基于LMDI分解的山西省居民生活能耗變動分析

李慧芳

(太原工業(yè)學院 經(jīng)濟與管理系,山西 太原 030008)

基于LMDI分解的山西省居民生活能耗變動分析

李慧芳

(太原工業(yè)學院 經(jīng)濟與管理系,山西 太原 030008)

根據(jù)山西省2001—2013年間居民生活能耗變動的數(shù)據(jù),運用對數(shù)平均指數(shù)分解法(LMDI)，將山西省居民生活能源消費的影響因素分為4個:生活能耗結(jié)構(gòu)、生活能耗強度、生活水平和人口規(guī)模。通過對比分析,認為居民生活能耗結(jié)構(gòu)因素推動了該地區(qū)生活能耗的增長,但貢獻度較低;居民生活能耗強度是實現(xiàn)該地區(qū)生活能耗下降的重要驅(qū)動因素;居民生活水平的改善會刺激居民生活用能的需求,且貢獻度顯著;人口規(guī)模增加會增加生活能耗,但影響較小。最后給出了山西省居民能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高能源利用效率、節(jié)能減排等方面的建議。

LMDI分解;居民生活能耗;能源結(jié)構(gòu);節(jié)能減排

伴隨著工業(yè)化進程的不斷發(fā)展,我國的整體經(jīng)濟體量不斷壯大。與此同時,由于我國工業(yè)現(xiàn)代化的能源基礎(chǔ),是以煤為主的化石能源,這產(chǎn)生了大量的碳排放,使我國成為世界碳排放總量大國。因此我國在國際國內(nèi)面臨巨大的能源利用和環(huán)境保護壓力,節(jié)能減排成為我國各省市解決以上問題的重要途徑。關(guān)于生產(chǎn)領(lǐng)域的能源消耗一直備受學者關(guān)注,但是伴隨著居民生活能耗的不斷增長,其在整個能源消耗結(jié)構(gòu)中所占的比重不斷上升,學者們開始把關(guān)注的目光投向居民生活能耗的變化。以山西省居民生活能耗為研究對象,分析其變動的主要影響因素,探索節(jié)能減排的驅(qū)動因素,有助于了解居民生活用能的發(fā)展趨勢以及制定有效的生活節(jié)能措施。

一、文獻回顧

指數(shù)分解法是學者用來分析能源變動影響因素的常用方法。圍繞指數(shù)分解分析的方法主要有Laspeyres、Divisia、Paasche、Fisher、Marshall—Edgeworth和投入產(chǎn)出(input—output)等10種之多[1],在研究中被廣泛采用的是前2種:Laspeyres和Divisia。隨著對數(shù)平均迪氏指數(shù)法 (Logarithmic Mean Divisia Index, LMDI)[2]的提出, LMDI 可以將Laspeyres分解法存在的余項完全分解, 不會出現(xiàn)不可解釋的余項。此外, ANG[3]等對該方法的進一步發(fā)展,使 LMDI 能夠很好地處理0值和負值的情況, 使得該分解方法可以適用于任何情形的分析。LMDI分解方法又可以分為I型和II型,其中I型是加法形式,II型是乘法形式。

影響居民生活能源消費的因素很多,很多學者做了這方面的探討。Xu等[4]構(gòu)建包括人口、結(jié)構(gòu)、房屋面積、生活方式和強度等5因素的混合分解模型,研究新加坡居民能源消費的影響因素;孫涵等[5]運用kaya恒等式將影響中國城鎮(zhèn)居民能源消費的因素分為能源強度、居民人均消費支出和人口數(shù);Liu Zengming等[6]運用LMDI法研究了能源價格、消費支出和能源強度分別對中國居民生活能源消費變化的影響;劉滿芝等[7]將影響中國居民生活能源消費的因素運用LMDI法分解為生活能源消費密度、能源消費結(jié)構(gòu)、能源強度和經(jīng)濟發(fā)展水平。

山西省是能源大省,同時也是能源消耗大省。尤其是十二五以來,隨著山西省城鎮(zhèn)化的快速推進,2016年該省11個市中城鎮(zhèn)人口超過50%的地市已經(jīng)達到8個。隨著城鎮(zhèn)人口數(shù)量的快速增長,居民在建筑采暖、家電使用、交通出行等方面的能源消耗會相應提高。掌握和分析山西省居民能源消耗的基本情況,對于推動該省的節(jié)能減排有重要意義。綜上所述,本文以山西省作為研究對象,從2001—2013年間的生活能耗變動入手,運用LMDI I型方法來分析山西省居民生活能耗變動的影響因素,試圖分析能源結(jié)構(gòu)、生活能耗強度、居民生活水平、人口規(guī)模這4個因素對該地區(qū)居民生活能耗變動的影響程度,并提出減少山西省居民生活能耗的相關(guān)對策。

二、模型的構(gòu)建和數(shù)據(jù)來源

(一)模型構(gòu)建

本文將山西省的生活能耗表示為E,影響其變動的因素分為能源結(jié)構(gòu)因素、生活能耗強度、居民生活水平和人口規(guī)模,運用LMDI分解法構(gòu)建模型為:

(1)

其中,E表示山西省居民生活能源消耗,Ei表示山西省居民的不同結(jié)構(gòu)的生活能源消耗量,Y表示山西省的GDP總量,P表示山西省的人口總量。

于是,山西省的生活能耗變動,就可以表示為:

ΔE=ET-E0

(2)

ΔE=ΔEi+ΔEe+ΔEgp+ΔEp

(3)

其中,ΔEi表示生活能耗結(jié)構(gòu)效應產(chǎn)生的生活能耗變動量,ΔEe表示生活能耗強度效應產(chǎn)生的生活能耗變動量,ΔEgp表示居民生活水平效應產(chǎn)生的生活能耗變動量,ΔEp表示人口總量產(chǎn)生的生活能耗變動量。具體計算公式如下:

(4)

(5)

(6)

(7)

(二)數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)包括山西省2001—2013年生活能源消耗總量,各種生活能源的消耗量,山西省國內(nèi)生產(chǎn)總值,山西省人口總量,數(shù)據(jù)來自于山西省統(tǒng)計信息網(wǎng)中的歷年統(tǒng)計年鑒。其中,生活能源結(jié)構(gòu)的分類采用年鑒中“終端能源消費量和構(gòu)成”的劃分方法,包括原煤、洗精煤及其他洗煤、焦炭、石油制品、電力、天然氣煤氣及其他6種類型;歷年名義GDP數(shù)值已經(jīng)根據(jù)GDP指數(shù),折算為以2001年為基期的實際GDP。

三、數(shù)據(jù)分析

(一)山西省居民生活能耗及結(jié)構(gòu)分析

自2001年以來,山西省的能源消耗總量呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢,生產(chǎn)能耗一直保持上升趨勢,生活能耗除2005年以外一直保持上升趨勢。從能耗構(gòu)成來看,生產(chǎn)能耗占比先是持續(xù)上升,在2007年到頂后開始下降;生活能耗占比則先是下降,然后在2008年開始上升。具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 2001—2013年山西省能耗變動及構(gòu)成

從2001年到2013年,山西省的居民生活能耗增長2.25倍,山西省的人口同期增長1.11倍,可見居民生活能源的消耗遠高于同期人口的增長。

從居民生活能源消耗的結(jié)構(gòu)來看,山西省居民的生活能耗中原煤占比一直持續(xù)下降,電力能源的消耗則是持續(xù)上升,石油制品和天然氣等能源則出現(xiàn)一定的波動,但是整體呈增長趨勢,具體見表2。2011年以前,煤炭一直是山西省居民生活能源消費結(jié)構(gòu)中最重要的能源,但是從2012年起,電力消耗開始在居民生活能源消費中占比達到最大。隨著經(jīng)濟水平的提升,居民對生活質(zhì)量的要求也必然提升,各類耐用消費品的擁有量不斷上升,大功率家電的增加,都提升了居民的電力消費。隨著家用汽車的不斷增長,石油制品的消費占比增長顯著。2004年末山西省每百戶家用汽車的擁有量僅1.2輛,到2013年末該指標已經(jīng)達到20.72輛,汽油消費量增長驚人也是情理之中。另外,隨著山西省城鎮(zhèn)化的不斷推進,天然氣和煤氣的消費量也在城鎮(zhèn)居民的生活能源消費中占比不斷提升。尤其是天然氣相比較煤氣更為安全,也更為環(huán)保,自2002年起,山西省各地市都陸續(xù)啟動了天然氣對煤氣的置換工作,其未來在居民生活能源消費中占比還會繼續(xù)擴大。

表2 2001—2013年山西省居民生活能源消費結(jié)構(gòu)

(二)山西省居民生活能耗變動影響因素分解

據(jù)式(3)可知,文章擬將山西省2001年至2013年間的生活能耗分解為4個因素:生活能耗結(jié)構(gòu)、居民生活能耗強度、居民生活水平和人口規(guī)模,各因素對逐年能耗變動的影響絕對量見表3。由表3可知,13年間山西省居民生活能耗除2005年有些微下降外其余年份都是在持續(xù)增長,年均增長量約75萬噸標準煤。其中,生活能耗結(jié)構(gòu)效應對能耗變動的影響除2004年和2005年外基本為正向,生活能耗強度效應基本為負向影響,居民生活水平效應和人口規(guī)模效應則完全為正向,穩(wěn)定地推動了山西省居民生活能耗的增長。

就山西省居民生活能耗變動的各個影響因素來看,居民生活能耗結(jié)構(gòu)的變動推動了山西省居民生活能源消費的增長,但是個別年份,改變生活能源的消費結(jié)構(gòu)能夠起到降低能耗的作用。從山西省的居民生活能源消費的結(jié)構(gòu)來看,13年以來居民的以煤為主的能源消費,已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐噪娏?、天然氣和煤氣為主的結(jié)構(gòu)。以煤炭為主的能源消費的下降,在一定程度上有助于減少居民能源消耗,但是電力和天然氣的增長速度很快,一定程度上抵消了煤炭消耗下降的影響。雖然能源結(jié)構(gòu)的改變沒能有效降低居民生活能耗,但是隨著電力和天然氣這些清潔能源使用比例的上升,有利于減少CO2、SO2等氣體的排放,促進了山西省生態(tài)環(huán)境的改善。

表3 生活能耗變動影響因素分解 單位:萬tec

從居民生活能耗強度效應來看,居民的生活能耗強度對于山西省居民生活能耗變動起到了負向抑制作用,除了2008年、2009年是正值,其余年份都發(fā)揮了有效的節(jié)能作用。2001年山西省居民生活能耗強度是0.35萬噸標準煤/萬元,到了2013年已經(jīng)下降到了0.2萬噸標準煤/萬元。正是由于山西省居民生活能耗強度的不斷下降,有力地帶動了總體能耗的下降。但是山西省居民生活能耗強度與全國的居民生活能耗強度之間還存在較大的差異,還有繼續(xù)下降的空間。2006—2013年間,山西省與全國居民生活能耗強度的差距具體情況見表4。該表中的數(shù)據(jù),是根據(jù)GDP指數(shù)調(diào)整為以2006年為基期的數(shù)值計算得來,與山西省以2001年為基期計算得出的數(shù)據(jù)略有不同。

表4 山西省與全國居民生活能耗強度比較情況

從居民生活水平效應來看,人均GDP的增長對居民生活能耗的增長具有顯著驅(qū)動作用,說明當居民的生活水平提升以后,出于對生活舒適性和出行便利性等等方面的追求,極大刺激了能源的消費。

從人口規(guī)模效應來看,隨著人口的增長,居民生活能耗在持續(xù)增加,但是增長比較平緩,整體上這種影響的貢獻度較小。其中2010年由于人口增長率突然爆發(fā)達到了4.28%,當年度人口規(guī)模效應對能耗增長影響貢獻突增,但其后幾年人口增長回復平穩(wěn),其對居民生活能耗增長的推動作用又開始減小。山西省人口增長比較緩慢,從2004年至2013年人口數(shù)量情況來看,除了2010年的增長率異常,其余年份平均人口增長率僅有0.54%,這個數(shù)值不僅遠遠低于我國總體的人口增長率,而且?guī)缀跖c發(fā)達國家的人口增長率0.5%相當。因此,對于山西省而言,因為人口規(guī)模導致的生活能耗的增加并不明顯。山西省歷年人口變動的具體情況見表5。

四、結(jié)論與建議

(一)結(jié)論

1.居民生活能耗強度是山西省能耗減少的顯著驅(qū)動因素。能源強度的下降始終是有效抑制能耗增長的重要因素,而且山西省能源強度遠遠高于我國歷年水平,具有巨大的進步空間。

2.居民能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整幾乎沒有促進山西省生活能耗的降低。但是,隨著電力、天然氣、風電、太陽能等新能源的不斷開發(fā)和使用,煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比例會進一步下降,結(jié)構(gòu)調(diào)整相應對于能耗減少的驅(qū)動作用將會逐漸顯現(xiàn)。

3.居民生活水平和人口規(guī)模推動了山西省居民生活能耗的持續(xù)上升。其中,居民生活水平對山西省居民生活能耗增長的正向驅(qū)動作用顯著,人口規(guī)模對拉動山西省居民生活能耗的增加貢獻較小。

(二)建議

1.調(diào)整山西省居民生活能源消費結(jié)構(gòu),促進新能源的開發(fā)和利用。第一,可以增加風能開發(fā)。山西地處華北西部的黃土高原東翼,境內(nèi)山區(qū)較多,大部分地區(qū)以偏西風為主,基礎(chǔ)風速也比較大,具有較好的風能開發(fā)潛力和價值。山西省西部的管涔山和呂梁山、東部的恒山、五臺山、中條山等地是山西省風能最好的區(qū)域[8],也是進行風能開發(fā)的重點地區(qū)。目前在山西省的朔州市、忻州市和大同市已經(jīng)分布了絕大多數(shù)的風電項目。第二,投資太陽能。山西屬于我國太陽能資源比較豐富的地區(qū)之一。山西境內(nèi)的左云、右玉、五寨等地是省內(nèi)太陽輻射等級最高和次高的地區(qū),比較適合進行太陽能項目的投資與開發(fā)。隨著清潔能源的不斷使用,逐漸減少煤炭能源的消費比重,將有利于節(jié)能環(huán)保。

2.提高居民生活能源利用高效率,進一步降低生活能耗強度。山西省煤炭資源豐富,冬季采暖期一般為5個月,有的地市甚至更長,煤炭是家庭采暖的主要能源。但是由于目前山西省絕大多數(shù)地區(qū)還不能實現(xiàn)集中供暖,而且據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國集中供暖的單位面積能耗高于西方國家2-3倍[9]。提高民用取暖設備的熱效率,推行熱電聯(lián)供替代單獨煤炭供熱,將有助于降低能耗。此外,電力也是居民生活能耗的重要組成部分,山西省絕大多數(shù)都是火力發(fā)電,一次性能源加工轉(zhuǎn)換效率并不高,需要不斷進行技術(shù)改造予以提升。

3.轉(zhuǎn)變居民生活用能觀念,培養(yǎng)節(jié)能減排的習慣。隨著居民收入水平的提升,每個居民家庭都擁有相當數(shù)量的用電器具,家庭二氧化碳排放量中約有70%由各類家電耗能排放[10]。2012年以來,中央財政以財政補貼方式支持擴大節(jié)能家電消費的政策已經(jīng)啟動,通過對企業(yè)和家庭兩個方面的補貼,刺激節(jié)能產(chǎn)品在全社會的普及,提高節(jié)能產(chǎn)品的市場占有率。此外,要提倡低碳出行方式,控制山西省家用汽車的增長數(shù)量。隨著互聯(lián)網(wǎng)共享經(jīng)濟的提出,順風車、共享單車逐漸深入人心,這對于減少交通能耗,降低有害氣體排放都有一定的促進作用。

生活能源消費影響因素眾多,各地地理位置不同、自然條件差異、生活方式不一,都會在不同程度上影響到能源消費的變化。在不降低居民生活水平的情況下,不是單純實現(xiàn)能源消費量的減少就完成任務,而是需要提升能源利用效率。節(jié)能減排的目的任重道遠,需要政府、企業(yè)、居民等多個方面不懈努力。

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AnLMID-basedDecompositionAnalysisonChangeofResidentialEnergyConsumptioninShanxiProvence

LIHuifang

(DepartmentofEconomicsandManagement,TaiyuanInstituteofTechnology,Taiyuan030008,China)

According to the changes of energy consumption in Shanxi province from 2001 to 2013, and based on LMDI decomposition method, factors that influence the residential energy consumption in Shanxi are structure of household energy consumption, intensity of household energy consumption, people′s living standard and population scale. It is then concluded that: firstly, the energy structure does help to increase the energy consumption, but insignificantly; secondly, the energy intensity is the dominant reason for the decline of energy consumption; thirdly, the improvement of people′s living standard may stimulate the demand of residential energy consumption, significantly; finally, population scale is not an obvious factor to drive the increase of household energy. Based on the conclusions are put forward the countermeasures about energy structural adjustment, improvement of efficiency of energy use,and energy-saving and emission reduction.

LMDI decomposition;residential energy consumption;energy structure;energy-saving and emission reduction

2017-07-26

李慧芳(1978-),女,山西忻州人,太原工業(yè)學院講師；中國礦業(yè)大學管理學院博士生。研究方向：能源經(jīng)濟與管理。

10.16396/j.cnki.sxgxskxb.2017.10.007

C913；F206

A

1008-6285(2017)10-0029-04