薛慧芳

【摘 要】 科學(xué)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地區(qū)能源消費(fèi)水平可以為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供政策制定的可靠依據(jù)。本文運(yùn)用灰色系統(tǒng)模型、多項(xiàng)式趨勢(shì)線預(yù)測(cè)模型，結(jié)合國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)及世界組織BP公司對(duì)能源消費(fèi)水平預(yù)測(cè)的情景模式對(duì)山西省能源消費(fèi)總量進(jìn)行近期（2025年）、中期（2030年）、遠(yuǎn)期（2050年）的預(yù)測(cè)，得出高、中、低三種預(yù)測(cè)方案，通過(guò)對(duì)比優(yōu)選更符合山西省能源消費(fèi)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的總量預(yù)測(cè)。

【關(guān)鍵詞】 能源消費(fèi);灰色GM（1，1）模型;多項(xiàng)式趨勢(shì)線;總量預(yù)測(cè)

【中圖分類號(hào)】 F061.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】 2096-4102（2019）06-0054-03

能源是人類社會(huì)存在和不斷發(fā)展的根基，能源消費(fèi)在推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境污染現(xiàn)象。2002年，經(jīng)合組織（OECD）提出了“脫鉤”概念，探討如何降低直到阻斷由于能源消費(fèi)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境破壞之間的關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上展開(kāi)了基于脫鉤理論的能源消費(fèi)研究。山西省是能源消費(fèi)大省，以煤為主的重工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在促進(jìn)山西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也給山西省帶來(lái)了環(huán)境污染嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量低下、發(fā)展的可持續(xù)性差等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)型發(fā)展視角下的山西省能源消費(fèi)總量的科學(xué)預(yù)測(cè)可以明晰山西省能源消費(fèi)今后發(fā)展的目標(biāo)。但目前關(guān)于山西省能源消費(fèi)預(yù)測(cè)的文獻(xiàn)相對(duì)較少，預(yù)測(cè)的年份也較早，且以煤炭資源消費(fèi)預(yù)測(cè)為主，這些預(yù)測(cè)由于缺乏時(shí)效性與針對(duì)性，無(wú)法對(duì)轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)下的山西省能源消費(fèi)提供制定政策的科學(xué)依據(jù)。本文通過(guò)對(duì)解放以來(lái)山西省能源終端消費(fèi)總量、山西省能源消費(fèi)強(qiáng)度變化進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)山西省2025年、2030年、2050年的能源消費(fèi)總量進(jìn)行預(yù)測(cè)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、研究方法

（一）灰色GM（1，1）預(yù)測(cè)模型

灰色預(yù)測(cè)指從雜亂的數(shù)據(jù)中尋找其存在的規(guī)律并建立模型，根據(jù)生成數(shù)據(jù)的GM（1，1）模型求得預(yù)測(cè)值的逆處理值。本文參考王海濤等的辦法將其分解為以下步驟：

（二）趨勢(shì)線預(yù)測(cè)法

趨勢(shì)線是利用圖形表示數(shù)據(jù)趨勢(shì)的線條，可用來(lái)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)未來(lái)情形，也可稱之為回歸分析。利用回歸分析方法，將圖表中的趨勢(shì)線進(jìn)行延伸至現(xiàn)存數(shù)據(jù)之外，進(jìn)而預(yù)測(cè)出數(shù)據(jù)的未來(lái)值。本文利用EXCEL對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)線預(yù)測(cè)，找出最優(yōu)預(yù)測(cè)方案為多項(xiàng)式預(yù)測(cè)函數(shù)，其公式為：

y=5.0344x2-122.84x+1322.7，R2=0.9733。

二、數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源包括《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》（2000-2018）、《山西能源經(jīng)濟(jì)60年》、中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)（全國(guó)年度數(shù)據(jù)庫(kù)1999-2017）。其中，1949-2008年的山西省能源消費(fèi)總量及構(gòu)成數(shù)據(jù)來(lái)自《山西能源經(jīng)濟(jì)60年》，通過(guò)對(duì)照《山西能源經(jīng)濟(jì)60年》中山西省能源終端能源消費(fèi)及構(gòu)成數(shù)據(jù)與《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》（2000-2018）的數(shù)據(jù)中的重復(fù)年份1999-2008年的數(shù)據(jù)，二者的統(tǒng)計(jì)口徑一致，為分析和預(yù)測(cè)提供了穩(wěn)定可信的較長(zhǎng)時(shí)間跨度的數(shù)據(jù)支撐。全國(guó)能耗數(shù)據(jù)來(lái)源于中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)來(lái)源一致保證了結(jié)果的可靠性。

三、山西省能源消費(fèi)現(xiàn)狀

（一）能源消費(fèi)總量呈上升趨勢(shì)

1949年-2017年間山西省能源消費(fèi)總量從133.5萬(wàn)噸增加到16836.8萬(wàn)噸，能源消費(fèi)總量共增加16703.3萬(wàn)噸，約增長(zhǎng)125倍，年平均增長(zhǎng)率為7.37%。其中改革開(kāi)放前的30年間能源消費(fèi)總量共增加2626.4萬(wàn)噸，1978-2017年間能源消費(fèi)增加13570.8萬(wàn)噸。山西省能源消費(fèi)量的增加主要集中在改革開(kāi)放以后的30多年，增加量是改革開(kāi)放前的5.17倍。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)能源消費(fèi)的增長(zhǎng)，隨著經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，山西省能源消費(fèi)預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)緩慢持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

（二）能源消費(fèi)強(qiáng)度

1.能源消費(fèi)強(qiáng)度高于全國(guó)水平，呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)

如圖1所示，1999-2017年之間山西省能源消耗強(qiáng)度總體呈下降趨勢(shì)，能源消耗強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度在波動(dòng)中趨于平緩，增速有所下降，但在2016、2017年出現(xiàn)反彈。山西省能源消耗強(qiáng)度高于全國(guó)能源消耗強(qiáng)度平均水平，山西省能耗與全國(guó)能耗比值呈上升趨勢(shì)，1999年山西省能源消費(fèi)強(qiáng)度是全國(guó)平均水平的1.2倍，2017年這一比值上升到3.3倍。全國(guó)能耗平均水平下降幅度遠(yuǎn)高于山西省，山西省能源利用效率有待進(jìn)一步提高。

2.終端能源消費(fèi)、原煤消費(fèi)強(qiáng)度處于下降期，燃?xì)庀M(fèi)強(qiáng)度處于上升期

能源消費(fèi)強(qiáng)度的變化，反映了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變動(dòng)方向，其時(shí)間變化存在著一個(gè)明顯的倒“U”字形過(guò)程。山西省一次能源（這里指煤炭、油品、天然氣、煤氣及其他）與煤炭的消費(fèi)強(qiáng)度已經(jīng)進(jìn)入倒“U”形的后半階段，但天然氣由于出現(xiàn)較晚從規(guī)律來(lái)看應(yīng)該還處于上升階段。如圖2所示，1999-2017年間山西省一次能源消費(fèi)強(qiáng)度年均增長(zhǎng)率為-2.93%，煤炭的年均增長(zhǎng)為-5.24%，天然氣等氣體的年均增長(zhǎng)率為3.21%。

四、山西省能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)

（一）多情景預(yù)測(cè)

1.基于山西省歷史水平增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

基于山西省1949-2017年終端能源消費(fèi)總量的原始數(shù)據(jù)，運(yùn)用灰色GM（1，1）模型及多項(xiàng)式趨勢(shì)線預(yù)測(cè)，分別得出山西省2025年、2030年、2050年的各個(gè)年份的能源消費(fèi)總量，為了便于直觀比較，以預(yù)測(cè)得出的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算了各個(gè)年份的能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)率及增長(zhǎng)的倍數(shù)，結(jié)果如表1。

比較兩種預(yù)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè)的結(jié)果大于多項(xiàng)式預(yù)測(cè)結(jié)果，將預(yù)測(cè)結(jié)果與歷史實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較同樣發(fā)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè)結(jié)果大部分年份均大于實(shí)際數(shù)據(jù)值，多項(xiàng)式預(yù)測(cè)結(jié)果在更多年份中與歷史數(shù)據(jù)擬合度較高。因此在制定方案時(shí)，把灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)結(jié)果劃定為高的發(fā)展方案。

2.基于全國(guó)控制水平的預(yù)測(cè)分析

根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》分析，2020年山西省的能源消費(fèi)總量應(yīng)該比2015年增長(zhǎng)16%的水平，年均能源消費(fèi)總量增速約3.01%。已有數(shù)據(jù)顯示2015-2017年，山西省能源總量增長(zhǎng)6.47%，故剩下的三年每年增長(zhǎng)率2.90%為宜，以此為依據(jù)在2025年前山西省能源消費(fèi)總量的年均增長(zhǎng)率為3%。2025年到2030年，隨著國(guó)家節(jié)能減排計(jì)劃的進(jìn)一步實(shí)施，各地區(qū)的能源消費(fèi)增速會(huì)進(jìn)一步降低，因此預(yù)測(cè)山西省這一時(shí)期的能源消費(fèi)增長(zhǎng)率為2.5%。2025年到2050年，隨著山西經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)率應(yīng)接近世界平均水平為2%。歷史數(shù)據(jù)顯示全國(guó)能源終端消費(fèi)的增長(zhǎng)率低于山西省的水平，因此把這種預(yù)測(cè)結(jié)果劃定為低發(fā)展方案。

3.基于世界水平預(yù)測(cè)

來(lái)自BP公司的預(yù)計(jì)，2017-2040年間全球GDP年均增速為3.2%，其中發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)日益繁榮，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)進(jìn)一步推動(dòng)能源消費(fèi)需求的上漲。根據(jù)BP公司發(fā)布的漸進(jìn)轉(zhuǎn)型情景預(yù)測(cè)可知，到2040年全球一次能源消費(fèi)量將比2017提高32%的水平，2040年前全球一次能源消費(fèi)將會(huì)以1.22%的年均增速增長(zhǎng)。

BP公司的預(yù)測(cè)結(jié)果代表了世界平均水平，中國(guó)作為發(fā)展中的大國(guó)是能源消費(fèi)的主力軍。山西省是我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大省，未來(lái)盡管能源增速減緩，但其增長(zhǎng)率仍將高于或與全國(guó)增速持平，因此BP公司的預(yù)測(cè)結(jié)果可作為山西省能源消費(fèi)總量增速控制下限參考。

（二）方案比較（如表2）

根據(jù)山西省能源消費(fèi)歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)判斷，結(jié)合國(guó)家總量控制及全球能源消費(fèi)預(yù)測(cè)，對(duì)山西省能源發(fā)展總量增速提出高中低三種方案。高方案參考灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)結(jié)果，中方案參考多項(xiàng)式預(yù)測(cè)結(jié)果，低方案根據(jù)中國(guó)能源消費(fèi)增量發(fā)展水平結(jié)合世界組織機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)得出。根據(jù)灰色預(yù)測(cè)模型得出的結(jié)果符合高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方案，高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方案伴隨高能源消耗強(qiáng)度。中方案體現(xiàn)能源消費(fèi)符合倒U型曲線，根據(jù)前面分析的山西省目前的能源消費(fèi)強(qiáng)度水平，可以簡(jiǎn)單判斷山西省目前的能耗水平應(yīng)該是最高點(diǎn)附近。低方案體現(xiàn)的是世界能源消費(fèi)趨勢(shì)及國(guó)家能源發(fā)展政策，到2025年中國(guó)全面建成小康社會(huì)步入中等收入國(guó)家水平，能源消費(fèi)強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步下降，人口增長(zhǎng)速度放緩，能源消費(fèi)總量的增速也隨之進(jìn)一步降低?；谏轿魇≡谌珖?guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與發(fā)展現(xiàn)狀，考慮中方案更符合目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)。因此，未來(lái)山西省能源消費(fèi)總量2025年達(dá)到24800萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年達(dá)到29500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2050年達(dá)到48400萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

【參考文獻(xiàn)】

[1]何則，楊宇，宋周鶯，等.中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相互演進(jìn)態(tài)勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素[J].地理研究，2018，37（8）：1528-1540.

[2]溫雪穎，金良，郭長(zhǎng)治，等.基于脫鉤理論的內(nèi)蒙古能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征分析[J].未來(lái)與發(fā)展，2019，43（3）：60-66.

[3]肖春梅.新疆工業(yè)部門增長(zhǎng)與能源消耗脫鉤問(wèn)題研究[J].開(kāi)發(fā)研究，2017（3）：97-101.

[4]張俊芳.基于脫鉤理論的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系研究[D].沈陽(yáng)：遼寧師范大學(xué)，2017.

[5]牛彤，袁長(zhǎng)舉，牛沖槐，等.基于彈性脫鉤的中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)脫鉤關(guān)系研究[J].科技管理研究，2015，35（18）：236-240.

[6]李影.地區(qū)能源利用、碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)——基于脫鉤理論的實(shí)證分析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2015，34（8）：31-39.

[7]張繼坤，張永東，曹代勇，等.山西省煤炭資源供需形勢(shì)及需求預(yù)測(cè)[J].中國(guó)礦業(yè)，2009，18（7）：26-28.

[8]羅俊德.山西省各地市“十二五”期間能源消費(fèi)預(yù)測(cè)[J].能源與節(jié)能，2013（4）：5-7.

[9]王海濤，寧云才.基于改進(jìn)GM（1，1）模型與趨勢(shì)預(yù)測(cè)法的能源消費(fèi)組合預(yù)測(cè)[J].煤炭技術(shù)，2018，37（9）：378-380.

[10]楊永明.2019全球主要能源展望報(bào)告對(duì)比與啟示[J].新能源經(jīng)貿(mào)觀察，2019（Z1）：70-83.