滨海新区能源与经济的协调问题
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1引言
世界范围内的环境质量退化使得经济发展与环境压力之间的关系日益得到关注。1995年，Arrow提出了环境压力与经济发展为倒U形关系的假说，即环境库兹涅茨曲线(EKC)假说[’〕。EKC假说是建立在经济发展到一定水平后，环境压力与经济增长出现脱钩的理论基础之上的。自20世纪80年代以来，西方学者利用发达国家数据开展了大量的实证研究工作，从工业物质消耗、污染物排放与经济发展的角度验证了EKC假说[2j，并且发现环境压力与经济发展还存在同步、U形、N形等关系形式。但是，关于国民经济发展的重要物质基础—能源与经济发展的响应关系以及工业化国家能源消费的减物质化历程的研究还非常少。当前，天津滨海新区开发开放进人了一个全新的阶段，经济总量的迅猛增长使得区域可持续发展面临能源短缺与环境退化的双重制约。因此，从宏观经济、工业化进程和能源的综合视角，加强对能源消费与经济增长的响应关系进行研究，分析总结能源消费减物质化的国际经验和一般规律，对于滨海新区实现经济、环境与能源协调发展具有重要意义。本文首先基于计量模型研究主要工业化国家能源消费与经济增长的响应关系，归纳总结其工业化进程中能源消费减物质化的一般规律和经验。然后，在借鉴国际经验的基础上，分析滨海新区能源消费与经济发展的响应关系，并据此提出对滨海新区未来能源消费减物质化的认识和建议。
2模型建立与数据来源
2.1指标的选取基于代表性和数据易得性的指标选取原则，本文选取人均国内生产总值(GDP)作为经济发展水平的评价指标;单位GDP能耗作为能源强度指标，衡量能源消费相对减物质化水平;能源消费总量作为衡量能源消费绝对减物质化水平的指标。
2.2数据来源和整理
滨海新区相关统计数据主要来自《天津统计年鉴))[，l、《天津滨海新区统计年鉴})[4];国际方面的数据主要来自世界银行2008年出版的((WorldDevelopmentIndicators2008》[，]。由于数据源限制，滨海新区研究的时间跨度为2000一2007年，美国、日本、法国和瑞典等国家的时间跨度为1960一2005年，德国、韩国等国的时间跨度为1971一2005年。为便于横向比较以及消除价格因素影响，人均GDP按2000年美元不变价格计算，能源消费总量单位统一折合为标准油当量(toe)。
2.3模型的建立
根据已有的EKC实证研究来看，能够用来模拟能源消费和经济发展响应关系的模型主要有三次函数和二次函数方程。其中，二次函数曲线最为符合EKC曲线特征。但是，考虑到在较长时间跨度内，能源消费与经济增长的关系可能会出现比倒U形曲线更为复杂的变化。因此，本文优先使用三次函数进行曲线拟合，如果三次项系数未能通过t检验，再选择二次函数进行拟合。夕=ax，+bx，+cx+d+‘(l)式中，a、b、。—回归系数;d—常数项;x—人均GDP;少—一次能源消费总量或能源强度，“—回归残差。
3工业化进程中能源消费减物质化的国际经验和规律总结
3.1能源强度与经济增长的响应关系及规律
对主要工业化国家人均GDP与能源强度指标进行曲线回归分析。结果显示，在1%0一2005年时间段内，除新兴工业化国家韩国的能源强度曲线为倒N形外，美国、日本等先行工业化国家的曲线均为N形见表l。由于数据源限制，本文缺少1960年以前的统计数据。不过根据Reddy等人对1840一1960年时间范围内发达国家能源强度变化的分析来看，美国、德国等第2代工业化国家的首次能源强度峰值出现在1920年前后，分别为0.9toe/1000$和0.8toe/1000$。该时期的美国、德国正经历着第2次工业技术革命，钢铁、化学等重化工业正处于高速发展阶段阁。1960一2005年工业化国家能源强度与人均GDP关系曲线见图1。日本作为第3代工业化国家的代表，首次能源强度峰值出现在1950年左右，这一年日本的钢铁、化学等行业占工业总产值比重达到了最高的54.6%。进人后工业化时期，由于部门能源强度持续上升，结构节能效果并不明显，先行工业化国家的能源强度再度开始上升，并且在人均GDP达到10000$之后，各国的能源强度曲线相继出现了第2个波峰，对应于表1中N形曲线的第l个拐点TPI。其中，德国在人均GDP为10428$(1971年之前)时出现，而美国和日本则出现在人均GDP为15000$左右时。作为新兴工业化国家的代表，韩国的能源强度曲线实质上为倒U形(曲线第1拐点所对应的人均GDP为O$)。自1973年韩国政府发表《重化工业化宣言》开始，能源强度伴随重工业化过程持续上升。1991年，韩国重工业产值比重达到了巅峰的74.3%t7]，与此相对应的是，韩国的能源强度在这一年也达到了峰值，随后便开始持续下降。基于以上分析可以看出:(l)在特定时间段内，工业化国家的能源强度曲线可以验证EKC假说。但如果将研究的时间段分别向前和向后延伸就会发现，总体上各国的能源强度变化表现为震荡下行的趋势。(2)能源强度与工业化水平、产业结构的演进，具有较强的相关性。在重化工业加速发展时期，工业化国家的能源强度不断上升，并且在重工业比重达到顶峰前后，出现首次能源强度峰值。随着后工业化时期的来临，由于服务业比重提升趋缓及能源效率持续负增长等因素，在人均GDP达到10000$后，美国、德国等国家相继出现了第2次能源强度峰值。(3)工业化较晚的国家能够在相对较低的能源强度水平上完成工业化。这些国家工业化周期较短，能源强度的峰值也相对较低。美国、德国等第2代工业化国家的能源强度峰值要低于英国，较晚工业化的日本则不到美国的1/2，韩国的峰值虽然高过日本，但仍远低于美国、德国的水平。这说明较晚工业化的国家具有明显的后发优势，在吸取先行国家节能的经验教训、先进的生产技术的基础上，完全可以实现更为节能的工业化过程。(4)结构调整与技术进步对于推动能源消费的相对减物质化缺一不可，兼顾结构节能与技术节能可以实现能源强度的迅速下降，但当经济发展到一定水平时，结构节能的局限性将会显现。在相继出现1960年以来的第l个能源强度峰值后，受结构节能和技术节能的推动，美国、日本等国家的能源强度开始以较快的速度下降。其中，日本在1975一1990年期间能源强度下降了21%，而美国在1970一1990年期间下降了36%。但是，当这些国家服务业水平高度发达、三次产业结构趋于稳定时，能源强度又都开始出现上升。
3.2能源消费总量与经济增长的响应关系及规律
在研究工业化国家能源消费相对减物质化历程的基础上，对各国家能源消费总量与人均GDP指标进行回归分析见表2。在1960一2005年时间跨度内，工业化国家的能源消费总量曲线表现形式多种多样:美国、日本为同步增长曲线，德国为N形曲线，符合“重组假说”所描述的情况，韩国为倒N形曲线，而法国和瑞典则呈现出典型的倒U形曲线，验证了EKC假说。从以上分析结果可以看出:(1)EKC假说并不普遍存在于工业化国家的能源消费曲线之中，只有法国和瑞典的关系曲线为倒U形。其中，瑞典目前已处于能源消费EKC曲线的右半侧，而法国将在人均GDP达到41602$时出现拐点。(2)能源消费曲线是否为倒U形与经济发展水平及能源强度的高低并无明显的相关性。瑞典的人均GDP低于日本，能源强度与之对比则相对较高，但却先于日本实现了能源消费的绝对减物质化。(3)实现能源消费的绝对减物质化是一个长期的过程，在特定的时间段内能源消费曲线可能暂时表现为倒U形，但随着人均GDP水平的不断增长，能源消耗与经济发展仍有重新组合的可能。德国的能源消费总量曾在人均GDP达到17166$时开始下降，但当人均GDP增长到22583$时，能源消费与经济增长重新藕合。(4)能源消费的相对减物质化是实现绝对减物质化的重要条件，但并非唯一条件。美国和日本的能源消费曲线之所以迟迟未出现拐点，主要缘于经济总量的增长，抵消了能源强度降低所带来的节能量。(5)后工业化国家可以通过产业结构的跨越式演进、缩短工业化周期、推广节能技术等途径，在相对较低的人均GDP水平上，实现能源消费的绝对减物质化。自1960年开始工业化以来，韩国工业在进行短暂的进口替代之后，立即转向高技术产品出口的导向模式。并且，在电子信息、造船、汽车等产业达到政府重点扶持的同时，金融等服务业的发展也并未受到影响，即便在1991年韩国进入工业化成熟期时，其工业占GDP比重也仅为42.6%，而服务业比重则达到了49.4%。因此，韩国仅用30多年即走完了欧美国家经历了100多年的工业化历程。按目前的发展趋势，韩国将在人均GDP达到14465$时，实现能源消费与经济增长的脱钩，明显低于德国和瑞典脱钩时所对应的人均GDP水平。
4滨海新区经济增长与能源消费的响应关系
利用公式(l)对滨海新区2000一2007年经济增长与能源强度、能源消费总量的响应关系进行回归分析，具体结果如表3。滨海新区能源强度及能源消费总量曲线方程的三次项和二次项系数均未能通过t检验，但一元线性方程拟合效果较好，通过了t检验和F检验。曲线拟合结果显示，目前，滨海新区能源强度是持续线性递减的，已处于能源消费的相对减物质化阶段，而能源消费总量与经济增长则处于高度藕合的状态，经济的高速发展导致能源消费快速上升。经进一步分析，2000一2007年期间，滨海新区年均节能率为4.75%，GDP年均增长率达到22.5%，工业经济比重由63.9%上升到68.6%。这说明，现阶段能源强度的下降主要由技术节能因素驱动，而经济规模的迅猛扩张，则是导致能源消费总量持续增长的重要原因。根据美、日等国的经验，按照现有产业结构演进及GDP总量增长的态势，滨海新区未来很难实现能源消费的绝对减物质化，甚至会出现加速上升的趋势。
5结语
韩国的发展历程表明，通过产业、工业结构的跨越式演进以及实施有力的节能政策、措施可以在较低的人均GDP水平下，跨越能源强度及能源消费总量EKC曲线的拐点，实现能源消费的相对和绝对减物质化。当前，滨海新区应汲取工业化国家的成功经验，加快产业和工业结构的优化调整，大力发展现代服务业，加强工业、生活等领域节能技术和产品的推广。以目前的发展态势来看，未来一段时期内，滨海新区仍将处于重化工业加速发展阶段，经济总量继续快速增长，短期内难以实现能源消费的绝对减物质化。但是，通过产业结构的跨越式演进，以缩短工业化周期，兼顾施行强调节能的产业及能源政策，完全可以将滨海新区目前线性递增的能源消费曲线扭转为符合EKC假说的倒U形曲线，并进一步降低曲线的爬升时间和拐点的峰值。