技術(shù)進(jìn)步、價(jià)格調(diào)整與制造業(yè)電力需求

焦翠紅 孫海波

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·部門經(jīng)濟(jì)·

技術(shù)進(jìn)步、價(jià)格調(diào)整與制造業(yè)電力需求

焦翠紅 孫海波

電力需求快速增長(zhǎng)引發(fā)的碳排放問題日益嚴(yán)重，中國(guó)環(huán)境容量能否承載未來電力需求持續(xù)高速增長(zhǎng)的壓力備受關(guān)注。不同產(chǎn)業(yè)部門電力需求存在直接和間接的經(jīng)濟(jì)技術(shù)聯(lián)系，基于東部11個(gè)省份2007年投入產(chǎn)出表，測(cè)算生產(chǎn)過程中某一部門技術(shù)進(jìn)步引致的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中所有產(chǎn)業(yè)部門電力需求的變化幅度，以此判斷對(duì)電力需求影響較大的制造業(yè)部門，并利用投入產(chǎn)出價(jià)格模型計(jì)算各產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格增加的敏感度，識(shí)別出價(jià)格效應(yīng)顯著的各制造業(yè)部門。綜合技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)與價(jià)格效應(yīng)后，比較各產(chǎn)業(yè)部門在電力需求上的節(jié)能減排潛力的結(jié)果顯示：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相似的東部各省份，非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)4個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)、價(jià)格效應(yīng)均能顯著抑制電力需求增加，具有較大的節(jié)能減排潛力。但實(shí)踐上通過價(jià)格效應(yīng)實(shí)現(xiàn)降低碳排放的目標(biāo)，還需考慮碳成本轉(zhuǎn)化率、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、替代品替代效應(yīng)、產(chǎn)品需求彈性等因素的影響。

制造業(yè)電力需求； 二氧化碳排放； 敏感度分析； 技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)； 價(jià)格效應(yīng)

一 引 言

電力是生產(chǎn)生活不可或缺的能源，近30年來我國(guó)電力需求持續(xù)高速增長(zhǎng)，1985-2013年中國(guó)發(fā)電量年均增長(zhǎng)率為9.67%，2013年中國(guó)發(fā)電量累計(jì)53616億千瓦時(shí)，是1985年發(fā)電總量的13倍，占世界發(fā)電總量23.2%，是世界上用電需求最高的國(guó)家。來源于能源消費(fèi)的二氧化碳排放量達(dá)到9524百萬噸，同比增長(zhǎng)4.2%，雖然增長(zhǎng)率創(chuàng)5年最低，但仍占全球排放量最大份額，達(dá)到27.1%。其中，燃煤發(fā)電產(chǎn)生的CO2占大部分。而且中國(guó)隨著工業(yè)化、電氣化和城市化戰(zhàn)略的實(shí)施，電力需求會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)推高二氧化碳排放，電力需求快速增長(zhǎng)引發(fā)的環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。圖1刻畫了1985-2013年中國(guó)發(fā)電量和二氧化碳排放量變化特征，從絕對(duì)量來看，我國(guó)發(fā)電量和CO2排放量保持連續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，具有顯著正相關(guān)性；就增長(zhǎng)率而言，用電需求增長(zhǎng)率和CO2排放增長(zhǎng)率波動(dòng)基本吻合，用電需求增長(zhǎng)快的年份對(duì)應(yīng)著CO2排放量高速增長(zhǎng)的年份，而用電需求增速減緩的年份則對(duì)應(yīng)CO2排放量增長(zhǎng)率低的年份。由此可見，提高電力使用效率、減少電力需求對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

減少電力需求首先需要著手于導(dǎo)致電力需求變動(dòng)的主要因素，眾多文獻(xiàn)運(yùn)用不同研究方法從不同視角探討了中國(guó)電力需求的影響因素。Cheung和Thomson(2001)[1]基于中國(guó)1952-2000年數(shù)據(jù)通過協(xié)整與誤差修正模型對(duì)中國(guó)電力需求與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力消費(fèi)相互促進(jìn)、互為因果，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是決定中國(guó)電力需求的重要因素，并且價(jià)格增加對(duì)電力需求具有顯著抑制作用；林伯強(qiáng) (2003)[2]利用相同方法考慮經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、電價(jià)及效率改進(jìn)對(duì)中國(guó)長(zhǎng)期電力需求的影響，其中經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為重工業(yè)與輕工業(yè)產(chǎn)值變化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，效率改進(jìn)(產(chǎn)業(yè)單位耗電的產(chǎn)值)代表技術(shù)進(jìn)步，研究結(jié)論顯示電價(jià)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)進(jìn)步對(duì)中國(guó)電力需求均具有顯著影響；何曉萍等(2009)[3]結(jié)合協(xié)整模型與面板數(shù)據(jù)非線性模型通過引入城市化率進(jìn)一步考察了電價(jià)、電力利用效率等對(duì)中國(guó)電力需求的影響；除運(yùn)用協(xié)整方法外，吳玉鳴(2009)[4]從中國(guó)省際截面角度出發(fā)，通過截面回歸分析模型，實(shí)證檢驗(yàn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、電力價(jià)格、第二產(chǎn)業(yè)比重及人口對(duì)區(qū)域電力需求的影響，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人口與電力需求之間具有內(nèi)生關(guān)系，電價(jià)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是決定我國(guó)區(qū)域電力需求的主要因素；Wang等(2010)[5]利用對(duì)數(shù)平均Divisia指數(shù)分解法分析了中國(guó)1998-2007年各產(chǎn)業(yè)電力消耗的影響因素，發(fā)現(xiàn)技術(shù)效應(yīng)是該時(shí)期電力需求減少的主要影響因素，進(jìn)一步的研究顯示：來自于制造業(yè)各部門的電力消耗是該時(shí)期電力需求增加的主要推動(dòng)力；孫巍等(2013)[6]運(yùn)用Laspeyres分解方法將工業(yè)電力需求分解成產(chǎn)出效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、密度效應(yīng)，三者分別體現(xiàn)了總產(chǎn)出、行業(yè)間和工業(yè)內(nèi)部電力消耗強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和密度效應(yīng)對(duì)電力需求增長(zhǎng)具有顯著影響。綜合上述研究可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效應(yīng)、價(jià)格效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)中國(guó)電力需求的變動(dòng)起主要作用。

圖1 1985-2013年中國(guó)發(fā)電量和二氧化碳排放量變化趨勢(shì)

注：圖示中EG、CO2、DEG、DCO2分別表示發(fā)電量(億千瓦時(shí))、二氧化碳排放量(百萬噸)、發(fā)電增長(zhǎng)率和二氧化碳排放增長(zhǎng)率(%)；資料來源：BP Statistical Review of World Energy 2014。

關(guān)于中國(guó)電力需求的研究成果很多，但對(duì)引起電力需求改變的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深層次因素的研究并不充分。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)部門對(duì)電力需求不僅有直接需求效應(yīng)、終端需求效應(yīng)，而且部門間存在間接的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)電力消耗增長(zhǎng)有持續(xù)的連鎖效應(yīng)。投入產(chǎn)出分析從一般均衡角度出發(fā)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜紤]這些背后的因素：Lin和Polenske(1995)[7]利用投入產(chǎn)出模型實(shí)證分析得出，生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步是1981-1987年中國(guó)能源需求減少的原因，并且產(chǎn)業(yè)間的投入-產(chǎn)出關(guān)系會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化其對(duì)能源消耗強(qiáng)度的減少效應(yīng)；Garbaccio等(1999)[8]對(duì)中國(guó)1987-1992年能源強(qiáng)度變化的研究顯示，產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)進(jìn)步是該時(shí)期能耗強(qiáng)度降低的主要影響因素；林伯強(qiáng)等(2011)[9]將投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)分解法與加權(quán)平均值法相結(jié)合，將高耗能產(chǎn)業(yè)的電力需求按照成長(zhǎng)效果和替代效果進(jìn)行分解從而分析各變量對(duì)電力需求的影響效果，結(jié)果表明產(chǎn)業(yè)部門技術(shù)進(jìn)步對(duì)電力需求的負(fù)向貢獻(xiàn)最大。雖然這些文獻(xiàn)利用投入產(chǎn)出模型考慮到產(chǎn)業(yè)部門間間接效應(yīng)對(duì)電力需求的影響，但是行業(yè)間技術(shù)進(jìn)步引致電力需求變動(dòng)的作用為多大？電力價(jià)格調(diào)整使得各個(gè)產(chǎn)業(yè)的電力需求波動(dòng)幅度究竟為多少？進(jìn)一步地，哪些因素影響到技術(shù)效應(yīng)和價(jià)格效應(yīng)的發(fā)揮？對(duì)于這些問題尚沒有明確的研究結(jié)論?；诖耍疚膶⑼度氘a(chǎn)出模型與敏感度分析結(jié)合起來，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相近的東部地區(qū)16個(gè)制造業(yè)部門為研究對(duì)象，重點(diǎn)考察產(chǎn)業(yè)內(nèi)部技術(shù)變動(dòng)和價(jià)格調(diào)整對(duì)全體產(chǎn)業(yè)電力需求的影響程度。

本文接下來的研究?jī)?nèi)容安排如下：第二部分是技術(shù)變動(dòng)、價(jià)格變動(dòng)對(duì)電力需求影響的投入產(chǎn)出敏感度分析模型；第三部分實(shí)證分析制造業(yè)部門電力需求對(duì)技術(shù)變動(dòng)敏感度及電力部門價(jià)格變動(dòng)對(duì)各制造業(yè)部門生產(chǎn)成本的影響；第四部分是本文的結(jié)論和政策含義。

二 電力需求的投入產(chǎn)出模型

基于Leontief投入-產(chǎn)出模型中的需求角度分析，任意部門i的產(chǎn)出等于中間需求和最終需求加總，其產(chǎn)出xi可表示為：

(1)

式(1)中，xij表示j部門對(duì)i部門的消耗，yi表示對(duì)i部門的最終需求(消費(fèi)、投資、政府購(gòu)買、出口)。引入反映部門間直接經(jīng)濟(jì)技術(shù)聯(lián)系的直接消耗系數(shù)，式(1)化為：

(2)

其中，aij=xij/xj，定義為技術(shù)系數(shù)，表示第j部門產(chǎn)出增加一個(gè)單位對(duì)i部門的直接消耗量。利用矩陣代數(shù)形式表示為：

X=AX+Y

(3)

其中，X、A、Y分別是由xij、aij、yi組成的矩陣。求解X可得：

X=(I-A)-1Y

其中，(I-A)-1為完全消耗系數(shù)矩陣，也稱為里昂惕夫逆陣，表示某一部門最終產(chǎn)出發(fā)生一單位變化時(shí)對(duì)其他部門直接需求和間接需求的影響。

令B=(I-A)-1，bij為矩陣B中的元素，則有：

(4)

式(4)中xm表示整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系對(duì)電力的需求，bmj表示任意部門j生產(chǎn)一單位最終產(chǎn)品對(duì)電力部門的完全消耗量，yj表示j部門最終產(chǎn)品。

對(duì)于一個(gè)區(qū)域，其電力部門的CO2排放量可由如下公式表示：

em=cmxm

(5)

式(5)中em代表電力部門的碳排放量，cm是電力部門的碳排放強(qiáng)度，由電力部門的技術(shù)水平?jīng)Q定。將式(4)代入式(5)中，可得：

(6)

電力需求本質(zhì)上反映一種經(jīng)濟(jì)技術(shù)狀況，技術(shù)進(jìn)步對(duì)電力需求的影響體現(xiàn)為直接作用和間接作用。當(dāng)某一部門技術(shù)水平有所改進(jìn)時(shí)，一方面會(huì)減少自身單位產(chǎn)出的電能消耗強(qiáng)度而直接影響電力需求，另一方面，從一般均衡角度考慮，會(huì)改變對(duì)其他部門中間消耗進(jìn)而通過部門間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系來間接影響電力需求。引入電力部門產(chǎn)出對(duì)技術(shù)系數(shù)變化的彈性系數(shù)測(cè)算整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系中電力總需求變動(dòng)幅度對(duì)技術(shù)變動(dòng)的依存關(guān)系：

(7)

(8)

其中，Δaik/aik表示為k部門生產(chǎn)過程中消耗i部門產(chǎn)品的技術(shù)變動(dòng)，關(guān)于原矩陣中某一元素變化所引起其逆矩陣中元素相應(yīng)變化的推導(dǎo)結(jié)果，計(jì)算可得：

(9)

式(9)中，Δbmj表示aik的變化導(dǎo)致j部門電力需求變動(dòng)量，bkj、bki分別為j和i部門對(duì)k部門的完全消耗系數(shù)，意味著任意兩部門間的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生變動(dòng)將會(huì)通過各部門間傳導(dǎo)而引起j部門電力需求量變化，結(jié)合式(7)、式(8)、式(9)推導(dǎo)得到彈性公式：

(10)

當(dāng)技術(shù)系數(shù)變化1%時(shí)，即Δaik=0.01aik時(shí)，電力部門的產(chǎn)出變動(dòng)為：

(11)

式(11)表明，任意部門k使用i部門產(chǎn)品技術(shù)系數(shù)的改變所引致的整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系中電力需求變動(dòng)程度取決于兩方面因素：一方面依賴于部門的技術(shù)能力，首先依賴于初始期k部門生產(chǎn)過程中直接消耗i部門物品或服務(wù)的工藝水平(aik)，aik是對(duì)技術(shù)水平的一種逆向度量，其值越小意味著技術(shù)水平越高，電力需求與技術(shù)變動(dòng)反相關(guān)；其次依賴于i部門單位產(chǎn)出使用電力的技術(shù)水平(bmi)，此外，還與i部門對(duì)k部門的完全消耗系數(shù)(bki)相關(guān)，三部門技術(shù)水平越高，電力需求變動(dòng)幅度越大；另一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)與電力需求變化幅度直接相關(guān)，k部門總產(chǎn)出占電力部門產(chǎn)出的比重越大，電力需求變動(dòng)幅度也就越大。較高的彈性意味著技術(shù)系數(shù)aik的一個(gè)小變化會(huì)引起電力部門產(chǎn)出的較大變化，進(jìn)而引發(fā)碳排放的大幅度變動(dòng)。為了比較不同部門對(duì)電力需求和生產(chǎn)的影響程度，需要算出每個(gè)部門的平均彈性：

(12)

價(jià)格機(jī)制是調(diào)解需求的重要手段，盡管中國(guó)的電價(jià)主要根據(jù)供給成本通過行政審批確定，但電力價(jià)格仍是影響電力需求的重要變量(林伯強(qiáng)，2003)[2]。相關(guān)實(shí)證研究表明，中國(guó)電力消費(fèi)價(jià)格每增長(zhǎng)1%，電力需求將會(huì)降低 4.46%(吳玉鳴，2009)[4]。對(duì)于彈性系數(shù)較大的部門，即電力價(jià)格對(duì)電力需求有較大影響的部門，提升電力價(jià)格將增加產(chǎn)品部門的生產(chǎn)成本；如果某些制造業(yè)部門的生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格上升特別敏感，而且市場(chǎng)需求彈性又使得這種成本很難轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品價(jià)格中，這些制造業(yè)企業(yè)就會(huì)有動(dòng)機(jī)采取措施，提高能源使用效率，減少對(duì)電力的需求。假設(shè)第n部門的產(chǎn)品價(jià)格發(fā)生了變化，即第n部門的價(jià)格是外生變量，不受其他部門產(chǎn)品價(jià)格所決定，則投入產(chǎn)出的價(jià)格模型構(gòu)建如下：

從供給角度看，j部門的價(jià)格用公式表示為：

(13)

式(13)中pj為j部門價(jià)格，aij為j部門對(duì)i部門的直接消耗系數(shù)，aNj為j部門單位產(chǎn)出的初始投入價(jià)值。寫成矩陣形式為：

(14)

整理式(14)得：

(15)

(16)

式(16)減式(15)可得：

(17)

經(jīng)過推導(dǎo)計(jì)算，式(17)可以表示為如下形式：

(18)

其中，bnj是里昂惕夫逆矩陣B=(I-A)-1中第n行的相應(yīng)元素。當(dāng)使用實(shí)物型投入產(chǎn)出模型進(jìn)行分析時(shí)，Δpn、Δpn-1都是價(jià)格變動(dòng)的絕對(duì)金額，而如果用價(jià)值型投入產(chǎn)出模型進(jìn)行分析，各部門價(jià)格基數(shù)為1，Δpn、Δpn-1表示各部門的價(jià)格變化率。這是因?yàn)榇藭r(shí)一單位產(chǎn)出的價(jià)格就是一個(gè)貨幣單位那樣多產(chǎn)品的價(jià)格(向蓉美，2007)[10]。

三 實(shí)證結(jié)果分析

(一)電力需求變動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)

以前文模型分析為基礎(chǔ)，本節(jié)利用2007年中國(guó)各地區(qū)投入產(chǎn)出表，選擇中國(guó)東部11個(gè)省市的空間樣本數(shù)據(jù)對(duì)省域內(nèi)部及省域間不同制造業(yè)部門在電力需求和生產(chǎn)中的影響進(jìn)行實(shí)證分析，部門分類如表1所示。以中國(guó)東部地區(qū)為例主要基于兩個(gè)原因：第一，東部地區(qū)是中國(guó)的經(jīng)濟(jì)重心，也是全國(guó)的電力消費(fèi)重心，2013年東部地區(qū)用電量占全國(guó)用電比重達(dá)到48.1%，電力消耗和碳排放量在全國(guó)各區(qū)域中均居于首位，把握東部地區(qū)的電力需求和碳排放走勢(shì)，對(duì)于分析全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力需求走勢(shì)具有重要意義；第二，從東部地區(qū)出發(fā)構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的分析框架，可以為其他地區(qū)各產(chǎn)業(yè)的電力需求分析提供有價(jià)值的借鑒。

表1 東部地區(qū)制造業(yè)部門分類部門

利用地區(qū)投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)計(jì)算各部門直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)，進(jìn)而通過式(12)計(jì)算由技術(shù)變動(dòng)引致的電力需求彈性系數(shù)，并對(duì)不同部門彈性系數(shù)的變化作標(biāo)準(zhǔn)化處理：

(19)

表2 東部各省市不同制造業(yè)部門技術(shù)進(jìn)步引致的電力需求彈性

由表2橫向比較可以看出：一些重工業(yè)部門，如化學(xué)工業(yè)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)在大部分地區(qū)的電力需求彈性系數(shù)均大于1，即這些產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)變化會(huì)引起電力需求的大幅度變動(dòng)，而紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業(yè)、造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)、金屬制品業(yè)、工藝品及其他制造業(yè)這四個(gè)輕工業(yè)部門對(duì)電力需求有很小的影響。影響電力需求彈性系數(shù)大小的主要原因在于產(chǎn)業(yè)部門單位產(chǎn)值耗電量與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。具體而言，重工業(yè)部門單位產(chǎn)值耗電量大且在制造業(yè)總產(chǎn)出中占較大比重，2007年重工業(yè)用電量分別占到全社會(huì)用電量的61.82%，而輕工業(yè)用電量?jī)H占13.87%，單位產(chǎn)值耗電量分別為0.07千瓦時(shí)/元和0.03千瓦時(shí)/元，兩者共同決定了電力需求的變動(dòng)幅度。另外,一些產(chǎn)業(yè)對(duì)電力需求的影響程度呈現(xiàn)出明顯的地域差異，其中，食品制造及煙草加工業(yè)在山東省具有較高的電力需求彈性系數(shù)，該產(chǎn)業(yè)在山東經(jīng)濟(jì)體系中屬于影響力系數(shù)較高的主體產(chǎn)業(yè)，即該部門生產(chǎn)對(duì)其他部門生產(chǎn)的波及影響程度超過社會(huì)平均影響力水平，其中間使用率高，電力需求敏感度高；通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)在北京、天津、上海、廣東地區(qū)的電力需求彈性系數(shù)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)，主要由于這四個(gè)地區(qū)是中國(guó)電子通訊設(shè)備制造業(yè)集中分布地區(qū)；紡織業(yè)在浙江、福建等輕工業(yè)發(fā)展較快地區(qū)顯著地影響電力需求變動(dòng)幅度，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)在遼寧和海南顯著地影響電力需求變動(dòng)幅度。由此可見，各產(chǎn)業(yè)部門對(duì)電力需求的影響程度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征具有很強(qiáng)相關(guān)性，從側(cè)面證明了電力需求波動(dòng)與經(jīng)濟(jì)波動(dòng)之間的正相關(guān)特征，與許多學(xué)者(林伯強(qiáng)，2003[2]；劉生龍等，2014[11])的研究結(jié)果相一致，比較符合現(xiàn)階段我國(guó)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的客觀實(shí)際。

對(duì)同一制造業(yè)部門在不同地區(qū)的彈性系數(shù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理，見式(20)：

(20)

表3 東部不同省市間技術(shù)進(jìn)步引致的電力需求彈性系數(shù)比較

縱向比較可以看出，省際間電力需求的技術(shù)變動(dòng)敏感度表現(xiàn)出明顯差異，當(dāng)技術(shù)系數(shù)變動(dòng)1個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，海南省所有制造業(yè)部門的電力需求彈性系數(shù)變化均遠(yuǎn)低于其他地區(qū)，北京除通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)外其余15個(gè)部門電力需求變動(dòng)幅度也小于東部平均水平，而山東、浙江、江蘇、廣東的大部分制造業(yè)部門的技術(shù)變動(dòng)對(duì)電力需求的變化有很大影響，這些省份一半以上的制造業(yè)部門的電力增長(zhǎng)率波動(dòng)幅度高于東部平均水平。影響地區(qū)電力需求變動(dòng)幅度的主要因素包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定電力需求波動(dòng)。海南省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以旅游業(yè)為龍頭、服務(wù)業(yè)為主導(dǎo)，一方面，這些行業(yè)本身單位產(chǎn)值耗電低并且波動(dòng)較小，與電力需求相關(guān)性很低，另一方面，行業(yè)特征決定了對(duì)其他部門尤其是電耗高的原材料部門需求很小。即式(11)中aki、bki、bmi均比較小，因而電力需求增長(zhǎng)率很小。2007年海南省制造業(yè)總產(chǎn)值為881.57億元，排名全國(guó)倒數(shù)第四，其電力消耗量在全國(guó)31個(gè)省份中最小，而電力需求波動(dòng)幅度較大的廣東、江蘇、山東、浙江制造業(yè)總產(chǎn)值位于全國(guó)前四名，制造業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模與電力需求的技術(shù)彈性系數(shù)正相關(guān)。

(二)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本變化的價(jià)格效應(yīng)

假設(shè)電力部門價(jià)格增加1%，通過式(18)測(cè)算東部地區(qū)11個(gè)省市各制造業(yè)部門生產(chǎn)成本變化比率。表4中的數(shù)據(jù)是對(duì)同一地區(qū)不同部門價(jià)格的變化作標(biāo)準(zhǔn)化處理：

(21)

表4 東部各省市不同制造業(yè)生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格增加的敏感度

由表4可以看出，對(duì)于東部大部分地區(qū)而言，化學(xué)工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、金屬制品業(yè)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)、紡織業(yè)等這些制造業(yè)部門對(duì)于電力價(jià)格的增加比較敏感，面臨著更大的成本提高壓力，此時(shí)，提升電力價(jià)格一方面可以有效激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)提高電力使用效率，另一方面，通過能源間替代效應(yīng)減少對(duì)電力的需求。相反，一些產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)成本具有一定的價(jià)格剛性，如食品制造及煙草加工業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè)，處于這些行業(yè)中的企業(yè)，電力價(jià)格增加機(jī)制無法發(fā)揮明顯的激勵(lì)作用，需要通過其他措施督促其減少電力消耗。

表5是對(duì)地區(qū)間價(jià)格變化作標(biāo)準(zhǔn)化處理后的結(jié)果。

(22)

表5 東部不同省市間不同制造業(yè)生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格增加的敏感度比較

由表5分析看出，河北、浙江、山東的大多數(shù)制造業(yè)都有著高價(jià)格彈性，當(dāng)電力價(jià)格增加時(shí)，這些地區(qū)大部分產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本都會(huì)大幅度增加，而福建、遼寧、北京地區(qū)的多數(shù)產(chǎn)業(yè)的電力需求對(duì)價(jià)格變動(dòng)的敏感度相對(duì)較低，所以電力價(jià)格增加對(duì)這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本不會(huì)造成較大影響。對(duì)比表3和表5可以發(fā)現(xiàn)，山東、浙江、廣東這些地區(qū)的電力需求對(duì)技術(shù)變動(dòng)和價(jià)格變動(dòng)均保持高敏感度，意味著這些地區(qū)在降低電力需求量上具有較大的可操作空間；而北京制造業(yè)無論是由技術(shù)改變還是電價(jià)變化引發(fā)的電力需求彈性系數(shù)都較小，說明北京電力需求變動(dòng)具有一定剛性；福建、海南兩省分別在價(jià)格調(diào)整和技術(shù)變動(dòng)上表現(xiàn)為電力需求剛性，因而，前者可通過價(jià)格機(jī)制調(diào)解電力需求，后者通過技術(shù)進(jìn)步提升電力效率來減少對(duì)電力消耗；對(duì)于其他地區(qū)各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門電力需求變化幅度跟影響變量密切相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)特征選擇相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制引導(dǎo)電力需求改變。

四 結(jié)論及政策含義

前面基于投入產(chǎn)出模型分別分析了對(duì)電力需求有較大影響的制造業(yè)部門和電力價(jià)格增加對(duì)各制造業(yè)部門生產(chǎn)成本的影響?，F(xiàn)把兩個(gè)視角結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析，如圖2所示。橫軸表示各產(chǎn)業(yè)部門電力需求對(duì)技術(shù)變動(dòng)的敏感度，縱軸表示各制造業(yè)生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格增加的敏感度。對(duì)于每一個(gè)部門，表2中每行數(shù)據(jù)的平均值作為其橫軸坐標(biāo)值，表4中每行數(shù)據(jù)的平均值作為其縱軸坐標(biāo)值。

圖2 制造業(yè)電力需求與電力價(jià)格敏感度

注：由于文檔空間限制，圖中制造業(yè)部門名稱均用簡(jiǎn)寫形式。

圖2中，位于右方的產(chǎn)業(yè)部門電力需求的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)顯著，產(chǎn)業(yè)間技術(shù)系數(shù)變化引起電力需求大幅度變動(dòng)，顯然非金屬礦物制品業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)6個(gè)產(chǎn)業(yè)部門技術(shù)進(jìn)步可以有效降低電力需求。位于上方的產(chǎn)業(yè)部門電力價(jià)格效應(yīng)更顯著，生產(chǎn)成本對(duì)電力價(jià)格增加敏感度更高，主要包括非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬制品業(yè)、紡織業(yè)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)。因此，位于右上方的制造業(yè)部門既對(duì)電力需求影響顯著，同時(shí)對(duì)電力價(jià)格增加敏感性強(qiáng)，具有較大的節(jié)能減排潛力，包括非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和通用、專用設(shè)備制造業(yè)?，F(xiàn)實(shí)中為達(dá)到節(jié)能減排目的很少直接調(diào)整電力價(jià)格，主要是通過征收碳稅等政策將碳排放的外在成本內(nèi)在化而提高電力消耗成本，是一種“隱性電力價(jià)格”。不過，這種政策的有效性取決于兩方面因素。第一，碳成本到電力價(jià)格的“成本轉(zhuǎn)化率”，即征收碳稅后，這種成本在多大程度上提高電力價(jià)格。事實(shí)上，碳排放成本內(nèi)化到電力價(jià)格依賴于市場(chǎng)集中度、供求雙方的契約、需求彈性和政府的管理措施等多方面因素，不可能完全轉(zhuǎn)化到電力價(jià)格中去(Reinaud,2007)[12]。如果碳成本轉(zhuǎn)移到電力價(jià)格的過程受限，這種價(jià)格政策就無法促使各企業(yè)減少電力需求。所以，政府應(yīng)該促進(jìn)這種成本傳遞，雖然政府無法控制成本傳遞過程，但是政府不宜過度限制電力價(jià)格來阻礙碳成本向電力價(jià)格的轉(zhuǎn)化。第二，電力價(jià)格增加轉(zhuǎn)移到各部門最終產(chǎn)品價(jià)格的難易程度。如果價(jià)格增加部分較容易轉(zhuǎn)移到最終產(chǎn)品的價(jià)格中去，那這種碳成本也就勢(shì)必轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者，生產(chǎn)部門不會(huì)有動(dòng)力采取提高電力使用效率的措施來減少電力需求。反之，如果增加的電力價(jià)格較難轉(zhuǎn)移到最終產(chǎn)品中去，這部分成本就要企業(yè)自己吸收，也就倒逼企業(yè)改進(jìn)技術(shù)，有效減少電力需求。另外，這種成本傳遞過程也和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、替代品替代效應(yīng)、產(chǎn)品的需求彈性等因素有關(guān)。對(duì)于那些在電力需求中占有較大份額，但其生產(chǎn)成本受電力價(jià)格影響較小的產(chǎn)業(yè)部門，需要結(jié)合使用其他政策工具，比如政府規(guī)制、環(huán)保教育等。位于左下方的產(chǎn)業(yè)電力需求具有一定剛性，而且電力價(jià)格調(diào)節(jié)作用微小，如食品制造及煙草加工業(yè)、木材加工及家具制造業(yè)、紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業(yè)、造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè)、工藝品及其他制造業(yè)等，這些產(chǎn)業(yè)本身耗電量相對(duì)較小，電力需求下調(diào)空間很小，可以不作為減排目標(biāo)產(chǎn)業(yè)或者負(fù)擔(dān)較小的減排任務(wù)。

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[引用方式]焦翠紅,孫海波.技術(shù)進(jìn)步、價(jià)格調(diào)整與制造業(yè)電力需求[J].產(chǎn)經(jīng)評(píng)論,2015,6(2):61-71.

Technological Progress, Price Adjustment and Electricity Demand in Manufacturing

JIAO Cui-hong SUN Hai-bo

Carbon emissions caused by the rapid growth of electricity demand are increasing. It has attracted widespread attention that whether the environment of China can beer the press from high growth in electricity demand. Taking into account the indirect and direct of economic and technological effects amount different sectors, this paper uses the input-output model and sensitivity analysis to estimate the changes in the magnitude of the various sectors of electricity demand in the economic system due to technical progress of a sector. Thus we can judge which sectors have a greater impact on the demand for electricity. Then we use the input-output price model to calculate the sensitivity coefficients of the cost of production of industrial sectors because of the rising electricity prices so as to identify the price effect of each manufacturing sector. Finally， this paper integrates the technological advances effect and the price effect to analyse the energy saving potential of various industrial sectors. The results show that: for similar level of economic development in the eastern provinces, there are four industries which can significantly suppress the increase in electricity demand through the raising price and technological innovation, including non metallic mineral products industry, metal smelting and rolling processing industry, chemical industry, general and special equipment manufacturing. But achieving the goal of reducing carbon emissions through the price effect, also needs to consider the impact of the cost of carbon conversion rate, market structure, the substitution effect of substitutes, product demand elasticity and other factors.

electricity demand in manufacturing; CO2emissions; sensitivity analysis; technological advances effect; price effect

2014-12-04

焦翠紅，吉林大學(xué)商學(xué)院博士研究生，研究方向：宏觀經(jīng)濟(jì)計(jì)量分析與評(píng)價(jià)；孫海波，吉林大學(xué)商學(xué)院博士研究生，研究方向：宏觀經(jīng)濟(jì)計(jì)量分析。

F062.9

A

1674-8298(2015)02-0061 -11

[責(zé)任編輯：鄭筱婷]

10.14007/j.cnki.cjpl.2015.02.006