].研究与发展管理，2005，（4）：17.
　　[12]蒋金荷.提高能源效率与经济结构调整的策略分析[J].数量经济技术经济研究，2004，（10）.

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