摘要 從居民的基本需求著手，運用混合能源投入產出模型，預測我國在2020年全面實現(xiàn)小康社會條件下，由居民最終消費引起的能源直接和間接需求。結果表明，2020年我國由居民衣食住行等基本生活需求所產生的一次能源總需求將在2002年的基礎上增加14.2億t標煤；其中間接需求占86％。從能源需求結構來看，煤炭的增長速度最低，但仍然占一次能源60％以上；石油和一次電力需求增長較快，石油需求全部來自于經濟系統(tǒng)的中間消耗，而電力需求中40％來自于直接生活能源消費。在能源效率和經濟結構不變的條件下。這意味著2020年我國的一次能源需求將至少達到29.40億t標煤，排放二氧化碳約66 55億t。上述結果儀考慮了居民部門的最終消費；如果考慮累計資本形成和凈出口貿易增長的影響，能源消費和碳排放值會更高。因此，提高能源利用效率，引導居民合理節(jié)約的消費行為，是我國可持續(xù)發(fā)展目標下的必然要求。

關鍵詞 能源；投入產出：居民；生活需求；碳排放

中圖分類號F206 文獻標識碼A 文章編號1002-2104(2010)06-0131-05

隨著經濟快速增長，能源消費不斷增加，我國已成為世界第二大能源消費國，能源短缺已成為我國可持續(xù)發(fā)展面臨的最主要問題之一。伴隨著工業(yè)化和城市化進程的繼續(xù)推進，我國未來能源需求將繼續(xù)保持增長，能源供需矛盾將更加凸顯；同時由于能源消費所帶來的溫室氣體大量排放以及由此而引發(fā)的全球氣候變化已成為全球關注的焦點。因此，分析研究和科學預測未來的能源需求，對應對國際能源和氣候變化形勢、完善能源政策以及制定未來能源發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

能源是國民經濟的基礎性行業(yè)，進行能源系統(tǒng)分析，從本質上說就是研究能源在國民經濟發(fā)展過程中的供求平衡問題，實現(xiàn)供求平衡的最優(yōu)途徑，研究各種能源產品在國民經濟中的地位和發(fā)展趨勢。盡管國內外研究機構和學者構建了一系列能源系統(tǒng)模型預測我國未來的能源需求，但都忽略了剛性的社會最終需求——滿足居民基本生活需要和未來發(fā)展空間的能源需求，而這正是制定未來能源戰(zhàn)略和政策的首要約束條件。為分析居民消費支出與各經濟部門之間的生產聯(lián)系，本文采用了能夠系統(tǒng)體現(xiàn)國民經濟部門聯(lián)系的投入產出分析方法，在此基礎上編制混合型能源投入產出表，預測在2020年全面實現(xiàn)小康社會目標下，由居民最終消費支出引起的能源直接和間接需求，并估算了由此帶來的溫室氣體排放量。

1 能源投入產出模型

1.1 能源投入產出模型基本原理

投入產出分析方法從列昂惕夫提出以后，在與宏觀經濟相關的各個領域得到了廣泛的應用。20世紀70年代初期，Bullard，Herendeen，Harmon等人首先提出了混合型的能源投入產出分析方法。能源投入產出分析實際上，是將能源部門的物質流分析和經濟系統(tǒng)的投入產出分析進行了結合。它將所有部門劃分為能源生產部門和非能源生產部門，如表1所示。其中，A表示直接消耗系數(shù)矩陣，下標EE、EI、IE、II用來表征四個子矩陣。能源生產部門對各部門的投入以實物量表示(如萬噸標煤)，這是因為能源在不同生產部門具有不同價格，使用統(tǒng)一標準的實物量能夠避免能源價格差異造成價值混亂。非能源生產部門的投入量仍然使用價值量，因此，AII與價值型投入產出表相同，單位為萬元歷元；AEE表示能源生產部門的內部轉化利用水平，單位為萬噸標煤/Yi噸標煤；AEI單位為萬噸標煤/萬元，AZE單位為萬元/TY噸標煤，YE和XE單位為萬噸標煤，YI和XI單位為萬元。

由于混合模型破壞了投入產出的列項平衡，因此，根據行向關系：

XE=AEEXE+AEIX1+YE (1)

XI=AIEXE+AIIXI+YI (2)

求解即可得對能源生產部門總產品的需求：

XE=[I-AEE-Agz(I-AII)-1AIE]-1×[YE+AEI(I-AII)-1Y1] (3)

基于已編制的能源投入產出表，直接消耗系數(shù)矩陣為固定參數(shù)，最終產品YE和YI為外生變量，總產品XE和X1為內生變量。因此，可以得到與(3)相等價的增量計算公式(4)：

△XE=[I-AEE-AEZ(I-AII)-1AIE]-1×[△YE+AEI(I-AII)-1△YI] (4)

本文即采用增量等式(4)計算出了2020年居民消費水平下的最終能源總需求。

1.2 能源投入產出表構建

根據能源投入產出表的原理，將整個能源經濟系統(tǒng)劃分為能源生產部門和非能源生產部門。能源生產部門分為4個一次能源部門(煤炭、石油、天然氣和水電核電)和4個二次能源部門(火電、供熱、煉油和煉焦)。非能源生產部門在2002年122部門投入產出表的分類基礎上，結合能源統(tǒng)計年鑒的行業(yè)統(tǒng)計分類，劃分為34個部門。其中，第一產業(yè)為農業(yè)；采掘業(yè)包括黑色、有色、非金屬礦采選業(yè)3個部門；制造業(yè)中將食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料加工業(yè)和煙草加工業(yè)合并為食品加工制造業(yè)，其余制造業(yè)部門分類同能源統(tǒng)計年鑒，共25個部門；其余5個部門為水的生產和供應業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸倉儲及郵電通信業(yè)、批發(fā)和零售貿易餐飲業(yè)、其他行業(yè)。

1.3 參數(shù)設定及數(shù)據來源

能源生產部門的直接消耗系數(shù)矩陣，表示的是能源生產部門之間的能源轉換和消耗。其中，直接投入q。由兩部分組成：一部分來自于能源平衡實物表中的加工轉化能源投入產出統(tǒng)計，另一部分來自于能源生產部門作為工業(yè)終端的能源消費統(tǒng)計。二次能源生產部門對一次能源生產部門的轉換投入為0，則qij僅為一次能源供應部門對二次能源的終端消耗。

石油加工部門的終端能源消費統(tǒng)計，按照石油和天然氣的標煤產量比例進行劃分，非能源部門的價值投入同樣按照這一比例劃分。將水電核電從電力部門中劃出，其對于能源供應部門的消耗僅包括電力部門作為工業(yè)終端的能源消費，比例按照水電核電發(fā)電量占當年總發(fā)電量的比例折算；非能源部門的價值投入同樣按照這一比例劃分。

最終使用采用增量形式表示，而且僅考慮居民最終消費部門的改變。假設政府消費、資本形成總額和進出口值均不變。

表2第一行數(shù)據源自2004年能源統(tǒng)計年鑒中的\"2002能源平衡表(實物量)”和“2002工業(yè)分行業(yè)終端能源消費量(實物量)”，所有能源均折換為萬噸標煤單位；第二行數(shù)據源于2002年122部門投入產出表(價值型)，單位為萬元。兩行數(shù)據均經過一定程度的重新組合計算。

2 全面實現(xiàn)小康目標下的居民消費水平測算

消費是生產活動的最終目的，也是拉動經濟增長的主要因素之一。全面實現(xiàn)小康目標下的居民消費水平，本文選取與居民日常生活直接相關且具有可得性的指標加以代表，包括居民對飲食、住宅、交通通訊、醫(yī)療、教育等項目的支出，以上支出項目均可從中國統(tǒng)計年鑒中的居民生活支出項目中獲得(見表2)。

2.1 居民直接生活能源消費的計算說明

根據國內多家機構對中國2010年和2020年遠景發(fā)展目標的研究，2020年我國人均生活用電量700千瓦小時以上，達到中等收入國家水平。根據《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》和《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005～2020年)》的設置目標，2020年我國以水電核電為主的一次電力供應量約占總發(fā)電量的20％，因此，水電核電部門和火電部門的電力最終消費按照2：8分配。其他生活能源消費，根據1990～2002年生活能源消費統(tǒng)計趨勢外推得到。

2.2 居民其他生活消費支出的計算說明

由于十六大報告提出的發(fā)展目標以及國內外機構對中國2020年遠景發(fā)展目標的研究，都是從宏觀層面出發(fā)，并沒有涉及居民生活最終消費水平方面的指標，因此，本文所采用的居民消費支出水平主要參考了2006年江蘇省城市居民消費水平。因為江蘇省2003年建立了全國第一個“全面建設小康社會指標體系”，四大類18項25個指標目標值中，2006年全省已有18個指標達標，而蘇南地區(qū)已經基本達到全面小康，因此以2006年江蘇省城市居民消費水平為參照設定全國2020年實現(xiàn)全面小康目標下的基本生活消費支出水平，具有合理性。而且，相比于北京、上海，江蘇省從經濟發(fā)展特征上，與全國水平更具有可比性。

非能源生產部門的居民消費支出，2032年數(shù)值來源于中國統(tǒng)計年鑒21303中的城鎮(zhèn)居民和農村居民的人均各項消費支出，全國人均消費支出水平為2002年末城鄉(xiāng)人口加權值；2020年數(shù)值采用21306年江蘇省城鎮(zhèn)居民各項消費支出水平，經過各類消費品價格指數(shù)折算為2302年價格，數(shù)據來源于中國統(tǒng)計年鑒2003。2020年全國總人口設為15億。

十六大報告提出，到2020年GDP要比2000年翻兩番。而在過去的20多年中，人均收入翻兩番所需要的時間不僅大于GDP翻兩番的時間，也大于人均GDP翻兩番的時間。1997年，我國的人均GDP比1980年翻了兩番，而城鎮(zhèn)居民人均可支配收入只有1980年的3.0倍，農村居民人均純收入只有1980年的3.5倍。因此，估計在2020年GDP翻兩番之時，居民人均可支配收入將是2002年的3.0～3.5倍左右。而根據邊際消費傾向遞減的經濟規(guī)律，居民的消費支出增長低于收入增加的水平。由表2的計算結果可見，2020年各項消費支出水平比2002年增長1～3倍，其中文化娛樂用品和交通通信的消費支出增幅最高，分別為3.1倍和2.9倍；紡織用品、衣著和耐用消費品等制造行業(yè)增長2.5倍左右；食品支出增幅最低，僅增長了1.0倍。這不僅符合上述增長規(guī)律，而且與生活水平提高以后，恩格爾系數(shù)下降、娛樂性支出比例提高的消費傾向相符。由此可以驗證，本文設置的2020年消費支出水平是具有合理性的。

3 測算結果分析

在2020年達到全面小康生活水平的情況下，我國由居民衣食住行等基本生活需求所產生的一次能源總需求將在2002年的基礎上增加141621萬噸標煤，具體見表3。其中，直接生活能源需求僅占13.9％，間接能源需求占86.1％。在能源效率和整體經濟結構不變的條件下，這意味著2020年我國的一次能源需求將至少達到29.4億噸標煤。如果考慮累計資本形成和進出口貿易增長，由于我國目前依然處于資本積累階段，同時在國際貿易分工中處于加工制造環(huán)節(jié)，實際國民經濟各部門的最終消費增量要高于本文僅考慮居民部門的值，因此，一次能源總需求還要高于29.4億噸標煤。

根據結果，2020年一次能源需求比2002年增長接近一倍，年均增長3.7％。國際能源署(IEA)、美國能源信息署(EIA)和亞洲太平洋能源研究中心(APERC)的預測結果分別為3.2％(2005～2030年)、3.9％(2004～2030年)和3.7％(2002～2030年)，與這一計算結果較為接近。其中，煤炭的增長速度最低，但仍然占一次能源的60％以上；相對地，石油和一次電力需求增長較快，石油需求全部來自于經濟系統(tǒng)的中間消耗，而一次電力需求中40％來自于直接生活能源消費。

從國際經驗看人均GDP達到3 000美元以上的國家，其人均能源消費至少達到3.5 t油當量(5噸標煤)；目前我國上海、北京的人均GDP已超過3 000美元，人均能源消費量也超過了4噸標煤；如果2020年我國城市居民能源消費總體水平達到目前上?；虮本┧剑r村地區(qū)能源消費水平得到改善，按此標準簡單測算，屆時我國的能源需求量將會超過40億噸標煤。本文沒有簡單使用人均能源消費量來計算未來能源需求，但同樣是從居民生活消費支出的角度出發(fā)，考察我國在2020年實現(xiàn)全面小康目標下所產生的能源需求。結果表明，如果現(xiàn)有的能源轉換效率和利用效率不能得到提高，未來十幾年由經濟社會發(fā)展帶來的能源剛性需求，將會對我國的經濟社會發(fā)展和工業(yè)化進程產生巨大壓力。由于我國目前所處的經濟發(fā)展階段和工業(yè)化進程，經濟結構短時間內難以根本改變，因此，全面提高能源利用水平，積極引導人們合理節(jié)約的消費理念和習慣，是減少未來能源需求的必然要求。

大量能源的消耗一方面支撐了經濟社會的快速發(fā)展，另一方面由于能源消耗所產生的大量以CO2為代表的溫室氣體排放而引發(fā)的全球氣候變暖已經成為國際關注的焦點?；谝淮文茉吹腃O2排放系數(shù)，結合表4所預測的2020年煤炭、石油和天然氣的能源需求，可以大致得到其CO2排放量為66.55億t(2005年全球燃料燃燒造成的CO2排放量為271.4億t)。

隨著經濟的快速增長和基礎設施的大規(guī)模建設，中國目前已經成為世界第一大CO2排放國，在全球氣候博弈中面臨越來越嚴峻的減排壓力。由于煤炭的碳排放密度遠高于其他一次能源，而我國能源結構在未來相當長一段時間內仍將以煤炭為主，因此通過政策引導、技術研發(fā)等手段提高能源效率，同時提高清潔能源的使用，是保障我國能源安全、減緩全球氣候變化的必然途徑。

4 結論

針對目前相關研究的不足，本文編制了能夠有機反映能源使用和經濟各部門聯(lián)系的能源投入產出表，預測了在2020年全面實現(xiàn)小康社會目標下，由居民最終消費所引發(fā)的能源需求。結果表明，我國由居民衣食住行等基本生活需求所產生的一次能源總需求，將在2002年基礎上增加141621萬噸標煤，在能源效率和整體經濟結構不變的條件下，這意味著2020年我國的一次能源需求將至少達到29.4億噸標煤，由此產生的CO2排放將達66.55億t。因此，政策制定上應該注重引導居民合理的消費理念，避免奢侈性消費和過度消費傾向；促進居民生活用能節(jié)約化、理性化，鼓勵公眾購買和使用節(jié)能產品和可再生能源產品，采用清潔節(jié)能的交通方式，從生活各方面注意節(jié)約能源，以促進我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(編輯：田紅)