投入產出方法的中國建築業完全能耗研究論文

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建築業相對於鋼鐵、水泥、電力行業而言對能源的直接消耗較少,因此,關於建築業直接能耗和直接碳排放的研究較少,但是建築業的間接能耗及間接碳排放不容忽視。對於挪威與愛爾蘭建築業的碳排放研究表明建築業的完全排放遠大於直接排放。相似地,中國建築業同樣具有完全排放量巨大的特性,基於經濟快速發展以及城鎮化程序不斷深入的背景,從完全能耗的角度研究建築業的能耗具有相當的現實意義。目前,關於建築業的研究主要集中在建築施工和建築產業關聯性方面,很少有文章從巨集觀經濟層面基於完全能耗的概念分析建築業能耗的影響因素。建築業作為國民經濟的支柱產業其完全能耗不僅能反映自身的能源利用效率和能源關聯性,而且能在相當程度上反映整個國民經濟的能源利用效率。因此,本文將從完全能耗的角度研究影響建築業能耗的相關因素,這對於實現我國的能源控制目標至關重要。

投入產出方法的中國建築業完全能耗研究論文

投入產出方法既是巨集觀經濟分析的常用方法,也是分析建築業完全能耗、完全碳排放的主要方法,基於投入產出方法的結構分解分析是研究經濟結構變動影響的重要分析工具。Lin 等基於投入產出和結構分解方法分析了影響中國能耗總量的相關因素;Zhang 等將影響中國工業部門 1990~1997年能耗的因素分解為規模效應、技術效應以及結構效應;夏炎等利用結構分解方法將影響中國能源強度的因素分為:能源消耗係數、完全需要係數、最終需求結構係數、最終需求及最終能源消耗係數五個方面,基於這五個影響因素分析了相應研究期內能源強度變化的原因。

綜上所述,基於結構分解分析方法的研究文獻能科學地分析國民經濟部門能耗的影響因素,但是尚未有文獻採用結構分解分析方法分析建築業能耗的影響因素。本文將基於投入產出方法及可比價2005 年、2007 年、2010 年的投入產出表,計算相應研究期內的完全能耗,並結合結構分解方法分析影響中國建築業能耗的影響因素。

一、研究方法

(一)建築業能耗的計算

為了充分反應建築業的能耗狀況,本文從完全能耗的角度研究建築業能耗問題,完全能耗是指直接與間接能耗的總和。美國經濟學家列昂剔夫在1936年前後提出投入產出技術模型,由於其能反映國民經濟各部門間複雜的生產消耗關係,因此非常適合計算生產部門的完全能耗。由於本文將使用三年的投入產出表,為了統一投入產出表的經濟部門,本文將2005年、2007年、2010年的投入產出表均整理為28部門投入產出表。

(二)結構分解分析

基於投入產出方法的結構分解分析是通過變動模型引數比較靜態分析而進行經濟變動分析的方法。在公式(3)中,經濟部門直接能耗強度S、直接消耗係數矩陣A、各經濟部門總產出的變化均會影響建築業的完全能耗。為了進一步分析國民經濟發展水平、產業結構對建築業完全能耗的影響,本文將各經濟部門總產值這一變數轉化為經濟發展水平、產業結構、人口規模三個變數,人均經濟總產出代表經濟發展水平,各產業部門產出佔全社會總產出的比例代表產業結構。

二、資料來源、計算結果及分析

(一)資料來源及建築能耗計算結果分析

本文使用的原始資料包括2005年、2007年、2010年投入產出表資料、能源統計年鑑以及中國統計年鑑資料。考慮到價格波動因素對投入產出表資料的影響,本文對2005年、2007年以及2010年的投入產出表進行了可比價處理。為了進行結構分解分析也考慮到能源統計資料的限制,本文用於計算分析的投入產出表為整理後的28部門投入產出表。本文將各類能源劃分為九個類別:煤、原油、天然氣、石油產品、煉焦產品、水核電、火電、熱力、燃氣。本文各行業對能源的消費資料均轉化為標準煤(Standard Coal Equivalent) 計算。

基於完全能耗計算公式(3),中國完全能耗最大的10個行業,其中建築業的完全能耗最大,高達589Mtce,其完全能耗強度略低於電器裝置製造業和冶金壓延業高居第三位,而建築施工對鋼鐵、水泥、機械的巨大需求是導致建築業完全能耗偏高的主要原因。代表第三產業的其他行業的消耗的總能源高居第四,但是其完全能耗強度僅為0.28tce/萬元,只有建築業的1/3左右,而第三產業的較高產出是導致其總能耗較高的因素。

建築業的直接能耗與完全能耗整體上均呈現增長趨勢。建築業近年來的產業增加值增長較快,相對而言,建築業的能耗增速逐年放緩,由此可見,建築業的能耗強度在逐漸降低,符合我國節能減排的工作要求。建築業的直接能耗主要是石油產品,其消耗從2005年的20Mtce增加到2010年的40Mtce,對其他能源產品的需求很少。然而,從完全能耗的角度計算得到的結果與直接能耗資料差距很大,一方面,建築業的完全能耗量明顯遠大於直接能耗量,如2010年對石油產品的完全能耗超過100Mtce ,而建築業對石油產品的直接能耗僅為40Mtce;另一方面煤產品在建築業的完全能耗中佔比最大,而且煉焦產品與電力均是完全能耗的重要組成部分。

(二)結構分解分析結果及分析

建築業完全能耗的結構分解分析。2005~2010年,一方面,中間需求、人口規模、經濟水平以及產業結構這四個影響因素的變化增加了建築業的能耗需求,並且經濟水平的影響最為顯著,其促使建築業對煤的消耗增加了119Mtce;另一方面,行業能耗強度的變化在很大程度上降低了建築業的能耗量,僅煤的節約量就達到132Mtce。由於總能耗增加量大於節約量,因此,2010年的建築業總能耗相對於2005年增加了162.64Mtce,其中石油產品的增加量最大,達到54Mtce。

各影響因素的變化對建築業能耗影響的貢獻比例。經濟發展水平對建築業能耗的影響最大,是建築業能耗增加的最大推動因素,並且其貢獻率從2007年的99.3%增長到2010年的208%;人口規模與產業結構對建築業的能耗影響較小,人口規模2010年的貢獻率低於10%,而產業結構的僅為2.4%;中間需求的影響保持了比較穩定的狀態,這主要是由於2010年投入產出表主要是基於2007年投入產出表的直接消耗係數推導的;直接能耗強度的降低有效控制了建築業的能耗增長,貢獻率從2007年的-67.7%增長到了-183%。

1.直接能耗強度的影響分析

各行業能耗強度變化對緩和建築業完全能耗的增長具有明顯作用,其節煤的效果最為顯著,而這主要由我國以煤能源為主的能源結構決定。近年來,我國單位GDP能耗強度不斷下降,從直接能耗的角度看,各行業的直接能耗強度不斷減小,在國民經濟的整體環境中則會產生更明顯的節能效果。各行業直接能耗強度的降低得益於生產技術水平的提高,因此,推動鋼鐵、水泥、玻璃等建材產業的節能技術發展是降低建築業完全能耗的有效途徑。從巨集觀角度看,這反映了社會經濟部門的能源利用效率對建築業能耗的影響。因此,從社會大環境考慮,提供公平的企業競爭環境、推動技術創新,提高國民經濟各部門的能效既有利於建築業的節能,更有利於整個經濟社會的整體節能。

2.經濟發展水平的影響

隨著經濟的快速發展,近年來,我國固定資產投資額不斷增加,建築業年均房屋建築面積超過20億平方米,路橋、水利等基礎設施的建設不斷完善,這極大促進了建築業的發展,導致了大量建材的使用,其中鋼鐵水泥等高能耗產品是最主要的建築材料。經濟發展水平對建築業完全能耗的影響,我國經濟的快速發展在促進建築業繁榮的同時增加了大量能源消耗。經濟發展因素增加了建築業對煤的消耗,此外,石油產品的增加比例與煉焦產品相似,並且經濟發展水平對石油產品的影響大於能耗強度變化的影響。目前我國經濟的發展對於固定資產投資的依賴性較大,由此導致建築業能耗的逐年增加,此外,大拆大建的資源浪費情況時有發生。轉變經濟發展模式、制定節約型發展戰略不僅能夠促進建築業的節能也是推動中國實現可持續發展的重要途徑。

3.中間需求的影響

中間需求係數矩陣A對建築業完全能耗的影響主要是通過完全消耗係數矩陣1(I A) I的形式表現的。完全消耗係數矩陣反映的是各經濟部門的關聯性。完全消耗係數矩陣各行業列向量的加和即該行業在國民經濟中的影響係數。中國2005年、2010年各行業的影響係數,各行業的影響係數整體上呈增長趨勢,除個別行業外,其他行業的影響係數都有所提升。其中,化學工業、金屬冶煉與延壓、專用裝置、交通運輸裝置等生產建材以及建築使用機械的行業具有較高影響係數。影響係數反映了一個行業在國民經濟中的影響力大小,影響係數越高,該行業在國民經濟中的地位越重要。建築業對建材行業的需求增加不但增加了建築業的能耗,而且提高了其他行業的能耗需求。

4.人口規模和產業結構的影響

雖然人口規模及產業結構的變動增加了建築業的能耗,但是其影響遠小於經濟發展水平以及能耗強度變化。由此可見,在人口緩慢增長的背景下,人口規模不再是環境及能源壓力的主要關注點。國民經濟的產業的完善及合理的結構變化可以從整體上降低國民經濟能耗,產業結構的`改變增加了建築業的能耗影響。相對於2005年,2010年金屬採礦業與交通運輸製造業的產業所佔比例增加了近20%,其他高能耗建材行業的比例有微小的上升,高能耗產業比例的增加必然推動整體能耗的上升。加快推進中國的產業結構改革、完善相關體制的建設才能實現節能減排的目標

三、結論

本文基於投入產出模型及可比價投入產出表,計算了2005年、2007年以及2010年中國建築業的完全能耗,並採用結構分解方法分析了影響建築業完全能耗的因素,主要得出以下結論:

第一,受經濟及社會發展趨勢的影響,我國建築業能耗增長的趨勢明顯,2010年的完全能耗達589Mtce,遠高於直接能耗。近年來,我國經濟的快速發展以及城鎮化程序的加速很大程度上促進了建築業的發展,從而增加了建築業能耗的能耗需求。隨著我國經濟的進一步發展、城鎮化的進一步完善,建築業未來對能源的完全需求仍將持續增加。

第二,中間需求以及經濟部門直接能耗的變動對建築業的能耗具有巨大影響,而生產技術的創新和發展是決定中間需求的變動以及經濟部門直接能耗的關鍵因素。因此,促進技術的創新與發展就能夠在很大程度上掌握能源消耗的主動權,使經濟發展向著低能耗的方向發展。

第三,產業結構的調整能夠降低建築業的能耗,而我國的產業結構仍然存在較大的調整空間。扶持與促進高新技術行業及低能耗服務業的發展,擴大第三產業規模不僅能夠在一定程度上降低建築業能耗還是實現整個社會可持續發展的必經之路。

建築業與經濟社會的發展密切相關,建築業的能耗是由社會需求、經濟發展階段、技術成熟度等共同決定的。不僅反映了建築業本身的能耗需求,同樣也反映了現階段國民經濟整體發展的能源需求。因而,作為支柱產業,建築業的高能耗問題不應僅僅關注該行業本身的能源需求問題,而應從巨集觀整體的角度去考慮。從巨集觀層面合理規劃整體經濟的發展目標、轉變經濟發展方式、調整經濟結構是促進建築業的低能耗發展、實現社會經濟整體可持續發展的核心要求。