中国不可再生能源全生命周期效率评价研究

王一然，任夏琳，杨 芬，郝 莹，王瑞荷

(山西能源学院，晋中 030600)

0 引 言

在《习近平谈治国理政》中谈到，能源安全是关系国家经济社会发展的全局性战略性问题，对国家繁荣发展人民生活改善社会长治久安至关重要。近年来，随着能源消费结构的变革，大宗能源的需求放缓，不可再生能源仍居主导地位。很多学者对我国的不可再生能源进行研究，但多是对单方面的能源或是较早期的研究，随着政策等条件的改变，我们需要对我国不可再生能源的效率进行新的评价研究。根据能源发展的各种问题，本文基于全生命周期理论，运用DEA模型分析方法，结合国内不可再生能源的现状，采用2007年—2017年的数据，对我国不可再生能源从开采到终端利用的整个环节中的技术、规模、经济和环境四个方面进行效率评价研究。发现我国目前不可再生能源的发展受到技术发展不稳定、经济投入浪费和环境可持续发展的制约，因此我国仍需在不可再生能源领域中创新发展，持续推进供给侧结构性改革和环境治理，并在发展中不断完善法律法规体系，保障国家能源安全和可持续发展。

1 文献综述

我国目前正处在加快能源产业结构优化升级的过程中，不可再生能源仍然占据着能源的主流市场。调查表明，我国是全世界最大的不可再生能源投资国；除此之外，中国还是全球最大的煤炭消费国、全球第二大石油消费国。因此，不可再生能源在我国仍具有举足轻重的地位，许多学者都对我国的不可再生能源进行了多方面的研究。

一方面，不可再生能源的效率与发展问题被逐渐的重视起来。武春友，赵奥等对我国1981年—2009年的不可再生能源进行效率评价，运用DEA方法对全生命周期链条下各个投入与产出指标进行了测算，为我国如何在经济可持续发展的前提下，突破不可再生能源的效率问题进行了深入的研究[1]。研究发现，我国不可再生能源的现状依然严峻，长足发展依然会受到很多的限制，与高效利用仍有一段差距。

另一方面，不可再生能源的发展结构、利用阶段及重点能源的分析等也成为了研究的重点。陈军、成金华着重研究了非可再生能源的生产效率，探讨了中国非可再生能源生产效率及区域差异，指出我国非可再生能源的生产效率虽然总体上不断提高，但部分地区受技术水平和区域发展的限制，不可再生能源的利用还存在发展不全面、规模不经济的问题[2]。

综上所述，现有很多学者都通过构建DEA模型，对我国各类的能源利用、发展等方面进行了研究，但大多研究局限于能源全生命周期的某一环节，或是对单个能源的研究，而缺少对不可再生能源的全生命周期的研究；除此之外，近年来对于不可再生能源全生命周期效率的评价研究也相对较少。因此本文构建DEA模型，对我国2007年—2017年整体的不可再生能源的全生命周期进行新的测算及评价，以更好地为我国近年来不可再生能源的发展提出最新的问题和一些解决方案。

2 全生命周期模型的构建

全生命周期是产品生产消费的全过程。本文所研究的中国不可再生能源全生命周期大致可以分为五个阶段：不可再生能源的发现勘测、不可再生能源的开采、生产环节、终端消费利用、废弃物处理或循环利用(如图1所示)。在这五个阶段通过选取指标，寻找数据，结合DEA数据包络分析，构建全生命周期效率评价体系，系统全面地分析不可再生能源的相关效率指标。

3 投入—产出指标的选取

本文基于图1中的不可再生能源全生命周期的全过程，选取了5个投入指标和3个产出指标作为对技术、规模、经济和环境效率进行实质性研究的指标。此外，由于最近一到两年的数据信息更新不完全，非官方数据准确性不高，因此为保证研究数据的准确度，我们选取2007年—2017年的完整数据进行研究测算。

图1 不可再生能源全生命周期流程图

表1 不可再生能源投入产出指标评价

4 实证分析

本文通过构建DEA模型，分析2007年至2017年11年间不可再生能源的相关数据，以每年为一个决策单元，进行不可再生能源全生命周期效率的评价，试图使每个决策单元的效率最大化。通过运用DEA模型中的最经典的CCR模型和BCC模型对中国不可再生能源全生命周期效率进行有效性的综合评价[4]。

4.1 基于投入导向型的技术效率和规模效率分析

在技术效率和规模效率方面，本文使用了8个指标采用基于规模报酬可变的BCC模型计算出综合技术效率、纯技术效率和规模效率。经DEAP2.1计算，根据表中各个效率值，可以看出：2007年，2009年—2013年，2016年—2017年的效率值技术与规模同时有效；2008年以及2014年—2015年的综合技术效率无效。

4.2 基于投入导向型的经济效率和环境效率分析

经过DEAP2.1的计算，可以得到在经济效率方面，通过选取5个投入指标和国内生产总值作为产出指标用CCR模型计算出来的技术效率作为本文的经济效率来衡量。数据显示，只有在2017年这一决策单元实现了DEA有效，其余10个年份的决策单元在全生命周期的各个阶段都存在着投入冗余。虽然这11个决策单元效率值的变动趋势大致是稳定的，但是平均效率水平不足0.85。

在环境效率方面，同样选取了5个投入指标以及二氧化碳排放量作为产出指标用CCR模型计算出来的技术效率作为本文的环境效率来衡量。由表中的效率值可以得出：2007年，2009年—2013年，2016年—2017年的环境效率值均为有效，仅在其余的三个决策单元即2008年、2014年—2015年的效率值无效，可以看出决策单元的效率值总体呈稳定态势。

4.3 研究结论

本文通过分析不可再生能源的全生命周期，并选取各阶段最具代表性的投入与产出指标，运用DEA模型分析方法，对我国2007年—2017年间不可再生能源全生命周期的技术和规模效率、经济效率、环境效率进行评价研究，根据上述研究结果进行分析，可以得到如下结论：

(1)技术效率：从综合技术角度分析，我国不可再生能源在技术效率方面总体达到最优状态，发展平稳；仅在少数年份存在冗余现象。

(2)经济效率：经济效率水平呈现平稳上升的趋势，但在多个年份即2007年—2016年都存在着投入冗余，在2007年—2009年,2013年—2015年，其效率低于平均效率；同时，除此以外的其他年份，效率虽高于平均效率，但仅在2017年达到有效。所以，我国不可再生能源在经济方面仍需要平衡投入与产出，减少或避免投入产出冗余，从而更好地提高经济效率。

(3)环境效率：环境效率总体水平较高，在个别年份即2008年、2014年、2015年，环境效率值无效。

5 对策及建议

根据上述结论，可以得知，我国不可再生能源全生命周期效率仍有待提高。为了更好的解决我国不可再生能源在技术方面的制约，实现经济效益最大化，改善使用不可再生能源所带来的环境问题，本文提出了如下对策和建议：

(1)实施创新驱动发展战略，加快推进能源技术革命。

科技是第一生产力，实施创新驱动发展战略，加强能源科技创新体系。同时，推动能源技术革命，带动产业升级。第一，要把煤炭的清洁高效利用放在突出位置。清洁高效利用要做到绿色环保，必须加大技术方面的研究，使煤炭从开采到终端利用全程无污染，利用效率更高。第二，鼓励企业和各单位充分利用资源，延伸产品产业链。第三，加强对污水、固体废弃物等进行技术开发，坚持绿色发展理念，使生态环境无负担。

(2)坚持能源供给侧结构性改革，推动能源可持续发展。

深化能源供给侧结构性改革，以实现能源可持续发展。第一，要化解煤炭领域产能过剩问题，处理好去产能与保供应的关系，保证能源供应满足人民需要。第二，要实现可持续发展，必须大力发展可再生能源，发展清洁能源产业，优化能源结构。第三，坚持依靠改革创新，加快向节能型生产方式和消费模式转变。

(3)坚持节能减排，提升能源清洁化水平。

提高我国能源的利用率，以达到高效利用，实现节能的目的；并且在能源利用的全生命过程中，减少环境的污染，减少污染物及温室气体的排放，实现能源的清洁消费，推动我国节能减排事业的发展。

(4)健全能源法律法规体系，实现能源发展有法可依。

适度的能源开采加工利用对能源发展而言是必不可少的，尤其是不可再生能源全生命周期中的各个阶段。健全法律法规体系，可以减少企业对能源的过度开采，规范生产过程中的不达标行为，对污染物实行更加严格化的排放标准，加强能源发展有法可依。