技术进步对中国电解铝能源消费回弹效应的影响

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摘要 电解铝是典型的能源密集型产业，能源效率也是影响我国电解铝企业经济效率的关键因素。能源使用强度大和能源使用成本高都会直接影响到电解铝企业的可持续发展。近十年来，我国铝工业技术进步大大提高了电解铝能源的使用效率，但能源成本的增加，又大大的降低了电解铝能源的经济效率，与此同时，在这双重因素作用下，我国电解铝产能及能源消费总量都在急剧上升。那么技术进步是否带来了电解铝能源的回弹效应呢？本文基于新古典经济增长理论，以二级镶嵌式CES函数为基础，按照索罗模型估算了我国电解铝企业1996—2011年的技术进步贡献率，并利用这一结果估算了我国电解铝能源消费的回弹效应。实证结果表明：技术进步是我国电解铝能源消费效率提高的主要因素，但同时也引起了我国电解铝企业能源消费的回弹效应；其次，近几年电解铝用电价格的不断攀升，没有对我国电解铝无序状态起到很好的调控政策，需要采取更为有效的其他政策来规范电解铝行业的发展，以优化我国电解铝资源配置，促进电解铝健康发展和减少能源浪费。

关键词 能源消费；回弹效应；技术进步；索罗模型；CES生产函数

中图分类号 F062.1 文献标识码 A 文章编号 1002—2104（2012）10—0144—07 doi：10.3969/j.issn.1002—2104.2012.10.021

2001年，中国电解铝产量仅为283万 t，占世界电解铝产量的115%，但自进入21世纪10年来，中国电解铝企业投资强度及发展速度极为惊人。与2001年比，2010年，我国电解铝产能增加了近6倍，产量也增加了近5倍，同期世界电解铝产能增加了近2 400万 t，其中，中国占了75%。众所周知，电解铝是典型的能源密集型产业。高能耗问题一直是电解铝企业关注的焦点，在近10年的发展中，电解铝企业致力于节能技术研究及应用，并取得了明显的效果。与2001年相比，我国电解铝直流电耗从14 085 kWh/tal下降到2010年的13 258 kWh/tal[1]，近三年，该指标还在继续优化，最佳指标已达到12 450 kWh/tal的良好水平。但同期，我国电解铝平均用电价格也在不断上涨，按目前我国电解铝最优综合能耗指标13 500 kWh/tal测算，虽然我国电解铝综合能耗指标下降了近2 000 kWh/tal，但电解铝电耗成本却上涨了近1 500元/t。由于电价的持续升高，电解平均用电成本占总成本的45%，比发达国家限定的最高用电成本25%高出20%。显然能源价格增长已严重影响企业经济效率。但与此同时，我国电解铝产能在不断增长，能源消费总量也在上升。那么，技术进步是否带来了电解铝能源的回弹效应呢？电解铝用电价格的攀升对电解铝能源消费又起到了什么样的作用呢？本文分析推导了二级嵌套式CES生产函数模型的参数估计过程和该模型测算技术进步引起电解铝能源消费回弹情况的公式，并利用它对我国电解铝能源消费回弹效应情况进行了实证研究。

本文主要包括以下几个部分的内容：①国内外能源回弹效应研究进展；②能源消费回弹效应的定义；③技术进步引起的能源消费回弹效应模型的构建；④技术进步引起的我国电解铝能源消费回弹效应的实证研究；⑤政策建议。

1 国内外能源消费回弹效应研究进展

“回弹效应”受到广泛关注是在20世纪70年代的石油危机之后。为应对能源短缺的问题，经济、环境、能源、工程等各个领域的专家学者纷纷展开对节能的研究。能源保护论者和环境保护论者主张能源效率是减少能源消耗的有效手段，个体能源效率的改善或多或少会减少能源支出，全部个体的加总表现为经济总体能源消费减少，因此，节能应当主要依靠科技进步。但更多的学者持相反的观点，认为在能源领域存在回弹效应。国外对能源回弹效应的研究较多，最先研究回弹效应的是Khazzoom[2]，首次提出能源效率的提高不一定会导致能源需求下降，而且可能导致能源服务的增加，从而使能源消费的实际减少与单位能源服务所消耗能源的减少并不是同比例变化。其中以Saunders [3]的研究成果最为显著，其文章主要详细介绍八种函数在回弹效应的研究中的应用，从理论上推导出每种函数的短期回弹效应、长期回弹效应的计算公式，为能源经济学领域的研究人员提供理论保证。Birol和Keppler[4]指出技术进步无疑是降低能源强度、提高能源效率的有效手段，但同时也产生了回弹效应，因此，充分利用价格手段调节，促使消费者更多地选择其他要素而非能源，才能真正实现能源的节约。Bentzen [5]采用时间序列估算了美国制造业部门能源消费的回弹效应，其用超对数函数估算出美国制造业能源的回弹效应大约为24%，这一数据仅为所研究的所有期间能源回弹效应的一半左右。Terry Barker et al[6]用MDM—E3模型估计英国的宏观回弹效应，其所用的模型是多部门、动态性的，所以考虑了部门间随时间变化的相互作用。研究表明就英国目前的能源效率政策来说，到2010年回弹效应大约是27%。Vikstrom[7]用CGE分析瑞典的情况得出，基于历史数据，模拟非能源生产部门的能源效率提高15%、能源生产部门提高12%的情况，然后与真实数据对比，在很高的置信度下，得出的回弹效应为60%左右。Washida[8]研究日本所有部门的能源效率提高1%之后的回弹效应，得出类似的回弹效应35%—70%。国内对能源回弹效应的研究还处于起步阶段，对其研究的文献少之又少。刘源远[9]使用省级面板数据对我国能源回弹效应进行了估算，发现回弹效应存在下降趋势，这是国内关于能源回弹效应较全面的文献。周勇等[10]首次对能源回弹效应进行了研究，采用1978—2004年的宏观时间序列数据估算了我国能源回弹效应，发现我国宏观经济层面的能源回弹效应大概在30%—80%左右，认为技术引起能源消费回弹效应分为硬技术引起的回弹效应和软技术引起的回弹效应。陈凯等[11]对中国钢铁行业进行实证研究，发现钢铁行业平均回弹效应高达13047%，提出：依靠增加能源税或者在技术进步的基础上保证钢铁行业用能价格的相对提高，实现与资本生产要素的替代。