[摘要]我國能源結構的不斷優化在很大程度上取決于能源生產結構、能源消費結構的低碳化演進。文章基于我國2000-2011年能源數據，采用灰色關聯分析法定量考察能源結構與能源生產結構、能源消費結構以及能源消費行業結構和生活能源消費結構的灰色關聯度，重點從能源消費、能源生產方面對我國能源結構的現狀及問題進行了系統分析，并從能源消費、能源生產、能源政策等方面有針對性地提出對策建議。
[關鍵詞]能源生產;能源消費;能源結構;灰色關聯度
[基金項目]國家社科基金項目“能源結構調整背景下我國鈾資源安全態勢與保障體系研究”(批準號：13BJY061);國家社科基金項目“我國核電項目的社會穩定風險評估及協同治理機制研究”(批準號：14BGL132)
[作者簡介]朱青，東華理工大學資源與環境經濟研究中心副教授，碩士，研究方向為能源經濟與政策;
羅志紅，東華理工大學資源與環境經濟研究中心副教授，博士，研究方向為財政理論與政策;
花明，東華理工大學副校長，資源與環境經濟研究中心教授，博士生導師，研究方向為能源經濟、循環經濟。(江西南昌330013)
一、引言
2014年6月13日召開的中央財經領導小組第六次會議明確指出，面對能源供需格局新變化和國際能源發展新趨勢，加快推動能源生產和消費革命是保障國家能源安全的長期戰略。改革開放30多年來，伴隨著我國工業化、城鎮化進程的不斷推進和深化，能源消費總量不斷增大。根據2013年7月發布的《2013年BP世界能源統計回顧》(BPStatisticalReviewofWorldEnergyJune2013)，從2009年開始，中國一次能源消費量連續4年位居世界第一。同時，我國能源結構性問題也十分突出，主要表現在：一是能源資源稟賦具有多煤、少油、少氣的特點，能源生產和消費結構高碳化特征顯著。長期以來，我國一次能源生產和消費結構中，煤炭占比一直居高不下，雖然已從新中國成立初期的95%左右下降到2013年的67.5%，但仍大大高于29.3%的世界平均水平，使得我國能源效率與發達國家甚至一些發展中國家仍存在較大差距。二是石油對外依存度高，可再生能源發展緩慢。2000-2012年期間，我國能源生產總量從13.5億噸標準煤增加到33.18億噸標準煤，其中原煤的占比從73.2%提高到76.5%;原油占比有所下降，從17.2%下降到8.9%;天然氣、水電核電風電的占比分別從2.7%、6.9%提高到4.3%、10.3%。同期，我國能源消費總量從14.55億噸標準煤增加到36.17億噸標準煤，其中煤炭占能
源消費總量的比重從69.2%下降至66.6%，石油消費占比從22.2%下降到18.8%，天然氣和水電核電風電消費占比分別從2.2%、6.4%提高到5.2%、9.4%;石油對外依存度高達50%以上，可再生能源占比遠低于OECD國家的平均數。三是能源消費結構產業分布不均衡。2012年第二產業能源消費占比最高，為69.8%左右，第三產業能源消費占比次之，為28.3%，第一產業能源消費占比最低，僅為1.9%。其中，工業消費的焦炭、原油、煤炭、電力、天然氣、燃料油分別占各類能源消費總量的100%、100%、95%、74%、64%、62%。可見，煤炭占比過高、可再生能源占比偏低、原油對外依存度高、第二產業能耗偏高等能源結構性矛盾，已經成為制約我國能源發展的關鍵瓶頸。特別是隨著全球氣候變化、地緣政治等因素對國際能源形勢影響的不斷深化，以及國內資源和環境約束的進一步加劇，使得節能減排形勢日益嚴峻，能源控總量、調結構、保安全面臨全新的挑戰。如何通過不斷調整和優化能源結構，轉變能源生產和能源消費方式，提高能源利用效率，維護國家能源安全，支撐國家經濟社會長期穩定可持續發展，是當前我國能源結構調整和優化的戰略目標和重要任務。
二、文獻回顧
國內外學者圍繞能源結構調整和優化展開了一系列研究，其中國外相關研究主要集中于定量分析不同類型能源之間的替代關系或者互補關系。Pindyck、Roberts.(1977)、c.T.Jones(1996)汁量分析了主要發達國家的能源消費價格彈性[1]和能源間的替代效應[2];Mar和Bakken(1981)利用經典控制論的思想改進了能源—經濟模型，并用此模型研究了一次能源結構的變化[3]。Andrikopoulos等(1989)研究發現加拿大的一些行業里，煤炭、石油和電力多數情況下是相互可替代的[4]。而Harvey和Marshall(1991)發現，英國的石油和電力之間是可替代的，煤炭和石油之間則是互補的[5]。Cho等(2004)使用1981-1997年的季度數據，采用兩階段超對數成本函數對韓國的要素間替代關系與能源間替代關系作了聯合估計，分析了要素間替代與能源間替代的反饋效應[6]。HengyunMa等(2008)基于1995-2004年中國能源數據，分析中國能源的替代效應，并將技術要素引入影響因素分析[7];DouglasR.Boh(2011)認為計量分析方法與數據的不同會導致能源彈性效應的不同[8]。國內對于這一問題的研究更為豐富，既有定性研究，也有定量分析。郭紋廷(2005)認為結構調整是解決能源瓶頸的重要前提，產業結構調整可以提高能源效率，降低能源消耗;并通過對歷史數據的分析，認為水電和天然氣等潔凈能源在一定程度上可以代替石油，經濟發展要求能源消費結構由以煤為主轉向以油、電、氣為主，在社會用能結構方面，生活能源消費比例呈上升趨勢[9]。杭雷鳴等(2006)基于能源效應分析模型，計量分析了我國能源的替代效應和互補效應[10]。倪斌(2004)從節能環保技術人手，分析提高能源效率的合理路徑[11]。劉暢等(2008)提出能源相對價格的變化對能源效率提高的重要性[12]。邱立新等(2006)利用多目標決策方法，對我國各地區最優能源結構進行了預測，認為我國能源結構將趨向多元化，一次電力作為替代能源的作用凸顯，應提高煤炭轉化成電力的比重[13]。林伯強等(2010)構建了能源結構戰略調整模型，認為最優一次能源結構應該考慮節能和碳排放約束，以及由此造成的經濟成本對宏觀經濟系統的影響[14]。畢清華等(2013)進一步指出煤炭的清潔、高效利用水平對于我國能源效率提高、能源強度降低的重要意義[15]。
通過對現有文獻的梳理可以發現，從能源間替代關系的視角探討能源結構調整和優化具有重要意義，但應注意不同國別、發展階段、行業及長短期效應等前提條件的差異性，總體而言，上述研究更側重于從能源生產結構角度對能源結構調整進行分析，但事實上能源結構不僅包括能源生產結構，還包括能源消費結構，能源消費結構還可細分為能源消費行業結構與生活能源消費結構，而我國具有能源資源稟賦天然不均衡和產業結構高碳化的特點，從能源消費結構角度人手探討能源結構調整問題則更具現實針對性。考慮到能源生產或消費結構內部各要素間的關系具有典型的灰色特性，本文將基于灰色關聯理論，利用灰色關聯分析法，從側重能源消費側同時兼顧生產側的研究視角，對我國能源結構調整叫題進行系統分析。
三、我國能源結構的灰色關聯分析
(一)我國能源結構的灰色關聯分析理論模型
首先，根據能源結構定義，選擇準確反映能源狀態的映射量及能源結構的有效因素，通過算子作用，對相關數據進行無量綱化處理，即始點零化像過程。即設Xi、與Xj，為等長度1-時距序列，則X'i，與x'j，的始點零化像分別為：
其次，分別|si|、|sj|與|si-sj|，|s’i|、|s’j|與|s’i-s’j|。即：
最后，計算灰色絕對關聯度、灰色相對關聯度、灰色綜合關聯度pij。即：
其中，θ∈[0，1]，θ值的大小取決于研究系列數據的絕對量與變化速率的考慮，本文取0.5。
(二)變量說明與數據來源
能源結構是指一國在一定時間內能源生產或能源消費中各類能源的構成及其比例關系，它直接影響國民經濟結構，反映居民生活水平。一般而言，能源結構可以分為能源生產結構和能源消費結構。為了清楚地了解能源的生產與消費狀況，并結合歷年可查的統計數據，本文主要考察能源生產結構、能源消費結構、能源消費行業結構與生活能源消費結構。
能源生產(消費)結構是指在能源生產(消費)總量中原煤、原油、天然氣、水電核電風電能源的構成狀況，以能源生產(消費)總量為母系列，以原煤、原油、天然氣、水電核電風電能源生產量(消費量)為子系列。
能源消費行業結構主要考察能源消費總量中第一產業、第二產業和第三產業能源消費狀況，以能源消費總量為母系列，以第一產業、第二產業、第三產業消費量為子系列。
生活能源消費結構指居民在生活過程中煤炭、煤油、液化石油氣、天然氣、煤氣、熱力、電力等能源消費構成。考慮到煤油、煤氣、熱力、電力均需用煤，因此，分別將其按照1.4714千克標準煤/千克、0.6143千克標準煤/立方米、0.03412千克標準煤/百萬焦耳、0.1229千克標準煤/千瓦小時折算成萬噸標準煤單位，并將其與煤炭一次產品消費量加總為煤炭消費總量，從而以生活能源消費總量為母系列，以居民生活消費的煤炭、液化石油氣、天然氣為子系列。
本部分的數據全部根據中國統計年鑒(2001-2013)整理得到，其中，能源生產(消費)結構的數據選擇區間為2000-2012年，能源消費行業結構與生活能源消費結構的數據選擇區間為2000-2011年。
(三)灰色關聯分析結果
1.能源生產結構的灰色關聯分析
從能源生產結構的灰色關聯分析結果來看，原煤、水電核電風電、天然氣、原油與能源總量的綜合關聯度分別為0.9296、0.6978、0.6528、0.5659，原煤生產量與能源生產總量的關聯性最強，水電核電風電類能源產量與能源生產總量的關聯性次之，天然氣產量與能源生產總量的關聯性位列第三，原油產量與能源生產總量的關聯性最小(見表1)。
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