释放中国各次级价值链在能源效率方面的潜力

《Structural Change and Economic Dynamics》:Unlocking the potential for energy efficiency across china's subnational value chains

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Structural Change and Economic Dynamics 5.5

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  中国能源效率时空演变与国内价值链驱动机制研究。基于构建的连续时序多区域投入产出(MRIO)数据库,运用LMDI分解法揭示2003-2017年生产与消费侧能源强度分别下降69%和60%的驱动因素,发现政策周期(如“十一五”规划)和跨省工业协同是关键动力。

  
作者:张美晨 | 王媛
研究机构:对外经济贸易大学全球价值链研究所,中国北京 100029

摘要

在全球气候治理的不确定性日益增加以及国家间协调难度不断上升的背景下,利用国内专业化将效率提升转化为减排成为了一条可行的路径。在这项研究中,我们构建了一个包含中国各省的时间序列全球多区域投入产出(MRIO)数据库,从而能够进行次国家级价值链分解,并利用对数平均分解指数(LMDI)分析能源强度的动态变化。该框架捕捉了中国能源强度的时空演变过程,识别出政策实施过程中的关键转折点,并剖析了其背后的驱动因素。实证结果表明,2003年至2017年间,中国的能源强度在生产和消费两个方面均有所下降,分别减少了69%和60%。这一改善在“十一五”计划期间达到峰值,因为依赖化石燃料、资源密集型的省份的能源强度下降幅度远高于全国平均水平。省际间的产业联系是推动能源效率提升的关键渠道。在现有的国家责任分担机制下,优化国内价值链的协调能够提供有效的减排途径。

引言

提高能源效率已成为实现全球可持续发展目标(SDGs)和碳中和目标的一项广泛认可的策略。根据国际能源署(IEA)的预测,到2050年,节能和提高效率将贡献高达37%的全球二氧化碳减排量(IEA, 2024)。在全球承诺中,到2030年将能源效率提升速度翻倍是一个关键目标。然而,各国利益的分化和发展优先事项的差异日益阻碍了全球气候治理的协调(Victor, 2011; IPCC, 2022)。经济条件、发展水平和资源禀赋的差异继续阻碍着各国在减排目标、责任分担、融资和技术转让方面的共识(OECD, 2023)。面对这些挑战,加强国内能源效率提升机制为低碳转型提供了一条可行的路径,尤其是在新兴和发展中国家。
鉴于中国庞大的人口、显著的能源消耗以及明显的行政层级和地区差异,中国政府将节能和提高效率作为其气候缓解和能源安全战略的核心。自改革开放以来,中国的能源总消耗量迅速增长。在能源效率提升与经济增长之间取得平衡成为中国能源战略的核心问题。近年来,中国政府出台了一系列政策以提高能源效率并减少排放,这些政策得到了国家和地方层面完善制度框架的支持。如图1所示,从“十一五”计划开始,中央政府为每个五年计划设定了单位国内生产总值(GDP)能源消耗的约束性目标。同时,国家发展和改革委员会以及国家能源管理局(NEA)等相关部门发布了相关支持政策,包括能源发展计划,明确提出了建设清洁、低碳、安全和高效能源系统的目标。这些政策不仅设定了明确的目标和时间表,还促进了能源结构调整、技术升级和产业绿色转型。特别是2003年实施的电力市场改革,以及2013年对能源消耗强度和总量的双重控制,反映了中国通过政策推动能源转型的持续承诺。在可持续能源政策体系和目标约束的背景下,能源强度作为连接增长与资源使用的核心指标,受到了广泛关注。
尽管许多研究关注中国的能源强度及其驱动因素,但相对较少的研究探讨了如何在不改变主权能源目标或责任分担机制的情况下,利用区域内的劳动分工来提高整体能源效率。我们指出了现有文献中的两个主要局限性。
首先,国际评估在评估能源消耗减少和相关贡献时,通常将主权国家作为基本分析单位,对国内各地区在时间序列演变中的结构性差异关注不足。根据当前的SDGs框架,提高能源效率被视为实现气候缓解和可持续经济发展的核心策略。目前,大多数关于能源效率提升效果的分析都以主权国家为单位来分析全球价值链(GVC)活动的影响(Lan et al., 2016; Dietzenbacher et al., 2020)。然而,在一个国家内部,各地区在资源禀赋、产业结构、发展阶段和技术能力方面存在很大差异,导致能源强度降低的能力和路径也不尽相同(Zheng et al., 2019)。以中国为例,各地区在经济结构、能源消费模式和政策实施环境方面的多样性导致了不同省份在能源转型中的不同贡献(Meng et al., 2013; Mi and Sun, 2021)。随着国内劳动分工的细化,基于省际甚至城市层面的产业联系的环境效应越来越受到重视(Sun et al., 2017; Zheng et al., 2020; Xia et al., 2024)。同时,包含国内次区域在内的扩展多区域投入产出表为深入研究这些劳动分工如何影响环境效率提供了数据基础(Zheng et al., 2021; Li, 2018)。然而,大多数关于中国能源强度的研究基于每五年发布一次的MRIO表(Xie, 2014; Mi et al., 2017; Pan et al., 2018)。缺乏连续的长期MRIO表限制了对关键政策干预时期的分析。因此,在持续的能源政策和目标驱动的倡议下,开发一个时间一致、次国家级扩展的MRIO表至关重要。这有助于详细研究省一级能源强度的变化及其决定因素。
其次,尽管全球价值链(GVC)活动与能源效率之间的关系已得到广泛研究,但缺乏系统性的分析来探讨如何在GVC重组过程中利用国内价值链实现能源资源的最佳分配和效率提升。在全球生产分工体系下,地区间的能源消耗转移伴随着产品和服务的流动(Wu and Chen, 2017; Huo et al., 2021; Meng et al., 2023)。大多数分析仅依赖于基于生产的能源消耗数据,从而忽略了基于生产和消费的能源使用之间的差异(Voigt et al., 2014)。此外,这些研究往往忽略了源于区域劳动分工的“嵌入能源流动”。鉴于中国高度融入全球生产网络,产品和服务的跨区域流动通常伴随着能源使用责任的地域转移(Gao et al., 2018)。例如,中国西部的许多生产活动专注于资源密集型中间产品的生产,但这些产品的最终消费可能集中在东部沿海地区或国际市场。最近,全球产业和供应链格局正在经历快速重组,外部不确定性也在增加。为此,中国提出了以国内循环为基础的新发展模式,同时加强国内与国际循环的互动。此外,中国正在积极推动建立统一的国家市场。在这种战略背景下,高效的国内价值链系统将促进资源在各个地区的顺畅流动。这种改进不仅将增强经济系统的韧性和自主性,还有助于实现全国范围内的能源强度协调减少(Chen, 2022)。以往关于影响能源强度变化因素的研究主要集中在技术进步、产业重组和能源结构优化上(Li et al., 2020; Su et al., 2021; Tenaw, 2021; Wang et al., 2023)。正如Guan et al.(2018)所指出的,产业重组在绿色转型中发挥了越来越重要的作用。然而,现有研究很少考虑基于产业联系的区域劳动分工模式,也没有将涉及国内和省际生产和分配的GVC活动纳入统一框架(Kaltenegger et al., 2017; Wang et al., 2019)。填补这一研究空白对于分析中国的能源强度变化至关重要。为了明确我们的贡献,表1回顾了相关的环境分解研究,并将本研究置于该文献的背景下。
受这些缺口的启发,本文旨在开发一个基于价值链的能源分解模型,该模型利用MRIO表捕捉中国各省随时间的变化。我们系统地研究了2003年以来中国基于生产和消费的能源强度的时空变化及其背后的驱动因素。与现有研究不同,本文的主要贡献有两点:首先,我们构建了一个高频连续的MRIO数据集,捕捉了次国家级异质性和区域内的贡献,从而能够分析不同时期和不同政策阶段的演变;其次,本文超越了传统的GVC视角,纳入了次国家级劳动分工和嵌入能源流动,并提出了一个整合生产和消费维度的三重链接能源强度分解框架。该方法旨在确定哪种类型的价值链是降低能源强度的主要驱动因素。总体而言,本研究为其他经济体,特别是能源消耗量大且治理结构复杂的发展中国家提供了系统的分析框架和实证证据。这些见解可以指导优化次国家级区域劳动分工的努力,最终提高能源效率。
本文的其余部分组织如下:第2节介绍了模型,包括价值链分解框架和LMDI分解方法;第3节介绍了数据来源和处理方法,强调了扩展了 Chinese 省级细节的时间序列全球MRIO表的构建以及能源消耗数据的整合;第4节展示了实证结果,重点分析了中国各省能源强度演变的时空模式和驱动因素,特别关注国内价值链中省际产业联系的影响;第5节提出了结论和政策建议。

部分摘录

价值链分解模型

为了分析国内价值链分工和产业联系对能源效率的影响,本研究扩展了传统的全球价值链分解框架(Wang et al., 2017),构建了一个基于MRIO的价值链分解模型,将中国各省与其他国家和地区纳入统一的分析框架中。该模型能够进行多层次、动态的能源效率分析。具体而言,价值链被分为三类

数据

本文使用的主要数据分为两部分:
首先,我们构建了一个时间序列全球多区域投入产出表,详细涵盖了中国的各省,以支持次国家级能源强度演变的动态分析。该MRIO表的编制主要整合了两个关键数据来源:

中国能源强度的时空变化

自2003年以来,中国的生产和消费能源效率持续提高,能源强度水平逐渐趋同。图5显示,2003年至2017年间,两种能源强度均有所下降,其中基于生产的下降幅度显著更高。具体而言,早在2003年,基于生产的能源强度就明显高于基于消费的能源强度

结论与政策建议

鉴于在全球气候和环境治理背景下,主权国家在责任分担问题上难以达成共识的持续挑战,本研究采取了次国家级视角,重点关注国内价值链中的劳动分工。它构建了长期扩展的全球MRIO表,纳入了中国省级细节,并开发了一个多层次的价值链能源分解和驱动因素模型。该框架有助于

作者贡献声明

张美晨:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、项目管理、方法论制定、资金筹集、概念构思。王媛:初稿撰写、可视化制作、方法论研究、数据分析。

致谢

作者衷心感谢中国国家社会科学基金(项目编号24BTJ015)的财政支持,以及对外经济贸易大学(UIBE)的“中央高校基本科研业务费”(22QD22)的支持。
张美晨(Meichen ZHANG)是对外经济贸易大学(UIBE)全球价值链研究所(RIGVC)的助理研究员。她的研究兴趣主要包括投入产出分析、全球价值链和经济增长。
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