西北地区能源概况分析与评价

黄文婷 李小强 姜永

【摘 要】文章以西北五省区（新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省，青海省）的能源情况作为研究重点。利用Python进行数据可视化，对各省区煤炭、石油、天然气、可再生能源消费情况绘制三维柱状图，并借此描述和分析五省区的能源概况;接着建立基于主成分分析的综合评价模型，以2016年西北五省区的14个有关能源变量作为评价指标，通过SPSS计算，得到综合得分，结果表明：宁夏回族自治区是能源状况使用“最佳”的省区。

【关键词】能源概况;主成分分析;综合评价;SPSS

【中图分类号】F426.2;F123【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）05-0116-03

0 引言

在新时代主导低碳经济优先的理念之下，世界上的大多数国家逐渐将经营理念的重心放在了低能耗、低污染及低排放的低碳经营模式上[1]。中国作为发展中的大国，自然也不例外。随着我国能源紧缩和不可再生资源的日益减少，制定行之有效的能源政策刻不容缓，能源建设问题被提到了客观的发展高度[2]。一个国家能否长期生存和发展，与能源有着密不可分的关系。我们必须坚定不移地对中国能源发展战略的构建依据和基本构想做出较为系统、深入和全面的研究[3]。西北地区作为中国的能源储备重心，其能源的使用状况关系着国家的生存与发展，因此对西北地区的能源使用建立系统的概况分析体系和评价指标的研究具有重要意义。

1 描述能源演化概況

1.1 能源研究指标

从地区使用的主要能源类型分析，以西北五省区在煤炭、石油、天然气、水能和电力及可再生能源方面的消耗量占地区总能耗的比重作为描述能源演化的研究指标。再由西北各省区的统计年鉴[4-8]整理出以下14个能源评价的指标数据，见表1。

其中，X1表示煤炭生产量占比（%），X2表示石油生产量占比（%），X3表示天然气生产量占比（%），X4表示水电及可再生能源生产量占比（%），X5表示煤炭消耗量占比（%），X6表示石油消耗量占比（%），X7表示天然气消耗量占比（%），X8表示水电及可再生能源消耗量占比（%），X9表示能源消费同比增长（%），X10表示电力消费同比增长（%），X11表示地区消费总值同比增长（%），X12表示能源生产同比增长（%），X13表示电力生产同比增长（%），X14表示GDP同比增长（%）。

1.2 能源演化概述

对各省区不同时间段的能源使用和演化情况，利用Python数据可视化绘制三维柱状图，综合显示各种主要能源消耗占能源总消耗的比重随时间增长做出相应的演化过程，图1、图2展示了新疆维吾尔自治区和陕西省的能源演化规律。

新疆维吾尔自治区：从2000年以来，新疆维吾尔自治区煤炭的消耗量一直占据着能源消耗总量的核心地位，其消耗量占比稳定在63.23%左右。石油的平均能源消耗量略高于天然气，紧随煤炭之后，而消耗量由一开始的23.30%下降到2017年的13.30%，下降约10个百分点。可再生能源消耗占比最小，但消耗量在2017年达11.50%，较2000年上升了7个百分点。

宁夏回族自治区：2000年开始煤炭消耗量稳定在84.86%左右。天然气表现趋势相似，自2000年以来，其能源消耗量维持在4.38%左右，但是2004～2017年天然气生产量为0，其消耗全部依靠进口外来能源。水电等可再生能源消耗呈现出先上升后下降的趋势，2000～2011年间消耗占比达最低，约2.33%。

陕西省：2005～2017年，与新疆维吾尔自治区相似，陕西省煤炭的消耗量一直稳定在73.07%，并占据着总能耗的主要地位。次要能源由石油转变为天然气。12年间陕西省的可再生能源消耗占比趋于缓慢增长，到2017年，达5.77%。但可再生能源消耗占比仍然是最小。

甘肃省：2006年以来，甘肃省的煤炭消耗量持续下滑，到2016年达到59.35%，较2006年下降约10个百分点。从2006年开始，电力及可再生能源消耗占比稳步上升，到2012年以后，电力及可再生能源等取代石油，成为次要能源，占比约20%。天然气能源消耗最小，且石油和天然气的消耗比重均较稳定，分别在16%和3.67%附近小幅波动。

青海省：1995～2017年，青海省的煤炭和电力及可再生能源的消耗比重均出现过两次下降低谷。2005～2009年的5年间，煤炭取代电力及可再生能源成为能源消耗比重第一，除此以外，电力及可再生能源等一直处在青海省能源消耗的核心地位。从2008年起，石油和天然气的能源消耗占比趋于稳定，约9.04%和13.54%。2005年至今，石油的消耗量达到最小。

2 基于主成分分析的综合评价模型

为了研究2016年西北地区（新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省、青海省）“最佳”使用能源的省区。这里定义的“最佳”是指在满足本地区当年能源消费量和顺应低能耗、低污染的前提下，综合考虑当地生产总值、可再生能源生产和消费情况等因素，保证最大限度地利用可再生能源，更加低碳环保。本文以西北五省区2016年的14个有关能源变量（分别是煤炭、石油、天然气、水电能源消耗占比及生产占比，能源消费、生产同比增长率，电力消费、生产同比增长率，地区消费总值同比增长率，GDP同比增长率）指标进行分析，建立基于主成分分析的综合评价模型[9]，并指出综合得分最高的即为“最佳”使用能源的省区。

综合评价得分的值反映了各个省区使用能源的综合情况的评估值，综合得分越高，说明该省区在使用能源上的情况达到“最佳”的标准。表2是五省区的公因子和综合得分结果，可知宁夏回族自治区的综合得分为34.21，占据综合排名第一的位置，所以宁夏回族自治区是“最佳”能源使用省区。而陕西省的综合得分为24.67，仅次于宁夏回族自治区，紧随其后，是次“最佳”能源使用省区。

3 结论

本文通过建立基于时间序列的能源概况分析模型，对2000～2016年间中国西北五省区的能源使用情况分别进行了概况简述，并且综合考虑了影响地区能源使用的14个变量，建立基于主成分分析的综合评价模型，采用特征值大于1的主成分对应的方差贡献率作为权重依据，得到相应的综合得分表达式，结果表明宁夏回族自治区的能源使用情况达到“最佳”。

参 考 文 献

[1]田琪.低碳经济与国际贸易规则的重塑[J].考试周刊，2017（40）：16.

[2]X F Wu，G Q Chen.Global primary energy use associated with production，consumption and international trade[J].Energy Policy，2017（12）：111-126.

[3]陈家斌，梁文.我国能源战略选择的一些思考[J].企业科技与发展，2008（2）：8-10.

[4]新疆维吾尔自治区计局.新疆统计年鉴[EB/OL].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx？dbcode=CYFD &filename=N2019010150000165&dbname=CYFDLM，2019-01-01.

[5]宁夏回族自治区统计局.宁夏2017统计年鉴[EB/OL].http：//nxdata.gov.cn/files_nx_pub/html/tjnj/2017/indexfiles/indexce.htm，2017-12-28.

[6]陕西省统计局.陕西2018统计年鉴[EB/OL].http：//www.shaanxitj.gov.cn/upload/201802/zk/indexch.htm，2018-02-14.

[7]甘肅省统计局.甘肃省统计年鉴（2010—2018）[EB/OL].http：//www.gstj.gov.cn/HdApp/HdBas/HdClsContentMain.asp？ClassId=70，2018-12-16.

[8]青海统计信息网.青海省统计年鉴（2010—2018）[EB/OL].http：//www.qhtjj.gov.cn/tjData/qhtjnj/，2018-12-18.

[9]古丽尼沙·卡斯木，木合塔尔·扎热，张东亚，等.基于因子分析的无花果引进品种果实品质性状综合评价[J].食品科学，2018，39（1）：99-104.

[责任编辑：陈泽琦]