第一章 緒論

第一節 研究背景

一 現實背景

眾所周知，一個社會的進步程度和人類對能源的依賴程度是正相關的關系。能源是一個國家經濟增長的重要條件之一。能源與經濟增長之間存在著十分緊密的聯系，一方面，經濟增長對能源需求存在著一定的依賴性；而另一方面，能源作為經濟增長的促進因素的同時也會對經濟增長形成制約。這主要是因為能源的稀缺性和能源的利用會引起二氧化碳排放，進而給生態環境帶來負面效應，影響各國經濟可持續發展。因此，厘清經濟增長與能源消費之間的關系，對世界各國經濟的持續發展具有重大意義。20世紀以來，全球范圍內爆發了三次石油危機，即1973年第一次石油危機、1978年第二次石油危機以及1990年第三次石油危機，三次石油危機都對世界經濟造成了一定的影響和沖擊。此外，世界各國從1992年9月巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展會議上制定的《聯合國氣候變化框架公約》開始，到2009年12月在丹麥首都哥本哈根召開的“哥本哈根世界氣候大會”為止，都一直關注能源消費、經濟增長與節能減排等問題。因為能源是經濟增長的投入要素，在推動經濟增長同時，也會產生大量的二氧化碳并對生態環境造成破壞。同時自2007年8月開始出現的經濟危機，對世界各國的經濟均有一定的影響，能源領域在世界各國經濟發展中的基礎性地位也遭受到了沖擊。因此，需要各國政府協調好能源消費與經濟增長之間的關系。

我國在2009年已經成為世界第二大經濟實體、第一大二氧化碳排放國、第二大能源消費國以及煤炭消費第一大國。國內生產總值（GDP）從1953年的824.2億元上升為2013年的568845.21億元。尤其根據胡鞍鋼（2008）的研究發現：我國GDP在1978—2007年的29年間增長了14.93倍，年均增長速度約為9.77%，創造了“中國奇跡”。但與此同時我國也付出了巨大的能源代價。我國的能源消費量已經從1953年的5411萬噸標準煤，增加到2013年的375000萬噸標準煤，其中煤炭消費總量為247500萬噸標準煤（占能源消費總量66%）、石油消費總量為69000萬噸標準煤（占能源消費總量18.4%）、天然氣消費總量為21750萬噸標準煤（占能源消費總量5.8%）、水電、核電、風電消費總量為36750萬噸標準煤（占能源消費總量9.8%）。而從2010年起，我國已經成為世界能源消費第一大國。我國從2001年到2013年能源消費年均增加1.9億標準煤，年均增速高達8%，占全球能源消費的比重從21世紀初不足11%增加到22%，尤其在2002—2012年，我國能源消費量占世界總增量的58%。同時，根據英國石油公司（BP）數據顯示，2010年中國以20.3%的能源需求高于美國的19%成為能源消耗第一大國，較2009年相比上升了11.2%。中國的煤炭消耗量以48%高居榜首。2009年中國煤炭和石油的對外依存度均超過了50%的國際警戒線。可見，伴隨著中國經濟的高速增長，能源消耗量也在持續增長。

除了能源消費，城市化也與一國的經濟發展密切相關。隨著經濟的迅速增長，我國的城市化水平也穩步推進，從1953年的13.31%上升到2013年的53.73%，城市化已進入加速發展的中期階段。同時，城市化還與能源消費密切相關。但城市化進程對能源消費到底具有何種影響效應呢？未來一段時期我國城市化仍將快速推進，而能源消費問題將比較突出，在這種背景下來分析城市化水平與能源消費的動態關系，建立以能源節約為主導的城市化發展模式，對促進城市化進程與能源消費的協調發展具有重要意義。目前，學術界對城市化與能源消費、能源消費與經濟增長、城市化與經濟增長的研究由于采用的計量方法和數據時段及其研究對象不同，研究結論有差異甚至有些結論之間是相互矛盾的。因此，為了揭示它們之間復雜而真實的關系，需要從非線性視角進行系統而深入的分析。

（一）隨著經濟總量的增加，能源消費量迅速上升

2013年我國GDP達到了568845.21億元，同時期能源消費總量也達到了375000萬噸標準煤，比1978年的57144萬噸標準煤高出了317856萬噸標準煤。圖1-1顯示，隨著我國經濟總量的增加，能源消費量迅速上升，但是1992年前后我國出現了能源供需矛盾。在1992年之前，中國能源生產總量大于能源消費總量，但是從1992年后則一直是能源消費總量大于能源生產總量，能源供需之間開始出現矛盾。《BP世界能源統計年鑒（2014）》的相關數據表明：我國2013年能源進口在GDP中所占比重幾乎是2003年的3倍。《BP2030世界能源展望》還預測：到2030年，中國與印度將分別成為世界上最大和第三大經濟體以及能源消費國，兩國的人口、GDP和能源需求總和將占全球總量的35%。同時快速的經濟發展意味著工業化、城市化和機動化。未來20年全球煤炭需求凈增長將全部來自中國和印度，全球94%的石油需求凈增長、30%的天然氣需求凈增長，以及48%的非化石燃料需求凈增長都將來自中印兩國。《BP2030世界能源展望》還指出：中國更高的能源需求將會導致2030年的全球煤炭、石油以及天然氣需求分別提高32%、8%和2%，并使全球二氧化碳排放量增加18%。這就給我國的能源生產與供應能力帶來了一定的挑戰。

中國、美國和俄羅斯是當今世界的三大能源消費國與生產國。俄羅斯是世界上最大的化石燃料出口國，而日本、美國及中國則分別是第一、第二和第三大進口國。2013年，中美兩國的能源消費增長之和占全球增長的72.52%。《BP2035世界能源展望》預測：2012—2035年，全球煤炭消費年均增長1.1%。非經合組織的煤炭消費繼續增長（年均1.6%），抵消了經合組織的下滑（年均-0.9%）。到2035年，中國和印度將共同貢獻87%的全球煤炭消費增長。2035年中國在全球消費中占52%，仍將是最大的煤炭消費國，而印度（13%）將在2024年超過美國，位居第二。經合組織的比重將從2012年的28%降至2035年的18%。根據國際能源署（International Energy Agency, IEA）的預測，我國石油進口依存度2020年以后將超過60%，而在2030年前將超過70%。《BP2030世界能源展望》指出：中國的天然氣消費將以年均7.6%的速度迅速增長，2030年的消費量將達到460億立方英尺/日，相當于歐盟2010年的天然氣消費水平。中國在全球天然氣需求增長中占23%的份額。天然氣在中國一次能源消費中所占的份額將從2013年的5.8%增加到9.5%。

通過圖1-2可以發現：我國煤凈進口量2009年就達到了60.80百萬噸標準油，已經開始成為煤炭的凈進口國，2011年的凈進口量上升為82.58百萬噸標準油，而美國還沒有出現煤炭的凈進口情況。同時，我國1992年就已經成為石油凈進口國，2007年我國的石油進口依存度高達46%,2008年我國石油凈進口量在國內油品消費量中的比重接近52%，而到了2011年我國石油凈進口量，雖然比美國的465.69百萬噸標準油少，但也達到了275.30百萬噸標準油（見圖1-3）。2013年我國的天然氣消費增長10.8%，達到了153億立方米，居世界首位。雖然中國的天然氣生產實現全球第二大增量，增加了9.5%，達到了99億立方米，但仍有巨大的缺口需要通過增加進口予以解決。這一缺口主要是通過進口液化天然氣（增長22.9%）以及管道天然氣（增長28.0%）來填補。

1985年我國能源消費量只占世界能源消費總量的7.5%，但從1993年開始，我國已經成為世界第二大能源消費國，占世界能源消費總量的10%，僅次于美國。我國終端能源消費量在2010年和2011年分別達到了1512.22百萬噸標準油和1634.71百萬噸標準油，分別占世界終端能源消費量的17.43%、18.33%。同時能源自給率2011年我國只有0.89，也低于世界1.01的平均水平。2011年我國人均能源供應量只有2.03噸標準油/人，雖然高于世界平均水平，但是遠遠低于美國的7.02噸標準油/人（見表1-1）。由此可見，隨著我國經濟發展，能源需求會加大，但是能源供給不足問題將會比較突出。

（二）隨著城市化的穩步推進增加，能源消費也會增加

國家新型城鎮化規劃（2014—2020年）顯示：改革開放以來，伴隨著工業化進程的加速，我國城市化經歷了一個起點低、速度快的發展過程。1978—2013年，城鎮常住人口從1.7億人增加到7.3億人，城市化率從17.9%提升到53.7%，年均提高1.02個百分點。京津冀、長江三角洲、珠江三角洲三大城市群，以2.8%的國土面積集聚了18%的人口，創造了36%的國內生產總值，成為帶動我國經濟快速增長和參與國際經濟合作與競爭的主要平臺。但是，2013年我國常住人口城市化率為53.7%，戶籍人口城市化率只有36%左右，不僅遠低于發達國家80%的平均水平，也低于人均收入與我國相近的發展中國家60%的平均水平，還有較大的發展空間。

眾所周知，1953年我國城市化率只有13.31%，而到了2010年城市化率上升到49.95%，農村人口和城市人口基本相當，城市化進程處于加速發展期。2013年城市化率更是上升到了53.73%。隨著我國城市化率的提高，同時期能源消費也從1953年的5411萬噸標準煤增加到了2013年的375000萬噸標準煤（見圖1-4）。因為在城市化加速階段，經濟發展對工業特別是資源型工業的依賴要高于城市化初級階段，這會增加能源消費量。所以，城市化進程的推進所帶來的生產和生活方式的改變將會導致總體能源消費水平的上升。

我國能源資源的結構特點為“富煤、貧油、少氣”，人均石油與天然氣資源僅有世界人均量的11%和4%，但我國在城市化過程中，能源消費需求快速增長。根據相關統計，最近幾年我國每年約有1800萬農村居民成為城鎮居民，按照當前的城市化趨勢，我國2050年城市化率將達到75%左右，那時候就有3億多農民市民化。可見，城市化的穩步推進，必然產生大量的新增能源需求。《BP2030世界能源展望》指出：2010年到2030年，中國的千人汽車保有量將從約50輛增加到140輛（年均增長5.7%）。《BP2035世界能源展望》還預測：2035年，中國的液體燃料消費需求將增長800萬桶/日，達到1800萬桶/日，在2029年超過美國（美國在展望期內的需求將減少270萬桶/日，降至1580萬桶/日）。可見，隨著我國人均GDP的提高以及農民市民化進程的加快，居民對交通運輸業的服務需求也將繼續增加，這將對液體燃料產生更高的需求。因為我國的交通行業的石油消費占每年石油消費的40%以上。

二 理論背景

城市化、能源消費與經濟增長之間的關系一直是經濟領域學者研究的熱門主題。許多理論雖然探討了變量之間的關系，但國內外研究由于研究角度、計量方法、研究對象、研究時段、數據選擇、解釋變量多少、控制變量選取等的不同，加之有些研究直接采用原始數據，未能對數據進行指數調整，這些因素均會導致研究結論的差異，甚至互相矛盾，所以說對城市化與能源消費、能源消費與經濟增長、城市化與經濟增長以及城市化、能源消費與經濟增長之間的關系仍有許多尚待進一步研究的問題。

（1）經濟增長與能源消費之間的關系一直是經濟領域學者研究的熱門主題。國內外學者運用不同計量方法研究不同國別（或地區）和不同時段的研究結果可以歸納為單向因果關系、雙向因果關系和無因果關系。即：①有的學者發現能源消費為經濟增長的格蘭杰原因。如果能源消費是經濟增長的原因，那么經濟發展具有較強的“能源依賴”、“能源高耗”等特征，能源供應緊張將成為制約中國經濟增長的“瓶頸”，即能源短缺將阻礙經濟增長。或者說，這個結論就為經濟增長理論提供了理論依據。經濟增長理論的觀點是：能源在工業化過程中具有不可替代的重要作用，其應該與資本、勞動一樣，成為經濟增長的必要因素。②有的學者發現只是存在從經濟增長到能源消費的格蘭杰原因。如果經濟增長是能源消費增長的原因，那么這意味著經濟增長對能源的依賴性不強，實行能源儲備政策將對經濟影響效果不大。或者說，這個結論就會支持保守假說，也就是說一國的經濟增長不依賴于能源消費，能源保守政策對經濟增長的沖擊很小。③有的學者發現能源消費與經濟增長之間是雙向格蘭杰因果關系。說明了該研究結論支持反饋假說。④有的學者發現能源消費與經濟增長之間不存在格蘭杰因果關系。如果能源消費和經濟增長之間不存在任何方向的因果關系，即節能政策不能影響經濟增長。或者說，該研究結論支持中性假說。中性假說認為能源在經濟增長中的作用是中性的，能源因素并不是拉動經濟增長的必要因素。可見，雖然大量的研究探討了能源消費與經濟增長之間的關系，但是目前還沒有達成一致的結論，需要采用新的計量方法對這一問題進行深入研究。

（2）現有研究大多數均是在雙變量的分析框架下，單獨研究了能源消費與經濟增長或城市化與能源消費或者城市化與經濟增長之間的關系，而沒有對城市化、能源消費與經濟增長之間的關系采用非線性技術在一個統一的分析框架下進行，這就構成了本書的研究起點。