中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗驅(qū)動因素的時空差異特征

鄒樂,曹俐

(上海海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 上海 201306)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,能源消費(fèi)需求日益增長,而能源過度消費(fèi)導(dǎo)致的能源短缺和環(huán)境污染等問題逐漸成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。2020年9月,國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話,提出“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！薄笆奈濉币?guī)劃明確提出推進(jìn)能源革命和加快節(jié)能減排進(jìn)程?！?060”雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和節(jié)能減排進(jìn)程的推進(jìn)均須以控制能源消耗、提高能源效率和發(fā)展清潔能源等為基礎(chǔ)[1]。海洋交通運(yùn)輸業(yè)是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè),也是能源消耗最多的海洋產(chǎn)業(yè)之一,深入研究海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗情況,進(jìn)一步探究海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的驅(qū)動因素及其時空差異,對因地制宜地有效開展海洋交通運(yùn)輸業(yè)的節(jié)能減排工作以及推進(jìn)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

目前關(guān)于交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗方面的研究主要涉及能源消耗量的測算、能源消耗的影響因素以及能源強(qiáng)度和能源效率。①能源消耗量的測算。賈順平等[2]基于不同類型交通工具的能源消耗構(gòu)建測算模型,計算2002—2007年我國交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量,發(fā)現(xiàn)我國交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗在全部終端能源消耗中的占比較低,但增速超過眾多歐美發(fā)達(dá)國家,節(jié)能減排形勢依舊嚴(yán)峻;邢輝等[3]采用自下而上的方式,基于運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量構(gòu)建能源消耗量測算模型,計算2001—2013年我國水路交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量,發(fā)現(xiàn)我國水路交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量呈逐年增長的趨勢,年均增長率超過7%,其中內(nèi)河與沿海運(yùn)輸業(yè)的能源消耗增速較快;由于區(qū)域發(fā)展水平不同,各地交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗也會出現(xiàn)差異[4],武旭等[5]基于區(qū)域異質(zhì)性建立交通運(yùn)輸能源消耗綜合評價體系,研究不同區(qū)域的交通運(yùn)輸能源消耗并劃分5個層次,揭示能源消耗的地區(qū)差異性。②能源消耗的影響因素。Ming 等[6]采用LMDI分解法,研究我國交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗與影響因素之間的關(guān)系,提出運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量代表的運(yùn)輸活動效應(yīng)是能源消耗增長的最重要因素,而能源強(qiáng)度效應(yīng)在降低能源消耗方面發(fā)揮主導(dǎo)作用;王瑞軍等[7]引入運(yùn)輸結(jié)構(gòu)因素,采用完全分解模型研究貨物運(yùn)輸能源消耗的影響因素,提出運(yùn)輸量增長是能源消耗增長的最主要因素,而運(yùn)輸結(jié)構(gòu)效應(yīng)受能源強(qiáng)度的影響,對于能源強(qiáng)度高的運(yùn)輸方式,其市場份額的擴(kuò)大將加劇能源消耗。③能源強(qiáng)度和能源效率。對交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗量的測算及其影響因素的研究為降低能源強(qiáng)度和提高能源效率進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排奠定良好基礎(chǔ)。魏慶琦等[8]通過VEC模型研究我國交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)對其能源強(qiáng)度的影響,提出交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有利于降低能源強(qiáng)度;宋震等[9]采用隨機(jī)前沿模型,研究1995—2012年我國各地交通運(yùn)輸業(yè)的能源效率及其影響因素,提出能源效率總體呈W 形波動上升的趨勢,人力資本、工業(yè)化進(jìn)程和對外開放程度是促進(jìn)能源效率提高的主要因素;侯建朝等[10]對1997—2016年我國交通運(yùn)輸業(yè)的全要素能源效率及其影響因素進(jìn)行實(shí)證分析,提出提高技術(shù)效率和電力消費(fèi)占比有助于提高能源效率;雖然提高能源效率在一定程度上有助于降低能源消耗,但其有效性可能受到回彈效應(yīng)的影響[11],即能源效率的提高會通過降低能源成本等方式反而增加能源消耗量[12];Wang等[13]和Lin等[14]分別構(gòu)建LA-AIDS 模型,研究回彈效應(yīng)對我國客運(yùn)交通運(yùn)輸能源消耗的影響,提出我國客運(yùn)交通運(yùn)輸能源消耗中存在回彈效應(yīng),其部分抵消能源效率提高帶來的能源消耗降低,而成品油定價機(jī)制是影響回彈效應(yīng)的重要因素。

目前關(guān)于運(yùn)輸效率對交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗影響的研究較少,同時在海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗方面也較少涉及影響效應(yīng)分解的研究。本研究以中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)為研究對象,收集并整理2001—2017 年的相關(guān)數(shù)據(jù),分別計算運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、能源消耗量和產(chǎn)業(yè)增加值;建立LMDI分解模型,分析能源強(qiáng)度效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)對海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的影響,并提出相應(yīng)建議。

1 運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、能源消耗量和產(chǎn)業(yè)增加值

以海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、能源消耗量和產(chǎn)業(yè)增加值為基礎(chǔ),分別分析海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的驅(qū)動因素。鑒于目前無法直接獲得各沿海地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù),本研究參考已有方法,通過構(gòu)建測算模型獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.1 運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量

海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量是指海洋交通運(yùn)輸?shù)呢浳镏亓炕蚵每腿舜闻c運(yùn)輸距離的乘積,反映單位時間內(nèi)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸總量。本研究通過折算系數(shù)將旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量,計算公式為:

式中:Sit表示沿海地區(qū)i于第t年海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量,即產(chǎn)業(yè)規(guī)模;Fit和Pit分別表示沿海地區(qū)i于第t年海洋貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量和海洋旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量;λ表示將海洋旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)化為海洋貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量的折算系數(shù)。

折算系數(shù)采用由中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所提供的0.125為參考值,海洋貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量和海洋旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量的數(shù)據(jù)來自《中國海洋統(tǒng)計年鑒》。

1.2 能源消耗量

海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量是指將海洋交通運(yùn)輸過程中消耗的各類能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)值。由于目前無法直接獲得各沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量數(shù)據(jù),參考董夢如等[15]的研究思路,選取各沿海地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)主要使用的原煤、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣6種能源,利用標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)將各類能源消耗量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量,而后通過海洋交通運(yùn)輸業(yè)與交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量比值折算海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量(標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量),計算公式為:

式中:Eit表示沿海地區(qū)i于第t年海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量;Eitk表示沿海地區(qū)i于第t年交通運(yùn)輸業(yè)對第k種能源的消耗量;βk表示將第k種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的參考系數(shù);Tit表示沿海地區(qū)i于第t年交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量。

交通運(yùn)輸業(yè)的各類能源消耗量和標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)來自《中國能源統(tǒng)計年鑒》,交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量來自《中國交通年鑒》。

1.3 產(chǎn)業(yè)增加值

海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值是指一定時期內(nèi)按照市場價格計算的海洋交通運(yùn)輸活動的最終經(jīng)濟(jì)成果。目前只能獲得全國海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值數(shù)據(jù),而無法獲得各沿海地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)?？紤]到同一時期內(nèi)各沿海地區(qū)的物價水平基本穩(wěn)定,海洋交通運(yùn)輸價格波動平穩(wěn),單位貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量產(chǎn)生的增加值差距較小,因此以各沿海地區(qū)與全國海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量比值為折算系數(shù),計算各沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值,計算公式為:

式中:Git表示沿海地區(qū)i于第t年海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值;Gt表示第t年全國海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值;St表示第t年全國海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量。

全國海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值均來自《中國海洋統(tǒng)計年鑒》。

2 LMDI分解模型

目前關(guān)于驅(qū)動因素的分解方法主要包括結(jié)構(gòu)分解法和指數(shù)分解法。與結(jié)構(gòu)分解法和其他指數(shù)分解法相比,指數(shù)分解法中的LMDI分解法具有分解可加性和結(jié)果無殘差的優(yōu)勢[16]。因此,本研究采用LMDI分解法研究海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的驅(qū)動因素。

將海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量進(jìn)行分解:

式中:EIit表示沿海地區(qū)i于第t年海洋交通運(yùn)輸業(yè)單位產(chǎn)業(yè)增加值的能源消耗量,即能源強(qiáng)度;GSit表示沿海地區(qū)i于第t年海洋交通運(yùn)輸業(yè)單位運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量的產(chǎn)業(yè)增加值,即運(yùn)輸效率。

計算海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量的年度變化量:

式中:ΔEi表示沿海地區(qū)i海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗量的年度變化量即總效應(yīng);ΔEei、ΔEgs和ΔEs分別表示能源強(qiáng)度效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)引起的能源消耗量的年度變化量。

參考Ang[17]和魯萬波等[18]的研究成果,采用對數(shù)平均權(quán)重分解法計算:

3 時空差異特征

3.1 時間差異

2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的影響效應(yīng)分解如表1所示。

表1 2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的影響效應(yīng)分解

續(xù)表1

(1)總效應(yīng)。2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗總量基本呈增長趨勢。其中:2001—2005年總效應(yīng)為正且基本遞增,可能是由于中國于2001年加入世界貿(mào)易組織,對外貿(mào)易的快速強(qiáng)勁發(fā)展催生對海洋交通運(yùn)輸業(yè)的需求,從而促進(jìn)能源消耗的增長;2008年總效應(yīng)轉(zhuǎn)為負(fù),主要是受全球金融危機(jī)影響,外貿(mào)經(jīng)濟(jì)受到?jīng)_擊,導(dǎo)致海洋交通運(yùn)輸業(yè)的整體運(yùn)輸量降低;隨著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,總效應(yīng)除2013年受經(jīng)濟(jì)減速影響再次為負(fù)外,其他年份均為正。

(2)能源強(qiáng)度效應(yīng)。2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源強(qiáng)度效應(yīng)為正負(fù)交替,累計貢獻(xiàn)值為正,累計貢獻(xiàn)率為16.97%,表明能源強(qiáng)度并未對能源消耗發(fā)揮較好的抑制作用,亟須通過改造升級船舶發(fā)動機(jī)、普及清潔能源和創(chuàng)新節(jié)源技術(shù)等方式,逐步提高能源效率和降低能源強(qiáng)度。

(3)運(yùn)輸效率效應(yīng)。2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸效率效應(yīng)基本為負(fù),累計貢獻(xiàn)值為負(fù),累計貢獻(xiàn)率為-21.80%,表明運(yùn)輸效率是能源消耗降低的主要驅(qū)動因素,提高運(yùn)輸效率可有效降低能源消耗。因此,可在運(yùn)輸效率方面持續(xù)發(fā)力,進(jìn)一步降低能源消耗。

(4)產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)。2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)基本為正,累計貢獻(xiàn)值為正,累計貢獻(xiàn)率為104.83%,表明產(chǎn)業(yè)規(guī)模是能源消耗增長的主要驅(qū)動因素。

將研究期劃分為2001—2017年、2008—2017年和2013—2017年3個時間段,分別分析影響效應(yīng)累計貢獻(xiàn)率的時間差異(圖1)。

圖1 各時間段影響效應(yīng)的累計貢獻(xiàn)率

(1)能源強(qiáng)度效應(yīng)。能源強(qiáng)度對能源消耗增長的驅(qū)動作用整體較弱,且在3個時間段內(nèi)呈波動狀態(tài),可能是回彈效應(yīng)削弱了能源強(qiáng)度對能源消耗的抑制作用。2013—2017年能源強(qiáng)度效應(yīng)的累計貢獻(xiàn)率轉(zhuǎn)為正,表明能源強(qiáng)度促進(jìn)能源消耗增長。因此,海洋交通運(yùn)輸業(yè)的節(jié)能減排須進(jìn)一步關(guān)注能源強(qiáng)度的影響。

(2)運(yùn)輸效率效應(yīng)。運(yùn)輸效率對能源消耗整體起到抑制作用,是能源消耗降低的主要驅(qū)動因素,且驅(qū)動作用逐漸增強(qiáng)。因此,須在優(yōu)化港口和船舶運(yùn)營以及提高單位運(yùn)輸工具運(yùn)能等方面繼續(xù)發(fā)力,持續(xù)提高運(yùn)輸效率,進(jìn)一步降低海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗。

(3)產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)規(guī)模代表海洋交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展規(guī)模,是能源消耗增長的主要驅(qū)動因素。3個時間段內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的累計貢獻(xiàn)率均為正且遞增,表明產(chǎn)業(yè)規(guī)模的粗放擴(kuò)張不僅抵消能源強(qiáng)度和運(yùn)輸效率對能源消耗的抑制作用,而且進(jìn)一步促進(jìn)能源消耗增長。因此,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn),海洋交通運(yùn)輸業(yè)須由高速低質(zhì)量發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)為綠色高質(zhì)量發(fā)展。

3.2 空間差異

將中國沿海地區(qū)劃分為環(huán)渤海地區(qū)、長三角地區(qū)和泛珠三角地區(qū),分別分析各驅(qū)動因素在上述地區(qū)的分解結(jié)果(表2)。

表2 2001—2017年三大地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的影響效應(yīng)分解

(1)能源強(qiáng)度效應(yīng)。環(huán)渤海地區(qū)的能源強(qiáng)度對能源消耗增長的驅(qū)動作用最強(qiáng);長三角地區(qū)中上海和江蘇的貢獻(xiàn)率為正,浙江的貢獻(xiàn)率為負(fù),且絕對值均較小,表明能源強(qiáng)度對能源消耗增長的驅(qū)動作用較弱;泛珠三角地區(qū)除海南的貢獻(xiàn)率為正,其他地區(qū)的貢獻(xiàn)率均為負(fù),表明能源強(qiáng)度相對有效地抵消能源消耗增長。

(2)運(yùn)輸效率效應(yīng)。三大地區(qū)的貢獻(xiàn)率均為負(fù),表明運(yùn)輸效率有效抑制能源消耗。其中,長三角地區(qū)和泛珠三角地區(qū)各地貢獻(xiàn)率的絕對值和差異均較小,而環(huán)渤海地區(qū)各地貢獻(xiàn)率的絕對值和差異均較大。

(3)產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)。環(huán)渤海地區(qū)各地貢獻(xiàn)率的差異較大;泛珠三角地區(qū)的貢獻(xiàn)率整體較高,表明其產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張對能源消耗增長的驅(qū)動作用較強(qiáng)。

綜上所述,能源強(qiáng)度效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)在環(huán)渤海地區(qū)、長三角地區(qū)和泛珠三角地區(qū)存在空間差異,這可能與各地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的節(jié)能減排政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度不同有關(guān)。

4 建議

本研究根據(jù)2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建測算模型,分別計算運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、能源消耗量和產(chǎn)業(yè)增加值;在此基礎(chǔ)上建立LMDI分解模型,分析能源強(qiáng)度效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)對海洋交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗的影響。結(jié)果表明,2001—2017年中國沿海地區(qū)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗總量基本呈增長趨勢,能源強(qiáng)度效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)在時間趨勢和空間分布上存在差異。

基于研究結(jié)果,本研究提出3項(xiàng)建議。①推廣節(jié)能減排技術(shù),發(fā)展清潔替代能源。政府、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)三方聯(lián)動,積極落實(shí)節(jié)能減排政策,推進(jìn)船舶節(jié)能改裝和航運(yùn)能源管理軟件應(yīng)用等工作,進(jìn)一步探索太陽能、燃料電池和氫能等綠色新能源在海洋交通運(yùn)輸業(yè)的替代應(yīng)用。②優(yōu)化航速和航線配船,持續(xù)提升運(yùn)營能力。航運(yùn)公司可從商業(yè)角度開展節(jié)能減排,降低成本和提高利潤。主要措施包括:根據(jù)船舶的功耗、載貨類型和途徑航線等信息,通過構(gòu)建航速優(yōu)化模型獲得最優(yōu)航速;根據(jù)貨運(yùn)量、合同時間、船舶類型和數(shù)量以及洋流特點(diǎn)等信息,優(yōu)化航線配船,提高運(yùn)輸效率。③政府政策引導(dǎo)支持,多措并舉形成合力。一方面,通過產(chǎn)業(yè)政策積極鼓勵和支持節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新,落實(shí)新技術(shù)和新能源在海洋交通運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用;另一方面,根據(jù)區(qū)域差異,因地制宜地完善能源價格體系,利用稅收激勵政策引導(dǎo)企業(yè)的節(jié)能減排工作,促進(jìn)海洋交通運(yùn)輸業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展。