黑龙江省能源资源禀赋、农村能源政策及农民收入水平对农村能源消费影响机理研究*

王春玉

(黑龙江省农村能源总站，黑龙江 哈尔滨 150000)

一、引言

黑龙江省农用地面积近四千万公顷,占全省土地面积的83.5%，农村人口占全省人口1/3以上，农村能源年消耗量约占全省能源消费的1/2[1]。因此，研究黑龙江省农村能源消费现状和优化农村能源消费结构，对改善区域生态环境，缓解能源供需矛盾，具有重要的现实意义。考虑到黑龙江省实际情况，本文农村涵盖林区、一般意义下的农村、原农垦总局(下文简称“农垦总局”)。

近些年针对农村能源消费的研究，逐渐得到学界的关注。李建华和景永平针对农村经济结构变化对农业能源利用效率的影响进行了研究，实证表明下面三个比值是主要影响因素，分别是粮食作物面积/经济作物面积、林牧副渔业增加值/农作物种植业增加值、农村非农业投资/农村农业投资[2]。王天穷和顾海英针对农村生态问题，分析了我国农村能源政策和农民收入水平对农村能源需求的影响，并建议政策要兼顾不同类型能源的发展战略,提高政策实施效果[3]。李光全等对我国农村生活能源消费空间格局及变化的影响因素进行了分析，实证结果表明我国农村能源消费水平基本形成以华北—西南地区为轴线向两边逐渐递减的态势[4]。刘长进等对农村居民清洁能源应用意愿与行为一致性的影响因素及其递阶层次结构进行实证分析，表明婚姻状况、老人数量、农户收入对农民应用意愿与行为一致性有显著正向影响[5]。仇焕广等研究表明沼气池补贴比例提高1%会使全社会的沼气使用率提高0.12%，并提出了促进我国农村沼气持续发展的建议[6]。田宜水评述了我国农村能源政策发展历程，分析表明我国目前农村电力等基础设施逐渐完善,农村能源消费结构逐步优化[7]。王粟等总结分析了黑龙江省农村可再生能源发展现状及存在的主要问题,从政策体系、市场、产业、科研等方面提出对策建议[1]。

从已发表的文献来看，学界对于农村能源研究主要包括下面三个方面：消费端、供给端、政策端。第一，消费端研究包括宏观和微观两个方面：宏观方面主要研究经济发展与农村消费结构之间的关系、农民收入与农村能源消费结构之间的关系、农村能源空间分布特征；微观方面主要从农民角度研究农村能源消费影响因素。第二，农村能源的供给端研究比较特殊，农村能源主要涵盖可再生资源和不可再生资源(例如：化石能源)，这些能源供给规模基本上均与政府激励政策高度正相关，因此农村能源的供给可以近似看做政策供给的结果，研究主要围绕如何提供有效政策，实现农村能源供给端规模和结构优化。第三，政策端研究主要有两个点，一个是和供给端融合到一起的研究，即政策激励对农村能源供给的影响；另一个是农村能源政策梳理和效果评价。从上面的研究现状来看，涉及农村能源的理论研究较少，多为实证研究和政策研究，针对黑龙江省农村能源研究更多是现状研究，理论上深入研究的较少。

二、黑龙江省农村能源基本现状

黑龙江省农村能源呈现多样化结构。黑龙江省森林覆盖达43.6%，薪柴林木资源蕴藏量约1700万吨，耕地面积约1600万公顷，2018年，产生秸秆生物质资源1.3亿吨，人均秸秆资源量为3.78吨[1]。全省秸秆资源主要分布于哈尔滨、佳木斯、齐齐哈尔、绥化和农垦总局地区[1]。随着规模化畜禽养殖的快速发展，黑龙江省畜禽养殖业粪污年排泄量达6000余万吨，利于沼气能源开发使用，太阳能资源也较为丰富，年平均太阳辐射量为1316kWh·m-2，直接辐射比例在60%左右，其中哈尔滨、齐齐哈尔、大庆等地区有利于太阳能光伏和热利用[1]。

黑龙江省农村能源消费结构变化较为复杂，受政策影响较大。1998年前，林区长期以免费的林木资源(例如：薪柴)作为主要能源，随着天然林保护政策实施，林区能源结构发生较大变化，逐渐从林业资源转向化石能源和清洁能源。针对黑龙江省农村或者农垦总局，秸秆长期作为农村能源主体，但是在燃烧秸秆过程中产生大气污染。因此，如何有效引导农民优化能源消费结构起到重要作用，本文考虑能源资源禀赋、农村能源政策和农民收入水平，从理论视角分析黑龙江省农村能源消费结构影响，并提出相应的建议。

三、理论分析

农村能源消费结构与能源资源禀赋、农村能源政策和农民收入水平紧密相关，下面假设农户仅使用两种能源，通过构建效用函数和预算约束条件，针对黑龙江省不同的情况进行理论分析。下面理论分析部分主要参考王天穷和顾海英的文章[3]，并在此基础上进行了更加细致的讨论，从能源资源禀赋、农村能源政策和农民收入水平三个方面对该文章中的效用函数和预算约束进行了改进，特别是针对黑龙江省实际情况改进了该文章中的部分理论内容。

根据效用和需求理论，将农户使用能源的效用设置为：

Ui(Xi1,Xi2)=ai(Ω,I,mi)Xi1

+bi(Ω,I,mi)Xi2

(1)

农户预算约束为：

P1·Xi1+P2·Xi2+ni=mi

(2)

假设能源资源禀赋是有限的，即：

0

(3)

式中：i表示第i个农户，i=1,2，…，n；Ω=1和Ω=0分别表示第一种能源可以免费获取和不可获取，0<Ω<1表示第一种能源不可免费获取；Xi1和Xi2分别表示第i个农户使用不同种类能源的数量；M1和M2分别表示不同种类能源数量的界限；ni表示第i个农户用于能源消费以外商品的花费，本文将其设定为外生；P1和P2分别表示不同种类能源的单位成本，该变量为外生变量；I表示中央政府或者地方政府实施的农村能源发展政策；mi表示第i个农户的收入水平。ai(Ω,I,mi)>0和bi(Ω,I,mi)>0 分别表示第i个农户使用不同种类能源的边际效用。针对不同情境进行分析：

第一，假设第一种能源Xi1免费获取，无需提供费用，即Ω=1,P1=0,P2>0:

天然林保护工程之前的林区薪柴资源，以及农户的秸秆资源就符合这种情景，在给定约束条件(2)下，可以得到

最大化农户效用，如图1所示：

图1 在第一种情况下的农户能源选择

从图1中可以看出，农户最大效用将在下面的条件下达到：

这表明由于第一种能源Xi1是免费的，农户不考虑Xi1的社会成本和环境成本，将Xi1使用到上边界M1，造成不必要的浪费和污染。

第二，假设第一种能源Xi1无法获取，仅能获取第二种能源Xi2，即Ω=0,P1=+∞,P2>0:

天然林保护工程之后的林区禁止林木砍伐，以及禁止农户使用秸秆资源就符合这种情景，在给定约束条件(2)下，可以得到

最大化农户效用，如图2所示：

图2 在第二种情况下的农户能源选择

从图2中可以看出，农户最大效用将在下面的条件下达到：

这表明当第一种能源Xi1不可获取时，农户仅有上面一种选择方式，降低了农户能源使用的满意度。

第三，假设两种能源都可获取，即0<Ω<1，0

结合约束条件(2)下，最大化农户效用，如图3所示：

图3 在第三种情况下的农户能源选择

第i个农户选择第一种和第二种能源的数量分别为：

(4)

分别对农村能源政策I和农户收入水平mi求导数：

(5)

(6)

从(5)和(6)可以看出，农户对两种能源的需求关于农村能源政策I偏导的符号相反，这表明能源政策不会同时增加或者减少两种能源的使用，这点对于后续对策建议的提出非常重要，由于能源之间存在一定的替代性，同时农村能源政策往往更加关注与两种能源有关的基础设施，特别是商品能源的可获得性得到进一步改善和加强，从而加剧了农户根据自身偏好选取不同能源。

上式(5)和(6)也表明，两类需求关于农户收入水平mi偏导的符号不定，从理论上很难分析农民收入水平对农村能源选取的影响。为了克服这个难点，假设第二种能源Xi2较第一种能源Xi1更加清洁和便利，结合马斯洛需求理论可知，随着农民收入水平增加，会倾向于使用清洁、便利的能源Xi2，可以得到下图4：

图4 收入水平对农户能源选择的影响

通过上述分析，可以得到下面的关系式：

四、结论及建议

通过上面理论分析，可以得到下面三个结论：

第一，对于黑龙江省能源资源较为丰富的林区，由于有大量的薪柴作为免费的能源，存在普遍的浪费现象(例如：天然林保护政策实施之前，林区在冬天取暖时存在利用优质林木作为薪柴，以及将室内温度保持在较高温度的现象)，这种浪费对于区域生态环境产生极为不利的影响。1998年，随着天然林保护政策实施，这种浪费现象得到根本性杜绝。但是，由于林区缺失有效的能源政策和收入水平较低，使得能源消费占林区工人或者农民收入的比重较大，对能源效用产生较大的抑制作用。

第二，对黑龙江省农村和农垦总局而言，长期将秸秆作为主要能源，对环保产生不利影响，与林区禁伐不同，政府对秸秆并未采用禁止的方式，但是从长远来看，应该引导农民使用更加清洁和便利的能源，如果农村能源政策采用鼓励多种能源并举的政策，将资金投放到能源基础建设中，会造成农民根据各自偏好仅仅使用单一能源，因此应该注意农村能源政策的资金使用方式，避免出现“事与愿违”的情况。

第三，农村能源消费结构的调整是一个复杂的系统，与农村能源政策和农民收入水平紧密相关，即使农村能源政策得到落实，但是农民收入水平较低，也会影响农民能源消费效用，促使农民仍然选择成本较低、污染较大、便利性较差的农村能源，如果收入水平得到有效提高，农民就会选择清洁和便利的能源。因此，农村能源政策除了进行基础设施建设，还要有针对性地进行能源补贴。

针对上面的结论，提出下面的三个建议：

第一，黑龙江省能源资源禀赋、收入水平偏低，不同地市之间收入差距较大，因此农村能源建设要综合考虑区域能源资源禀赋、农村能源政策、农民收入水平等因素，规划符合该区域的农村能源发展路径，提升农村能源政策的实施效果和可持续性。例如，黑龙江省林区人口流失严重，通过城镇化改造，普遍采用集中式楼房居住，可以推动冬季清洁取暖等民生保障工程，考虑到林区偏远、收入较低、冬季时间较长等客观因素，适当给予每户能源补贴。对于农村和农垦总局，可以大力发展沼气工程，剩余的沼渣沼液可作为肥料和饲料，发展固化成型燃料、秸秆气化工程等。

第二，在农村能源配置方面，黑龙江省充分发挥市场配置资源的基础性作用，政策的制定和执行需要考虑到市场环境和市场主体的选择。作为经济欠发达省份，黑龙江省农民总数占总人口比重达到1/3以上①，仅仅依赖政府改变农村能源消费结构十分困难，政府应该充分重视市场化作用，明确政府和市场边界，引进民间资本，将成本较高的农村能源基础设施建设采用PPP等类似的方式开发建设，实现“谁建设、谁受益”，减轻政府的财政负担，提升农村能源建设的效率和可持续性。

第三，重视农民收入水平对农村能源消费的影响。黑龙江省农民务农收入水平在全国并不低，但是非农收入较其它省份农民偏低，造成很多清洁、便利的能源不能采用。因此政府应该从收入分配角度改变农民消费结构，例如可以通过财政转移支付形式适当补贴农民清洁可再生能源的使用成本，使农民形成新的能源消费观。政府实施农业种植和畜牧废弃物市场化收购，减少流入农户手中的数量，提升农民收入水平，从“进、出”两个角度调节农村能源消费结构。

[注 释]

①数据来源：《黑龙江统计年鉴(2019)》