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投入产出方法的中国建筑业完全能耗研究论文

时间:2018-09-03 建筑学毕业论文 我要投稿

  建筑业相对于钢铁、水泥、电力行业而言对能源的直接消耗较少,因此,关于建筑业直接能耗和直接碳排放的研究较少,但是建筑业的间接能耗及间接碳排放不容忽视。对于挪威与爱尔兰建筑业的碳排放研究表明建筑业的完全排放远大于直接排放。相似地,中国建筑业同样具有完全排放量巨大的特性,基于经济快速发展以及城镇化进程不断深入的背景,从完全能耗的角度研究建筑业的能耗具有相当的现实意义。目前,关于建筑业的研究主要集中在建筑施工和建筑产业关联性方面,很少有文章从宏观经济层面基于完全能耗的概念分析建筑业能耗的影响因素。建筑业作为国民经济的支柱产业其完全能耗不仅能反映自身的能源利用效率和能源关联性,而且能在相当程度上反映整个国民经济的能源利用效率。因此,本文将从完全能耗的角度研究影响建筑业能耗的相关因素,这对于实现我国的能源控制目标至关重要。

  投入产出方法既是宏观经济分析的常用方法,也是分析建筑业完全能耗、完全碳排放的主要方法,基于投入产出方法的结构分解分析是研究经济结构变动影响的重要分析工具。Lin 等基于投入产出和结构分解方法分析了影响中国能耗总量的相关因素;Zhang 等将影响中国工业部门 1990~1997年能耗的因素分解为规模效应、技术效应以及结构效应;夏炎等利用结构分解方法将影响中国能源强度的因素分为:能源消耗系数、完全需要系数、最终需求结构系数、最终需求及最终能源消耗系数五个方面,基于这五个影响因素分析了相应研究期内能源强度变化的原因。

  综上所述,基于结构分解分析方法的研究文献能科学地分析国民经济部门能耗的影响因素,但是尚未有文献采用结构分解分析方法分析建筑业能耗的影响因素。本文将基于投入产出方法及可比价2005 年、2007 年、2010 年的投入产出表,计算相应研究期内的完全能耗,并结合结构分解方法分析影响中国建筑业能耗的影响因素。

  一、研究方法

  (一)建筑业能耗的计算

  为了充分反应建筑业的能耗状况,本文从完全能耗的角度研究建筑业能耗问题,完全能耗是指直接与间接能耗的总和。美国经济学家列昂剔夫在1936年前后提出投入产出技术模型,由于其能反映国民经济各部门间复杂的生产消耗关系,因此非常适合计算生产部门的完全能耗。由于本文将使用三年的投入产出表,为了统一投入产出表的经济部门,本文将2005年、2007年、2010年的投入产出表均整理为28部门投入产出表。

  (二)结构分解分析

  基于投入产出方法的结构分解分析是通过变动模型参数比较静态分析而进行经济变动分析的方法。在公式(3)中,经济部门直接能耗强度S、直接消耗系数矩阵A、各经济部门总产出的变化均会影响建筑业的完全能耗。为了进一步分析国民经济发展水平、产业结构对建筑业完全能耗的影响,本文将各经济部门总产值这一变量转化为经济发展水平、产业结构、人口规模三个变量,人均经济总产出代表经济发展水平,各产业部门产出占全社会总产出的比例代表产业结构。

  二、数据来源、计算结果及分析

  (一)数据来源及建筑能耗计算结果分析

  本文使用的原始数据包括2005年、2007年、2010年投入产出表数据、能源统计年鉴以及中国统计年鉴数据?悸堑郊鄹癫ǘ蛩囟酝度氩霰硎莸挠跋,本文对2005年、2007年以及2010年的投入产出表进行了可比价处理。为了进行结构分解分析也考虑到能源统计数据的限制,本文用于计算分析的投入产出表为整理后的28部门投入产出表。本文将各类能源划分为九个类别:煤、原油、天然气、石油产品、炼焦产品、水核电、火电、热力、燃气。本文各行业对能源的消费数据均转化为标准煤(Standard Coal Equivalent) 计算。

  基于完全能耗计算公式(3),中国完全能耗最大的10个行业,其中建筑业的完全能耗最大,高达589Mtce,其完全能耗强度略低于电器设备制造业和冶金压延业高居第三位,而建筑施工对钢铁、水泥、机械的巨大需求是导致建筑业完全能耗偏高的主要原因。代表第三产业的其他行业的消耗的总能源高居第四,但是其完全能耗强度仅为0.28tce/万元,只有建筑业的1/3左右,而第三产业的较高产出是导致其总能耗较高的因素。

  建筑业的直接能耗与完全能耗整体上均呈现增长趋势。建筑业近年来的产业增加值增长较快,相对而言,建筑业的能耗增速逐年放缓,由此可见,建筑业的能耗强度在逐渐降低,符合我国节能减排的工作要求。建筑业的直接能耗主要是石油产品,其消耗从2005年的20Mtce增加到2010年的40Mtce,对其他能源产品的需求很少。然而,从完全能耗的角度计算得到的结果与直接能耗数据差距很大,一方面,建筑业的完全能耗量明显远大于直接能耗量,如2010年对石油产品的完全能耗超过100Mtce ,而建筑业对石油产品的直接能耗仅为40Mtce;另一方面煤产品在建筑业的完全能耗中占比最大,而且炼焦产品与电力均是完全能耗的重要组成部分。

  (二)结构分解分析结果及分析

  建筑业完全能耗的结构分解分析。2005~2010年,一方面,中间需求、人口规模、经济水平以及产业结构这四个影响因素的变化增加了建筑业的能耗需求,并且经济水平的影响最为显著,其促使建筑业对煤的消耗增加了119Mtce;另一方面,行业能耗强度的变化在很大程度上降低了建筑业的能耗量,仅煤的节约量就达到132Mtce。由于总能耗增加量大于节约量,因此,2010年的建筑业总能耗相对于2005年增加了162.64Mtce,其中石油产品的增加量最大,达到54Mtce。

  各影响因素的变化对建筑业能耗影响的贡献比例。经济发展水平对建筑业能耗的影响最大,是建筑业能耗增加的最大推动因素,并且其贡献率从2007年的99.3%增长到2010年的208%;人口规模与产业结构对建筑业的能耗影响较小,人口规模2010年的贡献率低于10%,而产业结构的仅为2.4%;中间需求的影响保持了比较稳定的状态,这主要是由于2010年投入产出表主要是基于2007年投入产出表的直接消耗系数推导的;直接能耗强度的降低有效控制了建筑业的能耗增长,贡献率从2007年的-67.7%增长到了-183%。

  1.直接能耗强度的影响分析

  各行业能耗强度变化对缓和建筑业完全能耗的增长具有明显作用,其节煤的效果最为显著,而这主要由我国以煤能源为主的能源结构决定。近年来,我国单位GDP能耗强度不断下降,从直接能耗的角度看,各行业的直接能耗强度不断减小,在国民经济的整体环境中则会产生更明显的节能效果。各行业直接能耗强度的降低得益于生产技术水平的提高,因此,推动钢铁、水泥、玻璃等建材产业的节能技术发展是降低建筑业完全能耗的有效途径。从宏观角度看,这反映了社会经济部门的能源利用效率对建筑业能耗的影响。因此,从社会大环境考虑,提供公平的企业竞争环境、推动技术创新,提高国民经济各部门的能效既有利于建筑业的节能,更有利于整个经济社会的整体节能。

  2.经济发展水平的影响

  随着经济的快速发展,近年来,我国固定资产投资额不断增加,建筑业年均房屋建筑面积超过20亿平方米,路桥、水利等基础设施的建设不断完善,这极大促进了建筑业的发展,导致了大量建材的使用,其中钢铁水泥等高能耗产品是最主要的建筑材料。经济发展水平对建筑业完全能耗的影响,我国经济的快速发展在促进建筑业繁荣的同时增加了大量能源消耗。经济发展因素增加了建筑业对煤的消耗,此外,石油产品的增加比例与炼焦产品相似,并且经济发展水平对石油产品的影响大于能耗强度变化的影响。目前我国经济的发展对于固定资产投资的依赖性较大,由此导致建筑业能耗的逐年增加,此外,大拆大建的资源浪费情况时有发生。转变经济发展模式、制定节约型发展战略不仅能够促进建筑业的节能也是推动中国实现可持续发展的重要途径。

  3.中间需求的影响

  中间需求系数矩阵A对建筑业完全能耗的影响主要是通过完全消耗系数矩阵1(I A) I的形式表现的。完全消耗系数矩阵反映的是各经济部门的关联性。完全消耗系数矩阵各行业列向量的加和即该行业在国民经济中的影响系数。中国2005年、2010年各行业的影响系数,各行业的影响系数整体上呈增长趋势,除个别行业外,其他行业的影响系数都有所提升。其中,化学工业、金属冶炼与延压、专用设备、交通运输设备等生产建材以及建筑使用机械的行业具有较高影响系数。影响系数反映了一个行业在国民经济中的影响力大小,影响系数越高,该行业在国民经济中的地位越重要。建筑业对建材行业的需求增加不但增加了建筑业的能耗,而且提高了其他行业的能耗需求。

  4.人口规模和产业结构的影响

  虽然人口规模及产业结构的变动增加了建筑业的能耗,但是其影响远小于经济发展水平以及能耗强度变化。由此可见,在人口缓慢增长的背景下,人口规模不再是环境及能源压力的主要关注点。国民经济的产业的完善及合理的结构变化可以从整体上降低国民经济能耗,产业结构的改变增加了建筑业的能耗影响。相对于2005年,2010年金属采矿业与交通运输制造业的产业所占比例增加了近20%,其他高能耗建材行业的比例有微小的上升,高能耗产业比例的增加必然推动整体能耗的上升。加快推进中国的产业结构改革、完善相关体制的建设才能实现节能减排的目标

  三、结论

  本文基于投入产出模型及可比价投入产出表,计算了2005年、2007年以及2010年中国建筑业的完全能耗,并采用结构分解方法分析了影响建筑业完全能耗的因素,主要得出以下结论:

  第一,受经济及社会发展趋势的影响,我国建筑业能耗增长的趋势明显,2010年的完全能耗达589Mtce,远高于直接能耗。近年来,我国经济的快速发展以及城镇化进程的加速很大程度上促进了建筑业的发展,从而增加了建筑业能耗的能耗需求。随着我国经济的进一步发展、城镇化的进一步完善,建筑业未来对能源的完全需求仍将持续增加。

  第二,中间需求以及经济部门直接能耗的变动对建筑业的能耗具有巨大影响,而生产技术的创新和发展是决定中间需求的变动以及经济部门直接能耗的关键因素。因此,促进技术的创新与发展就能够在很大程度上掌握能源消耗的主动权,使经济发展向着低能耗的方向发展。

  第三,产业结构的调整能够降低建筑业的能耗,而我国的产业结构仍然存在较大的调整空间。扶持与促进高新技术行业及低能耗服务业的发展,扩大第三产业规模不仅能够在一定程度上降低建筑业能耗还是实现整个社会可持续发展的必经之路。

  建筑业与经济社会的发展密切相关,建筑业的能耗是由社会需求、经济发展阶段、技术成熟度等共同决定的。不仅反映了建筑业本身的能耗需求,同样也反映了现阶段国民经济整体发展的能源需求。因而,作为支柱产业,建筑业的高能耗问题不应仅仅关注该行业本身的能源需求问题,而应从宏观整体的角度去考虑。从宏观层面合理规划整体经济的发展目标、转变经济发展方式、调整经济结构是促进建筑业的低能耗发展、实现社会经济整体可持续发展的核心要求。

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