中國能源隱含流的國際流向和規(guī)模分析

摘要：中國是隱含能源的凈流出國，通過產品出口滿足其他國家的最終能源消費，金融危機后，這種地位愈加穩(wěn)固，特別是與俄羅斯的隱含能源流動地位出現扭轉，成為其凈流出國。農業(yè)是隱含能源凈流入行業(yè)，而工業(yè)和服務業(yè)是隱含能源凈流出行業(yè)，且工業(yè)是最主要的流出源頭。因此，通過技術進步降低能源消耗和發(fā)展可再生能源顯得尤為重要。

關鍵詞：隱含能源；能源消費；投入產出分析

根據《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》的持續(xù)能源統(tǒng)計，中國是世界上最大的能源消費國，2016年的能源消費占到世界能源消費總量的23%，貢獻了27%的全球能源需求增長，而且巨大能源缺口依賴能源進口。同時，中國又是世界上最大的貿易出口國，規(guī)模龐大的能源消費除了滿足本國生產和居民消費外，隱含在產品和服務中的能源，還通過出口滿足其他國家的能源需求。本文引入隱含能源的概念，通過wiod網站2017年公布的全球投入產出表，測算中國隱含能源的流動情況，分析后金融危機時期的中國能源消費地位。

一、 概念界定及文獻綜述

隱含能與隱含碳、隱含水、隱含土地等一起都屬于隱含流（Embodied Flow）的概念，隱含能源（Embodied Energy），又稱虛擬能源，是指在經濟生產系統(tǒng)中產品或服務的加工、制造、運輸等生產全過程中，直接或間接能源消耗。

隨著能源枯竭、環(huán)境污染成為全球性問題，跨區(qū)域隱含能源研究的熱度和重要程度不斷增加。雖然隱含能源的計算方法不算完善和創(chuàng)新，投入產出（Input-output，IO）分析法和生命周期（Life Cycle Analysis，LCA）法是使用范圍最為廣泛的兩種方法。生命周期法是以每一種產品為測算的基礎，因此計算極具針對性、很難測算所有產品種類；而由于單個國家或者全球投入產出表的成熟，投入產出分析法以及此基礎上的改進方法，既可以進行全面分析，也可以進行重點分析，且投入產出分析方法呈現出從競爭型單國模型轉向非競爭型單國模型的趨勢。

根據測算范圍，中國隱含能源的研究包括三類：一類是依據世界隱含能源流動，研究國際貿易中中國隱含能源的流動等，得出中國是隱含能源的凈出口國，而多數發(fā)達國家是隱含能源的凈進口國；第二類是以中美、中日為代表的雙邊貿易中的隱含能源流動，進一步印證中國隱含能源凈出口的地位，且隱含能源流動規(guī)模巨大，是發(fā)達國家進行產業(yè)轉移的污染天堂；第三類是立足某一代表性產業(yè)，測算其隱含能源的規(guī)模。

根據對中國隱含能源的最新測算，劉會政等（2017）以WIOD網站的投入產出表為基礎，得出中國隱含能源凈出口國的結論，2011年出口和進口規(guī)模分別為12.85、6.83億噸標準煤，美國是最主要的流出目的地；章輝等（2016）以中國國家統(tǒng)計局數據為基礎，測算出2013年中國隱含能源出口為8.5億噸標準煤，進口為8億噸標準煤左右；Xu Tang（2015）等則得出2014年的隱含能源出口521百萬噸油當量的結論。但是，中國隱含能源的研究仍具有一些局限性：首先是測算結果精度不足，這是由于中國隱含能源測算較少使用精確度較高的多國模型，且計算過程中使用的能耗系數用中國或日本等國家的系數進行簡單替換；其次是隱含能源研究內容的局限，中國隱含能源規(guī)模和雙向隱含能源流動的研究文獻較多，但很少建立中國與世界其他國家流向和規(guī)模的全景圖譜，這導致研究雖然重點突出覆蓋面不足；最后是數據的時效性局限，中國隱含能源測算的基礎是WIOD網站和中國統(tǒng)計局公布的國家或世界投入產出表，因此隱含能源研究一般以網站公布數據的截止時間為研究時限，或者只進行一兩年數據延展。

針對上述局限，本文對中國隱含能源的測算，主要有一下幾點進步：首先WIOD網站于2017年9月公布了更新至2014年的世界投入產出表，對最近中國隱含能源的情況分析更具意義；而且本文是在對中國貿易伙伴分組的基礎上，建立多國投入產出模型，測算結果相對精確；最后是本文研究的重點是，中國對外貿易中隱含能源規(guī)模和流向的綜合分析，描繪中國隱含能源全貌。

二、 研究方法

本文采用倪紅福等人（2012）的投入產出分析方法，在封閉投入產出表的基礎上，利用多國投入產出模型，對中國對外貿易中的隱含能源進行分析。

1. 投入產出分析方法。根據投入產出模型，一個國家各部門的產出和需求恒等式為：

AX+X=Y（1）

其中，A為該國的直接消耗系數矩陣，X為該國的總產出矩陣，Y為國家的最終需求矩陣。

由式（1）變換可得：

X=（I-A）-1Y（2）

其中，（I-A）-1為該國的完全消耗系數矩陣。

令e=（e1，e2，…，en）表示一個國家各部門的能源消耗系數矩陣，ei表示第i部門的直接能源消耗系數（千克標準煤/億美元）。且計算公式為：

ei=■（3）

其中ECi表示第i部門的能源消耗量（億噸標準煤），xi表示第i部門的總產出。

兩個國家之間的隱含能源計算公式為：

Ea，b=ea*（I-Aa）-1* Exa，b（4）

其中，Ea，b為a國出口至b國的隱含能源量，ea為a國所有行業(yè)的能源消耗系數，（I-Aa）-1為a國的完全消耗系數矩陣，Exa，b為a國到b過的出口規(guī)模。

根據（4）式，將中國出口到其他國家的隱含能源量進行加總，得到中國出口側流出的隱含能源總量：

ECEX=？撞ni=1ec*（I-Ac）-1*Exc，bi（5）

中國進口側流入的隱含能源總量為：

ECIM=？撞ni=1ebi*（I-Abi）-1*Exbi，c（6）

其中，ECEX、ECIM分別代表中國流出的隱含能源總量、流入中國的隱含能源總量；ec、ebi分別代表中國、他國的能源消耗系數；（I-Ac）-1、（I-Abi）-1分別代表中國、他國的完全消耗系數矩陣；Exc，bi、Exbi，c分別代表分別代表中國出口額和中國進口額。

2. 數據來源及加工。

（1）數據來源。本文對中國隱含能源的計算，基于WIOD網站公布的投入產出表，包括2012年公布的1995年～2011年間的40個國家投入產出表和世界投入產出表，以及2017年公布的2000年～2014年間的43個國家投入產出表和世界投入產出表。國家能源消耗系數的計算，則主要依據WIOD網站于2015年公布的1995年～2009年間的能源賬戶數據表。其他空缺的數據則主要依靠中國、日本、德國等國家的官方統(tǒng)計網站補齊，包括國內生產總值、能源消耗總量等數據。

（2）數據處理。由于WIOD網站國家和行業(yè)統(tǒng)計口徑的變化，部分能源數據的空缺，考慮到計算的完整性，本文對投入產出表進行處理，并對相關指數進行延展，包括：

首先，2012年公布的投入產出表是根據ISIC Rev.3標準，建立的35*35的行業(yè)統(tǒng)計框架，而2017年公布的投入產出表則是根據ISIC Rev.4標準，建立的56*56的行業(yè)統(tǒng)計框架。為了統(tǒng)一投入產出表的框架和計算口徑，對2017年公布的2012年～2014年投入產出表中的行業(yè)做出合并、拆分和調整，其中的行業(yè)拆分根據2011年的行業(yè)數據進行同比例拆分，并根據實際情況進行微調。

其次，WIOD網站統(tǒng)計的國家數量也從40個增加到43個，參考世界貿易組織（WTO）、聯合國貿易和發(fā)展會議（UNCTAD）對世界經濟體的分類，本文將中國貿易國家分為七類：北美（NAF），包括美國和加拿大；拉丁美洲（CSA），包括巴西、墨西哥；歐盟（EUR），包括英國、德國等27個國家；獨聯體（CIS），包括俄羅斯；東北亞（NAS），包括日本和韓國；亞洲其他地區(qū)（OPA），包括印度尼西亞、印度和中國臺灣；剩下的國家和地區(qū)為其他地區(qū)（OTH）。結合貿易規(guī)模、國家經濟體量，本文選擇美國、巴西、德國、俄羅斯、日本、印度和澳大利亞，作為經濟體的代表性國家，使用其完全消耗系數、能源消耗系數等指數作為計算的依據。

再次，鑒于WIOD網站公布的環(huán)境賬戶只更新至2009年，代表性國家2010年～2014年的行業(yè)能源消耗系數，則以前一年的行業(yè)能源消耗系數，按照當年與前一年的單位GDP能耗的比值，進行同比例調整，具體的方法如下：

e當年=e前一年*■（9）

最后，因為WIOD網站環(huán)境賬戶的能源數據，采用的單位是萬億焦耳（TJ），而國內能源測算使用的單位多為標準煤，因此本文參照IEA網站公布的換算標準將將能源消耗單位由焦耳轉化為標準煤。

三、 實證結果與分析

1. 中國行業(yè)單位能耗變化。根據計算的中國35個行業(yè)直接能源消耗系數，2000年～2014年，所有行業(yè)的消耗系數都有不同程度的降低，即每一個行業(yè)單位產出的直接能源消耗都有所減少。在35個行業(yè)中，降幅在八成以上的有三個，依次為房地產業(yè)、汽車和摩托車外的批發(fā)貿易業(yè)、其他制造業(yè)（機械和設備的修理），而降幅在七成以上的有14個，降幅在六成以上的有10個，降幅在六成以下的僅有8個。其中，單位能源消耗量減少最多的是兩個高耗能行業(yè)，即電力、天然氣和供水業(yè)，能耗從82 823.32千克標準煤/億美元降低到20 298.41千克標準煤/億美元，以及焦炭和精煉石油產品制造業(yè)，從64 829.68千克標準煤/億美元降低到19 307.09千克標準煤/億美元，分別減少了62 524.91千克標準煤、19 307.09千克標準煤，降幅全在七成以上。

2. 中國隱含能源總體規(guī)模與流動方向。根據計算的2000年～2014年中國隱含能源總體流動數據，中國一直是隱含能源的凈流出國，且這一地位將長期保持，2014年的凈流出規(guī)模已經達到9.69億噸標準煤。金融危機后，中國隱含能源的雙向流動出現趨勢分離的情況，即中國隱含能源流出規(guī)模持續(xù)增加，到2014年流出規(guī)模已經達到14.92億噸標準煤；而隱含能源流入規(guī)模則在2012年出現下降，且之后表現平穩(wěn)，維持在5.2億噸標準煤附近。

3. 中國行業(yè)隱含能源流動方向和規(guī)模。根據2014年中國各行業(yè)隱含能源的流動數據，總體看來，第一產業(yè)是隱含能源的凈流入產業(yè)，流入規(guī)模為1 477.71萬噸標準煤，第二、三產業(yè)為隱含能源的凈流出產業(yè)，流出規(guī)模分別為89 242.30萬噸標準煤、9 113.04萬噸標準煤。細化到35個行業(yè)，26個行業(yè)為隱含能源的凈流出行業(yè)，凈流出總規(guī)模為104 221噸標準煤，其中凈流出規(guī)模前五的行業(yè)依次為電氣和光學設備業(yè)、基本金屬制造業(yè)、紡織品和紡織業(yè)、機械設備除外的金屬制品制造業(yè)和其他金屬礦物制品制造業(yè)，凈流出規(guī)模分別為33 150噸、14 900噸、11 532噸、9 924噸、5 141噸標準煤；另外9個行業(yè)為隱含能源的凈流入行業(yè)，凈流入總規(guī)模為7 344噸標準煤，凈流出規(guī)模在100噸標準煤以上的行業(yè)只有采礦、采石業(yè)和農、牧、林、漁業(yè)，規(guī)模分別為5 744噸、1 478噸標準煤。

4. 中國與經濟體間隱含能源規(guī)模與流動方向。在與各經濟體進行國際貿易過程中，中國多數情況下處于隱含能源的凈流出國，但根據最新的數據，中國的這種地位出現了微妙的變化。從經濟體數量上看，2000年中國隱含能源凈流出的目的地包括北美（NAF）、歐洲（EUR）、東北亞（NAS）、拉丁美洲（CSA）這四大經濟體，而自2013年，中國與獨聯體（CIS，即俄羅斯）的地位出現逆轉，獨聯體也成為中國隱含能源凈流出的目的地之一，而中國對亞洲其他地區(qū)（OPA）的貿易中則一直是隱含能源的凈流入國。從流動規(guī)模上看，金融危機后，中國對北美、歐洲、東北亞、中南美洲以及亞洲其他地區(qū)的隱含能源流出和凈流出規(guī)模都呈現出波動中有所收縮的趨勢；中國自獨聯體流入的隱含能源規(guī)模出現顯著下降，導致凈流出規(guī)模的擴大；而中國對其他地區(qū)隱含能源的流出規(guī)模增加幅度，明顯大于自其他地區(qū)的流入規(guī)模，凈流出規(guī)模保持了增加的趨勢。

四、 結論

主要依據WIOD網站2017年公布的世界投入產出表，測算出中國行業(yè)能源消耗強度、對外貿易中隱含能源等數據，可以得出以下結論：

金融危機后，盡管全球經濟形勢、國家發(fā)展戰(zhàn)略、國際貿易趨勢都發(fā)生了很大的變化，但是中國仍然是全球隱含能源的凈流出國，即通過產品和服務的出口向全球提供了能源消費，這與中國全球能源消費大國的固有印象是相悖的。而且，鑒于中國隱含能源出口規(guī)模的擴大，以及與俄羅斯隱含能源流動地位的逆轉，中國隱含能源凈出口的地位得到了強化。

結合行業(yè)發(fā)展和能源消耗現狀來看，工業(yè)中的礦石原料和農業(yè)產品則是中國隱含能源流入的主要來源，這與中國能源進口大國、糧食進口大國等現狀是相符合的。工業(yè)是中國隱含能源流出的主要源頭，而高耗能產業(yè)則是其中的重點源頭，由于所有工業(yè)門類單位能耗不斷降低和出口規(guī)模持續(xù)擴大的雙重影響，中國隱含能源的流出規(guī)模并沒有出現明顯的減少趨勢。鑒于此，為了有效減少隱含能源流出規(guī)模，除了繼續(xù)采用技術進步減少單位能耗、淘汰落后產能外，還需要推動出口產業(yè)結構的優(yōu)化升級。

由于中國大規(guī)模能源消耗的現實將長期存在，轉變中國能源現狀的關鍵還在于減少化石能源消費，因此除了上述減少能源消耗總量的舉措外，還需要從“開源”角度出發(fā)，增加能源來源，尤其是清潔能源。按照《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，統(tǒng)籌規(guī)劃水電、風電、太陽能和生物質能的發(fā)展、布局，加快地熱質能的開發(fā)利用，有序推進大型可再生能源基地建設，實現區(qū)域內的協(xié)同發(fā)展，完善可再生能源產業(yè)體系，降低建設、運行成本，提高利用效率。配套地，加快輸電網絡建設和并網工程建設，技術創(chuàng)新提升電力系統(tǒng)接納能力，解決“棄風棄光棄水”等現象。多種渠道下，實現“規(guī)劃”中提出的“非化石能源消費比重提高到15%以上”的能源消費結構目標。

參考文獻：

[1] 倪紅福，李善同，何建武.對外貿易隱含SO2測算及影響因素的結構分解分析[J].統(tǒng)計研究，2012，（7）：25-34.

[2] 黨玉婷.中美貿易的內涵污染實證研究——基于投入產出技術矩陣的測算[J].中國工業(yè)經濟，2013，（12）：18-30.

[3] 李善同，何建武.中國對外貿易隱含的能源消耗和污染物排放的測算.環(huán)境經濟與政策（第一輯）[M].北京：科學出版社，2010.

[4] IFIAS.Energy analysis workshop on methodology and conventions.International Federation of Institutes for Advanced Study， Nobel House， Sturegatan14， Box 5344， S-102 Stockholm， Sweden，1974.

[5] Wyckoff A.W.， Roop J.M.The embodiment of carbon in imports of manufactured products： implications for international agreements on greenhouse gas emissions[J]. Energy Policy，1994，22（3）：187-194.

[6] Xu Tang et al.Trade-off analysis between embodied energy exports and employment creation in China[J].JournalofCleaner Production（2015）， http：//dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.08.122.

基金項目：國家社科基金項目：中國對外貿易中的隱含資源環(huán)境要素流動問題研究（項目號：14BJY067），主持人：郭朝先。

作者簡介：劉芳（1989-），女，漢族，河北省唐山市人，中國社會科學院研究生院政府政策與公共管理系經濟學博士生，研究方向為產業(yè)經濟、公共政策、國民經濟。

收稿日期：2018-01-14。