王海林，翁玉艷,，張成龍

(1.清華大學(xué) 能源環(huán)境經(jīng)濟研究所，北京 100084；2.國網(wǎng)能源研究院有限公司，北京 102209)

0 引言

電力是國民經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐性行業(yè)。目前電力已經(jīng)成為重要的能源供應(yīng)方式之一，在實現(xiàn)經(jīng)濟“高質(zhì)量”發(fā)展和居民生活質(zhì)量顯著提高方面發(fā)揮了作用[1-3]。近20年來，中國電力消費總量從1997年的1.1萬億kW·h增長到2017年的6.4萬億kW·h，年均增速超過9%[4-6]。電力消費為經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展提供動力的同時，電力系統(tǒng)面臨著向清潔、低碳、安全、高效和可持續(xù)轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需求[7-9]。識別和量化分析影響中國電力消費增長的驅(qū)動因素，有利于采取針對性措施，推動電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展。

本文采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)（logarithmic mean divisia index, LMDI）方法對電力消費進行因素分解分析。LMDI方法在能源和碳排放領(lǐng)域有很多應(yīng)用，其可針對研究對象的范圍和時間跨度開展影響因素的貢獻分析[10-15]。文獻[16-17]對指數(shù)分解分析方法進行了綜述回顧。文獻[18-22]運用LMDI方法對中國電力消費影響因素進行分析，但缺少對能源生產(chǎn)側(cè)和消費側(cè)的分析研究。文獻[23]運用LMDI分解方法分析中國電力消費強度，發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是促進電力消費強度下降的主要因素。文獻[24]從經(jīng)濟規(guī)模、技術(shù)進步、收入等維度分析影響中國電力消費的增長因素，并得出經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)是促進電力消費增長的主要因素。文獻[25]基于LMDI分解方法開展中國工業(yè)電力需求因素分析，認為結(jié)構(gòu)效應(yīng)和強度效應(yīng)能夠明顯促進工業(yè)部門的電力需求增長。

本文從生產(chǎn)側(cè)和居民消費側(cè)逐層分析相關(guān)因素對電力消費總量的影響。根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性和經(jīng)濟發(fā)展特征，選用1997―2017年的電力消費數(shù)據(jù)，時間跨度方面既包含了中國快速工業(yè)化進程的時間段，也涉及2012年年底以來的經(jīng)濟新常態(tài)轉(zhuǎn)型。

1 方法學(xué)和數(shù)據(jù)

2 因素分析

運用LMDI方法對中國電力消費進行因素分解，得到各要素對電力消費增長的驅(qū)動作用，如表1所示。從表1中可以看出，1997―2017年經(jīng)濟因素、強度因素、人口因素和活動因素對電力消費增長的驅(qū)動作用分別為92.2%、–6.8%、0.9%和13.8%?？傮w而言，經(jīng)濟的增長對電力消費增長的驅(qū)動作用最大。單位GDP電量消費包括技術(shù)進步和結(jié)構(gòu)優(yōu)化2個方面的疊加。用電效率的提升一定程度上抵消了部分電力消費增長。人口增長與電力消費增長呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，對1997―2017年間電力消費增長的貢獻在1%左右。人均居民用電量的變化對電力消費增長的貢獻達到13.8%，這一結(jié)果與中國居民生活水平日益提高的情況相一致。

表1 影響電力消費因素的LMDI分解結(jié)果Table 1 The LMDI decomposition result of electricity consumption factors

上述4個因素在1997―2017年間對電力消費增長的年貢獻率分布箱線如圖1所示。從圖1中可以看出這20年間各要素對中國電力消費增長貢獻的分布情況。其中經(jīng)濟因素對電力消費增長的貢獻率主要集中在72.1%～108.3%，強度因素對電力消費增長的貢獻率在–30.8%～18.0%，人口因素對電力消費增長的貢獻率在0.5%～1.3%，活動因素對電力消費增長的貢獻率在8.6%～18.8%。

圖1 1997―2017年間各因素對電力消費增長的年貢獻率分布Fig.1 The distribution of annual contribution rate of each factor to electricity consumption from 1997 to 2017

（1）經(jīng)濟因素。1997―2017年，經(jīng)濟效應(yīng)對電力消費增長的累計貢獻率為92.2%，各年貢獻率的平均值為105.1%，各年經(jīng)濟因素帶來的電力消費變化平均值為2 469億kW·h。1997以來，中國經(jīng)濟保持持續(xù)高速增長態(tài)勢，在經(jīng)歷了“十五”和“十一五”粗放式高增長階段之后，在“十二五”和“十三五”逐漸向高質(zhì)量增長方式轉(zhuǎn)變。在經(jīng)濟呈現(xiàn)中高速增長的宏觀趨勢下，GDP增長仍將是中國近中期電力需求增長的最主要驅(qū)動力。

（2）強度因素。本文的“強度因素”是指單位GDP的行業(yè)電力消費。強度因素對電力消費增長的驅(qū)動作用變化、反映了中國近20年來經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型、節(jié)能節(jié)電、電氣化水平提升等一系列措施的綜合結(jié)果。隨著中國持續(xù)推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，高耗能產(chǎn)業(yè)需求逐步飽和并開始下降，中高端價值鏈的產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速增長的勢頭，結(jié)構(gòu)調(diào)整有利于減少對電力消費的需求。隨著行業(yè)日益對節(jié)能和提高能源使用效率的重視，中國GDP電力消費強度整體呈現(xiàn)下降態(tài)勢，在相當(dāng)程度抵消了GDP增長對電力消費的驅(qū)動。

強度因素可進一步分解為2個因素：結(jié)構(gòu)因素（行業(yè)增加值在GDP中的占比）和技術(shù)因素（單位行業(yè)增加值的電力消費）?；谝延袛?shù)據(jù)，對6個行業(yè)從結(jié)構(gòu)因素和技術(shù)因素角度進行電力消費影響的LMDI分解，分解結(jié)果如表2所示。

表2 GDP電耗強度對電力消費增長的LMDI分解Table 2 The LMDI decomposition result of the electricity consumption intensity per GDP to the growth of electricity consumption

從表2中可以看出，1997―2017年間強度因素對電力消費增長的累計貢獻率為–6.8%，其中結(jié)構(gòu)因素為2.2%，技術(shù)因素為–9.0%。6個行業(yè)20年累計貢獻數(shù)據(jù)顯示，結(jié)構(gòu)因素方面，除了農(nóng)林業(yè)和交通運輸倉儲業(yè)外，其他4個行業(yè)對電力消費增長仍然呈拉動作用。技術(shù)因素方面，農(nóng)林業(yè)、工業(yè)和建筑業(yè)的技術(shù)進步整體上抵消了部分電力消費增長，其中工業(yè)的抵消作用最大。特別是2012年以來，不論是結(jié)構(gòu)因素還是技術(shù)因素，均在一定程度上抵消了電力消費的增長。這與中國近年來工業(yè)行業(yè)采取節(jié)能提效的措施分不開。

經(jīng)濟因素和強度因素二者之和在電力消費增長中的絕對貢獻呈下降趨勢。特別是2012年之后經(jīng)濟步入新常態(tài)、向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型加速，2013―2017年間整個行業(yè)促使電力消費平均增長2 134億kW·h，比2005―2012年間的電力消費平均增長水平下降了30.3%。

（3）人口因素。1997―2017年，人口增長對電力消費增長的累計貢獻率為0.9%，各年貢獻率平均值為1.1%。該期間，中國人口年增長速度處于較低水平，總?cè)丝趶?997年的12.36億人增長到2017年的13.90億人，年均增速僅為0.59%。盡管新的人口政策下中國人口年均增速有可能會有所提高，但隨著中國人口峰值的到來，未來人口因素對電力消費增長的拉動作用預(yù)期將會減弱。

（4）活動因素。1997―2017年，人均居民用電量變化對電力消費增長的累計貢獻率為13.8%，這與中國居民生活水平持續(xù)提高相一致。從歷年的分解數(shù)據(jù)來看，中國人均居民用電量對總電力消費增長的拉動作用逐漸增強，近5年數(shù)據(jù)顯示其對電力消費增長的貢獻達到20%左右。若按照中國當(dāng)前人均居民用電水平僅為發(fā)達國家的1/6～1/3的水平來看，隨著中國居民生活條件的日益改善，其未來還將進一步促進電力消費的增長。

3 累計貢獻率變化趨勢

基于LMDI分解和影響因素的分析，對1997年、2007年以及2012年以來經(jīng)濟、結(jié)構(gòu)、技術(shù)、人口和活動等方面因素對電力消費增長的累計貢獻進行對比，如圖2所示。影響中國電力消費增長的主要驅(qū)動因素在近20年、10年和5年間表現(xiàn)出如下的變化趨勢。

圖2 1997、2007和2012年以來各因素對電力消費增長累計貢獻率Fig.2 Cumulative contribution of each factor to the growth of electricity consumption since 1997,2007and 2012

（1）經(jīng)濟因素在電力消費增長驅(qū)動中的貢獻占比仍然很大。近年來，隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進步的加快以及節(jié)能提效工作的不斷推進，技術(shù)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)對電力消費增長的抵消作用越發(fā)加強，這也進一步放大了LMDI分解中經(jīng)濟因素對電力消費增長的貢獻。

（2）技術(shù)因素和結(jié)構(gòu)因素對電力消費增長的抵消作用日益顯著。從圖2中的對比可以看出，近年來技術(shù)的持續(xù)進步使得其對電力消費增長的抵消作用不斷增強，由于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型所需要的時間周期一般較長，其對電力消費增長由拉動作用轉(zhuǎn)為抵消作用開始逐漸顯現(xiàn)。

（3）從整個行業(yè)來看（經(jīng)濟因素、技術(shù)因素和結(jié)構(gòu)因素之和），其在電力消費增長中的貢獻份額呈下降趨勢，從近20年的累計85.4%下降到近10年的累計83.0%以及近5年的累計81.1%，下降的效果較為確定和顯著。這表明在經(jīng)濟高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的過程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)效率的提升，會較為顯著地減緩電力消費增長的速度，預(yù)計未來這種趨勢將越發(fā)明顯。

（4）人口因素在整個電力消費增長中的貢獻為“正”，均為1%左右，這與中國近年來呈現(xiàn)出來的較緩慢的人口增長趨勢相一致。未來隨著中國人口增速進一步趨緩并達到峰值，人口因素對電力消費增長的驅(qū)動作用將會逐漸趨弱。

（5）人均居民用電量對電力消費增長的貢獻占比呈上升趨勢。居民收入水平提高帶來的生活改善型、智能型家用用電設(shè)備增加，推動了人均居民電力消費的增長。同時，近年來在空氣質(zhì)量提升政策的影響下，“煤改電”等電能替代項目在居民消費領(lǐng)域積極推進，電能在終端居民用能中的占比不斷提升。但同期家用設(shè)備能源效率也有較大的提升，一定程度上抵消了活動因素對電力消費增長的貢獻。綜合來看，隨著中國城市化和工業(yè)化的進一步推進，未來相當(dāng)長一段時期內(nèi)，活動因素在電力消費增長中的貢獻份額將進一步提升。

4 結(jié)語

本文采用LMDI方法對中國1997―2017年間電力消費增長進行了因素分解分析，分別量化了產(chǎn)業(yè)（經(jīng)濟因素、技術(shù)因素和結(jié)構(gòu)因素）和家庭（人口因素和居民活動因素）對該期間電力消費增長的貢獻。主要結(jié)論如下。1997―2017年，整個產(chǎn)業(yè)對電力消費增長的貢獻下降，特別是2012年之后，技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整減緩了電力消費增長的速度，二者對新增電力消費的作用也越發(fā)顯著。隨著城市化、工業(yè)化的推進以及空氣質(zhì)量改善的要求，家庭電力消費呈現(xiàn)快速增長趨勢，居民活動因素在新增電力消費中的貢獻也有顯著提高。

根據(jù)上述各因素在電力消費增長中的貢獻特征，中國未來發(fā)展應(yīng)從2方面考慮。（1）繼續(xù)保持經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的趨勢，進一步發(fā)揮技術(shù)進步和結(jié)構(gòu)調(diào)整在優(yōu)化電力消費結(jié)構(gòu)中的作用，并以此來制定科學(xué)合理的電力發(fā)展目標(biāo)和針對性政策措施，實現(xiàn)以經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展倒逼電力高質(zhì)量發(fā)展；（2）合理引導(dǎo)家庭電力消費模式轉(zhuǎn)變，在滿足家庭合理電力需求的同時，著力提升家用設(shè)備的能效水平，并通過宣傳、教育和培訓(xùn)進一步提升居民勤儉節(jié)約的用電意識，以電力高質(zhì)量發(fā)展?jié)M足居民高品質(zhì)生活需求。