基于IPAT模型的青海省經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗分析

一、前言

青海省2007年的全省能源消費總量中，天然氣20.25億立方米，占比12.86%；[2]石油106.84萬噸，占比6.8%；水電961.78萬噸，占比42.57%；煤炭消費量為1006.02萬噸，占比37.77%。至2012年的天然氣消耗量比2007增長了1.9倍，達(dá)40億立方米，占比15.8%；石油增長1.16倍，達(dá)243萬噸，占比為7.2%；水電增長0.4倍，達(dá)264萬噸，占比37.6%；煤炭增長了1.32倍，達(dá)1321萬噸，占比39.4%。清潔能源消費（水電、天然氣等）在能源消耗結(jié)構(gòu)中所占份額正呈逐步增長趨勢。

2007年至2012年，青海省處于工業(yè)化加速階段，這一階段，工業(yè)化衍生出了新企業(yè)，同時也產(chǎn)生了新的能耗。至2010年，新企業(yè)中耗能超過萬噸的有9家，占60%的比例，全年的總產(chǎn)值為129.2億元，占超過萬噸企業(yè)的總產(chǎn)值的15.1%；能耗總量有132萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占比為11.4%。[2]工業(yè)的增速相伴而生的是能耗的增加，隨生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，能耗總量也有所增長。因此，工業(yè)帶動經(jīng)濟(jì)增長是青海省能源消費總量增長的主要原因。

近年來，一方面出自國家政策的保護(hù)，另一方面，源于青海省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的發(fā)展，青海省愈發(fā)注重資源能源的有效利用，重視提高能源利用率和生態(tài)的有效保護(hù)。本文旨在借助IPAT模型，研究能耗與GDP之間的關(guān)系，促進(jìn)青海省的經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

二、理論模型

巴里·凱門勒、保羅·拉夫·埃利希和JP·霍爾德共同于20世紀(jì)70年代提出了IPAT模型，其認(rèn)為能夠影響行為（Impact）的環(huán)境因素主要包含富裕程度（Affluence）、技術(shù)水平（Technology）和人口（Population），由此建立著名的IPAT模型的恒等式：I=P×A×T。此模型在得到實踐及理論的雙重證實后，成為研究經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗的經(jīng)典模型[3]。

本文主要研究的問題為能耗，故可以將公式表示為：

能耗總量＝P×（GDP/人口）×（能源消耗總量/GDP），即：

令T＝I/GDP，式（2）可轉(zhuǎn)化為I=GDP×T，GDP簡寫為G，則有：

式（3）中，G表示國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP；T表示單位GDP的能源消耗。

顯然，如果單位GDP隨GDP線性增長，那么能源資源的消耗將趨明顯，所以，要想降低環(huán)境壓力，必須依靠技術(shù)節(jié)能手段才能使單位GDP的消耗有效降低。

由式（3），假設(shè)基年的GDP為G0，GDP的增長率為g，單位GDP能源消耗降低率為t，單位GDP能源消耗為T0，那么第n年的GDP表達(dá)為：

能耗表達(dá)：

將式（4），（5）代入式（3），則第n年的能源消耗為：

由（7）可知，如果要求能耗逐年降低，則：

由（8）可得單位GDP能耗年變動（降低、增加或不變率）的臨界值為：

在經(jīng)濟(jì)不斷運行過程中，如果t＜tk，則可說明能耗趨于逐年上升；如果t=tk，則表明能耗不變；如果t＞tk，則表明能耗在逐年下降。

三、數(shù)據(jù)選擇及計算

文中主要數(shù)據(jù)包括GDP和能源消耗總量。選取了2007—2018年的數(shù)據(jù)做為依據(jù)。如表3.1所示。

以青海省所選時間段初年2006年為基年，對各年GDP進(jìn)行計算，計算所選時間內(nèi)青海省GDP增速和單位GDP能耗量，將由計算所得的單位GDP能耗降低率t值、臨界值tk以及差值列表進(jìn)行對比，見表3.1.

表3.1 青海省2007年—2018年能耗與GDP增長情況

四、實證分析

將青海省2007－2018年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境狀況g值，tk值，t值作縱向比較分析，如圖4.1所示。

圖4.1 青海省2007-2018年g值、tk值、t值的比較圖

根據(jù)圖4.1的計算以及比較結(jié)果可知，青海省2007年—2018年，t－tk＜0，即t＜tk，表示青海省在這十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，造成能源消耗狀況惡化。tk的整體變化與GDP增長同步，但g、tk、t三者起伏較大，t值始終在tk值以下，可見其屬粗放型增長，即依靠改進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)的減輕環(huán)境的效用遠(yuǎn)低于由經(jīng)濟(jì)增長使環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷。

根據(jù)圖4.1分析可知，2007—2013年單位GDP能源消耗降低率t與其臨界值tk之間差距較大，表明能耗狀況在此間并不樂觀。而2013年之后，t和tk之間的間隔不斷縮減，2016年近乎趨于接近。按照這一走勢，在之后的年份，未來單位GDP能耗的降低率達(dá)到臨界值的可能性極大（t＜tk），出現(xiàn)能源消耗狀況好轉(zhuǎn)。[1]圖4.1表明，伴隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長作用于環(huán)境的效果，出現(xiàn)出了好轉(zhuǎn)的趨勢，證明這一時間段實施的環(huán)保政策有了一定的成效，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境都在趨于更好地方向發(fā)展。因此，雖當(dāng)前情況還未非常樂觀，但若可延續(xù)此種發(fā)展趨勢，能源消耗狀況好轉(zhuǎn)將是必然趨勢。