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摘要 北京市能源消费关联分析与行业能源消费结构调整研究 摘要 人类的发展离不开能源，能源是人类发展的物质基础和动力保障。北 京市经济增长速度大大快于能源消费增长速度，但北京是一个能源严重依 赖外省市调入的城市，同时北京市能源利用效率不高，相比于西方发达国 家，北京市能源利用效率还非常低，甚至不及世界的平均水平。能源短缺 已经成为北京市经济发展的潜在制约因素。 本文以北京市为实证分析的对象，构建了能源战略模型，并针对其中 的能源生产效率评价子系统，全面分析了1 9 9 9 2 0 0 8 年北京市经济发展及 其特点、能源消费及其特点，采取定量和定性的研究方法，利用改良的柯 布道格拉斯生产函数对北京市经济发展和能源消费关系进行定性分析和 定量研究，对着重对能源消费的一个重要指标一能源强度，运用完全因素 分解法进行了定性和定量的分析，得出了北京市不同行业间能源强度值， 得出了行业间的能源消费结构调整方案，为北京市宏观的能源战略管理提 出几点建议。结合全文得出了继续提高能源使用效率、继续优化产业结构、 改善以煤炭为主的终端消费结构、积极开发新能源和可再生能源等一些可 操作性的建议以供参考。 关键词：能源消费，经济增长，能源强度，产业结构，能源效率 a b s t r a c t t h ea n a l y s i so fe n e r g yc o n s u m p t i o na n d i n d u s t r ye n e r g yc o n s u m p t i o no fb e i j i n g a b s t r a c t e n e r g yi st h em a t e r i a lb a s i so fh u m a nd e v e l o p m e n ta n dp o w e rp r o t e c t i o n ， h u m a nd e v e l o p m e n tr e q u i r e se n e r g y b e i j i n gi sc h i n a sc a p i t a l ，a n di sa l s ot h e c o u n t r y sp o l i t i c a la n dc u l t u r a lc e n t e r a l t h o u g hc o m p a r e dt oe c o n o m i cg r o w t h ， t h eg r o w t hi ne n e r g yc o n s u m p t i o ni ss l o w , b e i j i n gi sac i t yw h i c ha l m o s t e n t i r e l yr e l y i n go ni n p u t t i n ge n e r g y n o wt h es h o r t a g eo fe n e r g yh a sb e e nt oa r e s t r i c t i n gf a c t o rf o re c o n o m i cd e v e l o p m e n ti nb e i j i n g b e i ji n gh a sb e e nt ot h e l o w e s ti ne n e r g yi n t e n s i t yi nc h i n af r o m2 0 0 7f o rt h ef i r s tt i m e b u tb e i ji n gi s av e r yl o we n e r g ye f f i c i e n c yc i t yc o m p a r i n gw i t ho t h e rd e v e l o p e dd i s t r i c to r n a t i o n s t h i sp a p e ra n a l y z e di t sc h a r a c t e r i s t i c so fe c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n d e n e r g yc o n s u m p t i o n t h i sp a p e r a l s o a n a l y z e dt h ec o n n e c t i o ne c o n o m i c d e v e l o p m e n t a n d e n e r g yc o n s u m p t i o n w i t h i m p r o v e dc o b b d o u g l a s p r o d u c t i o nf u n c t i o n a b o u te n e r g yi n t e n s i t y , w e c a n u s et o t a lf a c t o r d e c o m p o s i t i o nm e t h o dt oa n a l y s e sw h i c hm o r ei m p o r t a n tb e t w e e ni n d u s t r i a l s t r u c t u r ea n de n e r g ye f f i c i e n c y c o m b i n i n gt h ed e v e l o p m e n to r i e n t a t i o n so f b e i ji n gi nf u t u r e ，i ts h o u l db er e f o r m e db yi m p r o v i n ge n e r g ye f f i c i e n c y , i n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，d e v e l o p i n gn e we n e r g ya n dr e n e w a b l ee n e r g ya sw e l l k e yw o r d s ：e n e r g yc o n s u m p t i o n ；e c o n o m i cg r o w t h ；e n e r g yi n t e n s i t y ； i n d u s t r i a ls t r u c t u r e ；e n e r g ye f f i c i e n c y 北京化工大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北 京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在土年解密后适用 本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授 权书。 作者签名： 导师签名：训杉 i 产l u 乙一 日期： 州8 t 6 l6 第一章绪论 1 1 选题背景 第一章绪论 能源是人类活动的物质基础。人类社会的发展离不开优质能源和先进能源技术的 应用。人类发展到今天，能源、经济与环境是全人类关心的问题，也是我国社会经济 发展的重要问题【1 】。能源关系国计民生，是经济社会发展的重要基础，也是我国现代 化建设的基本保障。一方面，能源经济的发展是全球经济发展不可或缺的重要部分， 另一方面，能源为其它产业和行业提供了原材料和动力。从另一个角度来说，社会经 济的发展，包括工业的发展、第三产业的崛起、人民生活水平的提高等诸方面，又加 大了对能源的消费。然而能源从整体上讲属于稀缺资源，全球经济的发展所需要的能 源数量和现有的能源供给存在不平衡，造成了能源供给不足的问题，从而进一步阻碍 经济的稳定快速的发展。因此能源和经济是相辅相成的共同体，要想保证经济的快速 稳定的发展，就必须解决好能源的供给保障问题。 自从1 9 7 8 年改革开放以来的3 0 多年间，中国经济持续保持较高的增长速度，经 济总量不断增加【2 】。截止到2 0 0 9 年，全年国内生产总值3 3 5 3 5 3 亿元，较1 9 7 8 年的 3 6 4 5 2 亿元增加了9 1 9 9 倍，年均增长率达到了1 5 8 ；与此同时，2 0 0 9 年度全国能 源消费总量达到了3 1 亿吨标准煤，较1 9 7 8 年的5 7 1 亿吨增加了6 1 倍，年增长率为 5 4 。但是，我国的经济发展在很长时间里是依靠粗放型的经济增长模式来维持的， 即来消耗更多的能源来维持经济的增长。但是，经济增长和能源消费不单是单纯的数 量关系，还涉及到能源消费效率、产业结构变动、国际贸易程度、生产技术水平等诸 多方面。从美国、日本等发达国家的历史数据表明，在一个国家的工业化进程中的初 期阶段，由于能源消费效率低下、产业结构不合理等因素，造成能源消费增长速度大 于经济增长速度，即单位g d p 产出所消耗的能源是呈上升的趋势；在工业化的成熟 阶段，由于能源消费效率的提高、产业结构的优化、生产技术水平提高等原因，能源 消费增长速度小于经济增长速度1 3 】。中国目前处于经济高速增长期和产业转型期并行 的发展阶段，一方面由于能源的有限性，已经凸显能源供给不足的严重问题；另一方 面由于提高能源使用效率、降低生产成本是企业乃至国家的内在需求。因此研究提高 能源使用效率、产业结构优化来降低能源消耗量是十分有意义的课题。 北京作为我国的政治、经济和文化中心，在国家的整体经济发展中起着极其重要 的作用。但是北京市能源供需矛盾十分突出，北京地区自有能源十分有限，能源基本 北京化工人学硕t 学位论文 是由京外各地区输入，能源引入比例从2 0 0 4 年的8 5 1 l 增至2 0 0 8 年的9 3 4 7 t 4 1 。北 京市的产业结构随着经济发展在发生着变化。其中第一、二产业的比重下降，第三产 业的比重迅速增加，第三产业已经替代第二产业成为北京市最大的产业。与此同时， 北京市终端能源消费结构也在积极的优化，煤炭、焦炭等使用效率低、产生污染物多 的能源所占的比重在降低，而电力、天然气、新能源等能源使用效率高、产生污染物 少等优质能源的比重在逐渐增加。北京市的能源强度在不断的降低，能源消费结构不 断优化，但是相对于发达国家的水平还是差距较大，北京市能源消费结构、能源使用 效率等均有待进一步的提高和改善。 在这种严峻的情况下，北京市需要一方面积极的优化产业结构来降低能源使用 量；另一方面则需要努力提高行业技术水平来提高能源的使用效率；同时还要积极开 ：发新能源来维持北京市能源供给的稳定和可持续问题。如何结合北京市的特殊区域、 政治地位和能源供需现状，促进北京市能源消费和经济以及环境的协调发展是北京市 面临的一个重要课题。 1 2 论文的研究意义 北京市人口密度较大，人口总量较多，但北京市自有储存能源较少，主要能源品 种是地热、水力能源以及质量较差的煤炭，石油和天然气尚未发现可供开采利用的工 业储量。全市受能源资源自给率较低，经济发展所需能源基本依赖从京外地区引入【5 】。 2 0 0 8 年，北京市一次能源生产量为4 1 4 2 万吨标准煤，而能源消费总量为6 3 4 3 7 万吨 标准煤，自有能源占到能源消费总量的6 5 3 。随着经济的发展对能源数量进一步的 增加，加之北京市自有能源的产量不断下降，该比例将进一步的萎缩。虽然目前从外 地调入的能源满足了北京市的能源消费需求，但是随着煤炭、石油、天然气等全国性 的供应紧张，能源价格高速攀升，北京市从外地调入能源的难度进一步加大，能源安 全问题进一步凸显。为了解决能源供应紧张，北京市对外要继续加大能源供应渠道和 数量，对内则要提高能源使用效率，降低能源强度，达到对外开源，对内节流的目的。 目前北京市完成北京市“十一五时期能源发展及节能规划中提出的，到2 0 1 0 年北京市的万元g d p 能耗要比2 0 0 5 年降低2 0 的目标已经基本完成，但是如何实现 能源、经济、环境的协调可持续发展是摆在北京市面前的一个艰巨课题。 本文将以北京市为实例，对经济增长和能源消费关系进行系统分析和研究。从现 实意义来看，北京市经过几十年的快速经济发展，已经跨入了经济转型的关键时期， 也是产业结构、居民消费结构等发生明显变化的阶段，同时北京市是严重依赖外地区 能源输入的城市，能源引入比例从2 0 0 4 年的8 5 1 1 增至2 0 0 8 年的9 3 4 7 ，供需矛 2 第一章绪论 盾十分突出。在这种严峻的情况下，北京市需要一方面积极的优化产业结构柬降低能 源使用量；另一方面则需要努力提高行业技术水平来提高能源的使用效率；同时还要 积极开发新能源来维持北京市能源供给的稳定和可持续发展问题。因此通过对能源消 费和经济增长之间的关联关系研究，通过定量分析和定性分析相结合，为北京市提供 一个能源、经济、环境可持续发展的一个基本依据。 基于上文的目的，本文以北京市为实质分析对象，利用c d 函数的改良模型对能 源消费和经济增长的关联关系进行定量分析，得出两者之间的关系，并根据北京市能 源供需现状，采取完全因素分解法进一步对北京市能源强度进行定量分析，找出北京 市能源消费变化的根本原因，影响北京市能源强度的主要因素有哪些，以此为根据， 从产业结构、能源品种优化、法律法规制定、积极开发新能源等方面对北京市未来能 源发展提供了几点建议，为北京市相关部门制定能源发展规划提供理论支持和依据， 具有现实意义。 1 3 研究方法与内容结构 1 。3 1 研究方法 本文采用改良的生产函数模型，结合统计方法对北京市能源消费与经济发展关联 关系进行定量分析，并根据分析结果，进一步采用完全因素分解法对北京市能源强度 进行实证分析。利用定量分析和定性分析相结合的方法对北京市能源消费与经济发展 的关系进行综合的分析。 1 3 2 内容结构 本研究共分为六章。第一章为绪论，主要内容为本文的选题背景、研究意义，研 究方法及创新点。第二章能源消费与经济增长关联关系的文献综述，包括相关文献国 内外研究现状以及相关名词指标的解释。第三章是对北京市能源消费与经济发展特点 以及存在的问题进行分析和归纳。第四章是利用改良后生产函数模型的多元线性回归 模型和数据，对北京市能源消费和经济发展的关联关系进行定量和定性的分析，得出 相应的结论。第五章利用完全因素分解法对能源消费的现状进一步的定量和定性分 析，得出北京市能源消费的根本现状和特点分析。第六章是对北京市能源消费和经济 发展现状提出一些建议、研究的局限以及以后有待进一步研究的问题。 第二章能源消费与经济增长相关文献州顾 第二章能源消费与经济增长相关文献回顾 2 1 本研究中相关概念的界定 2 1 1 能源强度一g d p 与能源总消耗量之间的关系 从人类社会发展历史上来看，1 8 世纪6 0 年代，在英格兰的哈格里夫斯，珍妮纺 纱机的投入使用标志着第一次工业革命的开始。这也意味着人类以煤炭替代柴薪为主 要能源时代的到来。到1 9 世纪中叶，煤炭已经逐渐占主导地位。2 0 世纪2 0 年代，随 着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转 向石油与天然气，到2 0 世纪6 0 年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤 炭的主宰地位。2 0 世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源 系统丌始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。自从爆发以蒸汽机 为动力的产业革命以后，社会财富以前所为有的速度增加，人类的效率大为提高。 但是伴随着经济的发展、人口的增加以及人们生活水平的提高，人类对能源的使 用量日益剧增，而以煤炭、石油、天然气等为主的非可再生能源的储量是有限的，不 能无限度的满足人类对能源的需求，因此在继续寻找可再生能源代替非可再生能源的 同时，人类也更加注重能源的使用效率，即提高能源的使用效率，尽量减少能源的使 用量。 能源强度是指一个国家或地区、部门或行业一定时间内单位产值所消耗的能源数 量，通常以万元吨标准煤来表示( 能源强度e = e g ，e 为能源消费量( 万吨标准 煤) ，g 为地区生产总值( 亿元) ) 。能源强度的变化受一系列因素的影响，例如产业 结构的合理调整、能源使用效率的提高、先进设备的使用等都会降低能源强度 6 1 。 由图1 - 1 可以看出，中国的g d p 总量在稳步增长，由1 9 9 0 年的1 8 6 6 8 亿元增加 至2 0 0 8 年的3 0 0 6 7 0 亿元，年均增长率为1 6 7 0 ，与此同时，伴随着技术水平的提高， 生产工艺的改进，产业结构的优化等因素的共同影响下，能源强度值不断下降，由1 9 9 0 年的5 2 9 吨标准煤万元，降至2 0 0 8 年的0 9 7 吨标准煤万元，年均降幅为9 3 3 。 北京化丁大学硕，l 学位论文 3 5 0 0 0 0 ，、3 0 0 0 0 0 i 翟2 5 0 0 0 0 蟮2 0 0 0 0 0 遵1 5 0 0 0 0 簪1 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 o 晷蚕誉囊荟誊萤襄萎謇晷吾誉营荟誉誊童誊 0 2 22 妻2 奎222 器器蠹鑫蠹是蠹 图1 - 11 9 9 0 2 0 0 8 年中国g d p 总量及能源强度值 f i g l - 1 19 9 0 - 2 0 0 8c h i n a st o t a lg d pa n de n e r g yi n t e n s i t y 2 1 2 能源消费弹性系数 6 交 5 磐 4 蓦 、 3 ：r 2 皎 1 迥 ：磐 ov 能源消费弹性系数是反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系 的指标通常用两者年平均增长率间的比值表示。计算公式为： 能源消费弹性系数= 能源消费量年平均增长速度国民经济年平均增长速 度( 2 一1 ) 分析能源消费弹性系数主要是为了研究经济增长速度和能源消费增长速度之间 的关系，目的是为了预计未来的能源消费和经济增长之间的关系。能源消费弹性系数 的变化与经济结构、技术水平、技术装备、能源利用效率、国际贸易等因素密切相关。 在生产技术水平低、能源消耗高的部门，能源消费增长速度高于部门生产总值的增长， 即能源消费弹性系数 i ：随着科技水平提高，管理水平的进步导致能源使用效率提 高，能源消费速度增长低于部门生产总值的增长时，即能源消费弹性系数 l 【7 j 。 由图1 2 可以看出，我国能源消费弹性系数，自1 9 8 5 年到2 0 0 8 年，除2 0 0 2 2 0 0 4 年以外，一直都小于l ，1 9 9 7 1 9 9 9 年甚至出现负数。这说明在大多数的年份，我国的 经济增长的速度是快于能源消费增长的速度的。这也同时说明了我国在生产技术水平 方面的提高，产业结构的优化以及能源使用的效率的提高。2 0 0 2 2 0 0 4 年期间，我国 能源消费弹性系数大于l ，主要原因有：投资过快、产业结构调整导致重工业的比重 增加、居民能源消费增加等原因。 6 第_ 二章能源消费与经济增长相关文献【川顾 1 8 1 6 1 4 1 2 1 0 8 0 6 o 4 o 2 0 v “7 n ：、。 丘i ，、j nr rn hr 只 、q 一r r 呀、划3 b - ，( 、v u j一 一 r u ”一” 。v 1b $ 妒9 擎擎擎擎梦擎拶拶妒萨秽梦守妒 图1 - 21 9 9 5 2 0 0 8 年中国能源消费弹性系数 f i g 1 - 2c h i n a se n e r g yc o n s u m p t i o ne l a s t i c i t yc o e f f i c i e n t ，19 9 5 2 0 0 8 我国的能源消费弹性系数在世界各国处于较低的水平。我国能源消费弹性系数 不仅低于印度、巴西等发展中国家，甚至还低于澳大利亚、日本等国家，比美国、法 国、英国、加拿大等少数发达国家略高。单从该系数上来看，我国的能源消费弹性系 数是处于世界领先水平的，但是单从能源消费弹性系数不能够就判断我国的能源使用 效率处于世界领先水平。能源消费弹性系数只是反应能源消费和经济增长两者之间的 增量的比例关系。由于我国的经济起步较晚，经济总量在2 0 世纪9 0 年代还比较少， 因此经济增量的增长速度远远快于能源消费增长的速度，因此造成的能源消费弹性系 数比较低。 但是结合能源强度来分析就可以发现：2 0 0 6 年，我国的能源强度为o 7 5 千克油 当量美元，同期的美国能源强度为o 1 9 千克油当量美元，英国能源强度为o 1 3 千 克油当量美元，加拿大能源强度为0 1 6 千克油当量美元，而同本达到了惊人的能源 强度为o 0 6 千克油当量美元。而同期的发展中国家的代表如印度的能源强度为o 3 3 千克油当量美元，巴西的能源强度为o 1 9 千克油当量美元。我国的能源强度不仅远 远高于发达国家，还高于同期的发展中国家。由此可见，实际上中国的能源使用效率 在全世界处于落后的水平。究其原因，一方面是客观原因造成的，比如我国是以煤炭 为主要能源的国家，煤炭的天然特性造成了其本身能源使用效率低；另一方面则是我 国的科技发展水平，管理水平，人员素质等多方面的主观原因造成的我国能源消费使 用效率低下。从整体上看，我国现阶段大部分的年份的能源消费弹性系数小于l 是符 合工业化进程的，在少数年份，由于固定投资加大等原因造成的能源消费弹性系数大 于l ，也是属于正常的范畴。因此，判断一个国家的能源使用效率，要从多方面的指 标综合考虑，才能得到准确的能源消费使用情况【8 】。 7 北京化工大学硕i j 学位论文 表2 - 12 0 0 6 年主要国家的能源消费状况 t a b l e2 - 1t h es i t u a t i o no fe n e r g yc o n s u m p t i o ni nm a j o rc o u n t r i e si n2 0 0 6 2 2 国内外研究现状 2 2 1 能源消费理论的国内外研究现状 国内外许多学者都对能源消费需求和经济增长的关系进行过研究，得出了一系列 实用的建模方法，这些方法大致可以归纳为： ( 1 ) 经济统计分析法 林伯强( 2 0 0 3 ) 【9 】研究中国电力消费与经济增长之间的关系，利用资本、人力和能 源三要素的生产函数，应用协整分析和误差修正模型研究g d p 与电力消费之间存在 着长期的均衡关系。f g e r a r da d a m s , y o c h a n a ns h a c h m u r o v e ( 2 0 0 8 ) 【i o 】建立了中国能 源经济多元线性回归计量经济模型，使用该模型预测中国2 0 2 0 年的能源消耗，研究 表明，2 0 2 0 年，中国经济快速增长需求进口石油、煤等资源，但是进口的数量还不足 以满足中国对能源的需求，必须在国内能源生产或使用效率的提高，特别是在电力生 产方面。z h i - y o n g , h a n ，y i n g ，f a n ，j i a n l i n g , j i a o ，j i s h e n g , y a n ，y i m i n gw e i ( 2 0 0 7 ) 1 q 对中国从1 9 8 0 年至2 0 0 6 年期间的能源消费结构，经济结构和能源强度的因果关系一 系列变量进行检验，格兰杰因果检验表明，能源强度和经济结构存在有一个单向因果 关系，提出了为了降低能耗，中国必须继续减少煤炭的比例在能源消耗方面，同时提 高煤炭利用效率，促进经济产业结构的升级。 ( 2 ) 最终消费分析法 李维杰，徐明才( 1 9 9 6 ) 1 2 】利用了多元线性回归模型对中国的能源需求进行了预 8 第一二章能源消费与经济增长相关文献同顾 测。孙欣( 2 0 0 9 ) 1 3 】利用中国3 0 个省市的数据，采用时序数据建立协整模型，得出 了各省市的对能源的依赖特征。宋春梅( 2 0 0 9 ) 0 4 】利用指数分析法对我国三产业的能 源未来需求量进行了预测，得出未来能源使用需要降低煤炭的比重的建议。赵丽霞等 ( 1 9 9 8 ) 1 5 利用柯布道格拉斯生产函数，增加了能源自变量，建立回归模型分析了能源 与经济增长的关系，得出中国经济增长与能源消费的相关关系。e d e n h o f e r , o ，j a e g e r , c ( 1 9 9 8 ) 3 9 】从统计不同能源品种的使用效率角度提出需要改变能源结构以便提高能源 使用效率。 ( 3 ) 灰色关联分析方法 谭艳妮，谭忠富( 2 0 0 9 ) 1 6 】采用灰色关联分析方法对云南省的能源消费与经济增 长进行了分析，得出云南的经济增长是依靠消耗煤炭，使用效率低，污染严重，得出 的建议要从能源消费结构进行改变。刘爱琴( 2 0 0 8 ) 1 7 】利用山东省的1 9 9 8 2 0 0 6 年的 g d p 及能源消费数据，利用灰色关联分析方法对山东省的能源消费总量以及能源使用 效率进行了分析，得出山东省1 9 9 8 2 0 0 6 年的经济增长与能源消费具有正相关的关系， 但是山东省目前仍然属于粗放型的经济增长方式。陈立泰，张军委( 2 0 0 9 ) f ls 】利用t 型灰色关联度分析对重庆的经济增长和能源消费的关系进行研究，数据为1 9 9 7 2 0 0 7 年，得出了不同的能源品种对重庆市的发展贡献度不同，提出了对重庆市能源消费和 经济发展的战略建议。 2 2 2 能源强度国内外研究现状 对于能源强度的研究，国内外有许多不同类型的文献，总结出来大概分为三类： 一是利用s u n ( 1 9 9 7 ) 1 9 】提出的因素分解法为基础进行改进应用来测算能源强度值， 这种方法主要是把影响能源强度的各种因素分解为两种类型，即结构份额和效率份 额，所有的影响因素均是直接或间接影响这两种类型从而影响能源强度的。利用此方 法的主要有韩智勇，魏鸣，范英( 2 0 0 4 ) 1 6 】、z h a n g ，y ，l i ，w ( 2 0 0 5 ) 【”】，d o u g l a st g a r d n e r ， m a h m o u d a t e l k h a f i f ( 1 9 9 8 ) 2 0 】等，他们得出的结论是中国能源强度的下降在不同 的年代影响因素是不同的，但总体来说效率份额对能源强度的影响作用更大。二是利 用实证分析来判断能源强度下降的因素，他们主要是从产业结构调整对能源强度的影 响的角度来分析的。主要有路正南( 1 9 9 9 1 2 ) 1 2 1 】、孙海，王元地，许正权( 2 0 0 9 ) 1 2 2 、 d o n g l a l lz h a ，d e q u nz h o u ，n i n gd i n g ( 2 0 0 9 ) 川、c r o m p t o n ，e ，w u ，y r ( 2 0 0 5 ) t x 4 j 等。 三是利用计量、统计等数学方法来对能源强度的影响因素进行检验分析和验证的。此 类文献主要是从数学的角度来分析的。主要采用的方法有格兰杰因果检验、l a s p e y r e s 指数方法及其分解模型、l m d i 的分解方法、空间计量经济学方法等，主要文献有成 9 北京化t 大学硕f ：学位论文 艳，聂锐，黼( 2 0 0 9 ) t 2 5 1 、吴巧生，成金华( 2 0 0 6 ) 2 6 1 、胡玉敏，杜纲( 2 0 0 9 ) 【2 7 】、 h a nz ，f a ny , w e iy ( 2 0 0 4 ) 【2 8 】、y u a n , j ( 2 0 0 7 ) 【2 9 1 等。 2 2 2 1 国外研究现状 j w s u n ( 1 9 9 7 ) 3 0 1 首次提出了完全因素分解法，把能源强度分解为结构份额和效 率份额并进行测算。并提出了能源强度下降的另外一个原因是由于可燃可再生能源利 用，并对一些发展中国家可持续能源消费模式提出了建议。 g u oj u e ，c h a ij i a n ，x iy o u m i n ( 2 0 0 4 ) 【3 i 】在对从1 9 8 0 2 0 0 4 年能源统计的数据为基 础，分析了能源结构，技术，管理对g d p 整体影响，结果表明技术进步和管理水平 发挥每单位g d p 的能源使用了决定性的作用。 j i a h a iy u a n ，j i a n g a n gk a n g ，c h a n g - h o n gz h a o ，z h a o g u a n gh u ( 2 0 0 8 ) 【3 1 ，用新 古典主义总体生产模式，把资本，劳动力和能源作为单独的投入，结果表明，资本， 劳动力和能源和g d p 之间存在长期的协整关系。 e r i cm a r t i n o t l e es c h i p p e ra n dm a r t ak h r u s h c h ( 19 9 5 ) 3 2 1 ，以爱沙尼亚作为案例 研究得出爱沙尼亚的能源强度较高的原因是能源效率低下造成的，结构份额对能源强 度的影响不大，特别需要提高居民住宅的能源使用效率。 j o n a t h a nes i n t o na n dm a r kdl e v i n e ( 1 9 9 8 ) 3 3 】分析中国1 9 8 0 以来的能源消费状 况，提出了中国要加大引导能源效率高的项目、提高管理水平，鼓励工程投资减少能 源需求等。 f i s h e r - v a n d e n ，k ，j e f f e r s o n ，g h ，l i u ，h m ，t a o ，q 【删分析了中国能源强度的原因， 认为能源使用效率和品种比例、能源强度高的行业所占比例大是能源强度高的原因。 2 2 2 2 国内研究现状 国内学者关于能源强度的影响因素分析是近几年才开始，但关于该方面的理论与 实证方面的文献数量已经很多，部分文献的质量也很高，并且得出许多有影响和价值 的结论，主要文献有： 韩智勇，魏一鸣，范英( 2 0 0 4 ) 6 1 在国内首次提出利用完全因素分解法把能源强度分 解为效率份额与结构份额，然后把能源强度中的效率份额和结构份额进行数据定量计 算。他们基于1 9 8 0 2 0 0 0 年中国的g d p 总量和能源消耗量的统计数据，对中国能源强 度的结构份额和效率份额进行了计算和分析，得出在1 9 8 1 2 0 0 0 年间，除去1 9 8 9 年前 后出现的经济波动之外，其他各年的能源强度变化中，效率份额的贡献度是中国能源 强度下降的主要原因。中国能源强度下降的主要原因是因为各产业各行业的能源利用 1 0 第二章能源消费0 终济增长相关文献【订l 顾 效率的提高，其中第二产业的工业能源使用效率的提高是总体能源强度下降的主要原 因。 刘凤朝，潘雄锋，徐国泉( 2 0 0 7 ) 3 4 l ，基于我国1 9 8 5 - 2 0 0 3 年的g d p 和能源消 费数量统计数据进行了分析，基于完全因素分解法把能源强度分解为结构份额和效率 份额，研究得出我国能源强度下降是三个产业的结构份额和效率份额共同作用的结 果。总体来看，效率份额对能源强度下降起得的作用要远远大于结构份额对能源强度 下降所起得作用：从产业角度来讲，第二产业的能源强度的下降是整体能源强度下降 的主要因素，其中第二产业的效率份额对整体能源强度下降所起得的作用几乎占到了 总体能源强度下降的一半。因此，针对我国能源消费现状，作者利用s w o t 分析提出 了从产业规划和能源效率两个角度着手，一是要降低能源消耗大的行业的比重，更重 要的是提高能源消耗大的行业的能源使用效率，才能确实提高整体的能源使用效率， 降低能源强度。 吴巧生，成金华( 2 0 0 6 ) 3 5 1 ，根据中国统计年鉴、中国能源统计年鉴中的 中国1 9 8 0 2 0 0 3 的相关数据，运用l a s p e y r e s 指数方法及其分解模型，对中国能源强度 进行分析，同样把能源强度分为结构份额和效率份额，研究结果表明和其他的文献类 似，即1 9 8 0 年以来，我国能源强度下降是产业结构调整和能源使用效率提高共同作 用的效果，同时能源使用效率份额在我国能源强度的下降中起了绝对的作用，甚至在 一些年份，产业结构调整造成的结构份额对能源强度下降的作用是负面的。同时，文 章还指出，与美国、日本、德国等发达国家相比，我国的能源强度还是处于高位，2 0 0 3 年中国的能源强度是美国的3 9 7 倍，日本的8 4 7 倍，德国的4 9 9 倍等。 王海鹏，田澎( 2 0 0 5 ) 【3 6 1 ，根据1 9 7 8 2 0 0 2 年上海地区电力消费量统计数据，基 于完全因素分解法把电力能源强度分解为结构份额和效率份额，测算了电力消费强度 变化中的结构份额和效率份额的比重得出：上海地区电力消费强度下降是因为三个产 业的产业结构调整和各个产业以及行业的电力能源使用效率提高的综合结果。其中， 结构份额对电力消费强度的影响波动较大，但进入9 0 年代以后，效率份额对电力消 费强度的作用比较大。其中第二产业电力消费占到了电力总消费的7 5 左右的份额， 第二产业的电力使用效率的提高以及第二产业的结构调整是整体电力消费强度下降 的主要原因。同时，第三产业的电力消费的效率份额在占总体效率份额中的比重逐渐 增加，虽然是第三产业g d p 比重占总g d p 比重不断增加，但是第三产业电力消费中 的结构份额对整体电力消费的结构份额的贡献度却不断下降。 周勇、李廉水( 2 0 0 6 ) 3 7 】，基于l i u e t a l ( 1 9 9 2 ) 的“适应性加权迪维西亚指数方 法”( a d a p t i v ew e i g h t i n gd i v i s i ai n d e xm e t h o d ，简称a w d 方法) ，对能源强度分解为 结构份额和效率份额，并首度提出“能耗集聚度指标r ，利用该指标综合研究了 1 9 8 0 2 0 0 3 年我国能源强度的变化，全面分析了结构份额和效率份额对中国能源强度 的影响和总结。 北京化工大学硕士学位论文 唐建荣，王力( 2 0 0 8 ) 【3 8 1 ，基于江苏省2 0 0 0 2 0 0 5 年的g d p 总量以及能源消费 总量的数据，利用完全因素分解法对江苏省能源强度进行分析，结果表明：在不同时 期，结构份额和效率份额对能源强度的贡献是不同的，2 0 0 0 - 2 0 0 3 年的能源强度的下 降是由于效率份额的提高导致能源强度的下降，2 0 0 4 2 0 0 5 年能源强度的下降是由于 结构份额和效率份额共同作用的结果。 李善同，许召元( 2 0 0 9 ) 【引，基于2 0 0 2 年我国各地区的能源强度之间的差异，采 用结构分解方法对我国各地区的能源强度进行了分解，结果表明：我国各地区能源强 度的差异来自于行业的能源强度的差异。各个地区的能源强度的高低的因素互不相 同，其中的最主要的就是要提高技术水平。同时也指出，各地区在制定节能减排目标 时要考虑到各个地区的实际情况。 成艳，聂锐，张炎治( 2 0 0 9 ) 【2 5 】，利用l m d i 的分解方法，采用1 9 8 0 2 0 0 6 年的数据， 对我国能源强度进行分析，结果表明技术进步产生的作用是影响我国能源强度的主要 原因，而产业结构调整对我国能源强度的下降作用不明显，因此要鼓励技术的开发应 用，从而提高能源使用效率，降低能源强度水平。 宋春梅( 2 0 0 9 ) 1 4 1 ，利用情景分析法，对我国能源强度的现状进行了分析，并对 未来我国能源的使用状况进行了预测，文章从宏观能源战略管理角度分析得出：提高 能源使用效率，优化能源使用结构，降低煤炭在能源使用中的比例，是我国能源的未 来发展之路。 孙海，王元地，许正权( 2 0 0 9 ) 瞄】，利用完全因素分解法，把我国制造业的的 能源强度分解为结构份额和效率份额两个因素，分析了1 9 9 4 - 2 0 0 6 年我国制造业中能 源强度的情况。结果表明：整体来讲，我国制造业能源强度一直下降，这是能源效率 提高和产业结构优化调整共同作用的结果。同时还可以看出，能源效率的提高对能源 强度下降所起的作用要好于结构优化调整所带来的效应。 胡玉敏，杜纲( 2 0 0 9 ) 【4 1 1 ，基于1 9 8 6 2 0 0 6 年1 1 年间的我国的各个省的能源强 度，利用空间计量经济学方法，对中国各省区能源强度进行了研究。研究结果表明： 我国各个地区的能源强度存在空间上依赖性，既能源储量大的地区往往能源强度值 高，如山西、内蒙古；反之，能源储量少的反而能源强度值低，如北京、广东等。因 此制定节能减排政策时，要充分考虑这种能源消费的空间依赖性。 第二三章北京市能源效率评价系统模型 第三章北京市能源效率评价系统模型 3 1 雒源战略模型评价及构建 能源战略评价( e n e r g ys t r a t e g y a s s e s s m e n t ，e s a ) 是面向政策、规划、计划方案的 能源发展综合评价，它是传统能源评价系统在战略层次的延伸和拓展，其实质就是通 过能源战略与可持续发展相互作用内在机制的揭示，实现区域经济与能源的协调发 展。把能源战略评价的主要对象定位于非可再生能源之上，就构成了非可再生能源战 略评价的基本框架。基于此，非可再生能源战略评价的主要内涵在于，识别和评价非 可再生能源发展中经济、社会、技术和环境等宏观因素对非可再生能源战略目标和战 略选择的影响，将非可再生能源开发利用与经济、社会和环境发展密切联系起来，综 合考虑政策、体制与经济结构的影响，强调非可再生能源政策实施后产生的资源环境 效果及其社会经济含义，不仅从经济和技术角度衡量非可再生能源开发利用或有关政 策的可行性、合理性，而且还考虑其资源环境影响，寻求社会、经济、能源、环境的 协调发展。 能源发展战略的基本任务就是建立与社会经济发展相适应、无害环境的能源供应 体系和消费模式。能源战略评价模型着眼于整个能源的资源条件、发展趋势以及能源 产品的开发利用过程，并对其中的问题与环节通过科学的方法进行系统全面的测度与 评价，为采取系统措施实现能源开发利用及保护子系统与经济社会可持续发展系统的 稳定与协调做出准确有效的控制与决策。在能源战略评价中，能源产品的生产总量和 结构以及能源资源储量的总量和结构是能源资源保障能力的先决条件和主要内容。同 时，能源的可持续利用需要考虑能源使用的环境影响，大气环境质量、水环境质量的 良胜变化将是非可再生能源战略评价的重要内容。需要强调的是，能源利用的最直接 最重要的目的是实现和推动人的发展。作为社会主体的人，其发展的实现在需要充分 的能源消费作为支持。因此，在对能源进行战略评价时，能源的使用效率和对人类社 会发展的贡献度是能源发展战略模型最主要的内容。能源发展的目的是为了满足人们 对能源产品的消费需求，而消费需求的状况反过来又影响能源可持续利用的程度。因 此根据以上分析，把能源战略评价模型分为三个子模块，分别为：能源供给能力评价 子系统、能源效率评价子系统、环境影响评价子系统。 北京化工大学硕_ ：学位论文 图3 - 1 能源战略评价模型的构成 f i g 3 1t h ec o m p o s i t i o no f t h es t r a t e g i ce v a l u a t i o nm o d e lo fe n e r g y 本论文主要针对能源战略评价模型里的一个子模块，即能源效率评价子系统模 型，以北京市为实证研究对象，对该子模块进行全面的分析。其中本论文第三章主要 是针对消费总量、经济产出进行总结和分析，而本论文第四、五章则对能源效率进行 了全面的定量和定性的分析和研究。 3 2 北京市能源资源状况及消费特点分析 3 2 1 能源资源状况 北京市属于能源资源短缺地区，自有能源及其有限，一次能源主要是少量的原煤、 地热能以及水电能等。 煤炭资源主要分布在北京西部山区，主要是为无烟煤，存在热稳定性差，灰份高 等特征，一般只能用于加工民用型煤，而发电与焦化等行业用煤对煤炭质量要求较高， 因此煤炭资源主要从外地调入。北京的水力资源主要分布在永定河、白河和潮白河干 流，已开发水电装机容量约3 0 万千瓦。北京的地热主要有1 0 个地热带。估计地热水 的年可开采量在2 0 0 0 万立方米以上。共4 8 0 万立方米，目前开采大约有2 4 0 万立方 1 4 第三章北京市能源效率评价系统模型 米【4 2 1 。北京市2 0 0 4 2 0 0 8 年的能源生产量具体见表3 一l ： 表3 - 12 0 0 4 年一2 0 0 8 年北京市能源生产量 t a b l e 3 - 12 0 0 4 - 2 0 0 8t a b l e2 1e n e r g yp r o d u c t i o ni nb e i j i n g 从表3 - 1 可以得出，北京市的一次能源生产量逐年降低，一次能源( p r i m a r y e n e r g y ) 是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。 包括化石燃料( 如原煤、原油、天然气等) 、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳 能、地热能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源。尤其 是原煤的产量更是迅速下降，根据国务院办公厅关于进一步做好关闭整顿小煤矿