东南丘陵区农村生活能源消费结构时空变异分析*

王 飞，石祖梁，李 想 ，方 放，

郑顺安1， 2 ，刘 申3， 4，孙仁华1

(1.农业部农业生态与资源保护总站，北京 100125；2.农业部资源循环利用技术与模式重点实验室 北京 100024；3.中国农业科学院，北京 100081；4.航天信息股份有限公司，北京 100195)

·三农问题·

东南丘陵区农村生活能源消费结构时空变异分析*

王 飞1， 2，石祖梁1， 2※，李 想1，方 放3，

郑顺安1， 2，刘 申3， 4，孙仁华1

(1.农业部农业生态与资源保护总站，北京 100125；2.农业部资源循环利用技术与模式重点实验室 北京 100024；3.中国农业科学院，北京 100081；4.航天信息股份有限公司，北京 100195)

目的为明确我国农村能源消费结构的区域特征，推动我国东南丘陵区农村经济和能源环境的可持续发展。方法以1991～2014年农村能源的统计数据为基准，选取上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、海南等8个省(市)，系统分析了煤、电、油、液化石油气、天然气、煤气、秸秆、柴薪、沼气和太阳能等能源消费结构的变化特征。结果(1)从能源消费强度看，东南丘陵区农村生活能源消费总量呈现先升高后下降的趋势(以2004年为分界点)，2014年较1991年降低了14%；农村生活能源人均消费量呈逐渐升高的趋势，增幅为34%。(2)从能源消费结构来看，非商品能源消费所占比重逐渐下降，而商品能源消费比重显著提升，并于2011年后开始高于非商品能源；秸秆和柴薪的消费比重从1991年的80.8%降至2014年的39.6%，而煤、电、沼气、油、液化石油气、太阳能消费比重均显著增加，分别达到28.4%、17.7%、3.5%、2.9%、4.7%、14%、3%。(3)从能源消费区域结构看，不同省份之间农村生活能源变化存在区域异质性，湖南和海南省生活能源消费总量呈升高趋势，其余5省份则相反；至2014年，浙江、江西、湖南、广东商品能源开始占主导地位，而福建、湖北和海南省秸秆、柴薪的利用比重仍高于50%。结论因地制宜开展多元化、重点化、渐进化的农村能源发展模式，推动区域能源结构调整，是保障东南丘陵区农村生活能源有效供应、推动农村经济发展的理性选择。

东南丘陵区 农村生活能源 消费结构 变化趋势 区域差异

0 引言

能源是经济发展的动力，其消费总量、消费结构及利用效率均会对社会经济的发展产生重要的影响。随着我国工业化和城市化进程的不断加快，能源需求和消费均迅速增长，2000年以来年均增速在8%以上[1]。我国是一个人口大国、农业大国，农村地区的能源消费关系到农业生产发展、农民生活保障，也关系到社会的生态安全、污染治理，因此农村能源问题不但是社会主义新农村建设的重要内容，也是衡量农村经济发展是否健康的重要指标，在整个能源消费体系中具有举足轻重的地位。农村生活用能是农村能源消费的重要组成部分，主要包括炊事、取暖、照明、家用电器、牲畜养殖等[2]，近年来伴随我国城镇化进程的快速发展，农村居民生活用能年均增长达到11%，显著高于城市居民生活用能5%的增长速率[3]，农业农村领域内的各项资源也得以重新配置和广泛调整，引起了农村能源消费结构的巨大变化，由主要依赖传统生物质能源逐渐向多样化、优质化、高效化的方向发展。与此同时，农村生活能源消费行为的转变也给生态环境带来了极大的压力，如大量剩余的农作物秸秆露天直接焚烧或随意丢弃，带来大气污染、水体污染、耕地质量下降、影响交通安全等众多问题[4]，对农村能源的发展提出了新的挑战。因此，深入研究农村生活能源的变化规律，对于全面认识、判断、保障能源安全具有积极作用。

大量研究指出农村生活能源消费结构在不同阶段和不同区域有显著的差异性，并与区域资源禀赋、气候条件、经济条件、社会结构、区域文化等因素息息相关[5-8]。我国东南丘陵区是典型的亚热带季风气候区，区域特征鲜明，包括上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、海南等8个省(市)，农村人口约占全国农村人口的37%，农作物秸秆、沼气等资源丰富，占全国资源量的30%以上[9]，农村生活能源消费总量约占全国的17%[10]。深入分析该区农村生活能源消费的时空分布特征和变化规律，对于推动当地农村经济发展，制定国家能源总体规划[11]，深入开展节能减排工作，实现能源和环境可持续发展均具有重要意义。

1 数据来源

由于20世纪90年代以前国家统计局的农村住户调查未包含有关农村能源使用方面的信息，因此文章主要以农业部科技教育司和农业部农业生态与资源保护总站编制的《全国农村可再生能源统计汇总表》的部门统计数据为基准。同时考虑到20世纪90年代至今是我国城镇化高速推进的20余年[12]，因此在时间序列上采用1990～2014年的数据，建立在城镇化快速发展进程中较为完整的农村生活能源结构谱系。由于乡村人口数量在《全国农村可再生能源统计汇总表》中有部分年份未予统计，因此不同时期和不同行政区域的乡村人口数量统一采用《国家统计年鉴》发布数据进行相关计算。

图2 农村生活商品能源与非商品能源消费总量的变化趋势

2 结果与分析

2.1 农村生活能源消费强度的变化趋势

依据农村生活能源的商品特性，将其分为商品能源和非商品能源两大类，其中商品能源主要包括煤、电、油、液化石油气、天然气和煤气，非商品能源主要包括农作物秸秆、柴薪、沼气和太阳能。图1显示，我国东南丘陵区农村生活能源消费总量呈现先增加后下降的趋势，总体划分为3个阶段。1991～1997年为第一阶段，生活能源消费量增长较为平缓，其中1996～1997年消费量呈降低趋势，主要与湖南、湖北、广东3省的秸秆和薪柴用量大幅减少有关；1998～2004年为第二阶段，生活能源消费总量增长较快，开始突破1亿t(以标准煤计，下同)，其中1999～2000年消费量出现下降，主要与浙江、福建、江西3省薪柴用量减少有关；2005～2014年为第三阶段，生活能源消费总量逐渐下降开始低于8 000万t，至2014年达到7 591.4万t，较1991年下降14%。图1结果还表明，人均生活能源消费量总体呈逐渐升高的趋势，从1991年360kg增加至2014年的482kg，增幅为34%。

图2分析了东南丘陵区商品和非商品能源消费的变化趋势，结果表明非商品能源消费总量总体呈现下降趋势，年均降幅为2.2%，所占农村生活能源消费总量的百分比从1991年的81.1%下降到2014年的46.2%。而商品能源消费量则呈现出“高-低-高”的变化趋势，1991～2005年，商品能源消费量从1 667万t增至4 503万t，年均增长量为7.4%；2005～2010年消费量呈现明显的下降期，年均用量3 296万t；2010～2014年消费量又增至4 085万～4 244万t保持平稳，并且以2011年作为东南丘陵区生活能源消费结构的分水岭，商品能源所占消费比重开始高于非商品能源。人均非商品能源和人均商品能源消费量分别与各自的消费总量变化趋势表现一致，非商品能源人均消费量从288kg下降至223kg，降幅为19.1%；而商品能源人均消费量从67kg升高至259kg，增幅为286.6%。

图3 农村不同生活能源能源消费比例变化趋势

2.2 农村生活能源消费结构的变化趋势

为深入探讨农村生活能源消费模式的特征转变，我们对农村能源不同消费品种进行了解析(图3)，可以看出随着社会的进步和经济的发展，农村生活能源结构发生了显著的变化，体现出由传统的能源利用模式向多样化、商品化、优质化利用模式的转变。

20世纪90年代初，农村生活能源以秸秆和柴薪为消费主体，所占比例分别为34.3%和46.5%；其次是煤和电，所占比例分别为15.8%和2.6%。随着时代的推进，秸秆和薪柴使用量及其在生活能源消费结构中所占比例逐渐降低，至2014年使用量降幅为60.2%和56.1%，所占比例分别减至15.9%和23.7%。而煤和电则呈现逐渐升高的变化趋势，至2014年煤、电使用量分别增加54.2%和477.5%，所占比例分别增至28.4%和17.7%。以上结果表明，随着传统生物质能源使用比例的减少，煤、电和秸秆、柴薪共同构成新型背景下东南丘陵区农村生活能源消费的主要结构。

沼气作为我国使用较为广泛的一种生物转化技术，在东南丘陵区农村生活能源中增长较为迅速，至2014年，沼气消费量达到268.9万t标准煤，较1991年增长了11.2倍，其所占比重由0.3%增长至3.5%。石油制品消费量也呈现显著增加趋势，较1991年增长了5.7倍，其所占比重由0.4%增长至2.9%。

液化石油气、天然气、煤气3种能源在20世纪90年代初期鲜有利用，从1996年开始出现缓慢增长，至2014年，液化石油气、天然气、煤气所占比重分别达到4.7%、0.14%和0.01%，以液化石油气用量增长最快。太阳能是各种可再生能源中最基本的能源，近10年内才开始得到广泛的推广和应用，特别是2006年以来年均消费量增长14%，至2014年太阳能在农村生活能源消费中所占比重达到3%。

2.3 农村生活能源消费的区域分布特征

表1比较了东南丘陵区7省1991年和2014年不同种类农村生活能源消费量的变化(由于上海市总量较小，故相关数据未列入表中)。结果表明，浙江、福建、江西、湖北和广东省生活能源消费总量呈下降趋势，下降幅度分别为37.5%、21.6%、14.8%、15.4%和43.1%，其中非商品能源消费的下降幅度为35.3%～84.8%，而商品能源消费则增长了73.9%～838.7%。进一步分析显示，2014年非商品能源中的沼气和太阳能用量较20世纪90年代初大幅增加，表明上述省份生活能源总量的下降主要由秸秆和薪柴的消费量主导。湖南和海南省农村生活能源消费总量则分别增长了7.1%和66.5%，其中湖南省是由于商品能源消费的绝对增长量(939.5万t)高于非商品能源的减少量(784.1万t)，而海南省则是由于商品能源和非商品能源消费量的同步增长，增幅分别为53.3%和425.5%。

浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东和海南省商品能源在生活能源消费总量中所占比重分由1991年的13.8%、12.5%、23.5%、19.2%、27.3%、4.5%、3.5%增长至2014年的72.6%、27.8%、55.5%、42.1%、65.5%、74.6%、11.1%，其中浙江、江西、湖南、广东的商品能源在其2014年的生活能源消费结构中开始占主导地位。浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东和海南省秸秆和柴薪的比重分别由86.0%、87.3%、76.3%、80.4%、72.4%、95.1%、96.4%降至16.5%、68.4、39.0%、52.0%、30.4%、17.4%、66.3%，福建、湖北和海南省传统生物质能利用量仍有较大比重。同时上述7省农村生活能源消费量在东南丘陵区总消费量由14.3%、10.0%、16.0%、24.2%、24.9%、8.5%、2.1%分别变为10.4%、9.1%、15.8%、23.8%、31.0%、5.6%、4.1%，湖南和海南省比重略有增大，其余各省比重均略有下降，这与两省农村生活能源消费总量的增加有关。

表1 1991年和2014年东南丘陵区7省农村能源消费结构变化 万t

3 讨论

国内诸多研究显示，近年来我国农村生活能源的消费量总体呈增长趋势。张力小等[5]研究认为我国农村生活能源消费的绝对用能数量从1979～2008年增加了3倍多；仇焕广等[3]也提出2000年以来我国农村居民人均生活用能年均增长11.0%；Zhou等[13]对中国北方农村能源消费结构进行调查表明，从1989～2005年农村人均能源消费量每年以0.77%的速率递增。该文以东南丘陵区8省(市)20余年的农村生活能源消费数据分析表明，东南丘陵区农村生活能源消费总量呈现先增加后下降的趋势，至2014年较1991年下降14%，而人均消费量则呈逐渐升高的趋势，增幅为34%，与前人研究结果较为一致，这可能与能源结构的调整、能源效率的提高，以及城镇化的推进有关[14-15]。我国能源商业化的进程开始于20世纪80年代，90年代以后市场上的煤炭、燃油和其他能源能够通过不同渠道获得，农村供电网络也得到了重新构建[16]，生活能源用途扩展到烹饪、取暖、制冷、照明、娱乐、车用燃油、畜禽养殖等众多方面，为满足生活需求和改善生活质量，用能需求量大幅增加，这可能是2004年以前东南丘陵区农村生活能源消费总量增加的重要原因。随着经济的发展、人民生活水平的提高和消费观念的改变，越来越多的农村家庭开始热衷于使用高品质能源[17]，从该文的消费结构分析也可以看出，非商品能源消费所占的比重逐渐下降，尤其是2011年以后商品能源消费比重开始占据农村能源消费的主导地位，使用效率较高的电能和化石能源大量替代使用效率较低的传统生物质能，秸秆和柴薪消费比重从80.8%降至39.6%，煤和电消费比重从18.4%增至46.1%，沼气、油、液化石油气、太阳能消费比重也快速增加至3.5%、2.9%、4.7%、14%、3%，能源结构的改善和效率的提高[18]，降低了2004年以后东南丘陵区农村生活能源的消费量。《中国统计年鉴》的数据显示，东南丘陵区乡村常住人口总数从1991年的2.48亿降低至2014年的1.57亿，在一定程度上反映出农村经济的发展、城镇化的快速推进应该是该区人均生活能源消费量增加的重要原因。而关于东南丘陵区农村生活能源消费的决定因素还需结合典型调查，利用计量经济模型等方法进一步深入研究。

中国农村能源的消费结构与当地的资源条件和经济发展程度有关，具有鲜明的区域差异性[3，5，19]。该文研究结果显示，在东南丘陵区内的不同行政区域也出现显著的农村生活能源利用结构的变化差异。分析相关结构表明，湖南省商品能源消费的大量增长和海南省商品、非商品能源消费的共同增长引起了两省生活能源消费总量的增加，而其余5省份则均呈下降趋势，这主要与秸秆和薪柴消费量的大量削减有关。值得一提的是，直至2014年，海南、湖北、福建3省秸秆和柴薪消费比例仍高达50%以上，这与海南省作为我国唯一的亚热带地区，生物质资源极其丰富有关[5]；而湖北作为我国13个主要粮食生产区之一，其农作物秸秆每年产出量高达3 680万t，这可能是其秸秆和柴薪的使用比例较高的主要原因；福建则素有“东南山国”之称，是缺油缺气少煤的省份，能源自给率较低，受自然环境、地理条件以及经济因素等的影响，农村地区的能源供给受到一定的限制，刘叶志[20]也指出常规能源在福建并不能成为农村传统生物质能源的替代能源，应当把发展以生物质能源为代表的绿色能源产业作为缓解福建能源短缺的重要途径[21]。因此在进一步制定农村能源发展方向的时候，要充分考虑区域的异质性，整合区域资源特征、气候条件、人口规模、经济条件、城镇化速率、能源可获得性、节能减排、生态环境协调等因素，以区域非均衡发展的战术[22]开展多元化、重点化、渐进化的农村能源发展模式，从而实现大区域或全国层面上农村能源的均衡发展，确保农村能源的有效供应。

4 结论

城镇化的推进正在迅速改变我国家庭能源的消费结构，东南丘陵区农村生活能源的消费总量呈现先升后降的阶段性变化特征，而人均消费量则总体表现出逐渐升高的趋势。非商品能源消费总量总体呈现下降趋势，年均降幅为2.2%，商品能源消费量则逐渐升高，2011年以后其消费比重开始占主导地位。生活能源消费结构表现出由传统的能源利用模式向多样化、商品化、优质化利用模式的转变。秸秆和柴薪所占比重分别由34.3%和46.5%下降至15.9%和23.7%，煤、电消耗量则由15.8%和2.6%上升到28.4%和17.7%，沼气、油、液化石油气、天然气、煤气和太阳能所占比重均有不同程度的提高。农村生活能源消费变化具有区域异质性，海南、湖北、福建3省秸秆和柴薪的消费比例现阶段仍高达50%以上，因此需因地制宜地采取不同的发展模式来保障农村能源的有效供应和生态环境友好发展。

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STUDYONSPATIALANDTEMPORALVARIABILITYOFRURALHOUSEHOLDENERGYCONSUMPTIONSTRUCTUREINHILLYAREASOFSOUTHEASTCHINA*

WangFei1，2,ShiZuliang1,2※,LiXiang1,FangFang3,ZhengShunan1，2,LiuShen3,4,SunRenhua1

(1.Rural Energy and Environment Agency,Ministry of Agriculture,Beijing 100125,China; 2.Key Laboratory of Technologies and Models for Cyclic Utilization from Agricultural Resources,Ministry of Agriculture,Beijing 100024,China;3.Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China; 4.Aisino Corporation Inc.,Beijing 100195,China)

Rural energy is an important indicator for the healthy development of the rural economy,and plays a decisive role in the whole energy consumption system.In order to clarify the regional characteristics of rural energy consumption structure in China and promote the sustainable development of rural economy and energy environment in hilly areas of Southeast China,eight provinces such as Shanghai,Zhejiang,Fujian,Jiangxi,Hubei,Hunan,Guangdong and Hainan were selected,and the characteristics of consumption of coal,electricity,oil,liquefied petroleum gas,natural gas,gas,straw,firewood,biogas and solar energy were analyzed systematically,which based on the statistical data of rural energy from 1991 to 2014.The results showed that (1) total life energy consumption increased first and then declined (year 2004 as the cutoff point),and decreased by 14% in 2014 compared with 1991,while per capita consumption increased by 34% in 2014 compared with 1991.(2) From the energy consumption structure,the proportion of non-commercial energy consumption decreased gradually,while the proportion of commercial energy consumption improved significantly and higher than non-commercial energy after 2011.The proportion of straw and firewood consumption reduced by 39.6% in 2014 from 80.8% in 1991,but the proportion of coal,electricity,gas,oil,liquefied petroleum gas and solar energy consumption increased significantly by 28.4%,17.7%,3.5%,2.9%,4.7%,14% and 3% in 2014,respectively.(3) From the regional structure,there was a regional heterogeneity among different provinces,the total household energy consumption showed an increase in Hunan and Hainan provinces,but an opposite trend for other five provinces; commercial energy dominated rural life energy structure in 2014 for Zhejiang,Jiangxi,Hunan,Guangdong provinces; the proportion of straw and firewood was still higher than 50% in 2014 for Fujian,Hubei and Hainan provinces.Therefore,carrying out diversification,focus and gradualization of rural energy development model,and then promoting the regional energy structure adjustment,was a reasonable choice for hilly areas of southeast China to safeguard rural energy supply and promote rural economic development.

hilly areas of Southeast China; rural household energy; consumption structure; tendency; regional differences

10.7621/cjarrp.1005-9121.20171017

2016-04-19

王飞(1976—)，男，山东栖霞人，博士、研究员。研究方向：生态农业、农村能源与环境工程

※通讯作者：石祖梁(1985—)，男，江苏宿迁人，博士、副研究员。研究方向：生态循环农业、秸秆综合利用。Email：shizuliang1985@163.com

*资助项目：国家社会科学基金项目“新型城镇化背景下农村能源需求结构与供给模式研究”(14BGL096)

TK0

A

1005-9121[2017]10121-06