能源消耗分析精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的能源消耗分析主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：能源消耗分析范文

污水处理厂的能耗在运营费用中一般可占到40%以上[1]，通过对我国559座污水处理厂的能耗数据进行分析统计，其平均水平为0.29kW•h/m3，各国污水处理厂单耗见表1[2]。由此看出，我国污水处理能耗水平与其他发达国家相比基本一致。但是，这些国家在进行能耗统计时，包含了污水消毒、污泥消化与焚烧等我国污水处理厂目前尚未普及的环节。可见我国污水处理厂平均电耗仍处于较高消耗水平，存在很大的节能空间。

1污水提升能耗的调查案例

[5]2008年1~6月对某污水处理厂电量数据进行了统计分析，该厂电耗与我国目前平均水平相吻合，包括了再生水处理和污水处理电量（见表2）。主要电耗包括生活照明、再生处理、鼓风机房、污水跨越、污水提升及其它设备（格栅、刮泥机、砂水分离机等），各部分日平均电耗量（见图1）。提升能耗占总耗电电量的19.30%，比除鼓风机房以外的其它水处理设备的能耗总和还高3.3%，足见其地位之重。

2污水提升的能耗影响因素分析

2.1高程布置与水泵能耗的关系

典型污水处理厂工艺流程（见图2），污水经提升泵提升以后，以重力流的状态依次经过各处理构筑物，最终排入水体。水力计算以接纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，考虑各处水头损失，直至污水提升泵后的第一个处理构筑物，从而确定污水提升泵所需扬程，并依此来选择水泵，建设泵房[6]。水头损失包括各处理构筑物内部流动的水头损失，两构筑物间连接管渠的水头损失，计量设备的水头损失。目前，我国污水处理厂高程设计大多依据给水排水手册和水力计算手册。由于阻力计算偏保守，附加安全量过大等因素，导致构筑物出口堰后大落差跌水现象普遍存在，造成提升能量浪费。为此，提出了全微分管道损失误差分析方法[7]，并编制了计算软件[8]，可望有效减少上述浪费。污水处理厂压水管路一般比较短，水头损失很小。以上述污水厂为例，水泵压水管路是一条长18m、DN900的铸铁管，水泵设计流量为1.2m/s，换算成水泵管路的水头损失仅为0.26m，远小于污水提升设计高度12.64m。由此得出，污水提升高度是水泵实际扬程的决定因素，为影响污水提升能耗的关键，而污水提升后构筑物的水面标高正是通过损失计算的高程布置确定的，由此可见精确计算管渠阻力，合理预留构筑物间高程差对于提升泵能耗有直接影响。另外，从平面布局角度讲，一些构筑物集中布置合建，可以有效降低全流程的水头损失也是工程技术人员普遍接受的观点。例如污泥浓缩池、调节池和初沉池关系密切，因此可以集中布置；混凝反应池与沉淀池、反应池与气浮池或过滤池、格栅与沉砂池、多功能配水井与泵房等可以考虑合建[9]。这一举措在有效降低土建费用的同时，也可以有效降低水头损失，可谓是水力优化设计的一个典范。在日本的污水处理厂，初沉池、曝气池、二沉池均采用方形平流式，且三池为一体，首尾相连，水流通畅，从而能够最大限度地减小水头损失。虽然造价比辐流式要高一些，但其差价很快可以从节电效益得到补偿[10]。

2.2水泵的节能运行

目前较为常用且效果明显的节能技术是变频流量调节技术和水泵优化组合技术。

2.2.1水泵变频运行近些年来，变频调速技术在污水处理厂中得到了广泛应用，通过对原有泵类设备进行变频技术改造，来实现节能降耗的目的。广州经济技术开发区污水处理厂[11]引入了PLC控制和变频技术，通过泵的合理调配，泵站的平均输水效率从改造前的9m3/kW•h，提高到了13m3/kW•h，通过自动化改造采用变频技术后，输水效率又进一步提高到17m3/kW•h，运行人员从28人减少到12人，并使得进入处理厂的污水的水质和水量基本平稳，进一步降低了厂区内的污水的处理成本，保证了水处理厂的正常运行。文昌沙水质净化厂采用变频调速技术对其两台污泥回流泵进行技术改造，改造后日节电539.8/kW•h，节电率达到44%，年节电可达197027/kW•h（折合电费约14万元），7个月可回收全部投资。虽然有大量成功案例，但提升泵特定的管路特性决定了其调节的特殊性，其节能规律还有待进一步研究。

2.2.2水泵优化组合节能虽然变频调速技术可以实现高效的节能，但污水处理系统往往是多台水泵并联输水，又由于变频调速技术投资昂贵，不可能将所有水泵全部调速，而水泵优化组合可以通过将不同台数，不同运行速度的水泵并联运行来满足工况的变化。这种方式要求污水处理厂泵站内大小水泵合理搭配，可以配合变频调速技术，达到更好的节能效果。郑州市中法原水公司对其输水泵站进行水泵组合节能改造后，在设计水位条件下运行，满足供水量的同时，平均能源单耗降低39%，即使在最不利的运行条件下，平均能源单耗也能降低21.6%，节能效果明显。

2.2.3稳定水位为目标的水泵优化调度节能由于污水来流流量呈周期性波动，导致泵站水位呈现一定的波动性，某厂调查发现这种波动常达到最大提升高度的1/3[5]，显然按最大提升高度选取扬程的水泵将长期偏离最优工况点运行。在后续处理工艺允许的流量变动范围内，合理选泵并配合以稳定水位为目标的水泵优化调度技术可获得可观的节能效益，目前这项技术正在研究之中。

第2篇：能源消耗分析范文

关键词 煤炭能源；优化模型；能源紧缺

中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0161-01

当今世界的发展，能源是GDP增加直接关联的，能源的多少与经济的增长有着直接的相关性，煤炭更是必不可少的。中国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国。中国能源的自然特点是“富煤贫油少气”。过去50年，煤炭在中国一次性能源消费总量中占70%以上，煤炭作为中国的主体能源，以后相当长时间内也不会发生根本性变化。因此节约能源，使得单位GDP的增加能够减少能源的消耗[1]，进而能够减少环境的危害。因此在煤炭行业，确定影响洗煤厂洗出精煤数量的因素，并建立各洗煤厂的精煤产量模型显得很重要[2]。

1 过失误差的检验

由于数据的波动范围较大，故此我们先对已给回收率和洗损率数据进行过失误差的检验。

计算包括可疑数据在内的平均值和及其标准偏差：

；

；

其中为第次入洗原煤的回收率；为回收率算术平均值；为回收率的标准偏差；为已给回收率数据与其算术平均值的偏差；为第次入洗原煤的洗损率；为洗损率算术平均值；为洗损率的标准偏差；为已给回收率数据与其算术平均值的偏差。

2 多元线性回归在煤炭能源中的应用

煤炭作为能源物质，在每个地区的消耗不同。经济发达的地区，消耗的比较的多，因为需要大量的能源才能带动经济的发展，才能够带来GDOP的稳定增长。但是在经济欠发达的地区，工业发展的相对缓慢，因此需要的能源也相对较少。

煤炭的消耗往往和很多因素有关，因此要能够很好的推算出煤炭的消耗情况，必须要能够建立起他们之间的相关性，可以利用多元回归分析，建立起它们之间的关系，得到煤炭的消耗情况。

确定洗出精煤产量与各影响因素之间存在着一定的线性关系，但是对具体数据分析，我们不能直观的看出它们之间的具体关系，为了解决此问题，我们用统计学中一般而又实用的回归分析法去寻找它们之间的关系[3]。

本题中影响因变量精煤产量的自变量为三个，分别设为，因为无法根据图形的帮助来确定模型，所以我们通过一种简单但又普遍的模型――多元线性回归模型来求解。

1）确定精煤产量与之间的定量关系表达式

如下：

式中，和是未知参数。

设是的次独立观测值，则多元线性模型可表示为：

为便于观察我们常写成矩阵的形式：

，，，

则多元线性模型可表示为：，式中。

2）回归系数的估计。

先求出参数的估计量，就是求最小二乘函数：

达到最小的的值。可以证明的最小二乘估计：

从而可得经验回归方程为：

3 结论

我们研究的是煤炭的生产与供给问题，在问题中我们运用了一系列的数学思想，回归分析法是应用极其广泛的数据分析方法之一，它提供了一套描述和分析变量之间相关关系，成功的将许多变量近似具有线性相关的关系，它简单，理论完整，是作为数据分析的首要模型，与此同时我们在建立线性规划模型的基础上，建立目标规划模型，它使我们的模型更加贴近于实际，从而减小了我们的误差。多元回归分析更是能够很好的建立起多个因素与煤炭之间的相关性问题，能够很好的对问题进行解决。

我国是一个能源相对稀缺的国家，同时能源也与人们的生活与生产密切相关，所以对能源的生产与供给的优化管理，对于人类来说有着十分重要的意义。首先对数据进行了过失误差检验并从中剔除异常数据，这样可以有效的降低计算过程中的误差。而后通过多元线性回归表示出回收率和洗损率与其四个影响因素之间的关系[4]，再按照主次因素排序，以主元素再一次进行回归，最终用原煤的灰分含量和入洗原煤数量表示出洗出精煤的产量模型。由此可见该问题中所建立的模型是合理的，由于用这种方法解决问题能够充分地反映客观实际问题，条件的抽象的也比较合理，所以这种方法也是科学的。

基金项目

徐州工程学院校青年项目（XKY2010201）

参考文献

[1]陆克芬，方崇，张春乐.基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J].安徽农业科学，2009，37（23）：11321-11323.

[2]李祚泳.投影寻踪的理论及应用进展[J].大自然探索，1998，17（1）：47-50.

[3]李建明，谌黔鸣.n维空间中可连续变化的标准正交基的构造与投影追踪[J].贵州工学院学报，1996，25（6）：24-28.

[4]颜家保，王巧凤，魏鑫，等.Elizabethkingia sp.DBP-WUST对邻苯二甲酸二丁酯的降解特性研究[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2012，27（3）：16-21.

作者简介

林刚（1992-），男，主要从事环境修复、能源处理研究

第3篇：能源消耗分析范文

关键词:工业能源消耗;产业结构;能源强度

一、引言

长期以来,以经济增长为目标的产业结构优化,在带动国民经济迅速增长的同时,能源短缺和环境污染的问题也日益突出。对于能源约束与产业结构优化,国外经济学家如Meadows(1972)、Ayres(1998)的研究表明,工业化之前,能源消耗相对较少;随着工业化水平的提高,能源消耗急剧增加,在达到某个峰值时才开始下降。我国学者路正南(1999)建立了能源消费模型,证实产业结构变化直接影响能源需求和改变能源消费结构。目前与上海隔江相望的南通市正处于工业化和城镇化加速发展的关键时期,能源消费迅速增长。

二、南通市产业结构变迁与能源消费情况概述

(一)南通市产业结构变迁情况

从产值来看,改革开放以来南通市第一产业的GDP比例在不断的下降,由1978年的41.78%下降为2008年的7.9%,第二产业和三产的比重稳步上升,第二产业由1978年的37.36%提高到2008年的57%,三产由20.82%增加到35.1%。第二产业仍占有半壁江山,近年来稳定在50%以上且有上升的趋向,表明目前南通市正处于工业化建设的重要时期。这与21世纪世界制造业大规模向中国转移,世界工厂逐步形成,作为承载制造加工的“桥头堡”之一的南通市大力发展制造业的背景密切相关。三大产业保持了较大的稳定性,发展较为缓慢,1997-2008年的10年间,波动的幅度仅为4个百分点。

(二)南通市工业企业的能源消耗情况

21世纪以来南通市能源消费不断增加,规模以上的工业能耗由2000年的398.86万吨标准煤增加为2008年的965.17万吨标煤,尤其是2004年能耗增长了23.36%。而且由于南通市能源匮乏,能源消费主要靠外购,每年外购占能源消费的比例都在90%以上,尤其是2005-2007连续三年间南通市能源购进占当年能源消耗的98.48%、99.04%和99.4%。

从能源消费增长率来看,2004年以前南通市的能源消费逐年增长,但增长幅度不稳定,呈现大起大落的态势,2004年能耗增幅高达23.36%,而此前的几年是缓慢下降,最低时增长率仅为6.27%。2004年以后工业企业的能耗开始逐年降低,2008年的能耗增量仅为4%,与此同时工业产值及增加值的比例稳步上升,在被统计的年份里南通市工业产值及增加值增长的速度均高于工业企业的能源消费。

从能源消费种类来看,目前南通市能源消费有煤炭、天然气、汽油、柴油、石油、热力、电力等,主要的是热力、煤炭、电力等。21世纪以来,除洗精煤和天然气的消费量出现了时增时减的变化外,其他能源的消费出现稳步增加的趋势。对于洗精煤和天然气消费量的不稳定的情况,分析原因可能跟原材料的价格有关,南通市本地缺乏此类资源,此类资源完全依赖外购,因此受价格波动的影响较大。其他能源消费逐年增加,但增幅有所减缓。重化工业的高速发展和城市(镇)化进程的加快是推动社会经济发展和能源消费增长的两大引擎(张雷,2008)。因此随着工业化水平的提高,能源消费量增加是不可避免的现象,但如何提高能源的使用效率,逐步降低能源消费增幅是摆在我们面前的一项重大任务。

南通市重点能耗企业的产值综合能耗迅速下降,已由2000年的0.98下降为2008年的0.589吨标准煤,然而这一能耗水平依然较高,主要是因为重工业的能耗较高造成的。以能耗水平较低的2008年为例,重点能耗企业的轻工业产值综合能耗为0.323,重工业为0.754,这一能耗水平均远远高于当年的平均能耗水平0.1829。因此,降低重点能耗企业的能耗水平是节能减排工作的重中之重。

三、南通市工业能耗与产业结构关系分析

(一)统计指标

经济发展过程也是产业结构优化调整的过程,同时经济发展必然消耗能源。从相关资料来看,均使用了能源消耗强度这个概念,即e=E/V=能源消耗总量/增加值。根据齐志新等人的分析,部门能源强度。该式将能源强度分解为三个指标,即单位产品能耗、单位产品产值、增加值率,进一步分析得到了决定部门强度的三个因素即技术水平、产品创新和产业水平。

若要计算某一行业比如工业的能源强度,上述公式中的产量指标不容易获得,而且不同的行业部门对于产量的统计量纲是不同的,因此笔者将工业的能源强度分解为两大指标:工业能源强度=,即将工业能源强度分解为产值能耗和增加值率。

(二)南通市工业能源强度计算与分析

从表1可以看出,21世纪以来,南通市经济迅速发展,工业产值和增加值均有较大幅度的提升,产值和增加值的增长速度远远快于能耗的增长。南通市规模以上工业的产值能耗和增加值能耗均在不断下降,反映了南通市经济发展过程中注重提高能源利用效率,节能减排取得了一定成效。从增加值能耗的构成来看,增加值能耗来源于产值能耗与增加值率,从南通的情况来看,南通市增加值能耗更多地取决于产值能耗的下降。可以看到,8年来南通市增加值率较稳定,增加值率最高的2008年为4.0187,最低的2003年为3.6909,增幅仅为6.07%,甚至在2000-2003年呈现逐年下降的走势。增加值率反映的是产业发展水平,增加值率的徘徊不前表明近年来南通市产业发展水平没有一定的提高,甚至连续几年出现下降的趋势,这反映了南通市整体经济的发展不协调,应引起足够重视。

通过与江苏省的比较可以看到(见表2),除2002年外,8年间南通市的产值能耗和增加值能耗均低于江苏省的平均水平,且与平均水平的差距有拉大的趋势,表明南通市近年来的能耗贡献率高于全省。然而与此形成鲜明对比的是9年间南通市的增加值率均低于全省平均水平,且其差距也有逐步拉大的趋势,这表明近年来南通市的产业发展水平落后于江苏。

四、结论及建议

(一)结论

南通市目前正处于后工业化的重要时期。随着南通市工业化水平的提高,能源消费迅速增长,能源消费主要是热力、煤炭和电力等,由于南通市能源匮乏,90%以上的能源依赖外购,这一比例甚至有逐年增加的趋势。

从能源强度来看,由于能源消费的增长幅度小于工业产值和增加值的增幅,因此南通市工业增加值能耗和产值能耗迅速下降。然而南通市能源强度的下降主要依赖于产值能耗的降低,而增加值率却变化不大,有些年份甚至下降。通过与江苏省平均工业能耗的比较发现除2002年外,南通市产值能耗及增加值能耗均低于江苏平均水平,但增加值率也低于江苏平均,这些再次印证了南通市增加值能耗的下降主要依赖于能源消耗的减少,而较低的产业发展水平极大制约了增加值能耗下降的幅度,因此如何提高南通市产业发展水平,优化产业结构成为进一步降低能耗的最有效途径。

(二)建议

第一,大力发展现代服务业。产业结构不合理,特别是高耗能行业比重过大,是我国经济能耗强度居高不下的深层次原因(李应振等,2008)。南通市产业发展水平较低主要是因为第三产业比重过低,且发展缓慢。2008年南通市第三产业占GDP35.1%,同期江苏三产比例为38.1%,全国为40.1%。在南通市整体经济发展快于江苏及全国的大背景下,第三产业发展滞后严重制约了产业结构升级,也极大影响了增加值能耗的进一步降低,因此重点发展耗能低、排放少、就业税收贡献大的第三产业特别是现代服务业,努力提高其在国民经济中的比重,逐步形成以服务经济为主的产业结构成为南通市经济发展与节能减排的主要途径。

第二,按照限制整合与提高的原则调整工业内部结构。进一步降低重工业的能耗状况是降低能耗的重要途径,具体来看,对于高能耗产业应适当限制其发展,控制其产量,并通过兼并收购等方式促使其适当集中,从而整合资源,优化产业布局,做大产业规模,提高产业集中度,发挥规模经济的优势。加快用高新技术和先进适用技术改造提升纺织、化工等传统支柱产业,进一步提高能源利用率,以信息化带动工业化,走新型工业化道路,积极发展电子信息、生物技术和新能源等高新技术产业,不断提高新兴低耗能、高附加值的产业比重,提高第二产业经济发展的质量。

第三,调整和优化能源消费结构。应一如既往地坚持节能减排战略,进一步采用先进的科学技术武装工业企业,尤其是那些重点能耗企业。技术进步可以从两个方面来影响能源消耗:通过开发节能产品和推广应用节能技术降低能耗;开发替代性资源,降低现有能源的压力(刘满平,2006)。因此应加强技术改造,积极采用先进工艺技术与设备,进一步提高能源利用率,降低消耗,减少浪费,加大能源重复利用水平。同时还可依靠必要的法律规范,加强政策引导和执法监督力度,从法规政策上对企业采用新技术予以奖励,对采用落后的高耗能的设备进行必要的惩罚等。应逐步降低煤炭消费比重,相应地提高清洁能源的使用,积极开发利用风电和热力等清洁高效能源和太阳能等可再生能源。

参考文献:

1、张雷.中国能源消费的部门结构变化及产业结构演进的政策选择[J].国际石油经济,2008(7).

2、齐志新,陈文颖,吴宗鑫.工业轻重结构变化对能源消费的影响[J].中国工业经济,2007(2).

3、李应振,李玉举.加快形成能源节约型产业结构[J].宏观经济管理,2008(9).

4、刘满平.我国产业结构调整与能源协调发展[J].宏观经济管理,2006(2).

第4篇：能源消耗分析范文

收稿日期：20130520

基金项目：湖南省科技重大专项资助项目（2010FJ1013）；国家国际科技合作资助项目（2010DFB63830）；湖南省住房和城乡建设厅科技计划资助项目（KY201111）

作者简介：龚光彩（1965-），男，湖南澧县人，湖南大学教授，博士

通讯联系人，E-mail:

摘 要：建筑围护结构所需的建材从生产制造阶段、运输阶段到现场施工建造阶段都将消耗大量的能源，针对这3个阶段，提出了围护结构建造过程能耗及火用耗的计算方法，并提出火用能比的概念用来评价建筑能源利用的可持续性.以湖南地区某研发中心为研究对象，对其围护结构建造过程能耗进行定量分析，结果表明：围护结构建造过程能耗主要来自于建材生产阶段，其中混凝土及其砌块单位建筑面积生产能耗最大，约占整个生产阶段能耗的44%，其次为钢材，占比约41%；钢材单位建筑面积生产火用耗最大，达到整个生产阶段火用耗的48%左右，混凝土及其砌块占比38%左右.从火用能比角度分析，钢材最大，为0.92，水泥最小，为0.59.整个围护结构建造过程火用能比为0.79.结果可为研究“烂尾楼”能耗现状提供参考.提出的火用分析评价方法可以应用于其他类似建筑，并为围护结构可持续建造提供参考.

关键词：建筑围护结构；能耗；火用；火用能比

中图分类号：TU111；TK123文献标识码：A

Exergy Assessment of the Energy Consumption

of Building Envelope Construction

GONG Guangcai1 , GONG Siyue1 , HAN Tianhe1 ,

GONG Ziche1 , LI Shuisheng2 , YANG Yong2

（College of Civil Engineering, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China;

2.China Construction Fifth Engineering Division Corp,Ltd, Changsha, Hunan 410004, China)

Abstract: The manufacturing stage, transport stage and onsite construction stage of building materials consume large amount of energy. Based on the three stages, the calculation method for energy and exergy consumption was presented, and the concept of exergyenergy ratio was proposed to evaluate the sustainability of building energy use. A case of a research and development center located in Hunan was analyzed. The results have shown that the energy consumption of building envelope construction mainly comes from the manufacturing stage of building materials. Unit building area energy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 44% and 41% of the total energy consumption of building materials production. Unit building area exergy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 38% and 48% of the total exergy consumption of building materials production. From the perspective of exergyenergy ratio, the maximum value is steel, 0.92; and the minimum is cement, 0.59. The exergyenergy ratio of building envelope construction is 0.79. The results can provide reference for the research of energy consumption resulting from “uncompleted building”. The exergy assessment method presentedcan be applied to other similar buildings, and can provide reference for sustainable building construction.

Key words:building envelope; energy consumption; exergy; exergyenergy ratio

目前，能源已成为制约中国经济发展的重要因素.2010年，中国建筑总能耗(不含生物质能)为6.77 亿t, 占全国总能耗的20.9% \[1\]，建筑节能的研究显得尤为迫切.影响建筑能耗的主要因素有气候、围护结构、建筑的运行与维护，以及室内热源等.从围护结构的角度，许多学者大多致力于研究体形系数，窗墙比，保温措施，遮阳等对围护结构空调负荷的影响，没有将围护结构各部分作为整体考虑，更没有考虑建筑围护结构建造过程能耗.况且，在中国建筑业飞速发展的过程中，出现了大量的“烂尾楼”，这些建筑浪费了大量的能源、资源，造成了非常严重的社会影响.研究建筑围护结构建造过程能耗水平，对从宏观上把握这些建筑的能源浪费情况，具有非常积极的意义.

本文提出的围护结构建造过程包括3部分：围护结构所需建材的生产制造阶段、建材及构件从出厂到施工现场的运输阶段以及现场施工阶段.目前，中国建材生产过程中消耗的能源约占全社会总能耗的16.7%\[2\]，且在发展中国家，建材生产能耗占围护结构建造过程能耗的90%以上\[3\].文献\[3-7\]对围护结构建造过程能耗、温室气体排放水平都作了相关研究.然而，这些研究均采用的是能分析方法，没有考虑能量“质”的差别.

湖南大学学报(自然科学版)2014年

第4期龚光彩等：建筑围护结构建造过程能源消耗火用分析评价

基于热力学第二定律的火用分析法能将各种不同“质”和“量”的能量区别开来，能真实地反映能量的“量”和“质”的转化和损失情况，有效地揭示出用能薄弱环节.在优化建筑能量系统方面，是一种非常科学可行的方法，并被许多研究者\[8-11\]广泛应用.将火用分析法应用于围护结构建造过程，定量计算比较单位建筑面积能耗，火用耗，并通过火用能比来评价建筑能源利用的可持续性，建立相关数据库，对了解“烂尾楼”能耗现状具有积极意义，也可为围护结构可持续建造提供参考.

1 研究方法

建筑围护结构的建造过程会对环境产生非常重要的影响，围护结构所需建材的生产制造，运输以及现场组装或施工建造都将消耗大量的能源和排放大量的温室气体.在中国主要建材使用环境影响中，近70%来源于化石能源消耗，30%左右来源于化石能源消耗伴随的污染物排放环境影响，资源消耗的环境影响相对较小\[12\].考虑到相关数据的可获得性以及研究目的，本文主要研究建材生产制造、运输和现场施工过程一次能源消耗情况，并运用火用方法进行分析评价.

1.1 火用与燃料火用

在周围环境条件下任一形式的能量中理论上能够转变为有用功的那部分能量称为该能量的火用或有效能\[13\].火用值的计算离不开参考环境的选取，本文选取标准大气压，25 ℃作为参考环境状态.忽略物理火用的影响，则燃料的化学火用可按下式估算\[14\]：

εf=γfHf. (1)

式中：εf为燃料的化学火用值；Hf为燃料的高位发热量；γf为燃料的含火用系数.当环境状态偏离标准状态时，一般情况下，压力变化很小，对燃料火用的影响可忽略\[13\].

从公式(1)可以看出，含火用系数可以表示为燃料所含火用值与其能量值之比，即

γf=εfHf. (2)

燃料的含火用系数说明了燃料所含的能量中有效能所占的比例，对于固体燃料可取1，对气体燃料取0.95，对液体燃料取0.975\[13\].

1.2 火用能比

既然燃料的含火用系数表征了燃料所含的能量中有效能(火用)所占的比例，那么是否可以用一个相似的系数来表征围护结构建造过程各阶段以及建材生产制造阶段所消耗能源的能量值与其所含火用值的关系，以此来反映建筑对优质能源的利用程度，评价建筑能源利用是否可持续.针对这一问题，提出了火用能比的概念.所谓火用能比是指围护结构建造过程各阶段或者某种建材生产制造阶段火用耗(Ex)与其能耗(Q)之比，用EQR表示，即

EQR=ExQ.(3)

火用能比越小，说明建造过程各阶段有效能(火用)的消耗越小，在建材生产制造所消耗能源结构中，高品质能源的消耗越小.

电的火用值等于其热量值.但电力来自于不同的发电类型，电力综合能源火用值，应该根据各发电能源类型综合考虑.中国电力主要有火电，水电，核电和风电等.2009年，中国发电量为35 874 亿kWh，其中水电4 961 亿kWh，火电29 901 亿kWh，其余为核电、风电和其他发电\[15\].由此可知，2009年水电占比13.8%，火电(主要为原煤发电)占比83.4%，核电、风电和其他发电占比2.8%.其中核电的能源火用值取电力热量值，水电火用值取水电热量值，其他可再生能源电力火用值取电力热量值，中国电力发热量为3 600 kJ/kWh，能源供应火用效率原煤为0.321，水电、核电以及可再生能源发电为100%\[12\].则2009年火力发电，水力发电，核电、风电等能源火用值分别为11 215，3 600，3 600 kJ/kWh.电力综合能源火用值即为各发电能源火用值加权值9 951 kJ/kWh.

1.3 火用耗计算

1.3.1 建材生产阶段火用耗

建材作为围护结构建造的基本原料包括水泥、钢材、玻璃、混凝土及其砌块等.在满足建筑业及人类生产生活物质保障的同时，建材及其构件的生产制造都会消耗大量的能源.例如，1 kg钢的能源消耗清单如表1所示.单位某种建材生产阶段火用耗可用下式计算：

Exm,p=∑i(εf,i×mi).(4)

式中：Exm,p为单位某种建材生产火用耗；εf,i为某种建材生产所消耗的能源结构中第i种燃料的燃料火用；mi为单位某种建材生产阶段第i中燃料的消耗量.

表1 1 kg钢的能源消耗清单\[16\]

Tab.1 Energy consumption list for producing 1 kg steel

炼焦煤

/kg

动力煤

/kg

电

/KWh

燃料油

/kg

天然气

/m3

0.446 4

0.312 9

0.555 1

0.000 1

0.003 2

1.3.2 运输过程火用耗

本文中建材运输火用耗仅考虑建材及构件从出厂到施工现场的运输过程火用耗.在中国，建材主要通过公路和铁路2种运输方式，铁路一般用于长距离运送，而建筑材料的运输一般是就近原则，采取公路运输的方式较多\[17\].文献\[18\]表明公路货运车辆使用的燃料97.5%为柴油,根据田建华\[19\]对中国机动车单位能源消耗量的研究，道路货物运输中柴油车的单位能源消耗量为6.3 L/(100 t•km).假设所有建筑材料均使用以柴油为燃料的公路运输，且假设相关运输距离为50 km，则某种建材运输火用耗等于燃油的用量与其燃料火用的乘积，按下式计算：

mf,j=Rρmj(1+L)×d. (5)

Exm,t=mf,jεf,f.(6)

式中：mf,j为运输过程燃油的用量，kg；R为运输能耗强度，L/(100 t•km)；ρ为燃油的密度，kg/L；mj为某种建材的用量，100 t；L为运输过程中建材j的损耗率，%；d为运输距离，km； Exm,t为某种建材运输火用耗，kJ； εf,f为燃油内含火用值，kJ/kg.

1.3.3 施工过程火用耗

施工过程是建筑生命周期能源消耗的重要环节.本文从常用施工机械设备的燃料动力用量及燃料动力内含火用的角度，分析施工阶段火用耗.文献\[20\]给出了常用施工机械的台班单价，人工及燃料动力用量，其中每台班机械的柴油、汽油、电、煤等的消耗见表2.本文以其中每台班机械耗能及该能源内含火用为依据，结合施工方提供的工程量清单计算施工火用耗.某种施工机械每台班火用耗按下式计算：

Exm,c=mtεf,c.(7)

式中：Exm,c为某种施工机械每台班火用耗，kJ；mt为某种施工机械每台班的燃料动力用量，kg或kWh；εf,c为所消耗燃料动力的内含火用，kJ/kg或kJ/kWh.

表2 常用施工机械每台班能耗\[20\]

Tab.2 Energy consumption of each machineteam

for major construction machinery

机械名称

型号

燃料动力用量

柴油/kg

电量/kWh

履带式推土机

功率：75 kW

53.99

-

履带式起重机

提升质量：15 t

32.25

-

载货汽车

装载质量：6 t

33.24

-

灰浆搅拌机

拌筒容量：200 L

-

8.61

木工圆锯机

直径：500 mm

-

24

混凝土震捣器

平板式

-

4

混凝土震捣器

插入式

-

4

直流电焊机

功率：14 kW

-

50.68

1.4 能耗计算

1.4.1 建材生产阶段能耗

建筑建造过程消耗大量的建材，计算建材生产能耗主要是确定建材的种类及用量，以及生产单位建材过程中能源的种类和用量.单位建材的能耗可以用单位含能来表示，所谓含能 \[21\],是指生产建筑材料全过程中所消耗能量的总和.表3给出了主要单位建材产品的内含能，某种建材生产阶段能耗可按下式计算：

Em,p=mj(1+L)Ee,j．(8)

式中：Em,p为某种建材生产能耗，kJ；mj为某种建材的用量，m3或kg等；L为运输过程建材的损耗率，%；Ee,j为建材的单位含能，kJ/单位.

表3 主要建材生产阶段单位能耗数据表\[22-24\]

Tab.3 The unit energy consumption data of main

building materials production

序号

主要建材

单位

单位能耗/(kJ•单位-1)

1

实心粘土砖

千块

6 857 604

2

空心粘土砖

千块

5 685 364

3

混凝土

m3

2 499 801.8

4

钢材

kg

28 086

5

石灰

kg

6 212.9

6

水泥

kg

7 848.1

7

平板玻璃

kg

24 480

8

加气混凝土砌块

m3

2 889 571.6

1.4.2 运输过程能耗

建材运输能耗考虑建材及构件从出厂到施工现场的运输过程消耗的能源，相关假设同建材运输火用耗.某种建材运输过程能耗可按下式计算：

Em,t=mfEe,k．(9)

式中：Em,t为某种建材运输过程能耗，kJ；mf为运输过程燃油的用量，kg；Ee,k为所消耗燃油内含能，kJ/kg.

1.4.3 施工过程能耗

施工过程能源消耗主要来自于各种机械设备，如混凝土搅拌机、起重机等的运行能耗.根据文献\[20\]给出的常用施工机械每台班机械的柴油、汽油、电、煤等的消耗，从燃料动力内含能的角度，分析施工阶段能耗，施工机械台班数从施工方提供的工程量清单获取，施工过程能耗可按下式计算：

Em,c=∑imt,iEe,iTb． (10)

式中：Em,c为施工过程能耗，kJ；mt,i为第i种施工机械每台班的燃料动力量，kg或kWh；Ee,i为该施工机械所耗燃料动力的内含能，kJ/kg或kJ/kWh；Tb为施工工程量清单中记载的台班数.

2 案例应用

湖南某研发中心总建筑面积5 644 m2.建筑结构形式为框架结构，部分护结构为玻璃幕墙，设计使用年限为50年.根据施工方提供的人工、主要材料、机械汇总表，并结合《全国统一建筑工程基础定额》，该建筑主要建材消耗量如表4所示.

表4 主要建材消耗量

Tab.4 The main building materials consumption

list of the R&D center

建材

单位

用量

单位面积指标

/(单位•m-2)

实心粘土砖

千块

104.8

0.02

空心粘土砖

千块

400.2

0.07

混凝土

m3

5174.4

0.92

钢材

kg

449 884.1

79.71

石灰

kg

40 899.3

7.25

水泥

kg

63 876.8

11.32

平板玻璃

kg

43 455.6

7.70

加气混凝土砌块

m3

211.0

0.04

3 结果与讨论

1)建材生产制造阶段单位面积能耗与火用耗及所占比例如图1所示.由图1可知，各类建材生产阶段单位面积能耗均大于火用耗．混凝土及其砌块生产所需单位面积能耗最大，占整个建材生产阶段能耗的44%，钢材生产单位面积能耗次之，占比为41%，第3为土石质类建材(包括空心粘土砖、实心粘土砖以及石灰)占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比2%.建材生产单位面积火用耗钢材最大，占整个建材生产阶段火用耗的48%，混凝土及其砌块次之，占比38%，土石质类建材占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比1%.从整体来看，钢材和混凝土及其砌块能耗和火用耗占比都最大，这与该研发中心这两类建材的大量使用有关.比较能耗和火用耗占比可知，钢材火用耗占比同其能耗占比相比较有所增加，而混凝土及其砌块火用耗占比同其能耗占比相比较有明显下降，这与各建材生产所需能源结构不同有关.

相关建材生产制造阶段所消耗能源的火用值与能值之比如表5所示.由表5可知，钢材的火用能比最大，说明生产过程消耗的能源中火用值占比很大，生产所需能源结构中高品质能(电能)用量很多，这一点也可以从表1中钢材能源消耗清单得出.

2)建材运输阶段单位面积能耗与火用耗如图2所示.由图2可知，混凝土及其砌块运输能耗与火用耗均最大，平板玻璃运输能耗与火用耗次之，这与该研发中心使用框架结构和玻璃幕墙导致混凝土和玻璃的大量运输有关.土石质类、钢材、平板玻璃、混凝土及其砌块运输阶段单位面积能耗与火用耗占比一致，分别为2%,3%,9%和86%，这与文中所假设的各类建材运输距离相同，采用的运输方式相同有关.

图1 主要建材生产阶段单位面积能耗与火用耗

Fig.1 Energy and exergy consumption of unit building

area in building materials production phase

表5 生产各类建材的火用能比

Tab.5 Exergyenergy ratio of various kinds of building

materials in production stage

土石质类

水泥

混凝土及其砌块

钢材

平板玻璃

火用能比

0.73

0.59

0.68

0.92

0.62

3)由于该研发中心施工过程各建材使用机械台班数是统计在一起的，无法分开计算，故只能计算该研发中心施工过程单位面积能耗，火用耗的平均水平.施工过程单位面积能耗和火用耗分别为133.9 和112.1 MJ/m2.

图2 主要建材运输阶段单位面积能耗与火用耗

Fig.2 Energy and exergy consumption of unit building

area in building materials transportation phase

4)该研发中心围护结构建造过程总能耗，火用耗如表6所示.由表6可知，该建造过程单位面积总能耗为5 943.7 MJ/m2，总火用耗为4 699.1 MJ/m2.建材生产阶段无论是能耗，火用耗其比重均达到90%以上，可见建材生产阶段节能迫在眉睫.建材运输与施工过程火用耗占比大于能耗占比，这两部分的节能潜力不容忽视.整个围护结构建造过程火用能比为0.79，运输过程火用能比高达0.97，节能、节火用刻不容缓.

表6 围护结构建造过程单位面积总能耗，火用耗，火用能比

Tab.6 The total energy and exergy consumption and

exergyenergy ratio in building envelop construction

能耗/

(MJ•m-2)

比例/

%

火用耗/

(MJ•m-2)

比例/

%

火用能

比

建材生产阶段

5 491.4

92.4

4 276.6

91.0

0.78

建材运输过程

318.4

5.4

310.4

6.6

0.97

现场施工过程

133.9

2.2

112.1

2.4

0.84

总计

5 943.7

100

4 699.1

100

0.79

4 结 论

本文通过建立围护结构建造过程能耗与火用耗的计算方法，定量计算分析了某研发中心围护结构建造过程能耗与火用耗水平，以及火用能比状况，得出如下结论：

1)围护结构建造过程单位面积总能耗和总火用耗分别为5 943.7和4 699.1 MJ/m2，整个围护结构建造过程火用能比为0.79.

2)围护结构建造过程能耗主要来自于建材生产阶段，建材生产制造阶段火用能比为0.78，几乎与整个围护结构建造过程火用能比相当.其中钢材，混凝土及其砌块，土石质类建材生产制造火用能比较大，分别为0.92,0.68,0.73.优化建材生产能源结构，降低生产过程中高品质能源的用量，是降低建材生产制造能耗的关键.

3)混凝土及其砌块，土石质类建材，钢材以及平板玻璃的运输能耗是该研发中心围护结构建造过程运输能耗的主要来源.运输过程火用能比高达0.97，节能、节火用刻不容缓.对建筑工程来说，可以在施工现场建立混凝土搅拌站，对于离生产厂家较远的建材，应就地就近取材，以降低运输能耗.

4)结果可为研究“烂尾楼”能耗现状提供数据参考，同时本文提出的火用分析评价计算方法可以应用于类似建筑，为围护结构可持续建造提供参考.

参考文献

［1］ 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2012\[M\].北京:中国建筑工业出版社，2012：3-4.

Tsinghua University Building Energy Efficiency Research Center．2012 annual report on China building energy efficiency\[M\]. Beijing:China Architecture & Building Press,2012：3-4.(In Chinese)

［2］ 魏一鸣，廖华. 中国能源报告(2010)：能源效率研究\[M\].北京：科学出版社，2010:136-143.

WEI YIming, LIAO Hua. China energy report (2010): energy efficiency research \[M\]. Beijing: Science Press,2010:136-143.(In Chinese)

［3］ PIYUSH T. Energy efficiency and building construction in India\[J\]. Building and Environment, 2001,36(10): 1127-1135.

［4］ NASSEN J, HOLMBERG J, WADESKOG A,et al. Direct and indirect energy use and carbon emissions in the production phase of buildings: an inputoutput analysis\[J\].Energy, 2007, 32(9): 1593-1602.

［5］ ANDREW H B, BRIAN G H. Energy and carbon dioxide implications of building construction\[J\].Energy and Buildings, 1994, 20(3): 205-217.

［6］ LI Xiaodong, ZHU Yimin, ZHANG Zhihui. An LCAbased environmental impact assessment model for construction processes\[J\]. Building and Environment,2010,45(3):766-775.

［7］ YAN Hui, SHENQiping,FAN L C H,et al. Greenhouse gas emissions in building construction: a case study of one Peking in Hong Kong \[J\]. Building and Environment,2010,45(4):949-955.

［8］ SAKULPIPATSIN P. Exergy efficient building design\[D\]. Department Building Technology, Technical University of Delft, 2008.

［9］ SHUKUYA M. Exergy concept and its application to the built environment\[J\].Building and Environment, 2009, 44(7): 1545-1550.

［10］HEPBASLI A. Low exergy heating and cooling systems for sustainable buildings and societies\[J\]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012, 16(1):73-104.

［11］ZHOU Yan, GONG Guangcai. Exergy analysis of the building heating and cooling system from the power plant to the building envelop with hourly variable reference state\[J\]. Energy and Buildings, 2013, 56:94-99.

［12］刘猛.建筑生命周期环境影响火用评价研究\[D\].重庆: 重庆大学城市建设与环境工程学院，2008.

LIU Meng. Study on life cycle exergy assessment of building environmental impacts\[D\].Chongqing: Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University,2008.(In Chinese)

［13］傅秦生.能量系统的热力学分析方法\[M\].西安:西安交通大学出版社，2005:116-118.

FU Qinsheng. Thermodynamic analysis of energy systems\[M\].Xi'an: Xi'an Jiaotong University Press,2005:116-118.(In Chinese)

［14］ALGHANDOOR A,PHELAN P E,VILLALONOS R,et al.Energy and exergy utilizations of the U.S. manufacturing sector\[J\]. Energy, 2010,35(7):3048-3065.

［15］国网能源研究院. 2010中国电力供需分析报告\[M\]. 北京：中国电力出版社, 2010:54-59.

State Grid Energy Research Institute. Analysis report of China power supply and demand 2010\[M\]. Beijing: China Electric Power Press,2010:54-59.(In Chinese)

［16］谷立静.基于生命周期评价的中国建筑行业环境影响研究\[D\].北京：清华大学建筑学院，2009.

GU Lijing. Studies on the environmental impact of the building industry in China based on the life cycle assessment\[D\]. Beijing: School of Architecture,Tsinghua University, 2009. (In Chinese)

［17］顾道金,谷立静,朱颖心,等.建筑建造与运行能耗的对比分析\[J\].暖通空调，2007，37(5):58-60.

GU Daojin,GU Lijing, ZHU Yingxin,et parison between construction and operation energy consumption of buildings\[J\].HV&AC, 2007,37(5): 58-60.(In Chinese)

［18］张又升.建筑物生命周期二氧化碳减量评估\[D\].台湾:台湾成功大学建筑研究所，2002.

ZHANG Yousheng.Life cycle assessment on the reducton of carbon dioxide emission of buildings\[D\].Taiwan: Department of Architecture,National Cheng Kung University,2002. (In Chinese)

［19］田建华.中国交通部门能源消耗与环境排放预测\[D\].大连: 大连理工大学能源与动力学院，2008.

TIAN Jianhua. Forecast on energy consumption and environmental emissions of transportation sector in China\[D\].Dalian: School of Energy and Power Engineering,Dalian University of Technology,2008. (In Chinese)

［20］山东省工程建设标准定额站.山东省建设工程施工机械台班单价表\[EB/OL\].(2008-03). /jxyb 08/jx08.aspx.

［21］日本可持续建筑协会.建筑物综合环境性能评价体系―绿色设计工具\[M\].北京:中国建筑工业出版社,2005:106-107.

Japan's Sustainable Building Society. Comprehensive assessment system for building environmental efficiency\[M\]. Beijing:China Architecture & Building Press, 2005:106-107.(In Chinese)

［22］杨倩苗.建筑产品的全生命周期环境影响定量评价\[D\].天津:天津大学建筑学院，2009.

YANG Qianmiao. Quantificational life cycle assessment of environmental impact of construction productions \[D\]. Tianjin: School of Architecture,Tianjin University,2009. (In Chinese)

［23］龚志起,张智慧.建筑材料物化环境状况的定量评价\[J\].清华大学学报：自然科学版,2004,44(9):1209-1213.

GONG Zhiqi,ZHANG Zhihui. Quantitative assessment of the embodied environmental prof ile of building materials\[J\]. Journal of Tsinghua University:Natural Sciences, 2004,44(9):1209-1213.(In Chinese)

第5篇：能源消耗分析范文

关键词：能源开采 能源消耗 经济增长

文献综述

“依山傍水”一直是中国人向往的居住之地，其丰富的自然资源使生活幸福安宁。但对于大多数国家而言，丰富的能源伴随着经济的低增长，其中以“荷兰病”理论为代表。“荷兰病”理论提出，自然资源的高回报率会挤兑制造业发展，其出口效应会导致本国货币升值，贸易条件也变恶劣，从而造成制造业的萎靡，经济发展变缓。为完善“荷兰病”理论，Auty（1994）对拉丁美洲进行研究，发现资源丰富的地区贸易开放度很低，倾向于自给自足的经济生活。Gylfason（2001）指出，过分依赖自然资源会忽视对人力资本、科技创新等的投入，从而阻碍社会的均衡发展。另外，Sachs and Warner（1999）提出自然资源价格的高波动性可能导致社会经济的动乱，政治环境稳定的国家受“资源诅咒”的影响相对较小。Torvik（2002）发现自然资源丰富的地区往往会出现寻租和腐败现象，其必然会影响到社会经济的发展。徐康宁和王剑（2006）通过研究发现中国存在“资源诅咒”效应，其通过资本转移、科技创新及政治腐败来制约经济增长，Papyrakis and Gerlagh（2007）把“资源诅咒”引入美国，发现各区域专注于自然资源的生产却伴随着低速的经济增长。但关于 “资源诅咒”的实证数据大多是2006年以前的数据，此刻的时代背景已经发生改变。同时，Brunnschweiler（2008）印证了传统的“资源祈福”效应，随着经济社会的发展，中国内部区域是否也与Brunnschweiler（2008）的研究一样存在“资源祈福”效应？ 因此，本文以中国省际面板数据为依据，研究能源开采及消耗与经济增长的关系，检验中国是否依然存在“资源诅咒”现象，并引入能源开采空间滞后项以研究围绕能源生产的产业群效应，试图讨论如何合理利用能源以促进经济增长。

模型设定及变量说明

借鉴一些研究者的研究模型，本文建立如下计量模型：

yi，t=a0+a1Energy_prodi，t+ a2Energy_lagi，t+ a3Energy_consi，t+ a4Ln（Incomei，t）+ a5Zi，t+ei，t （1）

其中，y表示人均GDP增长率，Energy_prod表示能源开采份额，Energy_lag表示能源开采空间滞后份额，Energy_cons表示能源消耗份额，Ln（Income）表示城镇人均可支配收入，Zi，t为模型的其他控制变量，包括固定资本投资（Inv）、科技投资（RD）和外商投资（Fdi）。i对应各个省市，t代表年份，a0为常数项，a1、a2、a3、a4、a5为变量系数，ei，t为随机误差项。为了体现出一定的空间产业聚集性，本文引入能源开采空间滞后项来分析围绕能源生产的产业群效应，表示为Energy_lag，其计算方法为：空间滞后i=∑0.5×能源开采j（j≠i，j与i相邻），进而整理出各省市的空间滞后份额。同时，本文引入经济存量——城镇人均可支配收入Ln（Income）来控制经济增长回归。在控制变量方面，根据经济理论，其应包括物质资本投资、人力资本投资和经济制度等。本文选取全社会固定资产总投资占GDP比重作为物质资本投资的度量指标，表示为Inv。信息科技时代，高科技人才推动经济快速发展，罗浩（2007）也通过数理模型分析发现技术创新可以避免“资源诅咒”现象，人才与科技共同促进经济发展，故本文把人力资本与技术创新合并，选用各省市研究与发展经费内部支出占GDP比重作为人才科技投资，表示为RD。在经济政策方面，中国主要考虑对外开放政策，本文采用外商直接投资占GDP比重作为政策变量，表示为Fdi。

由于缺乏重庆1997年前的统计数据，同时除去情况特殊的地区，故本文包括中国30个省市（不包括港澳台地区）1998-2011年的面板数据，数据来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。

实证分析

本文将从时间和空间两个角度进行实证研究。时间上选取1998-2009年、1998-2003年和2004-2011年数据进行计量分析，从而判别能源与经济增长的关系是否转变；空间上借鉴James and Aadland（2011）的研究，分别选取了10个能源丰裕与匮乏的省市，以检验在不同区域中能源与经济增长的关系是否不同。

（一）不同时段能源与经济增长的关系

表1是不同时间段能源与经济增长的计量结果。整体上看，无论在1998-2011年还是在1998-2003年和2004-2011年，控制固定资本投资、科技投资和外商投资后，能源开采的系数始终为正，并且显著度都在1%水平上，说明中国经济已经呈现出“资源祈福”效应，能源开采份额的提高会促进人均GDP的增长。能源开采空间滞后的系数也同样为正，说明中国经济已经围绕能源丰裕地区形成空间经济产业群，地处能源丰裕的省市周边将有力推动自身的发展。大部分模型表现出能源消耗与经济增长之间的负向关系，说明以能源消耗为重心的发展模式开始阻碍经济增长。

随着控制变量的加入，各研究变量的系数发生相应的改变。从模型（2）中看出，固定资产投资的提高会促进经济增长，但也会阻碍能源开采及其空间滞后对经济增长的促进作用，并缓解能源消耗的阻碍作用。模型（3）中增加科技投资变量，发现其阻碍经济增长与能源开采对经济的促进作用，但其加强了能源开采空间滞后对经济的促进作用。模型（4）中增加外商投资，发现外商投资与经济增长呈负向作用，与固定资产投资对能源开采、能源开采空间滞后和能源消耗的影响一致，阻碍能源开采及其空间滞后对经济增长的促进作用，并缓解能源消耗的阻碍作用。对比分析模型（5）、（6）发现，随着时间的推移，能源开采的系数得到提升，表现出其对经济增长的促进作用越来越强，“资源诅咒”效应已经消失。由1998-2003年的正向不显著转变为2004-2011年的负向且显著，开始制约经济增长，表现出能源消耗的阻碍作用。

（二）不同区域能源与经济增长的关系

表2是不同区域能源与经济增长关系的回归结果。对比能源丰裕区和能源匮乏区，发现“资源诅咒”在能源匮乏区是存在的，而在能源丰裕区却出现“资源祈福”现象，从而发现在不同区域，能源开采与经济增长的关系是不同的。能源开采空间滞后在能源丰裕区和能源匮乏区对经济的影响系数有所差别，能源匮乏区的影响系数较大，说明能源匮乏区能源开采空间滞后对经济的影响更强。能源消耗与经济增长在两个区域皆为负向关系，但在能源匮乏区的影响系数绝对值更大，这可能是因为能源匮乏区的发展已由能源消耗型转向技术创新，对能源过度需求会挤兑技术创新，从而更加制约经济增长。能源丰裕区与能源匮乏区基本分属内陆和沿海地带，沿海地区的经济过度依赖对外经济贸易，世界经济的波动会严重影响沿海地区的经济发展，其应扩大内需促进经济增长，而内陆地区则需要外来经济促进其快速发展，故外商投资系数表现出完全相反的结果。

结论及政策建议

本文验证了中国的“资源诅咒”效应，并从时间和空间上对中国省际面板数据进行实证分析。整体上，能源开采与固定资产投资促进经济增长；能源开采空间滞后也有利于经济增长，围绕能源生产的产业群效应已经出现；而能源消耗、科技投资与外商投资阻碍经济增长。借助本文的分析对中国经济政策提出以下建议：总体上，中国需借助“资源祈福”效应发展经济，并围绕能源丰裕地带形成空间经济产业群，大力发展第三产业以降低能源消耗，逐步减弱对固定资产投资的依赖，调整科技投资结构，降低经济开放度，扩大内需以带动经济增长。但不同区域的发展侧重点不同，能源丰裕的内陆区，发展能源开采行业，并持续推行经济开放政策；能源匮乏的沿海区，缩小能源开采份额，集中力量发展优势行业，并实行一定的经济封锁政策，扩大内部需求。

参考文献：

1.Sachs， J. D. and Warner， A. M. The Big Push， Natural Resource Booms and Growth [J].Journal of Development Economics， 1999（59）

2.Torvik， R. Natural Resources， Rent Seeking and Welfare [J]. Journal of Development Economics， 2002（67）

3.徐康宁，王剑.自然资源丰裕程度与经济发展水平关系的研究[J].经济研究，2006（1）

4.Brunnschweiler， C. N. Cursing the Blessings？ Natural Resource Abundance， Institutions， and Economic Growth [J].World Development， 2008（36）

5.James， A. and Aadland， D. The Curse of Natural Resources： An Empirical Investigation of U.S. Counties [J].Resource and Energy Economics， 2011（33）

作者简介：

第6篇：能源消耗分析范文

关键词：经济发展　能源消耗　各区域　量化分析

中图分类号：C812　文献标识码：A　文章编号：1006-5954(2010)10-060-03

随着改革开放30余年的进程，我国经济运行和能源消耗都发生了相应的改变。本文按照我国区域的划分标准(即东部包括：北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南；东北包括：辽宁、吉林和黑龙江；中部包括：山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部包括：内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆。作者注)，利用东部沿海地区、东北老工业基地、中部地区和西部地区1995～2008年经济发展和能源消耗的数据，对其现状及变动轨迹进行分析，并利用“脱钩”“复钩”理论和方法，对这四个区域经济增长与能源消耗的关系进行量化测度。

一、我国各区域经济增长和能源消耗分析

(一)我国各区域经济增长分析

从我国经济整体看，1995～2008年，我国按可比价格计算的GDP年均增长为9.5％，经济增长在我国各不同区域之间差异较大，其中东部平均增速最高，为12.12％。东北地区平均增速最低，为10.73％，其历年地区生产总值也不及东部。中部年均增速为11.06％，略高于西部的11.00％。通过这几年的发展，各区域间生产总值的差距逐渐增大。1995年，东部与东北的差距为23924亿元，高于中部18560亿元，高于西部1942l亿元。2008年，这种差距已分别扩大到109816亿元、89974亿元和91581亿元。

(二)我国各区域能源消耗分析

地区差异不仅表现在生产总值上，同样也体现在能源消耗总量及增长速度方面。从总体变动趋势看，四个区域能源消耗量与其生产总值变动比较类似。东部一直处于较高水平，在这13年间能源消耗以高达8.43％的速度增长，消耗的能源绝对量远高于其他地区，其能耗比重由1995年的38.07％上升到2008年的43.42％。而东北能耗规模最小，平均能耗增速仅为5％，其能耗构成由1995年的14.75％下降到2008年的11.07％。西部能源消耗增速为7.82％，略高于中部的6.25％，虽然在1995年西部的能耗绝对量略低于中部，但在2008年西部已明显高于中部了。

二、“脱钩”“复钩”模型的应用研究

(一)“脱钩”“复钩”的概念

“脱钩(Decoupling)”一词最初源于物理领域，物理学界一般理解为“解耦”，通俗的讲就是两个或多个物理量之间的响应关系尽早分道扬镳。早在20世纪60年代，已有学者提出经济发展与能源消耗“脱钩”的概念，将“脱钩”概念首次引入社会经济领域。“脱钩”是指在工业发展过程中，能源消耗总量在初期随经济总量增长而一同增长，但在以后某个特定的阶段出现反向变化，从而实现经济增长的同时，物质消耗下降。表现为人类经济发展对物质的依赖程度降低，物质消耗与财富增长的相互关系进入一个相对的良性轨道，简而言之，“脱钩”状态就是要求在整体生活质量提高的同时，实现能源消耗压力的下降。

与脱钩相对应的还有“复钩”状况，即能源消耗与经济实现“脱钩”后又重新恢复同步增长的状态。

(二)“脱钩”“复钩”的界定标准

根据单位GDP能耗降低是否引起能源消耗总量下降，可以将“脱钩”分为两种形式，即“相对脱钩”与“绝对脱钩”。本文参考经济增长与环境压力“脱钩”“复钩”分析理论，用各区域生产总值、能源消耗总量指标报告期与基期变动比率进行对比，将经济增长与能源消耗量之间的关系进行定义，得出6种涵盖了所有可能的情况。以地区生产总值的变化量为横轴，能源消耗的变化量为纵轴，同时将能源消耗与生产总值的比值定义为第三坐标轴并画出，建立坐标系，并将6种情况进行标注，如图1所示。

图1中“”的含义是指报告期的数值与基期数值的增量；“EC”的含义是能源消耗；(EC/GDP)的含义是报告期与基期相比单位产值能耗的增量。在图1中，针对我国目前情况看，绝对“脱钩”和相对“脱钩”是比较理想状态；扩张性“复钩”、绝对“复钩”和相对“复钩”是不可取状态；衰退“脱钩”是可允许状态。若将图1中的数量关系利用表格形式说明，则类型划分更加明确。见表1。

三、各区域经济增长与能源消耗之间关系的研究

以下主要以各区域产业构成分析，以及“脱钩”“复钩”变动特征进一步分析。

(一)各区域产业结构与能源消耗之间的关系

1　东部地区产业结构与能源消耗之间的关系

众所周知，相比第一、三产业，第二产业是能耗大户，不同的产业结构也会对能源消耗量有很大的影响。在探讨各地区经济增长与能源消耗“脱钩”、“复钩”进程后，通过各地区三次产业构成与能源消耗总量(EC)指标，对各区域产业结构变化进行分析。

1996～2008年期间，东部地区第二产业始终占据主导地位，虽然在1995年至2001年有平稳下降的趋势，但2002年后逐步回升，2008年第二产业比重达51.65％。以1995年价格计算的第一产业产值在2008年为9034亿元，是1995年的1.92倍，但其所占比重明显下降，由1995年的15.78％降至2008年的6.84％。第三产业总体变动趋势与第二产业相反，自1995年至2002年第三产业所占比重稳步增长，随后有所回落，稳定在41％左右。数据同时显示，伴随着前7年的第二产业降、第三产业升的产业调整过程，虽然东部GDP增长明显，但能源消耗总量并没有剧烈变化，说明前几年的产业结构调整并没造成能源消耗的变化，但伴随经济增长高能耗的第二产业所占比重的提升，造成能源消耗大幅增长，在2003年至2005年甚至出现经济与能耗呈“复钩”状态。

2　冻北地区产业结构与能源消耗之间的关系

1995～2008年，东北地区呈现第二产业主导地位不断强化，第三产业所占比重波动上升，第一产业有所下降的趋势。在这14年间，第二产业所占比重由最初的49.20％升至53.00％，保持并强化了在经济中的主导地位。第三产业比重变化呈倒“u”型，由1995年的32.77％升至2002年的39.64％，其后稳步下降至2008年的35.27％。而能源消耗总量，在1995～2001年期间变动较小，但自2002年起，随着第二产业比重的提升增幅较大，平均每年增加2702万吨标准煤，最终增至37171万吨标准煤。

3　中部地区产业结构与能源消耗之间的关系

1995年，中部地区三次产业间虽有一定差别但并不巨大，随着经济的发展，第一产业地位不断削弱，下降趋势

明显，最终降至14.60％。第二产业则被提升至主导地位，虽2002年前变化并不明显，但其后以平均每年1.58个百分点增长，2008年比重达到50.95％。第三产业比重在2003年以前增势明显，2003年所占比重最高为39.49％，其后明显下降，2008年降至34.45％。能源消耗总量在初期变动较小，但2002年后增幅明显，主要伴随着与第二产业比重的同步变化。

4　西部地区产业结构与能源消耗之间的关系

西部经过14年的发展，最终拉大了三次产业间的差距，树立了第二产业的主导地位，稳定了第三产业地位，削弱了第一产业所占比重。能源消耗总量同样反映出对第二产业在地区生产总值中所占比重的敏感。在2002年前，能源消耗总量并没有很明显的变动，但随着2003年后第二产业比重的稳步小幅直线上升，能源消耗总量直线上升，2008年升至8119375-吨标准煤，为2002年38037万吨标准煤的2.13倍。

(二)各区域经济增长与能源消耗之间“脱钩”“复钩”测度

根据图1构建的评价模型，对我国各区域经济增长与能源消耗之间“脱钩”“复钩”问题分析时，利用可比价(按1995年价格计算)GDP、能源消耗总量(EC)及能耗强度(EC/GDP)3个指标，分别计算其环比增长速度，分析1996～2008年我国经济增长与能源消耗关系的“脱钩”“复钩”进程。

1　东部经济增长与能源消耗的“脱钩”

“复钩”测度

1995～2008年期间，由于东部区域生产总值的环比增速均大于0，13个年份中有8个年份表现为相对“脱钩”。经济增速快于能源消耗量增长发展态势较为理想。

2　东北经济增长与能源消耗的“脱钩”“复钩”测度

1995～2008年期间东北地区(EC/GDP)指标除2004年以外其余各年均呈现“脱钩”态势。其中1998年和2001年为绝对“脱钩”，其他年份(除了2004年)呈现相对“脱钩”。但也应注意到东北在能源利用效率上的基础薄弱，使得其在13年间降耗表现在4个区域中较为突出，但仍有一定改进空间。

3　中部经济增长与能源消耗的“脱钩”“复钩”测度

中部地区变动较大，在1999年以前主要为绝对“脱钩”态势，2000年至2002年为相对“脱钩”，随后出现“复钩”，进入2005年后，又达到相对“脱钩”状态。主要是由于1999～2004年间能耗增速上升较快所致。在能源利用上，1995年中部地区万元GDP能耗已达2.88吨标准煤/万元，在2008年虽降至1.62吨标准煤/75元，但同样有一定降低空间。

4　西部经济增长与能源消耗的“脱钩”“复钩”测度

西部地区在2002年以前以相对“脱钩”状态为主，2000年曾达到了绝对“脱钩”状态，但随后出现了能源消耗总量大幅增加的情况，2003年和2004年能耗增速甚至达20％左右，呈扩张性“复钩”状态。近3年，在经济高速发展的同时，能源消耗总量增幅逐步下降，呈相对“脱钩”。经历了“脱钩”、“复钩”再“脱钩”，2008年西部的万元GDP能耗为2.00吨标准煤/万元，远高于同年其他区域能耗水平。不难看出，在保证经济增长的同时，西部降低能源消耗的潜力巨大。

四、综合分析

第7篇：能源消耗分析范文

中图分类号：f014 文献标识码：a

内容摘要：本文选择能源消耗强度和污染排放强度这两个指标来代表生态效益，并分别应用直接因素分解法和divisia因素分解法来测算我国2002-2007年期间产业结构变动对能源消耗强度和污染排放强度的贡献度。结果发现，这期间我国产业结构变动对能源消耗强度和污染排放强度具有负效应。因此，通过调整产业结构来提升生态效益还具有较大的努力空间。

关键词：产业结构 能源消耗强度 污染排放强度 生态效益

问题的提出

产业结构调整一般被认为是在经济增长过程中，产业各部门之间生产要素的重新配置，以及各部门的产值比重发生变化的过程。产业结构对经济增长的重要贡献已经反复被经济学家们论证（grossman and helpman，1991；lucas，1993；干春晖、郑若谷，2009，2010；张军等，2009）。但是随着20世纪70年代以来能源危机和环境灾害频发，人们逐渐意识到能源和环境问题对经济发展的重要性。传统经济发展模式受到严峻考验，经济效益不再是衡量产业结构变动是否合理的唯一标准。因此，本文从产业内部更细分的行业来综合分析中国产业结构变动与能源消耗强度、污染排放强度的关系，并以此评价其对生态效益产生的影响。

产业结构与能源消耗强度的关系

2010年，我国经济总量已经超过日本，位列世界第二，成为名符其实的经济大国，但能耗强度却依然较高。技术水平和产业结构变动是影响能源消耗强度的两个重要因素，han，xiaoli（1994）与kydes（1999）的研究表明能源消耗强度下降是技术进步和产业结构调整综合作用的结果。

（一）直接因素分解法

直接因素分解方法能比较清晰地反映国民经济产业系统中各部门之间的投入和产出关系，vicent alcantata，rosa duarte（2004）曾采用该方法对欧盟各国各部门能源强度变动的主要因素进行分析。本文借鉴这种方法，对我国2002-2007年间的能源强度变动的技术因素和产业结构变动效应进行分解分析。

能源消耗强度指每单位的国内生产总值的能源消耗量，是衡量一个国家或区域能源综合利用效率的相对指标，可以由以下公式来计算得出：

（1）

在（1）式中，e为能源消耗强度，ai为增加值结构系数，即i产业增加值在国内生产总值中所占的比重，各产业的比重之和为1，该系数组合体现了产业结构状况。zi为增加值能源消耗系数，即i产业每单位增加值的能源消耗量，此系数体现影响能源消耗的技术水平。

根据因素分析法的原理，能源消耗强度直接因素分解的公式如下：

（2）

上式中，系数zi和ai的上标“0”代表基期，“1”代表报告期，表示能源消耗强度系数。表示报告期产业结构一定时 ，各产业单位增加值能耗变化对能源消耗强度变动的影响；表示当基期各产业能源消耗强度一定时，产业结构变化对能源消耗强度变动的影响。以上两部分分别被认为是能源消耗强度的技术影响和结构影响。

（二）2002-2007年产业能源消耗强度变动的因素分解结果

自2002年开始，我国能源消耗总量曾一度迅速攀升，其增幅曾一度超过gdp增幅的20%。因此，分析2002年之后各产业能源消耗强度变动的因素分解具有一定的必要性。但是由于2010年的投入产出延长表出版的滞后性，因此本文使用2002年和2007年的投入产出表和《中国能源统计年鉴》中的相关数据进行测算。计算结果如表1所示。

（三）结果分析

从表1可知，我国2007年单位增加值能源消耗比2002年降低了16.12%。其中生产过程中技术水平的提高，使得单位增加值能耗下降26.82%，而产业结构变动导致单位增加值能耗提高了14.62%。因此，不管是从分行业还是整个国民经济角度看，产业结构调整都部分地抵消了技术进步对节能的贡献。

产业结构与污染排放强度的关系

有研究指出，中国已于2007年超过美国成为全世界最大的co2排放国，且远远超过印度、日本和德国等经济强国（王峰等，2010）。2009年，我国so2排放总量达到2214.4万吨，也已位居世界第一。尽管“十一五”期间对于主要污染物的排放有了严格的监测和管理，部分环境质量有所好转，但是环境总体形势依然十分严峻。

环境恶化的主要原因之一就是对能源的使用，茹塞尔·派蒂松（1983）曾将能源的生产和消耗对环境造成的影响称为“人类世界

临的五大威胁之一”。据统计，大气污染物中87%的so2、67%的nox、79%的烟尘和71%的co都是来自于煤炭的燃烧。

（一）环境污染的divisia因素分解法

学者们已经论证了能源消耗与环境污染的密切联系，因此，对污染排放强度的影响因素分解中，必然要纳入能源消耗的因素。由于增加了一个因素，就不能沿用上文的直接因素分解法，本文选择ang等人在1998年提出的对数均值divisia 指数完全分解法来研究环境质量与能源、结构之间的关联关系。该方法能够对研究对象进行完全因素分解，不产生任何不可说明的残差项，并且计算相对简便，解释客观合理，已被研究者大量使用。

为了延续之前的研究，本文选择23个工业部门作为研究对象。令y、g、gi、e代表工业增加值、废气排放总量、废气排放强度、能源消耗，i表示23个工业行业，yi、gi、ei分别第i个工业行业的工业增加值、废气排放量和能源消耗量。egi代表第i个行业的废气排放系数（即每单位能源消耗所带来的废气排放），eii代表第i个行业能源排放强度（即该该行业每单位工业增加值的能源消耗总量），ai代表产业结构（该行业的增加值占全行业工业增加值的份额）。则废气排放总量的基本公式为：

（3）

工业全行业的废气排放强度可以等价表示为：

（4） 按照lmdi方法，工业全行业废气排放强度环比指数可以分解为如下三个影响因子项：

rgi=git/git-1=rgieg*rgiei*rgia

（5）

其中，t和t-1表示相邻两期，rgi表示废气排放强度发展指数，rgieg、rgiei、rgia则是分解出来的三个因子：废气排放系数指数、能源强度指数、产业结构指数。

（二）2002-2007年产业污染排放强度的因素分解结果

延续上节的计算，本文对废气排放强度因素分解的时间跨度选择2002-2007年，通过计算整理得到中国废气排放divisia因素分解分析的基础数据。废气排放系数、能源消耗强度和产业结构这三个因素对废气排放强度的因素分解结果见表2。

（三）结果分析

从结果中可见，2007年工业废气排放强度是2002年的48.89%，即2002年每单位工业增加值的废气排放量是2007年的2.05倍。可见，这5年期间，工业部门的废气强度有了明显降低。从因素分解的结果看，废气排放系数指数和能源消耗强度指数均小于1，即废气排放系数与能源消耗强度对工业废气排放强度的下降起到了积极作用。其中，2007年废气排放系数，即每单位工业能源消耗的工业废气排放总量比5年前下降了近0.35%，是2002年的65.15%，这说明工业部门在能源使用过程中开始逐步重视环境保护，提高能源的减排能力；2007年工业部门能源消耗强度，即每单位工业部门增加值所消耗的能源总量是2002年的70.74%，下降了近30%。与上节结果相比，工业部门的能源消耗强度比全行业的能源消耗强度下降得更多，这是工业部门能源使用效率和工业结构变动共同作用的结果。由上节的结果可推测，能源使用过程中工艺技术的改进对实现2002-2007年间工业部门能源消耗强度下降起到了主要作用。

结论

从总量上看，我国是能源消耗大国和污染排放大国，这与我国工业化阶段高投入、高消耗的粗放型经济发展方式有关。产业结构作为经济发展方式转变的重要途径，必须遵循其转变的方向，即实现经济效益与生态效益的统一。因此研究产业结构变动对生态效益的关系具有重要的现实意义。本文分别用直接因素分解法和divisia指数完全分解法对能源消耗强度和工业部门废气排放强度进行结构分解，并测算产业结构变动等因素对它们的贡献度。结果显示，在2002-2007年期间能源消耗强度的降低主要依赖技术进步因素，工业部门废气排放强度的降低则主要依赖能源消耗强度和废气排放系数的降低。这期间产业结构变动对能源消耗强度和废气排放强度都呈现负效应。由此可知，这一阶段产业结构的变动不利于我国生态效益的实现。换句话说，通过调整产业结构来提升生态效益还具有较大的努力空间。

参考文献：

1.grossman，gm.，helpman，e.innovation and growth in the global economy[m].mit press，cambridge，usa，1991

2.robert e.lucas，jr.making a miracle[j].econometrica，1993（5）

3.干春晖，郑若谷.改革开放以来产业结构演进与生产率增长研究[j].中国工业经济，2009（2）

4.郑若谷，干春晖，余典范.转型期中国经济增长的产业

结构和制度效应—基于一个随机前沿模型的研究[j].中国工业经济，2010（2）

5.张军，陈诗一，gary h.jefferson.结构调整与中国工业增长[j].经济研究，2009（7）

6.jorgenson，d.w.，kevin j.strioh.u.s.economic growth at the industry level[j].american economic review.may（paper and proceedings），2000（92）

7.han，xiaoli，lakshmanan t.k.structural changes and energy consumption in the japanese economy 1975-85： an input-output analysis[j].energy journal，1994，15（3）

8.kydes，andy s.energy intensity and carbon emission responses to technological change： the u.s.outlook[j].energy journal，1999，20（3）

9.alcantara vicent，rosa duarte.comparison of energy intensities in european union countries，results of a structural decomposition analysis[j].energy policy，2004，32（2）

10.王峰，吴丽华，杨超.中国经济发展中碳排放增长的驱动因素研究[j].经济研究，2010（2）

11.茹塞尔·派蒂松，张光华.人类世界面临的五大威胁[j].世界环境，1983（1）

12.ang b w，zhang f q，choi k h.factorizing changes in energy and environmental indicators through decomposition[j].energy，1998（6）

第8篇：能源消耗分析范文

低碳经济已经成为社会关注和实践的热门话题，在可持续发展的原则下，如何减少煤炭、石油等高碳能源消耗，降低温室气体排放，实现经济社会发展和环境保护的多赢。为此，中国政府在承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%的前提下，如何制订能源战略和能源政策，保证十二五规划中年均7%的经济增长目标实现，是一个非常值得探讨和研究的问题。综合国内外相关文献，大多数只是单纯的进行GDP（国内生产总值）和EC（能源消耗）脱钩关系的界定判断，采用变化量综合分析法、脱钩指数法、弹性分析法、基于完全分解技术的脱钩分析方法、IPAT模型法、描述统计分析法、计量分析法和差分回归系数法等方法中的一种或者多种进行脱钩关系判断分析；或者仅仅只是用传统的VAR法、协整检验、格兰杰检验等分析GDP和能源消耗之间的关系。而结合脱钩理论和脱钩关联因素实证分析的文章目前尚没有发现。本文将脱钩关系研究和脱钩关联因素的实证分析结合起来，在对我国经济增长与能源消费之间的相关性研究的基础上，深入分析影响GDP和EC脱钩关系的相关因素，进而验证经济增长与能源消耗的关系研究成果的正确性。

1经济增长与能源消耗脱钩关系研究

经济增长与能源消费脱钩主要是指当一个国家或地区在某一个阶段内的能源消费（能源总量或能源强度）的发展比经济发展（用GDP衡量）的速度缓慢，而这种趋势不是由于突发因素（如不可抗力或经济危机等）引起，而是一个国家或地区各种因素形成的一种综合反应。其中，能源强度是一国经济活动中能源消耗情况的指标，定义为国内生产总值和能源消耗量的比值，即GDP/EC（MielnikandGoldemberg,2000）。实际上，近年来发达国家的能源强度是逐步下降的，而我国能源消费强度的变化具有自身的规律性：GDP有显著的增长，能源消耗量亦平稳增长，能源强度基本保持平稳且有缓慢下降的趋势。事实上，1980~2010年我国能源强度年均下降约4%。英、美等发达国家能源强度是在工业化初期呈上升趋势，后期才逐步下降；而我国工业化水平刚进入中期阶段，能源强度却呈现持续下降趋势，即与发达国家相比，我国提前了工业化进程中能源强度下降的时间。相反，我国国内生产总值年均增长约15%，能源消耗总量增长约4.39倍。能源强度虽已下降，但能耗仍很大。能源使生产的投入更具有活力，推动生产的发展和经济规模的壮大，我国经济高速增长在很大程度上要归功于能源消耗量的增加，然而巨大能耗也增加了环境负担。

本文运用Velmas等发展的指数脱钩方法对经济增长与能源消费关系进行研究。其中，脱钩指数主要是通过定义一个脱钩指数组合（如g指数、e指数、r指数组合）来大致描述脱钩的状况。g指数是GDP的比率，g=(GDPT-GDPT-1)/GDPT；e指数是能源消耗量的比率，e=(ECT-ECT-1)/ECT；r指数是能源强度的比率，r=[(EC/GDP)T-(EC/GDP)T-1]/(EC/GDP)T。先计算出GDP和能源消耗量EC的差分比例，再进行对比。此方法简单易行，可以剔除经济增长指标与能源消耗量指标不同计量单位的影响，且三个指数的共同应用，能同时描述GDP、EC和能源强度的变化，从而更准确地衡量我国经济增长与能源消耗脱钩状况。根据经济发展幅度和能源消费的发展幅度大小，本文将能源消费和经济发展的脱钩情况关系分为六类:强脱钩、弱脱钩、强复钩、弱复钩、扩张性复钩、衰退性脱钩。如图1所示。此外，为了剔除GDP与能源消耗的单位及数量级不同，更好的分析经济增长与能源脱钩的关系，本文将能源与GDP数据进行无量纲化处量，以1978年为基期进行调整。研究结果表明：我国经济增长与能源消耗在大部分的年份里g>0，e>0，r<0，即均处在弱脱钩的水平。20世纪80年代后，随着中国经济的转型以及国家能源政策及管理模式的调整，中国能源消费与经济发展已呈现弱脱钩的状况，只是在某些时间段(1989、2003、2004年)出现能源消费总量增加、经济总量增长能源强度也增长的状况，即能源消费与经济发展呈现扩张性复钩，如图2所示。

2脱钩关联因素实证分析

影响能源消费与经济发展的脱钩的因素很多，本文选取具有代表性因素：能源强度（EI）、经济增长（GDP）、能源消耗（EC）、价格的变动（CPI）、从业人员（EMP），以1980-2010年的数据作为样本进行单位根检验、协整检验、误差修正、因果关系检验，以期进一步研究经济增长与能源消耗之间的关系。建立计量模型的前提是要求各个经济变量序列是平稳的时间序列。具体建模如下：

第一步：各个变量序列的平稳性检验(等价于单位根检验)。国内生产总值（GDP，亿元)、能源消耗量（EC，万吨标准煤)、就业水平（EMP，万人）、CPI（价格水平）、能源强度（EI为EC和GDP的比例）为研究的变量序列。样本数据选取为1980~2010年。具体结果如表1所示，各变量在10%水平上拒绝原假设，各变量是一阶单整的，满足进一步进行检验的前提条件，因而可以对各变量之间的协整关系进行检验。

第二步，变量之间的协整关系检验。变量序列间存在协整性的经济意义在于:对于若干个变量序列,虽然它们具有各自的长期波动规律,但如果它们是协整的,则意味着它们之间存在着一个长期稳定的比例关系。本文采用适合多变量之间的Johansen??Juselius协整检验方法。首先把滞后间隔设为11，Trace值显示在5%水平上有三个协整方程，但是Max-Eigen值则显示在5%水平上没有协整方程。因此我们对时间序列进行调整，将滞后间隔设定为12，得到结果如表2、3所示，此时Trace值显示在5%水平上有五个协整方程，Max-Eigen值也显示在5%水平上有五个协整方程。可得经济增长GDP与能源消耗量EC之间具有长期协整关系，脱钩关联因素CPI、EMP、EI与经济增长也具有长期协整关系，为此估计出经济增长与能源消耗脱钩相关因素的长期协整方程：

第三步，对时间序列建立误差修正模型（修正结果如表3），再进行短期因果关系检验。由表4可知在短期内lnGDP、lnEC、lnEI、lnEMP两两互不为格兰杰因果，而lnCPI是lnGDP、lnEC、lnEI、lnEMP的格兰杰原因。第四步,进一步对变量序列之间的格兰杰因果关系检验。协整检验论证了变量之间是否存在长期的均衡关系,但仍需进行因果关系检验。误差修正后进行因果检验，是因为差分去掉了变量之间的长期趋势，仅仅是短期的因果关系的检验。因此，采用Pairwise格兰杰因果检验再次对变量进行格兰杰因果关系检验。具体结果如表5所示。

第9篇：能源消耗分析范文

【关键词】能耗；评价体系；三层四面

一、前言

2016年国际原油价格在低位徘徊，石油行业应当做好长期应对寒冬期的准备，冷静面对低油价带来的行业调整，充分挖掘自身优势实现稳健发展。

为了降低施工作业过程中的能源消耗，油田井下作业系统积极探索和创新能源消耗管理，建立了一套适合作业施工特点的能源消耗评价管理体系，实现了能源的合理利用及效益的最大化。

二、能源消耗现状

能耗成本在作业系统总成本中约占10%，压缩能耗成本，对降低作业总成本，增强应对经营风险的能力具有重要意义。2015年作业处消耗柴油7800吨，汽油700吨，年消耗能源折合标准煤约12000吨，万元产值能耗约249千克标煤。由于井下作业工程施工市场，进入门槛不高，竞争一直较为激烈。为了在竞争中取得主动地位，必须在降本增效上做文章，在压缩能耗成本上下功夫。

三、能源消耗评价管理体系的提出

能源消耗评价体系是以井下作业工作特点和能耗性质为基础建立起来的一套精细化能源消耗管理体系，该体系的建立和实施，有利于推进节约型企业和循环经济发展，提高能源利用率。

能源消耗评价体系的核心是制定能源消耗标准和能源消耗单元的分层次评价考核制度。主要内容包括“三层四面”。三层：第一层对各个工程部的能源评价考核；第二层对各个基层作业队的能源评价考核；第三层对能耗设备的能源评价考核。四面：一是对于作业工期短的小修作业队采用标准井次单耗的评价方式。小修作业队伍在工作量核算的时候采用的是标准井次，该标准井次的核算在石油石化行业已有一套标准的核算体系，这使得核算能源单耗具有科学性和可操作性；二是对于工期长、技术含量高的作业队伍以及辅助工作队采用万元产值单耗的评价方式。主要包括大修队、试油队、压裂酸化队等。这些工程队伍由于其工作性质，工期长，工艺复杂等，用万元产值单耗能相对科学的评价能耗的真实情况；三是对于工程运输车辆采用百公里耗油的评价方式。主要的耗能设备就是车辆，采用百公里耗油将能科学的反映能耗的实际情况；四是对于工程车台上设备及作业配套设备采用工时单耗评价方式。工程车辆台上部分设备及作业配套设备只有在工作的时候才会消耗能源，因此工作工时单耗能有效的反映该设备的能耗情况。

四、能源消耗评价管理体系的建立与实施

能源消耗评价管理体系的本质以能源消耗的精细化管理为核心，以工作性质对工程队伍和能耗设备进行分类，同一类型的队伍和车辆采用相同的评价方式和评价标准，以此来科学的评价能耗情况，实现能耗的精细化管理。

1.分析能源构成情况

为准确摸清能耗状况及构成，确定节能工作重点，我们重点分析能源消耗构成及明细：油料消耗占综合能源消耗的94.2%，电、水、天然气占5.8%。油料主要用于车辆和设备消耗；水电天然气主要用于办公、生活消耗。将油料能耗作为重点全面控制，其他能耗列为正常控制。分析油料消耗构成可以看出：配套设备、运输车辆和特种设备的油料消耗占到了整个油料消耗的98%。因此评价管理的重点是针对这3个方面的能源消耗。

2.建立能源消耗评价管理体系执行考核体系

（1）小修队伍采用标准井次能耗（升/标准井次）

每个作业队建立一套完整的能耗指标记录资料。每日的加油量由成本员记录加油记录表。每月月底各队成本员将该队的油料用量和核算的作业标准报能源管理部，统一折算标准井次单耗。

（2）大修队、试油队、特车队等采用万元产值能耗（升/万元产值）

大修队、试油队、特车队等队伍采用了万元产值能耗的评价方法。修井工序加油记录表可以清楚的记录油料的发生情况，每个队伍每日的加油量都会由各队的成本员收集统计。每月20日成本员将该队的油料用量和核算的作业标准报节能管理部门，统一折算成万元产值单耗。对大修队、试油队、特车队这几类队伍进行了分别评价排序。

（3）运输车辆采用百公里耗油（升/百公里）

制定合理的车辆评价考核标准，按照车型的不同，季节的不同进行分别的能耗考核评价。对每台车的消耗数据进行实际测定，实施精细化单车计量能耗管理的最终目的就是要把管理措施落实到具体的车和人。

（4）特种车辆台上及能耗设备采用工时单耗（升/工时）

特种车辆台上及能耗设备部分在工作时才消耗能源。台上设备耗油与季节和设备年限有很大关系，因此，把设备根据型号、年限、季节不同进行细化分类进行评价。

五、实施效果

1.全员节能意识得到了强化

经过一年来的工作，由于宣传到位，制度不断完善，在管理中严格执行了节能考核评价体系中的各项制度，营造了良好的全员节能降耗氛围。

2.完善配套制度和管理网络

为了配合节能评价体系的建立和实施，完善了处-工程部-工程队-个人四级管理体系，并专门制定了相应的配套管理制度和措施：《井下作业系统能耗指标考核评价体系》《井下作业系统能源消耗评价管理细则》等；同时，定期召开能源消耗分析会，确保了节能管理水平的稳步提高和持续改进。

面对当前寒冬期的严峻形势，系统上下必须树立“向管理要效益”的理念；转变思想、革新技术、管理创新是应对“寒冬期”的必由之路。通过实施能源消耗评价体系，使油田井下作业系统的降耗工作更上一个新水平。