山东省能源效率评价分析.docx

    山东省能源效率评价分析    王 雷1 田新民2（1．济南大学经济学院，山东济南 250022；2．上海交通大学安泰经济与管理学院，上海200052）Reference 为提高山东省能源效率，实现节能目标，需要把握当前的能源利用状况、能源效率变动的趋势以及能源效率变化的影响因素本文基于能源效率的内涵，在分析借鉴国内外现有的能源效率指标体系的基础上，结合山东省的能源环境实际情况与特点，构建了山东省能源效率评价指标体系，运用因子分析方法，对山东省能源效率进行分析并做出综合评价Keys 能源效率；评价指标体系；因子分析法F206：A一、山东省能源与环境现状及发展趋势分析（一）主要能源生产与消费1、能源生产结构山东以丰富的能源资源为依托，以满足省内发展需要为出发点，大力发展能源产业，一、二次能源产能和产量持续增长，成为全国重要的能源基地之一，原油产量占全国的1／3，煤炭产量占全国的6%，黄金、海盐产量居全国之首，但人均占有量仅是全国人均值的65%，世界人均值的1/3，居全国第11位图1表明，山东省一次能源生产总量逐年增加，能源生产结构维持以煤为主的基本格局，这是由我国能源资源中煤炭占绝对优势的客观条件决定的。

2008年原煤产量比上年降低0.3%，天然原油和发电量分别比上年增长3.6%和2. 4%新能源和可再生能源开发应用力度不断加大，新增风电装机容量15.4万千瓦，增长42. 6%2、能源消费结构图2，图3：从能源结构看，山东省主要消费的一次能源以原煤、原油为主煤炭在一次能源消费中占80%左右，火力发电装机占全省的93.9%，风电、核电、生物质发电仅占3.7%分产业看，第一产业终端能源消费占3. 09%，第二产业消费占77.0%，第三产业占12. 18%，居民生活消费占7. 73%3、能源利用效率山东省能源消费弹性总体呈现下降的趋势，且2006年-2008年都小于1，说明能源经济利用效率一直在提高，具体见图42000年至2008年，山东能源弹性消费系数为0. 94，而广东仅为0. 79，江苏为0.92，浙江为0.85，相对于发达地区而言，山东省的能源经济效率低下但有不断改善的趋势因为第二产业的能源经济利用效率提高的速度非常快，这也使得山东省的整个国民生产的能源经济利用效率有很大的提高，因此合理优化产业结构是提高能源经济利用效率的有效途径4、节能降耗由于冶金、化工和建材等高耗能工业的迅猛发展，山东万元GDP能耗一度呈上升趋势，2005年达到1. 28吨标准煤。

近几年，高度重视节能降耗，不断调整产业结构，2006、2007、2008年连续三年万元GDP能耗出现下降，2008年，山东万元GDP能耗为1.10吨标准煤，见图5正是由于传统高耗能工业的持续发展积累，山东经济结构明显偏重，工业能耗明显偏高全省工业能耗占全省能耗总量的80. 1%，其中，发电等十大高耗能行业能耗占全省能耗总量的比重近70%万元工业增加值能耗分别是第一、三产业的5.4倍和4.7倍2008年工业节能降耗力度加大十大高耗能行业增加值增长11.7%，比上年回落6.7个百分点重点考核的千户重点用能工业企业主要产品生产实现节能384.5万吨标准煤；千户重点企业填报的49项单位产品能耗指标中．下降的占93. 8%二）产业结构现状产业结构中高耗能的第二产业比重偏大，低耗能的第三产业比重偏小，见图6一个地区第一、第二和第三产业在产业结构中的比重直接影响着该地区能源效率的高低山东第三产业发展相对滞后，GDP增长过分依赖工业增长的拉动，结果工业比重持续上升，第三产业比重提升缓慢，比重一直偏低，对拉动万元GDP能耗下降的作用非常有限，一亏经济大省地位形成强烈反差三次产业结构得不到明显改善，是制约山东节能降耗工作进展的主要瓶颈之一。

目前，山东省已进入重化工业阶段，工业产业增加值增长速度快，且高耗能重化工业比重高，工业化仍以量的扩张为主，而低耗能的第三产业增加值占GDP的比重明显偏低，2008年，十大高耗能行业增加值比重高达47. 2%，而高科技产业产值仅为4118.2亿元，分别比广东、江苏少12812.5亿元和7694.1亿元这是山东能源效率低于全国平均水平的原因之一，见图7三）环境现状2000-2008年间山东省主要污染物排放量变化情况如图8所示，污染物中，全省废水排放量呈总体上升趋势，其中工业废水排放量呈波动上升状态，2008年，全省废水排放总量35. 89亿吨，比上年增长7. 38%其中工业废水排放量17. 70亿吨．占49. 3%全省S02和烟尘排放量呈波动下降状态，2008年全省二氧化硫排放总量169. 19万吨，比上年下降了7.15%，但仍居全国第一位，其中工业二氧化硫排放量146. 55万吨，占86. 6%工业固体废物产生量呈总体上升趋势2008年全省工业固体废物产生量12988.4万吨，比上每增长8. 83%，工业固体废物排放量0. 08万吨污染排放已经成为制约经济社会实现可持续发展的重要因素钢铁与焦化、造纸、建材、电力行业是山东省的支柱工业行业，同时也是二氧化硫、烟尘、粉尘及COD等污染物的产、排放大户，是造成山东省结构性污染的主要因素。

能源环境现状与发展趋势分析结论：一是万元GDP能耗高，且高耗能重化工业比重高，能源利用效率低，粗放型经济增长方式还没有得到根本转变二是能源消费总量巨大，高耗能行业生产规模大三是产业结构、能源结构不够合理，“以煤为主”的能源结构发展成本高，改变资源消耗型经济结构的任务艰巨四是能源供给以煤炭最多，能源消费以工业为主，客观上决定了较大的污染排放量二、山东省能源效率评价（一）能源效率评价指标体系的构建目前，衡量或评价一个国家或地区能源效率和节能潜力多采用能源经济效率指标和能源技术效率指标，根据山东省资源禀赋和经济、政治等环境条件，按照发展低碳经济，建立资源节约型社会的目标与导向，增加能源社会效率指标反映能源循环利用和再利用水平，凸现社会责任此外，为了反映经济增长对于能源的依赖程度，以及经济增长产生的环境影响，选择能源环境效率作为环境主题方面的重要指标因此，结合山东省在产业结构、能源结构、环境等各方面的特点，本指标体系重点在于地区工业能源效率及能源强度及其影响因素的评价，不考虑一些国家层面的因素，在指标设计时尽量考虑数据的可得性，使得指标体系能够简洁、实用，并且相对准确能源效率评价指标可分为以下四类：1、能源经济效率：也称能源强度，指产出单位经济量（实物量或服务量）所消耗的能源量，能源强度越低，能源经济效率越高，能源经济效率指标通常用宏观经济领域的单位GDP能耗和微观经济领域的单位产品能耗来表示。

2、能源技术效率：也称能源系统效率指标，指使用能源活动中所取得的有效能源与实际输入的能源量之比，国际上用于比较分析的能源技术效率是能源生产、中间环节的效率与终端使用效率的乘积3、能源社会效率指标：指企业生产过程中能源循环利用的回收率，伴生产品或产出的对生态、环境有害的废物被循环再利用占生成总量的比率和处理率等4、能源环境效率指标：指经济组织或项目活动提供的有效产品或服务价值，与由此产生的环境负荷之比较在衡量地区经济发展水平时，应该注重单位GDP的环境污染负荷等指标，即单位GDP对环境的影响和治理费用的承载力二）能源效率指标体系的评价方法本文根据《山东统计年鉴》(2000-2()08)的相应数据，基于因子分析法建立能源指标体系的评价方法，具体分析过程如下：1、指标的选取与数据预处理本文借鉴上述指标内容，选取18个具有代表性的指标，分别为万元GDP能耗、万元GDP电耗、能源生产弹性系数、能源消费弹性系数、电力消费占终端能源消费比率、煤炭消费占终端能源消费比率、第一产业占终端能源消费比率、第二产业占终端能源消费比率、第三产业占终端能源消费比率、能源加工转换效率、工业废水排放达标率、工业废水中化学需氧量去除率、工业废水中氨氮去除率、工业固体废弃物综合利用率、工业二氧化硫去除率、万元增加值废水排放量、万元增加值废气排放量、万元增加值固体废弃物排放量。

在进行指标体系评价时，为了解决各指标量纲不同，无法进行综合比较的问题，一般在完成数据采集工作后还需要对数据进行同度量处理，以消除量纲进行分析比较用线性插值原理对实际值进行标准化处理，使其转化为评价值，以消除各评价指标不同含义、不同计量单位的影响其中相对化处理是一种比较简单和实用的方法，本研究采用此种方法用每个指标的实际值X．与相应的比较标准值Xm进行比较，对“正向指标”，采用公式X．/X．进行处理；对“逆向指标”采用公式Xm/X．来处理；对提升、下降指标采用公式X．- Xm来处理，可计算得到每个指标的相对化得分值，达到同度量的目的2、因子分析适用性检验在建立能源效率指标综合评价体系中利用因子分析的目的是从众多的原有指标变量中提取出少量的具有代表性的因子，这必定要求原指标变量之间具有较强的相关关系本文采用计算各个指标变量的相关系数矩阵的方法来检测因子分析法对本文样本数据的适用性通过原有变量的相关系数矩阵可以看出，18个指标两两之间绝大部分的相关系数都较高，各变量之间呈较强的线性关系，能够从中提取公共因子，[来自Www.lw5u.Com]适合进行因子分析由于篇幅有限，指标变量相关系数矩阵略去）3、提取主因子根据原有变量的相关系数矩阵，本文采用主成分分析方法提取公共因子，并选取特征根值大于1的特征根，从18项指标变量中提取4个主因子，通过他们来代替原有指标变量所含的信息。

根据因子方差贡献情况表显示（表1），表1中的数据表明提取4个主因子累计方差贡献率为92.72s%，即这4个因子反映出了总体信息的92.725%，丢失信息较少，用它们来代替原有指标变量进行能源效率综合评价是可行的限于篇幅，该表仅取了前4个因子的方差贡献情况）4、因子的命名解释本文采用方差最大法对因子载荷矩阵实行正交旋转以使因子具有命名解释性通过表1可以看出，旋转后累计方差贡献并没有改变，也就是说没有影响原有变量的共同度，但各个因子的方差贡献比例却有了新的分配从旋转后的因子载荷矩阵表可以看出(表2)，万元增加值固体废弃物排放量、万元增加值废水排放量、万元增加值废气排放量这3个指标在第1个因子上具有较高载荷，第1个因子主要解释了这3个变量，可命名为能源环境效率指标因子；工业废水中氨氮去除率、工业二氧化硫去除率这2个指标在第2个因子上具有较高载荷，第2个因子主要解释了这2个变量，可命名为能源社会效率指标因子；第二产业占终端能源消费的比率、万元GDP能耗、工业废水排放达标率、第三产业占终端能源消费的比率、煤炭消费占终端能源消费的比率这5个指标在第3个因子上具有较高载荷，第3个因子主要解释这5个变量，可命名为能源技术效率指标因子；能源生产弹性系数、第一产业占终端能源消费的比率这2个指标在第4个因子上具有较高载荷，第4个因子主要解释了这2个变量，可命名为能源经济效率指标因子。

因子分析法的目的是为了得到相互独立的因子，这样才能在后面的综合得分评价中避免多重共线性因此，从因子协方差矩阵表可以看出(表3)，相关系数矩阵为单位阵，说明4个因子没有相关性，实现因子分析设计的目标5、计算因子得分我们采用了回归法估计因子得分系数，并输出因子得分系数具体结果如表4所示：对表4中的数据，以coij(i=1，2，3，4；j=l，2，……，18)表示表中各系数，以Xj(j_1，2，……，18)表示经标准化处理后的指标变量，所提取的因子Fi(i=1，2，3，4)的得分函数可表达为Fi=∑cnij Xj6、确定权重在指标体系评价过程中，各个指标所起的作用和影响程度是不同的，因此，为了评价的科学性，。