第二節 經濟增長與能源效率的對比分析

2012年國務院發布的能源發展白皮書和2014年的“十三五”規劃提出要注重“節約優先”的發展戰略，強調要進一步地通過完善價格形成機制，建立反映市場供求和資源稀缺程度的動態調整機制，著力提高能源的使用效率?，F階段我國還處于城市化和工業化的快速發展時期，經濟的持續增長面臨嚴重的資源與環境約束問題，能源安全前景堪憂。能源效率是反映能源投入產出的重要指標，不同時期的能源效率與既定的能源結構、能源價格、產業結構以及技術水平密切相關。如何進一步優化能源結構、提高能效是破解當前我國經濟發展過程中面臨的能源短缺與環境污染兩大困境的必經之路，是實現節能減排既定目標的重要舉措。在此，本節從結構調整節能與能源產品價格兩方面開展研究，通過分析國內外能源效率、能源效率與能源結構的相關性，形成能源消費狀況的初步判斷，為下一步如何優化能源結構、理順能源價格以提升能效提供參考依據。

一 能源效率的理論概述

（一）提升能源效率的意義

能源作為生產必需的投入品，對經濟發展起到至關重要的作用，能源供給不足會對經濟增長產生阻礙作用。我國是能源資源相對稀缺的國家，提升能源效率對實現經濟可持續發展具有重要戰略意義。目前，我國經濟發展方式處在低水平階段，國民經濟發展仍以粗放和外延方式為主，根據英國石油公司年度能源白皮書的統計數據，2010年中國首次超過美國成為世界第一大能源消費國，到2014年中國一次能源消費總量達到42.6萬噸標準煤，5年內增加了18%?！案呦?、高排放、高污染、低效率”的發展模式，造成對能源的不合理需求增長過快，經濟高速增長往往建立在能源的過度消耗基礎上，未來節能空間巨大。因此，順應新時期“十三五”規劃和國家節能減排目標的戰略要求，對能源利用效率現狀形成更為準確的度量，能夠為能源生產和消費模式轉型的政策制定提供理論依據。

（二）能源效率的概念界定

能源效率反映投入與產出間的關系。經濟學主要研究資源配置效率問題。所謂效率，就是社會資源得到合理利用，或者說是社會福利通過資源分配和運用實現最大化。效率可區分為三種含義：流量、存量和生產率。第一種含義中使用物質的多少表現為流量，即反映了產出與投入之間的關系。經濟變量中包含兩類量綱單位，一類是實物量單位，另一種是價值量單位。價值量單位在經濟學中一般稱為“效益”或“收益率”，所以“能源利用效率”應表示為產出與投入的實物量單位之比。本書所指能源效率是指經濟利用效率，是從經濟價值角度進行宏觀層面上的能源利用效率分析，即能源效率等于經濟總產出（價值量）與能源消耗總量（實物量）之比，反映能源利用的經濟產出水平。

能源效率的統計測度。能源利用效率是以經濟生產的產值與投入的總能源物質之比作為單位投入的產出，習慣上更多地采用其倒數，即能源消耗強度作為能源—國內生產總值指標，主要指單位國內生產總值的能源消耗量，也是對能源利用效率的度量方式。一般情況下，能源消耗強度是指萬元國內生產總值（GDP）能耗，即每生產一萬元國內生產總值所耗費的能源，其中國內生產總值采用可比價格體系調整后的實際值。世界銀行以GDP單位能源消耗這一指標衡量各國能源效率，所謂GDP單位能源消耗是指平均每千克石油當量的能源消耗所產生的按照購買力平價計算的GDP。

二 國內外傳統能源的利用效率分析

（一）能源稟賦影響能源使用效率

作為一種生產要素，能源投入一般取決于擁有的資源稟賦。所謂資源稟賦是指一國所擁有的各種生產要素，包括勞動力、資本、土地、能源等資源的稀缺程度。大衛·李嘉圖的比較優勢學說指出，倘若某國資源稟賦中一種要素的生產價格相對低于別國同種要素的價格，那么該國通過集中生產具有比較優勢的產品，并與他國進行貿易交換，可以改善雙方福利。因此，一般具有某種要素比較優勢的國家會加強這種要素的供給和使用比例。

資源的硬約束促使各國能源效率逐步提高。通常一國能源效率的影響因素包括資源稟賦條件、制度因素、能源價格、經濟發展水平以及使用的技術水平等。目前，世界能源分布呈現明顯不均衡，且與經濟發展水平不存在顯著的相關性。一般來說，能源稟賦高的國家對能源的稀缺性缺乏足夠重視，普遍的低價格政策往往導致能源強度偏高；技術進步伴隨能源消費量上升的同時，也促進能源強度的不斷下降；經濟發展水平更高的國家，能源強度往往表現更低。例如，過去10年經合組織國家的經濟增幅達到18%，而能源消費量卻基本平穩。

從圖2.2.1可以看出，總體上講，世界能源利用效率呈現上升趨勢。從橫截面的數據變化來看，人均GDP與GDP單位能源消耗基本上成反比，且高收入階層的國家能源效率出現收斂趨勢。從能源效率的長期變動趨勢來看，伴隨世界人均GDP總量的上升，不同國家的能源效率變動幅度不盡相同，與人均收入水平的變化不具有明顯的相關性。

（二）我國能源利用效率整體偏低

相對而言，我國人口眾多，能源消費量的基數較大，能源利用效率較低。1990年以來，我國能源強度要明顯高于發達國家，總體高于世界平均水平。1990～2011年，中國能源利用效率上升了144%。但隨著經濟發展水平的提高，近幾年開始出現不斷下降的趨勢，且下降幅度快于其他國家，與其他國家的差距不斷縮小。

三 我國天然氣、煤炭、石油資源的利用效率

（一）我國能源效率的變化趨勢

在技術水平既定的條件下，能源的消費結構與價格及邊際效用有關。假定消費者或者企業都是理性經濟人，以需求函數表示購買量對價格的函數。作為投入品或消費品時，通過自身效用的最大化決定能源消費量，即消費組合由市場的相對價格和各類能源的邊際效用共同決定。此外，能源的消費總量也面臨著收入約束。

假定以I代表消費者的收入水平，QEC表示消費者能源消費總量，fE表示能源消費支出受收入約束的函數，則公式表示為：

由于商品類型的差異和邊際效應的變動性，在相對價格體系不變的情形下，財富水平的增長未必直接導致所有商品消費量的增加。為考察能源消費與收入增長之間的關系，采用能源消費的收入彈性表示，即：

作為投入要素時，一國的能源總體需求與其產出之間存在上述的對應關系，即：

通常來說，不同的經濟發展階段或者經濟政策，βEI值的大小會明顯不同。若βEI＞1，則能源消費增速要快于經濟增速；相反，若βEI ＜1，則能源消費增速要慢于經濟增速。

表2.2.2顯示，我國經濟發展增速與能源消費增速之間呈現高度相關，兩者相關系數達到90%，且需求彈性系數呈現上升趨勢，即單位經濟增速對能源需求的強度不斷增大。尤其是跨入21世紀后的十年快速發展時期，能源強度上升很快。隨著經濟發展進入新常態和結構轉型，最近幾年能源強度有所下降，但前景依然不容樂觀。國家“十二五”確定的節能減排目標是單位GDP能耗下降16%，兩年時間內僅完成了32.7%。單位工業增加值能耗的降低難度越來越大，今后的節能減排形勢更加嚴峻。

（二）能源強度與經濟增長

能源需求首先體現在對經濟增長的需求，經濟增長與能源消費間的關系可以表述為三種：能源消費增長率高于、低于或與經濟增長速度同步，三種情形在全球經濟發展過程中都曾出現過，而且在當今環境下的不同國家也可能同時并存。能源需求的GDP彈性反映了能源消費增長和經濟增長之間的相互關系，該指標取決于不同的經濟發展階段。經濟發展初期必然經歷一個重工業化階段，通常表現為以大量能源投入換取經濟的高速發展，第二產業所占比重越來越高，對能源消耗的程度也就越高。通過對比發達國家能源效率的長期變動趨勢，已有研究發現：能源強度呈倒“U”型結構，即工業化初期的生產過程中，以能源作為動力對勞動力產生大量替代，促進了生產率的提高，并隨著高耗能產業的發展，能源強度呈顯著上升趨勢；到工業化后期或后工業化時期，產業結構優化和技術進步使能源強度開始下降。

暫不考慮能源消費基數的影響，我們分析1980年前后我國經濟增長與能源消費增速的相互關系，指標選擇上可采用能源效率彈性指數，即能源增長1%引起的經濟增長率（即能源消費彈性的倒數）。研究顯示，改革開放前的能源消費增長率普遍要快于GDP增長率，即當產出的增長率較快時能源消費增長更快，能源效率處于低水平。直到改革開放后這種局勢才得到明顯改善，兩者波動更加趨于穩定，能源效率進入長達25年的持續上升期，并達到歷史最高水平，1噸標準煤投入帶來國民經濟產出0.9億元。然而這種狀態沒能保持下去，近10多年來出現了不同的產出增長率變化特征，能源利用效率變動趨勢發生轉折，表現為與GDP增長率呈現負相關。

我國能源效率開始呈現逆周期特點。顯而易見，這與發達國家的能效變動軌跡大致相同。在改革初期經濟發展過程中，能源的投入使用以及紅利因素改善了各部門的生產效率，帶動經濟實現了更快的增長。但隨著經濟發展到某種程度后，前期釋放的紅利逐漸消失，經濟發展更注重依賴大量的要素投入維持，至此能源效率進入下降階段。近幾年，國家提出經濟新常態的概念，強調以調整結構、創新驅動的發展模式，其中也不乏基于現實因素的考量。

（三）能源消費結構與能源效率的相關性

技術進步及結構調整是提高能源效率的重要手段，不同能源結構與能源效率通常存在不同關系。能源需求受制于能源的自然稟賦和技術水平，新技術的應用也會大大提高能源利用效率。能源消費結構受經濟發展水平、能源消耗程度、節能減排政策等因素的影響；當能源約束對經濟發展的約束作用凸顯出來，導致價格大幅度上升使技術創新成為可能時，將改變現有的能源供應體系；伴隨能源消耗程度的日益加深，較高的能源價格促使各國開發利用替代性能源成為可能，能源利用效率也將得到改善。

圖2.2.3反映了2005～2011年全國各地區能源消費結構與能源效率之間的時序變化關系。不難發現，能源結構中的天然氣消費與能源強度負相關，相關系數為-0.18，即天然氣消費與能源效率具有顯著的正相關性（能源強度與能源效率呈倒數關系）。從能源消費結構來看，我國天然氣消費比重呈逐年增加的趨勢。

因此，這在某種程度上意味著增加天然氣消費比重會伴隨著能源效率的提高。同理，煤炭消費比重的增加與能源強度呈現正相關，相關系數達+1.05，即煤炭消費與能源效率呈現很強的負相關性。以發電為例，從原料生產、輸送至發電的全生命周期來看，根據能源效率等于開采能效、中間環節能效與終端能效的乘積，按照產出投入比計算，以氣發電的能效約為38.59%，而煤電僅為28.56%，從能源效率值對比來看，前者比后者高約35%。倘若與天然氣分布式能源項目對比來看，那么能效差距更大，分布式能源綜合利用率在80%以上，在中間運輸與終端消費環節的能效提高幅度為30%～40%。

隨著產業結構和能源結構的不斷優化，2015年上半年全國單位GDP能耗下降5.9%，其中原煤產量同比下降5.6%，天然氣保持平穩增長，能源結構進一步調整。

（四）價格形成機制是實現效率均衡的充要條件

建立科學合理的價格形成機制，是提高能源使用效率和優化能源結構的有效手段。合理的價格水平與能源比價關系能夠有效地引導供求，是實現節能減排約束性目標、促進產業結構及能源結構優化的重要途徑。

長期以來，我國天然氣價格呈現低位價格剛性，具有福利性色彩，價格形成基礎沒有反映出能源的稀缺性和環境的正外部性，既不利于淘汰落后產能和提高能源效率，也不利于促進上游勘探開發和技術創新的積極性。從價格形成機制的有效性來看，我國天然氣價格的不完善，難以推動清潔能源發展的持久性。因此，推進價格改革和構建合理的要素價格體系，使市場優化資源配置的作用充分發揮，通過進一步改善需求方的能效才能達到節能減排目標和有效激發產業的發展潛力。