中国工业行业能源消耗的驱动因素与脱钩分析

马晓君,陈瑞敏,苏 衡

(东北财经大学 a.统计学院;b.教务处,辽宁 大连 116025)

一、引言

随着经济的快速发展,能源消耗也在不断增加,由能源过度消耗及其带来的环境问题已成为全球关注的焦点,同时能源的短缺也已成为制约经济可持续发展的因素之一。2019年BP世界能源统计数据显示,2018年全球能源需求平均增长了2.9%,几乎是过去十年平均增速(1.5%)的两倍,仅中国就贡献了能源消费增量的1/3,中国能源消费增长了4.3%,连续18年居全球能源消费增量之首,占全球能源消费的24%和全球能源消费增长的34%。中国作为过去20年间世界上最大的能源消费国,在全球能源结构的转型进程中扮演着至关重要的角色,而中国工业又是能源消耗大户,占中国能源消耗总量的70%左右。因此,量化中国工业部门的能源消耗情况、探讨能源消耗的驱动因素以及分析能源消耗的脱钩状态,对工业部门实现节能降耗目标与经济可持续发展具有重要的指导意义。

现有文献关于工业能源消耗问题的研究较多,但主要集中于两方面:一方面是对工业能源消耗强度进行研究,如张晓平等对中国工业各行业能源消耗强度变动因素进行分解分析,得出效率效应是降低工业能源消耗强度的主要因素[1];Al-Ghandoor等分别分析了约旦和泰国工业能源强度变化的驱动因素,研究表明结构效应是影响工业能源强度的重要因素[2-3];杨威等从省域层面对中国工业能源消耗强度的影响因素进行分析,得出规模效应、技术效应和结构效应在不同省域及不同的时段内影响强度和方向均不同[4];Wang等采用LMDI法分析中国工业能源强度的影响因素,得出结论:研发效率是引起工业能源强度下降的主要原因,黑色金属冶炼和压延加工业是研发效率的主要贡献者[5]。

另一方面是对工业能源消耗碳排放问题进行研究,如李湘梅等运用LMDI法分别对中国和中国东南沿海地区工业能源消耗碳排放量的影响因素进行分析,认为能源强度是影响工业碳减排的关键因素[6-7];Rahman等运用ARDL协整和Granger因果关系分析了孟加拉国工业能源消耗与碳排放的关系,得出工业能源消耗对短期和长期的碳排放都有显著的积极作用,工业能源消耗与碳排放存在单向因果关系[8];田华征等采用LMDI法对中国工业碳排放强度变化的影响因素进行了分解分析,认为能源消费强度变化是引起工业碳排放强度降低的主要原因[9];袁晓玲等对中国工业部门和8大细分行业在不同情景下的碳排放峰值进行了预测,并对不同行业部门的减排潜力进行了分析[10]。总之,国内外学者多数是对由工业能源消耗延伸问题进行研究,缺乏对工业能源消耗这个原问题进行研究。

在有关脱钩分析的研究中,Tapio研究了欧洲交通业经济增长与二氧化碳之间的脱钩情况,并构建了完整的脱钩指标体系[11];查建平等利用相对“脱钩”与“复钩”理论对中国工业经济增长与能源消费和碳排放的脱钩关系进行了研究[12];王君华等运用Tapio脱钩模型测度了中国工业全部行业与分要素密集度行业的经济增长与CO2排放的脱钩关系及程度,得出中国工业行业存在一定的脱钩效应,不同行业的脱钩指数差异较大[13];Wu等基于Tapio脱钩理论与OECD脱钩模型对比分析了典型发达国家和发展中国家经济增长与CO2排放的脱钩趋势[14];Roinioti等采用Tapio脱钩模型探讨了经济危机发生前后希腊碳排放与经济增长的脱钩关系[15];贺爱忠等通过构建CO2脱钩努力指数模型分别对中国流通业和区域产业经济增长与碳排放的脱钩效应进行分析[16-17]。

尽管现有文献对能源消耗影响因素的研究较多且研究视角多样化,但仍存在一些不足:一是在研究工业能源消耗因素的文献中绝大部分采用的是规模以上工业企业口径,而其他数据则采用的是全口径工业企业,这会导致测度的工业能源消耗情况存在偏差。二是多数对能源消耗因素分解的文献中使用的是工业总增加值数据,很少使用工业总产值数据。总产值除总增加值外还包括物质消耗转移的价值,而在物质消耗转移的过程中同样需要消耗能源,因此在全面衡量能源消耗情况时不能将其忽略。三是目前大多数研究都使用Tapio脱钩指数衡量经济增长与能源消耗的脱钩情况,而在因素分解的基础上,对经济增长与能源消耗的脱钩效应进行分解还未有涉及。

因此,在现有研究的基础上,本文试图在以下四个方面进行拓展:第一,在研究对象上,选取2005—2016年中国工业35个分行业与9种主要能源(煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气以及电力)的数据为研究对象,详细分析中国工业行业能源消耗的情况。第二,在统计口径上,本文将35个分行业总产值数据由规模以上工业企业口径调整为全部工业企业口径,与各行业能源消耗的统计口径相一致。第三,在数据选取上,相比工业行业总增加值数据,工业行业总产值数据包括了物质消耗转移的价值,而在物质消耗转移的过程中同样需要消耗能源,所以使用工业总产值数据更能全面地反映工业行业能源消耗情况。第四,在研究方法上,本文首次使用VALDEX指数衡量工业部门的节能情况,并创新性地运用Kaya-LMDI分解法构建工业能源消耗因素分解分析,又在此基础上,基于DPSIR框架构建脱钩努力指数模型,分析政府的节能降耗努力导致的实际脱钩效果。

二、研究方法与模型

(一)VALDEX指数

VALDEX指数是在ODEX指数的基础上进行改进,使用工业分行业总产值数据评估一个国家工业部门的节能情况[18]。VALDEX指数是通过在一定时期内对分行业的单位能源消耗变化进行汇总所得,其中单位能源消耗变化是通过吨标准煤/万元、千瓦时/年等衡量的,如单位产值能耗(吨标准煤/万元)是工业分行业的最终能源消耗(吨标准煤)与不变价总产值(万元)的比率。工业部门的VALDEX指数是各分行业单位产值能耗指数的加权平均值,权重是各分行业在基期的相对能源消耗,是反应能源效率的复合型指标。计算公式如下:

(1)

其中,It、Io分别表示报告期与基期单位产值能源消耗指数;UCit、UCio分别代表第i行业报告期与基期单位产值能源消耗;ECio表示第i行业能源消耗占比。VALDEX指数的加权又被定义为节能指数,即节能指数=1-VALDEX指数,通过计算可得出各个分行业的节能率。

(二)能源消耗因素分解模型——Kaya-LMDI

Kaya恒等式最初是由日本学者Yoichi提出,主要用于解决温室气体排放因素分解问题[19]。本文尝试使用改进后的Kaya恒等式对工业分行业分能源种类进行因素分解,具体分解公式如下:

(2)

其中,E表示能源消耗总量;Eij表示第i行业对第j种能源的消耗量;Ei表示第i行业的能源消耗总量;GIOi表示第i行业的总产值;GIO表示工业部门的总产值;Eij/Ei、Ei/GIOi、GIOi/GIO、GIO分别表示工业行业的能源消耗结构、能源强度、行业结构、行业规模。

本文将上述分解公式应用于LMDI分解法,进一步研究工业能源消耗的驱动因素,并选取LMDI分解法中的“加法分解”对能源消耗的驱动因素进行分解,公式如下:

(3)

其中,ΔEtot为能源消耗的总效应,ΔEEij/Ei为能源结构效应,ΔEEi/GIOi为能源强度效应,ΔEGIOi/GIO为经济产出结构效应,ΔEGIO为产出规模效应。根据Kaya-LMDI分解模型得出的各效应分解公式如下:

(4)

(5)

(6)

(7)

其中,

(8)

(三)脱钩模型——脱钩弹性指数与脱钩努力指数模型

能源消耗因素分解模型只是用于分析各个因素对能源消耗变化的贡献作用,但难以测度工业经济增长与能源消耗的脱钩状态以及节能减排努力后的实际脱钩。因此,本文依据Tapio脱钩模型构建了脱钩弹性指数与脱钩努力指数模型。

脱钩弹性指数是用来分析工业经济增长(GIO)与能源消耗(EC)之间的脱钩关系,两者脱钩弹性指数ε(EC,GIO)的公式如下:

(9)

其中,ε(EC,GIO)表示工业总产值对能源消耗的弹性系数,代表经济增长与能源消耗之间的脱钩关系,也称为节能弹性,用于衡量各行业能源利用效率。目前,中国要提高工业产值能耗的脱钩水平,最关键的是要减少单位工业总产值的能源消耗。

依据Tapio脱钩模型对脱钩类型的划分,将工业经济增长与能源消耗的脱钩状态划分为脱钩、连接和负脱钩3种状态,再根据弹性系数值的大小、能源消耗和工业总产值的变化情况,进一步划分为8种不同的脱钩类型,划分结果见表1。

脱钩弹性指数只是衡量工业经济增长与能源消耗的脱钩关系,无法对脱钩状态的驱动因素进行分析,而LMDI因素分解模型虽然有助于分析各个因素对能源消耗变化量的贡献作用,但不能具体而客观地分析政府的节能降耗努力对经济增长与能源消耗的脱钩影响程度。因此,在Kaya-LMDI因素分解模型与Tapio脱钩模型的理论基础上,构建了脱钩努力指数模型。脱钩理论常被用于衡量经济增长与物质消耗投入及生态环境保护不同步变化的关系,这种不同步关系主要源自于经济增长驱动力作用下,政府基于环境成本压力的反应,其理论基础是1993年经济合作与发展组织(OECD)提出的DPSIR框架——驱动力(Driver)、压力(Pressure)、状态(State)、影响(Influence)和反应(Response)。其中,“驱动力”是指对环境造成破坏的根本动力和潜在原因,是一种经济驱动因子;“压力”是指人类活动对环境造成的直接影响,如文中的能源消耗;“状态”是指环境在压力因子作用下所处的状态;“影响”是指研究对象在所处状态下对人类及社会发展的影响;“反应”是指人类为限制环境恶化实现可持续发展所作出的努力或积极政策[16]。

表1 Tapio模型的划分种类

在本文中,政府的节能降耗努力是指在工业经济发展中直接或间接减少能源消耗所采取的举措,具体包括调整能源结构、经济产出结构,提高能源利用效率等。因此,依据LMDI因素分解结果,政府的节能降耗努力ΔEES可以间接表示为:

(10)

从式(10)可知,产出规模效应ΔEGIO与政府的节能降耗努力ΔEES呈负相关关系。ΔEtot为环境的直接压力因子,ΔEGIO为能源消耗的经济驱动因子,ΔEES为减少能源消耗所采取的政策或措施,可以理解为“反应”因子。依据上述分析,本文在分解模型的基础上构建了如下脱钩努力指标Dt:

=-(DEij/Ei+DEi/GIOi+DGIOi/GIO)

(11)

其中,Dt表示能源消耗的总脱钩效应;DEij/Ei表示能源结构的脱钩效应;DEi/GIOi表示能源强度的脱钩效应;DGIOi/GIO表示经济产出结构的脱钩效应。当Dt≥1时,表示强脱钩效应;当0

三、实证结果与分析

(一)数据来源与处理

本文选取了中国工业35个分行业的能源消耗总量、工业总产值与9种主要能源(煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力)数据。数据来源于《中国统计年鉴》《中国工业年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国经济普查年鉴》和中国国民经济和社会发展统计公报。

工业行业的选取:工业行业的分类水平决定了分析目标的准确度,行业分类越精细,分析结果就越准确。由于中国工业行业分类标准在2002年与2011年分别进行了修订,考虑到数据的可得性与可比性以及确保计算的准确性,并参考陈诗一的行业分类处理方法,将工业分为35个分行业,具体工业行业分类见表2[20]。

工业总产值:国家统计局只公布了2012年之前的工业总产值数据,2012年之后不再公布。因此,本文借鉴已有研究中关于工业行业总产值的估计方法,对中国工业行业总产值(销售产值/产销率)进行估算,并依据2004年和2008年规模以上工业总产值占比调整了其余年份工业总产值统计口径比值,从而得出全口径工业总产值。由于总产值数据易受市场价格的影响,所以采用的是剔除价格指数后的工业总产值数据。

表2 中国工业行业分类

图1 2006—2015年工业行业的节能趋势

图2 工业35个分行业的节能指数差异情况

(二)VALDEX指数分析

VALDEX指数是通过与基期对比分析报告期能源消耗趋势,进而得出工业部门的节能趋势以及各分行业的节能情况。本文以2005年为基期,计算结果如图1和图2所示。

由图1可以看出,相比于2005年,工业部门的节能率在不断提高,这主要是由于2007年国家提出转变工业经济增长方式以及出台各种节能降耗政策,但工业节能率的边际增长率递减,说明中国工业部门的节能率未来可能会进入瓶颈期,如若继续加大节能降耗的力度,必须侧重于向能源结构、能源强度、经济结构和经济产出方向努力。

从图2可知,石油和天然气开采业与石油加工、炼焦和核燃料加工业的节能率最低,而且其节能情况在国家出台节能降耗政策后也未有好转;其次是煤炭开采和洗选业的节能率较低,这是因为煤炭是中国的主要能源,随着中国经济增长方式转变,虽然对煤炭等化石燃料的消耗减少,但其比重仍然较大,同时又受国家政策的影响,其能源效率提高,节能情况也在不断改善;在分行业中燃气生产和供应业的节能率最高,说明大力开发和使用天然气等清洁能源是实现节能降耗的关键。因此,必须加快落实分行业的节能降耗政策,调整工业分行业经济结构与转变经济增长方式,才能从整体上实现工业部门节能降耗。

(三)工业能源消耗的驱动因素分析

依据Kaya-LMDI能源消耗分解模型对中国工业能源消耗的驱动因素进行分解,结果详见表3。为了更清晰地观察能源消耗变化的因素分解效应,将表3的结果用图3展示。

由表3和图3可以看出,中国工业能源结构效应与产出规模效应均为正值,表明能源结构效应与产出规模效应均对能源消耗变化起着正向驱动作用,而能源强度效应与经济产出结构效应均为负值,这意味着能源强度效应与经济产出结构效应均对能源消耗变化起着负向驱动作用。此外,还可以看出,产出规模效应对工业部门能源消耗变化量的贡献最大,占总效应的248%;其次是能源强度效应,占总效应的130%,经济产出结构效应占19%,相比前三者,能源结构效应的贡献仅为1%,微乎其微。

1.能源结构效应分析

图3 2005—2016年中国工业部门能源消耗变化的累积效应

图4 2005—2016年中国工业分行业的能源结构效应

由表3可知,能源结构效应对能源消耗有一定的正向驱动作用,虽然能源结构效应的贡献较小,却在逐年增加,这将导致能源消耗以小幅度逐年增加,表明中国工业部门的能源结构还有待于进一步改善。由于受篇幅限制以及更清晰地了解工业分行业各效应的贡献,本文选取了贡献较大的8个行业(下同),结果如图4所示。在能源结构对能源消耗变化的驱动作用中,电力、热力生产和供应业的能源结构效应贡献最大,为正向驱动作用;其次是石油加工、炼焦和核燃料加工业以及有色金属冶炼和压延加工业的正向驱动作用;随后是烟草制造业和燃气生产供应业等对能源消耗起到负向驱动作用,但由于负向驱动作用远远小于正向驱动作用,故工业分行业能源结构效应整体上仍是正向驱动对能源消耗的变化,所以工业部门应着重调整正驱动作用行业的能源结构。

表3 2006—2015年中国工业部门能源消耗变化的累积效应 单位:万t

2.能源强度效应分析

图5 2005—2016年中国工业分行业的能源强度效应

由表3和图5可知,能源强度效应对能源消耗起抑制作用,作用最强。其中,电力、热力生产和供应业的能源强度效应最大;其次是石油加工、炼焦和核燃料加工业以及黑色金属冶炼和压延加工业。2008年后总能源强度效应呈倒“S”型增长,与能源强度效应总趋势表现最为相近的是石油加工、炼焦和核燃料加工业,这是源于中国是石油进口大国,受经济危机的影响,石油需求下降和经济发展减缓,能源消耗降低,而在2011年以后能源强度效应逐渐减小,表明在《中国工业节能减排发展蓝皮书(2012)》出版后,中国经济转型升级,单位产值能耗降低,石油消费量增速减缓,进而导致整体能源强度效应降低。能源强度效应的抑制作用归因于中国节能技术的不断提高和工业内部产业结构的调整,这也进一步表明工业行业应大力提高节能技术和能源利用效率来达到节能降耗的目的。

3.经济产出结构效应分析

图6 2005—2016年中国工业分行业的经济结构效应

由表3和图6可知,经济产出结构效应对能源消耗起抑制作用,其中电力、热力生产和供应业等行业的经济产出结构效应均对能源消耗起到抑制作用,说明这些行业落实调整经济产出结构政策的情况较好;煤炭开采和洗选业的经济产出结构效应贡献呈现先正后负的趋势,这是由于2012年国家提出建设资源节约型、环境友好型社会,推行清洁生产,减少对煤炭等化石燃料的消耗;非金属矿物制品业等行业的经济产出结构对能源消耗均起到拉动作用,其拉动作用远小于抑制作用。因此,经济产出结构总体上对能源消耗仍起到抑制作用。虽然经济产出结构在整体上对能源消耗发挥抑制作用,但其对能源消耗抑制的贡献较小,暗示着经济产出结构的调整空间较大,同时也意味着在实现经济与能源协调发展时,要着力调整工业经济产出结构。

4.产出规模效应分析

图7 2005—2016年中国工业行业产出规模效应和工业总产值

通过图3可以看出,中国工业行业的产出规模效应对能源消耗变化量的效应最大,而且产出规模效应对能源消耗变化起着正向驱动作用,这意味着中国现阶段工业行业经济增长的能源需求刚性较大,经济增长的方式还未实现完全转变,此时如果强制性实行完全节能降耗措施必将以牺牲工业行业的经济增长为代价。结合图7所示,中国工业行业产出规模效应与工业总产值的趋势大致相同,但两者之间的差距逐渐增大,说明单位工业总产值的产出效应降低,即产出效应对能源消耗的驱动作用减弱,这也暗示着工业行业的经济增长方式正在向节能降耗、资源节约、环境友好的方向转变。

(四)工业行业脱钩指数分析

为了更清晰地描述工业行业的脱钩趋势,本文计算了2002—2016年中国工业经济增长与能源消耗之间的脱钩弹性指数,并将其划分为三个阶段进行分析,结果如表4所示。

从整体上看,脱钩状态逐渐改善,由扩张负脱钩或扩张连接状态向弱脱钩与强脱钩状态转变。具体表现为:其一,扩张负脱钩状态的行业只存在于第一个阶段,在后两个阶段均表现为弱脱钩或者强脱钩状态,说明在“十五”规划期间国家加快转变工业增长方式和实施节能降耗的措施取得了良好的成效,经济增长的质量和效益得到明显提高;其二,扩张连接状态的行业由第一阶段的4个行业减少到第二阶段的1个行业再到第三阶段的0个行业,能源利用效率进一步提高;其三,弱脱钩状态的行业由第一阶段的22个增加到第二阶段的30个再减少到第三阶段的21个,虽然弱脱钩行业的比例先增加后减少,但表现为弱脱钩状态的行业所占的比重依然最大,这说明虽然大部分工业行业处于弱脱钩状态,但其脱钩水平还有待于大幅提升;其四,强脱钩状态的行业由第一阶段的3个增加到第二阶段的4个再增加到第三阶段的14个,表明在2002—2016年间经济结构转型较快,经济增长的同时还减少了能源的消耗,是经济增长的最理想状态,有利于经济的可持续发展,但由于绝大多数行业的强脱钩弹性指数较小,表明这些行业还亟待提高,中国工业部门实现强脱钩状态与节能降耗的压力依然艰巨。

从各分行业来看,2002—2016年中国工业35个分行业中,仅烟草制品业一直表现为强脱钩状态;黑色金属矿采选业,有色金属矿采选业,木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业以及酒、饮料和精制茶制造业4个行业的经济增长方式转变最快,由最初的呈扩张负脱钩状态到弱脱钩状态再到强脱钩状态,实现经济增长与能源消耗脱钩关系的大幅转变,符合经济能耗发展形势,有利于国家经济与资源可持续发展;非金属矿采选业,纺织业,纺织服装、服饰业,化学原料和化学制品制造业,橡胶和塑料制品业与非金属矿物制品业6个行业由最初呈扩张连接状态到弱脱钩状态再到强脱钩状态,也在很大程度上实现了经济增长方式的跨度转变,更利于经济长远发展;煤炭开采和洗选业由最初呈弱脱钩状态变为扩张连接状态再变为强脱钩状态,脱钩程度最高,脱钩弹性指数为2.40,而在“十一五”期间其弹性系数为1.04,主要是在2008年后经济增长放缓,为了加快恢复经济的发展,必须大力发展经济,经济增长的同时必定会消耗大量的能源资源,在“十二五”期间由于国家大力提倡节能降耗,加快转变传统高耗能经济增长方式,使其能源消耗大幅减少。因此,工业部门要实现由弱脱钩状态向强脱钩状态转变,必须优先调整弱脱钩程度较小的行业,去除工业中高耗能分行业这个“短板”,力争中国工业部门早日实现经济增长完全强脱钩状态。

表4 工业行业的能源消耗与经济增长的脱钩指数与脱钩状态

(五)工业行业能源消耗的脱钩效应分析

使用脱钩努力指数测度工业经济增长与能源消耗双赢的实际情况以及政府的节能降耗努力对工业经济增长与能源消耗脱钩的影响程度,结果如表5所示。为了直观地观察脱钩努力指数的动态变化,将表5的结果用图8进行描述。

由表5可知,自2005年以来,中国工业经济增长与能源消耗均呈现弱脱钩状态,并且脱钩程度以小幅度逐年增长,这是由于国家在2005年出台《节能中长期专项计划》,并从战略层面上首次提出要建设“资源节约型和环境友好型”社会,这些措施的实施促使工业经济增长模式由粗放型向集约型转变,同时提高了能源利用效率,使得节能降耗努力减少的能源消耗变化量超过由产出规模效应增加的能源消耗变化量,但是由于经济增长与能源消耗的脱钩努力指数值最大仅为0.610 9,与强脱钩状态的最小值1相距甚远,说明工业经济增长与能源消耗实现强脱钩状态任重道远。结合图8发现,中国工业经济增长与能源消耗的脱钩状态呈倒“S”型,2008年和2012年分别是工业脱钩努力指数值下降和上升的拐点,这一现象可能是受2007年底美国金融危机的影响,经济形势严峻,作为国民经济主导行业的工业在所难免,在2008年末国务院出台四万亿经济刺激计划,推动工业经济复苏和经济增长,工业经济增长的同时必定带动能源的大量消耗,而且在国家出台的经济刺激计划下,工业可能出现盲目的粗放型经济增长和经济结构不合理,导致工业脱钩努力系数变小;随着经济的逐渐复苏,同时又受制于国家节能降耗政策与清洁能源的开发与利用,使得煤炭等化石燃料的消耗减少,从而导致经济增长与能源消耗的脱钩效应呈上升趋势。

表5 2005—2016年中国工业行业的能源消耗脱钩努力指数

图8 2005—2016年中国工业行业的能源消耗脱钩努力指数

从能源结构效应、能源强度效应与经济产出结构效应对总脱钩效应的贡献来看,能源强度效应的贡献最大,经济产出结构效应的贡献次之,两者对工业实现脱钩均起到拉动作用,而能源结构效应则起到阻碍作用。由图8可以清楚地看出,能源强度的脱钩效应与工业能源消耗总脱钩效应的变化趋势基本一致,而且这种趋势逐渐增长,说明降低能源强度是现阶段工业能源消耗实现强脱钩的重要举措;经济产出结构效应的贡献几乎一成不变,这暗示了目前中国工业若要实现强脱钩状态,必须对工业行业内部产出结构进行一定的调整,减少“高能耗、高污染、低效率”的行业;能源结构效应对工业实现脱钩状态起到了阻碍作用,这是由于当前中国经济正处于转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,尽管煤炭仍是中国能源消耗的主要燃料,但2016年其占比为62%,创历史最低值,以煤为主的能源消耗结构在短时期内还难以转变,所以要实现工业经济持续、快速、健康增长,必须优化能源消耗结构,逐步降低煤炭消耗比例,形成能源结构多元化的局面。

在对中国工业35个分行业能源消耗脱钩效应分析时,限于篇幅,本文选取了脱钩效应变化幅度较大的9个行业(结果详见图9),其余行业脱钩努力指数值多在0～1之间上下波动。由图9可知,石油和天然气开采业、化学纤维制造业、烟草制品业的脱钩努力指数值多年份均大于1,说明这些行业经济增长与能源消耗大多呈强脱钩状态,其他行业在由弱脱钩状态向强脱钩状态转变的过程中波动;纺织业、造纸和纸制品业各效应以及总效应的脱钩变动趋势与工业的脱钩变动趋势相一致;家具制造业与皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业变动趋势雷同,由最初的未脱钩状态转变为弱脱钩状态;大多数行业的脱钩状态呈先增长后下降再增长的趋势,而烟草制品业的脱钩状态一直呈下降趋势,说明烟草制品业在实现强脱钩状态后,节能降耗意识变差以及国家对其制定的节能降耗标准也在一定程度上降低。从各效应的贡献来看,能源结构效应的贡献最小,其次是经济产出结构效应,这说明各行业要实现强脱钩状态应大幅度调整能源结构与经济产出结构效应,大力挖掘能源结构效应与经济产出结构效应的脱钩潜力;除石油和天然气开采业外,各行业能源强度效应的贡献最大,且与各行业总脱钩变动趋势相似,表明降低能源强度仍是现阶段实现强脱钩状态的主要措施,而在石油和天然气开采业中经济产出结构效应的贡献最大、能源强度效应次之,说明调整石油和天然气开采业的产业结构将是其实现更进一步强脱钩状态的重要举措。

图9 2005—2016年中国工业各行业的能源消耗脱钩努力指数

四、结论和建议

(一)结论

首先,以2005年为基准,从整体上看,在2006—2015年间中国工业行业的节能率正在不断提高,但其边际增长率递减,表明如果要提高工业部门的节能率,必须侧重于向能源结构、能源强度、经济产出结构和经济产出方向努力。从分行业来看,石油和天然气开采业以及石油加工、炼焦和核燃料加工业节能情况最差,而且随着节能降耗政策的出台也未有好转,其次是煤炭开采和洗选业的节能率较低,但其在“十二五”期间节能率有所提高,其他行业的节能降耗情况均在不同程度上有所改善,但改善的力度还不足,所以工业部门应加大力度落实节能降耗措施。

其次,中国工业能源结构效应与产出规模效应对能源消耗变化起正向驱动作用,其中产出规模效应对能源消耗变化的累积贡献最大为248%,能源结构效应的累积贡献仅为1%;能源强度效应和经济产出结构效应对能源消耗变化起负向驱动作用,能源强度效应和经济产出结构效应对能源消耗变化的累积贡献分别为130%、19%。因此,工业部门必须加快转变经济增长方式,向集约高效型经济增长方式靠拢,降低能源强度,优化调整经济产出结构,在经济持续、快速、高质量发展的同时减少能源消耗,进而实现工业经济的可持续发展。

再次,在各驱动因素分析中,能源结构效应中电力、热力生产和供应业,石油加工、炼焦和核燃料加工业以及有色金属冶炼和压延加工业贡献较大,为正向驱动作用,而烟草制造业和燃气生产供应业等行业对能源消耗起到负向驱动作用;能源强度效应中电力、热力生产和供应业以及石油加工、炼焦和核燃料加工业的贡献较大;经济产出结构效应中电力、热力生产和供应业等行业对能源消耗起抑制作用,很好地落实了节能降耗的政策,而煤炭开采和洗选业以2012年为转折点起到先拉动后抑制作用,这是由于国家提出要建设资源节约型、环境友好型社会,减少煤炭等化石燃料的消耗,非金属矿物制品业等其他分行业的经济产出结构效应对能源消耗均起到拉动作用;产出效应对能源消耗变化量的效应最大,而产出规模效应与工业总产值的趋势相似但两者之间的差距不断增大,说明工业经济增长方式正在向集约型转变。

最后,从整体上看,中国工业行业经济增长与能源消耗的脱钩状况正在逐步改善,但强脱钩行业少且脱钩指数值小,这一方面说明节能降耗政策落实较好,另一方面说明中国工业行业离实现完全强脱钩状态任重道远。从各驱动因素的脱钩贡献中发现,能源强度效应对脱钩的贡献最大,故降低能源强度是现阶段工业经济增长与能源消耗之间实现强脱钩的重要举措;其次是经济产出结构效应,但其累积贡献效应的变化较小,这意味着中国工业部门要实现强脱钩状态,必须调整工业内部行业产出结构,减少“高能耗、高污染、低效率”的行业;而能源结构效应对工业经济增长与能源消耗之间实现脱钩起到了阻碍作用,因此调整能源结构将是工业部门实现强脱钩的关键举措,调整能源结构就是要减少对化石能源的消耗与对国际石油的依赖,降低煤电的比重,大力开发和使用清洁能源和可再生能源。

(二)建议

第一,实行行业差异化的节能降耗政策,努力实现工业经济增长与环境友好“双赢”的局面。中国工业部门应根据不同行业的能源消耗情况与政策落实效果等,制定不同的节能降耗政策,例如对高能耗高污染重点行业实施严格的政策规制,对低能耗低污染的行业实施相对宽松的政策规制,以期达到工业经济增长与环境友好“双赢”。

第二,加快调整工业产业结构,促进中国工业绿色转型升级。短期内,通过提升工业行业能源效率可以有效促进节能降耗;但从长远看,产业结构升级是协调中国工业经济高质量发展和环境保护的关键路径。优化升级工业产业结构,在提高知识密集型和技术密集型产业比重的同时,亦能降低高耗能、高污染和低效率的密集型产业份额,促进中国工业经济高质量发展。

第三,加大科技研发力度,促进能源相关技术水平的提高。中国工业以煤为主的能源消耗结构阻碍了经济发展方式向低碳经济型转变,故应从根源上减少化石能源的消耗,扶持能源相关技术的发展,提高能源利用效率,降低清洁能源成本,构建高效合理的能源供给结构和能源消费结构,与此同时更加重视扶持和发展新兴能源和可再生资源,完善可持续发展的能源供需体系。

第四,充分发挥工业企业在节能降耗中的主体地位。对于企业来说,实现节能降耗必须要制定科学的指标体系,对技术进行升级,改革技术管理制度,优化节能管理流程。此外,工业企业应加大节能降耗的宣传力度,使上至管理层、下至普通职工,都能认识到节能降耗的重要作用,身体力行地加入到节能降耗工作中。