我國(guó)省際火電能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效率評(píng)價(jià)研究

丁 晗，陳守海，馮連勇

(中國(guó)石油大學(xué)(北京)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京市昌平區(qū)，102249)

0 引言

在能源減碳不斷發(fā)力的當(dāng)下，電能作為重要的終端能源，不僅與能源消費(fèi)緊密聯(lián)系，而且對(duì)全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有強(qiáng)勁的促進(jìn)作用。我國(guó)是世界上最大的電力能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，目前依然以火力發(fā)電為主、水力發(fā)電為輔，光伏、風(fēng)力、核能等大多處于輔助和測(cè)試階段[1]。據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)火力發(fā)電量為57 702.7億kW·h，同比增長(zhǎng)8.4%，約為我國(guó)全社會(huì)發(fā)電量的71.13%。近年來我國(guó)火電(約90%是煤電)的二氧化碳排放量占全國(guó)總排放量43%，是二氧化碳排放的最大單一來源，約占社會(huì)總排放量的50%[2]。在如此龐大的火電生產(chǎn)態(tài)勢(shì)中，低碳之路困難重重。隨著煤炭供需持續(xù)偏緊和能耗“雙控”政策的落實(shí)，煤炭消費(fèi)量在逐漸下降。但由于國(guó)際環(huán)境復(fù)雜、替代能源發(fā)電出力不足，限制火力發(fā)電反而出現(xiàn)拉閘限電、工廠停工等現(xiàn)象。可見，我國(guó)要走低碳之路，首先要改變火力發(fā)電高碳低能效的現(xiàn)狀。火力發(fā)電能耗大、污染性強(qiáng)，在如此嚴(yán)峻的降碳政策下，火力發(fā)電利用效率不高和浪費(fèi)的問題仍然存在。電力行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，迫切需要提高電力能源效率、實(shí)現(xiàn)清潔用電。因此，筆者以DEA模型衡量火電、能源和經(jīng)濟(jì)三者的投入產(chǎn)出關(guān)系，評(píng)估省際火電能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效率，針對(duì)性地提出優(yōu)化政策。

目前許多學(xué)者對(duì)我國(guó)能源效率做過大量研究。關(guān)偉[3]測(cè)算遼寧省各地級(jí)市的能源效率值情況，得出遼寧省突破能源困局的重要途徑是提高能源效率；吳江[4]測(cè)算了我國(guó)30個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)2005-2015年的全要素能源效率；楊宇[5]通過DEA-ESDA模型對(duì)1990年、2000年和2010年我國(guó)各省(自治區(qū)、直轄市)能源效率進(jìn)行分析，并探索其空間集聚狀態(tài)以及冷熱點(diǎn)區(qū)域格局的演化；黃德春[6]運(yùn)用三階段DEA模型分析了我國(guó)29個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)2009年的能源效率，利用純技術(shù)效率和規(guī)模效率的數(shù)值來分析能源效率，同時(shí)加入環(huán)境變量來分析完善計(jì)算結(jié)果；邵留國(guó)[7]基于方向距離函數(shù)模型，對(duì)我國(guó)2007-2013年火電產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率進(jìn)行評(píng)估；王喜平等[8]以發(fā)電煤耗量、供電煤耗量、發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)和發(fā)電廠用電率作為投入變量，以發(fā)電量、用電量作為產(chǎn)出變量，對(duì)我國(guó)2001-2008年電力行業(yè)能源利用效率進(jìn)行分解分析。盡管上述文獻(xiàn)已經(jīng)對(duì)我國(guó)能源系統(tǒng)、電力行業(yè)做了細(xì)致的分析和效率評(píng)價(jià)，但是鮮少有研究將環(huán)境成本考慮在內(nèi)，僅對(duì)火電能源系統(tǒng)進(jìn)行了效率評(píng)價(jià)。全球低碳化進(jìn)程中，電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型化進(jìn)程亟不可待，以火電為主的發(fā)電系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型的首要對(duì)象，然而當(dāng)下的技術(shù)難以支撐清潔能源完全替代火力發(fā)電；因此提高火電能源效率是當(dāng)下突破能源困境的有力手段。筆者以我國(guó)30個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的火電能源系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法和DEAP軟件對(duì)各地區(qū)的火電能源消耗效率進(jìn)行更深入地評(píng)估分析，將考慮經(jīng)濟(jì)與環(huán)境指標(biāo)，針對(duì)性地為各地區(qū)提高火電能源利用過程提供決策依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析BCC模型與數(shù)據(jù)

1.1 BCC模型介紹

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是一種基于被評(píng)價(jià)對(duì)象間相對(duì)比較的非參數(shù)技術(shù)效率分析方法[9]。DEA適用范圍廣，在分析多投入多產(chǎn)出的情況時(shí)具有特殊的優(yōu)勢(shì)且作為非參數(shù)模型無需考慮具體生產(chǎn)函數(shù)形式，評(píng)價(jià)過程不受主觀因素的影響，可以計(jì)算決策單元的相對(duì)有效性。DEA分析方法中常用的模型有CCR模型和BCC模型。CCR模型在規(guī)模效益不變的假定下衡量各決策單元的技術(shù)效率，得出的效率值包含了規(guī)模效率的成分，稱之為綜合技術(shù)效率，但由于許多生產(chǎn)單位并沒有處于最優(yōu)的生產(chǎn)階段，CCR模型的假定在實(shí)際生產(chǎn)過程中難以成立，因此提出了基于規(guī)模收益可變前提下的BCC模型來衡量DMU(決策單元)的綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率，且純技術(shù)效率排除了規(guī)模的影響。此外，BCC模型可以同時(shí)評(píng)價(jià)決策單元所處的規(guī)模報(bào)酬階段，也可判斷評(píng)價(jià)的決策單元綜合效率低的原因[10]。因此筆者選取BCC模型(VRS徑向DEA模型)進(jìn)行系統(tǒng)的效率評(píng)價(jià)，BCC初始模型建立如下。

評(píng)價(jià)30個(gè)省級(jí)DMU的綜合效率，記為DMUj(j=1，2，…，30)；每個(gè)DMU有3種投入(本研究包括環(huán)境成本、標(biāo)煤消耗量和火電裝機(jī)容量)，記為xi(i=1，2，3)，投入的權(quán)重表示為vi(i=1，2，3)；有2種產(chǎn)出(本研究包括GDP和火力發(fā)電量)，記為yz(z=1，2)，產(chǎn)出的權(quán)重表示為uz(z=1，2)。模型確定的權(quán)重u和v都是對(duì)當(dāng)前DMU最有利的。當(dāng)前被測(cè)量的DMU記為DMUk，其投入產(chǎn)出比hk為：

(1)

附加約束條件，所有DMU采用上述權(quán)重得出的效率值θn限定在[0，1]的區(qū)間內(nèi)，即

(2)

筆者聯(lián)系實(shí)際選取BCC模型(VRS徑向DEA模型)進(jìn)行系統(tǒng)的效率評(píng)價(jià)。通過求解DMU的效率θ來判斷各省效率是否達(dá)到最優(yōu)。其約束條件如下：

式中：θ——DMU 的效率；

λj——各省的權(quán)重組合，通過對(duì)30個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)按照不同權(quán)重比例進(jìn)行產(chǎn)出或投入要素的加總可以幫助計(jì)算出需要評(píng)價(jià)地區(qū)的效率，λ≥0；

yzj——第j個(gè)DMU的第z種產(chǎn)出要素；

xij——第j個(gè)DMU的第i種投入。

以上約束條件的含義是在產(chǎn)出不小于第k個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的條件下，要盡可能少的投入要素，并以此得到第k個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的效率θ。若θ=1，則說明無法通過權(quán)重組合使得產(chǎn)出不減少的情況下減少投入，即該省級(jí)的效率達(dá)到最優(yōu)。

選取非導(dǎo)向投入優(yōu)先的徑向DEA模型評(píng)估火電能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的效率?；鹆Πl(fā)電最直觀地產(chǎn)出為火力發(fā)電量，而電力用于社會(huì)生產(chǎn)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，由此選取經(jīng)濟(jì)的量化指標(biāo)GDP和火力發(fā)電量為產(chǎn)出指標(biāo)。輸入變量側(cè)重于發(fā)電側(cè)的能源投入，即火電廠所消耗的各種能源，由于火電廠并非使用單一能源發(fā)電，不同能源間的投入比較需要有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，因此將各種能源消耗量折合為標(biāo)煤消耗量來代表能源投入量?；鹆Πl(fā)電過程中排出大量有害氣體，由此引起了不小的環(huán)境污染損失，帶來環(huán)境外部性損失不可忽視，火電行業(yè)應(yīng)該承擔(dān)其成本。故筆者選取火力發(fā)電耗煤量、裝機(jī)容量和污染物的環(huán)境價(jià)值為投入指標(biāo)，生產(chǎn)電力量和GDP為產(chǎn)出指標(biāo)，具體如表1所示。

1.2 數(shù)據(jù)來源

由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)間上的滯后性，筆者選取2020年的省際數(shù)據(jù)進(jìn)行效率評(píng)價(jià)。其中火力發(fā)電煤耗量、裝機(jī)容量來源于《我國(guó)電力統(tǒng)計(jì)年鑒》和Wind數(shù)據(jù)庫(kù)，社會(huì)火力發(fā)電量和GDP數(shù)據(jù)來自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?；痣姀S燃煤發(fā)電過程中排放大量煙塵、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染氣體和粉煤灰、爐渣等固定污染物[11]，其排放造成的環(huán)境成本無法直接獲取數(shù)據(jù)，通常情況下選取防護(hù)費(fèi)用作為間接評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。筆者以石灰石脫硫工藝產(chǎn)生的費(fèi)用估算SO2的環(huán)境成本[12]。世界觀察研究所指出，發(fā)展中國(guó)家的減碳成本為5～10美元/t，疊加我國(guó)嚴(yán)格的“雙碳”政策帶來的碳排放成本上升的效益后，以0.132元/kg核算CO2排放的環(huán)境成本。其他污染物環(huán)境成本參照總量排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)界定。借鑒白連勇等[13]通過《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)火電行業(yè)減排污染物的環(huán)境成本標(biāo)準(zhǔn)估算結(jié)果折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的污染物排放量，由此計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)見表2，各項(xiàng)指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)見表3。

表2 火電廠燃燒1 t標(biāo)準(zhǔn)煤排放出的主要污染物排放量及環(huán)境成本

表3 各省(自治區(qū)、直轄市)投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)值

2 基于DEAP軟件的省際火力能源效率分析

借助DEAP軟件縱向分析省際火力能源相關(guān)投入產(chǎn)出，并從效率和松弛變量?jī)煞矫鎸?duì)績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，得出火電能源效率情況。測(cè)算的相關(guān)指標(biāo)結(jié)果值見表4，其中純技術(shù)效率為1.000代表技術(shù)有效，表示該生產(chǎn)單元技術(shù)水平已達(dá)最優(yōu)。規(guī)模效率為1.000代表規(guī)模有效，是指決策單元處于規(guī)模收益由遞增到遞減的交界處，投入產(chǎn)出為最優(yōu)配置。綜合效率為純技術(shù)效率與規(guī)模效率的乘積，當(dāng)純技術(shù)和規(guī)模同時(shí)有效則DEA有效，即綜合效率為1.000時(shí)決策單元到達(dá)生產(chǎn)前沿面。結(jié)果顯示只有北京、內(nèi)蒙古、江西和新疆為DEA有效。其余省(自治區(qū)、直轄市)火力發(fā)電的能源利用效率沒用達(dá)到最優(yōu)，其中各省的純技術(shù)效率數(shù)值并不相同，有些省(自治區(qū)、直轄市)低至0.650，有的省(自治區(qū)、直轄市)高達(dá)0.990。規(guī)模收益分別有規(guī)模報(bào)酬遞增、不變、遞減3種狀態(tài)。此結(jié)果說明了各省(自治區(qū)、直轄市)的火電能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的效率未到最優(yōu)的原因各不相同，后續(xù)進(jìn)一步討論分析。

表4 2020年我國(guó)省際能源利用效率

3 各地區(qū)火電能源效率及改進(jìn)方向分析

3.1 火電能源效率分析

各省(自治區(qū)、直轄市)綜合效率雷達(dá)分布如圖1所示。

圖1 各省(自治區(qū)、直轄市)綜合效率雷達(dá)分布

在煤炭工業(yè)“十三五”規(guī)劃中，北京市煤炭生產(chǎn)全部退出。由于北京電力主要由外調(diào)輸入，其用于火力發(fā)電的能源并不多，且北京市科技發(fā)展水平高，高技術(shù)資源向其傾斜，因此對(duì)于能源效率在當(dāng)前的數(shù)據(jù)分析下達(dá)到了最優(yōu)。新疆、江西地區(qū)也達(dá)到了DEA有效，說明其投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)到達(dá)了生產(chǎn)前沿面。筆者結(jié)合《煤炭工業(yè)“十三五”規(guī)劃》所劃分的東、中、西部地區(qū)宏觀分析不同區(qū)域的綜合效率，根據(jù)地區(qū)探討各省(自治區(qū)、直轄市)火電能源利用效率未達(dá)最優(yōu)的原因。

3.1.1 火電綜合效率層面分析

首先在DEA無效的省(自治區(qū)、直轄市)里，云南、貴州的綜合效率低下，規(guī)模收益狀態(tài)為遞增，純技術(shù)效率相比規(guī)模效率來說更低。云貴地區(qū)位于我國(guó)西南部，地形崎嶇，規(guī)模方面處于規(guī)模收益遞增的狀態(tài)，所以這2個(gè)省增加要素投入可以獲取更高比例的收益，同時(shí)云貴地區(qū)純技術(shù)效率是制約綜合效率低下的主要原因。說明在能源利用方面火電廠需要改變技術(shù)、增加投入，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以期增加產(chǎn)出。云南和貴州火電系統(tǒng)綜合效率低下的原因并不一樣；煤炭產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)致煤炭供應(yīng)緊張局面加劇，云南省能源生產(chǎn)量少于消費(fèi)量，煤炭缺口4000萬t/a，無法滿足日益增長(zhǎng)的能源消費(fèi)需求，每年都需要從省外調(diào)入一定數(shù)量的原煤，云南已成為能源輸入型省份。而隨著國(guó)家供給側(cè)改革和2017年煤炭去產(chǎn)能政策的實(shí)施，擔(dān)任云南煤炭主要供應(yīng)來源的貴州實(shí)施了嚴(yán)格的煤炭封關(guān)措施[14]，因此云南火力發(fā)電沒有達(dá)到最優(yōu)的生產(chǎn)規(guī)模，規(guī)模無效，且技術(shù)層面的純技術(shù)效率低至0.65，火電廠能源技術(shù)管理需要進(jìn)一步加強(qiáng)。與之區(qū)別的貴州地區(qū)煤炭資源豐富，規(guī)模效率略高于云南地區(qū)，火力發(fā)電技術(shù)是制約火力發(fā)電綜合效率低的主要因素。

上海、吉林、遼寧、黑龍江、河南、重慶、甘肅的火電綜合效率均低于0.8，這些地區(qū)的火電技術(shù)效率是制約綜合效率的主要因素，說明火電廠的現(xiàn)有技術(shù)水平還有很大的提升空間。青海、廣東的火電綜合效率同樣低于0.8，原因是火電規(guī)模效率過低，這說明該地區(qū)后續(xù)需要從火電規(guī)模大小的角度調(diào)整能源投入，以此提升火電利用效率。

3.1.2 地區(qū)層面分析

將DEA無效的省(自治區(qū)、直轄市)按地區(qū)分類為華北、華東，其中華北包括天津、山西、河北，華東包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東。電力生產(chǎn)過程中，電廠規(guī)模起主導(dǎo)性作用。我國(guó)華東、華北地區(qū)的火力發(fā)電量占全國(guó)的50%以上，火電企業(yè)規(guī)模大，地區(qū)發(fā)展水平高，擁有較高端設(shè)備，能高效地將原煤或其他能源轉(zhuǎn)換成電力，因此華北和華東地區(qū)的綜合效率普遍偏高[15]。值得一提的是，河北是火力發(fā)電使用燃?xì)饬孔疃嗟氖》?。天津?qū)儆谝?guī)模報(bào)酬遞增的非DEA 有效，說明仍處于可發(fā)展階段，可以通過加大能源投入促進(jìn)火電廠發(fā)電效率提高，但純技術(shù)效率更低是制約綜合效率提升的主要因素。江蘇和山東則為規(guī)模報(bào)酬遞減的非DEA有效，且技術(shù)效率已達(dá)最優(yōu)，說明規(guī)模配置不當(dāng)，加大投入只會(huì)讓產(chǎn)出越來越少；且山東是我國(guó)發(fā)電使用煤氣量排名前三的省份，這種情況應(yīng)該及時(shí)調(diào)整火電廠規(guī)模與投入能源的配比，避免效率進(jìn)一步低下導(dǎo)致資源浪費(fèi)。浙江屬于規(guī)模報(bào)酬遞減的階段且純技術(shù)效率相對(duì)低，說明此時(shí)不能純粹加大投入更應(yīng)該提升技術(shù)水平。山西、上海、安徽效率低下的主要原因仍是火電技術(shù)層面，且規(guī)模報(bào)酬遞減，說明不能依靠加大投入來獲取經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，需要技術(shù)創(chuàng)新。而福建省的火電技術(shù)效率已達(dá)最優(yōu)，處于火電規(guī)模遞減階段，此時(shí)應(yīng)該調(diào)整投入比例，不能盲目增加能源投入。

東北地區(qū)大部分火電規(guī)模效益是遞增的，這主要是因?yàn)闁|北地區(qū)凈調(diào)入煤炭占其消費(fèi)量的75%，大都依賴其他地區(qū)的調(diào)入。但東北地區(qū)電力冗余度超過了30%，東北的火電機(jī)組過剩，新能源消納中的棄風(fēng)棄光問題嚴(yán)重，棄風(fēng)率高達(dá)60%，嚴(yán)重制約了火電機(jī)組運(yùn)營(yíng)[16]，技術(shù)層面是造成東北三省火電效率低下的主要原因。因此需要進(jìn)行火電技術(shù)變革，提升機(jī)組的靈活性。

西部地區(qū)與東北地區(qū)在火電規(guī)模特征上有所區(qū)別?？傮w上西部地區(qū)煤炭產(chǎn)量23.1 億t，占全國(guó)的59.2%，煤炭消費(fèi)量 14.5 億t，占全國(guó)的35.1%。西部省(自治區(qū))多呈現(xiàn)火電規(guī)模效率較高的規(guī)模報(bào)酬遞增狀態(tài)，與之相比其火電技術(shù)效率更低，導(dǎo)致火電綜合效率不高，因此改變火電技術(shù)層面的問題才是重中之重。重慶的火電規(guī)模效率0.978，為火電規(guī)模收益遞增的發(fā)展階段，說明還可以適當(dāng)增加火力發(fā)電能源投入，提高產(chǎn)出收益，火電規(guī)模效率很高，但是火電技術(shù)效率低下為0.812，這是制約重慶火電能源利用率不高的主要原因。陜西、甘肅、寧夏等西北地區(qū)中、陜西作為重點(diǎn)建設(shè)省其煤炭等能源充裕，可以滿足自身需要，在DEA測(cè)算火電規(guī)模效率中均處于較高的效率水平，火電規(guī)模方面適當(dāng)調(diào)整即可，火電技術(shù)層面仍需要加大投資以提高技術(shù)水平。值得一提的是，西部偏北地區(qū)各省(自治區(qū))的火電廠技術(shù)層面有很大的進(jìn)步空間，應(yīng)該增加對(duì)火電技術(shù)進(jìn)步方面的投入以提升火電綜合效率。青海地區(qū)較為特殊，達(dá)到了火電技術(shù)有效，但火電規(guī)模效率處于遞增階段，為0.554，在所有省(自治區(qū)、直轄市)中火電規(guī)模效率最低，說明在生產(chǎn)規(guī)模層面還有很大的調(diào)整空間，與其資源稟賦有關(guān)，青海的煤炭資源相對(duì)貧乏且分布不均衡，總體勘探程度較低。

3.2 改進(jìn)分析

上述指標(biāo)值雖然可以評(píng)價(jià)決策單元的火電技術(shù)和規(guī)模是否有效，但是無法進(jìn)一步找出其無效的原因，因此需要進(jìn)行松弛變量分析。2020年我國(guó)30省(自治區(qū)、直轄市)能源投入冗余和產(chǎn)出不足的具體指標(biāo)結(jié)果如表5所示。根據(jù)DEA的前沿理論，當(dāng)投入指標(biāo)的松弛變量值不為0時(shí)，表示投入冗余；當(dāng)產(chǎn)出指標(biāo)的松弛變量值不為0時(shí)，說明產(chǎn)出不足。松馳變量S-表示減少多少投入時(shí)可達(dá)到目標(biāo)效率，松馳變量S+表示增加多少產(chǎn)出時(shí)可達(dá)到目標(biāo)效率。 由表5可知，以山西省為例，要達(dá)到效率最優(yōu)，需要減少投入標(biāo)煤2 516.527萬t，減少投入環(huán)境成本1 099 623.329萬元。

表5 2020年我國(guó)30省(自治區(qū)、直轄市)能源投入冗余和產(chǎn)出不足

從投入側(cè)指標(biāo)觀察，有10個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的投入存在相對(duì)冗余，不同地區(qū)的冗余指標(biāo)并不一樣。其中山西、貴州、吉林、黑龍江和寧夏等能源環(huán)境投入冗余相當(dāng)大，其中遼寧是我國(guó)火電用燃料油最多的省份。過多的煤炭等能源投入不僅沒有使發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)的期望產(chǎn)出有所增加，反而使非期望產(chǎn)出如污染氣體排放量大量增加，導(dǎo)致環(huán)境治理成本上升。說明此時(shí)缺乏有效的技術(shù)管理，盲目認(rèn)為多投入必定多產(chǎn)出，不僅導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)，而且使得污染治理成本增加。

重慶、上海、山西、湖南和云南在能源投入及環(huán)境投入都有冗余，上海是使用柴油火力發(fā)電最多的省份，湖南在使用燃料油進(jìn)行火力發(fā)電的省份中位列第二。說明這幾個(gè)省(直轄市)的火電技術(shù)亟待提高，以此提高能源利用效率和降低環(huán)境治理成本。

產(chǎn)出側(cè)指標(biāo)方面，吉林、黑龍江、貴州、甘肅和寧夏的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面存在較大的松弛量，表明這些地區(qū)的能源投入并沒有帶來最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益，需要改革技術(shù)，提高火電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，通過運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整盡量減少各種損失，以提高發(fā)電效率，提高能源利用水平。

吉林、甘肅、貴州、寧夏、黑龍江能源投入冗余、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不足，說明資源投入被極大浪費(fèi)，沒有發(fā)揮相應(yīng)價(jià)值，基本與火電綜合效率的評(píng)估結(jié)果一致。這些省(自治區(qū))的火電規(guī)模效率都比較高，有著較為豐富的能源，但是火電技術(shù)效率普遍偏低，加大能源投入并不會(huì)帶來高倍的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，應(yīng)該優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)水平、管理模式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以期通過技術(shù)效率的提高充分利用投入要素，獲得最優(yōu)產(chǎn)出。

火電裝機(jī)量方面，2020年各省(自治區(qū)、直轄市)在此投入指標(biāo)中沒有體現(xiàn)冗余。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的改變，大力發(fā)展清潔可再生能源發(fā)電。各省紛紛淘汰落后機(jī)組，“瘦身”提速，減少火電廠數(shù)量，同時(shí)擴(kuò)大火電廠規(guī)模，通過政策引導(dǎo)火電企業(yè)間的合并重組，形成一批大容量、高參數(shù)，更能發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益的大型火電廠[17]。

4 結(jié)論與建議

以 2020年各省(自治區(qū)、直轄市)用于火力發(fā)電的能源數(shù)據(jù)，運(yùn)用 DEA 模型對(duì)其效率進(jìn)行了測(cè)算得出：各地能源效率有較大差距，且均有進(jìn)步空間，從規(guī)模效益來看，各地狀況不同，對(duì)處于規(guī)模收益遞增階段的地區(qū)，提升能源效率的一個(gè)有效途徑就是增加資源投入。煤炭資源豐富的地區(qū)存在著較大的能源投入冗余，節(jié)能潛力巨大可重點(diǎn)進(jìn)行資源調(diào)配，因而也是今后一段時(shí)期節(jié)能降耗的重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象。基于以上實(shí)證分析結(jié)果，提出以下兩點(diǎn)建議。

(1)提高火電技術(shù)效率，加快火力發(fā)電技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的主導(dǎo)作用。大力推廣高效節(jié)能減排技術(shù)，重視脫硫技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等發(fā)展。在設(shè)備源頭進(jìn)行改進(jìn)，大力發(fā)展超臨界、超超臨界等高參數(shù)大容量火電機(jī)組，用大型燃煤發(fā)電機(jī)組代替小機(jī)組，淘汰落后產(chǎn)能；加強(qiáng)管理，推動(dòng)科技創(chuàng)新與應(yīng)用，火電能源轉(zhuǎn)型不僅需要加大研發(fā)投入，更要注重科技成果轉(zhuǎn)化。引進(jìn)新技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)充分注意挖掘現(xiàn)有全部潛力和努力改善自身效率，同時(shí)達(dá)到火電技術(shù)效率提升和火電技術(shù)進(jìn)步改善。

(2)因地制宜地調(diào)整投入規(guī)模，針對(duì)各地要素投入產(chǎn)出冗余量進(jìn)行合理調(diào)整，對(duì)于規(guī)模收益遞增的地區(qū)要加大投入，獲得高倍產(chǎn)出，促進(jìn)我國(guó)火力發(fā)電能效穩(wěn)定提高。鼓勵(lì)其他發(fā)電方式加快發(fā)展，提高綜合發(fā)電水平，優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。大力發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能、核電等其他符合資源與環(huán)境需求的發(fā)電方式。