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能源体系变革重塑中国产业布局

段巍等 中国工业经济 2023-08-28
本文是《中国工业经济》第829篇观点精粹。查阅论文原文和数据等附件,请访问《中国工业经济》网站或登陆中国知网下载。


作者:段巍,王明,吴福象


单位:南京大学长江三角洲经济社会发展研究中心,南京大学商学院

原文刊发:《中国工业经济》2022年第5期,原标题为《
能源结构、特高压输电与中国产业布局演变》。



研究背景


2021年中央经济工作会议提出,要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合。塑造安全、高效、绿色的能源体系,不仅是实现碳达峰、碳中和目标的必要条件,也是构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的重要基础。但长期以来,中国形成了高度依赖于化石能源的能源体系,这不仅严重破坏了生态环境,也在一定程度上引起了东南沿海地区与内陆地区之间的经济分化。


随着中国经济进入高质量发展阶段,新兴能源技术的广泛应用成为了重塑能源体系、实现绿色转型的重要手段。一方面,清洁能源发电技术正在快速发展,并逐渐推动中国能源结构变革。另一方面,中国大规模的特高压输电线路建设将改变能源供应的空间布局。从自然地理条件看,中西部地区不仅化石能源丰富,而且清洁能源资源同样丰富,未来中国的清洁能源发电基地也主要规划在中西部地区。这不仅会改变中国的能源地理格局,而且还会重塑中国制造业的布局,并对生态环境、居民福利产生深远影响。

然而,现有新经济地理学文献一般强调空间经济活动的内在机制,进而揭示的是产品与要素的跨区域流动如何塑造经济地理景观的规律,对于资源禀赋因素的分析却较为薄弱,也忽视了能源这一渗透至经济社会各个领域的关键要素。虽然大量文献集中探讨了交通基础设施对经济地理的影响,但因现实中特高压输电与大规模的清洁能源发电尚属新生事物,少有学者将能源基础设施纳入经济地理演变的研究中。鉴于此,需要将电力部门引入新经济地理学模型之中,构建“自然资源—能源体系—产业布局”的区域经济分析框架,对能源体系变迁所可能产生的影响进行理论层面的分析,这无疑具有重要的理论意义与现实意义。


研究发现


段巍、王明和吴福象发表在《中国工业经济》2022年第5期上的论文《能源结构、特高压输电与中国产业布局演变》基于中国能源禀赋与需求逆向分布的特征事实,构建了一个包含能源部门与环境账户的新经济地理学分析框架,引入特高压输电与清洁能源发电等新兴技术,从理论层面分析能源体系变革对产业布局、生态环境与居民福利的影响。研究发现:


(1)
在以化石能源为主的能源体系中,能源禀赋与需求逆向分布的格局形成了对内陆能源供应区的“资源诅咒”效应。这是因为,大市场地区的空间集聚力会随着化石能源市场一体化程度的提升而提升,因此,化石能源市场的一体化进程推动了制造业向大市场地区集聚。同时,由区域电价差异产生的空间分散力,引致产业集聚度随一体化程度变高而呈现先集聚后分散的空间钟状曲线。这一机制从空间的角度解释了“资源诅咒”的形成原因。


(2)在只依靠化石能源发电的情况下,若引入跨区域的特高压输电设施,则会使得大市场地区的用电规模增加、电力部门缩减,而制造业的空间集聚力相对增强。在分散均衡的情况下,特高压输电规模越大,大市场地区的制造业份额就越高。引入清洁能源对产业布局的影响是不确定的。当清洁能源发电成本相较化石能源偏低时,在能源供应区引入清洁能源发电会强化空间分散力,从而提升能源供应区的制造业份额;而当清洁能源发电成本相较化石能源偏高时,在能源供应区引入清洁能源发电会强化空间集聚力,从而降低能源供应区的制造业份额。


(3)若以全局福利视角考虑社会最优的特高压输电与清洁能源发电规模,则在只依靠化石能源发电的情况下,化石能源发电成本越高,特高压输电规模扩大带来的福利提升就越大。引入清洁能源后,当清洁能源发电成本相较化石能源偏低时,清洁能源发电规模与特高压输电规模存在相互促进的作用。具体而言,清洁能源发电规模越大,特高压输电规模扩张的边际福利改进就越大,社会最优的特高压输电规模就越大;特高压输电规模越大,清洁能源发电规模扩张的边际福利改进就越大,社会最优的清洁能源供应规模就越大。


(4)特高压输电与清洁能源发电技术的引入,可能实现的是功利主义视角下的福利改进而非帕累托改进。为实现潜在的帕累托改进,需要对能源供给区实行卡尔多—希克斯标准下的福利补偿。且福利补偿幅度随着特高压输电规模、化石能源开采成本的增加而增加,随着初始状态化石能源市场一体化程度、传统电力部门效率的提升而降低。在清洁能源发电成本低于化石能源时,对“化石能源+特高压”地区的福利补偿额度应大于对“清洁能源+特高压”地区。



研究启示


(1)以能源体系变革推动区域产业布局优化,实现区域协调发展。一方面,借助新能源产业发展的契机,在太阳能、风能、水力资源丰富的中西部地区围绕新能源设备、新材料、大数据等产业的产业链进行布局。强化能源供应区的产业承接能力,以东西部共建产业园区为主要抓手,推动区域间产业链上下游对接合作,引导能源密集型的原材料行业以及数据存储、计算行业向中西部能源供应区有序转移。另一方面,在东南沿海地区以提升制造业集聚质量为重要目标,大力发展知识密集度高、制造复杂度高、产品附加值高的先进制造业集群。与此同时,借助清洁能源与特高压等新兴技术的推广提升全局福利,以产业转移与生态补偿打破能源供应地区的“资源诅咒”,促进空间公平与共同富裕。加大转移支付中的生态补偿份额,助力能源供应地区实现绿色转型。

(2)提升能源的空间配置效率,构建高质量发展的能源体系。在能源资源禀赋与需求逆向分布的地理条件下,完善跨区域特高压输电网络的布局,在碳达峰之前提升化石能源在空间层面上的利用率,逐步减少东南沿海集聚区火力发电部门的规模,在碳达峰之后保障清洁能源的稳定供应。同时,还需要完善电网电力大数据管理系统,构建市场化的跨区域电力交易平台,完善跨区域电力交易的相关制度准则,保证电力供应的稳定与安全。具体而言,以电网企业为主体,整合发电、输电、配电、变电等各个环节的大数据,有效收集与挖掘各个环节产生的流量数据,构建电力需求的精准预测模型,从而形成动态的电力供需平衡。

(3)推进制造业在生产过程与产品端的低碳化、绿色化,实现经济社会全面绿色转型。为使得经济效率提升与绿色转型并行不悖,不仅需要清洁能源的引入降低电力部门的排放,更需要同步降低制造业部门、居民部门与农业部门的排放强度。一方面,需要推动绿色制造的发展,推广生态农业,以严格的环保与技术要求倒逼制造业企业转型,以自动化技术与现代管理制度合力推动农业生态化;另一方面,在产品端推动能源节约型产品开发,稳步推进新能源汽车相关配套基础设施的建设,降低居民消费部门的排放强度。


(以上内容仅代表作者本人观点)


论文数据公开情况:
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[1]刘守英,熊雪锋,章永辉,郭贯成.土地制度与中国发展模式[J].中国工业经济.2022,(1):34-53.
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推文主编:覃毅

推文编辑:杨涵淇



《中国工业经济》是应用经济学和管理学类综合性权威理论刊物,重点覆盖国民经济、产业经济、工商管理、案例研究等学科领域,专门刊发以重大前沿理论和现实问题为研究对象的前瞻性、引领性、规范性最优秀研究成果。为国家社会科学基金第一批重点资助期刊,中国社会科学院创新工程首批试点学术期刊;曾荣获第三届国家期刊奖(最高层次奖),中国社会科学院优秀学术期刊特别奖(2020)、第二至四届优秀期刊奖连续3届一等奖,第三届全国百强报刊;为全国中文核心期刊工业经济类第一名(历年),中国人文社会科学综合评价AMI权威期刊(2014、2018),连续10年荣获中国最具国际影响力学术期刊(2012—2021)称号,是国家自然科学基金委员会管理科学部认定的管理科学A类重要学术期刊(历年),中国工业经济学会核心会刊。

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