我國(guó)電力消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)特征及其關(guān)系研究＊

段明辰

（甘肅政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，現(xiàn)在我國(guó)已成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體和第一能源消費(fèi)大國(guó)。電力在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，在能源消費(fèi)中電力消費(fèi)逐年增加，年增長(zhǎng)率平均為9.3%，特別是2002 年以來，年增長(zhǎng)率平均達(dá)到10.4%。由于電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著這種密切聯(lián)系，使電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系研究成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域[1-5]。雖然這種關(guān)系研究的方法較多，但是運(yùn)用格蘭杰（Granger）因果檢驗(yàn)方法研究我國(guó)電力與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的報(bào)道并不多[2,6-7]。本文使用1978年至2017 年我國(guó)電力能源和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值資料，在詳細(xì)分析我國(guó)電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)特征的基礎(chǔ)上，應(yīng)用協(xié)整和格蘭杰因果關(guān)系分析方法，定量研究了我國(guó)電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。這些研究成果為我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策制定提供了參考數(shù)據(jù)。

1 電力消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)特征

受國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)和居民生活需求增加的拉動(dòng)，我國(guó)電力清潔能源消費(fèi)需求一直保持了較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)（如圖1 所示），年增長(zhǎng)率平均為9.3%，特別是2002 年以來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是高耗電工業(yè)的發(fā)展，電力消費(fèi)呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，年增長(zhǎng)率平均達(dá)到10.4%。同時(shí)，電力供需總體保持了基本平衡。

圖1 我國(guó)水、核、風(fēng)電力能源生產(chǎn)和消費(fèi)量及GDP（1978-2017年）

從我國(guó)電力消費(fèi)的電源來看，我國(guó)電力消費(fèi)主要以火電為主，占電力總量的72.2%～83.1%，平均為80.1%；水電次之，占電力總量的14.0%～22.5%，平均為17.5%；核電所占比重較少，為電力總量的1.2%～3.5%，平均為1.9%；風(fēng)電所占比重最低，為電力總量的0.02%～3.86%，平均為1.0%（如圖2 所示）。可是，風(fēng)電生產(chǎn)和消費(fèi)最快，1998 年以來，風(fēng)電消費(fèi)年增長(zhǎng)率平均達(dá)50.8%，2008 年最高，為147.8%，2010 年我國(guó)風(fēng)電生產(chǎn)和消費(fèi)量超過美國(guó)，居世界第一；1995 年以來，核電生產(chǎn)和消費(fèi)量增長(zhǎng)快于火電和水電，核電消費(fèi)量年增長(zhǎng)率平均為14.8%。

圖2 我國(guó)電力能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（1980-2016 年）

如圖3 所示，我國(guó)具有很小的電力進(jìn)口量。我國(guó)電力進(jìn)口量增加到1993 年45.1 億kw/h，此后減少到1998 年的0.3 億kw/h,1999 年至2013 年呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，2013 年電力進(jìn)口量為74.4 億kw/h。此后又減少到2016 年的62.0 億kw/h。電力進(jìn)口量占消費(fèi)量的比例很低，除了1993 年為0.54%外，其他年份為0.01%～0.31%。

圖3 我國(guó)電力進(jìn)出口量和出口量占電力消費(fèi)總量的比例（1985-2016 年）

電力消費(fèi)量在我國(guó)不同行業(yè)具有明顯的差異性。在研究時(shí)限內(nèi)，我國(guó)電力消費(fèi)的主體行業(yè)是工業(yè)和建筑業(yè)，它們的電力消費(fèi)量是總電力消費(fèi)量的70.6%～83.8%（如圖4 所示），平均為75.1%，是我國(guó)電力消費(fèi)的主體行業(yè)；農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)電力消費(fèi)量所占比重最低，為電力總量的1.8%～9.0%，平均為4.7%；居民生活消費(fèi)用電量占總耗電量的比例較低，為3.5%～13.7%，平均為10.3%；其他行業(yè)電力消費(fèi)量略低于居民生活消費(fèi)用電量，占電力總消費(fèi)量的3.7%～18.4%，平均為10.5%（如圖4 所示）。另一方面，電力消費(fèi)在工業(yè)、建筑業(yè)的分布比率，在1980年至2001 年期間呈明顯降低趨勢(shì)，2001 年以后降低趨勢(shì)比較弱；農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)電力消費(fèi)量占總電力消費(fèi)量的比例表現(xiàn)為持續(xù)下降的趨勢(shì)；居民生活消費(fèi)和其他行業(yè)電力消費(fèi)占總電力消費(fèi)量的比例均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)（如圖4 所示）。

圖4 我國(guó)相關(guān)行業(yè)的電力能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（1980-2016 年）

1978 年以來，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持了快速的增長(zhǎng)速度，GDP 在1978 年只有3624 億元，在2017 年增加到820754 億元。在1978 年至2017 年期間，GDP增長(zhǎng)率為3.8―15.2%，平均為9.6%，2010 年以來我國(guó)GDP 排名世界第二。

2 電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系

隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生活水平的提高以及現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，電力需求愈來愈大，使電力消費(fèi)增長(zhǎng)快于能源消費(fèi)增長(zhǎng)。同時(shí)，我國(guó)電力消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系更加緊密，如圖1 所示，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力消費(fèi)隨著時(shí)間都具有快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，說明國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力消費(fèi)之間存在著一定的關(guān)系。電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的因果關(guān)系可以采用格蘭杰（Granger）因果關(guān)系檢驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。以G 表示為GDP 數(shù)據(jù)，E 表示為電力消費(fèi)量，采用Eviews7.2 軟件對(duì)1978 年至2012 年GDP 和電力消費(fèi)數(shù)據(jù)的自然對(duì)數(shù)LnG 及LnE 進(jìn)行了檢驗(yàn)分析。

2.1 時(shí)間序列的平穩(wěn)性檢驗(yàn)（ADF 法）

由于格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)對(duì)序列的穩(wěn)定性非常敏感，因此為了更好的認(rèn)識(shí)檢驗(yàn)分析中LnG 和LnE 之間的關(guān)系，采用ADF 檢驗(yàn)方法對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)變量LnG 與電力消費(fèi)變量LnE 序列進(jìn)行了單位根檢驗(yàn)，以便來判斷其平穩(wěn)性。

如圖1 所示，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力消費(fèi)數(shù)據(jù)隨著時(shí)間呈上升趨勢(shì)，對(duì)它們?nèi)∽匀粚?duì)數(shù)后，幾乎呈直線上升趨勢(shì)。根據(jù)所研究時(shí)間序列這種圖形確定了檢驗(yàn)方程類型；最優(yōu)滯后項(xiàng)和差分序列的檢驗(yàn)類型的確定原則與以前報(bào)道的相同[8]。時(shí)間序列的平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果由Eviews 7.2 軟件計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 時(shí)間序列LnG 和LnE 的平穩(wěn)性檢驗(yàn)

結(jié)果指示了變量LnG 和LnE 及其一階差分未通過ADF 檢驗(yàn)，它們都是非平穩(wěn)時(shí)間序列?？墒?，二階差分變量在1%的顯著水平下通過ADF 檢驗(yàn)，說明LnG 和LnE 都是二階單整的。

2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

根據(jù)協(xié)整理論，兩個(gè)非平穩(wěn)變量之問的某種線性關(guān)系可能是平穩(wěn)的，表現(xiàn)為其殘差是平穩(wěn)序列，這樣兩個(gè)變量之問具有長(zhǎng)期協(xié)同變動(dòng)的均衡關(guān)系[9]。通過上面分析可知，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)變量LnG 與電力消費(fèi)變量LnE 之間滿足協(xié)整檢驗(yàn)前提。本文采用Engle-Granger 兩步檢驗(yàn)法，對(duì)LnG 與LnE 進(jìn)行了協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)。首先通過OLS 進(jìn)行協(xié)整回歸建立了協(xié)整回歸方程（見表2）；其次，對(duì)該方程中殘差u 序列進(jìn)行了平穩(wěn)性檢驗(yàn)。只有當(dāng)回歸方程的殘差為平穩(wěn)變量，并且變量之間存在協(xié)整關(guān)系時(shí)，線性回歸才是真實(shí)的。殘差u 的平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果見表3。表3 中△殘差A(yù)DF 檢驗(yàn)值為-4.2914，小于1%顯著性水平下臨界值的-3.6463，指示了殘差u 序列為平穩(wěn)序列，LnG 與LnE 變量之間存在協(xié)整關(guān)系，它們之間具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，長(zhǎng)期協(xié)整方程為L(zhǎng)nG=-6.63535+1.94019LnE。

表2 協(xié)整方程

協(xié)整方程中的GDP 與電力消費(fèi)變量均為對(duì)數(shù)形式，因此協(xié)整方程的斜率實(shí)際代表了GDP 對(duì)電力消費(fèi)的彈性系數(shù)。由上述協(xié)整回歸方程可知，長(zhǎng)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力消費(fèi)之問具有很密切的相關(guān)性，而且R2 值為0.9788，F(xiàn) 值為1526.396，表明擬合優(yōu)度也很好。從回歸方程可以看出，電力消費(fèi)每增加1%，對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)1.94%。

表3 LnG 與LnE 的殘差A(yù)DF 單位根檢驗(yàn)

2.3 格蘭杰（Granger）因果檢驗(yàn)

在確定了LnG 與LnE 為平穩(wěn)序列，并且具有長(zhǎng)期均衡關(guān)系后，可以通過格蘭杰因果檢驗(yàn)確定LnG 與LnE 之間是否存在因果關(guān)系[10-11]。根據(jù)格蘭杰因果關(guān)系分析方法，首先確定了LnG 與LnE 兩個(gè)變量的模型，然后對(duì)原假設(shè)進(jìn)行了檢驗(yàn)。LnG 與LnE 之間格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果見表4。結(jié)果表明，LnG 是LnE 的格蘭杰原因。說明長(zhǎng)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是電力消費(fèi)增長(zhǎng)的原因。這是因?yàn)樵谖覈?guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展過程中，工業(yè)和建筑業(yè)的電力消費(fèi)一直處于高位，生活電力消費(fèi)和某些第三產(chǎn)業(yè)的電力消費(fèi)快速增長(zhǎng)（如圖4 所示），從而帶動(dòng)了電力消費(fèi)的快速增長(zhǎng)。

表4 LnY 與LnX 的Granger 因果關(guān)系檢驗(yàn)

3 結(jié)論

1978 年以來，我國(guó)電力消費(fèi)增長(zhǎng)很快，但是電力生產(chǎn)可以滿足電力消費(fèi)?；痣娤M(fèi)平均占電力總量的80%以上，同時(shí)風(fēng)電生產(chǎn)和消費(fèi)增長(zhǎng)最快，目前已經(jīng)居世界第一位。我國(guó)不同行業(yè)對(duì)電力消費(fèi)差別顯著，總的來說，改革開放以來，隨著人民生活水平的快速提高，居民生活消費(fèi)行業(yè)對(duì)電力消費(fèi)需求逐年增加。改革開放以來，我國(guó)電力消費(fèi)增長(zhǎng)速度（平均為9.3%）與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度（GDP 增長(zhǎng)速度平均為9.6%）基本同步。對(duì)電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)兩個(gè)變量的協(xié)整與格蘭杰（Granger）因果關(guān)系分析表明，電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間具有均衡和協(xié)整關(guān)系，并且電力消費(fèi)增加是起因于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。