熊偉 嚴(yán)丹霖
內(nèi)容提要:基于2013年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù),對中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域空間格局進(jìn)行了研究,并就其成因進(jìn)行分析、由影響因素的嶺回歸分析結(jié)果可知,地區(qū)裝機(jī)容量與地區(qū)實際可開發(fā)量、平均單位面積儲量、規(guī)劃布局賦值、風(fēng)電消費量、風(fēng)電補(bǔ)貼五個變量正向相關(guān)?;貧w結(jié)果顯示,規(guī)劃布局賦值、風(fēng)電消費量、風(fēng)電補(bǔ)貼等因素較其他變量影響力更大。由此可以看出,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是明顯的政策導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè);區(qū)域分布;嶺回歸分析
中圖分類號:F260文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-4161(2015)02-0149-04
DOJ: 10.1 3483/j.cnki.kfyj.2015.02.035
一、引言
人類社會的進(jìn)步離不開諸如媒、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的支撐.、就我國而言,正是因為這些傳統(tǒng)能源在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,才有了改革開放30多年來的國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。伴隨國民經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增大,能源消耗也隨之大幅增加。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2011至2014年間我國單位GDP能耗雖呈逐年下降趨勢,但能耗總量仍居世界首位。能源的大量消耗對我國環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,環(huán)境保護(hù)壓力巨大。因此,為保證我國經(jīng)濟(jì)健康、可持續(xù)發(fā)展,大力發(fā)展可再生能源的任務(wù)日趨緊迫。
風(fēng)電,作為一種重要的可再生能源,其技術(shù)水平及應(yīng)用規(guī)模在現(xiàn)階段與常規(guī)能源最為接近,經(jīng)濟(jì)效益也很突出。我國有著豐富的風(fēng)能資源,狹長的海岸線提供了得天獨厚的自然條件。從全國900多個氣象觀測站得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來看,我國陸地及近??砷_發(fā)利用的風(fēng)能儲量可達(dá)10億千瓦,其中陸地可開發(fā)利用風(fēng)能儲量2.5億千瓦,近海可開發(fā)利用風(fēng)能儲量7.5億千瓦。
當(dāng)前,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于摸索階段,快速擴(kuò)張帶來的產(chǎn)業(yè)上下游發(fā)展不平衡問題突出。因此,從產(chǎn)業(yè)空間布局角度進(jìn)行風(fēng)電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及可持續(xù)發(fā)展問題的研究具有較強(qiáng)的理論和現(xiàn)實意義。從國內(nèi)相關(guān)研究來看,大部分學(xué)者將可再生能源作為一個整體對待,聚焦于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)自身的研究較少。本文從風(fēng)電產(chǎn)、№的特殊性出發(fā),借助計量方法對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的空間布局及成因進(jìn)行研究,盡可能為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展提供決策參考。
二、數(shù)據(jù)來源及研究方法
(一)數(shù)據(jù)來源
數(shù)據(jù)來源于《2013年中國風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計》、中國氣象網(wǎng)、國家能源局網(wǎng)等。涉及的主要指標(biāo)有風(fēng)電產(chǎn)業(yè)裝機(jī)容量、國土風(fēng)功率密度、可開發(fā)風(fēng)能資源儲量、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)市場容量、風(fēng)電經(jīng)費撥款以及風(fēng)電經(jīng)費貸款等。此外,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)專利的數(shù)量來自國家知識產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)庫。
(二)研究方法
1.產(chǎn)業(yè)集聚的測度 產(chǎn)業(yè)集聚是指同一產(chǎn)業(yè)或不同類但具有相關(guān)性的產(chǎn)業(yè)在某個特定地理區(qū)域內(nèi)高度集中的過程,對產(chǎn)業(yè)集聚度的測量能直接體現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)發(fā)展中區(qū)域空間的特性。有關(guān)產(chǎn)業(yè)集聚度的測算,國際上使用較多的為產(chǎn)業(yè)區(qū)位基尼系數(shù),其測算公式如下: (公式) (1)
式(1)中,產(chǎn)業(yè)區(qū)位基尼系數(shù)用G表示,i組地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量全國占比用Y,表示;i組地區(qū)人口比例用P.表示;第1組劍第i組的人口累計總數(shù)占比用(公式)表示?;嵯禂?shù)大小在0到1之間,基尼系數(shù)值越大,表示該產(chǎn)業(yè)集聚度越高,基尼系數(shù)越小,表示該產(chǎn)業(yè)集聚度越低。本文借助2013年中國大區(qū)累汁風(fēng)電裝機(jī)容量和各省份風(fēng)電發(fā)電設(shè)備累計制造數(shù)量,測算得出我圍風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的區(qū)位基尼系數(shù)。
2.影響因子的測度
為盡量避免變量量綱對結(jié)果的影響,首先借助SPSS軟件將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。進(jìn)行相關(guān)性分析后,刪除弱相關(guān)因數(shù),進(jìn)而借助因子分析提取影響力較強(qiáng)的變量,通過逐步同歸方法計算假設(shè)因子貢獻(xiàn)度,最后對影響風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布情況的原因進(jìn)行分析。
三、中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布情況
(一)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)概況
我國風(fēng)能資源豐富,但由于政策及技術(shù)水平等原因,直到20世紀(jì)90年代才開始大規(guī)模開發(fā)建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠20多年來,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展成效顯著,已經(jīng)具備了200千瓦、250千瓦、600千瓦、750千瓦等不同等級發(fā)電機(jī)組批量發(fā)電的能力。
“十一五”期間,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,風(fēng)電裝機(jī)量成倍增長,形成了較為完善的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的后續(xù)健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。具體表現(xiàn)為:一批大中型項目的順利建成投產(chǎn);投資逐步由風(fēng)能集中的三北地區(qū)向內(nèi)陸地區(qū)滲透;海上風(fēng)電蓄勢待發(fā)。
2013年一年間,全國風(fēng)力發(fā)電量1349億千瓦,風(fēng)力發(fā)電量占全國總發(fā)電量的2.5%,是繼火電、水電之后的第三大電源。新增裝機(jī)超過1609萬千瓦,連續(xù)六年位居全球第一。我國針對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的支持推動著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展,標(biāo)志著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開始步入全面、快速、規(guī)?;l(fā)展的新階段。
《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中也明確提出促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展的要求,并首次提出到2015年,重點省區(qū)的風(fēng)電發(fā)電量在電力消費總量中的比重達(dá)到10%以上。按照《規(guī)劃》,“十二五”風(fēng)電發(fā)展投資需求將達(dá)5300億元,政策也將合理制定支持其發(fā)展的年度財政預(yù)算和電價附加征收標(biāo)準(zhǔn),確保支持風(fēng)電發(fā)展的資金及時足額到位。
(二)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布情況
1.以省為單元的區(qū)域分布情況
(1)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)累積量區(qū)域分布情況。截至2013年12月,內(nèi)蒙古累計風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)20 270. 31MW,裝機(jī)容量居全國首位;河北和甘肅分別裝機(jī)8 499. 9MW和7 095. 95 MW,排名第二和第三;遼寧、山東、新疆、黑龍江、寧夏、吉林、山西、江蘇、云南、廣東、福建、陜西、貴州13省,風(fēng)力發(fā)電累計裝機(jī)容量共44010.8MW,依次為6758.O1MW、6980.5MW、6452.06MW、4887.35MW、4450.4MW、4379.86 MW、2916.65MW、2484MW、2218.88MW、1292.5MW、1190.1MW。相比2012年,新疆裝機(jī)累計量新增3146MW,增幅最大;其余各省風(fēng)力發(fā)電累計裝機(jī)容量均小于1000MW。
(2)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造情況區(qū)域分布格局。截至2013年,中國的風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)歷史累計生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備整機(jī)51571臺。中國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)商排名20的企業(yè)幾乎占據(jù)了國內(nèi)98%的市場份額,我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造能力主要集中分布在北京、新疆和天津,三地分別生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備14358臺、12227臺和11945臺,占全國累計生產(chǎn)量的74.7%;其后依次是廣東、湖南、遼寧、浙江、上海、山東、江蘇、重慶,累計共生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備13041臺。
2.以大區(qū)為單元的區(qū)域分布情況
按照我國常用的七大區(qū)域劃分方法,將全國各省分成華北、東北、西北、華東、西南、華南、華中七個區(qū)域,進(jìn)而在國家區(qū)域?qū)用娣治鲲L(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的空間分布情況。
(1)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)累積量區(qū)域分布情況。華北地區(qū)累計風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)33447.76MW,占全國總量的37.0%,裝機(jī)容量居全國首位;東北、西北、華東、西南、華南、華中,分別累計裝機(jī)16025.22 MW、19676.91MW、12418.97MW、3962.65MW、2884.08MW、2065.9MW,依次占全國裝機(jī)總量的17.7%、21.7%o、13.7%、4.4%、3.2%和2.2%.
(2)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造情況區(qū)域分布格局。我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)制造能力主要集中在華北地區(qū),截至2013年累計生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備數(shù)量比重占全國52%;其后依次是西北和華東地區(qū),分別占全國的23.2%和11.1%;華南、華中、東北、西南地區(qū)生產(chǎn)量較少,共占全國的13.7%。
(3)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)設(shè)備生產(chǎn)力的集聚程度。在我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)市場中,風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)市場集中度較高,因此在測算產(chǎn)業(yè)基尼系數(shù)時則考慮使用風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)數(shù)量這一數(shù)據(jù),而不是風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)企業(yè)數(shù)量。
將區(qū)域設(shè)備制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)帶入產(chǎn)業(yè)區(qū)位基尼系數(shù)公式中計算得到如表1結(jié)果。
表1顯示,華南地區(qū)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集聚程度最高,基尼系數(shù)平均達(dá)到0.97;其次是西北和東北地區(qū),基尼系數(shù)平均達(dá)到0.96;華東地區(qū)最低,平均風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集聚程度只有0.70;其中Gl表示風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)的產(chǎn)業(yè)集聚程度,西北地區(qū)集聚程度最高,基尼系數(shù)達(dá)到了0.98,風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)集聚程度最小的地區(qū)是西南地區(qū);G2表示風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)的集聚程度,其中華南地區(qū)最高,基尼系數(shù)達(dá)到0.99,其次是西北、華中地區(qū)等,最低的是華東地區(qū),基尼系數(shù)僅達(dá)到0.71。
四、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)空間格局的影響因素分析
(一)影響因素及指標(biāo)選取
考慮到風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,以及其自身特殊性和數(shù)據(jù)的可獲得性,本文選取了如下六個指標(biāo)。
資源稟賦:解釋地區(qū)風(fēng)力資源的資源存量情況,實際使用地區(qū)風(fēng)力資源可開發(fā)量和平均單位面積儲量測度。 技術(shù)因素:技術(shù)進(jìn)步是降低成本的主要途徑之一,風(fēng)電技術(shù)水平的提高有助于設(shè)備穩(wěn)定性的提升,對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重要,本文選擇使用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)專利作為其衡量指標(biāo)。
能效因素:解釋地區(qū)風(fēng)電能源的利用效率問題,本文選擇使用地區(qū)能源強(qiáng)度及工業(yè)增加值作為其替代解釋變量。
政策因素:產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受制于政策的約束,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)這種新能源產(chǎn)業(yè)尤是如此,有必要將風(fēng)電政策因素進(jìn)行考慮。具體按照風(fēng)電基地的規(guī)模進(jìn)行賦值的方法進(jìn)行,大型風(fēng)電基地打5分,重點風(fēng)電基地打3分,其他風(fēng)電基地打1分。
消費因素:用來解釋地區(qū)風(fēng)電市場的消費能力及盈利能力,具體借助地區(qū)風(fēng)電平均利用小時數(shù)和風(fēng)電消費總量作為其替代解釋變量。
補(bǔ)貼因素:政府的補(bǔ)貼與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展規(guī)模息息相關(guān),本文選用風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展所接受的政府撥款金額作為其替代解釋變量。
就我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布情況的影響成因,在表3中,梳理總結(jié)出各項相關(guān)變量。
(二)主要影響因子與空間格局形成的關(guān)聯(lián)性分析
1.相關(guān)分析
對各地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量和x1~X9變量數(shù)據(jù)進(jìn)行描述統(tǒng)計,結(jié)果如表4所示??紤]到自由度的問題,借助相關(guān)性分析對變量進(jìn)行了篩選,結(jié)果如表5所示。
從表5中可以看出,x1~X9變量中x1、X2、x6、X8、X9變量與各地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量相關(guān)性顯著,表明實際可開發(fā)量、平均單位面積儲量、規(guī)劃布局賦值、風(fēng)電消費量以及風(fēng)電補(bǔ)貼能夠較好地解釋各地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量,因此僅選擇這五個變量作為解釋變量。不過,從顯著性結(jié)果可以看出,此五個變量兩兩之間均在1%的水平上通過了顯著性檢驗,強(qiáng)相關(guān)性表明多重共線性存在的可能。
2. 0LS回歸分析
表6給出了篩選變量的OLS回歸分析結(jié)果,結(jié)果表示調(diào)整后的R2為0.9884,接近于1,且F值在1%的顯著水平下通過檢驗,這表明前期進(jìn)行的變量篩選具有一定程度上的合理性.但是,解釋變量中除X2、x6在5%水平上通過了顯著性檢驗外,其余三個變量均未通過檢驗,其中x1、X6系數(shù)與事實相違背,這倒證實了本文中多重共線性存在的判斷。
方差膨脹因子( variance inflation factor,VIF)跟容忍度是倒數(shù)關(guān)系,本文使用VIF值來判斷多重共線,一般情況下,VIF值大于10,表明有多重共線性,VIF值越大,表明模型多重共線性程度越大。結(jié)果顯示,X8、X9的VIF值大于100,進(jìn)一步證實多重共線性確實存在。為保證回歸模型的準(zhǔn)確性,有必要對其進(jìn)行修正。
3.嶺回歸分析
嶺回歸是一種有偏估計回歸方法,專門用于共線性數(shù)據(jù)的分析,適用于本文中具有多重共線性的模型。該方法放棄最小二乘法的無偏性,并在一定程度上降低數(shù)據(jù)的精度,從而得到更符合實際,具有解釋意義回歸系數(shù)。一般而言,嶺回歸方程計算出R2小于普通最小二乘法的R2,不過就針對本文的病態(tài)數(shù)據(jù)而言,嶺回歸的擬合將更具優(yōu)勢,強(qiáng)于普通最小二乘法。
本文借助嶺回歸法修正多重共線性,結(jié)果如表6、圖2所示。從圖2可知,在修正系數(shù)K幫助下,x1、x2、x6、x8、x9的系數(shù)取值分布逐步趨向收斂。0.2是K取值的一個臨界點,此時x1、x2、x6、x8、x9的系數(shù)取值分布從離散轉(zhuǎn)為收斂,因此本文使用K=0.2進(jìn)行嶺回歸。
借助嶺回歸對原模型進(jìn)行分析,結(jié)果如表6所示。其中,調(diào)整后的R2為0.97,模型整體性F檢驗為171.8,在10%的顯著性水平下通過了檢驗,表示整個模型的構(gòu)建具有一定的合理性。而且,除x1在10%水平上通過檢驗外,其余變量均在10%的水平上通過了顯著性檢驗。
4.計算結(jié)果分析
從以上分析結(jié)果可以看出,地區(qū)裝機(jī)容量與地區(qū)實際可開發(fā)量、平均單位面積儲量、規(guī)劃布局賦值、風(fēng)電消費量、風(fēng)電補(bǔ)貼五個變量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。顯著性的不同表明風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與市場容量、政策支持力度聯(lián)系更為緊密,屬政策導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)。
自然稟賦因素是指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要參考因素。就我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)而言,產(chǎn)業(yè)政策需要向風(fēng)能資源豐富的地區(qū)傾斜。風(fēng)能資源豐富,表示地區(qū)風(fēng)能實際可開發(fā)量較高,平均單位面積風(fēng)能儲量較大,在一定程度上有助于風(fēng)力發(fā)電效率的提高。當(dāng)前,大力發(fā)展風(fēng)能資源豐富地區(qū)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)仍是主要任務(wù)。
不過,本文中的計算結(jié)果顯示,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)屬政策導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè),政策因素對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響力相對更大。結(jié)合本文對于資源稟賦的觀點,應(yīng)當(dāng)說加大對風(fēng)電能源豐富地區(qū)的政策傾斜力度將能夠更大程度地提升風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的增長速度。
嶺回歸分析結(jié)果還顯示,五大解釋變量中,地區(qū)實際可開發(fā)量對地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量的影響力最小。這表明,現(xiàn)階段我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)沒有觸及風(fēng)電可開發(fā)量的約束,發(fā)展規(guī)模遠(yuǎn)小于實際可開發(fā)量,具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。不過,預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展也會遇到風(fēng)能儲量這一問題。
五、結(jié)論和建議
(1)我國風(fēng)電裝機(jī)累積量集中在華北地區(qū),累計風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)33 447.76MW,占全國總量的37.0%,裝機(jī)容量居全國首位;東北、西北、華東、西南、華南、華中,分別累計裝機(jī)16025.22MW.19676.91MW、12418.97MW、3962.65MW、2884.08MW、2065.9MW,依次占全國裝機(jī)總量的17.7%、21. 7%、13.7%、4.4%、3.2%和2.2%。西南、華南、華中地區(qū)風(fēng)力產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。
(2)我國風(fēng)電裝備制造能力主要集中分布在北京、新疆和天津,三地分別生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備l4 358臺、12 227臺和11 945臺,占全國累計生產(chǎn)量的74.7%;從地區(qū)上看,主要集中在華北地區(qū),其后依次是西北和華東地區(qū)。
(3)通過風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集聚程度分析發(fā)現(xiàn),風(fēng)電裝機(jī)集聚程度,西北地區(qū)集聚程度最高,西南地區(qū)最低;風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)的集聚程度,其中華南地區(qū)最高,西南地區(qū)最低。
(4)各地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量與自然資源稟賦有著較強(qiáng)的相關(guān)性。在風(fēng)力條件較好的地區(qū)發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè),能夠提高發(fā)電效率。當(dāng)前,大力發(fā)展風(fēng)能資源豐富地區(qū)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)仍是主要任務(wù)。
(5)風(fēng)電裝機(jī)容量同地區(qū)風(fēng)電消費量是相關(guān)性因素,地區(qū)裝機(jī)容量大,即地區(qū)風(fēng)電發(fā)電能力強(qiáng),風(fēng)電上網(wǎng)量隨之增大。
(6)各地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量政策因素影響較大。這說明,就當(dāng)前我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)情況,風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的盈利能力以及我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)、部門的配套政策現(xiàn)狀出發(fā),現(xiàn)階段將我國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)放置于我國能源市場中,在市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律下,同傳統(tǒng)的火電、水電競爭,風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)還不具備足夠的競爭力。只有在依靠有效的扶持政策,才能保證我國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的初級階段,能夠得到成熟健康的發(fā)展。