北京市农村能源消费状况的统计分析.doc

经济学硕士学位论文北京市农村能源消费状况的统计分析学位申请人：指导教师：学位类别：经济学硕士学科专业：统计学授予单位：答辩日期：二一年五月摘要能源是人类社会发展必不可少的物质基础。农村能源建设是新农村建设的重要内容之一，是农村居民的基本需求。党中央在“十一五”规划中，提出大力发展农村能源建设。北京农村地区不合理的能源利用结构，严重影响了农村能源建设，影响生活环境，制约了农村社会、经济、环境的和谐发展。因此，使以可再生能源为主的农村能源建设和发展问题越来越受到人们的普遍关注，成为可持续发展战略的主要组成部分和北京农村经济新的增长点与动力。本文运用统计学分析和建模方法，并将定性和定量分析相结合，对北京市农村能源消费状况进行统计分析。文章从能源消费总量和结构两方面对北京市农村地区的能源消费现状做了综合分析，在此基础上，分析了影响北京市农村能源消费状况的因素，并对影响因素做了重要性评价，得出人均纯收入是影响北京农村能源消费的最主要因素。鉴于能源系统的复杂性，在预测分析时，比较分析了趋势外推预测模型和灰色动态预测模型，根据预测模型的相对误差最小原则，最终采用GM(1,1)模型对北京市“十二五”期间农村能源消费总量做了预测分析。最后，提出了适合北京地区农村能源发展的政策建议：建立健全政策法规；科学制定规划；转变能源结构，建立合理的能源价格体系；加大宣传，合理开发可再生能源；加大农村能源投入力度，拓宽资金渠道；加大科研工作，构建完善服务体系。关键词农村能源消费因子分析GM(1,1)模型目录第1章绪论11.1研究背景与意义11.2国内外研究现状综述21.2.1国内外对农村能源利用的研究现状21.2.2国内外关于能源消费影响因素研究31.2.3国内外关于能源需求预测的研究41.3研究内容、研究方法与创新点51.3.1研究内容51.3.2研究方法51.3.3创新点.6第2章农村能源消费的相关理论研究72.1对农村能源相关概念的界定72.1.1能源72.1.2农村能源82.1.3可再生能源82.1.4农村可再生能源92.1.5农村能源的开发和利用92.2农村能源消费研究的理论基础92.2.1能源与经济增长理论92.2.2能源与可持续发展理论112.2.3能源与低碳经济理论12第3章北京市农村能源消费现状分析143.1北京市能源消费现状143.1.1能源消耗量大，对外依存度高143.1.2能源消耗水平高，结构不合理143.2北京市农村能源建设情况14目录3.3北京市农村能源消费总量分析163.4北京市农村能源消费结构分析183.4.1农村生产和生活能源消费183.4.2商品性能源消费203.4.3可再生性能源消费213.5北京市农村能源消费中的问题25第4章北京市农村能源消费的影响因素分析274.1农村能源消费影响因素的宏观分析274.1.1农村经济发展水平274.1.2农民的收入水平274.1.3人口因素274.1.4资源的禀赋能力284.1.5农村商品能源的价格284.1.6资金投入与技术进步284.1.7消费观念与消费习惯284.1.8能源政策和立法294.2北京市农村能源消费影响因素的实证分析294.2.1指标选择294.2.2各影响因素与农村能源消费量的相关性分析304.2.3农村能源消费影响因素的因子分析314.2.4农村能源消费影响因素的灰色关联分析33第5章北京市农村能源消费需求预测模型355.1趋势外推模型预测355.1.1趋势外推法的含义355.1.2趋势外推模型建立365.2灰色预测模型375.2.1 GM(1,1)模型原理375.2.2 GM(1,1)模型构建395.3北京市农村能源消费总量预测40目录第6章结论与政策建议416.1结论416.2政策建议416.2.1建立健全相关政策法规416.2.2加强领导，明确责任，科学制定发展规划426.2.3转变和优化能源利用结构，建立合理的能源价格体系426.2.4加大宣传和推广力度，合理开发可再生能源436.2.5加大农村能源投入力度，拓宽资金渠道436.2.6加大科研工作，构建和完善服务体系44参考文献46致谢49第1章绪论1.1研究背景与意义能源是人类社会存在与发展的基石，任何国家和经济的发展都离不开它，它直接关系到整个国家的经济命脉，影响着人民生活水平的提高和人类生态环境的改善。当前，能源可以说既是经济发展的重要组成部分，又是社会经济运行的根本保证。国家社会经济可持续发展的实现离不开能源的健康有序发展，国家安全、社会和谐、生态环境的协调、人类生活质量的优劣均与能源息息相关。能源成为现代社会与经济生活中的核心问题之一，它以直接或间接方式，推动或阻碍经济的发展。从某种意义上说，能源是经济的血液，社会经济生活的中心1。随着全球能源消费量特别是对化石能源的消费量的增大，引发了环境污染物如CO2、NOx以及粉尘颗粒物的排放量的逐年增加，严重影响了全球的气候变化，环境污染问题日益严峻。加之人类过度开发利用地球上的不可再生资源，大肆破坏地球表面的有限植被，随之而来的是陆地表面对二氧化碳的吸收和固定能力减弱，大气中的温室气体愈来愈多，人类的生存环境遭遇严重破坏，灾害频繁发生。从而，世界各国开始关注于清洁健康的可再生能源的开发和利用，使以可再生能源为主的能源建设成为国家可持续发展战略的重要议题。在我国，农村居民占大多数，农村能源不仅与国家整体能源的发展战略有关，而且还跟农村居民对能源的有效利用密切相关，成为国家能源体系的必要组成部分。因此，新农村的建设和农村小康社会的发展都离不开优质充足的能源供应及良好的后续服务支持，农村居民的基本能源需求才能得到相应的保障。农村能源问题已经成为“三农”问题中的首要问题。因此，将农村能源问题提高到国家战略角度，将其作为社会主义新农村建设中的重要内容，显得破在眉睫。2005年，我国的基本国策中加入了节约资源这一条款，北京市委、市政府在北京市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中提出：能源节约是一项经济运行质量的重要指标。2006年，党中央在“十一五”规划中提出，需加强农村能源建设力度。在农村地区，大力支持沼气、秸秆气化等清洁能源的推广使用，并将废弃物的处理利用技术、可再生能源的相关开发利用技术作为重点推广对象，从而建设资源节约型、环境河北大学统计学硕士学位论文友好型社会。这给农村能源尤其是可再生能源的发展提供了前所未有的良好机遇。2007年的中央一号文件中也明确提出加快发展农村清洁能源，增大沼气建设的各项投入，并对大中型沼气工程的建设提供大力支持。提倡因地制宜，发展太阳能、风能、地热能等清洁能源，并加快示范地区的发展，对农村水利的发展大力提供信贷支撑。北京地区能源匮乏，能源对外依存度比较高。其农村地区能源消费结构存在不合理现象，这对农村社会、经济、环境的和谐发展产生不利的影响。北京市委和市政府领导高度重视北京农村能源的发展，从2006年开始在京郊农村试点实施“三起来”工程，其主要内容为“让农村亮起来、让农民暖起来、让农业资源循环起来”。“十一五”期间，北京市遵循科学发展观，以“高效、清洁、经济、方便”为发展原则，建设新农村，大力促进新能源开发利用，确立农村能源可持续发展的长期发展机制，农村居住环境和农民生活质量方面得到有效改善，农村能源利用实现了“新结构、新方式、新机制”。因此，对北京地区农村能源消费现状及其消费结构进行研究分析，评价影响北京市农村能源消费的各种影响因素的重要性，并对农村能源消费总量进行科学的预测，在当前阶段具有重大的理论意义和现实意义，这将为北京地区改善农村能源消费结构、制定农村能源发展战略、改善农村生活环境和生活质量提供基础。对其它省市或地区推进农村能源建设和发展工作具有重要的现实指导和借鉴意义。1.2国内外研究现状综述20世纪70年代，国外开始对能源系统进行真正研究。而国内对能源问题的研究起步比国外晚了10年，开始于20世纪80年代。随着国际能源形势和国内经济发展问题的突显，以及能源消费所造成的环境问题的加剧，我国学术界对能源问题开始高度重视。1.2.1国内外对农村能源利用的研究现状国外对农村能源利用方面研究的最初关注点为农村对生物质能源的消费与生态环境之间的相关关系研究（Eckholm，1975）2PaskaJ，slekaM，surmaT(2007)3分析了了波兰可再生能源的发展状况和发展前途，主要研究了水力发电、太阳能、生物质能等能源，并提出大力发展可再生能源将是促进可持续发展战略有效实施的重要手段。Pablo delRio，Unruh G.(2007)4对西班牙的风力发电和太阳能产业做了分析，指出其发展的优劣，提出鼓励可再生能源发展的相关措施，如国家制定优惠政策，比如加大补贴、提供信贷等。第1章绪论B.K.Bala(1997)5分析了孟加拉国农村采取传统方式利用生物能存在的弊端，应用LEAP模型研究了农村地区能源发展的供需情况，说明了其对全球气候变暖的严重影响。N.H.Ravindranath等(2005)6估算了印度生物质能包括薪柴、作物秸秆、畜粪的资源潜力，得出生物质能数量丰富的结论，并针对太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用的不足，提出了相应的解决措施。高国录（2009）7运用典型调查和随机抽样的方法调查分析了白银区四龙镇、强湾乡和武川乡乡镇农村居民的经济条件和住宅能源消费现状，对各乡镇农户的住宅能耗状况进行对比分析，并分析了造成能源消费状况差异的原因，提出了促进白银区农村住宅建设的发展建议。楼洪志等（2006）8研究了浙江农村能源的开发潜力，分析制约农村能源发展的影响因素，结合当地实际，提出加快发展农村能源的思路和对策措施。陈彦玲等（2008）9调查分析了北京市大兴区的农村能源消费状况，借此为基础，分析北京农村可再生能源建设过程中所面对的外部条件和自身统筹发展等方面的问题，探讨了促进北京市农村可再生能源产业化的途径。吴良等（2007）10采用参与性农户评估方法(PRA)中的半结构访谈方式分层随机抽样调查了济南市农村地区10个村的250户农户，分析了他们的社会经济状况、能源消费情况及其节约能源方式的利用情况，并提出了改善能源利用的相关建议。1.2.2国内外关于能源消费影响因素研究国内外学者非常关注能源消费结构和影响因素的研究。不少学者对能源消费与经济增长之间的关系作了大量研究，Kraft J.和Kraft A.(1978)11通过分析1947-1974年间的美国相关数据，得出了GNP到能源消费之间存在单向的因果关系。何永秀等12（2008）运用格兰杰因果检验及协整误差修正模型，研究了北京地区能源消费总量与分产业消费量与GDP及各产业增加值的之间的关系，发现经济发展与能源消费之间存在长期协整关系，在经济增长与能源消费增长之间存在因果关系。赵丽霞、魏巍贤(1998)13在道格拉斯生产函数中引入能源变量，并建立VAR模型，分析了能源与经济增长之间的关联关系。许多学者在对影响农村能源消费的影响因素研究中，发现收入成为其主要影响因素。Gundimeda and Kohlin(2006)14通过对印度的相关研究，得出薪柴这种能源对于低收入家庭来说，它就是正常商品，而对于高收入家庭来言则成为一种劣质商品，由此可河北大学统计学硕士学位论文见，农户对薪柴的需求弹性小于零。陆慧等（2006）15，利用层次分析法实证分析了农民收入水平对农村家庭能源消费结构的影响。此外，农户的教育水平也影响着农民的能源消费状况，Rao and Reddy(2007)16经研究发现，教育与农村对燃料能源的选择之间存在着正向关系。教育水平越高，家庭更倾向于现代燃料的选择，而不会选择薪柴等传统能源，也就是说，家庭教育水平的提高使得现代能源的使用率增加。Leach(1992)17认为商品能源的使用跟经济发展、城市化进程、工业化进程之间存在正的相关关系。J Byrne18等通过研究农村地区的生物质能源利用现状，生态环境现状以及技术发展现状，结合当地的资源禀赋状况，分析了生物质能源在农村不同地区的发展潜力和速度。徐长勇，尚杰（2009）19分析了黑龙江省农村地区的能源利用结构、能源利用效率以及影响农村能源消耗的因素，探讨了农村生物质能源发展的必要性和相关建议。周丹丹（2009）20等采用主成分分析对重庆市能源消费影响因素进行了定量分析，研究重庆市能源消费的主要影响因素。1.2.3国内外关于能源需求预测的研究随着计算机应用技术的广泛普及，人们更倾向于问题的定量化研究，这已经成为一种趋势。能源需求预测，就是通过分析能源消费过去的历史情况，而对未来的消费情况作预测。其分析方法比较丰富，在应用中经常采用的能源需求预测方法为外推法、弹性系数法、灰色系统法、ARMA模型法、BP神经网络预测以及投入产出分析法等。在实际研究的应用中，应根据不同的需求采取与其相适应的研究分析方法。Richard Silberglitt等21利用情景分析法对美国的能源需求进行了预测。PiyushTiwari22运用投入产出模型预测了印度国民经济各部门1983-1997年能源利用强度的发展趋势。周倩（2007）等23采用能源消费弹性系数法，在不同的经济方案下，对湖北省2005-2020年期间的能源需求量进行了预测分析。H.Mu（2004）等24采用灰色关联分析法分析和预测了中国农村家庭生物质能源的消费状况。谢乃明（2009）25等对江苏省的能源消费状况构建灰色GM(1,1)模型分析预测其能源生产和消费总量，并建立马尔可夫结构转移模型对其能源消费结构进行分析预测。王春清（2005）26等通过对吉林省城市和农村家庭用能消费现状的调查和分析，运第1章绪论用1997-2003年相关数据分析，采用回归分析方法构建了预测模型，对吉林省未来20年的家庭用能情况的长期趋势作了预测。谭志豪（2008）27应用系统动力学（SD）的能源需求预测模型，分析预测我国2050年之前的能源消费状况趋势，主要包括能源需求和结构变化趋势。王海建(1999)28分析了我国能源消费特点，运用1987和1992年的18个生产部门的能源投入产出表，采用投入产出分析法，研究了各部门生产技术结构变动和最终需求结构变动对能源需求变动的影响。1.3研究内容、研究方法与创新点1.3.1研究内容本文将从统计学的研究角度对北京市农村能源消费的结构和影响因素进行比较深入的分析，并对农村能源消费做预测，建立相应的分析预测模型，为北京市农村能源政策的制定提供实证研究基础和科学的依据，最后在前面研究的基础上提出一些适合北京市农村地区能源发展的政策建议。因此，本文结构安排如下。本文共分六章。第一章为绪论，简要的介绍了选题的背景和意义，总结国内外关于能源的研究现状以及本文的研究内容。第二章介绍了相关的能源概念和研究理论基础。三、四、五章为论文的主体部分，论文的第三章为北京市农村能源发展现状，对北京市农村能源建设做了简要概述，通过农村能源的总量分析和结构分析对北京市农村能源消费做了深入的研究，并在前面分析的基础上提出北京市农村能源发展中的问题。论文第四章为北京市农村能源消费的影响因素分析，首先对其影响因素进行宏观分析，然后对各影响因素对农村能源的影响的重要性做了统计分析和评价。论文第五章为北京市农村能源消费预测，运用趋势外推法和灰色预测法对其进行预测，由于灰色预测精度较好，最后选择灰色GM(1,1)预测模型对农村能源消费总量进行预测。第六章为结论与政策建议。1.3.2研究方法本文采取定性描述和定量研究相结合的方法，综合运用多学科的理论、各种定量模型，对北京市农村能源消费现状及其影响因素做系统地、全面地分析，运用相关分析、因子分析和灰色关联度法分析其影响因素的重要性，并通过预测模型比较，最终建立符合北京农村能源消费情况的能源需求预测模型GM（1，1）模型对北京市“十二五”期河北大学统计学硕士学位论文6间的农村能源消费量做出预测。1.3.3创新点（1）选题角度比较新颖：农村能源尤其是北京农村能源的相关研究比较少，农村能源问题是与新农村建设相结合的新领域。随着农村经济的发展，农村能源将成为一个不可忽视的领域，越来越受到人们的关注。（2）研究思路和方法创新：本文从统计学的角度对北京市农村能源消费现状进行研究，运用因子分析和灰色关联分析法对影响农村能源消费的影响因素进行重要性评价，鉴于能源需求系统的复杂性，经模型比较分析，运用GM（1，1）模型对北京市农村能源消费总量进行预测。第2章农村能源消费的相关理论研究7第2章农村能源消费的相关理论研究2.1对农村能源相关概念的界定2.1.1能源（1）能源的定义能源是人类能够获得能量的各种资源。它主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料、天然气等。（2）能源的分类按照相对比较的方法，能源可按下述方法分类，如表1所示29按其获得方式可分为一次能源和二次能源。一次能源是指存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源；二次能源是由一次能源直接或者间接转化成的能源。按照能源的可再生能力可分为再生能源与不可再生能源。再生能源是指在自然界中可以不断再生并能按照一定规律得到补充的能量，主要有太阳能、风能、水能、生物质能、海洋温差能、海洋潮汐能、地热能等；不可再生能源是指经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，主要包括化石燃料、核燃料。根据生产技术分为常规能源和新能源。常规能源是指在一定历史时期和科技水平条件下，人们能够广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、水能等；新能源指采用先进方法以及新发展的先进技术加以利用的能源，如太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能等。常规能源与新能源具有相对性，如今的常规能源在过去某段时间也曾是新能源，而当今的新能源在不久的将来又可能成为常规能源。以经济流通领域中的地位加以区分，可分为商品能源与非商品能源(传统能源)。商品能源是指进入市场进行买卖的能源，如煤炭、石油及其制品、焦炭、电力等。非商品能源是指那些一般不通过市场的能源，如某些传统能源，秸秆、薪柴、牲畜粪便等。以经济流通领域中的地位加以区分，可分为商品能源与非商品能源(传统能源)。商品能源是指进入市场进行买卖的能源，如煤炭、石油及其制品、焦炭、电力等。非商品能源是指那些一般不通过市场的能源，如某些传统能源，秸秆、薪柴、牲畜粪便等。河北大学统计学硕士学位论文8表1能源的分类可再生能源不可再生能源商品能源水力（大型）；核能（增值堆）；地热化石燃料（煤、油、天然气等）；核能常规能源传统能源（非商品能源）生物质能（薪柴、秸秆、粪便等）；太阳能（自然干燥等）；水力（水车等）；风力（风车、风帆等）；畜力一次能源非常规能源新能源生物质能（燃料作物制沼气、酒精等）；太阳能（收集器、光电池等）；水力（小水电）；风力（风力机等）；海洋能；地热二次能源电力、煤炭、沼气、汽油、柴油、煤油、等油制品、蒸汽、热水、压缩空气、氢能等2.1.2农村能源农村能源这个专有名词在发展中国家比较常见，在发达国家由于农村和城市之间的差异不大，只存在农业能源的概念。在我国，农村能源是指农村生活、生产使用的能源。2.1.3可再生能源可再生能源的概念确定于1981年8月联合国召开的新能源和可再生能源会议上。国际能源署(IEA)30定义可再生能源是起源于可持续补给的自然过程的能量，它的各种形式都是直接或间接地来自太阳能或地球内部深处所产生的热能，它包括了太阳能、风能、生物质能、地热、水能和海洋能以及由于再生资源衍生出来的生物燃料和氢能所产生的能量。中华人民共和国可再生能源法31中规定“在我国，可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。水力发电是否为可再生能源由国务院能源主管部门规定，报国务院批准。这是因为从理论和实际看，所有的水能都属于可再生能源，但是大中型水电技术已经成熟，完全实现了商业化，而且其对环境的影响巨大，因此需要慎重。”根据联合国的定义，可再生能源分为传统的可再生能源和新的可再生能源。传统可再生能源主要包括大水电和用传统技术利用的生物质能（如秸秆、薪柴的直接燃烧）；促进新能源和可再生能源的发展与利用的内罗毕行动纲领，1981第2章农村能源消费的相关理论研究9新的可再生能源主要是指用现代技术利用的小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等。2.1.4农村可再生能源农村可再生能源32指在农村地区就地开发、就地利用、适宜推广应用的可再生能源。包括太阳能、风能、沼气、生物质能、地热能、微水电、小型风力发电等非化石能源。其主要有可再生性、能量密度低、资源分布地带性明显等特点。农村可再生能源的开发利用与农村的生态环境密切相关，如果开发处理不当，将会直接影响生态系统的平衡性。2.1.5农村能源的开发和利用农村能源资源开发33仅指农村地区，对本地可以投资、就近可以转换利用的资源的开采、加工转换等，如乡镇煤矿、小水电、微水电、生物质能、太阳能、风能等。对于那些大型的煤矿、油气田、水力资源等，尽管也在本地的地理范围内，但不属于农村能源资源。从农村能源使用的角度，农村地区所有社会活动、生产活动和生活活动的部门均是农村能源系统中的能源需求部门。农村能源消费可以分为生活消费和生产消费两大部分。生活用能包括维持农村居民全部日常生活活动的能源供应，即炊事、照明、采暖、制冷、热水、家用电器、文化娱乐等活动的用能。农村生产用能包括农业生产即农林牧渔生产、村办企业、乡镇企业生产中的能源消费。2.2农村能源消费研究的理论基础2.2.1能源与经济增长理论人类对能源与经济增长之间关系的关注，起源于1973年爆发的“石油危机”。按照经济学理论来说，能源与经济增长之间的关系可以表述为：能源的大量投入能够促进经济的快速发展，即经济增长对能源存在依赖性；能源的可持续发展离不开经济增长的支撑，即能源发展以经济增长为前提。具体表现为三方面。（1）经济增长对能源的需求34经济增长对能源的需求依赖性，主要表现为能源总量、能源品种和能源质量的需求。经济增长对能源总量的需求经济增长对能源总量的需求会出现3种情况：第一，经济增长速度比对能源总量需河北大学统计学硕士学位论文10求的增长速度滞后；第二，经济增长速度比对能源总量的需求的增长速度超前；第三，经济增长和能源需求增长速度保持同步发展。到当前为止，经济快速增长而同时能源总量需求减少仅属于比较个别的情况，我们可以认为，经济增长和能源总量需求是同向变化的，并在多数情况下存在相应的比例关系。经济增长对能源品种的需求随着经济增长对能源总量需求量的增长，其对能源品种的需求尤其是清洁能源的需求也日益增加。总体来说，人们对经济增长的预期会对能源消费品种或结构扩大和更新的需求起到正向催化剂的作用。经济增长对能源质量的需求人们对能源品种需求在很大方面包含着其对能源质量的需求。由于自然天性的缘故，不同的能源产品，在质量上会有明显的差异。比如在冶炼燃料的选取中，一般会用煤炭代替木材，这是由其发热量决定的，因为在体积相同的条件下，煤炭比木材的发热量要多得多。人类对能源效率提高的需求直接会影响其对能源质量的需求。从历史的发展过程及其整体趋势来看，经济增长预期对能源产品质量的需求也是起正催化剂作用。（2）能源对经济增长的依赖能源的可持续发展也同样离不开经济增长的大力支持。经济增长在对能源产生需求的同时，又反过来会成为能源发展的基石。也就是说，经济增长在为能源所推动时，又为其发展提供了手段。尽管当前世界能源出现短缺现象，然而能源与经济增长之间的依存关系并没有随之改变。解决能源问题的根本还是要依赖于经济增长。首先，经济增长为能源发展提供发展空间。经济增长为能源的大规模开发和利用提供了机遇，这是由于经济的快速增长必然会加大对能源的开采、加工方面的要求；其次，由于经济的快速增长，人们的教育水平也不断提高，各种技术也进步成熟起来，这不仅为发展能源提供了资金保证，而且还为其提供了后备力量和技术支持；最后，随着化石能源等不可再生能源的逐渐耗竭以及在其开发、利用过程中带来的生态环境问题，成为经济发展的瓶颈，解决这些问题我们还得要以经济增长为前提。（3）能源在经济增长中的作用当今社会，世界各国都比较关注能源问题，尤其是其长期有效的供应，究其根本是因为一个国家实现其经济增长的程度主要由能源的满足情况来决定。邓小平同志提出:第2章农村能源消费的相关理论研究11“能源问题是经济的首要问题”，这更加肯定了能源对于经济的重要性，并将其地位提高到了国家战略高度。具体而言，能源在经济增长中所发挥作用的主要表现形式为：能源对经济增长和规模发展的推动作用；能源短缺对经济持续增长的制约作用；能源使各项要素投入更具潜力；能源促进新产业的诞生和发展；能源对技术进步和劳动生产率的提高具有促进作用。言而总之，能源与经济增长之间的关系比较密切，可以说是相辅相成。其关系可大体概括为，经济增长必然对能源产生内在需求，能源是经济增长的发展动力和源泉，经济增长为能源发展提供优良沃土。2.2.2能源与可持续发展理论（1）可持续发展定义全球环境问题的讨论，引发了一种新的世界发展观的出现，即可持续发展观。“可持续发展”一词最早出现于20世纪80年代，当时在一些发达国家的文章中出现过，“布伦特兰报告”中较早的的使用过这一词。而可持续发展思想的提出是在1972年联合国召开的第一次世界环境大会上。从那以后，可持续发展思想深入人心，愈来愈受到社会各界的广泛关注。国际社会也比较认可这一基本思想，并将其思想发扬光大，逐渐渗透到社会、经济、生活的各个领域。然而，可持续发展的定义却众说不一35。可持续发展的广义定义为“在连续的基础上保持和提高生活质量。”其较狭义的定义则为：“人均收入和福利随时间不变或者增加。”希克斯.林达尔最初从经济方面对可持续发展提出定义：“在不损害后代人的利益时，从资产中可能得到的最大利益。”其他经济学家（如穆拉辛格等人）将可持续发展定义为：“在保持能够从自然资源不断得到服务的情况下，使经济增长的经利益最大化”。1987年，在世界环境和发展委员会（WECD）发表的报告我们共同的未来中，可持续发展定义为：“既满足当代人的需要又不危及后代满足其需要的发展”，其中包含了两个基本观点：一是人类要发展；二是发展要有限度。（2）农村可持续发展的内涵农村可持续发展36是一种在对农村各种自然资源存量的保持和对自然环境的保护基础上，以农村经济增长的促进为条件，以满足农村居民的各种物质与文化生活的需求为要求，以改善农村居民的生活水平为根本目的的发展模式。农村的发展不能够单纯以河北大学统计学硕士学位论文12经济发展为目标，否则只会在生态环境遭到破坏的基础上，导致农村长远利益的破坏，最终会对农村经济的发展起到制约作用。然而农村发展也不能够只考虑生态环境，那样会影响农民经济利益的实现。因此，在农村应该实行可持续发展战略，综合考虑和权衡利弊，做到综合效益最大化。（3）农村能源与可持续发展之间的关系农村能源的开发利用，对农村经济、人口、环境等各方面均产生影响。农村能源的可持续发展是农村经济、公共安全和社会可持续发展的重要基础，其不仅要求经济单向的效益，而且最终是要实现整个大系统的综合效益的最佳化，从而促进农村经济、社会、环境的持续、协调、和谐发展，即达到农村的整体可持续发展。反过来看，可持续发展能够使农村的能源消费种类向着多元化、优质化方向发展，促进能源消费结构的升级。从某种意义上来说，两者之间具有千丝万缕的联系，相互依赖、相互影响。2.2.3能源与低碳经济理论为了应对全球变暖，减缓自然灾害对人类产生的灾难性危害，实现可持续发展，全世界各国基本上达成共识，就是要降低大气中的温室气体，要减少温室气体的排放，甚至有些国家已启动或实施低碳经济发展战略，来促进经济的低碳发展。1997年，149个国家和地区通过了国际条约京都议定书，旨在控制温室气体排放，此条约于2005年正式生效。2007年年初气候变化问题成了达沃斯世界经济论坛年会上的首要问题，其重要程度已经超过恐怖主义、阿以冲突及伊拉克问题。2009年的哥本哈根会议，足以见得国际社会对低碳经济的重视，使得低碳成为重要话题。2006年以来，中国成为了世界上最大的二氧化碳气体排放者，节能减排压力巨大。（1）低碳经济概念低碳经济是国际社会寻求节约资源、减排问世气体的新发展模式，“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书我们能源的未来：创建低碳经济。能源白皮书指出，低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染,获得更多的经济产出；低碳经济是创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会,也为发展、应用和输出先进技术创造了机会,同时也能创造新的商机和更多的就业机会。我国学者庄贵阳37认为，低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题，核心是第2章农村能源消费的相关理论研究13能源技术创新和制度创新。“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”。低碳经济(发展)，重点在低碳，目的在发展，是要寻求全球水平、长时间尺度的发展，低碳经济应该以低碳发展为发展方向，以节能减排为发展方式，以碳中和技术为发展方法。在不影响经济和社会发展的前提下，通过技术创新和制度创新，实施一场能源革命,尽可能最大限度地减少温室气体排放，从而减缓全球气候变化，实现经济和社会的清洁发展与可持续发展。（2）能源与低碳发展之间的关系环境问题是当今人类共同面临的重大问题之一。气候变化的根本原因是碳排放的增加，二氧化碳排放的主要来源是能源系统。由于化石燃料能源的大量使用，其在推动社会经济发展和人类财富增长的同时，也产生了诸多方面的环境污染和影响。煤炭、石油和天然气三大能源都是高含碳元素的能源，在它们被使用过程中，对人类的物质文明和精神文明发展巨大贡献的同时，也排放出大量的CO2温室气体。低碳经济影响是全面而深刻的，不仅仅是涉及国家能源战略，而且涵盖了我国经济社会发展的方方面面，而且也对未来有巨大的导向作用。然而在众多的影响因素中，最为关键的还是解决能源的供应、能源安全问题。低碳经济可以提高中国能源利用效率，节约能源，促进可持续发展。发展新能源将会缓解能源的供需矛盾，减少温室气体的排放，是实现低碳经济最重要的途径。新能源产业具备显著的低碳经济特征：清洁低碳无碳、资源极其丰富。新能源革命或将成为人类历史上的第四次科技革命。农村能源尤其是可再生能源的利用也将是实现低碳经济发展的重要方向。沼气的发展，太阳能的利用以及传统能源的清洁化利用都是促进低碳发展有效路径。河北大学统计学硕士学位论文14第3章北京市农村能源消费现状分析3.1北京市能源消费现状北京属于经济发达地区，是我国的政治、经济、文化发展中心。然而其能源相对匮乏，能源消耗量大，同时能源自给率比较低，造成北京地区的能源对外依存度高，基本属于能源输入型地区，能源供需不平衡直接制约着北京地区的经济发展，跟人民的生活水平息息相关。当前，北京地区能源生产和消费状况的具体评价为：3.1.1能源消耗量大，对外依存度高随着北京地区经济的迅猛发展，北京地区2009年GDP为11865.9亿元，人均地区生产总值突破1万美元，其能源消费总量在2008年达到6343.7万吨标准煤，而能源生产总量（包括一次能源和二次能源）为3610.5万吨标煤，自给率仅为57%，能源生产和消费矛盾突出。从历史数据来看，1990年以来北京市能源消费总量基本上呈现出逐年增加的趋势，消费水平在全国各城市中排名第二，仅次于上海。通过对北京地区2000-2008年能源消费与GDP相关分析表明，其相关系数高达0.987，也就是说，能源消费的增长与当地经济的发展在整体上保持高度一致性。3.1.2能源消耗水平高，结构不合理2008年，北京市的万元地区生产总值能耗水平为0.61吨标煤，虽然比先前年份有所下降，然而与国际先进水平还存在一定的差距，能耗水平还是比较高，能源利用效率还有待进一步提高有，存在巨大的发展潜力。北京市能源消耗中煤炭的消费量所占比例较大，温室气体排放量大，环境污染加剧，而清洁持续的可再生能源消费比例比较小，据初步统计，2007年北京市可再生能源利用量约120万吨标准煤，仅占全市能源消费总量的2%，严重影响了北京社会的整体可持续发展。3.2北京市农村能源建设情况北京地区推广沼气项目开始于20世纪70年代中期。1975年，在顺义县进行沼气试点建设。80年代中期，北京远郊区县农村生活用能条件比较差、能源消耗水平比较低，基于这个时机条件，当时积极示范、推广太阳能热水器、省柴节煤炉灶和户用沼气等实用技术，经过几次大的技术改造，不仅缓解了郊区的用能紧张问题，而且还提高了第3章北京市农村能源消费现状分析15郊区农民的生活用能水平，改善了农村居住环境。80年代北京郊区农村所兴建的太阳房，绝大多数是被动式太阳房，开始时大多数是直接收益式居，后来改为了蓄热墙式，到1991年大兴县义和庄村与德国合建主动-被动混合型太阳房。北京郊区自1991年建成第一座大型沼气工程留民营沼气站开始，相继建成南韩继、琉璃河三街、蟹岛、北郎中等数座大型沼气示范工程，积极推进京郊地区的生态农业发展。大中型沼气工程将农业生产、生活过程中产生的有机废弃物综合处理利用，形成了循环农业经济模式，取得了很好的能源、经济、社会效益。90年代中期，在农业结构调整的背景下，北京市开展了“四位一体”能源生态模式、生物质气化集中供气建设等农村能源新技术的试验、示范和推广工作，通过能源技术促进了郊区生态农业的发展。特别是21世纪以来，在新农村建设、国家新能源发展需求、节能减排政策的推动下，北京地区积极开展大型沼气工程，主要是为了综合利用规模养殖场的粪污。还发展了生态家园富民工程，北京市延庆县就是一个生态县，这大大改善了农村的生态环境。此外，新农村可再生能源的“三起来”（亮起来、暖起来、循环起来）工程，带动了农村能源和生态农业协调发展。2008年，北京市政府远郊区县在实施了“阳光双百”及“绿色燃气”工程，京郊的新农村可再生能源建设工作和生态环境建设蓬勃向上发展。通过能源建设，全市农村地区使用可再生能源的农户比例显著增加，农村生活用能质量显著提高，农村用能结构明显改善，新能源和可再生能源利用成为新农村的亮点。2008年，北京地区累计建设完成60个生物质气化工程和50多个大中型沼气集中供气工程，完成畜禽粪便循环利用和综合治理362家，研究开发了太阳能无害化处理菜田废弃物技术。届时，北京农村地区沼气池产气总量为2245.4万立方米，其中大型沼气工程产气量为1852.9万立方米；太阳能利用方面，太阳能热水器为67.1万平方米，太阳房25.1万平方米，太阳灶3043台，生活污水净化沼气池有2个。据专家测算，仅新农村建设中的“三起来”工程就采用了20多项新能源技术，每年可从太阳和农村生产生活废弃物资源中获取节约标煤24.4万吨，即每年可实现1.7亿元的节能效益。同时这些清洁能源技术的应用，每年可减少56万吨CO2的排放，还可以大量减少由于燃煤造成的SO2、NOX和可吸入颗粒物的排放。大量实践证明，在北京农村地区推广农村可再生能源利用技术，大力发展太阳能和河北大学统计学硕士学位论文16生物质能技术，能够产生很好的经济、社会和生态效益。加强农村能源建设尤其是可再生能源建设，不仅可以缓解农村地区用能紧张，还可以减轻由于不合理的能源消费所造成的环境污染问题，对促进农业经济的循环可持续发展有良好作用。此外，在社会主义新农村建设过程中大力发展农村可再生能源技术，有助于减少资源的浪费，增加农民的就业机会和农民收入，在一定程度上还能够提高农业生产力。3.3北京市农村能源消费总量分析农村能源在农村经济中发挥着重要的作用，它是发展农业生产、保障农民生活、改善农村环境的重要资源，更是农村全面建设小康社会的物质基础。基于此，本文研究的北京市农村能源消费主要由以下两个部分组成：农村生产能源消费（这里只研究第一产业能源消费）；农村生活能源消费。第一产业用能包括农、林、牧、渔业的能源消耗；农村生活能源是指农村居民在炊事、照明、取暖等日常生活方面所消耗的能源，这里也包含对太阳能的利用。由于数据资料的限制，本文的研究数据时间范围为1998-2007年，见表2.表2北京市农村能源消费数据农村能源消费总量（单位：万吨标煤）年份合计第一产业用能农村生活常规商品能源薪柴秸秆沼气太阳能热水器1998 344.66 96.2 151.8 22.2 67.1 1.7 5.661999 323.23 86.9 146.6 18.1 65.1 0.6 5.932000 358.69 104.8 145.4 23.15 78.4 0.83 6.112001 369.55 105.4 151.3 25.15 81.02 0.47 6.212002 351.62 103 140 23.9 77.74 0.68 6.302003 379.49 99.9 188.5 24.99 59.14 0.65 6.312004 364.09 85.6 187.35 25 59.1 0.68 6.362005 361.06 86.3 183.7 25 59.1 0.65 6.312006 452.79 92.3 227.33 98.4 27.1 0.35 7.312007 389.45 96.4 240.59 24.9 18.2 0.93 8.43数据来源：中国能源统计年鉴，中国农村能源统计年鉴基于表2可知，2007年北京市农村能源消费总量为389.45万吨标煤，1998-2007年间，北京市农村能源消费总量的趋势见图1。这里太阳能主要研究太阳能热水器，太阳能热水器是实现产业化的项目，太阳能热水器产能量为0.15万吨标煤/万平米。关于本文研究的北京农村能源的大部分数据，其官方最新数据截止到2007年。第3章北京市农村能源消费现状分析2503003504004505001998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005