我國工業(yè)部門煤炭消耗的定量分析

煤炭是我國的主體能源，2005年全國煤炭消耗占能源消耗總量的68.9％。長期以來工業(yè)是煤炭消耗的大戶，其煤炭消耗比例從1998年的88.7％增長到2005年的93.48％。煤炭需求的較快增長引起了近幾年部分地區(qū)的“煤荒和電荒”現(xiàn)象，給工業(yè)發(fā)展及居民生活帶來一定負(fù)面影響。另外，2007年第一季度中國首次出現(xiàn)煤炭凈進(jìn)口使煤炭需求狀況再次成為關(guān)注的焦點，因此深入探討工業(yè)部門內(nèi)部煤炭資源的消耗具有重要意義。本文試通過分解分析理論定量分析我國工業(yè)部門的煤炭消耗問題。

 

一、分解分析理論的主要內(nèi)容

 

分解分析是一種廣泛應(yīng)用在能源領(lǐng)域的研究方法，用來測定預(yù)先設(shè)定因子對總體能源消費的影響，從而測定工業(yè)生產(chǎn)變化對能源消耗和能源強(qiáng)度的影響，基本分析原則是測定基期和基期以后年份因子的變化程度，分別用T0，T1，T2，…，Tn表示（n = l，2，3，…）。分解模型一般將能源消耗變化看做是經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)及能源強(qiáng)度效應(yīng)共同作用的結(jié)果；能源強(qiáng)度受到技術(shù)進(jìn)步、能源替代及價格等因素的影響，故能源強(qiáng)度又可以進(jìn)一步分解為技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)、替代效應(yīng)及價格效應(yīng)。本文采用此方法分析我國工業(yè)部門煤炭消耗狀況。

 

首先，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)結(jié)構(gòu)和煤炭強(qiáng)度看做影響煤炭消耗的三個因子，則有：
 

ΔETot=ΔEOUT+ΔEStr+ΔEInt                                                                                    （1）

 

其中，

 

       ΔEOUT = （Qt Si,0 Ii,0 -Q0 Si,0 Ii,0）=（Qt -Q0） Si,0 Ii,0                                       （2）

 

ΔEStr = （Qt Si,t Ii,0 –Qt Si,0 Ii,0）= Qt （Si,t -S i,0）Ii,0                                      （3）

 

ΔEInt = （Qt Si,t Ii,t –Qt Si,t Ii,0）= Qt （Ii,t -I i,0）Si,t                                        （4）

  

式（1）中，ΔETot為煤炭需求總變化，ΔEOUT為經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)，ΔEInt為煤炭強(qiáng)度效應(yīng)，ΔEStr為工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整效應(yīng)。式（2）中，Q0指第0年行業(yè)總增加值，Qt為第t年行業(yè)總增加值，Si,0為第0年第i行業(yè)占行業(yè)總增加值比重，Ii,0為第0年i行業(yè)煤炭消耗強(qiáng)度，式 （2）表示在工業(yè)結(jié)構(gòu)和煤炭強(qiáng)度不變情況下，只由于行業(yè)規(guī)模變化導(dǎo)致煤炭消費變化的絕對值，即經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)。式（3）中，Si,t為第t年第i行業(yè)占行業(yè)總增加值比重，式（3）表示在行業(yè)規(guī)模和煤炭強(qiáng)度不變情況下，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致煤炭消費變化的絕對值。式（4）中，Ii,t為第t年第i行業(yè)煤炭強(qiáng)度，式（4）表示在行業(yè)規(guī)模和工業(yè)結(jié)構(gòu)不變情況下，只是由于煤炭強(qiáng)度變化導(dǎo)致煤炭消費變化的絕對值。

 

其次，煤炭強(qiáng)度受到煤炭使用效率和煤炭替代效應(yīng)的影響。將煤炭替代效應(yīng)從煤炭強(qiáng)度效應(yīng)中剔除后，剩下的便是煤炭使用效率對煤炭消耗的影響，公式如下：

ΔEInt =ΔEFuel / Share +ΔEeff  （5）

其中，

       ΔEFuel / Share = （EFi,t Ei,0 - EFi,0 Ei,0）

                       = （EFi,t - EFi,0）Ei,0                                                                      （6）

       ΔEeff = （Qt Si,t EIi,t -Qt Si,t EIi,0）-ΔEFuel / Share

        = Qt  Si,t（EIi,t - EIi,0）-ΔEFuel / Share                                                         （7）

式（5）中，ΔEInt為煤炭強(qiáng)度效應(yīng)，ΔEFuel / Share為煤炭替代效應(yīng)，ΔEeff為煤炭使用效率變化對煤炭消耗的影響。式（6）中，EFi,t為第t期第i行業(yè)煤炭占能源消費比重，Ei,0為第0期第i行業(yè)總能源需求，EFi,0為第0期第i行業(yè)煤炭占能源消費比重，式（6）表示在總能源需求不變情況下，只是由于煤炭消耗在總能源需求比重發(fā)生變化導(dǎo)致煤炭消耗變化的絕對值。式（7）中，EIi,t為第t年第i行業(yè)煤炭使用效率，EIi,0為第0年第i行業(yè)煤炭使用效率公式，式（7）表示從能源強(qiáng)度中剔除能源替代效應(yīng)后剩下的煤炭使用效率變化導(dǎo)致的煤炭消費變化的絕對值。

綜合以上得出，煤炭消耗效應(yīng)表示如下：

ΔETot =ΔEOUT +ΔEStr +ΔEInt

=ΔEOUT +ΔEStr +ΔEFuel / Share +ΔEeff 

                                                           （8）

二、我國工業(yè)部門煤炭消耗狀況

 

1. 數(shù)據(jù)的選取。

 

根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒工業(yè)部門煤炭消費表，選取33個工業(yè)部門作為研究對象。由于采掘業(yè)中的煤炭開采和洗選業(yè)、電力蒸汽熱水生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)及煤氣的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)不同于其他行業(yè)能源消耗，故從研究對象中剔除。根據(jù)各部門加工程度和產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系，將33個行業(yè)分為3類：初級行業(yè)、二次加工業(yè)及二次制造業(yè)。

 

2. 指標(biāo)的選取。

 

根據(jù)公式（8）選用經(jīng)濟(jì)增長、工業(yè)結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)、能源替代和煤炭強(qiáng)度作為本次分析的四個因子。表1列出了我國2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況，是分解分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

表1  2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況

 

資料來源：根據(jù)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)計算而得。煤炭需求即為各部門所包括行業(yè)煤炭消耗總量；煤炭消耗占總能源消耗比例=各行業(yè)煤炭消耗數(shù)量/該行業(yè)能源消耗總量（換算為標(biāo)準(zhǔn)煤計算而得）；增加值直接由統(tǒng)計年鑒可得；工業(yè)結(jié)構(gòu)為各行業(yè)增加值/工業(yè)部門總增加值；煤炭強(qiáng)度=各行業(yè)煤炭消耗量/各行業(yè)工業(yè)增加值。

 

3. 各因素變動對煤炭消耗的影響。

 

據(jù)分解分析公式（1）～（4），對2002年與2005年我國工業(yè)煤炭消耗狀況計算的結(jié)果如表2所示。

 

表2  未考慮煤炭替代效應(yīng)的分解分析結(jié)果

 

① 經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)。

 

由表2可得，2002～2005年間經(jīng)濟(jì)增長是煤炭消耗增加的重要因素，經(jīng)濟(jì)發(fā)展使煤炭消耗增加60978.03萬t，其中經(jīng)濟(jì)增長對2002～2005年煤炭消耗貢獻(xiàn)最大的10個行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、食品加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、紡織業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)。該10項行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長帶來煤炭消耗增加54926.34萬t，占本文總體工業(yè)部門經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)（60978.03萬t）的90.096％，因此，這些產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化或國家在這些行業(yè)部門的政策調(diào)整對煤炭總體消耗會產(chǎn)生重大影響。

 

② 工業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

 

工業(yè)結(jié)構(gòu)變化對煤炭消耗影響不大，正如前面所言，在我國工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整中，工業(yè)增加值增加較大的為制造業(yè)，而制造業(yè)相對于初級部門不屬于能源密集型行業(yè)，能源增加量很少，煤炭消耗增加量也不會太大；分解分析結(jié)果表明，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整僅使煤炭消耗增加9367.58萬t，不是影響煤炭強(qiáng)度變化的重要因素。通過計算可以得到工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對煤炭消耗影響最大的10個行業(yè)：石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、飲料制造業(yè)、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、紡織業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、煙草加工業(yè)，由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使這10個行業(yè)的煤炭消耗減少5446.72萬t，因此上述行業(yè)規(guī)模的縮減對節(jié)約煤炭有重要影響；另外由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使煤炭消耗增加的10個行業(yè)為：家具制造業(yè)、木材加工及竹藤棕草制品業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，這10個行業(yè)共增加煤炭15071.94萬t，這些行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大將會對煤炭消耗增加有很大影響。

 

③ 煤炭強(qiáng)度效應(yīng)。

 

煤炭消耗除受經(jīng)濟(jì)增長、工業(yè)結(jié)構(gòu)影響外，還受煤炭強(qiáng)度的影響，根據(jù)公式（4），2002～2005年由于煤炭強(qiáng)度下降，節(jié)約煤炭38605.29萬t。其中，煤炭節(jié)約較大的10個行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)；另外，計算表明電子及通信設(shè)備制造業(yè)和塑料制品業(yè)煤炭強(qiáng)度反而上升，在2002～2005年間煤炭強(qiáng)度分別增加了1.26萬t和18.77萬t。因此，深入研究這些行業(yè)煤炭強(qiáng)度變化較大的原因以及其地區(qū)分布，有助于挖掘當(dāng)前煤炭市場供給和需求缺口矛盾之所以存在的信息，對分析2007年我國首次成為煤炭凈進(jìn)口國也有一定的意義。

 

影響煤炭強(qiáng)度的因素很多，能源替代是重要因素，在其他能源與煤炭資源存在替代可能的前提下，其他能源價格的變化、消耗煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)的改革等都會影響煤炭資源的需求，進(jìn)而影響煤炭強(qiáng)度。另外煤炭強(qiáng)度反映單位GDP所耗煤炭量，間接反映煤炭使用效率，但如果存在能源替代，煤炭強(qiáng)度則不能準(zhǔn)確反映煤炭使用效率，為響應(yīng)發(fā)改委提出的“節(jié)能降耗”目標(biāo)，有必要分解出工業(yè)部門中的煤炭消耗低效率產(chǎn)業(yè)，為此，將煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解為真實煤炭強(qiáng)度效應(yīng)和能源替代效應(yīng)。

根據(jù)分解分析理論公式（5）～（7），計算結(jié)果如表3所示：

 

表3  煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解為煤炭替代效應(yīng)和真實煤炭強(qiáng)度效應(yīng)

 

a. 煤炭替代效應(yīng)。

 

由表3可得，將煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解出煤炭替代效應(yīng)后，2002～2005年間煤炭替代效應(yīng)使煤炭消耗僅增長了1666.13萬t，即外界環(huán)境變化對煤炭資源替代影響不大，至少表明在此期間其他能源對煤炭資源的消耗沒有太大影響。當(dāng)前一些研究學(xué)者認(rèn)為我國現(xiàn)在和未來都將是煤炭消耗大國，一方面基于我國豐富的煤炭資源稟賦特征，另一方面為降低進(jìn)口石油依存度保證石油供給安全，我國會以煤炭資源代替石油、天然氣，從而增加煤炭的消耗。然而統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2002～2005年能源替代效應(yīng)對煤炭資源消耗影響很小，因此一些學(xué)者關(guān)于用煤炭代替石油和天然氣資源從而增加煤炭資源消耗會造成我國未來巨大的煤炭消耗的論斷值得商榷。此外，現(xiàn)階段我國基于煤炭液化項目技術(shù)、成本和資源的考慮，國家發(fā)改委已經(jīng)明令不允許煤炭液化工程肆意泛濫，由此證明，未來煤炭液化將代替部分石油資源，但將其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化幾率不會很大，這也表明未來煤炭替代效應(yīng)對我國未來煤炭消耗不會產(chǎn)生很大影響。

 

煤炭替代效應(yīng)對煤炭資源消耗影響不大，但這一結(jié)果局限在2002年與2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，僅對現(xiàn)在有所啟示。為進(jìn)一步研究工業(yè)部門煤炭消耗狀況，有必要深入了解行業(yè)內(nèi)部煤炭資源消耗程度。根據(jù)計算結(jié)果，2002～2005年間煤炭資源消耗增加的行業(yè)包括：石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、食品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、紡織業(yè)、服裝及其他纖維制品制造、電子及通信設(shè)備制造業(yè)，共增加煤炭5096.52萬t；煤炭資源消耗減少的行業(yè)包括：飲料制造業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，共減少煤炭消耗3261.82萬t。

 

b. 煤炭強(qiáng)度效應(yīng)。

 

能源強(qiáng)度效應(yīng)剔除能源替代效應(yīng)后更加真實地反映煤炭使用效率對煤炭消耗的影響，使用效率提高帶來煤炭強(qiáng)度降低，進(jìn)而節(jié)省煤炭資源40271.42萬t。計算結(jié)果表明，2002～2005年間工業(yè)部門中煤炭效率提高較快的10個行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、紡織業(yè)、食品制造業(yè)，這10個行業(yè)節(jié)約煤炭37485.52萬t，占煤炭節(jié)約總量的93.082％，因此提高上述行業(yè)的煤炭消耗效率對降低煤炭強(qiáng)度有重要意義；另外，如果這些行業(yè)主要分布在煤炭供給不足地區(qū)，提高上述行業(yè)的煤炭使用率能夠緩解煤炭供給和需求的缺口矛盾。煤炭消耗效率提高較慢行業(yè)為：儀器儀表文化辦公用機(jī)械、皮革毛皮羽絨及其制品業(yè)、服裝及其他纖維制品制造、印刷業(yè)記錄媒介的復(fù)制、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、自來水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、文教體育用品制造業(yè)；另外值得關(guān)注的是，塑料制品業(yè)效率不但沒有提高反而有所降低，使煤炭消耗增加1431萬t，這些效率提高不多的行業(yè)將是未來節(jié)能降耗重點關(guān)注的行業(yè)。

 

三、結(jié)論

 

分解分析模型是一種能夠有效分析工業(yè)部門中煤炭消耗狀況的方法，它克服了多元統(tǒng)計回歸分析所存在的殘差影響，使得分析結(jié)果更客觀合理。通過對我國2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況的分析可知：經(jīng)濟(jì)增長是工業(yè)部門煤炭消耗增加的主要因素；提高煤炭使用效率是節(jié)約煤炭資源的主要手段；能源替代效應(yīng)和工業(yè)結(jié)構(gòu)變化對煤炭消耗影響不大；通過計算給出了在工業(yè)部門中，經(jīng)濟(jì)增長對煤炭消耗影響較大的10個行業(yè)和煤炭消耗效率較低的10個行業(yè)及相關(guān)行業(yè)對煤炭消耗的貢獻(xiàn)程度，上述結(jié)果，可為相關(guān)政府決策部門制定政策提供依據(jù)。