基于LMDI的中國天然氣消費(fèi)影響因素研究

徐國政（中國礦業(yè)大學(xué)（北京）,北京市海淀區(qū),100083）

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基于LMDI的中國天然氣消費(fèi)影響因素研究

徐國政
（中國礦業(yè)大學(xué)（北京）,北京市海淀區(qū),100083）

摘要運(yùn)用LMDI指數(shù)分解方法對我國天然氣消費(fèi)影響因素進(jìn)行研究,將其分解為化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng),探討其對天然氣消費(fèi)增量的影響強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)增長是影響我國天然氣消費(fèi)增長的主要因素;各?。ㄊ?、區(qū)）有意識增加天然氣的消費(fèi)比重,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),總體呈低碳化走勢;總體來看,能源強(qiáng)度逐漸降低,能源效率提高是抑制天然氣消費(fèi)的主要因素,長遠(yuǎn)來看能進(jìn)一步緩解我國天然氣供需的矛盾,實現(xiàn)我國能源優(yōu)質(zhì)、清潔的開發(fā)和利用。

關(guān)鍵詞天然氣消費(fèi) LMDI指數(shù)分解 化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng) 非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng) 能源強(qiáng)度效應(yīng) 經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)

與先進(jìn)國家相比,當(dāng)前我國煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重仍維持在較高水平,能源利用效率低,污染嚴(yán)重、環(huán)境壓力大,不符合當(dāng)前世界所提倡的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和高效、優(yōu)質(zhì)、清潔能源消費(fèi)方式。因此,從長遠(yuǎn)來看,必須提高我國天然氣使用比例,促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展來推動中國能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型以及能源結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化。

從長遠(yuǎn)來看,在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城鎮(zhèn)化推進(jìn)與低碳環(huán)保的壓力日益增加的情況下,天然氣因其清潔能源的特性在我國能源結(jié)構(gòu)中所占的比例依然呈增勢,是我國化石能源向新能源過渡的橋梁。近年來,天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)、外部條件也正在發(fā)生著深刻的變化,自2014年起,我國天然氣消費(fèi)結(jié)束了連續(xù)十多年的兩位數(shù)增長,2015年增速依然呈減緩的趨勢,天然氣市場在未來的發(fā)展中具有極大的潛力,面臨新發(fā)展機(jī)遇的同時也依然存在著諸多問題有待解決和完善,如對外依存度過高、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不協(xié)調(diào)、價格改制未完全落實到位、管道建設(shè)與儲備保障體系有待完善等。因此,研究我國天然氣消費(fèi)的發(fā)展趨勢及其影響因素,不僅可以為有關(guān)部門更好地把握我國天然氣的消費(fèi)特點提供參考,還對降低煤炭消費(fèi)比例,優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、改善我國天然氣供需現(xiàn)狀,促使我國天然氣行業(yè)健康有序快速發(fā)展具有重要的意義。

在能源消費(fèi)影響因素分解研究中,LMDI指數(shù)法即對數(shù)平均迪氏指數(shù)法,在結(jié)構(gòu)分解模型中屬于較為成熟的方法,它不僅可能在分解因素中能得到更合理的分解結(jié)果,而且沒有不可分解的殘差項。這一良好的特性得到學(xué)者的認(rèn)可,獲得廣泛的推廣運(yùn)用。

1　研究設(shè)計

1.1研究方法

根據(jù)LMDI分解方法,將我國天然氣消費(fèi)量變動的原因分解為化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)四個方面,來分析各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)量的變化以及測評各?。ㄊ?、區(qū)）能源結(jié)構(gòu)改進(jìn)、低碳能源利用、能源效率提高和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對天然氣消費(fèi)增長的影響。

化石能耗結(jié)構(gòu)為天然氣消耗量占化石能源消耗量的比重,用化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)以刻畫各?。ㄊ小^(qū)）主要能耗結(jié)構(gòu)對天然氣消費(fèi)量的影響;非清潔能耗是指總能耗中化石能源的比重,其提出是因為能源總能耗中有被稱為清潔能源的電力（水電與核電）占有一定比例,并且在未來比重會逐漸提高,因此用非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)可以側(cè)面反映我國低碳能源消費(fèi)的消費(fèi)狀況,這兩個效應(yīng)共同來刻畫我國各?。ㄊ小^(qū)）能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對天然氣消費(fèi)量的影響程度;能源強(qiáng)度表示一定時間單位產(chǎn)值能耗量,用能源強(qiáng)度效應(yīng)以刻畫能源效率的程度,間接刻畫對天然氣消費(fèi)的影響;經(jīng)濟(jì)總量用各?。ㄊ?、區(qū)）GDP來表示,以經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)來刻畫各?。ㄊ?、區(qū)）經(jīng)濟(jì)增長和發(fā)展對天然氣的影響。

1.2分解模型

根據(jù)上述表述,依據(jù)改進(jìn)的LMDI模型原理,構(gòu)建天然氣消費(fèi)增量的模型表達(dá)式見式（1）:

式中:i——各個?。ㄊ?、區(qū)）;

Ei——各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)量;

FECi——各?。ㄊ?、區(qū)）化石能源消費(fèi)量;

TECi——各省（市、區(qū)）能源消費(fèi)量;

GDPi——各省（市、區(qū)）國內(nèi)生產(chǎn)總值。

則模型可以簡化為式（2）:

式中:Ci——各?。ㄊ?、區(qū)）天然氣消費(fèi)占其化石能源消費(fèi)比例;

Si——各?。ㄊ小^(qū)）總能耗中化石能源比重;

Ii——各?。ㄊ?、區(qū)）能源強(qiáng)度;

Gi——各?。ㄊ?、區(qū)）經(jīng)濟(jì)總量。

本文中每年各種效應(yīng)的計算均是以上一年為基期的環(huán)比分析,在時間序列上是從第T－1期到第T期的天然氣消費(fèi)變動,運(yùn)用LMDI的加和分解方法,對式（2）分解可得:

其中:

式中加和分解值:

Ceff——化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng);

Seff——非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng);

Ieff——能源強(qiáng)度效應(yīng);

Geff——經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)。

加和分解值為正,代表該效應(yīng)造成天然氣消費(fèi)量增加;加和分解值為負(fù),則代表該效應(yīng)造成天然氣消費(fèi)量的減少。

1.3數(shù)據(jù)說明

限于數(shù)據(jù)的可獲得性以及完整性,本文研究的時間范圍為2005－2012年,所使用的各?。ㄊ?、區(qū)）天然氣消費(fèi)量及其指數(shù)、化石能耗總值及其指數(shù)、能源消耗總值及其指數(shù)和地區(qū)生產(chǎn)總值及其指數(shù)的各時間序列數(shù)據(jù)均來自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》整理計算得來,其中各?。ㄊ小^(qū)）地區(qū)生產(chǎn)總值（實際GDP）以2005年為不變價格,另外由于西藏自治區(qū)的天然氣消費(fèi)量歷年統(tǒng)計值都為0,故本研究不包含。另外2013－2014年數(shù)據(jù)由于2014年與2015年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》沒有出版,國家統(tǒng)計局等權(quán)威網(wǎng)站沒有登出,因此相關(guān)數(shù)據(jù)公布的最后期限目前只能截止到2012年。

2　結(jié)果與分析

2.1各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)增長量

近年來,我國在確保經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展的同時,加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,增加清潔能源供應(yīng),作為清潔能源的天然氣,其需求和消費(fèi)總量基本呈上升趨勢。根據(jù)計算得出的各?。ㄊ?、區(qū)）天然氣消費(fèi)量增量以及天然氣消費(fèi)量環(huán)比指數(shù)對數(shù),從整體上反映了我國2006－2012年各?。ㄊ?、區(qū)）的天然氣消費(fèi)情況,見圖1、圖2。

圖1　各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)量增量

圖2　各?。ㄊ?、區(qū)）天然氣消費(fèi)量環(huán)比指數(shù)對數(shù)

通過對比可以發(fā)現(xiàn):2006年,除河北降幅較大、降速較快外,其他大部分省（市、區(qū)）天然氣消費(fèi)量均有不同程度的增長,最大為江蘇,其次為四川、廣東、陜西、浙江,其中江蘇、廣東、浙江、湖南增速較快。

2007年,除福建、海南、青海微降外,其他各省均有增長,增長幅度最大的為廣東,其他依次為江蘇、陜西、內(nèi)蒙古、河北,其中河北、廣東增速較快;2008年增幅較大的為江蘇、北京、山東、陜西,降幅稍大的有四川,其中福建增速較快; 2009年天然氣消費(fèi)量增幅最大的為廣東,遠(yuǎn)超其他各個省份,四川、內(nèi)蒙古、北京、山西增幅也較大,降幅最大的新疆也只是微降,其中福建增速較快,云南、貴州降速較快;2010年天然氣消費(fèi)量增幅最大的為四川,其次是福建、山西、浙江、新疆,降幅最大是廣東,降幅很大,降速較快,其他省份中福建、山西增速較快;2011年天然氣消費(fèi)量增幅最大的是廣東,其次是江蘇、遼寧、海南、新疆,降幅最大的是四川,其中遼寧、廣東增速較快;2012年天然氣消費(fèi)量最大的是遼寧,其次是江蘇、河南、北京、山東,降幅微大的是四川。

近幾年,天然氣整體消費(fèi)增幅較大的依次是廣東、江蘇、四川、北京。為進(jìn)一步深入研究各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)量增量的構(gòu)成,采用LMDI方法分析化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)各自對天然氣消費(fèi)的影響。

2.2化石能耗結(jié)構(gòu)變化趨勢

我國現(xiàn)在主要消耗的能源依然是化石能源,包括煤炭、石油、天然氣,作為能源,理論上三者在一定程度上可以相互替代使用,化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)不僅可以反映煤炭、石油對天然氣的替代作用,更能反映各?。ㄊ?、區(qū)）主要能耗結(jié)構(gòu)變動對天然氣的影響。

根據(jù)各?。ㄊ?、區(qū)）化石能源結(jié)構(gòu)變化趨勢,見圖3,對比發(fā)現(xiàn):總體來看,7年來我國各?。ㄊ?、區(qū)）天然氣消費(fèi)比例呈增長趨勢,大部分省份持續(xù)連年增長,各?。ㄊ小^(qū)）天然氣消費(fèi)比例大幅增加的有:2006年,江西、廣東、浙江、湖南、安徽、江蘇、內(nèi)蒙古;2007年,河北、廣東、安徽;2008年,福建、江西、吉林、湖北;2009年,山西、福建、廣東;2010年,福建、山西;2011年,遼寧、廣東; 2012年,天然氣消費(fèi)比例增速放緩,江西、遼寧、河南增速稍大。從各?。ㄊ?、區(qū)）歷年天然氣消費(fèi)數(shù)據(jù)對比可知,我國四大直轄市和西部各省（市、區(qū)）天然氣消費(fèi)比重較為穩(wěn)定,廣東、福建、河北、江西各省變動明顯。

圖3　各?。ㄊ小^(qū)）化石能耗結(jié)構(gòu)變動趨勢

2.3非清潔能耗結(jié)構(gòu)變化趨勢

非清潔能耗占總能耗的比重可以側(cè)面反映出各個?。ㄊ?、區(qū)）能耗結(jié)構(gòu)的低碳化水平,其比重越高,說明化石能源消耗越高;反之,則表示新能源、清潔能源所占比例越多,符合在未來發(fā)展中我國環(huán)保生態(tài)發(fā)展的目標(biāo)。

通過對比各?。ㄊ小^(qū)）非清潔能耗結(jié)構(gòu)變化趨勢發(fā)現(xiàn),見圖4,2006年與2007年,海南能源結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大幅度倒退的現(xiàn)象,2006年陜西、2008年重慶、2009年福建、2010年天津、廣西、2011年廣西、內(nèi)蒙古、寧夏低碳化水平出現(xiàn)較大幅度退步。綜合7年數(shù)據(jù)分析,內(nèi)蒙古、福建、廣東、廣西、海南、重慶、青海、寧夏、新疆這些?。ㄊ?、區(qū)）低碳化水平出現(xiàn)不同程度的退步外,我國其他各省（市、區(qū)）能耗總體呈低碳化走勢,各?。ㄊ小^(qū)）能源低碳化水平逐漸提高,這也間接表明我國新能源的利用使能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整取得了一定的成效,這將會進(jìn)一步促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖4　各?。ㄊ?、區(qū)）非清潔能耗結(jié)構(gòu)變化趨勢

2.4能源強(qiáng)度變化趨勢

能源強(qiáng)度反映出單位產(chǎn)出能耗水平,能源強(qiáng)度越高則能源效率越低,能源強(qiáng)度下降越快意味著能源利用效率提高越快,能源利用率得到更快的改善。通過分析各?。ㄊ?、區(qū)）能源強(qiáng)度變化趨勢,見圖5,對比發(fā)現(xiàn):近7年來,除了海南、青海、寧夏在2011年,新疆在2011、2012年,能源強(qiáng)度反彈外,我國各?。ㄊ?、區(qū)）能源強(qiáng)度呈逐漸穩(wěn)步下降趨勢,能源強(qiáng)度下降幅度非常明顯,這表明近年來我國能源效率一直在穩(wěn)步提高。

圖5　各?。ㄊ?、區(qū)）能源強(qiáng)度變化趨勢

2.5天然氣消費(fèi)增量分析

根據(jù)我國各省（市、區(qū)）2006－2012年化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、非清潔能耗效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)的構(gòu)成,算出這7年其各自對天然氣消費(fèi)總增量的累積貢獻(xiàn)度,同理算出全國這7年的效應(yīng)累積貢獻(xiàn)度,綜合分析得出結(jié)果如圖6所示,按地域進(jìn)行微調(diào),省份排名順序和前面稍有不同。

圖6　天然氣消費(fèi)影響因素累積貢獻(xiàn)率（2006－2012年）

圖6直接反映了7年間各因素對我國天然氣消費(fèi)增量的變動的累積效應(yīng)。

不論是全國還是各個?。ㄊ小^(qū)）,經(jīng)濟(jì)總量的累積效應(yīng)占天然氣變動總效應(yīng)的比重基本接近或者達(dá)到100%,甚至在個別省份超過了100%,說明這7年來我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上拉動了天然氣消費(fèi)的增長,貢獻(xiàn)率顯著。

化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)除內(nèi)蒙古、重慶、黑龍江、海南、陜西、青海、寧夏、新疆、貴州、云南外,累積貢獻(xiàn)率也很高,在我國大部分省份對天然氣的增長有很大的正向影響,這也說明了我國各省（市、區(qū)）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),尤其是近幾年大氣防治規(guī)劃的一系列環(huán)保政策的執(zhí)行,有意識加大天然氣這種清潔能源的使用,而上述幾?。ㄊ小^(qū)）貢獻(xiàn)度不顯著的原因是因為其天然氣的消費(fèi)比重一直穩(wěn)定且消費(fèi)量比重與其他各?。ㄊ小^(qū)）相比較大。

總體看來,我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)取得一定成效,但也由于我國存在能源依賴的慣性、煤炭與石油的替代作用及天然氣定價原因的影響,導(dǎo)致了個別年份部分?。ㄊ?、區(qū)）天然氣增量下滑的情況出現(xiàn);非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)影響較為輕微,這反應(yīng)我國各?。ㄊ?、區(qū)）低碳化水平大有改善,低碳能源結(jié)構(gòu)大幅度上升,清潔能源的需求愈來愈高,對天然氣消費(fèi)的增長有較大的推動作用。

能源強(qiáng)度效應(yīng)影響累積率為較大的負(fù)值,說明能源效率的提高對我國天然氣消費(fèi)增長有負(fù)面影響,作用強(qiáng)度也較為顯著,長遠(yuǎn)來看,其效率的提高有助于減緩我國天然氣的供需矛盾。

3　結(jié)論與建議

通過對影響我國天然氣消費(fèi)的相關(guān)影響因素的LMDI指數(shù)分解研究,綜合分析化石能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、非清潔能耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)對天然氣消費(fèi)增量的影響強(qiáng)度。

利用各變量研究發(fā)現(xiàn),在節(jié)能減排、低碳生態(tài)發(fā)展的大背景下,我國各省（市、區(qū)）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)取得了一定的成效,在未來要持續(xù)加大清潔能源的研發(fā)與利用,突破資源開發(fā)的技術(shù)瓶頸,加速淘汰落后產(chǎn)能,切實推進(jìn)新型工業(yè)化,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級,提高清潔能源在能耗中所占比例,發(fā)揮對煤炭等高碳能源的替代作用,在緩和我國天然氣供需矛盾的同時,確保平穩(wěn)逐步地實現(xiàn)節(jié)能減排的低碳目標(biāo)。

與此同時,我國能源強(qiáng)度逐步降低,個別省份也存在例外反彈的情況,應(yīng)找出能源利用效率下降的原因并進(jìn)行改善,同時要從技術(shù)創(chuàng)新上尋求突破,引進(jìn)、研發(fā)與掌握一批非傳統(tǒng)油氣資源開發(fā)核心技術(shù),確保在經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展的前提下,降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的能源強(qiáng)度,提高能效,有助于緩和我國天然氣能源的供需矛盾,抑制不合理的天然氣消費(fèi)增長,推進(jìn)低碳減排,提高能源效率。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能夠有效地拉動我國天然氣的消費(fèi)需求,尤其是現(xiàn)階段天然氣儲量豐富與使用較便捷的西北與西南地區(qū),隨著我國天然氣供應(yīng)渠道的拓寬,省際間天然氣管道運(yùn)輸主干線建設(shè)與LNG接收站的完善,地下儲庫的建設(shè),中部尤其是東部沿海較發(fā)達(dá)地區(qū)能獲得更大的能源助力,以保證天然氣更多、更快地從資源生產(chǎn)地運(yùn)往需求地,有利于形成天然氣的消費(fèi)量增加與我國國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展的良性循環(huán)。

綜上所述,在我國步入“新常態(tài)”,迎接能源變革新挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略機(jī)遇期中,我國能源企業(yè)應(yīng)主動、大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級,加速能源生產(chǎn)和消費(fèi)轉(zhuǎn)型,構(gòu)建更加安全、清潔、高效的能源供應(yīng)體系。與此同時,國家在引導(dǎo)天然氣消費(fèi)與制定天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏圖時應(yīng)當(dāng)綜合考慮天然氣消費(fèi)與煤炭等其他能源消費(fèi)的替代彈性、各?。ㄊ?、區(qū)）能源效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的差異關(guān)系,以實現(xiàn)天然氣消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境生態(tài)在未來能夠和諧持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯熊志軍）

Analysis of factors affecting China＇s natural gas consumption based on LMDI

Xu Guozheng
（China University of Mining and Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China）

AbstractThe LMDI was used in this paper to analyze the factors affecting the change in natural gas consumption,which was decomposed to the natural gas consumption ratio effect, non-fossil energy effect,energy intensity effect and economic total effect.By the analysis with panel data,it is found that the economy scale was main reason for growth in natural gas consumption.The energy structure is improved with the increasing consumption of natural gas consciously in each province,which lead to a trend of low carbonization.Overall,the energy intensity decreasing gradually is the main factor for inhibiting gas consumption,which can alleviate the contradictions of China＇s natural gas supply and demand to achieve quality,clean energy development and utilization in the long run.

Key wordsnatural gas consumption,LMDI index decomposition,fossil energy ratio effect, non-fossil energy effects,energy intensity effects,economic total effects

中圖分類號F062.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

作者簡介:徐國政（1985－）,男,山東棗莊人,中國礦業(yè)大學(xué)（北京）管理學(xué)院博士研究生,研究方向為管理工程、能源安全。