广西能源消费影响因素及空间等级分析

喻颍杰

2005—2019 年，广西以年均6.7%的能源消费增速支撑起了年均10.5%的地区生产总值增速，能源消费弹性系数从2005 年的1.18 下降至2015 年的0.32，但2016 年起，能源消费弹性系数出现拐点，2020 年广西能源消费弹性系数达1.29，能源消费增长速度快于地区生产总值增长速度。影响能源消费量的因素有许多种，主要有工业规模和产业结构、社会经济发展状况、地区人口数、能源利用效率等。从经济增长理论可知，总产出的持续增长和生产要素投入的增加是相伴相生的，经济增长会带来能源消费需求的持续增加，一方面反映为维持现有的经济活动带来的存量能源需求；另一方面也反映于新产能带来的能源增量需求。广西经济底子薄弱，人均能源消费量不到全国的60%，平稳加快发展仍然是广西人民的最大诉求，经济发展、工业规模总量扩大对能源刚性需求将长期存在。因此，本文通过对广西能源消费、经济总量时间与空间的分析比对，找出影响广西能源消费量增长的关键因素，揭示广西能源消费在地域空间上的分布及规律，以期为广西单位生产总值能耗约束、能源消费总量管理调控、可持续发展决策提供参考借鉴。

一、双向Granger 因果检验能源消费和经济增长关系

广西能源消费与GDP 的比重具有同向变动的特征，对于能源消费与经济增长的关系，可以采用双向Granger 因果检验方法进行检验。这种方法是由诺贝尔奖得主克莱夫·格兰杰（Clive W.J.Granger）开创的，这一方法可以分析各个经济变量之间可能存在的因果关系，因此，它被广泛用于各类研究。

对于双向Granger 因果检验，它的定义是：立足在对过去某些时间节点上的所有信息计算出最佳、最小二乘预测的方差。在时间序列情况下，对于两个经济变量X、Y，其间的Granger 因果关系定义为：在包含了变量X、Y 两者过去信息的条件下所获变量Y 的预测效果，要更优于仅基于变量Y 过去信息的条件下所能获得的预测效果。可以说，变量X 能更好地解释变量Y 的未来变化，则认为变量X 是引致变量Y 的Granger 原因。

根据《广西统计年鉴》中的2001—2020 年广西地区生产总值和广西能源消费总量先采用取自然对数的方法作为预处理，对这两个指标时间序列平稳性进行了 ADF 单位根检验（Unit Root Test），再进行Granger 因果关系检验，最后处理数据平稳后进行双向Granger 因果检验。

表1 Granger 因果关系检验结果

综上所述，在5%的显著性水平下，能源消费是促进广西经济增长的Granger 原因，但由于广西地区生产总值是非能源消费所引起的Granger 原因，所以广西属于能源推进型经济增长模式，广西的能源消费对其经济增长具有积极影响，即正效应。

图1 广西地区生产总值与能源消费总量关系图

二、驱动广西能源消费的影响因素及贡献率

2015—2020 年间，广西能源消费总量增加了共计2291.05 万吨标准煤。其中，由人口增长这一因素导致的能源消费总量增长值为554.91 万吨标准煤，对总量的贡献占比为24.22%；由人均GDP 增加这一因素导致的能源消费总量增长值为3873.18 万吨标准煤，对总量的贡献占比为169.06%；由技术进步这一因素导致的能源消费总量增长值为-1524.08万吨标准煤，对总量的贡献占比为-66.52%。由此分析可知，在推动广西能源消费的诸多因素中，广西的经济增长是最主要因素，其次是技术进步、人口增长。

结论1：在未来长久的时间中，经济增长将依旧会是影响能源消费总量的一个主要因素，广西的能源消费增长是刚性需求。

结论2：技术进步对降低能耗有很大的帮助作用。但存在的问题较为明显，漫长的实践探索周期和高昂的研究经费是重大技术突破的必要条件。

结论3：在能源消费增长上，人口增长无法对它有显著的影响，所以控制能源消费总量增长的必要手段中并不包括控制人口数量。

结论4：广西的经济发展和人口增长是推动能源消费总量增长的动力，而社会技术进步对增长有明显的抑制作用。

三、广西各市能源消费的空间等级分析

（一）基于K-Means 聚类的双变量分析

根据给定的广西14 个市的全社会能源消费量与GDP 双变量数据集，构建4 个划分的k-means 聚类算法，每个划分聚类即为一个簇，分别为高能耗—低GDP 簇、高能耗—高GDP 簇、低能耗—高GDP簇、低能耗—低GDP 簇，考察14 个市在2010 年、2015 年和2019 年时期在用能和地方生产总值的变化情况。

图2 广西14 个市在不同时期用能和地区生产总值变化图

（二）2010 年、2015 年和2019 年全社会能源消费量与GDP 双变量聚类图

表3 双变量聚类图

（三）双变量聚类图分析结论

结论1：广西半数以上的市能耗水平低、工业化水平偏低，对经济加快发展有强烈诉求。由表2可以看出广西的大部分市区仍为“低能耗—低GDP”簇，分别有河池、崇左、防城港、北海、贺州、梧州、来宾和钦州，产业结构升级和经济发展水平提高迫在眉睫。

表2 驱动广西能源消费因素的贡献率

结论2：贵港、桂林、玉林的经济模式转型最为显著。广西14 个设区市受不同产业优势、地理优势、政策优势等因素的影响，经济发展程度逐渐拉开差距。从表2 可以看出，桂林、玉林、贵港的经济模式逐渐摆脱资源能源依赖，由“高能耗—低GDP”发展模式转向“低耗能—高GDP/ 低GDP”模式，以更少的资源能源消耗支撑地区经济健康发展。其中，贵港低GDP 是指其经济总量不大，但贵港近几年均保持较高的经济运行速度。

结论3：百色资源能源消耗较大，属产业结构总体偏重地区；柳州市GDP 动力不足，经济转型升级遭遇瓶颈期。在2010 年时有4 个市属于“高能耗—低GDP”簇，分别是百色、桂林、玉林、贵港。但随着近十年的变化，仅百色市仍然维持“高能耗—低GDP”簇并维持到2019 年。2019 年柳州市从“高能耗—高GDP”簇变为“高能耗—低GDP”簇，柳州市能源消费增速没有发生太大变化，主要因为GDP 增速放缓。

四、完善能源消费强度和总量双控的几点建议

目前，广西所处时期依旧是一个能源消费总量持续上升的时期，加快相关行业的科技创新和技术更新的脚步无疑是当前控制广西能源消费大幅度增长的一种有效手段。在区域资源相互匹配、合理利用的前提下，充分利用节能、低碳、减排领域的前沿技术，充分发挥各自优势，才能不断提高能源利用效率。同时，注重对地区经济增长和节能工作的窗口指导，让更多的地市逐步转变到“低能耗—高GDP”簇，形成合力提高广西的能源使用效率，以更优的能源资源配置支撑更好更快的经济增长。

（一）能源消费总量指标动态管理

加强政府管理职能，运用多元化的行政手段对各类资源进行科学、合理的规划与利用。不仅照顾好中大项目落地对能耗指标的要求，还要分配利用好剩余指标，使指标获得最优解。在区内产业结构调整过程中，要充分发挥新兴产业项目的带动作用，实现各项目指标动态管理，以此来突破项目落地能耗指标的瓶颈。

（二）加快创新引领

技术节能是实现节能目标的关键，长期以来，广西自主创新能力较低，根据国家发布的节能技术推广目录中，广西获批在全国推广的技术仅占全国的2%—5%。“十四五”需在节能技术上更注重自主创新，结合有色金属、钢铁等重点领域，建立更多重点实验室，探索综合利用、循环经济、清洁生产等新技术。

（三）合理设置自治区和地方能耗双控指标

继续将能耗强度降低作为国民经济和社会发展五年规划的约束性指标，运用科学手段和方法，合理分配各市能耗强度五年目标，既要考虑各市经济基础条件、能源使用效率、能源消费现状、能源资源禀赋、节能潜力，又要统筹兼顾各地区发展定位、发展诉求、重大项目落地、可再生能源布局等。

（四）多领域齐抓提高能源使用效率

当前，工业节能仍是广西节能工作的主战场，依旧贡献绝对优势的节能量，但随着工业能耗比重不断下降，第三产业与城乡居民用能比例不断提高，从中长期能源使用规律看，“十四五”广西应更注重多领域节能布局，持续优化能源结构。

（五）能源消费多元化清洁化

发展清洁低碳能源是调整能源结构的主轴，“十四五”应从广西资源禀赋出发，大力发展核电、风电、光伏等新能源发电，促进清洁电力发展和消纳长效机制。

（六）生态产品市场化转变

探索一条面向生态产品开发的新发展道路，在合理利用下将绿水青山变为金山银山。推动生态资源收益及保护的最大价值化、资本化，促进生态环境补偿、生态资源资产公平交易及生态环境修复等，探索一条更具可行性广西生态产品价值的转化途径。