王春玉

(黑龍江省農(nóng)村能源總站，黑龍江 哈爾濱 150000)

一、引言

黑龍江省農(nóng)用地面積近四千萬公頃,占全省土地面積的83.5%，農(nóng)村人口占全省人口1/3以上，農(nóng)村能源年消耗量約占全省能源消費(fèi)的1/2[1]。因此，研究黑龍江省農(nóng)村能源消費(fèi)現(xiàn)狀和優(yōu)化農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，對(duì)改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，緩解能源供需矛盾，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?？紤]到黑龍江省實(shí)際情況，本文農(nóng)村涵蓋林區(qū)、一般意義下的農(nóng)村、原農(nóng)墾總局(下文簡稱“農(nóng)墾總局”)。

近些年針對(duì)農(nóng)村能源消費(fèi)的研究，逐漸得到學(xué)界的關(guān)注。李建華和景永平針對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化對(duì)農(nóng)業(yè)能源利用效率的影響進(jìn)行了研究，實(shí)證表明下面三個(gè)比值是主要影響因素，分別是糧食作物面積/經(jīng)濟(jì)作物面積、林牧副漁業(yè)增加值/農(nóng)作物種植業(yè)增加值、農(nóng)村非農(nóng)業(yè)投資/農(nóng)村農(nóng)業(yè)投資[2]。王天窮和顧海英針對(duì)農(nóng)村生態(tài)問題，分析了我國農(nóng)村能源政策和農(nóng)民收入水平對(duì)農(nóng)村能源需求的影響，并建議政策要兼顧不同類型能源的發(fā)展戰(zhàn)略,提高政策實(shí)施效果[3]。李光全等對(duì)我國農(nóng)村生活能源消費(fèi)空間格局及變化的影響因素進(jìn)行了分析，實(shí)證結(jié)果表明我國農(nóng)村能源消費(fèi)水平基本形成以華北—西南地區(qū)為軸線向兩邊逐漸遞減的態(tài)勢[4]。劉長進(jìn)等對(duì)農(nóng)村居民清潔能源應(yīng)用意愿與行為一致性的影響因素及其遞階層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)證分析，表明婚姻狀況、老人數(shù)量、農(nóng)戶收入對(duì)農(nóng)民應(yīng)用意愿與行為一致性有顯著正向影響[5]。仇煥廣等研究表明沼氣池補(bǔ)貼比例提高1%會(huì)使全社會(huì)的沼氣使用率提高0.12%，并提出了促進(jìn)我國農(nóng)村沼氣持續(xù)發(fā)展的建議[6]。田宜水評(píng)述了我國農(nóng)村能源政策發(fā)展歷程，分析表明我國目前農(nóng)村電力等基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善,農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化[7]。王粟等總結(jié)分析了黑龍江省農(nóng)村可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題,從政策體系、市場、產(chǎn)業(yè)、科研等方面提出對(duì)策建議[1]。

從已發(fā)表的文獻(xiàn)來看，學(xué)界對(duì)于農(nóng)村能源研究主要包括下面三個(gè)方面：消費(fèi)端、供給端、政策端。第一，消費(fèi)端研究包括宏觀和微觀兩個(gè)方面：宏觀方面主要研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)村消費(fèi)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系、農(nóng)民收入與農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系、農(nóng)村能源空間分布特征；微觀方面主要從農(nóng)民角度研究農(nóng)村能源消費(fèi)影響因素。第二，農(nóng)村能源的供給端研究比較特殊，農(nóng)村能源主要涵蓋可再生資源和不可再生資源(例如：化石能源)，這些能源供給規(guī)?；旧暇c政府激勵(lì)政策高度正相關(guān)，因此農(nóng)村能源的供給可以近似看做政策供給的結(jié)果，研究主要圍繞如何提供有效政策，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村能源供給端規(guī)模和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。第三，政策端研究主要有兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是和供給端融合到一起的研究，即政策激勵(lì)對(duì)農(nóng)村能源供給的影響；另一個(gè)是農(nóng)村能源政策梳理和效果評(píng)價(jià)。從上面的研究現(xiàn)狀來看，涉及農(nóng)村能源的理論研究較少，多為實(shí)證研究和政策研究，針對(duì)黑龍江省農(nóng)村能源研究更多是現(xiàn)狀研究，理論上深入研究的較少。

二、黑龍江省農(nóng)村能源基本現(xiàn)狀

黑龍江省農(nóng)村能源呈現(xiàn)多樣化結(jié)構(gòu)。黑龍江省森林覆蓋達(dá)43.6%，薪柴林木資源蘊(yùn)藏量約1700萬噸，耕地面積約1600萬公頃，2018年，產(chǎn)生秸稈生物質(zhì)資源1.3億噸，人均秸稈資源量為3.78噸[1]。全省秸稈資源主要分布于哈爾濱、佳木斯、齊齊哈爾、綏化和農(nóng)墾總局地區(qū)[1]。隨著規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖的快速發(fā)展，黑龍江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污年排泄量達(dá)6000余萬噸，利于沼氣能源開發(fā)使用，太陽能資源也較為豐富，年平均太陽輻射量為1316kWh·m-2，直接輻射比例在60%左右，其中哈爾濱、齊齊哈爾、大慶等地區(qū)有利于太陽能光伏和熱利用[1]。

黑龍江省農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化較為復(fù)雜，受政策影響較大。1998年前，林區(qū)長期以免費(fèi)的林木資源(例如：薪柴)作為主要能源，隨著天然林保護(hù)政策實(shí)施，林區(qū)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，逐漸從林業(yè)資源轉(zhuǎn)向化石能源和清潔能源。針對(duì)黑龍江省農(nóng)村或者農(nóng)墾總局，秸稈長期作為農(nóng)村能源主體，但是在燃燒秸稈過程中產(chǎn)生大氣污染。因此，如何有效引導(dǎo)農(nóng)民優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)起到重要作用，本文考慮能源資源稟賦、農(nóng)村能源政策和農(nóng)民收入水平，從理論視角分析黑龍江省農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)影響，并提出相應(yīng)的建議。

三、理論分析

農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與能源資源稟賦、農(nóng)村能源政策和農(nóng)民收入水平緊密相關(guān)，下面假設(shè)農(nóng)戶僅使用兩種能源，通過構(gòu)建效用函數(shù)和預(yù)算約束條件，針對(duì)黑龍江省不同的情況進(jìn)行理論分析。下面理論分析部分主要參考王天窮和顧海英的文章[3]，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了更加細(xì)致的討論，從能源資源稟賦、農(nóng)村能源政策和農(nóng)民收入水平三個(gè)方面對(duì)該文章中的效用函數(shù)和預(yù)算約束進(jìn)行了改進(jìn)，特別是針對(duì)黑龍江省實(shí)際情況改進(jìn)了該文章中的部分理論內(nèi)容。

根據(jù)效用和需求理論，將農(nóng)戶使用能源的效用設(shè)置為：

Ui(Xi1,Xi2)=ai(Ω,I,mi)Xi1

+bi(Ω,I,mi)Xi2

(1)

農(nóng)戶預(yù)算約束為：

P1·Xi1+P2·Xi2+ni=mi

(2)

假設(shè)能源資源稟賦是有限的，即：

0

(3)

式中：i表示第i個(gè)農(nóng)戶，i=1,2，…，n；Ω=1和Ω=0分別表示第一種能源可以免費(fèi)獲取和不可獲取，0<Ω<1表示第一種能源不可免費(fèi)獲?。籜i1和Xi2分別表示第i個(gè)農(nóng)戶使用不同種類能源的數(shù)量；M1和M2分別表示不同種類能源數(shù)量的界限；ni表示第i個(gè)農(nóng)戶用于能源消費(fèi)以外商品的花費(fèi)，本文將其設(shè)定為外生；P1和P2分別表示不同種類能源的單位成本，該變量為外生變量；I表示中央政府或者地方政府實(shí)施的農(nóng)村能源發(fā)展政策；mi表示第i個(gè)農(nóng)戶的收入水平。ai(Ω,I,mi)>0和bi(Ω,I,mi)>0 分別表示第i個(gè)農(nóng)戶使用不同種類能源的邊際效用。針對(duì)不同情境進(jìn)行分析：

第一，假設(shè)第一種能源Xi1免費(fèi)獲取，無需提供費(fèi)用，即Ω=1,P1=0,P2>0:

天然林保護(hù)工程之前的林區(qū)薪柴資源，以及農(nóng)戶的秸稈資源就符合這種情景，在給定約束條件(2)下，可以得到

最大化農(nóng)戶效用，如圖1所示：

圖1 在第一種情況下的農(nóng)戶能源選擇

從圖1中可以看出，農(nóng)戶最大效用將在下面的條件下達(dá)到：

這表明由于第一種能源Xi1是免費(fèi)的，農(nóng)戶不考慮Xi1的社會(huì)成本和環(huán)境成本，將Xi1使用到上邊界M1，造成不必要的浪費(fèi)和污染。

第二，假設(shè)第一種能源Xi1無法獲取，僅能獲取第二種能源Xi2，即Ω=0,P1=+∞,P2>0:

天然林保護(hù)工程之后的林區(qū)禁止林木砍伐，以及禁止農(nóng)戶使用秸稈資源就符合這種情景，在給定約束條件(2)下，可以得到

最大化農(nóng)戶效用，如圖2所示：

圖2 在第二種情況下的農(nóng)戶能源選擇

從圖2中可以看出，農(nóng)戶最大效用將在下面的條件下達(dá)到：

這表明當(dāng)?shù)谝环N能源Xi1不可獲取時(shí)，農(nóng)戶僅有上面一種選擇方式，降低了農(nóng)戶能源使用的滿意度。

第三，假設(shè)兩種能源都可獲取，即0<Ω<1，0

結(jié)合約束條件(2)下，最大化農(nóng)戶效用，如圖3所示：

圖3 在第三種情況下的農(nóng)戶能源選擇

第i個(gè)農(nóng)戶選擇第一種和第二種能源的數(shù)量分別為：

(4)

分別對(duì)農(nóng)村能源政策I和農(nóng)戶收入水平mi求導(dǎo)數(shù)：

(5)

(6)

從(5)和(6)可以看出，農(nóng)戶對(duì)兩種能源的需求關(guān)于農(nóng)村能源政策I偏導(dǎo)的符號(hào)相反，這表明能源政策不會(huì)同時(shí)增加或者減少兩種能源的使用，這點(diǎn)對(duì)于后續(xù)對(duì)策建議的提出非常重要，由于能源之間存在一定的替代性，同時(shí)農(nóng)村能源政策往往更加關(guān)注與兩種能源有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，特別是商品能源的可獲得性得到進(jìn)一步改善和加強(qiáng)，從而加劇了農(nóng)戶根據(jù)自身偏好選取不同能源。

上式(5)和(6)也表明，兩類需求關(guān)于農(nóng)戶收入水平mi偏導(dǎo)的符號(hào)不定，從理論上很難分析農(nóng)民收入水平對(duì)農(nóng)村能源選取的影響。為了克服這個(gè)難點(diǎn)，假設(shè)第二種能源Xi2較第一種能源Xi1更加清潔和便利，結(jié)合馬斯洛需求理論可知，隨著農(nóng)民收入水平增加，會(huì)傾向于使用清潔、便利的能源Xi2，可以得到下圖4：

圖4 收入水平對(duì)農(nóng)戶能源選擇的影響

通過上述分析，可以得到下面的關(guān)系式：

四、結(jié)論及建議

通過上面理論分析，可以得到下面三個(gè)結(jié)論：

第一，對(duì)于黑龍江省能源資源較為豐富的林區(qū)，由于有大量的薪柴作為免費(fèi)的能源，存在普遍的浪費(fèi)現(xiàn)象(例如：天然林保護(hù)政策實(shí)施之前，林區(qū)在冬天取暖時(shí)存在利用優(yōu)質(zhì)林木作為薪柴，以及將室內(nèi)溫度保持在較高溫度的現(xiàn)象)，這種浪費(fèi)對(duì)于區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極為不利的影響。1998年，隨著天然林保護(hù)政策實(shí)施，這種浪費(fèi)現(xiàn)象得到根本性杜絕。但是，由于林區(qū)缺失有效的能源政策和收入水平較低，使得能源消費(fèi)占林區(qū)工人或者農(nóng)民收入的比重較大，對(duì)能源效用產(chǎn)生較大的抑制作用。

第二，對(duì)黑龍江省農(nóng)村和農(nóng)墾總局而言，長期將秸稈作為主要能源，對(duì)環(huán)保產(chǎn)生不利影響，與林區(qū)禁伐不同，政府對(duì)秸稈并未采用禁止的方式，但是從長遠(yuǎn)來看，應(yīng)該引導(dǎo)農(nóng)民使用更加清潔和便利的能源，如果農(nóng)村能源政策采用鼓勵(lì)多種能源并舉的政策，將資金投放到能源基礎(chǔ)建設(shè)中，會(huì)造成農(nóng)民根據(jù)各自偏好僅僅使用單一能源，因此應(yīng)該注意農(nóng)村能源政策的資金使用方式，避免出現(xiàn)“事與愿違”的情況。

第三，農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，與農(nóng)村能源政策和農(nóng)民收入水平緊密相關(guān)，即使農(nóng)村能源政策得到落實(shí)，但是農(nóng)民收入水平較低，也會(huì)影響農(nóng)民能源消費(fèi)效用，促使農(nóng)民仍然選擇成本較低、污染較大、便利性較差的農(nóng)村能源，如果收入水平得到有效提高，農(nóng)民就會(huì)選擇清潔和便利的能源。因此，農(nóng)村能源政策除了進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，還要有針對(duì)性地進(jìn)行能源補(bǔ)貼。

針對(duì)上面的結(jié)論，提出下面的三個(gè)建議：

第一，黑龍江省能源資源稟賦、收入水平偏低，不同地市之間收入差距較大，因此農(nóng)村能源建設(shè)要綜合考慮區(qū)域能源資源稟賦、農(nóng)村能源政策、農(nóng)民收入水平等因素，規(guī)劃符合該區(qū)域的農(nóng)村能源發(fā)展路徑，提升農(nóng)村能源政策的實(shí)施效果和可持續(xù)性。例如，黑龍江省林區(qū)人口流失嚴(yán)重，通過城鎮(zhèn)化改造，普遍采用集中式樓房居住，可以推動(dòng)冬季清潔取暖等民生保障工程，考慮到林區(qū)偏遠(yuǎn)、收入較低、冬季時(shí)間較長等客觀因素，適當(dāng)給予每戶能源補(bǔ)貼。對(duì)于農(nóng)村和農(nóng)墾總局，可以大力發(fā)展沼氣工程，剩余的沼渣沼液可作為肥料和飼料，發(fā)展固化成型燃料、秸稈氣化工程等。

第二，在農(nóng)村能源配置方面，黑龍江省充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用，政策的制定和執(zhí)行需要考慮到市場環(huán)境和市場主體的選擇。作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份，黑龍江省農(nóng)民總數(shù)占總?cè)丝诒戎剡_(dá)到1/3以上①，僅僅依賴政府改變農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)十分困難，政府應(yīng)該充分重視市場化作用，明確政府和市場邊界，引進(jìn)民間資本，將成本較高的農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)采用PPP等類似的方式開發(fā)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“誰建設(shè)、誰受益”，減輕政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)，提升農(nóng)村能源建設(shè)的效率和可持續(xù)性。

第三，重視農(nóng)民收入水平對(duì)農(nóng)村能源消費(fèi)的影響。黑龍江省農(nóng)民務(wù)農(nóng)收入水平在全國并不低，但是非農(nóng)收入較其它省份農(nóng)民偏低，造成很多清潔、便利的能源不能采用。因此政府應(yīng)該從收入分配角度改變農(nóng)民消費(fèi)結(jié)構(gòu)，例如可以通過財(cái)政轉(zhuǎn)移支付形式適當(dāng)補(bǔ)貼農(nóng)民清潔可再生能源的使用成本，使農(nóng)民形成新的能源消費(fèi)觀。政府實(shí)施農(nóng)業(yè)種植和畜牧廢棄物市場化收購，減少流入農(nóng)戶手中的數(shù)量，提升農(nóng)民收入水平，從“進(jìn)、出”兩個(gè)角度調(diào)節(jié)農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

[注 釋]

①數(shù)據(jù)來源：《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒(2019)》