中國能源安全區(qū)域差異及其與城市化的協調性研究

丁 毓 良

（1.北京交通大學 中國產業(yè)安全研究中心，北京100044 2.大連理工大學 科學技術研究院，遼寧 大連116024）

一、引 言

自20世紀90年代特別是進入21世紀以來，伴隨著城市化化進程的加快，我國能源消費需求開始急劇上升，能源安全成為快速城市化進程中的關鍵問題［1］。當今世界，能源已經成為一個國家發(fā)展進步的重要物質基礎，發(fā)揮著不可替代性的作用［2］［3］。在我國經濟發(fā)展中，一直將能源作為國家級戰(zhàn)略性資源［4］。改革開放30多年來，我國的城市化、經濟發(fā)展都有顯著進步，1990～2010年，我國的城市化水平由26.41%增長到49.95%，年均增長3.24%；國內生產總值由18 667.8億元增長到401 202.0億元，年均增長16.58%；能源消耗總量由95 387萬噸標準煤增長到389 509萬噸標準煤，年均增長7.28%［5］。

目前，我國城市化雖然處于快速發(fā)展階段，但卻是以“高投入、高污染、高排放”為代價，即在快速城市化發(fā)展的背景下，我國面臨著眾多的能源安全與環(huán)境威脅問題［6］，在未來的城市化與經濟發(fā)展中形勢不容樂觀，其主要問題表現為能源緊缺日益嚴重，能源供給嚴重不足，利用形式粗放與效率低下，產生的環(huán)境污染問題日趨嚴重，能源安全問題突顯［7］。因此，有效解決能源安全問題直接關系到我國在快速城市化進程中經濟社會持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展［8］?，F階段，我國大部分地區(qū)都處于快速城市化的進程中。城市化是當今經濟發(fā)展的主動力，是國家戰(zhàn)略實施的重要途徑，是未來世界各國參與國際競爭的重要保障，但城市化進程中離不開能源的投入與消耗。一方面城市化表現為農業(yè)人口轉變?yōu)榉寝r業(yè)人口，從事非農業(yè)勞動，在這個過程中人均消耗能源量在增加；另一方面城市人口生活水平與生活狀態(tài)發(fā)生變化，對于社會基本生活品的消耗模式也隨之發(fā)生變化，這也會帶來能源的大量消費［8］。所以，在快速城市化發(fā)展過程中，能源消耗的總量增加，能源需求壓力變大，能源安全問題便成為諸多學者廣泛關注的問題?？茖W有效合理地處理快速城市化進程中城市化與能源安全的諸多問題是保障城市化健康發(fā)展的關鍵［10］。因此，本文以此為研究主題，首先分析了我國能源安全的區(qū)域差異，并在此基礎上，進一步測算了我國能源安全與城市化之間的協調性，為解決我國快速城市化背景下能源安全管理問題提供一定的理論基礎。

二、能源安全區(qū)域差異分析

1.能源安全區(qū)域差異的測量模型

目前的研究對能源安全的界定方法較多，但大多都是從定性的角度進行的界定，而定量的測量方法并不多見?，F有的研究一般認為，能源是不可再生資源，各國面臨的能源安全問題是能源枯竭，因此全世界都在倡導通過提高能源效率來延長能源枯竭的時間［11］，從而保障能源的儲量能夠供更多年限的使用。提高能源效率的衡量標準有很多種，其中提高單位能源消耗的產出效率是被普遍認同的一種［12］。因此，本文根據定性的研究總結歸納，將能源安全界定為單位能源消耗所能產生的國內生產總值，即采用國內生產總值與能源消費總量的比值來表示能源安全。如果比值越高，則能源安全水平越高；反之，比值越低，則能源安全水平越低。能源安全的測算公式如下：

其中，δij表示第i個地區(qū)第j年的能源安全水平，qij表示第i個地區(qū)第j年的國內生產總值，gij表示第i個地區(qū)第j年的能源消費總量。δij值越大，表示能源安全水平越高；δij值越低，表示能源安全水平越低。

2.我國能源安全區(qū)域差異的實證分析

以能源安全的測量模型為依據，以我國30個省市區(qū)（西藏除外）為研究對象，測算30個地區(qū)2006～2010年的能源安全狀態(tài)。數據來源于《中國能源統計年鑒》（2007～2011年）和《中國統計年鑒》（2007～2011年）。具體測算結果如表1所示。

通過表1的數據結果可以看出，2006～2010年我國的能源安全平均水平為0.9726。從分區(qū)域的分布情況來看，高低次序為東部、中部、東北、西部地區(qū)，其中東部與中部地區(qū)的能源安全水平高于全國的平均水平，而西部與東北地區(qū)的能源安全水平低于全國的平均水平。

東部地區(qū)能源安全平均水平為1.3308，高于全國平均水平，且高于能源安全的標準狀態(tài)1，位于全國第一，處于能源安全水平逐漸降低的狀態(tài)。東部地區(qū)的河北能源安全水平最低，而且低于西部地區(qū)的平均水平，表明河北（0.6609）的能源產出效率在全國范圍內處于很落后的狀態(tài)，其主要的原因可能在于河北與北京的空間聯系較緊密，北京的一些高能耗企業(yè)轉移到了河北地區(qū)，使河北的能源消耗在快速上升，進而其能源安全出現了危機。其余地區(qū)的能源安全水平均大于1，北京（1.7798）、廣東的能源安全水平大于1.5，北京呈現能源安全水平提升的狀態(tài)，而廣東呈現能源安全水平降低的狀態(tài)。北京是我國的首都及主要政治經濟中心城市，其發(fā)展過程中及其注重能源的利用與環(huán)境保護問題，逐漸減少高耗能企業(yè)的數量。同時也注重技術的提高，改善能源的利用，使能源安全處于全國最高的狀態(tài)。而且5年間的能源安全水平呈上升的趨勢。北京可以作為其他城市發(fā)展的典范。廣東雖然能源安全總體水平較高，但5年間略處于水平下降的狀態(tài)。在未來的發(fā)展中應該總結經驗，在繼續(xù)保持能源安全較高水平狀態(tài)的基礎上，再逐漸提升。其余的省份中天津（1.2352）、上海（1.4281）、浙江（1.4609）、山東（1.3570）、福建（1.0158）、海南（1.3555）的能源安全水平處于降低的狀態(tài)，而只有江蘇（1.4213）的能源安全水平處于提高的狀態(tài)，這也是東部地區(qū)能源安全平均水平處于降低狀態(tài)的原因。

表1 能源安全區(qū)域差異

中部地區(qū)能源安全平均水平為0.9430，低于全國平均水平，位于全國第二，處于能源安全水平逐漸提高的狀態(tài)。江西（1.3049）與安徽（1.0963）的能源安全水平大于1，均高于全國平均水平。山西（0.4589）的能源安全水平是中部地區(qū)最低的，僅高于西部地區(qū)的青海（0.4461）與寧夏（0.3676），能源安全水平亟待提高，主要的原因可能在于山西是我國的煤炭資源儲量大省，由于本地資源豐富，而忽視了能源在使用過程中的效率問題，從而出現了這種“資源詛咒”現象。河南（0.9592）、湖南（0.9396）、湖北（0.8990）三個地區(qū)的能源安全水平在0.9上下波動。在未來的發(fā)展中，中部地區(qū)要保持安徽與江西的能源安全水平，同時大力提高山西的能源安全水平，改變山西煤炭資源豐富而粗放型利用的觀念，在能源利用的全過程中提高使用效率。河南、湖南、湖北三個省份通過產業(yè)結構調整逐漸使能源安全水平達到國家的平均水平，并在此基礎上向能源安全的標準狀態(tài)靠近，使三個地區(qū)的能源安全達到一種科學發(fā)展的狀態(tài)。

東北地區(qū)能源安全平均水平為0.8457，低于全國平均水平，位于全國第三，處于能源安全水平逐漸降低的狀態(tài)。東北地區(qū)的三個省份的能源安全水平均低于全國的平均水平，其中，吉林（0.9158）處于0.9的水平以上，黑龍江（0.8440）與遼寧（0.7771）都處于0.8的水平以下。

西部地區(qū)能源安全平均水平為0.6988，低于全國平均水平，位于全國第四，處于能源安全水平逐漸提高的狀態(tài)。西部地區(qū)的廣西（1.0900）與陜西（0.9885）的能源安全水平高于全國的平均水平，且廣西是西部地區(qū)中能源安全水平最高的地區(qū)，其余的地區(qū)均低于全國的平均水平，這是導致西部地區(qū)能源安全在全國四大區(qū)域中最低的主要原因。重慶（0.9038）、四川（0.8458）、云南（0.7551）三個地區(qū)的能源安全水平高于西部地區(qū)的平均水平（0.6988），而甘肅（0.6053）、新疆（0.5958）、內蒙古（0.5945）、貴州（0.4946）、青海（0.4461）、寧夏（0.3676）的能源安全水平均低于西部地區(qū)的平均水平，其中貴州、青海、寧夏均低于0.5，其能源安全水平亟待提高。

三、能源安全與城市化協調性評價

1.能源安全與城市化協調性評價模型

若用δij表示第i個地區(qū)第j年的能源安全水平，uij表示第i個地區(qū)第j年的城市化水平，則能源安全與城市化的協調性計算公式為［13］［14］：

其中，C為協調度（協調系數），k為調節(jié)系數（k大于等于2）。上式反映了能源安全與城市化發(fā)展水平在一定條件下（即δij與uij之和一定），為使uij發(fā)展水平（即δij與uij之積）最大，能源安全與城市化發(fā)展水平進行組合協調的數量程度。容易證明，0≤C≤1，當協調度C越大，說明能源安全與城市化越協調，反之，則越不協調。

耦合發(fā)展度（或耦合發(fā)展系數）作為度量能源安全與城市化協調發(fā)展水平高低的定量指標，既考慮了能源安全與城市化的協調狀況，即C的值，又體現了能源安全與城市化效益發(fā)展水平進行組合的數量程度，因而它綜合反映了能源安全與城市化的整體協同效應或貢獻。其計算公式如下：

其中，D為耦合發(fā)展度（系數），C為協調度，T為能源安全與城市化效益（發(fā)展水平）的綜合評價指數，它反映能源安全與城市化的整體效益或水平，α、β為待定權數，具體可以利用專家系統確定?；谇笆龇治?，本文按照耦合發(fā)展度D的大小將能源安全與城市化的耦合發(fā)展狀況劃分為8種基本類型，并據此進行能源安全與城市化耦合發(fā)展狀況的定量評判。本文設定耦合度等級及其劃分標準如表2所示。

表2 耦合度等級分類

2.能源安全與城市化協調性分析

依據能源安全與城市化協調性的測量公式，以我國30個省市區(qū)（西藏除外）為研究對象，測算我國能源安全與城市化的協調性，結果如表3所示。

表3 能源安全與城市化的協調性分析

由表3可以看出，全國范圍內的能源安全與城市化協調性并不高，只有0.6249。從分區(qū)域的角度來看，協調性高低排序依次為東北（0.7518）、東部（0.7350）、西部（0.5393）、中部（0.5348），其中東北與東部的協調性高于全國的平均協調水平，而西部與中部的協調水平低于全國的平均協調水平，東部、西部、東北三個地區(qū)的協調性呈逐漸上升的趨勢，中部呈逐漸下降的趨勢。

東部地區(qū)的平均協調性為0.7350，處于良好協調狀態(tài)，高于全國平均水平，位于第二位。上海（0.9550）與北京（0.9231）的協調性都大于0.9，處于接近1的狀態(tài)。兩個地區(qū)是中國城市化水平最高的地區(qū)，在我國快速城市化發(fā)展的背景下，兩地的政府部門也十分重視能源安全問題，使能源安全與城市化道路同步發(fā)展，但上海的協調性表現為略有下降，因此在未來的發(fā)展中，上海應該在快速城市化的同時對能源安全問題引起足夠的重視，避免出現協調性降低問題的出現。東部的其他地區(qū)能源安全與城市化的協調性低于北京和上海，都處于協調性逐漸上升的趨勢，但上升的幅度不明顯，其中天津（0.8407）、廣東（0.7837）、江蘇（0.7506）三個地區(qū)的能源安全與城市化協調性都處于大于0.7的狀態(tài)，高于海南（0.6711）、福建（0.6568）、山東（0.6127）、河北（0.5863）、浙江（0.5700）五個地區(qū)，主要原因在于前三個地區(qū)的能源安全水平高于其他地區(qū)，可見東部地區(qū)協調性的高低與能源安全的水平有著極大的關系。在未來的發(fā)展中，天津、廣東、江蘇應該在快速城市化的背景下，不斷地提高主要工業(yè)企業(yè)的能源消耗效率，降低萬元GDP的能源消耗量，從而使能源效率得到持續(xù)提高，保證與城市化的協調發(fā)展。其他五個地區(qū)在推進城市化的進程中對能源安全的問題考慮不多，導致了快速城市化情況下，能源使用沒有得到良好控制，同時由于對技術進步的忽視，也促使技術在能源效率提升中的作用沒有充分發(fā)揮。在未來的發(fā)展中，應該充分從技術進步、產業(yè)發(fā)展、能源控制政策等方面入手，不斷提高能源安全水平，使能源安全與城市化趨于更高水平的平衡。

中部地區(qū)的平均協調性為0.5348，處于初級協調狀態(tài)，低于全國平均水平，位于第四位。中部地區(qū)能源安全與城市化的協調性處于全國最低的主要原因在于城市化水平處于全國最低水平，而能源安全位于四大區(qū)域的第二位。從目前的情況下看，中部地區(qū)的能源安全可以滿足城市化的需要，屬于城市化滯后于能源安全問題。除湖北（0.6727）之外的其他地區(qū)，包括山西（0.6033）、江西 （0.5342）、湖南 （0.4718）、安 徽（0.4686）、河南（0.4579）等協調性均低于全國的平均水平。從能源安全的水平來看，只有山西的能源安全處于較低的狀態(tài)，因此在未來的發(fā)展中，山西應該繼續(xù)提高其能源水平，力爭與其他地區(qū)持平。同時，中部地區(qū)也要注重城市化水平的提升。

西部地區(qū)的平均協調性為0.5393，處于初級協調狀態(tài)，低于全國平均水平，位于第三位。西部地區(qū)是我國經濟發(fā)展相對落后的區(qū)域，其城市化水平在四大區(qū)域中處于較低的狀態(tài)，因此西部地區(qū)的整體協調性并不高，表明大部分地區(qū)處于城市化滯后型，但新疆（0.7138）、內蒙古（0.6893）、寧夏（0.6579）的城市化水平處于西部地區(qū)相對較高的水平，這是三個地區(qū)協調性較高的原因，但這三個地區(qū)的能源安全水平并不高，表現為一種虛假的協調性。雖然陜西（0.5663）、重慶（0.5566）、四川（0.5054）、廣西（0.4161）的能源安全處于西部地區(qū)的較高水平，但由于其城市化水平較低，導致其協調性較低。其余的青海（0.5773）、甘肅（0.5079）、云南（0.3750）、貴州（0.3667）四個地區(qū)則處于能源安全與城市化水平均不高的狀態(tài)下，而出現的不協調問題。在未來的發(fā)展中，要重點關注新疆、內蒙古、寧夏這樣的問題地區(qū)，這三個地區(qū)的工業(yè)體系并不發(fā)達，而民用能源是能源消耗的主要途徑，因此這三個地區(qū)應該重點提高居民意識，提供民用能源的使用效率，進而來提高能源安全水平，真正地促進與城市化的協調性。陜西、重慶、四川三個地區(qū)是西部發(fā)展的核心區(qū)域，引領了西部經濟發(fā)展的主要方向，要通過調整三個地區(qū)的工業(yè)體系，并逐漸降低能源消耗量，提高能源利用效率，促進能源效率有序提升，保障能源安全與城市化協調性不斷提高。其余的地區(qū)應該注重能源安全與城市化水平的雙重提升，進而促進西部地區(qū)整體協調性的提高。

東北地區(qū)的平均協調性為0.7518，處于良好協調狀態(tài)，高于全國平均水平，位于第一位。其中，遼寧（0.7683）、黑龍江（0.7562）、吉林（0.7307）三個地區(qū)的協調性均高于全國的平均水平。吉林的能源安全水平在三個地區(qū)中最高，但城市化水平卻最低，導致其協調性最低。遼寧是東北地區(qū)主要的重工業(yè)基地，能源消耗也是東北地區(qū)中最多的，因此其能源安全水平最低，但由于其城市化水平與吉林、黑龍江相差不大，導致其協調性較高，可以看出吉林與黑龍江相對于遼寧屬于城市化滯后型。在未來的發(fā)展中，東北地區(qū)應該加速提高遼寧的能源安全水平，降低能源消耗量，提高能源使用效率，在保障吉林、黑龍江能源安全的情況下，逐漸的提高兩個地區(qū)的城市化水平，使城市化與能源安全協調性逐漸提升。

四、結 論

通過本文的研究發(fā)現，我國的能源安全水平高低排序依次為東部地區(qū)（1.3308）、中部地區(qū)（0.9430）、東北地區(qū)（0.8457）、西部地區(qū)（0.6988），其中東部地區(qū)的能源安全水平高于全國的平均水平，其余地區(qū)的能源安全水平均低于全國的平均水平，東部與東北地區(qū)能源安全水平呈下降趨勢，中部與西部地區(qū)呈上升趨勢。我國的能源安全與城市化的總體協調性為0.6249，四大區(qū)域的高低排序依次為東北（0.7518）、東部（0.7350）、西部（0.5393）、中部地區(qū)（0.5348）。通過對這些數據的分析可以發(fā)現，目前我國東部地區(qū)雖然城市化速度最快，但在快速城市化過程中，東部地區(qū)注重能源利用問題，通過技術的研發(fā)與引進，提高能源利用效率，但東部地區(qū)的總體能源安全水平在下降，城市化的協調性也落后于東北地區(qū)。其他三個區(qū)域的能源安全水平都處于低于1的狀態(tài)，遠低于東部地區(qū)，尤其是西部地區(qū)能源安全水平最低，這與許多學者提出的“資源詛咒”問題相符，即資源越富集的地區(qū)，經濟發(fā)展越落后。資源利用效率越低，主要原因在于西部很多地區(qū)能源富集，能源供給相對東部地區(qū)充足，從而對能源的利用呈現一種粗放的模式，尤其是在快速城市化的背景下，能源利用效率普遍偏低，導致能源消耗多與污染排放大，也使能源安全問題更加突顯，同時也使中西部地區(qū)的能源安全與城市化水平協調性較差。在未來的發(fā)展中，我國應該在低碳經濟發(fā)展總體指導思想下，逐漸提高能源效率，減少能源消耗量，發(fā)展替代傳統能源的新能源產業(yè)，并注重全國區(qū)域范圍內能源安全問題與城市化協調性的控制，重點對于能源利用效率較低的地區(qū)進行技術引進與升級，并更多在這些地區(qū)使用新能源來代替?zhèn)鹘y能源，從而有效解決我國的能源安全問題，使城市化處于健康持續(xù)的發(fā)展狀態(tài)。本文主要探討了我國快速城市化背景下的能源安全區(qū)域差異及其與城市化的協調性，但研究中也存在一定的局限。未來的研究中，將探討能源安全與城市化協調性的影響因素，進而更深入地分析協調性的區(qū)域差異，為我國在快速城市化背景下的能源安全提供更廣闊的研究視角。

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