李朋林,王小丹
(西安科技大學(xué)管理學(xué)院,陜西西安 710699)
能源利用效率低下的問(wèn)題一直以來(lái)是我國(guó)能源革命中存在的一大難題。國(guó)家“十四五”規(guī)劃中提出要建成清潔低碳、安全高效的能源體系的長(zhǎng)期目標(biāo),其中的“高效”就是指能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和利用的效率要更加高效,這充分表明了政府對(duì)于提高能源效率的重視。相對(duì)于其他行業(yè)而言,高耗能行業(yè)具有高能耗、高污染、高產(chǎn)能的特性[1],表現(xiàn)出更為突出的能源利用效率低下的問(wèn)題。根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù),2017 年六大高耗能行業(yè)的能源消費(fèi)量占到全國(guó)(未含港澳臺(tái)地區(qū)。下同)能源消費(fèi)總量的48.7%,占工業(yè)能源消費(fèi)量的74.2%,高耗能行業(yè)的萬(wàn)元產(chǎn)值能耗達(dá)到0.61,高于全部行業(yè)的萬(wàn)元產(chǎn)值能耗0.59。此外,由于各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和能源技術(shù)效率的顯著差異,高耗能行業(yè)呈現(xiàn)出區(qū)域發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀。高耗能行業(yè)的能源利用效率低下的問(wèn)題不僅制約著行業(yè)的發(fā)展,還嚴(yán)重影響了我國(guó)能源目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,因此解決高耗能行業(yè)能源效率低下的問(wèn)題勢(shì)在必行。
2015 年李克強(qiáng)總理提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,明確了能源革命要與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的方向,能源互聯(lián)網(wǎng)的概念應(yīng)運(yùn)而生。能源互聯(lián)網(wǎng)綜合利用信息技術(shù)部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)的關(guān)聯(lián)效應(yīng),打破了空間的局限,為推動(dòng)高耗能行業(yè)在能源生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存、消費(fèi)過(guò)程中的能源優(yōu)化集成,解決能源利用效率低下的問(wèn)題提供了潛在的可能。然而,由于能源互聯(lián)網(wǎng)處于初期建設(shè)階段,運(yùn)行時(shí)間較短,對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)的這種影響并沒(méi)有定論,那么研究能源互聯(lián)網(wǎng)是否在提高高耗能行業(yè)的能源效率水平、降低能耗方面發(fā)揮出它應(yīng)有的作用,能源互聯(lián)網(wǎng)的影響在全國(guó)不同地區(qū)間是否均衡具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的影響研究主要集中在如下兩個(gè)方面:第一,能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新層面的影響。周孝信等[2]認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)手段是信息物理能源系統(tǒng),在能源互聯(lián)網(wǎng)下,信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)可以通過(guò)信息共享的方式產(chǎn)生更大的價(jià)值。張俊等人[3]認(rèn)為智能電網(wǎng)的發(fā)展為新一代電力供給側(cè)、電能傳輸和電力需求側(cè)提供了新的發(fā)展思路和技術(shù)路徑。第二,能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展效應(yīng)的影響。劉強(qiáng)等人[4]認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)落后產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生了不同程度的帶動(dòng)效應(yīng),不僅加快了落后產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí),而且孕育了眾多的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。代紅才[5]、左前明[6]、劉斌等人[7]認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)能夠解決能源產(chǎn)業(yè)的整體效率問(wèn)題和支撐能源轉(zhuǎn)型發(fā)展,從而衍生出更多的能源應(yīng)用場(chǎng)景。
現(xiàn)有文獻(xiàn)研究主要集中在能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)層面的影響,并認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)這兩個(gè)層面的影響與能源效率產(chǎn)生間接的關(guān)聯(lián),此外針對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的研究大部分基于定性分析和指標(biāo)體系的建立,實(shí)證分析還很少見(jiàn)。因此本文將構(gòu)建描述能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)水平的指標(biāo)并測(cè)算高耗能行業(yè)的能源效率值,建立能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)高耗能行業(yè)的能源效率影響的面板實(shí)證模型,研究二者之間的直接關(guān)聯(lián)度。另外,目前關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的影響研究只限于全國(guó)整體的框架內(nèi),地區(qū)差異的因素少有涉及,因此本文將比較東中西三大地區(qū)高耗能行業(yè)受能源互聯(lián)網(wǎng)影響的區(qū)域差異,為提高各地區(qū)高耗能行業(yè)的能源效率,深入推進(jìn)能源革命提供參考。
能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)能連接能源市場(chǎng)各參與者的信息和服務(wù)系統(tǒng),它綜合利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)和智能管理技術(shù),與智能微電網(wǎng)、分布式能源負(fù)荷裝置以及各類能源終端互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)能量信息雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)[8-10]。能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵特征可以概括為以下幾點(diǎn):以能源信息交互為目標(biāo);以多樣化能源服務(wù)為基礎(chǔ);以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為載體;以電力應(yīng)用為保障。根據(jù)能源互聯(lián)網(wǎng)的定義和內(nèi)涵特征,結(jié)合文獻(xiàn)綜述,本文提出能源互聯(lián)網(wǎng)直接或間接地影響高耗能行業(yè)能源效率的幾個(gè)方面,具體的方面如下:
第一,能源互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)重構(gòu)。能源互聯(lián)網(wǎng)擁有集成大量信息數(shù)據(jù)和運(yùn)用先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力,吸引能源企業(yè)外圍相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入市場(chǎng),以及使得部分傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)能源企業(yè)向能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,工業(yè)、服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)行業(yè)深度融合。一些傳統(tǒng)能源企業(yè)積極地與互聯(lián)網(wǎng)公司、金融公司重組并購(gòu),新興產(chǎn)業(yè)如能源電子商務(wù)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商、能源云平臺(tái)服務(wù)商、新能源設(shè)備開(kāi)發(fā)商以及專業(yè)能源托管機(jī)構(gòu)逐漸在能源市場(chǎng)中的生產(chǎn)、輸配、消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用,行業(yè)重組、產(chǎn)業(yè)重構(gòu)推動(dòng)專業(yè)化分工的加速實(shí)現(xiàn),能源資源配置更加地高效,能源利用效率成為重要的監(jiān)測(cè)指標(biāo),尤其是對(duì)于高耗能行業(yè),在這一趨勢(shì)下減少化石能源消耗量,提高能源效率是應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的關(guān)鍵。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)產(chǎn)業(yè)重構(gòu)間接地影響高耗能行業(yè)的能源效率。
第二,能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)。不同于傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)只能提供一種或幾種能源產(chǎn)品,供冷、供熱、供電、供天然氣系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行,能源互聯(lián)網(wǎng)可以將所有能源并入同一個(gè)系統(tǒng),滿足能源消費(fèi)者用能的多樣化需求。因此在能源互聯(lián)網(wǎng)下可以實(shí)現(xiàn)同類型能源互聯(lián)、不同類能源互聯(lián)甚至是信息互聯(lián),還可以提供能源供應(yīng)與用戶之間的友好互動(dòng)。而電力系統(tǒng)以其運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性成為多能互補(bǔ)的最重要的載體,電力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電能生產(chǎn)和消費(fèi)的合理調(diào)配。因此,多能互補(bǔ)建立在多種能源尤其是可再生能源轉(zhuǎn)化為電能的基礎(chǔ)上,減少了太陽(yáng)能、風(fēng)能由于大幅波動(dòng)而造成的損失,大大提高能源的利用效率。
第三,能源互聯(lián)網(wǎng)突破技術(shù)瓶頸。高耗能行業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)水平很大程度上制約了其能源效率的提高,能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是對(duì)技術(shù)的一次變革,使得在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下的高耗能行業(yè)得到突破性發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用不僅使得能源可以放在云平臺(tái)進(jìn)行交易,還包括運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能管理技術(shù)為能源企業(yè)提供用能參考,最大程度地提高能源使用效率。此外,能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求傳統(tǒng)高耗能企業(yè)轉(zhuǎn)型為綜合能源服務(wù)商,綜合能源服務(wù)商可以發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)構(gòu)建“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”一體的智能系統(tǒng),為企業(yè)提供儲(chǔ)能服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析和需求側(cè)管理,提高企業(yè)資源配置效率。能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)高耗能行業(yè)能源效率的影響機(jī)制如圖1所示。
圖1 能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)高耗能行業(yè)能源效率的影響機(jī)制
2.1.1 熵權(quán)法
熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)各變量的變異程度來(lái)確定各指標(biāo)的權(quán)重,再通過(guò)修正,隨之得到相對(duì)客觀的權(quán)重。熵權(quán)法具有適用性廣、準(zhǔn)確度高、客觀性強(qiáng)等特點(diǎn),因此在工程或經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用[11]。
熵權(quán)設(shè)對(duì)象集X的初始數(shù)據(jù)矩陣為,其中包括n個(gè)待評(píng)價(jià)對(duì)象,m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。則利用熵權(quán)法獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的具體步驟為:
對(duì)初始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,設(shè)各指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的值為則有:
計(jì)算各指標(biāo)的信息熵值,第j組指標(biāo)數(shù)據(jù)的信息熵值如式(2)所示:
計(jì)算指標(biāo)權(quán)重向量如式(3)所示:
2.1.2 DEA-BBC 模型與Malmquist 指數(shù)
DEA 是根據(jù)多項(xiàng)投入指標(biāo)和多項(xiàng)產(chǎn)出指標(biāo),對(duì)具有可比性的同類型決策單元(DMU),進(jìn)行相對(duì)有效性評(píng)價(jià)的一種非參數(shù)的線性規(guī)劃方法。DEA 法通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)劃確定決策單元的有效生產(chǎn)前沿面,并將決策單元投影到生產(chǎn)前沿面上,若決策單元在有效生產(chǎn)前沿面上,則稱為DEA 有效,反之,則無(wú)效[13]。DEA 有兩種基本模型,一種是基于可變規(guī)模報(bào)酬模式的BBC 模型,另外一種是基于不變規(guī)模報(bào)酬模式的CCR 模型。高耗能行業(yè)在工業(yè)化社會(huì)和能源革命的驅(qū)動(dòng)下,產(chǎn)業(yè)規(guī)模還在擴(kuò)張,因此本文選用可變規(guī)模報(bào)酬BBC 模型對(duì)高耗能行業(yè)能源效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。
BBC 基本線性規(guī)劃模型為:
Malmquist 指數(shù)模型是DEA 模型中的一種,它的優(yōu)勢(shì)是可以分析面板數(shù)據(jù),并且能夠反映投入產(chǎn)出效率動(dòng)態(tài)的變化趨勢(shì),因此本文選用DEAMalmquist 模型測(cè)度效率值。依據(jù)Pastore 等[14]的分析,Malmquist 指數(shù)可以分解為:
2.1.3 面板數(shù)據(jù)模型
根據(jù)上述研究分析和指標(biāo)體系,構(gòu)建高耗能行業(yè)綜合效率值的影響因素模型:
IS 表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),GC 表示核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源發(fā)電量,RD 表示高耗能行業(yè)的研發(fā)投入,F(xiàn)I 表示高耗能行業(yè)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模,EIC 表示能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平。
將綜合效率值CRSTEit作為被解釋變量,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平EICit作為主要解釋變量,其他作為控制變量,在這里本文選擇Pool 模型,即個(gè)體、時(shí)點(diǎn)截距均不變的混合面板數(shù)據(jù)模型,如式(7)所示:
Controlit為影響高耗能行業(yè)能源效率的控制變量,EICit表示能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平,c為截距項(xiàng),μit為誤差項(xiàng)。為了減少數(shù)據(jù)的波動(dòng)幅度,對(duì)解釋變量和被解釋變量進(jìn)行對(duì)數(shù)處理,如式(8)所示:
2.2.1 衡量能源效率的指標(biāo)
六大高耗能行業(yè)包括化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。下文所介紹的高耗能行業(yè)的指標(biāo)均為六大細(xì)分行業(yè)的加總,部分缺失數(shù)據(jù)由比例計(jì)算代替。參考研究能源效率的文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)投入指標(biāo)最多選用的是勞動(dòng)力,資本存量和能源消費(fèi)量,而地區(qū)生產(chǎn)總值作為產(chǎn)出指標(biāo)居多。因此基于參考文獻(xiàn)和考慮到數(shù)據(jù)可得性和完整性,本文選擇的指標(biāo)如下:
第一,投入指標(biāo)。
(1)勞動(dòng)力投入。選取高耗能行業(yè)的年平均從業(yè)人數(shù)。
(2)能源投入。選取高耗能行業(yè)消耗最多的7種能源品種,統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤后加總得到行業(yè)能源消耗總量。
(3)資本投入。采用Goldsmith 提出的永續(xù)盤(pán)存法計(jì)算2014—2018 年各省份高耗能行業(yè)的實(shí)際資本存量[15]。計(jì)算公式如下:
第二,產(chǎn)出指標(biāo)。將高耗能行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值作為產(chǎn)出指標(biāo)。
2.2.2 衡量能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平的指標(biāo)
能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平的指標(biāo)存在定性和定量指標(biāo)之分??抵貞c等[17]以及《國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展白皮書(shū)2018》提出從政策、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、創(chuàng)新、建設(shè)、公眾生態(tài)6 個(gè)方面構(gòu)建國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的指標(biāo)體系。其中定性指標(biāo)包括能源互聯(lián)網(wǎng)典型技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目等,定量指標(biāo)包括能源互聯(lián)網(wǎng)科研基金、能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量、能源互聯(lián)網(wǎng)政府文件數(shù)量、能源互聯(lián)網(wǎng)金融投資金額、能源互聯(lián)網(wǎng)搜索熱度等。
馬君華等[18]指出能源互聯(lián)網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的定量結(jié)果,包括能量品質(zhì)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、社會(huì)性指標(biāo)、能量結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標(biāo)、交互友好性指標(biāo)、組織管理與商業(yè)模式指標(biāo)等。蔣菱等[19]綜合考慮能源生產(chǎn)方、服務(wù)方、消費(fèi)方以及國(guó)家社會(huì)多方利益,建立了經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、社會(huì)和工程5 個(gè)角度的智能電網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
本文對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行綜合梳理,著重選取了可獲取的定量指標(biāo),并且本文側(cè)重于研究能源互聯(lián)網(wǎng)在高耗能行業(yè)中的能源利用和合理配置的作用,所以針對(duì)數(shù)十條指標(biāo)進(jìn)行篩選,最后選擇四項(xiàng)最能夠反映這一作用的指標(biāo),具體如表1 所示。
表1 能源互聯(lián)網(wǎng)定量指標(biāo)
2.2.3 控制變量
為了更全面地反映能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平對(duì)高耗能行業(yè)能源效率的影響,結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)指標(biāo)體系與上文的影響機(jī)制分析,本文將產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、多能互補(bǔ)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)的指標(biāo)放入控制變量,如表2 所示。
表2 控制變量
2.2.4 數(shù)據(jù)范圍和來(lái)源
本文選取了中國(guó)30 個(gè)省級(jí)行政單位(西藏和港澳臺(tái)地區(qū)由于數(shù)據(jù)缺失不包括在內(nèi))的各項(xiàng)指標(biāo),并按照我國(guó)經(jīng)濟(jì)區(qū)域的劃分將其分為東部地區(qū)、中部地區(qū)、西部地區(qū)三大區(qū)域。由于能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展發(fā)展時(shí)間較短,因此數(shù)據(jù)范圍選到2014—2018 年這一時(shí)間區(qū)間。原始數(shù)據(jù)來(lái)源于各期的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、各省份的統(tǒng)計(jì)年鑒、《中國(guó)電力年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及政府文件等。
本文采用投入導(dǎo)向規(guī)模效率可變BCC 模型,運(yùn)用DEAP2.1 軟件,對(duì)2014—2018 年我國(guó)三大區(qū)域進(jìn)行高耗能行業(yè)能源效率評(píng)價(jià),結(jié)果見(jiàn)表3。綜合效率可以反映決策單元在資源投入的規(guī)模、比例以及資源使用效率和配置的能力。在BCC 模型條件下,當(dāng)綜合效益指數(shù)越接近1 時(shí),表明其綜合效率越優(yōu)。當(dāng)綜合效率指數(shù)為1 時(shí),表示該評(píng)價(jià)單元處于最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,其投入相對(duì)于產(chǎn)出而言達(dá)到最大化利用[20]。
如表3 所示,在不考慮隨機(jī)誤差影響的條件下,三大區(qū)域的綜合效率值均值由高到低為中部地區(qū)、西部地區(qū)、東部地區(qū)??傮w來(lái)看,中部地區(qū)的綜合效率值保持相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài),西部地區(qū)呈現(xiàn)先下降后增長(zhǎng)的趨勢(shì),東部地區(qū)的綜合效率值呈現(xiàn)小幅下降的趨勢(shì)。分別來(lái)看,東部地區(qū)的綜合效率值在2014 年最接近最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,在2014—2016 年綜合效率值持續(xù)下降,接著在2016 年出現(xiàn)小幅增長(zhǎng),2017 年以后又呈現(xiàn)了下降的趨勢(shì);中部地區(qū)綜合效率值在2014 年最接近最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,2016—2017年出現(xiàn)下降的趨勢(shì),在2017 年之后又增長(zhǎng),2017 年為綜合效率值最低點(diǎn);西部地區(qū)綜合效率值在2016年之前持續(xù)下降,2016 年之后開(kāi)始增長(zhǎng)。
表3 2014—2018 年中國(guó)三大區(qū)域高耗能行業(yè)綜合效率值
利用DEAP2.1 軟件包計(jì)算了三大區(qū)域的2014—2018 年的技術(shù)效率指數(shù)、技術(shù)進(jìn)步指數(shù)、純技術(shù)效率指數(shù)、規(guī)模效率指數(shù)和全要素生產(chǎn)率指數(shù),結(jié)果如表4 所示。
表4 東中西部地區(qū)2014—2018 年高耗能行業(yè)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)及整體分析
從表4 中可以看到,2014—2015 年間,西部地區(qū)和中部地區(qū)的高耗能行業(yè)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)分別上升4.2%和1.1%,而東部地區(qū)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)下降了4.4%,東中西部地區(qū)都依靠技術(shù)進(jìn)步來(lái)拉動(dòng)全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng);2015—2016 年間,西部地區(qū)的高耗能行業(yè)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)上升了1.7%,能源效率的增長(zhǎng)主要依靠技術(shù)進(jìn)步和純技術(shù)效率指數(shù)的帶動(dòng),東部地區(qū)和中部地區(qū)分別增長(zhǎng)了0.2%和1.2%,且均依靠技術(shù)進(jìn)步來(lái)拉動(dòng)全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng);2016—2017 年三個(gè)地區(qū)的高耗能行業(yè)的全要素生產(chǎn)率都呈現(xiàn)出不同程度的增長(zhǎng),中部地區(qū)增長(zhǎng)了1.4%,西部地區(qū)增長(zhǎng)了7.6%,東部地區(qū)增長(zhǎng)了6.6%,且三大地區(qū)均依靠純技術(shù)效率指數(shù)拉動(dòng)全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng);2017—2018 年三大地區(qū)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)均呈現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì)。
運(yùn)用熵權(quán)法計(jì)算各區(qū)域每年的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平指標(biāo)EICit,同時(shí)將高耗能行業(yè)綜合能源效率值CRSTEit和其他控制變量一并代入式(8)進(jìn)行檢驗(yàn)。
由于本文所選擇的數(shù)據(jù)年限較短,變量的單位根檢驗(yàn)不具有有效性,因此直接對(duì)模型設(shè)定進(jìn)行檢驗(yàn)和估計(jì)結(jié)果分析。采用計(jì)量分析軟件 EViews10 對(duì)2014—2018 年30 個(gè)省份建立面板模型,考慮到樣本數(shù)和參數(shù)的數(shù)量關(guān)系,隨機(jī)效應(yīng)并不適用,因此比較雙固定效應(yīng)模型和混合面板數(shù)據(jù)模型的顯著性,檢驗(yàn)結(jié)果顯示,模型在混合面板數(shù)據(jù)下顯著性結(jié)果更優(yōu),因此本文選擇用混合面板數(shù)據(jù)模型對(duì)全樣本進(jìn)行估計(jì)。估計(jì)結(jié)果如表5 所示。
表5 全樣本估計(jì)結(jié)果
從表5 可以看出,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平在全樣本下呈現(xiàn)與高耗能行業(yè)能源效率的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.174,即高耗能行業(yè)的能源效率在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的初期會(huì)隨之有一定程度的降低。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是由于2014—2018 年,能源互聯(lián)網(wǎng)正處于興起的階段,眾多的能源互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)企業(yè)和項(xiàng)目投入市場(chǎng),聚集了大量的資金、設(shè)備,但能源市場(chǎng)的需求方并沒(méi)有及時(shí)與供給方建立密切的聯(lián)系,能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目和企業(yè)還未形成有效的盈利模式和商業(yè)模式,導(dǎo)致能源互聯(lián)網(wǎng)前期的建設(shè)得不到預(yù)期的回報(bào)。此外市場(chǎng)中監(jiān)管不到位,相關(guān)的政策和機(jī)制不完善。另外隨著電力市場(chǎng)化改革,能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)更加開(kāi)放,也會(huì)出現(xiàn)魚(yú)龍混雜的現(xiàn)象。行業(yè)固定資產(chǎn)投資總額與高耗能行業(yè)的能源效率呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明投資總額的增長(zhǎng)并沒(méi)有帶來(lái)能源效率的提高。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源效率之間不存在顯著的相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)并沒(méi)有直接帶動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)尤其是高耗能行業(yè)的效率提高。核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電與高耗能行業(yè)的能源效率也不存在顯著的相關(guān)關(guān)系,出現(xiàn)這種結(jié)果是由于我國(guó)的清潔能源消納機(jī)制不健全,清潔能源波動(dòng)性大、不易儲(chǔ)存的特征使得我國(guó)常年的棄風(fēng)率和棄光率都很高,沒(méi)有發(fā)揮出清潔能源對(duì)能源效率的影響作用。研發(fā)投入的增加有利于提高能源效率,相關(guān)系數(shù)為0.131,說(shuō)明能源互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)創(chuàng)新、專業(yè)人才中的投入能夠發(fā)揮出顯著的正向影響,技術(shù)突破是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán),能有效地提高能源利用效率。
為了進(jìn)一步研究各區(qū)域能源效率受能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)影響的差異,本文繼續(xù)對(duì)東中西地區(qū)的面板數(shù)據(jù)模型估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析比較,結(jié)果如表6 所示。為了使結(jié)果可比且顯著,東部地區(qū)的綜合效率值以全要素生產(chǎn)率指數(shù)替代。
表6 各區(qū)域的估計(jì)結(jié)果
從表6 可以看出,東部地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平在1%的顯著性水平上為負(fù)數(shù),說(shuō)明東部地區(qū)2014—2018 年能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會(huì)降低能源效率值。固定資產(chǎn)投資額在1%的顯著性水平上為正數(shù),說(shuō)明東部地區(qū)的投資額增加能提高高耗能行業(yè)的能源效率,東部地區(qū)對(duì)資金的吸引力較足。而研究開(kāi)發(fā)與投入在5%的顯著性水平下為負(fù)數(shù),說(shuō)明東部地區(qū)在提高高耗能行業(yè)的能源效率時(shí)已經(jīng)不能再單純地依靠技術(shù)創(chuàng)新的拉動(dòng)作用,需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的各方面因素來(lái)發(fā)揮作用。
中部地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平對(duì)高耗能行業(yè)的能源效率呈現(xiàn)負(fù)向影響,負(fù)相關(guān)系數(shù)為-0.354,且在5%的水平上顯著。原因可能是中部地區(qū)對(duì)傳統(tǒng)能源工業(yè)的依賴性較強(qiáng),能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展觸及到了傳統(tǒng)能源企業(yè)的利益,加之這些企業(yè)具有能源壟斷的能力,因此能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到一定的阻礙和制約,能源效率反而會(huì)下降。另外,研究與開(kāi)發(fā)投入對(duì)能源效率產(chǎn)生正向影響,相關(guān)系數(shù)分別為0.257,說(shuō)明技術(shù)創(chuàng)新投入的增長(zhǎng)會(huì)提高高耗能行業(yè)的能源效率。而高耗能行業(yè)的固定資產(chǎn)投資額不利于提高能源效率,出現(xiàn)這樣的結(jié)果可能是由于中部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不足以有效吸納地區(qū)的資金投入,外部因素的影響不能夠帶動(dòng)更深層次的能源變革。
西部地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平與高耗能行業(yè)的能源效率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明能源互聯(lián)網(wǎng)在西部地區(qū)的發(fā)展不夠充分,不僅沒(méi)有發(fā)揮對(duì)工業(yè)部門(mén)的輻射帶動(dòng)作用或改造升級(jí)作用,反而拉低了高耗能行業(yè)的能源效率。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電量在1%的顯著水平上為0.071,研究開(kāi)發(fā)與投入在5%的顯著水平上為0.074,說(shuō)明西部地區(qū)的核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電量和研發(fā)投入的增加均有利于高耗能行業(yè)能源效率的提高,西部地區(qū)的風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源資源比較豐富,因此提高清潔能源利用比例能顯著提高高耗能行業(yè)的能源利用效率,增加研發(fā)投入也是西部地區(qū)轉(zhuǎn)變高耗能行業(yè)的粗放式增長(zhǎng)方式、提高能源效率的有效途徑。
本文通過(guò)對(duì)我國(guó)2014—2018 年30 個(gè)省級(jí)行政單位的高耗能行業(yè)能源效率值進(jìn)行測(cè)算,并建立了能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對(duì)該行業(yè)能源效率影響的面板數(shù)據(jù)模型,得出了能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)在這一階段并不能有效地提高高耗能行業(yè)能源效率的結(jié)論。進(jìn)一步地,本文通過(guò)區(qū)域細(xì)分,刻畫(huà)了國(guó)內(nèi)東中西不同地區(qū)受能源互聯(lián)網(wǎng)影響的情況。具體來(lái)講,本文的結(jié)論歸納如下:
第一,三大區(qū)域的綜合效率值均值由高到低為中部地區(qū)、西部地區(qū)、東部地區(qū)??傮w來(lái)看,中部地區(qū)的綜合效率值保持相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài),西部地區(qū)呈現(xiàn)先下降后增長(zhǎng)的趨勢(shì),東部地區(qū)的綜合效率值呈現(xiàn)小幅下降的趨勢(shì)。分別來(lái)看,東部地區(qū)的綜合效率值在2014 年最接近最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,在2014—2016 年綜合效率值持續(xù)下降,接著在2016 年出現(xiàn)小幅增長(zhǎng),2017 年以后又呈現(xiàn)了下降的趨勢(shì);中部地區(qū)綜合效率值在2014 年最接近最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,2017 年為綜合效率值最低點(diǎn);西部地區(qū)綜合效率值在2016 年之前持續(xù)下降,2016 年之后開(kāi)始增長(zhǎng)。
第二,從30 個(gè)省份范圍來(lái)看,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平和高耗能行業(yè)的能源效率呈現(xiàn)負(fù)向影響,說(shuō)明能源互聯(lián)網(wǎng)前期的建設(shè)不夠全面深入,不足以影響深層次的能源利用效率低下的問(wèn)題。增加研發(fā)投入有利于提高能源效率,能源互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)創(chuàng)新、專業(yè)人才中的投入能夠發(fā)揮出積極的正向影響,技術(shù)突破是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)。核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電量增加不能顯著地提高能源效率,出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于我國(guó)的清潔能源消納機(jī)制不健全,清潔能源波動(dòng)性大,不易儲(chǔ)存的特征使得我國(guó)常年的棄風(fēng)率和棄光率都很高,沒(méi)有發(fā)揮出清潔能源對(duì)能源效率的影響作用。
第三,從各區(qū)域來(lái)看,東中西地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平和高耗能行業(yè)的能源效率均呈現(xiàn)負(fù)向影響,但原因各有不同。東部地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展水平在現(xiàn)階段不利于高耗能行業(yè)能源效率的提高,可能是由于東部地區(qū)項(xiàng)目進(jìn)度和質(zhì)量相差較大,相當(dāng)一部分項(xiàng)目因?yàn)檎咴蜻M(jìn)展緩慢,或是由于投資主體尚未確定、與當(dāng)?shù)赜?jì)劃沖突短期內(nèi)難以取得進(jìn)展,導(dǎo)致東部地區(qū)的高耗能行業(yè)的能源效率并未因能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)而得到提高。中部地區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平對(duì)高耗能行業(yè)的能源效率呈現(xiàn)負(fù)向影響,可能是由于中部地區(qū)對(duì)傳統(tǒng)能源工業(yè)的依賴性較強(qiáng),而新興的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在建設(shè)初期受到一定的阻礙和制約,能源效率反而會(huì)下降。西部地區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平對(duì)高耗能行業(yè)的能源效率存在負(fù)向影響,可能是由于能源互聯(lián)網(wǎng)在西部地區(qū)的發(fā)展不夠充分,沒(méi)有形成對(duì)工業(yè)部門(mén)的輻射帶動(dòng)作用或改造升級(jí)作用。
根據(jù)以上結(jié)論本文提出以下建議:
第一,能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要繼續(xù)加大在科研方面的投入力度。用技術(shù)打破各種能源間的壁壘,實(shí)現(xiàn)能源和技術(shù)的深度融合,使得智能微電網(wǎng)、分布式能源負(fù)荷裝置等設(shè)備能有效地在能源企業(yè)尤其是高耗能企業(yè)中落地,從而更高效精準(zhǔn)地解決能源利用效率低下的問(wèn)題。
第二,我國(guó)的清潔能源消納機(jī)制尚未完善和健全,因此需要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高清潔能源的利用比例,降低棄風(fēng)率和棄光率,同時(shí)需要利用能源互聯(lián)網(wǎng)的多能互補(bǔ)的作用來(lái)提高能源的利用率,提高電力系統(tǒng)的靈活性,合理調(diào)度和輸配多樣化的能源品種。
第三,各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不同,高耗能行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參差不一,能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施進(jìn)度和政策制定也不盡相同,因此政府部門(mén)應(yīng)因地制宜制定相關(guān)政策,為能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)營(yíng)造良性互動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和制定規(guī)范的市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制。例如,東部地區(qū)的招商引資能力強(qiáng),能源互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目多,但項(xiàng)目進(jìn)度和質(zhì)量相差較大,應(yīng)在能源互聯(lián)網(wǎng)的前期項(xiàng)目審查階段制定嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)魚(yú)龍混雜的現(xiàn)象;中部地區(qū)是傳統(tǒng)能源工業(yè)企業(yè)聚集的地區(qū),改變其粗放型的增長(zhǎng)方式應(yīng)發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新對(duì)高耗能行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)作用,加大對(duì)研發(fā)人員、研發(fā)項(xiàng)目的投入力度,加快能源企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí);西部地區(qū)應(yīng)充分利用豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,將其并入能源互聯(lián)網(wǎng)的整體系統(tǒng)中統(tǒng)籌規(guī)劃。