中国能源隐含流的国际流向和规模分析

摘要：中国是隐含能源的净流出国，通过产品出口满足其他国家的最终能源消费，金融危机后，这种地位愈加稳固，特别是与俄罗斯的隐含能源流动地位出现扭转，成为其净流出国。农业是隐含能源净流入行业，而工业和服务业是隐含能源净流出行业，且工业是最主要的流出源头。因此，通过技术进步降低能源消耗和发展可再生能源显得尤为重要。

关键词：隐含能源；能源消费；投入产出分析

根据《BP世界能源统计年鉴》的持续能源统计，中国是世界上最大的能源消费国，2016年的能源消费占到世界能源消费总量的23%，贡献了27%的全球能源需求增长，而且巨大能源缺口依赖能源进口。同时，中国又是世界上最大的贸易出口国，规模庞大的能源消费除了满足本国生产和居民消费外，隐含在产品和服务中的能源，还通过出口满足其他国家的能源需求。本文引入隐含能源的概念，通过wiod网站2017年公布的全球投入产出表，测算中国隐含能源的流动情况，分析后金融危机时期的中国能源消费地位。

一、 概念界定及文献综述

隐含能与隐含碳、隐含水、隐含土地等一起都属于隐含流（Embodied Flow）的概念，隐含能源（Embodied Energy），又称虚拟能源，是指在经济生产系统中产品或服务的加工、制造、运输等生产全过程中，直接或间接能源消耗。

随着能源枯竭、环境污染成为全球性问题，跨区域隐含能源研究的热度和重要程度不断增加。虽然隐含能源的计算方法不算完善和创新，投入产出（Input-output，IO）分析法和生命周期（Life Cycle Analysis，LCA）法是使用范围最为广泛的两种方法。生命周期法是以每一种产品为测算的基础，因此计算极具针对性、很难测算所有产品种类；而由于单个国家或者全球投入产出表的成熟，投入产出分析法以及此基础上的改进方法，既可以进行全面分析，也可以进行重点分析，且投入产出分析方法呈现出从竞争型单国模型转向非竞争型单国模型的趋势。

根据测算范围，中国隐含能源的研究包括三类：一类是依据世界隐含能源流动，研究国际贸易中中国隐含能源的流动等，得出中国是隐含能源的净出口国，而多数发达国家是隐含能源的净进口国；第二类是以中美、中日为代表的双边贸易中的隐含能源流动，进一步印证中国隐含能源净出口的地位，且隐含能源流动规模巨大，是发达国家进行产业转移的污染天堂；第三类是立足某一代表性产业，测算其隐含能源的规模。

根据对中国隐含能源的最新测算，刘会政等（2017）以WIOD网站的投入产出表为基础，得出中国隐含能源净出口国的结论，2011年出口和进口规模分别为12.85、6.83亿吨标准煤，美国是最主要的流出目的地；章辉等（2016）以中国国家统计局数据为基础，测算出2013年中国隐含能源出口为8.5亿吨标准煤，进口为8亿吨标准煤左右；Xu Tang（2015）等则得出2014年的隐含能源出口521百万吨油当量的结论。但是，中国隐含能源的研究仍具有一些局限性：首先是测算结果精度不足，这是由于中国隐含能源测算较少使用精确度较高的多国模型，且计算过程中使用的能耗系数用中国或日本等国家的系数进行简单替换；其次是隐含能源研究内容的局限，中国隐含能源规模和双向隐含能源流动的研究文献较多，但很少建立中国与世界其他国家流向和规模的全景图谱，这导致研究虽然重点突出覆盖面不足；最后是数据的时效性局限，中国隐含能源测算的基础是WIOD网站和中国统计局公布的国家或世界投入产出表，因此隐含能源研究一般以网站公布数据的截止时间为研究时限，或者只进行一两年数据延展。

针对上述局限，本文对中国隐含能源的测算，主要有一下几点进步：首先WIOD网站于2017年9月公布了更新至2014年的世界投入产出表，对最近中国隐含能源的情况分析更具意义；而且本文是在对中国贸易伙伴分组的基础上，建立多国投入产出模型，测算结果相对精确；最后是本文研究的重点是，中国对外贸易中隐含能源规模和流向的综合分析，描绘中国隐含能源全貌。

二、 研究方法

本文采用倪红福等人（2012）的投入产出分析方法，在封闭投入产出表的基础上，利用多国投入产出模型，对中国对外贸易中的隐含能源进行分析。

1. 投入产出分析方法。根据投入产出模型，一个国家各部门的产出和需求恒等式为：

AX+X=Y（1）

其中，A为该国的直接消耗系数矩阵，X为该国的总产出矩阵，Y为国家的最终需求矩阵。

由式（1）变换可得：

X=（I-A）-1Y（2）

其中，（I-A）-1为该国的完全消耗系数矩阵。

令e=（e1，e2，…，en）表示一个国家各部门的能源消耗系数矩阵，ei表示第i部门的直接能源消耗系数（千克标准煤/亿美元）。且计算公式为：

ei=■（3）

其中ECi表示第i部门的能源消耗量（亿吨标准煤），xi表示第i部门的总产出。

两个国家之间的隐含能源计算公式为：

Ea，b=ea*（I-Aa）-1* Exa，b（4）

其中，Ea，b为a国出口至b国的隐含能源量，ea为a国所有行業的能源消耗系数，（I-Aa）-1为a国的完全消耗系数矩阵，Exa，b为a国到b过的出口规模。

根据（4）式，将中国出口到其他国家的隐含能源量进行加总，得到中国出口侧流出的隐含能源总量：

ECEX=？撞ni=1ec*（I-Ac）-1*Exc，bi（5）

中国进口侧流入的隐含能源总量为：

ECIM=？撞ni=1ebi*（I-Abi）-1*Exbi，c（6）

其中，ECEX、ECIM分别代表中国流出的隐含能源总量、流入中国的隐含能源总量；ec、ebi分别代表中国、他国的能源消耗系数；（I-Ac）-1、（I-Abi）-1分别代表中国、他国的完全消耗系数矩阵；Exc，bi、Exbi，c分别代表分别代表中国出口额和中国进口额。

2. 数据来源及加工。

（1）数据来源。本文对中国隐含能源的计算，基于WIOD网站公布的投入产出表，包括2012年公布的1995年～2011年间的40个国家投入产出表和世界投入产出表，以及2017年公布的2000年～2014年间的43个国家投入产出表和世界投入产出表。国家能源消耗系数的计算，则主要依据WIOD网站于2015年公布的1995年～2009年间的能源账户数据表。其他空缺的数据则主要依靠中国、日本、德国等国家的官方统计网站补齐，包括国内生产总值、能源消耗总量等数据。

（2）数据处理。由于WIOD网站国家和行业统计口径的变化，部分能源数据的空缺，考虑到计算的完整性，本文对投入产出表进行处理，并对相关指数进行延展，包括：

首先，2012年公布的投入产出表是根据ISIC Rev.3标准，建立的35*35的行业统计框架，而2017年公布的投入产出表则是根据ISIC Rev.4标准，建立的56*56的行业统计框架。为了统一投入产出表的框架和计算口径，对2017年公布的2012年～2014年投入产出表中的行业做出合并、拆分和调整，其中的行业拆分根据2011年的行业数据进行同比例拆分，并根据实际情况进行微调。

其次，WIOD网站统计的国家数量也从40个增加到43个，参考世界贸易组织（WTO）、联合国贸易和发展会议（UNCTAD）对世界经济体的分类，本文将中国贸易国家分为七类：北美（NAF），包括美国和加拿大；拉丁美洲（CSA），包括巴西、墨西哥；欧盟（EUR），包括英国、德国等27个国家；独联体（CIS），包括俄罗斯；东北亚（NAS），包括日本和韩国；亚洲其他地区（OPA），包括印度尼西亚、印度和中国台湾；剩下的国家和地区为其他地区（OTH）。结合贸易规模、国家经济体量，本文选择美国、巴西、德国、俄罗斯、日本、印度和澳大利亚，作为经济体的代表性国家，使用其完全消耗系数、能源消耗系数等指数作为计算的依据。

再次，鉴于WIOD网站公布的环境账户只更新至2009年，代表性国家2010年～2014年的行业能源消耗系数，则以前一年的行业能源消耗系数，按照当年与前一年的单位GDP能耗的比值，进行同比例调整，具体的方法如下：

e当年=e前一年*■（9）

最后，因为WIOD网站环境账户的能源数据，采用的单位是万亿焦耳（TJ），而国内能源测算使用的单位多为标准煤，因此本文参照IEA网站公布的换算标准将将能源消耗单位由焦耳转化为标准煤。

三、 实证结果与分析

1. 中国行业单位能耗变化。根据计算的中国35个行业直接能源消耗系数，2000年～2014年，所有行业的消耗系数都有不同程度的降低，即每一个行业单位产出的直接能源消耗都有所减少。在35个行业中，降幅在八成以上的有三个，依次为房地产业、汽车和摩托车外的批发贸易业、其他制造业（机械和设备的修理），而降幅在七成以上的有14个，降幅在六成以上的有10个，降幅在六成以下的仅有8个。其中，单位能源消耗量减少最多的是两个高耗能行业，即电力、天然气和供水业，能耗从82 823.32千克标准煤/亿美元降低到20 298.41千克标准煤/亿美元，以及焦炭和精炼石油产品制造业，从64 829.68千克标准煤/亿美元降低到19 307.09千克标准煤/亿美元，分别减少了62 524.91千克标准煤、19 307.09千克标准煤，降幅全在七成以上。

2. 中国隐含能源总体规模与流动方向。根据计算的2000年～2014年中国隐含能源总体流动数据，中国一直是隐含能源的净流出国，且这一地位将长期保持，2014年的净流出规模已经达到9.69亿吨标准煤。金融危机后，中国隐含能源的双向流动出现趋势分离的情况，即中国隐含能源流出规模持续增加，到2014年流出规模已经达到14.92亿吨标准煤；而隐含能源流入规模则在2012年出现下降，且之后表现平稳，维持在5.2亿吨标准煤附近。

3. 中国行业隐含能源流动方向和规模。根据2014年中国各行业隐含能源的流动数据，总体看来，第一产业是隐含能源的净流入产业，流入规模为1 477.71万吨标准煤，第二、三产业为隐含能源的净流出产业，流出规模分别为89 242.30万吨标准煤、9 113.04万吨标准煤。细化到35个行业，26个行业为隐含能源的净流出行业，净流出总规模为104 221吨标准煤，其中净流出规模前五的行业依次为电气和光学设备业、基本金属制造业、纺织品和纺织业、机械设备除外的金属制品制造业和其他金属矿物制品制造业，净流出规模分别为33 150吨、14 900吨、11 532吨、9 924吨、5 141吨标准煤；另外9个行业为隐含能源的净流入行业，净流入总规模为7 344吨标准煤，净流出规模在100吨标准煤以上的行业只有采矿、采石业和农、牧、林、渔业，规模分别为5 744吨、1 478吨标准煤。

4. 中国与经济体间隐含能源规模与流动方向。在与各经济体进行国际贸易过程中，中国多数情况下处于隐含能源的净流出国，但根据最新的數据，中国的这种地位出现了微妙的变化。从经济体数量上看，2000年中国隐含能源净流出的目的地包括北美（NAF）、欧洲（EUR）、东北亚（NAS）、拉丁美洲（CSA）这四大经济体，而自2013年，中国与独联体（CIS，即俄罗斯）的地位出现逆转，独联体也成为中国隐含能源净流出的目的地之一，而中国对亚洲其他地区（OPA）的贸易中则一直是隐含能源的净流入国。从流动规模上看，金融危机后，中国对北美、欧洲、东北亚、中南美洲以及亚洲其他地区的隐含能源流出和净流出规模都呈现出波动中有所收缩的趋势；中国自独联体流入的隐含能源规模出现显著下降，导致净流出规模的扩大；而中国对其他地区隐含能源的流出规模增加幅度，明显大于自其他地区的流入规模，净流出规模保持了增加的趋势。

四、 结论

主要依据WIOD网站2017年公布的世界投入产出表，测算出中国行业能源消耗强度、对外贸易中隐含能源等数据，可以得出以下结论：

金融危机后，尽管全球经济形势、国家发展战略、国际贸易趋势都发生了很大的变化，但是中国仍然是全球隐含能源的净流出国，即通过产品和服务的出口向全球提供了能源消费，这与中国全球能源消费大国的固有印象是相悖的。而且，鉴于中国隐含能源出口规模的扩大，以及与俄罗斯隐含能源流动地位的逆转，中国隐含能源净出口的地位得到了强化。

结合行业发展和能源消耗现状来看，工业中的矿石原料和农业产品则是中国隐含能源流入的主要来源，这与中国能源进口大国、粮食进口大国等现状是相符合的。工业是中国隐含能源流出的主要源头，而高耗能产业则是其中的重点源头，由于所有工业门类单位能耗不断降低和出口规模持续扩大的双重影响，中国隐含能源的流出规模并没有出现明显的减少趋势。鉴于此，为了有效减少隐含能源流出规模，除了继续采用技术进步减少单位能耗、淘汰落后产能外，还需要推动出口产业结构的优化升级。

由于中国大规模能源消耗的现实将长期存在，转变中国能源现状的关键还在于减少化石能源消费，因此除了上述减少能源消耗总量的举措外，还需要从“开源”角度出发，增加能源来源，尤其是清洁能源。按照《可再生能源发展“十三五”规划》，统筹规划水电、风电、太阳能和生物质能的发展、布局，加快地热质能的开发利用，有序推进大型可再生能源基地建设，实现区域内的协同发展，完善可再生能源产业体系，降低建设、运行成本，提高利用效率。配套地，加快输电网络建设和并网工程建设，技术创新提升电力系统接纳能力，解决“弃风弃光弃水”等现象。多种渠道下，实现“规划”中提出的“非化石能源消费比重提高到15%以上”的能源消费结构目标。

参考文献：

[1] 倪红福，李善同，何建武.对外贸易隐含SO2测算及影响因素的结构分解分析[J].统计研究，2012，（7）：25-34.

[2] 党玉婷.中美贸易的内涵污染实证研究——基于投入产出技术矩阵的测算[J].中国工业经济，2013，（12）：18-30.

[3] 李善同，何建武.中国对外贸易隐含的能源消耗和污染物排放的测算.环境经济与政策（第一辑）[M].北京：科学出版社，2010.

[4] IFIAS.Energy analysis workshop on methodology and conventions.International Federation of Institutes for Advanced Study， Nobel House， Sturegatan14， Box 5344， S-102 Stockholm， Sweden，1974.

[5] Wyckoff A.W.， Roop J.M.The embodiment of carbon in imports of manufactured products： implications for international agreements on greenhouse gas emissions[J]. Energy Policy，1994，22（3）：187-194.

[6] Xu Tang et al.Trade-off analysis between embodied energy exports and employment creation in China[J].JournalofCleaner Production（2015）， http：//dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.08.122.

基金項目：国家社科基金项目：中国对外贸易中的隐含资源环境要素流动问题研究（项目号：14BJY067），主持人：郭朝先。

作者简介：刘芳（1989-），女，汉族，河北省唐山市人，中国社会科学院研究生院政府政策与公共管理系经济学博士生，研究方向为产业经济、公共政策、国民经济。

收稿日期：2018-01-14。