火狐电竞来源：能源革命与中国能源经济安全分析[J].中国工程科学, 2021, 23(1):124-132.

能源是经济运行的血液，能源革命伴随的能源结构调整对宏观经济运行的影响是值得关注的问题。 2014年，国家首次提出“能源革命”，以可再生能源、天然气为代表的清洁低碳能源替代煤炭明显提速。由于各种能源的生产要素、生产成本和稀缺性不同，能源结构的转变会导致能源价格的变化；而作为重要生产要素的能源价格变动可能对中国经济增长产生负面影响。平稳运行有不利影响，引发对能源革命与能源经济安全关系的思考。

中国工程院黄维和院士课题组在中国工程院学报《中国工程科学》2021年第一期发表《能源革命与中国能源经济安全保障》一文本文定量研究了能源结构变化对能源价格宏观经济运行的影响。文章研究结果表明，天然气消费占能源消费总量每增加1%，能源价格将上涨0.82%；煤炭消费每增加1%，能源价格将下降0.24%；技术进步、能源投资增长、市场化和能源效率有利于降低能源价格；总体来看，中国能源革命不会对能源经济安全产生重大影响，能源价格上涨幅度仍处于国民经济和能源消费中。在可接受的范围内。研究提出了在中国能源革命进程中更好保障能源经济安全的建议：聚焦技术进步，深化能源市场改革，提升能源市场竞争水平。这些措施有利于减缓能源革命对能源价格的影响。

火狐电竞

一、前言

自2014年国家首次提出“能源革命”以来，以可再生能源和天然气为代表的清洁低碳能源替代煤炭的步伐明显加快。由于各种能源的生产要素、生产成本和稀缺性不同，能源结构的转变会导致能源价格的变化；而作为重要生产要素的能源价格变动可能对中国经济增长产生负面影响。平稳运行有不利影响，引发对能源革命与能源经济安全关系的思考。

火狐电竞目前对能源与经济发展关系的研究主要集中在两个方向：能源消费与经济增长的关系。总的结论是前者对后者有重要影响；能源价格变化对经济发展的影响 研究表明，包括煤炭和石油在内的能源价格上涨在短期内会提振国内生产总值（GDP），但长期会导致GDP下降。总体而言，关于能源结构调整对经济发展影响的研究文献较少。

本文主要讨论以下三个方面的创新：

①结合中国能源革命背景，基于面板模型，定量分析能源结构变化通过能源价格对宏观经济运行的影响，加深对能源革命与能源经济安全关系的认识；

火狐电竞②基于固定效应模型，定量研究影响我国能源价格变动的主要因素，提出减轻能源价格上涨压力的相关措施，深化我国能源经济安全性研究能源革命的背景；

③基于统计分析方法，从我国经济仍处于高速发展期的角度，探讨国民经济和人均能源消费对能源价格上涨的承受能力，以促进快速发展。为发展可再生能源、天然气等清洁能源和科学制定能源革命目标提供理论支持。

二、能源产业对经济发展的影响

(一）基于能源行业连锁反应的分析

产业溢出效应系数是考察一个产业对经济发展影响的重要指标，是指一个产业的产出变化一个单位时总产出的变化；在产业溢出效应系数的基础上，乘以GDP增加值系数（GDP/国内总产值），得到一个产业产值变化对GDP的影响。具体方法如下：首先，基于结果的产业溢出效应算法（直接得到总的产业溢出效应）和基于过程的产业溢出效应算法（求直接效应、间接效应和诱发效应之和）以获得总的产业溢出效应）分别使用。效应），计算产业溢出系数；然后取平均值作为最终的溢出效应系数；将最终溢出效应系数乘以GDP增值系数，得到能源产业对GDP的溢出效应系数。

根据2002-2015年的投入产出表数据，将不同能源部门进一步组合，在此基础上计算能源产业对GDP的连锁反应系数（见表1）.相关能源领域包括：煤炭开采和加工产品、石油和天然气开采产品、石油和焦化产品、核燃料加工产品、电力和热力生产和供应以及天然气生产和供应。

表1的数据显示，能源产业对GDP的溢出效应系数远高于GDP的增加值系数，数值在1左右，说明能源产业对经济增长有很大促进作用。通过自身的发展和相关产业的发展实现增长。 能源行业总产出每增加一个单位，GDP就增加一个单位左右。因为总输出中的重复计算问题，也是一个单位，但有放大作用。能源行业对GDP的涟漪效应系数变化呈持续上升趋势（从2002年的0.920 4 到2015年的1.141 6），表明能源行业的贡献对 GDP 的影响越来越大。

表1能源产业对GDP的连锁反应系数

(二）能源进口对国际贸易的影响逐年加大

长期以来，我国能源贸易以进口石油、天然气和出口煤炭为主，是能源净进口国。基于海关总署公布的货物贸易总额历史数据，采用自回归模型预测我国长期货物贸易的出口净值；结合2018年国际能源署（IEA）《世界能源展望》对中国长期能源贸易基准情景的能源进口对中国国际贸易（货物贸易）影响的预测与分析（见图1）@ >）。中国能源进口对货物贸易顺差的抵消作用更加明显，到2025年，能源贸易逆差很可能排挤货物贸易。结构也将进一步优化，上述抵消效应可能会有所缓解。

图1中国能源进口对货物贸易净出口值的影响

注：2018年以前的数据来自IEA和海关总署； (e) 表示预测值。

三、能源结构变化对能源价格的影响

(一）影响能源价格变化的因素

1.能源消耗和能源价格

在研究能源价格水平时，用燃料动力购进价格指数代替能源价格水平。数据来源于《中国统计年鉴》和《新中国五十年统计资料汇编》相关年份。根据经济学原理，能源价格上涨应该会减少能源需求，两者在理论上是负相关的；但经计算，可比燃料和动力价格指数与能源消耗总量的相关性为2.73，即两者呈正相关（见图2）。是因为1993年以来我国主要能源产品出厂价格大幅上涨中国能源消费结构数据，能源价格上涨本应抑制能源需求，但由于能源价格弹性低，整个经济体系缺乏弹性，价格机制对能源需求的传导作用不明显，同时能源价格体系尚未理顺，市场主体自觉节能机制尚未形成，导致能源价格上涨. 对能源需求的抑制作用有限。

图 2 1978 年至 2017 年能源消耗和能源价格趋势

2.市场、法规和能源价格

理论上，价格主要由供需关系决定，市场化程度由政府监管力度，即价格对能源供应的敏感性决定。提高市场化程度可以提高能源效率，进而影响能源供应结构。煤炭价格市场化改革以来，煤炭需求激增和税收变化导致煤炭价格和煤炭开采利润大幅上涨，使中国从2009年开始成为煤炭净出口国和净进口国。但2012年以来，由于煤炭需求增速放缓，煤炭价格开始出现逆转，连续四年下跌。为扭转煤炭价格下跌导致煤炭企业大规模亏损的局面，政府开始调控煤炭价格；通过关停持续亏损的低产煤炭企业、减少工人工作时间等措施控制煤炭产量，从而推动煤炭价格自动回升，2016年3月后开始逐步回升。

从整个产业链来看，中国天然气市场受到严格控制。这种调控模式不利于吸引投资和增加供应，使天然气价格处于高位。为此，政府逐步放松管制，通过市场化手段促进天然气市场发展；其中最重要的手段之一就是“门站统一价”，即统一零售价。 2015年4月，存量气和增量气价格合并，2015年7月，上海石油天然气交易中心成立。通过这些市场化改革措施，降低了天然气统一零售价，逐步接近进口液化天然气价格。

3.能源投资和能源价格

能源产业投资的增加将加大各地区能源消费的强度，进而影响能源供给结构，从而导致能源价格发生变化。能源投资通常通过增加能源供应来降低能源价格。

4.技术进步与能源价格

技术进步分为广义和狭义：前者仅指技术创新；后者中国能源消费结构数据，除技术创新外，还包括管理创新、制度创新等“软”技术进步。技术进步改变了能源供给结构，这是通过提高能源效率和影响能源价格来实现的。从1989-2017年燃料动力购进价格指数、LNG价格走势（见图3）可以看出，在大多数情况下，重大技术突破引发能源价格走低。

图3中国能源价格指数与LNG价格与技术进步

注：数据来自中国宏观经济数据库（2018）；CCS 指 CO2 捕集与封存；IGCC 指整体煤气化联合循环。

（二）能源结构变化对能源价格影响的实证分析

1.模型构建和数据源

根据以上分析，可以认为影响能源价格的因素有：能源消耗、市场化水平、技术进步、投资；能源消费结构的转变会产生替代效应，从而导致不同能源价格的变化；经济增长和城市化程度也会通过影响能源消费和能源消费结构对能源价格产生影响。能源消费结构以天然气消费量与能源消费总量的比值、煤炭消费量与能源消费总量的比值等表示中国能源消费结构数据，经济增长以人均GDP来表示。

基本模型设置如下：

公式（1），P为能源价格指数，Q为能源消耗量，MARKET代表市场化程度，Tech代表技术进步（以专利数量和科研投入衡量），Invest代表投资情况（以固定资产投资表示），GDPC为人均GDP，Urban为城市化程度，Structure为能源消费结构，μ为随机扰动项，i为省份，t为年数.

分析数据来源见表2，描述性统计分析见表3。

表2能源结构变化对能源价格影响研究的数据来源

表3能源价格影响研究的描述性统计分析

2.计算结果与分析

在模型识别过程中，先用普通最小二乘法（OLS）估计模型的参数，然后用固定效应和随机效应模型分析能源价格的影响因素。相关模型中的年份为2008-2018年，区域为31个省，年数小于省数，可视为短面板数据。常用的短面板回归模型有三种：混合模型、固定效应模型和随机效应模型。对研究数据进行拉格朗日乘数检验和豪斯曼检验后，选择固定效应模型。三个模型的回归结果如表4所示。

表4能源价格影响研究的模型回归结果

注：研发代表研发投入； Log是变量的对数形式； ***、**、* 分别代表 1%、5% 和 10% 统计水平的显着性。

（1）供给侧因素的影响

市场化程度和技术进步对能源价格有显着影响。市场化每增加 1%，能源价格就会降低 3.67%，这符合预期：随着市场化程度的提高，能源价格会继续下降。技术水平每提高1%，能源价格就会下降19.67%，通常技术进步对能源价格的影响是不可逆的。能源投资将增加能源供应，降低能源价格。例如，能源总投资每增加 1%，能源价格就会降低 2.44%。

(2）能源消耗的影响

能源消费每增加1%，能源价格就会上涨1.66%，这符合市场规律中国能源消费结构数据，即在其他条件不变的情况下，消费增加必然导致价格上涨。

（3）能源消费结构的影响

各种能源消费的比重代表了能源消费结构变化对能源价格的影响。结果表明，天然气消费比重每增加1%，能源价格将上涨0.82%；煤炭消费比重每增加1%，能源价格将下降0.24%；这可能是由于煤炭价格走低和天然气价格走高造成的。与煤炭和天然气相比，原油消费比重对能源价格的影响较小。

(4）需求侧控制变量的影响

需求侧控制变量包括人均 GDP 和城市化程度。人均GDP与能源价格存在正相关关系，人均GDP每变化1%，能源价格就会变化24.90%。可见，需求侧能源价格的变化很大程度上来自收入水平。虽然城市化程度与能源价格存在负相关关系，但相关计算结果在统计层面并不明显。

四、能源价格波动对能源经济安全的影响

(一）能源价格波动对GDP的影响

能源价格波动对GDP的影响是复杂的，相关的传导机制和有效性一直是学术研究的重点。由于观察角度不同，国内学者描述的传动机制不同；相对较多的学者从生产链的角度来描述能源价格波动对GDP的影响。本文采用基于向量自回归（VAR）模型的脉冲响应函数进行测试。

图4为得到的脉冲响应图，纵轴为单位冲击引起的波动（以百分比表示），横轴为波动的持续时间；它显示了能源价格对GDP增长率的动态影响：能源价格的上涨使GDP的增长率在未来5年内将下降；第一年下降较快，如GDP增速可下降1.46%，未来4年下降将逐渐下降，最终趋于零。短期内，能源价格上涨导致生产投入减少，将制约经济增长；但从长远来看，能源价格上涨将促进节能应用，提高能源利用效率，从而减少能源价格对经济的负面影响。

该研究进一步发现，87% 的未来 8 年预测方差来自 GDP 增长率本身，其余 13% 来自能源价格。这意味着GDP增速受自身影响较大，相关结果与理论预期吻合较好。

图4 能源价格指数对GDP增长率影响的脉冲响应图

注：能源价格指数来自中国宏观经济数据库，以1998年为基期的原材料、燃料和动力购进价格指数； GPD 数据来自国家统计年鉴。

(二）能源价格波动对劳动力市场的影响

根据市场配置理论，能源价格波动会在市场上重新配置资源（包括资本和劳动力），从而影响劳动力市场。图 5 是获得的脉冲响应图，显示了能源价格对失业的动态影响。结果表明，能源价格上涨将使未来两年失业率至少降低1.17%；但从长远来看，能源价格上涨将使失业率增加 1.23%。

图5 能源价格指数对失业率影响的脉冲响应图

注：能源价格指数来自中国宏观经济数据库，原材料、燃料和动力购进价格指数以1998年为基准；失业率数据来自国家统计年鉴。

研究进一步发现，未来 8 年预测的预测方差中有 57% 来自失业率本身，其余 43% 来自能源价格。这意味着失业本身和能源价格对失业率的影响更大。

五、能效变化对能源经济安全的影响分析

能源革命的进步往往伴随着能源效率的提高。为了更准确地反映未来能源结构变化对中国能源经济安全的影响，进一步考虑能源效率提高通过影响能源消费对能源价格的影响。

(一）能效变化对能源需求的影响

1.模型构建和数据源

构建的计量经济模型设置如下：

公式（2），Y为能耗，EI为能源强度，R2、 R3为二、第三产业占GDP的比值，IM为进出口额，FIX为燃料功率指标，μ为随机扰动项。

所用数据来自《中国统计年鉴》，各省统计年鉴，各省1990-2015年面板数据。估计方法为动态面板数据模型，可分析动态关系解决问题，覆盖个体差异，减少数据聚合带来的偏差。

2.计算结果与分析

表5显示了使用面板数据固定效应模型的回归结果：能源效率越高，总能耗越低；没有发现反弹效果。

表5 使用面板数据的固定效应模型回归结果

注意：***、** 和 * 分别表示 1%、5% 和 10% 统计水平的显着性。

(二）能效变化对能源价格的影响

使用类似的数据和回归方法，研究能源效率对能源价格（燃料、电力购买指数）的影响。表 6 显示了 OLS、面板数据固定效应模型 (FE) 和动态面板数据回归模型 (DPD) 的经验回归结果。可以看出，随着能源强度的增加，能源价格指数下降；能源价格随着能源效率的提高而下降，影响结果明显（1%统计水平）；单位国内生产总值能耗下降1吨标准煤/万元，能源价格指数将下降3.1%，即能源效率的提高对减缓能源价格上涨有显着作用价格。

表 6 能源效率对能源价格的影响

注意：***、** 和 * 分别表示 1%、5% 和 10% 统计水平的显着性。

(三）能源价格变化是可以接受的

能源效率的提高可以减缓能源结构的变化（主要是天然气消费比重的上升和煤炭消费比重的下降）和对能源价格的不利影响，从而减少能源结构的影响。能源价格上涨对宏观经济运行平稳。随着中国经济的持续增长，居民对能源价格的承受能力也将提高。中国单位GDP能源消费价格呈逐年下降趋势，这表明中国抵御能源转型带来的能源价格上涨的能力正在增强。

美国、英国、德国、日本等一些发达国家也在积极进行能源转型。根据《巴黎协定》，欧洲国家已决定到2050年彻底淘汰化石能源。美国的页岩气革命也使其能源消费结构更加清洁。日本国内能源依存度较高，大力发展可再生能源，保障能源供应安全。与这些国家相比（见图6），中国目前人均GDP较低，综合能源价格也较低；随着中国经济未来的发展，人均GDP将不断增加，综合能源价格应保持在可接受的范围内。

图6各国人均GDP与综合能源价格

注意：数据来自 BP Statistical Yearbook 2018、Eurostat、日本经济产业省和能源专业知识服务系统。

六、结论

(一）研究结论

第一，未来随着天然气消费比重上升，煤炭消费比重下降，我国能源价格整体将呈现上涨趋势。具体而言，天然气消费占能源消费总量的比重每增加1%，能源价格将上涨0.82%；煤炭消费每增加 1%，能源价格将下降 0.24%。

其次，在影响能源价格变化的其他因素中，经济增长和能源消费上升是重要因素；技术进步、能源投资增长和市场化程度提高将降低能源价格。其中，技术进步对降低能源价格的推动作用最大，其次是市场化程度。

第三，能源价格的变化对 GDP 有重要影响。能源价格上涨将导致未来5年GDP增​​速下降，尤其是第一年；不多。

第四，能源价格的变化对劳动力市场也有一定的影响。长期来看，能源价格上涨会增加失业率，但影响相对有限。

五是考虑到能源效率的变化，能源革命对能源经济安全的不利影响进一步减弱。提高能源效率有利于降低能源消耗，进而降低能源价格。

综上所述，能源革命将带来中国能源价格的上涨。但随着我国市场开放度、技术进步、能源效率的提高，相应的能源价格上涨幅度将总体可控；经济平稳运行影响有限中国能源消费结构数据，仍在国民经济和人均消费承受能力范围内。

(二）政策影响

一是着力推动技术进步与能源转型紧密结合，推动技术密集型清洁低碳能源产业发展。能源技术的进步有利于降低能源革命进程中的能源价格，相关措施对降低能源革命进程对能源价格的影响具有积极意义。

火狐电竞二是进一步深化能源市场化改革，着力提升能源市场竞争力。提高市场开放度有利于降低能源价格，更大程度地引入市场机制对于降低能源革命进程中能源价格上涨的风险具有重要价值。