我國(guó)工業(yè)部門煤炭消耗的定量分析

煤炭是我國(guó)的主體能源，2005年全國(guó)煤炭消耗占能源消耗總量的68.9％。長(zhǎng)期以來(lái)工業(yè)是煤炭消耗的大戶，其煤炭消耗比例從1998年的88.7％增長(zhǎng)到2005年的93.48％。煤炭需求的較快增長(zhǎng)引起了近幾年部分地區(qū)的“煤荒和電荒”現(xiàn)象，給工業(yè)發(fā)展及居民生活帶來(lái)一定負(fù)面影響。另外，2007年第一季度中國(guó)首次出現(xiàn)煤炭?jī)暨M(jìn)口使煤炭需求狀況再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)，因此深入探討工業(yè)部門內(nèi)部煤炭資源的消耗具有重要意義。本文試通過(guò)分解分析理論定量分析我國(guó)工業(yè)部門的煤炭消耗問題。

 

一、分解分析理論的主要內(nèi)容

 

分解分析是一種廣泛應(yīng)用在能源領(lǐng)域的研究方法，用來(lái)測(cè)定預(yù)先設(shè)定因子對(duì)總體能源消費(fèi)的影響，從而測(cè)定工業(yè)生產(chǎn)變化對(duì)能源消耗和能源強(qiáng)度的影響，基本分析原則是測(cè)定基期和基期以后年份因子的變化程度，分別用T0，T1，T2，…，Tn表示（n = l，2，3，…）。分解模型一般將能源消耗變化看做是經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)及能源強(qiáng)度效應(yīng)共同作用的結(jié)果；能源強(qiáng)度受到技術(shù)進(jìn)步、能源替代及價(jià)格等因素的影響，故能源強(qiáng)度又可以進(jìn)一步分解為技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)、替代效應(yīng)及價(jià)格效應(yīng)。本文采用此方法分析我國(guó)工業(yè)部門煤炭消耗狀況。

 

首先，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)結(jié)構(gòu)和煤炭強(qiáng)度看做影響煤炭消耗的三個(gè)因子，則有：
 

ΔETot=ΔEOUT+ΔEStr+ΔEInt                                                                                    （1）

 

其中，

 

       ΔEOUT = （Qt Si,0 Ii,0 -Q0 Si,0 Ii,0）=（Qt -Q0） Si,0 Ii,0                                       （2）

 

ΔEStr = （Qt Si,t Ii,0 –Qt Si,0 Ii,0）= Qt （Si,t -S i,0）Ii,0                                      （3）

 

ΔEInt = （Qt Si,t Ii,t –Qt Si,t Ii,0）= Qt （Ii,t -I i,0）Si,t                                        （4）

  

式（1）中，ΔETot為煤炭需求總變化，ΔEOUT為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效應(yīng)，ΔEInt為煤炭強(qiáng)度效應(yīng)，ΔEStr為工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整效應(yīng)。式（2）中，Q0指第0年行業(yè)總增加值，Qt為第t年行業(yè)總增加值，Si,0為第0年第i行業(yè)占行業(yè)總增加值比重，Ii,0為第0年i行業(yè)煤炭消耗強(qiáng)度，式 （2）表示在工業(yè)結(jié)構(gòu)和煤炭強(qiáng)度不變情況下，只由于行業(yè)規(guī)模變化導(dǎo)致煤炭消費(fèi)變化的絕對(duì)值，即經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效應(yīng)。式（3）中，Si,t為第t年第i行業(yè)占行業(yè)總增加值比重，式（3）表示在行業(yè)規(guī)模和煤炭強(qiáng)度不變情況下，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致煤炭消費(fèi)變化的絕對(duì)值。式（4）中，Ii,t為第t年第i行業(yè)煤炭強(qiáng)度，式（4）表示在行業(yè)規(guī)模和工業(yè)結(jié)構(gòu)不變情況下，只是由于煤炭強(qiáng)度變化導(dǎo)致煤炭消費(fèi)變化的絕對(duì)值。

 

其次，煤炭強(qiáng)度受到煤炭使用效率和煤炭替代效應(yīng)的影響。將煤炭替代效應(yīng)從煤炭強(qiáng)度效應(yīng)中剔除后，剩下的便是煤炭使用效率對(duì)煤炭消耗的影響，公式如下：

ΔEInt =ΔEFuel / Share +ΔEeff  （5）

其中，

       ΔEFuel / Share = （EFi,t Ei,0 - EFi,0 Ei,0）

                       = （EFi,t - EFi,0）Ei,0                                                                      （6）

       ΔEeff = （Qt Si,t EIi,t -Qt Si,t EIi,0）-ΔEFuel / Share

        = Qt  Si,t（EIi,t - EIi,0）-ΔEFuel / Share                                                         （7）

式（5）中，ΔEInt為煤炭強(qiáng)度效應(yīng)，ΔEFuel / Share為煤炭替代效應(yīng)，ΔEeff為煤炭使用效率變化對(duì)煤炭消耗的影響。式（6）中，EFi,t為第t期第i行業(yè)煤炭占能源消費(fèi)比重，Ei,0為第0期第i行業(yè)總能源需求，EFi,0為第0期第i行業(yè)煤炭占能源消費(fèi)比重，式（6）表示在總能源需求不變情況下，只是由于煤炭消耗在總能源需求比重發(fā)生變化導(dǎo)致煤炭消耗變化的絕對(duì)值。式（7）中，EIi,t為第t年第i行業(yè)煤炭使用效率，EIi,0為第0年第i行業(yè)煤炭使用效率公式，式（7）表示從能源強(qiáng)度中剔除能源替代效應(yīng)后剩下的煤炭使用效率變化導(dǎo)致的煤炭消費(fèi)變化的絕對(duì)值。

綜合以上得出，煤炭消耗效應(yīng)表示如下：

ΔETot =ΔEOUT +ΔEStr +ΔEInt

=ΔEOUT +ΔEStr +ΔEFuel / Share +ΔEeff 

                                                           （8）

二、我國(guó)工業(yè)部門煤炭消耗狀況

 

1. 數(shù)據(jù)的選取。

 

根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒工業(yè)部門煤炭消費(fèi)表，選取33個(gè)工業(yè)部門作為研究對(duì)象。由于采掘業(yè)中的煤炭開采和洗選業(yè)、電力蒸汽熱水生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)及煤氣的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)不同于其他行業(yè)能源消耗，故從研究對(duì)象中剔除。根據(jù)各部門加工程度和產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系，將33個(gè)行業(yè)分為3類：初級(jí)行業(yè)、二次加工業(yè)及二次制造業(yè)。

 

2. 指標(biāo)的選取。

 

根據(jù)公式（8）選用經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、工業(yè)結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)、能源替代和煤炭強(qiáng)度作為本次分析的四個(gè)因子。表1列出了我國(guó)2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況，是分解分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

表1  2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況

 

資料來(lái)源：根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)計(jì)算而得。煤炭需求即為各部門所包括行業(yè)煤炭消耗總量；煤炭消耗占總能源消耗比例=各行業(yè)煤炭消耗數(shù)量/該行業(yè)能源消耗總量（換算為標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算而得）；增加值直接由統(tǒng)計(jì)年鑒可得；工業(yè)結(jié)構(gòu)為各行業(yè)增加值/工業(yè)部門總增加值；煤炭強(qiáng)度=各行業(yè)煤炭消耗量/各行業(yè)工業(yè)增加值。

 

3. 各因素變動(dòng)對(duì)煤炭消耗的影響。

 

據(jù)分解分析公式（1）～（4），對(duì)2002年與2005年我國(guó)工業(yè)煤炭消耗狀況計(jì)算的結(jié)果如表2所示。

 

表2  未考慮煤炭替代效應(yīng)的分解分析結(jié)果

 

① 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效應(yīng)。

 

由表2可得，2002～2005年間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是煤炭消耗增加的重要因素，經(jīng)濟(jì)發(fā)展使煤炭消耗增加60978.03萬(wàn)t，其中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)2002～2005年煤炭消耗貢獻(xiàn)最大的10個(gè)行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、食品加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、紡織業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)。該10項(xiàng)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)煤炭消耗增加54926.34萬(wàn)t，占本文總體工業(yè)部門經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效應(yīng)（60978.03萬(wàn)t）的90.096％，因此，這些產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化或國(guó)家在這些行業(yè)部門的政策調(diào)整對(duì)煤炭總體消耗會(huì)產(chǎn)生重大影響。

 

② 工業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

 

工業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)煤炭消耗影響不大，正如前面所言，在我國(guó)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整中，工業(yè)增加值增加較大的為制造業(yè)，而制造業(yè)相對(duì)于初級(jí)部門不屬于能源密集型行業(yè)，能源增加量很少，煤炭消耗增加量也不會(huì)太大；分解分析結(jié)果表明，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整僅使煤炭消耗增加9367.58萬(wàn)t，不是影響煤炭強(qiáng)度變化的重要因素。通過(guò)計(jì)算可以得到工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)煤炭消耗影響最大的10個(gè)行業(yè)：石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、飲料制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、紡織業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、煙草加工業(yè)，由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使這10個(gè)行業(yè)的煤炭消耗減少5446.72萬(wàn)t，因此上述行業(yè)規(guī)模的縮減對(duì)節(jié)約煤炭有重要影響；另外由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使煤炭消耗增加的10個(gè)行業(yè)為：家具制造業(yè)、木材加工及竹藤棕草制品業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，這10個(gè)行業(yè)共增加煤炭15071.94萬(wàn)t，這些行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大將會(huì)對(duì)煤炭消耗增加有很大影響。

 

③ 煤炭強(qiáng)度效應(yīng)。

 

煤炭消耗除受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、工業(yè)結(jié)構(gòu)影響外，還受煤炭強(qiáng)度的影響，根據(jù)公式（4），2002～2005年由于煤炭強(qiáng)度下降，節(jié)約煤炭38605.29萬(wàn)t。其中，煤炭節(jié)約較大的10個(gè)行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)；另外，計(jì)算表明電子及通信設(shè)備制造業(yè)和塑料制品業(yè)煤炭強(qiáng)度反而上升，在2002～2005年間煤炭強(qiáng)度分別增加了1.26萬(wàn)t和18.77萬(wàn)t。因此，深入研究這些行業(yè)煤炭強(qiáng)度變化較大的原因以及其地區(qū)分布，有助于挖掘當(dāng)前煤炭市場(chǎng)供給和需求缺口矛盾之所以存在的信息，對(duì)分析2007年我國(guó)首次成為煤炭?jī)暨M(jìn)口國(guó)也有一定的意義。

 

影響煤炭強(qiáng)度的因素很多，能源替代是重要因素，在其他能源與煤炭資源存在替代可能的前提下，其他能源價(jià)格的變化、消耗煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)的改革等都會(huì)影響煤炭資源的需求，進(jìn)而影響煤炭強(qiáng)度。另外煤炭強(qiáng)度反映單位GDP所耗煤炭量，間接反映煤炭使用效率，但如果存在能源替代，煤炭強(qiáng)度則不能準(zhǔn)確反映煤炭使用效率，為響應(yīng)發(fā)改委提出的“節(jié)能降耗”目標(biāo)，有必要分解出工業(yè)部門中的煤炭消耗低效率產(chǎn)業(yè)，為此，將煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解為真實(shí)煤炭強(qiáng)度效應(yīng)和能源替代效應(yīng)。

根據(jù)分解分析理論公式（5）～（7），計(jì)算結(jié)果如表3所示：

 

表3  煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解為煤炭替代效應(yīng)和真實(shí)煤炭強(qiáng)度效應(yīng)

 

a. 煤炭替代效應(yīng)。

 

由表3可得，將煤炭強(qiáng)度效應(yīng)分解出煤炭替代效應(yīng)后，2002～2005年間煤炭替代效應(yīng)使煤炭消耗僅增長(zhǎng)了1666.13萬(wàn)t，即外界環(huán)境變化對(duì)煤炭資源替代影響不大，至少表明在此期間其他能源對(duì)煤炭資源的消耗沒有太大影響。當(dāng)前一些研究學(xué)者認(rèn)為我國(guó)現(xiàn)在和未來(lái)都將是煤炭消耗大國(guó)，一方面基于我國(guó)豐富的煤炭資源稟賦特征，另一方面為降低進(jìn)口石油依存度保證石油供給安全，我國(guó)會(huì)以煤炭資源代替石油、天然氣，從而增加煤炭的消耗。然而統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2002～2005年能源替代效應(yīng)對(duì)煤炭資源消耗影響很小，因此一些學(xué)者關(guān)于用煤炭代替石油和天然氣資源從而增加煤炭資源消耗會(huì)造成我國(guó)未來(lái)巨大的煤炭消耗的論斷值得商榷。此外，現(xiàn)階段我國(guó)基于煤炭液化項(xiàng)目技術(shù)、成本和資源的考慮，國(guó)家發(fā)改委已經(jīng)明令不允許煤炭液化工程肆意泛濫，由此證明，未來(lái)煤炭液化將代替部分石油資源，但將其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化幾率不會(huì)很大，這也表明未來(lái)煤炭替代效應(yīng)對(duì)我國(guó)未來(lái)煤炭消耗不會(huì)產(chǎn)生很大影響。

 

煤炭替代效應(yīng)對(duì)煤炭資源消耗影響不大，但這一結(jié)果局限在2002年與2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，僅對(duì)現(xiàn)在有所啟示。為進(jìn)一步研究工業(yè)部門煤炭消耗狀況，有必要深入了解行業(yè)內(nèi)部煤炭資源消耗程度。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，2002～2005年間煤炭資源消耗增加的行業(yè)包括：石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、食品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、紡織業(yè)、服裝及其他纖維制品制造、電子及通信設(shè)備制造業(yè)，共增加煤炭5096.52萬(wàn)t；煤炭資源消耗減少的行業(yè)包括：飲料制造業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，共減少煤炭消耗3261.82萬(wàn)t。

 

b. 煤炭強(qiáng)度效應(yīng)。

 

能源強(qiáng)度效應(yīng)剔除能源替代效應(yīng)后更加真實(shí)地反映煤炭使用效率對(duì)煤炭消耗的影響，使用效率提高帶來(lái)煤炭強(qiáng)度降低，進(jìn)而節(jié)省煤炭資源40271.42萬(wàn)t。計(jì)算結(jié)果表明，2002～2005年間工業(yè)部門中煤炭效率提高較快的10個(gè)行業(yè)為：黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、食品加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、紡織業(yè)、食品制造業(yè)，這10個(gè)行業(yè)節(jié)約煤炭37485.52萬(wàn)t，占煤炭節(jié)約總量的93.082％，因此提高上述行業(yè)的煤炭消耗效率對(duì)降低煤炭強(qiáng)度有重要意義；另外，如果這些行業(yè)主要分布在煤炭供給不足地區(qū)，提高上述行業(yè)的煤炭使用率能夠緩解煤炭供給和需求的缺口矛盾。煤炭消耗效率提高較慢行業(yè)為：儀器儀表文化辦公用機(jī)械、皮革毛皮羽絨及其制品業(yè)、服裝及其他纖維制品制造、印刷業(yè)記錄媒介的復(fù)制、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、自來(lái)水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、文教體育用品制造業(yè)；另外值得關(guān)注的是，塑料制品業(yè)效率不但沒有提高反而有所降低，使煤炭消耗增加1431萬(wàn)t，這些效率提高不多的行業(yè)將是未來(lái)節(jié)能降耗重點(diǎn)關(guān)注的行業(yè)。

 

三、結(jié)論

 

分解分析模型是一種能夠有效分析工業(yè)部門中煤炭消耗狀況的方法，它克服了多元統(tǒng)計(jì)回歸分析所存在的殘差影響，使得分析結(jié)果更客觀合理。通過(guò)對(duì)我國(guó)2002年與2005年工業(yè)部門煤炭消耗狀況的分析可知：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是工業(yè)部門煤炭消耗增加的主要因素；提高煤炭使用效率是節(jié)約煤炭資源的主要手段；能源替代效應(yīng)和工業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)煤炭消耗影響不大；通過(guò)計(jì)算給出了在工業(yè)部門中，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)煤炭消耗影響較大的10個(gè)行業(yè)和煤炭消耗效率較低的10個(gè)行業(yè)及相關(guān)行業(yè)對(duì)煤炭消耗的貢獻(xiàn)程度，上述結(jié)果，可為相關(guān)政府決策部門制定政策提供依據(jù)。