【能源经济】中国行业隐含能源消费及其强度的变动与影响因素
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能源是经济社会发展的重要因素，作为经济活动的关键投入之一，能源不仅保证了过去几十年来我国经济的高速发展，也导致了过度依赖能源资源的现状，形成了高投入、高消耗、高污染的“粗放式”经济发展模式。作为世界最大的能源消费国，我国在能源发展“十三五”规划、国民经济和社会发展“十三五”规划中对能源消费总量和能源强度进行了双重目标控制。因此，为了更有效地改善能源消费现状和降低能源强度，需要对各行业的能源消耗及其强度进行进一步分析，识别哪些行业的能源消费量和能源强度比较高，未来哪些行业更有潜力进行优化。
目前我国将节能减排的重点放在了钢铁、水泥、金属冶炼、化工等高耗能行业上，却忽略了对高耗能行业产品需求量较大的其他行业，这些行业往往从需求侧拉动了高耗能行业的产品生产和能源消耗。与碳排放责任界定中的消费者负责原则类似，某行业隐含能源消费是该行业最终需求引起的该行业和其他行业能源消耗之和，即因满足该行业最终需求所消耗的全部能源。类似地，可以从需求角度计算该行业最终需求驱动的隐含增加值，隐含能源消费量与隐含。增加值之比为该行业的隐含能源强度，即因满足该行业最终需求所产生的单位增加值的能源消耗。该指标可以衡量某行业最终需求所驱动的增加值增长是否以过度的能源消耗为代价，属于“集约式”增长还是“粗放式”增长。
总的来说，对我国行业隐含能源消费及其强度进行深入研 究可以更清晰地展示各行业最终需求导致的能源消耗现状，为制定行业层面能源节约高效利用政策提供理论依据，有利于推动我国顺利实现能源利用的“双控”目标。
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【文章题目】中国行业隐含能源消费及其强度的变动与影响因素
【文章作者】李 虹 王 帅
【作者单位】北京大学经济学院
【关键词】隐含能源消费；隐含能源强度；投入产出分析；结构分解分析
【文章来源】《中国人口·资源与环境》2021年31卷第5期，P47—57
与传统生产侧的能源消费和能源强度不同，文章使用2012、2015和2017年可比价非竞争性投入产出表从需求侧对我国各行业的隐含能源消费和隐含能源强度进行了测算。
基于行业间投入产出关系编制了行业间能源消费、增加值和能源强度转入转出平衡表，还分别使用加法SDA和乘法SDA将我国能源消费总量和能源强度的变动分解为能源效率效应、增加值率效应、生产结构效应和最终需求效应，并使用归因分析将全国层面的各个分解效应归因至行业层面。
数据来源与处理
投入产出数据来自国家统计局公布的2012年、2015年和2017年全国投入产出表，能源消费量数据来自对应年份的《中国能源统计年鉴》，鉴于数据可得性，研究未涉及港澳台地区。将多种能源合并为煤、焦炭、油品、天然气、热力和电力六种，并折算为标准煤（ce）。此外，2012年、2015年和2017年全国投入产出表分别有139部门、42部门和149部门，而能源消费数据有46部门。
已有文献对部门数量差异通常有两种处理方法，第一种方法是通过部门合并使投入产出数据和能源数据匹配起来，第二种方法是将能源消费数据分解以匹配投入产出数据。两种方法各有优缺点，第一种方法虽然只能给出粗糙的计算结果，但不会因为引入额外假设而导致其他潜在错误，保证了原始数据的准确性；第二种方法可以通过某些假设进一步分解能源数据，保留了更详细的投入产出数据 。由于不同年份投入产出数据的部门数并非都大于能源消费数据的部门数，且为了避免数据分解导致的潜在错误，因此通过部门合并的方式最终得到27个行业，行业代码和名称见表１。
由于国家统计局公布的投入产出数据均按当年生产者价格计算，而能源消费量数据均为实物量以及以实物量为基础计算的标准量，因此不同年份的投入产出表数据可比性较差，需要使用相应的价格指数将2015年和2017年现价投入产出表折算为以2012年为基期的可比价投入产出表。农林牧渔业使用农产品生产者价格指数进行折算，工业各行业使用工业生产者出厂价格指数进行折算，建筑业、批发和零售业、交通运输、仓储和邮政业、住宿和餐饮业、金融业、房地产业和其他第三产业均使用现价增加值与可比价增加值的比值进行折算，相关数据均来自《中国统计年鉴》。
实证分析
表１显示了2012、2015和2017年我国各行业隐含能源消费及其强度的测算结果，可以发现隐含能源消费量较大的行业包括化学工业(S11)、交通运输设备制造业(S17)、电气机械和器材制造业(S18)、建筑业(S24)和其他服务业(S27)等，说明我国在生产这些行业最终需求产品的过程中消耗了大量的能源。在各行业隐含能源强度方面，非金属矿物制品业(S12)、金属冶炼和压延加工业(S13)、交通运输、仓储和邮政业(S26)等行业的隐含能源强度较高，是全国能源强度的二至三倍，说明这些行业的最终需求驱动了“粗放式”的经济增长模式，在生产其最终需求产品的过程中导致了较高的单位增加值能耗。而 农林牧渔业(S1)、批发、零售、住宿和餐饮业(S25)和其他服务业(S27)的隐含能源强度比较低，只有全国能源强度的一半左右。
从能源消费量来看，传统高耗能行业的隐含能源消费往往并不高，而隐含能源消费量较高行业的传统能源消耗则相对较低，这恰好证明从需求侧对各行业能源消费进行测算和分析是十分必要的，只关注传统能源消费会忽略需求对整个产业链的影响。从能源强度来看，可以发现隐含能源强度较高行业的传统能源强度往往也比较高，说明这些行业不仅在生产侧的能源利用效率较低，在需求侧也驱动了严重依赖能源的经济发展模式。
从传统能源消费的转出比例来看，农业的主要转出行业为制造业，即农业在生产过程中产生的传统能源消耗的46.98％应由制造业的最终需求来负责，采掘业、制造业、能源工业和服务业的主要转出行业均为建筑业和制造业，交通运输业的主要转出行业为交通运输业、制造业和服务业，而建筑业转出给其他行业的能源消耗比例很少，仅为1.22％。从隐含能源消费的转入比例来看，农业、建筑业和服务业的主要转入行业均为制造业，即为了满足这些行业的最终需求，制造业消耗了较多的能源，而采掘业、制造业、能源工业和交通运输业的主要转入行业均为本行业。因此，能源消费转入转出平衡表刻画了每个行业传统能源消费和隐含能源消费之间的转入转出平衡关系，是连接生产侧和需求侧能源消费的重要桥梁。
计算出2017年各行业增加值转入转出平衡表，见表３。从传统增加值的转出份额来看，农业、建筑业和交通运输业传统增加值的转出份额就等于其传统能源消费的转出份额，原因是这三个行业并未做进一步的行业聚合。从隐含增加值的转入份额来看，能源工业的主要转入行业为能源工业和采掘业，为满足能源工业最终需 求，采掘业贡献了能源工业隐含增加值的35.41％。因此， 增加值转入转出平衡表可以揭示我国经济发展的行业结构，从需求侧角度看，制造业、服务业和建筑业是我国经济的支柱产业，因为这三类行业的最终需求驱动了全国GDP的92.85％，而从生产侧角度看，这三类行业仅贡献了全国GDP的79.49％。
结合能源消费和增加值的转入转出平衡表，可以得出2017年各行业能源强度转入转出平衡表，结果见表４。从各行结果来看，农业、建筑业和交通运输业由于未聚合行业，其转出的单位增加值能源消耗都等于各自行业的传统能源强度；制造业在转出给建筑业时的能源强度最高，为1.76tce／万元，说明建筑业的最终需求驱动了制造业的“粗放式”发展，导致制造业产生了较多的单位增加值能源消耗；能源工业在转出给交通运输业时能源强度最高，转出给采掘业时能源强度最低。从各列结果来看，交通运输业转入给各行业时的能源强度都是最大的，而服务业转入给各行业时的能源强度都是最小的，因此降低交通运输业的传统能源强度、优化生产结构和减少交通运输业产品的使用比例等措施将有效降低各类行业的隐含能源强度。
能源效率效应在2012—2017年间总体为负，因此在其他因素不变的情况下，各行业传统能源强度 变化降低了全国8496.74万tce的能源消费量。这与我国大多数行业传统能源强度下降和能源利用效率提高有关。从能源效率效应的行业归因分析结果来看，在2012—2017年间建筑业(S24)对全国能源消耗降低的贡献最大，一共降低了6860.06万tce，而交通运输、仓储和邮政业(S26)则大幅拉动了全国 6623.70万tce的隐含能源消耗。
进一步研究发现，由于生产交通运输、仓储和邮政业（S26）单位最终需求产品对本行业产品的完全需求量最大，且该行业的传统能源强度在2012—2017年间大幅上升了 1.15tce／万元，因此导致其能源效率效应为正；而建筑业(S24)能源效率效应为负主要由于对煤炭、石油和天然气开采业(S2)、化学工业(S11)和非金属矿物制品业(S12)的完全需求系数较大，且这三个行业在样本期间内传统能源强度有较大幅度下降（分别下降了0.33、0.37和0.60tce／万元）。增加值率效应在2012—2017年间总体为正，因此在其他因素不变的情况下我国各行业增加值率变动导致了全国能源消耗上升，但是增加值率变动在不同时间段对全国能源消费总量的影响有较大差异，通过计算各行业增加值率的平均值可以发现，2012年各行业平均增加值率为0.29，2015年下降至0.26，2017年又上升至0.30，这在一定程度上解释了增加值率效应在不同时间段存在差异的原因，表明大多数行业为获得单位产出所消耗的中间投入品比例经历了先上升后下降的过程。
生产结构效应在2012—2017年间总体为负，但在不同时间段的差异也比较大。从生产结构效应的行业归因分析结果来看，2012—2017年间建筑业(S24)因生产结构优化从而大幅降低了隐含能源消费量，主要原因是生产建筑业(S24)单位最终需求产品时降低了对非金属矿物制品业(S12)、金属冶炼和压延加工业(S13)、交通运输、仓储和邮政业(S26)等传统能源强度较高行业产品的完全需求量。
最后，最终需求的不断上升是导致我国能源消费总量增加的主要原因，且2012—2017年间大部分行业的最终需求均有不同程度的上升。总的来看，建筑业(S24)和其他服务业(S27)对我国能源消费总量上升的贡献较大，而通用设备制造业(S15)和专用设备制造业(S16)的隐含能源消费量下降较多。
从能源效率效应看，2012—2017年能源效率变动降低了我国能源强度，原因是能源效率变动使我国能源消费总量下降。增加值率效应在两个时间段内分别使全国能源强度提高了0.16％和3.74％，这与全国能源消费总量的增加值率效应先负后正的趋势不同，进一步研究发现，2012—2015年各行业增加值率变动导致我国能源消费总量和总增加值分别降低了8.72％和8.95％，而2015—2017年增加值率变动导致两者分别增加了12.42％和9.04％，导致增加值率效应在两个时间段内均大于１。从增加值率效应的行业归因分析结果来看，2012—2017年建筑业(S24)是推动增加值率效应的主要因素，这是因为增加值率变动使该行业隐含能源消费增加了6871.15万tce，但却使其隐含增加值降低了2209.12亿元。而增加值率变动使交通运输、仓储和邮政业(S26)的隐含能源消费量和隐含增加值分别下降5087.38万tce和2618.83亿元，从而抑制了全国增加值率效应的上升。生产结构效 应在2012—2017年使全国能源强度降低了11.63％，这是由于生产结构变动使全国能源消费总量下降了40336.57万tce，却使总增加值上升了3563.05亿元，这表明我国生产技术提高和生产结构优化使许多行业降低了对能源密集型行业产品的依赖，提高了全国能源利用效率。从最终需求效应来看，虽然2012—2017年我国最终需求不断上升导致了能源消费总量大幅增加，但是同时也使总增加值得到更快速的增长，导致我国能源强度在此期间有所降低。总的来看，我国逐渐改变了过去由高耗能、低增加值等能源密集型行业为主导的经济发展模式，金融业和服务业等低耗能、高增加值行业得到快速发展，能源利用效率不断提高。
结 论
2012—2017年，我国能源消费总量呈不断上升趋势， 能源强度持续下降，表明“十三五”以来我国节能减排和促进能源节约高效利用等工作取得了较大进展。在行业层面，采掘业(S2—S4)的隐含能源消费量较低，而建筑业(S24)、其他服务业(S27)和交通运输设备制造业(S17)等行业的隐含能源消费量较高；化学工业(S11)、非金属矿物制品业(S12)、金属冶炼和压延加工业(S13)等重工业的隐含能源强度较高，而农林牧渔业(S1)、批发、零售、住宿和餐饮业(S25)和其他服务业(S27)的隐含能源强度较低。
行业隐含能源消费及其强度与传统能源消费及其强度既存在区别又存在联系。具体表现在行业隐含能源消费是从需求侧对全国能源消费总量的再分配，行业隐含能源强度是各行业传统能源强度的加权平均。在能源消费方面，采掘业、制造业和能源工业生产过程产生的能源消耗中，超过30％是为了满足建筑业最终需求导致的，且制造业贡献了建筑业隐含能源消费的68.79％。在能源强度方面，制造业在满足其他所有行业的最终需求时均贡献了较多的单位增加值能耗，这与制造业的传统能源强度较高且是国民经济基础性行业有关。
对全国能源消费总量变动的加法SDA发现，2012—2017年能源效率效应和生产结构效应总体促进了能源消费总量的下降，而增加值率效应和最终需求效应大幅增加了我国能源消费总量。从行业归因分析结果来看，各行业对各分解效应的贡献存在一定差异，其中建筑业(S24)和其他服务业(S27)是导致全国能源消费总量上升的主要行业。
对全国能源强度变动的乘法SDA发现，2012—2017年能源效率效应、生产结构效应和最终需求效应均总体上降低了我国能源强度，而增加值率效应则提高了能源强度。从行业归因分析结果来看，专用设备制造业(S16)、交通运输设备制造业(S17)、电气机械和器材制造业(S18)对我国能源强度下降的贡献最大，而建筑业(S24)和其他服务业(S27)导致能源强度上升。
政策建议
由于传统高耗能行业巨大的能源消耗可能是由于处在产业链下游行业(如建筑业)对上游高耗能行业产品的高需求引起的，因此节约能源和提高能源利用效率的政策应从仅关注生产侧能源消耗较高和能源利用效率较低行业的生产导向模式，向同时考虑生产侧和需求侧的多行业综合治理模式转变。
对于化学工业(S11)、非金属矿物制品业(S12)、金属冶炼和压延加工业(S13)等传统高耗能行业，需要大力发展节能生产技术，淘汰落后的生产设备，这是降低我国能源消耗直接且有效的途径。对于建筑业(S24)等隐含能源消费量较高行业，则需要更加关注产业链的能耗问题。例如调整其最终需求结构向节能化发展，优化其生产结构以降低对高耗能行业产品的依赖，尽可能降低其为获取单位最终产出而投入的 中间产品，控制不合理的最终需求等。对于隐含能源强度和传统能源强度均较高的行业，例如非金属矿物制品业(S12)、金属冶炼和压延加工业(S13)、交通运输、仓储和邮政业(S26)等，不仅需要提高其生产侧能源利用效率、提高资源回收利用率和中间产品循环利用水平，还需要大力发展和培养节能需求模式，不断推动其最终需求驱动的经济增长向“集约式”方向发展。
调整我国最终需求的行业结构，提高隐含能源强度较低行业（如服务业和电子设备制造业等高新技术行业）在国民经济中的地位，可以有效降低我国的能源消费总量与能源强度。同时，这种经济发展方式的转变和调整需要协调我国的经济政策和能源政策，应根据各行业实际情况适当运用财政补贴、优惠税率和低息银行贷款等政策工具，鼓励和扶持高新技术产业发展，最终才能实现低能耗的高经济增长。
应积极探索有助于降低能源消耗与能源强度的其他方法，例如调整和优化能源消费结构，开发利用效率更高的新能源和可再生能源，促进能源系统改造升级等。