朱運濤　毛俊鵬　任庚坡　李琦芬

1 上海電力學(xué)院能源與機械工程學(xué)院

2 上海市節(jié)能監(jiān)察中心

上海工業(yè)行業(yè)能耗與經(jīng)濟脫鉤分析

朱運濤1毛俊鵬2任庚坡2李琦芬1

1 上海電力學(xué)院能源與機械工程學(xué)院

2 上海市節(jié)能監(jiān)察中心

基于Tapio 脫鉤指標(biāo)理論，通過建立工業(yè)行業(yè)能耗與經(jīng)濟增長脫鉤模型，對上海市2001年至2014年間工業(yè)能耗與經(jīng)濟增長的脫鉤狀態(tài)進行計算，發(fā)現(xiàn)總體上呈現(xiàn)“弱脫鉤”狀態(tài)。并將脫鉤模型進一步應(yīng)用于行業(yè)中觀層面，表明“十二五”期間上海工業(yè)行業(yè)存在一定的脫鉤效應(yīng)，不同行業(yè)的脫鉤指數(shù)差異較大，強脫鉤效應(yīng)行業(yè)不斷增加?；谘芯砍晒岢隽讼嚓P(guān)政策建議和結(jié)論，以促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，推進上海工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟增長與能源消費協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展。

工業(yè)行業(yè)，能耗，經(jīng)濟增長，脫鉤

Fund Item: Shanghai Economic and Information Technology Committee Special Funds, Item Number（201402004）

近年來，隨著經(jīng)濟增長的加速，居民生活水平的提高，人們更加關(guān)注能源、經(jīng)濟、環(huán)境等與自身緊密相關(guān)的話題。2014年中國全社會能源消費總量為426 000萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，全國單位生產(chǎn)總值能耗0.670 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，較2010年下降24.1%，2013年工業(yè)能源消費291 130.63萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，占全社會總能耗69.8%，并連續(xù)多年維持在70%左右[1]，工業(yè)作為中國能源消耗大戶，是節(jié)能減排重點對象。

上海是一個經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口集聚、用能量大且能源供應(yīng)基本依賴外部調(diào)入的能源消費型城市。隨著國家的快速發(fā)展，能源供求問題日益凸顯，以及上海市能源資源、地理條件、環(huán)境容量的限制，上海市的能源發(fā)展及安全仍然面臨較大挑戰(zhàn)[2]。當(dāng)前，中國提倡綠色發(fā)展，在此背景下，對上海市工業(yè)行業(yè)能耗與經(jīng)濟關(guān)系的研究不僅是一個理論問題，也是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式面臨的現(xiàn)實問題，對未來上海工業(yè)用能起到一定指導(dǎo)作用。

1　概述

當(dāng)前脫鉤理論研究較多，在國外方面，20世紀(jì)末，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）首先提出“脫鉤”概念，指打破經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間的關(guān)系[3]，并將“脫鉤”的概念引入環(huán)境等領(lǐng)域。繼OECD提出“脫鉤”的概念之后，Tapio在考慮經(jīng)濟數(shù)據(jù)選擇的時間彈性基礎(chǔ)上，根據(jù)歐洲1970～2001年交通業(yè)經(jīng)濟增長與二氧化碳排放量的數(shù)據(jù)構(gòu)建了Tapio脫鉤指標(biāo)體系[4]。此外，Diakoulaki和Mandaraka[5]對歐盟的主要國家的工業(yè)產(chǎn)值增長和溫室氣體排放進行了脫鉤關(guān)系研究；David Gray[6]等研究了蘇格蘭地區(qū)經(jīng)濟增長與交通運輸中二氧化碳排放的脫鉤關(guān)系。在國內(nèi)方面，關(guān)雪凌[7]等對中國1980年至2012年間城鎮(zhèn)經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)與能源消費間關(guān)系建立了脫鉤模型，并進行了脫鉤狀態(tài)分析，總體呈“弱脫鉤”狀態(tài)；趙國飛[8]等利用Tapio脫鉤模型計算了2000年到2012年黑龍江省經(jīng)濟與能源消耗脫鉤指標(biāo)，并分析了其中的弱脫鉤狀態(tài)原因；劉繼成[9]對能源消耗因素進行分解，利用脫鉤指數(shù)衡量模型，對我國經(jīng)濟增長與能源消耗做了定量分析。

通過閱讀文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，脫鉤模型已大量用于研究經(jīng)濟增長與能源消耗之間的關(guān)系，但當(dāng)前的研究大多基于宏觀層面的經(jīng)濟與能耗層面的研究，而應(yīng)用于行業(yè)中觀層面的研究不多。

文章基于歷史工業(yè)能耗與工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，利用Tapio 脫鉤模型對上海工業(yè)行業(yè)2001～2014 年經(jīng)濟增長與能源消耗的脫鉤狀態(tài)進行研究。能耗與經(jīng)濟的跨界分析中，首先在工業(yè)宏觀層面建立了脫鉤模型，研究了每年和每五年為一周期的脫鉤狀態(tài)變化，其次將脫鉤模型進一步應(yīng)用于工業(yè)分行業(yè)中觀層面，從高、中、低載能行業(yè)進行了比較分析，低載能行業(yè)在轉(zhuǎn)型期對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整也越敏感，成效也較高。通過脫鉤模型的應(yīng)用表達(dá)了能耗與經(jīng)濟的不確定性關(guān)系，為定量化研究兩者關(guān)系提供了全新視角，可指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整布局，對兩者的協(xié)同發(fā)展具有良好的指導(dǎo)作用，對上海工業(yè)行業(yè)制定能源消耗與經(jīng)濟增長之間的脫鉤政策具有重要的指導(dǎo)意義。

2　脫鉤模型理論

當(dāng)前脫鉤理論已應(yīng)用于經(jīng)濟與能耗、經(jīng)濟與環(huán)境等領(lǐng)域。所謂“脫鉤”即指用少于以往的物質(zhì)消耗產(chǎn)生多于以往的經(jīng)濟財富。脫鉤指標(biāo)主要反映驅(qū)動力（如工業(yè)增加值增速）與壓力（如工業(yè)總能耗增速）在同一時期的增長彈性變化情況。

該理論通過數(shù)量變化關(guān)系表達(dá)了經(jīng)濟增長與物質(zhì)消耗之間的不確定關(guān)系，這為定量化研究經(jīng)濟增長與環(huán)境的關(guān)系提供了全新的視角[10]。

Tapio于2005年引入“脫鉤彈性”(decoupling elasticity）的概念，Tapio脫鉤模型綜合了總量和相對量兩種指標(biāo)，解決了OECD模型基期選擇不同而導(dǎo)致的結(jié)果偏差，提高了模型的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[11]。以能耗與經(jīng)濟為例，脫鉤彈性值公式如下：

參照Tapio 的計算方法，將脫鉤指標(biāo)細(xì)分為脫鉤、負(fù)脫鉤和連接3種狀態(tài)，再依據(jù)不同的彈性值，進一步可以劃分出8種不同的脫鉤狀態(tài)，如表1所示。

如果兩者各自的增長率不平行，即發(fā)生了脫鉤現(xiàn)象。該指標(biāo)的優(yōu)點在于對能源環(huán)境壓力指標(biāo)與經(jīng)濟指標(biāo)的各種組合給出了合理定位。針對當(dāng)前國家的能源利用政策和節(jié)能形勢，政府希望出現(xiàn)強脫鉤狀態(tài)，形成能耗增長小于經(jīng)濟增長或能耗減少而經(jīng)濟增長的局面。

表1　脫鉤的8種狀態(tài)

3　能耗與經(jīng)濟跨界分析

3.1工業(yè)能耗與產(chǎn)值的相關(guān)性分析

將上海市工業(yè)產(chǎn)值與工業(yè)能耗近15年來的數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理（以2001年數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)），其相應(yīng)變化趨勢如圖1所示。

圖1　上海市工業(yè)行業(yè)能耗與產(chǎn)值趨勢

從圖中可以分析：各項數(shù)值大體均呈上升趨勢，其中各項年均增長速度分別為11.67%、3.18%，工業(yè)能耗以較低的增長速度支撐工業(yè)產(chǎn)值以較高增長速度增長，對上海市工業(yè)產(chǎn)值與工業(yè)能耗進行相關(guān)性分析，得出工業(yè)產(chǎn)值與工業(yè)能耗的相關(guān)系數(shù)為0.965 6，相關(guān)性聯(lián)系較強，可以對工業(yè)產(chǎn)值與能耗在工業(yè)宏觀層面和行業(yè)中觀層面進一步分析。

3.2工業(yè)宏觀層面

基于2001～2014年上海市工業(yè)能耗和上海市工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，利用脫鉤模型公式，計算2001～2014年間上海市工業(yè)能耗與經(jīng)濟之間的脫鉤彈性，如表2所示。

表2　2001～2014年上海市工業(yè)行業(yè)能耗與經(jīng)濟的脫鉤指數(shù)與脫鉤狀態(tài)

從表2中可以看到，總體呈弱脫鉤狀態(tài)，其中弱脫鉤、強脫鉤、衰退脫鉤的年份個數(shù)分別為10個、3個、1個。強脫鉤的年份分別出現(xiàn)在2009年、2011年、2014年，說明節(jié)能政策的施行和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整取得了一定的成效。

為進一步宏觀把握上海市工業(yè)能耗與上海市工業(yè)產(chǎn)值之間的脫鉤關(guān)系，以5年為一周期，做出上海市每五年計劃的脫鉤指數(shù)關(guān)系圖，如圖2所示。

圖2　上海市工業(yè)能耗經(jīng)濟每五年脫鉤指數(shù)變化

由圖2分析可得，上海市工業(yè)能耗與經(jīng)濟脫鉤指數(shù)從“十五”到“十二五”15年期間呈小幅波動狀態(tài)?！笆濉焙汀笆晃濉逼陂g，為加快經(jīng)濟增長，能源消耗呈一定速度增長，在此期間經(jīng)濟發(fā)展方式已經(jīng)逐漸從粗放型發(fā)展方式轉(zhuǎn)向集約型發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，工業(yè)能耗與經(jīng)濟增長不呈連接狀態(tài)，呈弱脫鉤狀態(tài)，實現(xiàn)了以較低的能源增長速度支撐了較高的經(jīng)濟增長；“十二五”期間面臨經(jīng)濟下行壓力等新常態(tài)，為提升自身發(fā)展內(nèi)生動力、激發(fā)潛力、調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，上海市出臺了一系列政策并取得一定成效，在此期間上海市工業(yè)能耗呈負(fù)增長狀態(tài)，呈現(xiàn)強脫鉤狀態(tài)。

3.3行業(yè)中觀層面

為進一步分析歷史數(shù)據(jù)中上海市工業(yè)能耗與工業(yè)產(chǎn)值脫鉤的深層原因，對上海市工業(yè)34個規(guī)模以上企業(yè)分行業(yè)進行了中觀層面的脫鉤分析，其中由于統(tǒng)計口徑和數(shù)據(jù)時間原因，本文僅分析2010～2014年（近似“十二五”期間）34個行業(yè)中23個行業(yè)的脫鉤狀態(tài)。“十二五”期間規(guī)模以上企業(yè)分行業(yè)脫鉤指數(shù)與脫鉤狀態(tài)如表3所示。

由表2可得，23個行業(yè)的脫鉤狀態(tài)分別表現(xiàn)有強脫鉤、弱脫鉤、衰退連接、擴張負(fù)脫鉤、強負(fù)脫鉤、衰退脫鉤等六種狀態(tài)。其中14個行業(yè)（通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、電力機械及器材制造業(yè)等）處于強脫鉤狀態(tài)，約占60.9%，與上海市工業(yè)行業(yè)十二五期間脫鉤指數(shù)為-0.01，呈強脫鉤狀態(tài)相符；呈弱脫鉤、衰退連接、擴張負(fù)脫鉤、強負(fù)脫鉤、衰退脫鉤狀態(tài)行業(yè)的分別有1個行業(yè)（醫(yī)藥制造）、1個（黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)）、4個（農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)）、1個（計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)）、2個（紡織業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)）。脫鉤程度最高的是金屬制品業(yè)（低載能行業(yè)），彈性值為-18.92，脫鉤程度最低的是紡織業(yè)（高載能行業(yè)），彈性值為10.73。

表3　“十二五”期間規(guī)模以上企業(yè)分行業(yè)的脫指數(shù)與脫鉤狀態(tài)

從高、中、低載能行業(yè)分析，得到高、中、低載能行業(yè)脫鉤狀態(tài)分布圖。（注：圖中期望脫鉤狀態(tài)指強脫鉤狀態(tài)、不期望脫鉤狀態(tài)指擴張負(fù)脫鉤和強負(fù)脫鉤、其它狀態(tài)指除上述三種狀態(tài)的其他狀態(tài)）。

圖3　高、中、低載能行業(yè)脫鉤狀態(tài)分布圖

由圖3分析可得，期望脫鉤狀態(tài)在高、中、低載能行業(yè)的行業(yè)個數(shù)分別為4個、5個、5個，分別占比44.4%、62.5%、71.4%，說明低載能行業(yè)中大多數(shù)行業(yè)均處在期望的脫鉤狀態(tài)中，其在轉(zhuǎn)型期對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整也越敏感，成效也較高。

4　結(jié)論及政策建議

本文基于Tapio 模型理論，構(gòu)建工業(yè)能耗與工業(yè)產(chǎn)值的脫鉤指數(shù)模型，對上海工業(yè)行業(yè)能耗與經(jīng)濟的脫鉤效應(yīng)進行了分析，表現(xiàn)了上海工業(yè)行業(yè)能源消耗的行業(yè)特征。研究發(fā)現(xiàn)，2001～2014年間上海工業(yè)行業(yè)存在一定的脫鉤效應(yīng)，“十五”、“十一五”期間呈弱脫鉤，而在“十二五”期間呈強脫鉤狀態(tài)。不同行業(yè)的脫鉤指數(shù)存在較大差異性，發(fā)現(xiàn)低載能行業(yè)脫鉤程度最強，整體上強脫鉤比例呈上升趨勢。

針對本文的研究結(jié)論，提出加快上海市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的相關(guān)政策建議：

（1）大力發(fā)展低載能產(chǎn)業(yè)，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。結(jié)合本市戰(zhàn)略和實際，加快發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化先進制造業(yè)布局，通過新一代信息技術(shù)、民用航空制造、海洋工程裝備、先進重大裝備、生物、新材料等低載能產(chǎn)業(yè)的鼓勵發(fā)展，大力發(fā)展低載能產(chǎn)業(yè)；對于高載能行業(yè)，制定嚴(yán)于國家要求的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格實施電力、石化、鋼鐵、有色、水泥、化工等行業(yè)的能耗限額標(biāo)準(zhǔn)，促進上海市工業(yè)用能優(yōu)化和環(huán)境質(zhì)量改善；

（2）加快清潔能源替代，轉(zhuǎn)變能源消費結(jié)構(gòu)。對于紡織、服飾、造紙、食品加工、化工等可使用清潔能源替代的能源終端消費行業(yè)，改變工業(yè)行業(yè)能源終端消費結(jié)構(gòu)，提升電力、天然氣等清潔能源用能比例。

（3）發(fā)展新能源和可再生能源，優(yōu)化能源供應(yīng)格局。結(jié)合本市地理位置和自然資源，大力發(fā)展海上風(fēng)電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，培育智能電網(wǎng)，推進新能源和可再生能源發(fā)展；隨著我國天然氣管網(wǎng)建設(shè)的進一步完善，適當(dāng)提高燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電比例，改善以煤電為主的能源供應(yīng)格局，緩解與能源相關(guān)的環(huán)境污染問題。

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Decoupling Analysis of Shanghai Industrial Energy Consumption with Economics

Zhu Yuntao1, Mao Junpeng2, Ren Gengpo2, Li Qifeng1
1 Shanghai Electrical Power University Energy and Mechanical Engineering College
2 Shanghai Energy Conservation Supervision Center

Based on Tapio decoupling index theory, the author builds up industrial energy consumption and economic growth decoupling model and calculates decoupling condition of industrial energy consumption and economic growth from 2001 to 2014 in Shanghai. He figures out that overall presentation shows ‘weak decoupling’ condition and applies decoupling model into industry medium level to demonstrate that industrial sectors exist certain decoupling effect during ‘12thfive ’period in Shanghai. Different industries have large difference in decoupling index and enterprises with strong decoupling effect are constantly increasing. Based on research results, the author puts forward relative policy suggestions and conclusions to promote industries structure transformation to make Shanghai industrial economic growth coordinate with energy consumption and green development.

Industrial Sectors, Energy Consumption, Economic Growth, Decoupling

上海市經(jīng)濟和信息化委員會專項基金，項目（201402004）

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.11.005

朱運濤：（1991-），男，碩士研究生，研究方向：能源數(shù)據(jù)分析研究。

任庚坡：（1982-），男，博士，研究方向：能源大數(shù)據(jù)研究和節(jié)能理論。