天津市产业能耗与工业能效研究（可编辑）

1、天津市产业能耗与工业能效研究 中图分类号: 论文编号:密 级:学科分类号:.天津理工大学研究生学位论文天津市产业能耗与工业能效研究申请硕士学位学科专业:管理科学与工程研究方向:生态产业系统优化与决策作者姓名:谭洪玲指导教师:李春发教授年月.独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津理工大鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:动归年月弓日学位论文作者签名:馁浓涎学位论

2、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天洼理工大鲎有关保留、使用学位论文可以将学位论文的全部或部分内容编入的规定。特授权天洼理工大鲎有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编,以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名:僻泓旋导师签名:彦献签字日期:埤月乃目签字日期:阳年月弓日摘 要近年来,伴随天津市经济高速增长、产业规模不断扩大,能源消耗的持续增加,经济发展和约束能源消耗增长的矛盾益突出。降低能源消耗和提高能源使用效率是解决能源短缺和经济发展之间矛盾问题的根本途径之一。本文以天津市“十二五”能

3、源规划项目为研究背景,围绕降低能源消耗和提高能源效率两大核心议题,根据天津市历年能源消耗、经济增长及产业结构变迁情况,分析各产业的用能特点,并预测“十二五期间经济增长水平与能源消耗状况:通过构建能源消耗与全市总产值及各产业产值间的协整模型、误差修下模型,分析能源消耗与产业产值间的长期均衡关系、短期波动关系及因果关系;利用非参数指数和处理限值因变量的模型,分析了影响天津市个工业行业能源效率变化的主要因素。具体研究内容如下:本文首先对国内外有关能源消耗与经济增长及产业结构之间关系问题的已有研究进行了系统分析,对已有研究的理论基础及研究方法进行归纳和总结,对相关研究中存在的问题给出了评述,明确了本文

4、研究的理论基础、方法和内容。其次,对天津市历年能源使用情况与经济发展状况进行分析,主要包括能源的生产情况、能源总体消耗水平,根据三次产业的用能特点及能源消费弹性系数和能源强度的变化情况分析三大产业的能耗变化情况,定量分析产业结构的节能效果,并根据历年能源消耗与产业产值的增长情况,对“十二五期间天津市三次产业能源消耗量及产值情况进行预测,针对以上分析结论提出天津市能源消耗存在的问题及未来面临的形式。再次,分析天津市经济增长及三次产业结构变化对能源消耗的影响,运用协整理论的相关方法,对天津市.年能源消耗总量与全市总产值及三次产业产值之间的关系进行协整性检验、因果关系检验、脉冲响应分析,并建立变量间

5、的误差修正模型,从定量的角度探求天津市能源消耗与全市总产值及三次产业产值间的长期均衡和短期波动关系,及各变量之间的因果关系,以期从合理调整产业结构的角度降低能源消耗量。最后,以天津市个工业行业能源消耗情况为基础数据,探究不同因素对能源效率变化的影响。首先运用方法对工业行业能源效率水平进行评价,明确目前工业行业能源效率水平;引入非参数指数,将能源效率变化分解为科技进步变化指数、纯技术效率指数和规模效率变化指数三方面;后建立模型,从工业化水平、工业内部结构、技术进步、产权结构、政府影响力、进出口贸易及能源消费结构等方面探究其对工业行业能源效率变化的影响程度,以期采取有针对性的措施提高能源效率水平。

6、关键词:能源消耗,能源效率,协整分析,指数,模型, . ,.,. , .:., ; ; . ;, ;. ; ,; ,. . ; ,; , , , ,.,: , ,目 录第一章绪 论?.研究背景?.研究意义?.研究思路与方法.主要研究内容与基本结构?。第二章基本概念与研究综述?。.相关概念?.资源与经济增长问题研究进展过程.相关研究综述.本章小结第三章天津市能源消耗与经济发展状况分析?.天津市能源生产状况.天津市能源消耗状况.天津市经济发展状况.三次产业能源消耗及节能效果分析.经济发展与能源消耗间存在的问题分析?.本章小结第四章天津市能源消耗与产业结构的协整性分析?.变量和数据的选择?.相关变量

7、时间序列的平稳性检验?.能源消耗与产业产值的协整性分析.能源消耗与产业产值的误差修正分析.能源消耗与产业产值的因果关系检验.能源消耗与产业产值的脉冲响应分析?.本章小结?.第五章能源效率评价方法与模型构建.单要素生产率框架下能源效率衡量指标?.全要素生产率框架下能源效率评价方法?。.指数?.模型构建?:?.本章小结第六章天津市工业行业能源效率评价及影响因素分析。.工业行业概况.变量选择及数据来源.工业行业能源效率评价.工业行业能源效率非参数指数分解.能源效率影响因素计量分析.本章小结第七章结论参考文献.发表论文和科研情况.致谢.第一章绪论第一章绪论.研究背景能源消耗与经济增长之间的关系,一方面

8、可概括为:能源产业的发展要以经济增长为;提和保障;另一方面经济的增长又依赖于能源的持续供应,即经济发展促使能源的大规模生产和开发,能源的充足供应又得以使经济迅猛发展。可见能源既是经济发展的动力因素又是制约因素,伴随经济的快速发展,必将面临不断增长的能源需求和能源稀缺性问题。根据美国能源部能源情报署国际能源展望基准状态预测【,在.年间全球能源消耗将会出现峰值:同时世界能源统计【】数据也表明,全世界剩余石油探明储量可供生产多年,天然气和煤炭分别可供生产年和年,可见全球化石能源的枯竭将是不可避免的。在此背景下,研究如何降低能源消耗和提高能源使用效率更具现实重要性和紧迫性。天津市作为中国北方最大的工业

9、城市,改革开放以来,经济快速发展,取得了备受瞩目的经济成就。天津市全市生产总值从年的.亿元上升到年的.亿元,年在全国个主要城市经济发展能力排行榜中,天津位居第七位,全市总产值占我国的.%。然而,经济总量的增长与产业结构的变迁总是密切联系的,两者共同反映一个国家和地区的经济发展水平和发展方向【】。年天津市三次产业结构比重为.:.:.,到年末三次产业结构比重调整为.:.:.,可以看出改革开放至今产业结构发生了很大变化。在三次产业结构中,第一产业所占比重始终很低,并且一直处于下降趋势,第二产业所占比重最高,第三产业所占比重近年来有所上升,但高能耗的工业行业始终处于主导地位。在天津市经济高速增长和产业

10、规模不断扩大的带动下,能源需求也在持续增长,年终端能源消耗总量为.万吨标准煤,是年能源消费总量的.倍,年均增长率达.%。由于天津市特殊的地理位置,其能源生产主要以原油和天然气为主。年天津市的能源生产总量为.万吨标准煤,其中原油生产量约占.%,天然气生产量约占.%。发电、供热和燃烧用煤完全依靠从外省调入,能源对外依存度较高。近几年来,天津市又面临“无油、缺煤、少电的危机,能源瓶颈已经成为当前乃至今后天津市经济发展中遇到一个的突出问题。在当前能源短缺同益严峻的形势下,如何降低能源消耗、提高能源效率、实现经济社会的可持续发展,是天津市未来发展面临的现实问题。本文基于天津市能源消耗与三次产业发展现状,

11、通过定量分析能源消耗与产业产值之间的数量关系,力求通过合理调整产业结构的角度来降低天津市能源消耗量:并选取工业行业为研究对象,评价其能源效率水平,运用指数从科技进步指数、技第一章绪论术效率变化指数和规模效率指数方面分析其对工业行业能源效率的影响,并综合考虑天津市的工业化水平、工业内部结构、技术进步、产权结构、政府影响力、进出口贸易和能源消费结构等要素,建立工业行业能源效率影响因素的模型,通过模型探究影响能源效率变化的关键因素,在此基础上对降低能源消耗和提高能源效率提供有针对性的对策和建议。.研究意义本文是以天津市“十二五能源规划项目为背景,从产业结构视角,研究产业产值的变化对能源消耗的影响;在

12、能源效率方面以个工业行业资产、劳动和能源消耗量为面板数据,研究影响能源效率变化的关键因素,不仅丰富了现有经济增长、产业结构、能源消费与能源效率之间关系问题的相关研究,同时具有理论和现实的双重意义。.理论意义经济的持续、健康、稳定发展与能源消耗和经济增长的有效协调息息相关。研究能源消耗不单需要考虑经济增长水平,还要结合产业结构的变化情况,能源消耗量不仅受经济发展水平、能源价格水平和技术进步水平影响,同时与产业结构变动密不可分。由于不同产业对能源的消耗量和消费结构不同,如果高能耗产业在国民经济中所占比重较大,必将导致能源消费量的持续增加。然而如果大力发展低能耗、高附加值产业,则在保证经济持续增长的

13、前提下,可以适度控制能源消费量的增加。从产业结构变化的角度探究能源消耗量的变化,能够下确认识和处理能源消耗与产业结构之间的均衡关系,对于降低能源消耗、优化产业结构、制定能源发展战略都具有十分重要的意义。在能源效率方面,已有研究多采用单因素的能源效率指标即能源强度,仅衡量能源投入与产出之间的一个比例关系,虽然计算方便,却忽略了各投入要素之间的相互替代作用,作为度量能源效率的指标存在很大的局限性【,夸大了能源效率,所得结论也多以总体能源效率为主,缺乏对其进一步的分解,且缺少动态比较。本文采用全要素能源效率指标,引入非参数指数从技术进步、纯技术效率和规模效率的视角进行分解,并建立了能源效率影响因素的

14、模型。无论是关于能源消耗与经济增长之间的关系,还是关于能源效率影响因素的分析,已有研究都主要针对国家层面的数掘进行分析,对于深入到某一个具体的省市或具体行业的研究比较少。由于不同省市和地区问在发展水平、产业构成、能源消耗量和能源使用效率上存在较大差异,因此,深入到具体省份和地区对能源消耗与经济增长之间关系进行研究很有必要。鉴于天津市工业行业能耗在总体能源消耗中的特殊地位,其效率值的变化会对总体能源效率变化产生巨大影响。本文选取工业行业为例,分析影响其能源效率变化的因素。第一章绪论.现实意义天津市作为典型的能源输入型城市,基础能源以煤炭、石油和天然气为主。年天津市煤炭调入量为万吨,比年增长%,占

15、能源消费总量的%,电力、热力等能源的生产和供应也存在不足。“十一五”发展期间,能源生产以年均.%的速度增长,但能源消费的年均增长率却达到了.%,能源供需缺口正在逐年扩大。根据天津市“十二五”规划,电子信息、汽车、冶金、化学、装配制造、生物与现代医药、新能源和环保产业是“十二五期间天津市的重点发展产业。这些产业的发展和扩张对未来天津市能源消耗增长具有重要影响。据预测“十二五期间天津市能源需求量仍将大幅度增长,到年能源消耗量将达到万吨标准煤,天津市能源资源供给不足与消耗量不断增长之间的矛盾将日益凸显。在上述背景下,研究天津市能源消费与产业结构的数量关系以及工业行业能源效率的影响因素,在保障能源持续

16、供应的静提下,协调产业结构变动,对于解决天津市政府所关心的实现节约能源消耗和提高能源效率、走新型工业化道路的整体目标具有极大现实意义。但目前相关的研究较少,截止到年月,在中国知识资源总库中文期刊及中国优秀硕士、博士学位论文中,仅能搜到篇涉及研究天津市能源领域的相关文章,其中硕士论文仅有篇。相关的研究如表.所示。表.天津市能源问题的相关研究. 鲫盯 发表时间 题目 来源城市问题天津市产业结构与能源消费强度分析基于对数平均迪氏指数法的大津市能源消费碳排放分解分析 环境污染与防治天津市能源消费与经济增长的灰色关联分析 环境污染与防治基于舀模型的经济增长与能源消费预测分析一以大津发展研究“十二五”期间

17、为例基于天津市的能源效率问题研究 天津人学硕士论文天津市能源消费与经济增长的互动机理及政策启示一基于城市发展与研究个高耗能行业的实证分析天津市能源消费结构与环境空气质苗的现状分析 中国能源天津市“十五”期间能源生产消费现状分析 资源约与环保天津市能源供需形势分析及对策措施 资源竹约与环保天津市能源利刚状况浅析 资源约与环保中国能源天津市能源需求预测一能源动态投入产出模删的府资料来源:作者整理第一章绪论.研究思路与方法本文首先根据相关背景情况,明确研究问题及研究目的与意义;其次,分析国内外亨关能源消耗与经济发展、产业结构之间关系的研究现状,以及对能源效率影响因素的三有研究,在归纳总结国内外学者对

18、能源消耗与经济发展关系的已有分析方法、界定能泵效率的相关概念、明确能源效率评级指标及已有研究方法的基础上,列本文所运用的目关方法进行概述,并明确本文的研究思路及主要研究内容,如下图.所不。根据背景知识确定研究问题与目的,?萎:¨、 研究现状 【能源消耗与经济发展 。能源消耗与产业结构 .能源效率影响冈素、?一一需?一 一一再?.,“:。一.蔓.,?.二之.?一、, 、,天津市能源消耗与产业 能源效率评价及影响因素分析。 产值增长概况 . 。 .: 能源生产、 经济发展水 评价指标及 模型指数能源消耗 评价方法及相关吲平、产业结构腿彝了能神累 蛮化妆猾.状御、 、./、 / 儿?、/

19、/ 研究 /、单要素 全要素能源消费与产业发展面临的问题 ,、。框架.。框架。 ,、, 、.一一,一?霸?、.一?墨?、, 、天津市能源消耗与产业 , 天津市工业行业能源效, 。 结构的协整性分析 。 。率评价及影响因素分析.; 上 上 上 上 构变 : 变非 建 域 业参鹫 :序 误 脉 影营协的 行数 列和差 业冲 响选 业乌整 要的 冈数 修 响 行 择 能 冈性?,叫 暑 素业 雨? 止日 应 源据 果吲分 数 效概 分 分 的 关 享检 ,窒析 据系 析 析 况 选验来 评 分 模 验、 ,择 源 解价 ,掣 型,、.:.,二:、.:.、.,。结论与建议图.研究技术路线.资料来源:作

20、者白绘第一章绪论从研究方法上看,本文理论分析与实证分析相结合,定性分析与定量分析相结合,采用文献综述、现状分析,以协整理论、指数及模型为研究方法,以天津市历年能源消耗情况、产业发展水平及工业行业能源效率为研究对象,对天津市三次产业能源消耗与工业行业能源效率问题进行实证研究。.主要研究内容与基本结构.主要内容降低能源消耗和提高能源使用效率是解决能源短缺和经济发展之间矛盾问题的根本途径之一。本文将围绕降低能源消耗和提高能源效率这两大核心议题,从历年天津市能源消耗现状和产业结构变迁情况入手,分析产业结构的用能特点及能源消耗与产业结构之间的长期均衡和短期波动关系;以天津市个工业行业为研究对象,分析影响

21、其能源效率变化的主要因素。本文主要内容如下:.对能源消耗与经济增长之间关系、能源消耗与产业结构之间的关系以及能源效率变化的影响因素的已有研究进行概括与评述,提出已有研究的局限性和存在的不足,明确本文的研究目的与意义。.分析天津市产业发展与能源消耗概况,着重分析产业结构的用能特点及目前天津市产业结构的节能潜力,并结合历年经济发展与能源消耗之间的关系,对“十二五期间产业产值与能源消耗量进行预测。.基于协整理论分析天津市能源消耗与三次产业产值间的协整关系,建立三次产业产值与能源消耗量之间的误差修正模型和因果关系模型,分析能源消耗与产业产值间的长期均衡关系、短期波动关系及因果关系。.对天津市个工业行业

22、的能源效率水平进行评价,引入非参数指数从技术进步指数、纯技术效率变化指数和规模效率变化指数分析其对能源效率变化的影响,并建立能源效率影响因素的模型,分析各要素对能源效率变化的不同影响。.基本结构本文章节安排如下:第一章,绪论。本章节主要介绍本研究的选题背景及研究意义,确定本研究的研究思路与方法,明确主要研究内容与研究的基本结构。第二章,基本概念与研究综述。首先明确能源及能源效率相关概念,并简要介绍能源的相关分类;其次针对能源消耗量与经济增长之间的关系、能源消耗量与产业结构之间的关系和能源效率的影响因素三个方面对国内外已有研究进行回顾与概述,最后明确本研究所基于的理论及使用的研究方法。第三章,对

23、天津市近年来能源生产及消耗状况、经济整体发展状况和三次产业发展第一章绪论状况进行分析,着重分析三次产业结构的用能特点及目前天津市的结构性节能效果,并结合历年产业结构发展与能源消耗之间的关系,对“十二五期间产业产值与能源消耗量进行预测,最后指出未来天津市产业发展与能源消耗之间面临的问题。第四章,天津市能源消耗与产业结构的协整性分析。运用协整理论对天津市能源消耗与全市总产值及各产业产值情况进行协整性分析、因果关系分析、脉冲响应函数分析,并建立变量间的误差修下模型,以揭示经济发展及产业产值的增长是如何影响能源消耗量的变化,全面了解天津市能源消耗与三次产业产值间的长期均衡及短期波动关系,以及各产业发展

24、与能源消耗量间的因果及数量关系。旨在从合理调整产业结构的角度降低能源消费。第五章,能源效率评价方法与模型。本章主要介绍了单要素生产框架下能源效率的衡量指标,指出其存在的局限性,并引出全要素生产框架下的能源效率评价方法,引入生产率指数,并构建能源效率影响因素的模型。第六章,本章以天津市个工业行业为研究对象,首先运用方法对目工业?年工业行业行业能源效率进行评价,引入非参数生产率指数,将能源效率指数分解为技术进步指数、纯技术效率变化指数和规模效率变化指数,分析各部分对能源效率变化的影响;后根据模型从工业化水平、工业内部结构、技术进步、产权结构、政府影响力、进出口贸易及能源消费结构等方面估计了其对工业

25、行业能源效率变化的不同影响,以期有针对性的采取相关措施提高天津市能源利用效率。第七章,结论与建议。对降低能源消耗与提高能源效率的影响因素的所有分析结论进行总结,将所有分析结果结合起来,总结全文,并为天津市合理优化产业结构、降低能源消费与提高能源效率提出有针对性的建议和具体可行的意见。本文总体结构如图.所示。第一章绪论塞基本概念与研究综述研究综述 能源效率概念能源概念及分类能源消耗与经济发展 能源消耗与产业结构 能源效率影响冈素:.:甄.:.:天津市能源消耗与产业产值增长概况天津市能源生产、能 天津市产业能耗特 天津市经济发展水源消耗状况 点、结构,能效果 平、产业结构变化状、 丞生直篮塑迫堑生

26、兰些蕉壁亘堕笪闽壁一 ,.:二二二二二二二二二二二二二二:二二:二二二二;.鬟二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二.、.天津市能源消耗与产业结构的协整性分析 变鼙和数.序列的.协整性.误差修止. 冈.脉冲响应分析 分析 分析据的选择.吼检验.司 .日 .矾果犬系检验.曰、一一.一一一一一一一一一,?,。一,.:.匹.一.、,厂丽藏潭诵而画而藕沥而 能源效率评价及影响因素分析 、单要素生产框架下能 模型及 全要素生产框架下能指数源效率评价指标 . 相关研究 源效率评价方法热力学指标儿物理?热昔指标儿经济一热蟮指标【纯经济指标参数法 非参数法二二二二二二二二三三三三三三三垦三三二二二二二二

27、二二二:图.论文总体框架.资料米源;作者白绘世纪一种没有代价了能源消耗与经济增长及产业结构之间关系的研究热潮。.相关概念.能源的分类自然界中不仅蕴藏了大量的能源,而且品种丰富,随着人类研究及开发的不断深入,更多的新型能源开始供人类使用。如图.所示,根据不同的划分方式,对能源进行相应的分类。按能源转换传递过程划分?一一次能源二次能源按能源性质划分?一燃料型能源非燃料型能源耗竭性能源能源按能源可再生性划分?一可再生能源广污染型能源按能源消耗后是否造成污染划分?一清洁型能源广常规能源按能源开发利用状况划分?一新型能源图.能源的分类.瓷料来源:作者自绘.根据能源的转换与传递过程,将能源划分为一次能源和

28、二次能源。一次能源指没有经过加工或转换的自然界现成存在的能源,如煤、石油、水、太阳能、风能、地热能等;将一次能源进行直接加工或转化将得到二次能源,如焦炭、电力、燃气和一些石油制品等。能够直接作为终端使用的一次能源很少,大部分要经过加工转换生成二次能源。.由于不同能源自身的性质不同,有燃料型和非燃料型能源之分。木材是人类最早使用的燃料型能源,此外燃料型能源还包括:煤炭、石油、天然气等;水能、潮汐能、风能和地热能则属于非燃料型能源。燃料型能源虽然目地球上储量很大,但毕竟有限,第二章基本概念与研究综述非燃料型能源必将会成为未来的主要能源。.根据能源是否具有可再生性,有耗竭型能源和可再生能源。耗竭型能

29、源主要指煤炭、石油、天然气等,这些化石能源是工业的必需投入品,也是人类生活不可或缺的能源,是目前能源消耗的主要形式,称为基本能源:风能、水能和太阳能都是可再生能源。.清洁型能源是指消耗后不会对环境产生污染的能源,如水能、电力、风能、太阳能等;而燃烧后会对环境产生污染的被称为污染型能源,煤炭、石油等属于污染型能源。.常规能源指当前被广泛利用的能源;而目前尚未广泛利用而在积极丌发研究以便推广利用的能源被称为新能源,如太阳能、核能、地热能等。目前新型能源大都处于研究和开发阶段,且大部分是可再生的,蕴藏丰富,分布辽阔,随着技术的进步及常规能源的不断耗竭,可以预见,新能源终将取代常规能源,这是能源发展的

30、必然趋势。.能源效率世界能源委员会对能源效率的最初定义是能源的投入与产出的比值,这是能源效率的传统定义。等从技术和经济两方面对能源效率定义进行了扩展,在技术上能源效率是指通过提高技术水平,改善管理方式使能源的使用减少;而经济上能源效率则强调用更少的能源投入获得同等或更多的经济产出【。许多国家机构和相关学者都认同能源效率的传统定义睁】,并基于此扩展能源效率衡量指标。王庆一】教授将衡量能源效率的指标分为:能源经济效率和能源物理效率,如下图.所示,目前这一说法被普遍认同。能源经济效率是指将能源作为生产过程的燃料和动力,能源的投入量与最终的生产成果的比值。单位产值能耗和能源成本效率是衡量能源经济效率的

31、指标。单位产值能耗即能源强度 ,通常指一个国家或地区在一定时间内创造单位产值所消耗的能源量,用吨标准煤/万元表示,这是一个宏观指标,其值的高低与经济发展水平、产业结构、技术水平、能源价格、地理位置、资源禀赋等多种因素有关。图.能源效率衡苗指标 .资料来源:作者臼绘能源物理效率是衡量能源在开采、加工、运输和终端利用过程中所起作用的能源量与实际能源消耗总量的比值。单位产品能耗是指生产单位产品所使用的能源量,它涉及第二章基本概念与研究综述到从投入物料生产到产出合格产品的整个生产过程。这一术水平及管理水平,通常可分为以下四种:单位产品能耗单位产品产越 单何产品产量 单位产品产量单位产品产量单项能耗 可

32、比能耗 能耗颦能耗综合能耗图.单位产品能耗的分类.资料来源:作者白绘由于本文主要是考察经济发展水平、产业结构变化、对外开放程度以及经济体制等经济因素影响下能源效率的变化情况,因此是从能源的经济效率角度进行研究,在没有特别说明的情况下,本研究中所提到的能源效率均指能源经济效率。.资源与经济增长问题研究进展过程自然资源作为一种投入要素,在经济增长理论中很长时间没有得到应有的重视,随着经济规模的不断扩大,自然资源对经济增长的约束越来越明显。“石油危机之后,众多学者开始批评原有解释经济增长的理论中忽略了自然资源在生产中的作用。自此,经济学家们开始将自然资源作为一种投入要素纳入到经济增长的模型中。表.简

33、要回顾了经济增长理论中对能源和经济增长关系问题的研究历程。表.资源与经济增长问题的研究进展过程 .第一阶段忽略自然资源在经济增长中的作用世纪年代前忽视自然资源在经济增长中的贡献,认为白然资源对经济增长的约束问题体现古典增长理论在十地上,关注十地稀缺程度与经济增长之间的关系,如哑当斯密国富论研究重心变成给定数颦资源条件卜.实现帕累托最优,导致资源稀缺程度对经济新古典增长理论增长的影响被降低第二阶段“孑油危机”引起对资源的重视世纪.年代增的极限对经济增和资源消耗的关系进行模拟分析对主流增长模型、将自然资源作的扩展为一种投入要素纳入生产函数和将能源消费纳入生产函数探讨两者之间的关系对重要臼然资源.和

34、.采川协整理论分析能源消费与经济增长间的关系一能源的重视第二阶段可持续发展理论的提出世纪年代后第二章基本概念与研究综述续表.环境冈素纳入增而衙扩展已有模型,纳入环境冈素长模型虑生产函数、建立向苗白同:模型、协璋理论分析能源消费与经济增艮之间国内研究人量涌现关系第四阶段研究新动向世纪末至今间接关系 资源稀缺阻碍社会进步进而影响技术进步和经济增长收敛性差异 分析自然资源的消耗足否会导致初始条,:相同的经济出现不同均衡增路径资料来源:作者整理从研究范式上看,有关资源与经济增长影响机制的争论,形成了两个似乎对立的派别。由科学家和生态学家组成的一派以增长的极限为代表,认为:世界能源在现有人口增长率和资源

35、消耗速度作用下,终将会耗尽。而另一派以经济学家为代表认为在市场激励机制、政策及新技术的支持下,地球能够为社会发展提供足够的能源。.相关研究综述国内外多数学者从实证角度进行研究,主要针对能源消费与经济增长及产业结构之间的长期均衡关系和因果关系。本文在对已有研究成果进行综述时,主要从经济增长与能源消耗之间的关系、产业结构与能源消耗之间的关系以及能源效率的影响因素三个方面进行概括与评述。.能源消耗与经济增长近年来随着能源价格的持续上涨和能源短缺的紧张形势,经济增长与能源消耗之间的关系问题也成为国内外学者研究的焦点问题。.国外学者对能源消费与经济增长白关系的研究进程大致可分为三个阶段。.【线性回归模型

36、阶段。年, .和 】基于.年的美国年度数据,首次利用线性回归模型对美国能源与经济增长间关系进行研究,发现与能。源消费间存在单向因果关系。这一结论后续得到了和研究的支持【、如.和,.【】采用不同时间段的数据和】、.和对美国能源消费与经济增长之间关系进行分析却得到了与已有研究不同的结论,这一现象说明在分析同一对象时选取时间序列数据的时间段的不同将会导致研究结论的不同。在的研究基础上,】于年再次对美国的能源消耗与经济增长间关系进行研究,将资本、劳动力等更多变量考虑到能源消费与经济增长的研究中,建立了能源经济研究的“多元模型。此外,和】探讨了韩国能源消费与经济增长之间的因果关系,认为能源同劳动力和资本

37、一样是促进经济增长的重要因素。第二章基本概念与研究综述以上基于线性回归模型的研究,都是基于时间序列数据平稳性的假设,然而这种假设往往会导致“伪回归现象,从而使模型的相关检验结果失真。时间序列协整分析阶段。为应对时间序列的非平稳性而导致的“伪回归问题,年英国经济学家和美国经济学家提出协整理论.,用于研究非平稳时间序列变量之问蕴含的长期均衡关系,即“协整关系”】。这一理论更有效的分析了变量之问的长期均衡及短期波动关系,目前也是学术界广泛采用的方法。和最早应用协整技术研究美国.年能源消耗与经济增长之间的关系,经过.两步法检验发现美国能源消耗与国民收入之间不存在协整关系【。【】等人对印度.年能源消耗与

38、经济增长的关系进行了协整性分析和因果关系检验。和】发现土耳其经济增长与能源消费之间不仅存在协整关系,同时还存在到能源消费的单向因果关系。此外,和、】和】分别基于协整理论对能源消耗与经济增长间的关系做了相关的研究。面板协整理论阶段。近年来,部分学者开始将时间序列和截面数据结合起来,运用面板协整理论对能源消耗与经济增长之间的关系进行研究。年,.最早将面板协整理论运用到能源消费与经济增长之间关系的研究中【。应用面板协整技术对 个石油输出国的人均能源消费和国内生产总值之间关系进行检验【。.借鉴国外已有研究成果,我国学者结合中国国情,从实证的角度对能源消费与经济增长及产业结构之间的长期均衡关系和因果关系

39、进行研究。在研究方法上主要包括定性和定量两个方面:定性分析。早期的研究多以定性为主,陈书通【】在分析经济总量、经济结构与能源消费间关系后,认为节能是我国九十年代初期以较低能源消费实现经济增长的直接原因,产品结构变化以及对外贸易发展是间接原因。朱跃中【】分别从我国经济、产业、行业和部门的结构变化角度来分析对能源消费的影响,研究认为我国能源供需矛盾开始缓和。慕国庆【】认为要实现经济与能源的协调发展,必须实施可持续发展战略,建立稳定、清洁、安全、经济的能源保障体系。张政伟【基于我国能源消费的历史与现状,定性说明能源消耗对经济增长的推动作用,并提出能源体系现存的问题及未来经济发展对能源消费的要求。可见

40、,从定性的角度对我国能源消费与经济增长的分析所得的结论,大多比较宏观,并没有给出两者之间具体的数量关系。定量分析。年因协整理论而获得了诺贝尔经济学奖,自此协整理论被中国学术界广泛使用。林伯强【】最先应用协整分析并建立误差修下模型对我国能源及电力消费与经济增长之间的关系进行数量分析。韩志勇、魏一鸣【】对我国年能源消费与经济增长的数据进行分析,认为我国能源消费与经济增长之间不存在协整关系,但两者之间存在双向因果关系。吴巧生和成会华【”】运用协整理论,同时研究了美国和中国的能源消耗与经济增长的关系,最终发现:中国和美国的增长均是能源消耗增长的原因,但美国能源消耗与经济增长间的因果关系相比中国的更为第

41、二章基本概念与研究综述强烈。近年来也有学者采用面板数据来构建能源消费与经济增长间的协整模型。于全辉、孟卫东【通过对我国东西部面板数据的比较发现:东部地区的能源消费与经济增长之间关系的密切程度明显高于西部地区。.能源消耗与产业结构一些学者从经济增长过程中产业结构的变动情况入手,认为产业结构不仅与经济的增长密切相关,同时也会对能源消耗产生重大的影响,并基于协整理论分析产业结构变化对能源消耗的影响。史丹【枷、路下南【】等分别对产业结构变动与能源消耗之间的关系进行研究,并得到相同的结论,即产业结构的变化会直接影响能源消耗量和能源消费结构。林伯强在年的研究中也提出能源的需求不仅取决于能源的价格和收入,重

42、工业在国民经济中的比重更是一个显著的决定要素。郭志军【】认为三次产业的发展均会对能源消耗量产生正向的影响,且第二产业影响程度大于第三产业,第三产业大于第一产业。闫笑非掣】研究发现:从短期来看,能源消耗量变化对我国第一、第二产业产值增长的拉动程度各不相同;但从长期来看,对一、二产业产值的增长具有同向拉动作用。考虑到经济发展过程中产业结构的不断变化,马宏伟、马开平【从产业结构入手,基于协整理论分析了年我国能源消耗总量与各产业产值间关系。研究得出:各产业产值只是能源消耗总量的单向因果关系。此外,也有学者如马超群,霍宗杰和周彩云【,钟晓青掣】基于协整理论从能源消费结构的角度出发,探寻与经济增长之间的均

43、衡关系及因果关系。伴随着经济增长过程中产业结构的变化,能源消费弹性系数也随之不断变化。众多学者还基于能源弹性系数分析和灰色关联度分析方法来研究产业结构变动对能源消费的影响。夏梅兴、唐忆文【】以上海市为研究对象,分析了经济增长过程中能源消费弹性系数的变动情况,发现近年来上海市的工业重型化是能源消费弹性系数上升的根本动因。证实了经济增长过程中的结构变动是驱动能源消费弹性系数变化的主要因素。雷鸣、负晓哲【】以北京为例,对影响能源消费弹性系数变化的原因进行了分析。尹春华、顾培亮【基于灰色理论对能源消费与产业结构之间的关联程度进行分析,发现第二产业与能源消费的关联度最大,其次为生活用能,再次为第三产业,

44、而第一产业与能源消费的关联度最小。苏宣明、梁二芳【】等运用耿色关联度方法分析了能源消费与我国六大行业的关系,并对六大行业与能源消费总量关联程度进行了相应的排序。综上所述,国内外学者基于不同理论和方法对经济增长、产业结构与能源消费间的关系进行了大量理论和实证研究。但已有研究主要是基于对国家层面数据进行分析,研究范围较广,所提出的政策建议也较为宏观,缺乏现实指导性及可操作性,同时对具体地区进行深入研究较少。由于不同省份和地区问在发展水平、产业结构和能源消费方面第二章基本概念与研究综述存在较大差异,因此,深入到省份和地区间对能源消费与产业结构间关系进行研究很有必要。本文基于历年天津市能源消费与产业发

45、展的相关数据,构建相关计量经济模型,对能源消费与产业结构之间的变动关系进行深入分析。.能源效率影响因素随着能源短缺和环境问题的日益突出,能源效率越来越受到全世界的重视。学术界普遍认为,能源效率的提高主要来源于两类因素:一是产业结构的调整,即能源从低生产率的产业流向高生产率的产业;二是通过技术进步或技术效率变化来提高能源要素的利用效率。无论是通过产业结构调整,还是通过技术进步来提高能源使用效率,期间都会涉及到多方面的因素,具体如图.所示:图.能源效率影响冈黍.资料来源:作者自绘目前国内外已有大量研究和实践证实,产业结构的调整在一定的时段内有利于能源效率的提高。】认为我国能源效率提高的主要原因是重

46、工业向轻工业的转变。”】认为产业结构由高耗能行业向低耗能行业转变促进了能源效率的提高,并认为.年我国能源效率提高的原因中一半以上是由于行业结构的变化。屈小娥【】研究得出:第三产业增加值占比重每提高%,我国的平均全要素能源效率将提高.%。魏楚等【】对能源效率的影响因素进行回归分析也发现:第三产业产值在总产值中所占的比重每增加%,能源效率将会提高.%左右。史丹【们、韩智勇【、张瑞和丁日型】的研究均发现产业结构的调整促进了能源效率的提高。在资源相对匮乏、能源效率不高和生态环境恶化等多重压力下,仅依靠产业结构调整提高能源效率的进程是缓慢的,依靠技术进步提高能源效率就显得尤为重要。】指出在能源的长期需求

47、过程中,发明新技术对能源效率的提高要明显大于扩第二章基本概念与研究综述大现有技术对能源效率的影响。】通过对企业能源强度的研究后发现,加大研发投入和员工培训对能源强度下降的贡献率达.%,对企业生产能力的提高有很大帮助。李廉水和周勇【】对能源效率影响因素进行数据包络分析后认为:技术效率对工业部门能源效率提高的贡献率明显大于科技进步的的贡献率,但随着时间的推移,技术效率的贡献率将逐渐减弱,科技进步的贡献逐渐增强。吴巧生和成金华【、齐志新和陈文颖【通过研究却得出科技进步是导致工业部门能源效率提高的主要原因。如表.所示,为近年来对能源效率影响因素研究的全部因素畔,不同的学者由于研究对象的不同,分别针对了

48、其中部分影响因素进行对能源效率变化的分析。表.国内关于能源效率影响冈素的主要研究.产业 :业 :业 对外 市场 研发技术 外商 经济 资源 能源 能源开放 化水作者 结构 结构 水平 进步 投资 投入 体制 禀赋 结构 价格程度 平 王庆一王玉潜 穆严等宣能啸 高振宇等 杭雷鸣等 徐国泉等 魏列等 尹宗成等 李世祥等 郭菊娥等 符淼 刘畅等 武春友等 唐玲等, , ,李国璋等 李世样等 屈小娥 王霄等 、, 汗克亮等其中:“”表示对应的研究中所分析的影响能源效率变化的闪索资料来源:作者肆;理第二章基本概念与研究综述综合以上研究,并借鉴相关研究经验,考虑到天津市工业行业的能源效率变化的具体情况,

49、本文从天津市工业化水平、工业内部结构、技术进步、产权结构、政府影响力、进出口贸易和能源消费结构等要素方面分析对工业行业能源效率变化的不同影响程度。.本章小结本章首先简要介绍了能源的相关概念,以及根据不同的划分方式对能源的不同分类,其次回顾了资源与经济增长问题研究的历史发展趋势,并对能源消耗与经济增长之间的关系、能源消耗与产业结构之间的关系和能源效率的影响因素三个方面的已有研究进行概括与评述,在此基础上,针对已有研究中存在的不足与缺陷,提出本文的研究方法及研究思路。第三章天津市能源消耗与经济发展状况分析第三章天津市能源消耗与经济发展状况分析.天津市能源生产状况.一次能源近年来随着经济的快速发展,天津市能源生产也取得了很大成就,能源供应能力不断提高。地处沿海地区的天津,由于特殊的地理位置,油气资源非常丰富,煤炭资源相对匮乏,其一次能源生产主要为石油和天然气。年,一次能源生产量达.万吨标准煤,占全市能源消费总量的.%,如表.所示,为.年天津市一次能源生产情况。“十一五期间天津市一次能源生产量年均增长率达.%,其中天然气的产量增长最快,