我国新能源产业集聚度分析

□文/ 王晓雨 韩雪峰

（沈阳化工大学经济与管理学院 辽宁·沈阳）

［提要］ 我国面临着能源需求迅速增长、能源供给形势严峻等问题，加大新能源的开发与利用是我国经济发展的重要条件。产业集聚能推动企业间交流协作，减少生产成本，进而推动新能源产业的可持续发展。本文在对新能源产业集聚现状进行分析基础上，通过运用区位熵理论并构建区位熵竞争态模型对我国新能源产业集聚水平进行衡量与分析，综合考虑各地区新能源资源的禀赋状况及发展现状给出发展措施。

近年来，中国面临着能源需求迅速增长的问题，全社会用电总量规模增长水平仍然较快，工业生活性用电及其增量贡献率水平增长较为明显。煤炭消费总量同比年均增长仍然保持较快，建材、发电企业生产销售的焦煤同比实现显著增长，能源供给形势严峻，我国所使用的煤炭已经全部来自进口，2020 年我国煤炭进口量达到了3.04 亿吨，同比增长1.49%，已经连续五年上涨；节能减排起步较晚，如果不能尽快实行节能减排措施，则更会增加我国能源的消耗量。在这种情况下，加大新能源的开发和使用是我国经济发展的重要条件，节能减排势在必行。因此，我国应该加大对新能源领域的资金投入，以促进新能源产业集群化发展。

一、研究方法

（一）区位熵分析法。产业集聚发展水平的测度是衡量集聚发展情况、深入研究集聚发展现状的关键问题。目前，产业集聚的测算方法有多种，查阅现有的文献，测算产业集聚的方法主要分为两类。第一类测度方法是以产业的前后向关联为基础，通过衡量某一特定地域的同一产业链条企业生产关联的紧密度来反映产业集聚的规模，此类测算方法包括赫芬达尔指数（HHI）和行业集中度（CR）等。第二类算法则多是直接以空间分布为观察角度，先来识别专业化生产发展过程中产生的空间格局，然后再识别出其在空间内分布时的空间形态，此类数值测算的方法包括空间分布基尼系数法（SGI）和EG 指数模型计算等。根据国内现有文献的相关方法及其使用情况等来看，区位熵方法是国内在该学术方向相关研究领域实践中已被使用并较为深入广泛认可的一个产业集聚的测度评价方法，大量现有的理论文献研究都基本上已经初步验证了应用该理论方法时的相对稳定性。本文借鉴郭立伟等发表的一项关于产业集聚测算评价方法的初步研究，选择应用区位熵测度方法测算我国各省市新能源产业的集聚程度。

区位熵方法简便而易行，可同时在一定的程度层次上直接反映出各个地区层面内的相关产业和集聚能力水平。区位熵的计算公式为：

式中，LQij是指j 地区i 行业分布在整个全国范围上的相对平均的区位熵值，qij代表我国j 地区所有的i 行业的有关指数；qj代表j 地区所有主要行业的相关指标，qi指在全国范围里i 行业的相关指标，q 为全国境内所有划分行业的相关指标。LQij的值越高，地区行业相对的整体集聚水平就越高，一般而言，当区域LQij数值＞1 时，则j 区域的新能源产业集聚水平相对于全国市场来说，具有较高的产业集聚水平；当地区LQij指数接近或等于1 时，说明j 地区目前形成的产业整体性集聚水平相对来说一般；反之，当区域LQij＜1 时，则说明目前j 地区的新能源产业集聚相对于全国产业发展来说仍然具有劣势。

（二）区位熵竞争态模型。区位熵的竞争态模型构建可以分成两个维度，在空间维度上选取一项集聚度（LQ），在时间维度上选取集聚度的增长指数P。增长指数的计算公式为：

其中，LQit为第i 个省市第t 年的新能源产业区位熵，LQi0表示第i个省市基期的新能源产业区位熵。若P＞0，则代表该地区的区位熵是增加的，新能源产业竞争优势正在增加。

如图1 所示，以空间维度区位熵LQ 为横轴变量，以时间维度集聚度增长指数P 为纵轴的变量，（1，0）为坐标系的中心原点，将该坐标轴分割为四象限。第I 象限中的点被认为是新能源产业的优势区域，第II象限中的点被认为是新能源产业的潜力区域，第III 象限中的点被认为是新能源产业的劣势区域，第IV 象限中的点被认为是新能源产业的实力区域。（图1）

图1 区域产业集聚度的竞争态模型图

二、我国新能源产业集聚现状分析

我国各地区新能源产业集聚现象十分明显，初步形成东部沿海新能源产业集聚区，包括环渤海、长三角等地区；而在四川、新疆、内蒙古等地区，新能源产业相对来说较为集聚，形成了中西部新能源产业集聚区。按区域分工而言，东部沿海地区主要承载了新能源产业相关领域的研发功能，中部地区承载了领域内核心材料的生产功能，而西部区域则依托丰富的资源条件，成为新能源发电项目的重点聚集区。

新能源各细分领域的集聚现状不同。核电站几乎都在沿海地区，核能核电站在工作进程中会产生大量的热能，所以对于核电站的选址来说，靠近水源尤为重要；风能主要集聚在环渤海、三北地区，风电场建设的要义就是需要有足够大的风力，山岭、草原这些地区地形辽阔，具有建设风电场的地理优势；太阳能通过光伏完成向电能的转化，我国目前主要是东部制造，西部发电。目前新能源产业是以发电为主，因此本文从太阳能和风力发电两个方面对新能源产业集聚现状进行分析。

（一）太阳能发电集聚现状。太阳能发电需要储备太阳光照，因此主要分布于地域广阔、阳光充足的内蒙古、新疆等地区。太阳能发电分为光热发电和光伏发电两种形式，其中光热发电的基本原理是先通过反射将光源集中，进而将热能转化为电能；光伏发电的原理是通过电势差产生电流，然后再将电流转化为电能。我国光照资源十分丰富，国家出台并实施了多项支持太阳能产业发展的政策，比如在长三角、珠三角等地区发展光伏发电设备制造基地，从而使太阳能发电产业集群向全国各省份地区辐射。

（二）风力发电集聚现状。风力发电的基本原理，是先在风的吹动下产生机械能量，然后把这些机械能进一步转为电能。风力发电产业链主要涵盖了制造收集风力设备的制造业及运营维护相关产业。与太阳能发电所需要的资源禀赋类似，风力发电也主要集中在地形辽阔的内蒙古等风能充沛的地区以及部分沿海地区，但是这些地区普遍人口密度小，存在弃光问题，导致能源利用效率低下，因此风力风电产业的集聚也由局部辐射至全国各地区。截至2018 年底，全国拥有共计2，059 万千瓦的新增并网发电装机数量，与上一年相比增长了37%，与此同时弃电量总量减少了142 亿千瓦。由此可见，风力发电的运用率已大幅度提升了。

三、我国新能源产业集聚度分析

为了进一步更加全面地分析我国新能源产业集聚的现状，本文将综合运用区位熵法以及竞争态模型来测度新能源产业发展的集聚度。区位熵方法可操作性强，但是具有一定的局限性，只能得出现有新能源产业的集聚度，并不能说明集聚的趋势，因此需要建立竞争态模型，进而说明新能源产业集聚度的趋势，将我国各地区区分为优势区、潜力区、劣势区、实力区，有助于分析各地区产业集聚现状是否与地区资源禀赋情况一致。

（一）测算集聚度的数据来源。鉴于国内整个新能源产业链所包含的种类非常多，而当前我国与新能源有关行业相关联的公开性政府信息和大数据不太容易完善，因此为了能够更充分确保本文结论系统的相对稳健性，主要选择涉及中国新能源产业过程体系中所包含的电力设备设计、组装、加工到每个流程环节的数据。本文选择电气机械和器材制造业来考察，作为新能源体系中的一种替代性产业。本文中所有统计资料均来源于《中国工业统计年鉴》中电气机械和器材制造业的资产总计。本文通过分析中国31 个省级经济行政区（香港、澳门、台湾的数据缺失）在2019～2021 年（2019 年数据用经济普查年鉴代替）的93 个样本数据，进行一项实证方面的数据统计分析研究。

（二）测算结果。基于上述测算方法和数据来源，可以得出2019～2021 年中国新能源产业集聚情况及其计算结果。以我国各省市2015年新能源产业区位熵（通过计算得广东1.905、江苏1.935、浙江1.699、福建0.797、上海1.121、天津0.718、山东0.914、河北0.712、海南0.828、北京0.626、安徽1.593、江西1.293、湖南1.007、河南0.704、湖北0.641、山西0.136、新疆0.962、重庆0.718、陕西0.565、四川0.463、青海0.192、贵州0.205、广西0.421、甘肃0.263、宁夏0.172、云南0.157、内蒙古0.219、西藏0.090、辽宁0.639、黑龙江0.450、吉林0.201）为统计基期数据，以2021 年新能源产业区位熵为现期数据，再利用集聚度的增长指数P 公式，计算可以得到我国各省市的增长指数，再根据图1，即可得出2021 年我国各省市新能源产业集聚度竞争态模型。结果见表1。（表1）

表1 2019～2021 年新能源产业集聚区位熵一览表

（三）结果分析

1、从区位熵值分析。根据区位熵的值，可以将结果分为五类：

第一类：区位熵值在1.6～2.0 之间。广东、江苏、浙江地区的新能源产业区位熵在1.6～2.0 之间，存在明显聚集现象。广东省统筹全局利用新能源资源禀赋和开发条件，推动新能源产业规模持续壮大，产业技术水平不断提升，尤其是风能、生物质能都形成了一定的规模，在核电、太阳能等方面也产生了一大批具有优势的企业，产业集聚发展效应显现。江苏省新能源汽车产业发展取得了良好的发展成效，发电装机的规模显著增长，其中风电发电装机占比超过一半，风电发电规模大幅提升，2021 年江苏省新能源发电量占全省发电量的12.66%，发电量十分可观。浙江省在“十四五”期间将大力发展可再生资源，尤其是向生态友好型发展，实施“风光倍增”工程，光伏实现跨越式发展，抽水蓄能电站领跑全国，海上风电取得零的突破，可再生能源产业取得长足发展。

第二类：区位熵值在1.0～1.6 之间。安徽、江西、福建地区的新能源产业区位熵值在1.0～1.6 之间，存在较为显著的聚集现象。安徽省电网风电、光伏等新能源产业发展十分迅猛，金寨储能电站已经试点促进推广应用并示范深度化发展，力争为安徽省“新能源+共享储能”的规划探索出成熟的模式。此外，安徽省新能源汽车产业发展基础也不断巩固，具有一定的先发优势。江西省“十四五”规划提出，加快风电、光伏发电与新型储能融合发展，建设一批集中式电化学储能电站，探索开展其他形式储能示范。积极推动农光互补、渔光互补、屋顶光伏、分散式风电建设，促进农村可再生能源充分开发和就地消纳，提升清洁能源供给能力和消费水平，支撑全面推进乡村振兴。

第三类：区位熵在0.70～0.99 之间。上海、新疆、天津、湖南、河南、重庆、山东地区的新能源产业区位熵在0.70～0.99 之间，新能源产业相对集聚。虽然从上海地区的能源禀赋情况来看，上海地区的各类能源储量和能源结构状态并不占有优势，但其风力发电近年内有较大的增长量，并形成沪东沪南沿江沿海地区的具有一定影响力的大片风电场规模产区，构造陆上为辅、海上为主的总布局。湖南省正在进一步建立智能电网的运行控制体系以及相关的互动服务体系，逐步建成统一的智能电网。支持特种变压器和电力自动化技术发展，并大力发展新能源设备，如风电相关的装备、太阳能相关装置、核电装备装置、热泵及氢能装置。河南正持续推进使用其他能源替换掉煤炭等高碳化石能源。山东省由于新能源标准体系的不完善、相关产业的整体水平不足、市场发展不规范、严重不足的自主创新能力、较低的产品层次等情况，大大限制了其新能源事业的发展。

第四类：区位熵在0.30～0.70 之间。湖北、河北、四川、辽宁、青海、海南、陕西、北京、黑龙江地区的新能源产业区位熵在0.30～0.70 之间，新能源产业集聚不明显。湖北省已经落实了有关政策以促进风能发电、光伏发电项目开发建设，扶持氢能产业发展的政策也将出台，将培养一批氢能企业，建立一大批与氢能密切相关的燃料电池研究检测及验证机构，以实现氢能和燃料电池产业集群。陕西风能资源丰富，尤其是陕北榆林地区，“十三五”期间，全省风电装机规模年均增长28.1%。不仅“追风”，陕西也在加速“逐日”。截至2020 年底，陕西可再生能源电力装机规模较“十二五”末增长3.2 倍，其中光伏发电装机规模达1，089 万千瓦，风、光合计占全省可再生能源电力装机规模的80%以上。辽宁省是太阳能、地热能、风能资源相对充足的地区，每年太阳能总辐射量平均达到5，000MJ/m2，陆地风能资源储备量达到5，400万千瓦。

第五类：区位熵在0.3 以下。贵州、广西、甘肃、宁夏、山西、云南、吉林、内蒙古、西藏地区的区位熵都比较低，尚未形成产业集聚。内蒙古作为我国的重要能源基地，在做好传统化石能源供应的基础上，立足自身优势不断加强新能源产业建设，逐渐向清洁能源大区转变，以风电、光伏、储能、装备制造为代表的新能源产业发展势头强劲，能源产业和供应体系正向“新”而动。内蒙古虽然新能源产业有一定的发展条件，但是其新能源产业链条较短，产业结构也不合理，应进一步推进新能源产业的空间布局，促进新能源消纳。

2、从竞争态模型结果分析。根据计算结果可以看出，广东、江苏、浙江、福建、江西处于新能源产业的优势区，表明这5 个省市的新能源产业竞争优势明显，发展势头良好，新能源产业竞争力持续增强。天津、海南、新疆、重庆、陕西等10 个省市处于新能源产业的竞争实力区，说明其新能源产业竞争优势正在缩小。安徽处于新能源产业的潜力区，说明安徽新能源产业竞争力不足但在增强，发展潜力很大。湖北、甘肃、黑龙江、吉林等15 个省市处于新能源产业的劣势区，表明产业竞争优势不足，经济优势低。

四、结论

研究发现，由于资源禀赋和地理位置因素等差异，2019～2021 年我国各省市新能源产业区位熵区分明显，新能源产业空间集聚差异巨大。其中，广东、江苏、浙江、福建、安徽、江西等6 省新能源产业区位熵明显高于1，新能源行业集聚水平较高，除了安徽，其他5 省均处于新能源产业的优势区域，表明竞争优势突出，发展趋势良好，新能源产业竞争力不断提升。上海、新疆、天津、湖南、河南、重庆、山东地区的新能源产业区位熵大于0.7，新能源产业相对集聚，其中天津、新疆、重庆处于新能源产业的实力区，新能源产业竞争优势正在缩小。其他省市，尤其吉林、内蒙古、西藏地区的区位熵都比较低，尚未形成产业集聚，大部分都处于劣势区，产业竞争优势不足，经济优势低。

对于新能源产业属于优势区的广东、福建、江苏等沿海地区，由于拥有海上风电资源优势，新能源产业集聚程度较高，因此需要着力发展新兴产业聚集区，培养经济发展新动力，从而有效推动新能源产业转型升级，更好地利用自身地域资源优势。广东地区需因地制宜发展分散式风电，加快发展氢能、储能等新兴产业，建立沿海地区新能源产业集聚区，以助力能源向清洁低碳化转型。处于优势区的各省份应发挥龙头骨干引领效应，重点支持发展适合地区领域资源禀赋的主导产业，引入上下游各相关行业供应链公司，以推动建立集聚发展的新能源产业聚集区。

属于竞争实力区的天津、新疆、四川、重庆等新能源产业相对集中的地区，地区资源禀赋相对具有优势，例如新疆地域广阔，四周远离海洋，山脉横穿其中，使其太阳能资源丰富。所以，针对上述地区，政府应当继续加大力度实施新能源供给侧结构性改革，充分发挥地域资源优势，因地制宜推动新能源供给体系高质量发展。例如，天津加强对海上风电项目的投资建设，并大量降低了煤炭、燃气等传统能源的消耗，给予新能源风能产业结构改革良好的支撑。

新能源产业属于劣势区的甘肃、内蒙古、西藏、黑龙江等地区，大多为干旱天气，风能、太阳能资源丰富，新能源资源禀赋良好，但是从区位熵结果看，这些地区新能源产业未形成明显的产业集群，主要是因为就地消纳难，用电需求难以匹配消纳需求。针对上述地区，政府必须坚持发挥本土新能源资源优势，有效整合行业资源，并积极与临近新能源集聚度高的地区协作，从而有效推动新能源产业协同共享发展。

综上所述，各地区应搭建互动平台加强新能源产业区域间交流，同时支持各地区新能源产业与科研机构合作，发挥产业集聚的优势，进而实现区域间信息流动；政府应加大新能源科技投入，同时培养新能源集聚所需要的专业型技术人才，充分发挥各区域资源禀赋优势。