第一章 绪论

第一节 研究背景

一 现实背景

众所周知，一个社会的进步程度和人类对能源的依赖程度是正相关的关系。能源是一个国家经济增长的重要条件之一。能源与经济增长之间存在着十分紧密的联系，一方面，经济增长对能源需求存在着一定的依赖性；而另一方面，能源作为经济增长的促进因素的同时也会对经济增长形成制约。这主要是因为能源的稀缺性和能源的利用会引起二氧化碳排放，进而给生态环境带来负面效应，影响各国经济可持续发展。因此，厘清经济增长与能源消费之间的关系，对世界各国经济的持续发展具有重大意义。20世纪以来，全球范围内爆发了三次石油危机，即1973年第一次石油危机、1978年第二次石油危机以及1990年第三次石油危机，三次石油危机都对世界经济造成了一定的影响和冲击。此外，世界各国从1992年9月巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议上制定的《联合国气候变化框架公约》开始，到2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开的“哥本哈根世界气候大会”为止，都一直关注能源消费、经济增长与节能减排等问题。因为能源是经济增长的投入要素，在推动经济增长同时，也会产生大量的二氧化碳并对生态环境造成破坏。同时自2007年8月开始出现的经济危机，对世界各国的经济均有一定的影响，能源领域在世界各国经济发展中的基础性地位也遭受到了冲击。因此，需要各国政府协调好能源消费与经济增长之间的关系。

我国在2009年已经成为世界第二大经济实体、第一大二氧化碳排放国、第二大能源消费国以及煤炭消费第一大国。国内生产总值（GDP）从1953年的824.2亿元上升为2013年的568845.21亿元。尤其根据胡鞍钢（2008）的研究发现：我国GDP在1978—2007年的29年间增长了14.93倍，年均增长速度约为9.77%，创造了“中国奇迹”。但与此同时我国也付出了巨大的能源代价。我国的能源消费量已经从1953年的5411万吨标准煤，增加到2013年的375000万吨标准煤，其中煤炭消费总量为247500万吨标准煤（占能源消费总量66%）、石油消费总量为69000万吨标准煤（占能源消费总量18.4%）、天然气消费总量为21750万吨标准煤（占能源消费总量5.8%）、水电、核电、风电消费总量为36750万吨标准煤（占能源消费总量9.8%）。而从2010年起，我国已经成为世界能源消费第一大国。我国从2001年到2013年能源消费年均增加1.9亿标准煤，年均增速高达8%，占全球能源消费的比重从21世纪初不足11%增加到22%，尤其在2002—2012年，我国能源消费量占世界总增量的58%。同时，根据英国石油公司（BP）数据显示，2010年中国以20.3%的能源需求高于美国的19%成为能源消耗第一大国，较2009年相比上升了11.2%。中国的煤炭消耗量以48%高居榜首。2009年中国煤炭和石油的对外依存度均超过了50%的国际警戒线。可见，伴随着中国经济的高速增长，能源消耗量也在持续增长。

除了能源消费，城市化也与一国的经济发展密切相关。随着经济的迅速增长，我国的城市化水平也稳步推进，从1953年的13.31%上升到2013年的53.73%，城市化已进入加速发展的中期阶段。同时，城市化还与能源消费密切相关。但城市化进程对能源消费到底具有何种影响效应呢？未来一段时期我国城市化仍将快速推进，而能源消费问题将比较突出，在这种背景下来分析城市化水平与能源消费的动态关系，建立以能源节约为主导的城市化发展模式，对促进城市化进程与能源消费的协调发展具有重要意义。目前，学术界对城市化与能源消费、能源消费与经济增长、城市化与经济增长的研究由于采用的计量方法和数据时段及其研究对象不同，研究结论有差异甚至有些结论之间是相互矛盾的。因此，为了揭示它们之间复杂而真实的关系，需要从非线性视角进行系统而深入的分析。

（一）随着经济总量的增加，能源消费量迅速上升

2013年我国GDP达到了568845.21亿元，同时期能源消费总量也达到了375000万吨标准煤，比1978年的57144万吨标准煤高出了317856万吨标准煤。图1-1显示，随着我国经济总量的增加，能源消费量迅速上升，但是1992年前后我国出现了能源供需矛盾。在1992年之前，中国能源生产总量大于能源消费总量，但是从1992年后则一直是能源消费总量大于能源生产总量，能源供需之间开始出现矛盾。《BP世界能源统计年鉴（2014）》的相关数据表明：我国2013年能源进口在GDP中所占比重几乎是2003年的3倍。《BP2030世界能源展望》还预测：到2030年，中国与印度将分别成为世界上最大和第三大经济体以及能源消费国，两国的人口、GDP和能源需求总和将占全球总量的35%。同时快速的经济发展意味着工业化、城市化和机动化。未来20年全球煤炭需求净增长将全部来自中国和印度，全球94%的石油需求净增长、30%的天然气需求净增长，以及48%的非化石燃料需求净增长都将来自中印两国。《BP2030世界能源展望》还指出：中国更高的能源需求将会导致2030年的全球煤炭、石油以及天然气需求分别提高32%、8%和2%，并使全球二氧化碳排放量增加18%。这就给我国的能源生产与供应能力带来了一定的挑战。

中国、美国和俄罗斯是当今世界的三大能源消费国与生产国。俄罗斯是世界上最大的化石燃料出口国，而日本、美国及中国则分别是第一、第二和第三大进口国。2013年，中美两国的能源消费增长之和占全球增长的72.52%。《BP2035世界能源展望》预测：2012—2035年，全球煤炭消费年均增长1.1%。非经合组织的煤炭消费继续增长（年均1.6%），抵消了经合组织的下滑（年均-0.9%）。到2035年，中国和印度将共同贡献87%的全球煤炭消费增长。2035年中国在全球消费中占52%，仍将是最大的煤炭消费国，而印度（13%）将在2024年超过美国，位居第二。经合组织的比重将从2012年的28%降至2035年的18%。根据国际能源署（International Energy Agency, IEA）的预测，我国石油进口依存度2020年以后将超过60%，而在2030年前将超过70%。《BP2030世界能源展望》指出：中国的天然气消费将以年均7.6%的速度迅速增长，2030年的消费量将达到460亿立方英尺/日，相当于欧盟2010年的天然气消费水平。中国在全球天然气需求增长中占23%的份额。天然气在中国一次能源消费中所占的份额将从2013年的5.8%增加到9.5%。

通过图1-2可以发现：我国煤净进口量2009年就达到了60.80百万吨标准油，已经开始成为煤炭的净进口国，2011年的净进口量上升为82.58百万吨标准油，而美国还没有出现煤炭的净进口情况。同时，我国1992年就已经成为石油净进口国，2007年我国的石油进口依存度高达46%,2008年我国石油净进口量在国内油品消费量中的比重接近52%，而到了2011年我国石油净进口量，虽然比美国的465.69百万吨标准油少，但也达到了275.30百万吨标准油（见图1-3）。2013年我国的天然气消费增长10.8%，达到了153亿立方米，居世界首位。虽然中国的天然气生产实现全球第二大增量，增加了9.5%，达到了99亿立方米，但仍有巨大的缺口需要通过增加进口予以解决。这一缺口主要是通过进口液化天然气（增长22.9%）以及管道天然气（增长28.0%）来填补。

1985年我国能源消费量只占世界能源消费总量的7.5%，但从1993年开始，我国已经成为世界第二大能源消费国，占世界能源消费总量的10%，仅次于美国。我国终端能源消费量在2010年和2011年分别达到了1512.22百万吨标准油和1634.71百万吨标准油，分别占世界终端能源消费量的17.43%、18.33%。同时能源自给率2011年我国只有0.89，也低于世界1.01的平均水平。2011年我国人均能源供应量只有2.03吨标准油/人，虽然高于世界平均水平，但是远远低于美国的7.02吨标准油/人（见表1-1）。由此可见，随着我国经济发展，能源需求会加大，但是能源供给不足问题将会比较突出。

（二）随着城市化的稳步推进增加，能源消费也会增加

国家新型城镇化规划（2014—2020年）显示：改革开放以来，伴随着工业化进程的加速，我国城市化经历了一个起点低、速度快的发展过程。1978—2013年，城镇常住人口从1.7亿人增加到7.3亿人，城市化率从17.9%提升到53.7%，年均提高1.02个百分点。京津冀、长江三角洲、珠江三角洲三大城市群，以2.8%的国土面积集聚了18%的人口，创造了36%的国内生产总值，成为带动我国经济快速增长和参与国际经济合作与竞争的主要平台。但是，2013年我国常住人口城市化率为53.7%，户籍人口城市化率只有36%左右，不仅远低于发达国家80%的平均水平，也低于人均收入与我国相近的发展中国家60%的平均水平，还有较大的发展空间。

众所周知，1953年我国城市化率只有13.31%，而到了2010年城市化率上升到49.95%，农村人口和城市人口基本相当，城市化进程处于加速发展期。2013年城市化率更是上升到了53.73%。随着我国城市化率的提高，同时期能源消费也从1953年的5411万吨标准煤增加到了2013年的375000万吨标准煤（见图1-4）。因为在城市化加速阶段，经济发展对工业特别是资源型工业的依赖要高于城市化初级阶段，这会增加能源消费量。所以，城市化进程的推进所带来的生产和生活方式的改变将会导致总体能源消费水平的上升。

我国能源资源的结构特点为“富煤、贫油、少气”，人均石油与天然气资源仅有世界人均量的11%和4%，但我国在城市化过程中，能源消费需求快速增长。根据相关统计，最近几年我国每年约有1800万农村居民成为城镇居民，按照当前的城市化趋势，我国2050年城市化率将达到75%左右，那时候就有3亿多农民市民化。可见，城市化的稳步推进，必然产生大量的新增能源需求。《BP2030世界能源展望》指出：2010年到2030年，中国的千人汽车保有量将从约50辆增加到140辆（年均增长5.7%）。《BP2035世界能源展望》还预测：2035年，中国的液体燃料消费需求将增长800万桶/日，达到1800万桶/日，在2029年超过美国（美国在展望期内的需求将减少270万桶/日，降至1580万桶/日）。可见，随着我国人均GDP的提高以及农民市民化进程的加快，居民对交通运输业的服务需求也将继续增加，这将对液体燃料产生更高的需求。因为我国的交通行业的石油消费占每年石油消费的40%以上。

二 理论背景

城市化、能源消费与经济增长之间的关系一直是经济领域学者研究的热门主题。许多理论虽然探讨了变量之间的关系，但国内外研究由于研究角度、计量方法、研究对象、研究时段、数据选择、解释变量多少、控制变量选取等的不同，加之有些研究直接采用原始数据，未能对数据进行指数调整，这些因素均会导致研究结论的差异，甚至互相矛盾，所以说对城市化与能源消费、能源消费与经济增长、城市化与经济增长以及城市化、能源消费与经济增长之间的关系仍有许多尚待进一步研究的问题。

（1）经济增长与能源消费之间的关系一直是经济领域学者研究的热门主题。国内外学者运用不同计量方法研究不同国别（或地区）和不同时段的研究结果可以归纳为单向因果关系、双向因果关系和无因果关系。即：①有的学者发现能源消费为经济增长的格兰杰原因。如果能源消费是经济增长的原因，那么经济发展具有较强的“能源依赖”、“能源高耗”等特征，能源供应紧张将成为制约中国经济增长的“瓶颈”，即能源短缺将阻碍经济增长。或者说，这个结论就为经济增长理论提供了理论依据。经济增长理论的观点是：能源在工业化过程中具有不可替代的重要作用，其应该与资本、劳动一样，成为经济增长的必要因素。②有的学者发现只是存在从经济增长到能源消费的格兰杰原因。如果经济增长是能源消费增长的原因，那么这意味着经济增长对能源的依赖性不强，实行能源储备政策将对经济影响效果不大。或者说，这个结论就会支持保守假说，也就是说一国的经济增长不依赖于能源消费，能源保守政策对经济增长的冲击很小。③有的学者发现能源消费与经济增长之间是双向格兰杰因果关系。说明了该研究结论支持反馈假说。④有的学者发现能源消费与经济增长之间不存在格兰杰因果关系。如果能源消费和经济增长之间不存在任何方向的因果关系，即节能政策不能影响经济增长。或者说，该研究结论支持中性假说。中性假说认为能源在经济增长中的作用是中性的，能源因素并不是拉动经济增长的必要因素。可见，虽然大量的研究探讨了能源消费与经济增长之间的关系，但是目前还没有达成一致的结论，需要采用新的计量方法对这一问题进行深入研究。

（2）现有研究大多数均是在双变量的分析框架下，单独研究了能源消费与经济增长或城市化与能源消费或者城市化与经济增长之间的关系，而没有对城市化、能源消费与经济增长之间的关系采用非线性技术在一个统一的分析框架下进行，这就构成了本书的研究起点。