总　序

当青岛科技大学雷仲敏教授主编的　《能源科学与管理论丛》　这样

一套巨著摆在我面前时，　我只能当学生了。　虽然花了不少时间阅读，

但感觉还是没有学透。

首先，　作者们三年耕耘的认真治学态度和　《论丛》　涉猎内容的广

度与深度均令我十分感动。　其次，　这套　《论丛》　有一个视野广阔的顶

层设计，　从已读到的　《能源系统工程学》　《能源工程学》　《能源经济

学》　《能源环境学》　《能源政策学》　《能源管理学》　和　《能源法学》　等，

便可看到其内容的丰富和重要的参考价值。

能源是一个应用领域，　也是一个综合性交叉学科。　它既涉及科

学、　技术、　工程与产业实践，　又横跨自然科学、　社会科学与哲学，　并

深度交叉于经济学、　管理学、　环境学、　政策学与法学等各个方面。　科

学地规划和把握能源的发展，　这些方面的知识真是一样都不能少。

在世界各国面临的能源问题中，　恐怕中国的能源问题是最复杂、

最费思索的。　我们既面对着全球能源向绿色、　低碳、　高效转型的共同

机遇，　又需直面中国能源结构的高碳天然禀赋、　资源环境制约、　气候

容量有限等严峻挑战。　中国的能源工作者有责任深入研究我国能源问

题的各个方面，　推动能源革命、　重塑能源发展路径、　建设创新中国，

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能源经济学

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实现中国的可持续发展。　这条中国特色新型道路的创新将是中国对人

类做出的最重要贡献。　从这个意义上说，　这套丛书作为宝贵的教材，

对各行各业均是十分有益的参考书。

是为序。

2016　年元月　6　日

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低碳时代能源科学研究的若干思考

（论丛前言）

人类社会发展的历史表明，　人类关于社会与自然发展的科学认识，　都是建

立在特定历史时期人类关于自身与可感知的自然世界水平之上的。　人类对其生

存所依附生态环境的认识水平、　价值观念、　道德伦理等，　必然会对包括能源科

学在内的科学理论产生深远而又广泛的影响。　当前，　以全球碳失衡为主要标志

而引发的低碳研究热潮，　必将引发一系列新的产业革命，　并进而有可能推动能

源科学研究的历史性变革。

一、　碳失衡与当代能源科学研究的历史使命

自人类社会诞生以来，　人类的社会生产和生活方式大体经历了狩猎、　农耕、

前工业社会、　后工业社会等四个阶段，　目前正在向信息化社会过渡。　在不同的

经济发展阶段，　人类社会面临的困难和矛盾也各不相同，　因而能源科学研究也

有其所不相同的历史任务。　从不同时代人类社会经济增长的主要制约因素看，

人类先后经历了体能约束和资源约束，　目前正面临着以全球碳失衡为主要标志

的生态约束挑战；　从人类与自然生态的关系看，　在不同社会生产生活方式下，

人类对自然生态的扰动程度和扰动模式也不尽相同，　并相应建立起与自然生态

所不相同的关系，　即由被动接受型、　盲目破坏型到协调共存型。

在狩猎生活方式下，　人类的生存是建立在大自然形成的自然生物环链基础

之上的，　人类对自然生态没有选择的余地，　只能被动地接受大自然的恩赐。　人

类作为自然界的一个物种，　其活动能力、　活动范围还十分有限，　特别是工具的

使用还十分简陋，　人类所面临的主要任务是如何克服体能的不足，　在现实自然

条件下，　实现自身的生存发展。　因此，　对自然生态几乎没有任何扰动。

在农耕生活方式下，　人类为了满足自身日益增长的需求，　开始以耕作的方

式对自然界的土地资源施加人类的影响，　以种植、　养殖的方式开始对自然物种

进行选择，　形成了以人类为中心的对自然界生物群进行选择淘汰的过程，　优选

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能源经济学

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并扩大了在既定生产生活方式下对人类社会生活有用的生物物种，　而尽力淘汰

或消灭对人类有害的物种。　人类社会所面临的主要任务是如何扩展自身的活动

空间，　开拓更多的可赖以生存的土地。　但此时，　人类的社会生产活动仍停留在

以自然界可再生资源为劳动对象的阶段，　社会生产活动的规模较小且相对稳

定。

18　世纪发端于英国的产业革命，　使人类社会的生产和生活方式发生了第一

次革命性变迁。　工业文明的诞生使人类开始步入前工业社会生活的新阶段。　以

能源变革为核心的现代科学技术由于极大地解放了人类的四肢，　完成了人类的

体能革命，　因而也大大拓展了人类的资源选择空间，　并进一步丰富了人类的社

会生活内容。　在现代科学技术的帮助下，　人类不仅开始对自然界的各种不可再

生矿产资源进行了史无前例的大规模开发，　而且对各类生物资源也进行了掠夺

性的利用。

20　世纪　50　年代以来，　第三次技术革命的出现，　使人类社会的生产、　生活

方式开始了第三次大变迁。　航天技术使人类实现了对宇宙空间的探索，　自动化

技术使人类体能和智能得到进一步的解放，　机器体系不仅普遍地运用于各产业

的生产，　其在人们生活过程中的使用也日益普遍化，　煤、　石油、　天然气等不可

再生资源已成为人类特定生产和生活方式维系的战略资源。　人类占统治地位的

文化价值取向是对高品质生活的追求，　是消费较多数量且经过深度加工的产品，

而社会生产规模的急剧膨胀，　全球经济一体化格局的形成，　地球数十亿年所沉

积的化学物质在人类无节制的使用下，　其物质循环的生态平衡逐渐被打破，　人

类社会面临的全球性生态环境问题日益严重。

可见，　人类文明总是伴随着能源的变革而不断进步，　而人类文明的进步也

对能源变革提出新的更高水平的要求。　当前，　随着新一轮能源科技革命的快速

演进，　全球能源科技创新进入高度活跃期，　呈现多点突破、　加速应用、　影响深

远等特点。　而以资源枯竭和全球碳失衡为标志，　以绿色低碳为理念的生态文明

发展观必将引发新一轮产业革命，　并进而再一次推动人类生产生活方式的变革，

这无疑将对能源科学研究产生深远而广泛的影响。

二、　低碳时代经济发展表现出的新特点

当前，　尽管人们还难以看到以绿色低碳为核心价值的新经济体系的全貌，

对其认识和分析也仅仅停留在感性阶段，　还难以对其给予人类未来社会生活的

影响做出理性的科学判断。　然而，　它的出现无疑将会给我们传统的思维方式、

社会生活、　经济结构、　管理模式等带来巨大的震撼，　进而将会使人类社会的生

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低碳时代能源科学研究的若干思考

产、　生活方式发生更为深刻的第五次大变革。

（一）　低碳经济时代的基本特征

1.　主导产业的绿色化。　绿色化是以某个产业绿色化程度以及所提供的绿色

产品或服务的数量多少为标志的，　即当某一产业所提供的绿色产品和劳务形成

一定数量规模时，　可以认为是形成了绿色产业。　绿色产品分为绿色用品和绿色

食品两大类。　绿色用品是指在使用过程中不产生或较少产生对环境或人有害的

废弃物的产品；　绿色食品是指无公害、　无污染的安全、　优质营养类食品的统称。

绿色企业就是采用绿色技术、　进行绿色管理、　生产绿色产品、　实行绿色包装、

通过绿色认证并获得绿色标志的企业。　只有生产过程和产品都符合绿色标准时，

企业才是绿色企业。

2.　资源利用的循环化。　资源循环利用是在不断提升物质重复利用水平的基

础上实现发展经济的目的的。　与传统工业社会的经济单向流动的线性经济，　即

“资源→产品→废弃物”　相比，　循环经济的增长模式是发展路径和模式的根本变

革。　循环经济通过生产、　流通和消费等过程中的减量化、　再利用、　资源化活动，

实现资源节约和保护环境，　最终达到以较小发展成本获取较大的经济效益、　社

会效益和环境效益的目标。

3.　消费选择的理性化。　随着消费者生态价值观的演变和经济生活的个性化，

经济活动的各方面主体行为在消费选择上更加理性，　绿色低碳的理念将贯彻于

设计、　生产、　流通、　消费等各个环节，　工业革命时代高耗能、　高污染的大批量、

标准化生产和销售模式，　将被极具理性思维的消费主体所主宰。

4.　市场主体的低碳化。　全球生态失衡所构造的低碳发展平台将成为社会经

济活动的重要舞台，　在这一舞台上，　人们将构建起一系列新的经济运行理念，

制定出新的游戏规则，　建立起与传统经济生活相对应的各类经济机构，　包括低

碳产品生产企业、　低碳服务组织，　甚至包括低碳政府，　从事包括低碳设计、　低

碳生产、　低碳交易、　低碳营销、　低碳消费等在内的一系列经济活动。　低碳经济

活动在整个社会生产和生活中所占的比重越来越大，　低碳行为所创造的社会财

富越来越多，　为人们开创出一个全新的经济世界。

5.　生态约束的全球化。　碳失衡所产生的全球性生态灾难使得生态影响呈现

出人人不能幸免的特征，　生态约束成为一种不受时间、　空间局限的全天候持续

影响。　随着人类发展空间的不断拓展，　未来还有可能将外空间联结为一个整体，

全球乃至外空间范围内的生态问题将会呈现，　生态影响把整个世界变成了“地

球村”，　生态影响越来越趋向薄平化、　网状化、　墨迹化、　立体化和跨代际化，　不

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能源经济学

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同区域空间的生态依存性将大大提高，　一个动态开放、　不断变化的生态经济命

运体将会应运而生。

6.　贸易规则的道德化。　随着生态约束的日益刚性化，　其对市场分工和全球

贸易格局必然产生多方面的影响，　世界经济发展的不平衡和利益的不一致将会

进一步被拉大。　因此，　有必要在全球低碳生态价值共识基础上形成具有普世价

值的生态道德贸易规范，　即要求企业在生产商品赚取利润的同时，　承担起全球

生态失衡的历史责任和社会责任。

（二）　低碳经济体系的基本规律

1.　交易原则不同。　传统经济是以物质所表现、　以商品为载体的能量交换型

经济，　自然界客观存在着的不可再生资源的有限性，　使其交易通行“物以稀为

贵”　的原则，　商品价格对供求变化的刚性较大，　资源匮乏是导致经济运行受阻

的根本原因。　低碳经济是以生态价值所表现、　以生态道德为载体的质量型经济，

人类全球生态保护意识的增强，　使其交易通行“碳耗越少，　价值越大”　的原则，

在这一原则下，　其商品价格可最大限度地接近严格反映生态价值供求关系变化

的市场价格，　买卖双方可实现互动协商、　互利双赢的结局。

2.　经济运行的表现形态不同。　传统经济运行表现出一定的周期性波动，　其

很难摆脱高增长、　高通胀的发展怪圈；　低碳经济则表现出一定的持续性，　在一

定程度上可实现“两高一低”　（高增长、　高就业、　低通胀）　的目标，　并使经济

运行的周期性波动幅度明显减缓。

3.　经济运行的规律不同。　低碳经济运行主要受三大规律所支配：　一是低碳

技术功能价格比法则，　此法则决定了低碳经济快速发展的动力根源；　二是全球

政府间合作机制及其各自公共政策的约束法则，　此法则决定了低碳市场的供需

数量；　三是全球经济活动中优劣势反差的马太效应法则，　低碳信息不对称使得

交易双方处于不平等的地位，　为信息优势者站在道德高地提供了操纵控制信息

弱势者的现实可能。

三、　低碳时代能源科学研究的新课题

建立在生态文明价值观基础之上的低碳经济时代的出现，　使建立在化石能

源开发利用基础之上的传统能源科学理论面临着一场新的革命。　尽管目前还难

以对低碳经济时代的能源科学理论框架进行勾画，　但至少可以从以下几方面提

出新的理论命题：

（一）　能源科学研究的基本使命——维护人与自然界碳生态系统的动态平衡

传统能源科学理论最基本的特征是关注人及其周围的物质世界，　是建立在

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低碳时代能源科学研究的若干思考

自然人能源需求保障这一最基本的命题之上的。　低碳研究则把目光转向人类及

其生存所需的碳生态世界，　将理性生态人及其生存所维系的碳动态平衡确定为

人类社会发展的基本经济问题。　以此为基点，　将人类对全球碳属性资源的开发

利用、　全球碳生态演变的基本规律、　不同主体的碳生态经济行为、　不同低碳干

预方式的生态经济绩效、　碳生态均衡的全球合作等问题，　作为能源科学理论研

究的基本使命。

（二）　能源科学研究的基本逻辑起点——人类与自然界碳生态系统共存的理

性生态人、　碳权公平与责任对等的前提假设

以这一前提为逻辑起点作为构建能源科学研究的理论基础。　以低碳价值为

核心的生态加权价值论，　即低碳价值及其产生的规律、　价值基本构成、　价值实

现途径及其评估等成为能源科学体系推演的基本逻辑。

（三）　能源科学研究的新领域——低碳生态伦理约束

在传统能源科学理论中，　科技要素被认为是价值中立的，　属于事实判断；

而在低碳研究理论中，　所有的生产要素均被赋予了生态学意义上的伦理道德属

性，　因而属于价值判断。　这便为能源科学理论研究开拓出新的领域，　使生态伦

理学在这一背景下获得新的成长空间。

（四）　能源经济研究的主要内容——低碳资源的横向优化配置与纵向可持续

均衡

由于全球自然生态基础、　经济社会发展水平和低碳资源控制等方面所存在

的严重不对称，　再加上不同国家体制、　文化背景、　经济发展阶段所存在的差距，

使得低碳资源在全球的配置不仅存在一个横向的公平问题，　更面临一个纵向代

际之间的可持续均衡。　这便使得以低碳资源横向公平配置和代际可持续均衡为

基本使命的低碳经济学研究，　必须把“应该怎么样”　或“应该是”　的问题放在

更为优先考虑的位置上。　缓解全球低碳资源不对称将成为各国政府的重要职责

之一，　低碳生态价值的道德约束使规范分析成为具有更重要主导地位的分析方

法。

（五）　能源管理研究的新焦点——低碳价值管理体系

低碳领域中的全球合作及其法规约束体系创造出全新的低碳市场需求，　并

由此而诞生了新的贸易规则和市场体系，　进而使厂商的组织行为和经营方式也

发生新的衍变。　碳收支、　碳成本、　碳标识、　碳绩效、　碳核算、　碳价值等一系列

新的管理理念将会伴随着企业核心价值观的转变而流行。　在全球低碳监测技术

及其信息日益清晰的状况下，　低碳价值将会明显提升企业产品和服务的附加价

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能源经济学

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值，　并改写现有的会计准则，　进而将使传统的产权理论面临着新的挑战。　低碳

价值将成为一种新的对经济运行过程产生重大影响的制约因素。　企业竞争的重

点也将会从传统的质量、　成本、　服务、　技术等生产要素，　转移到低碳价值的挖

掘和维护上。

（六）　能源法学研究的新内容——低碳权利识别及其维护规律占主导地位的

规律体系

低碳权利识别及其维护规律将与经济领域、　社会领域、　自然领域等共同组

成法学研究的四个部分。　其中，　低碳权利识别及其维护规律将占据支配地位。

（七）　能源行为分析的基本着力点——低碳行为的无边界分析

低碳时代在对人的社会活动行为分析时，　更注重分析的是人类作为一个物

种，　其个体生存和自然界碳生态系统整体之间均衡的生态行为。　在进行宏观分

析时，　更注重国家之间的全球合作与共识，　更注重协调不同发展阶段、　不同发展

水平的国家权益的维护。　可见，　在科学技术高度发展和全球化背景下，　任何个

人、　组织和国家的经济行为都将会突破其所生存的空间边界。　因此，　能源科学

中关于经济行为的研究事实上是一种无边界分析，　其对微观及宏观经济行为的

分析，　建立在对个人、　组织生态经济行为进行理性把握和分析的前提条件之下。

2015　年　9　月　28　日于青岛

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前　言

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。　能源在其开发利用过

程中，　存在着诸如市场、　价格、　供求关系、　效率、　外部性等各种各样的经济

现象，　它与人们的日常生活及社会的经济发展息息相关。　能源经济学正是在

这种背景下发展起来的一门年轻的科学，　并逐渐成为经济学的研究热点。

从能源经济学研究的任务来看，　大体经历了三个阶段：　一是在能源生产

供给相对较充裕的阶段，　能源经济学所研究的任务主要是如何有效地生产、

加工、　转换、　输送能源产品，　以满足经济发展的大量需求。　如　20　世纪　70　年

代以前，　人们对能源供给充满乐观的态度，　似乎能源是一种取之不尽而可有

效保障需求的资源，　因而，　能源经济学研究便侧重于能源开发利用的政策研

究；　二是　20　世纪　70　年代中期，　随着能源危机的爆发，　能源资源的有限性，

片面追求增长而导致的大量资源浪费等问题摆在人们面前，　使人们感到传统

的经济学观点、　传统的经济发展模式，　已远不能解决社会经济发展所面临的

能源矛盾，　能源经济学研究开始步入一个新的阶段，　即着重对能源资源的公

平分配、　能源资源的有效配置、　能源效率的提高、　能源经济协调发展等问题

展开研究；　三是　20　世纪　80　年代中期以来，　能源环境等外部不经济问题开始

引起人们的关注，　能源、　环境与经济增长的关系，　寻求持续协调的发展目

标，　便成为能源经济学研究的重点与前沿。　可见，　能源经济学的研究内容是

随着时代变迁和能源形势的变化而不断丰富和完善的，　也表明人们对能源经

济运行规律的认识经历了一个由浅入深、　由局部到全局、　由简单到复杂、　由

具体到抽象的过程。　而能源经济学正是在人们认识的不断深化中逐步完善成

熟并发展起来的。

能源经济学包含着极其丰富的内容，　而且随着社会经济的发展和日益严

重的能源紧缺，　能源经济学的研究范围与对象将不断扩大。　中国能源经济学

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能源经济学

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的研究具有其重要性与紧迫性。　基于此，　《能源科学与管理论丛》　编委会经

过认真研究，　将能源经济学作为本系列丛书的一部，　希望通过本书的研究，

一方面在总结国内外最新成果的基础上，　探求能源经济学的本质、　内涵和外

延，　进一步丰富能源经济学的内容，　形成系统性的能源经济学理论框架；　另

一方面，　通过对能源经济运行规律的总结和研究，　为能源经济发展提供理论

和方法指导，　为政府部门制定能源战略与能源政策提供必要的智力支持。

能源经济学属于经济学的一个分支，　与其他经济学分支有着密切的联

系。　研究能源经济学必须以经济学基本原理为基础，　用基本的经济学原理指

导能源经济活动，　除经济学各分支学科外，　能源经济学还与工学、　理学、　社

会学、　政治学等学科紧密相关。　因此，　能源经济学与多种学科关联、　交叉与

融合，　在研究能源经济学过程中必须兼顾这种客观的关联性，　不能孤立地看

待问题，　要在复杂的学科系统内研究能源经济问题。　基于此，　能源经济学以

能源系统的经济运行规律为基本研究对象。　不仅包括能源的勘探、　生产、　加

工、　贮运和利用各个环节，　更包括各个环节的相互关系及其与其他经济要素

的关联关系。　而能源经济学的研究内容主要就是能源系统内各种具体的经济

现象与现象背后隐藏的规律性，　即能源系统在宏观—中观—微观不同层面的

经济现象，　如能源短缺、　过剩、　价格波动、　生态破坏、　环境污染等等，　及其

背后所隐含的基本经济学机理与规律。　具体包括微观层面的能源供给、　需

求、　市场、　价格与效率；　中观层面的产业发展和资源型经济转型，　以及宏观

层面的经济、　能源与环境系统和涉及面较广的能源安全问题。

总之，　能源经济学的研究内容需要根据政治、　经济和能源形势的变化不

断丰富，　研究方法也要不断创新。　本书紧紧围绕能源经济运行规律这条主

线，　对能源经济学理论体系进行了比较系统、　全面的分析和研究，　以理论研

究为主体，　以实践研究为辅助，　力求把理论性、　前沿性与实践性、　可操作性

融为一体。　既可以为读者学习和研究能源经济提供必要的支持和指导，　也可

以为政府部门解决能源经济问题提供一定的理论支撑。

青岛科技大学　张同功

2014　年　8　月

-　2　-

目　录

目　录

第一章　导论　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　1

第一节　能源经济学的研究背景　!!!!!!!!!!!!!!!!!　1

第二节　能源经济学研究的逻辑前提　!!!!!!!!!!!!!!!　6

第三节　能源经济学与其他相关学科的关系　!!!!!!!!!!!　10

第四节　能源经济学的研究范围和方法　!!!!!!!!!!!!!　12

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　16

第二章　能源需求　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　18

第一节　能源需求的基本概念　!!!!!!!!!!!!!!!!!　18

第二节　能源需求的主要影响因素　!!!!!!!!!!!!!!!　23

第三节　能源需求弹性分析　!!!!!!!!!!!!!!!!!!　34

第四节　能源需求预测　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　41

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　54

第三章　能源供给　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　55

第一节　能源供给的基本概念　!!!!!!!!!!!!!!!!!　55

第二节　能源供给的主要影响因素　!!!!!!!!!!!!!!!　62

第三节　能源供给弹性分析　!!!!!!!!!!!!!!!!!!　73

第四节　能源供给预测　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　78

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　90

第四章　能源市场　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　91

第一节　能源市场概述　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　91

第二节　能源资源性市场　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　97

第三节　能源商品市场　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　101

第四节　能源衍生市场　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　121

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能源经济学

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第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　134

第五章　能源价格　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　135

第一节　能源定价的原理与方法　!!!!!!!!!!!!!!!!　135

第二节　影响能源价格的因素　!!!!!!!!!!!!!!!!!　145

第三节　能源定价模型的设计与选择　!!!!!!!!!!!!!!　151

第四节　能源价格对市场配置的调节　!!!!!!!!!!!!!!　156

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　167

第六章　能源效率　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　169

第一节　能源效率的含义　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　169

第二节　能源效率的测度　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　173

第三节　影响能源效率的因素　!!!!!!!!!!!!!!!!!　187

第四节　能源效率的提高　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　190

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　193

第七章　能源产业　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　195

第一节　能源产业发展　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　195

第二节　能源产业关联　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　203

第三节　能源产业组织　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　213

第四节　能源产业政策与规制　!!!!!!!!!!!!!!!!!　222

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　230

第八章　能源资源型经济　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　231

第一节　能源资源型经济的形成　!!!!!!!!!!!!!!!!　231

第二节　能源资源型经济转型面临的问题　!!!!!!!!!!!!　239

第三节　能源资源型经济转型的模式　!!!!!!!!!!!!!!　245

第四节　能源资源型经济转型的对策　!!!!!!!!!!!!!!　251

第五节　本章小结　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　260

第九章　能源与经济发展　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　261

第一节　能源和经济增长　!!!!!!!!!!!!!!!!!!!　261

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目　录

第二节　能源与环境保护　-------------------　272

第三节　生态环境约束下的经济发展　--------------　277

第四节　经济—能源—环境系统模型　--------------　285

第五节　本章小结　----------------------　295

第十章　能源安全　------------------------　296

第一节　能源安全的概念与特征　----------------　296

第二节　能源安全观的演变　------------------　301

第三节　能源安全评价　--------------------　307

第四节　能源安全战略　--------------------　315

第五节　本章小结　----------------------　319

参考文献　----------------------------　320

后记　------------------------------　331

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第一章　导论

第一章　导论

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。　能源经济学是研究能源

经济问题规律的学科，　其研究范围与方法将随着政治、　经济和社会背景的变化

而不断丰富。　为了更加深刻和全面地研究能源经济问题，　在研究能源经济学之

前，　必须对能源经济学的研究背景、　逻辑前提、　与其他学科的关系、　研究范围

与方法等进行全面的分析，　以指导后续具体内容的研究。

第一节　能源经济学的研究背景

一、　能源在经济社会发展中的地位

能源又称能量资源或能源资源，　是指可产生各种能量　（如热量、　电能、　光

能和机械能等）　或可做功的物质的统称，　包括煤炭、　原油、　天然气、　煤层气、

水能、　核能、　风能、　太阳能、　地热能、　生物质能等一次能源和电力、　热力、　成

品油等二次能源，　以及其他新能源和可再生能源。

能源是人类活动的物质基础。　世界各国经济发展的历史表明，　能源消费与

国民经济之间存在着明显的关系。　能源在国民经济和社会发展中发挥着十分重

要的促进和保障作用。　列宁曾说过：　“煤是工业的粮食，　石油是工业的血液。”

能源是推动经济社会发展必不可少的助动力，　是重要的战略资源，　是国民经济

的基础产业，　对国民经济持续、　快速、　健康地发展和人民生活的改善，　发挥着

十分重要的促进与保障作用。

以工业发展为例，　能源不但是珍贵的化工原料，　而且各种锅炉、　窑炉都要

用油、　煤和天然气作燃料；　钢铁冶炼要用焦炭和电力；　机械加工、　起重、　物料

传送、　气动液压机械、　各种电机、　生产过程的控制和管理都要用电力；　交通运

输需要动力、　油和煤；　国防工业也需要大量的电力和石油。　同样，　在现代化农

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能源经济学

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业生产中，　农产品产量的大幅度提高，　也是和使用大量能源联系在一起的。

能源与人类的关系非常密切，　既是同人们生活密切相关的重要资源，　也是

实现国民经济现代化的物质基础，　能源的替代和变革是人类社会不断发展进步

的标志。　每一次变革的结果，　都必然促进人类社会产生质的飞跃。　尤其是对工

业的发展起到直接的作用，　能源为工业发展提供了原动力，　这正是它对国民经

济发展的重要性所在。

可以毫不夸张地说：　21　世纪，　谁掌控了能源，　谁就掌握了发展的主动权。

能源是经济、　社会发展的物质基础和先决条件。　随着经济、　社会的发展与进步，

人类社会对能源的依赖也日益加深。　因此，　可以说，　能源在经济、　社会发展中

具有举足轻重的地位。

二、　能源经济学研究的重要性

能源经济学作为经济学一个新的分支，　起始于　20　世纪　70　年代的石油危机。

在此之前，　人们对生产要素投入的认识一直笼统地满足于劳动力、　资本和土地，

能源通常被看作是原材料的一部分，　没有引起经济学家必要的注意，　也谈不上

对能源经济的研究。　1973　年开始的石油危机，　以及随后的石油价格上涨使商品

能源的消费增长率大幅度下降，　进而引起经济增长率的大幅度下降，　这一现象

使经济学家们很快地把目光转移到能源上来，　开始了能源经济的研究。　在国内，

长期以来，　由于中国能源消费总量相对于储存量来说一直很小，　能源资源似乎

无穷无尽，　能源问题主要是如何开发利用，　因而能源的研究在中国也主要围绕

开发和利用。　总体来看，　我国能源经济学研究进展缓慢，　理论研究尚不成体系，

无法满足能源经济发展的需要。

近年来，　大量事实表明我国的能源增长不能满足国民经济发展的需求，　能

源消费总量明显地受到储存量约束，　能源短缺与高能耗的粗放经济增长方式，

以及由能源消费所带来的环保影响，　成为国民经济发展的“瓶颈”。　能源的稀缺

性明显体现。　中国能源研究的重点必须由如何开发利用转换为资源有效率和优

化配置等经济问题，　包括需求预测与规划问题，　能源资源合理结构问题，　经济

增长模式和速度与能源需求的关系问题等。　由于我国能源经济相关研究的不足，

许多能源经济问题不能得到及时解决，　所以必须加强能源经济学的研究，　以求

为解决经济社会发展过程中出现的能源经济问题提供必要的理论支撑。

总之，　能源经济学包含着极其丰富的内容，　而且随着社会经济的发展和日

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第一章　导论

益严重的能源紧缺，　能源经济学的研究范围与对象将不断扩大。　中国能源经济

学的研究具有重要性与紧迫性，　需要社会各方增加投入，　有效地开展能源经济

学的研究工作。　①

三、　能源经济学的起源、　兴起与发展

（一）　起源

能源是国民经济最基本的物质基础之一。　在自然科学范畴内，　“能源”　仅

表示一种做功“能力”，　如抬高或加热物体；　在经济学范畴内，　“能源”　涵盖了

所有因内含物质能量而能够提供作业能力的能源资源和能源商品。　能源资源，

如原油、　天然气、　煤炭、　生物质、　水力、　铀、　风能、　太阳能和地热资源，　均可

以被采集和产生；　能源商品，　如煤炭、　汽油、　柴油、　天然气和电力等，　可直接

为人类活动提供能源服务。　当能源作为投入生产过程的一种必需商品时，　与能

源商品相关的所有方面构成了能源经济。　能源经济是指那些产生能量的物质的

生产、　交换、　分配和消费的经济活动，　是能源各类产业经济的总和，　是国民经

济的重要组成部分。

18　世纪中叶的第一次工业革命以来，　经济增速逐步加快，　当时是以大量利

用和消耗自然资源　（尤其是煤炭能源）　为前提的。　此间，　西方经济学开始蓬勃

发展，　经历了从古典主义到新古典主义的发展，　由此孕育了能源经济学的萌芽

和基本思想。　古典主义着重经济总量研究，　相关经济学著作中最受关注的两个

问题是提高资源利用效率和经济长期增长的前景，　而新古典主义是建立在“边

际效用论”　和“均衡价格论”　基础上的，　其以需求为核心的分析代替了古典经

济学以供给为核心的分析。　边际效用价值论、　边际分析法和均衡分析法、　均衡

价格理论、　资源优化配置和外部性理论是新古典主义对能源经济学的贡献。　可

以说，　在能源经济学的孕育和认识阶段，　经济学大师的诸多论著构成了能源经

济学的基本思想和内容，　为能源经济学的产生做好了必要的基础理论和分析工

具的准备。　这一阶段，　能源经济学的初步研究侧重于煤炭的开发利用。　②

①　林伯强.　应该大力推广能源经济学的研究　［EB/OL］　.　新浪财经：　http：　//finance.sina.

com.cn　2006-06-28.

②　林伯强.　能源经济学的探索之路　［EB/OL］　.　新浪财经：　http：　//www.sina.com.cn，　2007-

11-16.

-　3　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

能源资源是有限的，　而且与人类多项活动有密切联系。　能源经济学的起源

可以追溯到经济学界对自然资源的可耗竭性的关注。　19　世纪，　得益于以蒸汽机

为代表的第一次工业革命，　英国成为世界制造中心。　煤炭需求量急剧增长，　英

国煤炭产量曾一度占据全球产量的　80%。　①　煤炭需求量有没有顶峰？　何时达到

顶峰？　世界煤炭储量是否会耗尽？　这些问题在当时已经引起了一些从事经济学

研究的学者的关注。　1865　年，　英国经济学家威廉·杰文斯出版了　《煤的问题》

一书，　杰文斯在详细论述了煤的情况和各种替代能源非对称性的特点之后，　认为

英国的煤储量有限，　靠煤炭而繁荣起来的英国经济总有一天不得不停止发展。　②

这是文献中最早从经济学角度全面分析能源问题的专著。　可认为是能源经济学

研究的起源和先驱。

知识窗　1-1　威廉·杰文斯简介

威廉姆·斯坦利·杰文斯　（1835　年　9　月　1　日　~1882　年　8　月　13　日），

生于利物浦，　英国著名的经济学家和逻辑学家。　他在著作　《政治经济学

理论》　（1871　年）　中提出了价值的边际效用理论。　杰文斯同奥地利的卡

尔·门格尔　（1871　年）、　瑞士的利昂·瓦尔拉斯　（1874　年）　共同开创了经

济学思想的新时代。

1854　年，　正在学习自然科学的杰文斯穷困潦倒地离开了伦敦，　去悉

尼做了一个分析员，　在那里他迷上了政治经济学。　1859　年他回到了英格

兰，　于　1862　年发表了　《政治经济学数学理论通论》，　概括出了价值的边

际效用理论。　1863　年发表了　《黄金价值暴跌》。　杰文斯以为，　消费者从最

后一单位产品得到的效用或者价值与他所拥有的产品数量有关，　这个数

量也许会有一个临界值。　他在　1865　年的　《煤炭问题》　中提醒英国煤炭逐

渐枯竭，　受到了社会的赞誉。　他最重要的逻辑学和科学方法论著作是

1874　年的　《科学原理》、　1871　年的　《政治经济学理论》　和　1882　年的

《劳工问题介绍》。

资料来源：　http：　//baike.baidu.com/view/745878.htm

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学　［M］　.　第一版.　北京：　科学出版社，　2011.

②　林　伯　强　.　能　源　经　济　学　的　探　索　之　路　［EB/OL］　.　新　浪　财　经　：　http：//www.sina.com.cn，

2007-11-16.

-　4　-

第一章　导论

（二）　兴起

尽管能源资源的可耗竭性在　19　世纪已经引起人们的注意，　但当时在经济学

界还未引起广泛关注。　其后虽然随着能源结构和供需的变化，　相关研究不断增

加，　如　1963　年美国未来资源研究所的　Barnett　和　Morse　出版了著名的　《稀缺与

增长：　关于自然资源可获得性的经济学》，　引起了全球经济学界对能源经济问题

的重视。　但是直到　20　世纪　70　年代之前，　世界范围内的能源生产和供给相对较

充裕，　能源被当作是一种取之不尽、　可有效保障需求的资源，　因此能源资源的

稀缺性还不是一个大问题。　直到　1973　年第一次石油危机爆发，　带动了能源经济

学研究的兴起。　大量曾经获得诺贝尔科学奖的经济学家对能源经济问题开展了

系统、　深入的研究。　自此，　能源经济学成为经济学的一个重要分支。　大量的相

关研究文献见诸主流经济学期刊。　能源经济学研究迅速兴起。　1975　年，　H.　A.

Merklein　的　《能源经济学》　问世，　标志着能源经济学作为经济学一个新的分支

正式兴起。　其他相关的能源研究著作还有　《只有一个地球》　（1972）、　《生存的

蓝图》　（戈德史密斯，　1972）、　《经济理论与耗竭性资源》　（Dasgupta，　1978）

等。　其中，　英国的能源经济学家迈克尔·G.　韦布和马丁·J.　里基茨　1979　年合作出

版的　《能源经济学》、　理查德·艾登　1981　年出版的　《能源经济学》　对后来能源经

济学的发展产生了较大影响。

（三）　发展阶段

人类对能源资源稀缺性的认识有一个历史过程，　而能源经济学也是随着这

一认识的逐步加深而建立和发展起来的。　纵观能源经济学发展过程，　大体经历

了四个逐步深化的阶段：

第一阶段是对某一种具体能源产品开发利用及其有效供给研究的阶段。　20

世纪　20　年代以前，　人们侧重于对煤炭的开发利用研究。　20　年代后，　人们侧重

于对石油开发输送利用的研究，　开始形成了许多能源工业的部门经济学，　如煤

炭经济学、　石油经济学等。

第二阶段是对各类能源之间相互替代与互补关系，　以及能源与经济发展相

互关系研究的阶段。　1973　年开始的石油冲击，　以及随之的石油价格上涨使商品

能源的消费增长率大幅度下降，　进而引起经济增长率的大幅度下降。　能源危机

的发生，　使人们开始注意对不同能源替代性与互补性的研究，　开始注意从各单

元研究向系统的综合研究转化，　开始注意对能源与经济社会发展相互关系的研

究。

第三阶段是对能源开发利用外部影响给予关注研究的阶段。　人们在对经济

-　5　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

增长的研究中注意到这样一个现实，　即经济增长为什么未能与人类的进步同步，

以资源大量耗竭所维持的增长为什么会带来生态失衡、　环境恶化等种种弊端。

于是与能源开发利用相关联的外部影响问题开始引起人们的关注。　同时，　能源

供需平衡及安全战略的研究也逐渐得以开展。

第四阶段，　对碳排放及由此引出的社会、　经济等问题的研究。　从京都会议

到哥本哈根会议，　能源供需平衡下的低碳经济、　低碳技术及与之相适应的生产、

消费方式的改变等，　越来越引起国际社会广泛关注。　关于气候变化下和经济增

长下的能源经济发展与低碳经济协调发展问题的研究已成为当前的热点。

能源经济系统从定性研究到定量研究，　从能源经济发展到联动生态环境发

展等的研究，　表明人们对能源经济运行规律的认识经历了一个由浅入深、　由局

部到全局、　由简单到复杂、　由具体到抽象的过程。　所以能源经济学是在人们认

识的不断深化中逐步完善成熟和发展起来的。　伴随着能源经济学研究的发展，

一批能源经济学期刊相继出版，　如　1973　年创刊的　Energy　Policy　和　1979　年创刊

的　Energy　Economics　等；　同时一批能源经济学研究机构、　组织和学会相继成立，

如知名的国际能源经济学会　（IAEE）　等。　能源经济学研究逐渐成为学界热点。

但至今能源经济学在中国还仅仅是作为资源经济学的一个组成部分来研究，　专

门的能源经济学科还没有真正建立起来，　有关的研究力量和研究水平都有待于

提高和扩大。　①

第二节　能源经济学研究的逻辑前提

一、　经济学是一门研究稀缺资源合理配置的科学

研究能源经济学必须以经济学的研究为基础，　因此首先要了解经济学是一

门怎样的学科？　这一学科主要研究的问题是什么？　只有系统地了解了这些，　我

们才能从经济学的视角去研究能源问题。

经济学的定义是：　一门研究稀缺资源合理配置的科学。　这一定义给我们提

①　林伯强.　能源经济学　的　探　索　之　路　［DB/OL］　.　http：//blog.sina.com.cn/linboqiang　1957，

2009-10-23.

-　6　-

第一章　导论

供了以下几个方面的信息：　首先，　经济学研究的对象是稀缺的资源。　如果某种

资源是不稀缺的，　也就是人们可以随意获取，　并且取之不尽，　用之不竭，　那么

这种资源的配置就不会成为经济学研究的对象；　其次，　由于资源是稀缺的，　就

有一个对这些稀缺资源进行配置的问题，　实际上就是对这种稀缺资源的用途进

行选择问题。　因此也可以把经济学看成是研究个人、　厂商、　政府和其他组织如

何进行选择的学问；　再次，　由于资源是稀缺的，　因此这些资源就有价格。　由于

不同资源的稀缺程度不同，　因此它们的比价也就不一样；　最后，　由于人们的选

择是有成本的，　因此人们对稀缺资源的配置既是一种价格的比较，　也是一种成

本的比较。

能源资源是有限的，　而且与人类多项活动有密切联系，　能源资源相对于人

类需要在数量上的不足，　是人类社会与资源关系的核心问题。　能源经济学正是

以主流经济学为主线，　结合运用其他学科，　来探索人类如何面对有限的能源资

源并做出权衡取舍的科学。　研究能源经济学必须以能源资源相对于经济社会发

展需要的稀缺性为其基本逻辑前提与起点，　除此之外，　考虑到能源资源的特殊

性，　还必须兼顾经济学研究假设与前提的局限性，　它们同样是能源经济学研究

的逻辑前提。

二、　能源经济学研究的基本逻辑前提

众所周知，　随着科技革命和经济社会的发展，　能源的基础性作用变得越来

越重要，　逐步成为国家经济的命脉。　能源危机是指因为能源供应短缺或是价格

上涨而影响经济发展造成的危机。　能源危机已经成为困扰人类经济发展的主要

障碍。　能源经济学必须以能源的稀缺性为前提展开研究。　能源的稀缺性不仅包

括不可再生能源　（化石能源）　的稀缺性，　也包括可再生能源的替代性。

（一）　不可再生能源的稀缺性

世界经济的现代化，　得益于化石能源，　如石油、　天然气、　煤炭与核裂变能

的广泛投入和应用。　因而它是建立在化石能源基础之上的一种经济。　然而，　这

一经济的资源载体将在　21　世纪迅速地接近枯竭。　石油储量的综合估算，　可支配

的化石能源的极限，　大约为　1180　亿　~1510　亿吨，　以　1995　年世界石油的年开采

量　33.2　亿吨计算，　石油储量大约在　2050　年左右宣告枯竭。　天然气储备估计在

131800　兆　~152900　兆立方米。　年开采量维持在　2300　兆立方米，　将在　57~65　年

内枯竭。　煤的储量约为　5600　亿吨。　1995　年煤炭开采量为　33　亿吨，　可以供应

-　7　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

169　年。　铀的年开采量目前为每年　6　万吨，　根据　1993　年世界能源委员会的估计

可维持到　21　世纪　30　年代中期。　核聚变到　2050　年还没有实现的希望。　化石能源

与原料链条的中断，　必将导致世界经济危机和冲突的加剧，　最终葬送现代市场经

济。　①　事实上，　近　10　多年来，　中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的

重新配置与分配而引发的，　这种军事冲突，　今后还将更猛烈、　更频繁。　总之，

能源危机迟早会爆发，　如何应对能源危机是世界各国迫切需要解决的问题，　各

经济活动主体的行为活动必然在化石能源日益短缺的条件下展开，　因此必须基

于不可再生能源的稀缺性展开能源经济学研究。

（二）　可再生能源的替代性

面对化石能源危机，　大力发展可再生能源成为世界各国应对能源危机形势

的主要手段与策略，　世界各国纷纷谋求用可再生能源和原料全面取代化石能源，

进行一场新的工业革命。　这不仅是出于生存的原因；　与之相连的是世界经济可

获得持续的发展。　在这种世界经济中，　高新技术和生态可以承载的区域性经济

形式将得以发展。　可再生能源是指从自然界获取的、　可以再生的非化石能源，

目前主要是指太阳能、　风能、　水能、　生物质能、　地热能和海洋能等各种新能源。

这些能源的开发和利用能够在一定程度上替代化石能源，　缓解化石能源资源稀

缺性对世界经济发展的冲击，　对人类经济的可持续发展至关重要。

需要说明的是，　虽然可再生能源的替代性能够在一定程度上缓解能源危机，

但限于技术、　管理、　资金等瓶颈，　无法从根本上解决能源供需矛盾。　能源供需

在总体上依然是稀缺的。　具体而言，　人类经济的进一步发展对能源的需求日益

增加，　面对不可再生能源的有限性，　可再生能源能在一定程度上替代化石能源，

促进经济的可持续发展，　因此可再生能源产业的发展将成为能源经济的一个重

要方面。　但是，　可再生能源并不是取之不尽、　用之不竭的能源，　人类利用可再

生能源受到诸多条件的限制。　相比人类经济的快速发展，　能源供应短缺将是一

个永恒的话题。

三、　能源经济学研究的一般逻辑前提——经济学研究假设的局限性

经济学是建立在逻辑演绎基础之上的一种理论，　其特征为从基本前提假设

①　百度百科：　能源危机，　http：　//baike.baidu.com/view/25178.htm

-　8　-

第一章　导论

出发，　通过数学演绎推理，　得出结论。　除了资源稀缺性之外，　经济学研究还有

经济人、　信息完全和市场出清三大假设。　考虑到能源资源、　能源市场等能源经

济要素的特征，　经济人、　信息完全和市场出清三大假设并不完全适用于能源经

济领域，　因此这三大假设的局限性成为能源经济学研究的一般逻辑前提。

任何一种假设都与各自的研究目的有关，　它必然会为了分析和解决某一种

问题、　现象或过程而忽略掉一些因素。　对于同一个研究者，　讨论重点的差异，

也可以使假设条件出现差异。　实际上，　研究者的研究水平、　研究能力和时间期

限，　也决定着其假设条件的选择。　而且，　随着研究目的和领域的变动，　其假设

条件也随之变动。　有相当多的研究领域，　如经济体制、　经济分配、　福利有效性、

就业、　货币、　资本流动、　区域合作等就不适合运用三大假设。　这就是说，　这样

的假设只是适合于提出该思想的经济学领域，　主要是古典经济学和新古典经济

学，　适用于探索完全市场经济条件下的价格机制、　资源配置与优化、　经济增长

等问题。　总之，　并不是所有的经济问题都可以适用“经济学假设”。　在研究具体

的经济学问题时，　必须考虑到“经济学假设”　适用的对象。　在“经济人假设”

等三大假设提出时，　很少有人考虑经济产品的公益性与私利性问题，　但随着人

们认识的进步，　几乎大多数经济产品都存在公益性与私利性问题，　只是程度不

同而已，　这样，　相关的运用就更受局限了。　以“经济人假设”　为例，　现代经济

学研究发现，　无论是有形产品，　还是服务产品，　随着它们本身的公益性和私利

性的差异，　“经济人假设”　适用的程度也有很大的不同。　可以说，　“公益性”

程度越高的产品，　如教育、　桥梁、　国防等，　其“经济人假设”　适用的程度就越

低，　因为人们在消费和购买这些产品时，　常常无法根据“利益最大化原则”　做

出选择。

于是，　在经济学中对不同产品的消费者选择进行研究时，　原来的假设就要

部分或全部放弃，　而必须具体问题具体分析。　鉴于能源资源在国民经济发展中

的重要地位，　能源市场具有其不同于其他市场的特征，　所以能源经济学的研究，

必须从能源产业的基础性和战略性出发，　除了“经济人假设”　之外，　受限于诸

多条件，　能源经济领域也不可能做到市场出清和信息完全。　因此，　能源经济学

研究必须摒弃经济学假设的约束，　从其假设的局限性出发分析和研究问题。　但

是经济学研究又不能没有假设，　其关键在于分析其“假设条件”　与研究动机、

研究过程和研究结论是否匹配，　进而去探讨这种“假设条件”　是否成立。

-　9　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

第三节　能源经济学与其他相关学科的关系

能源经济学属于经济学的一个分支，　与其他经济学分支有着密切的联系。

研究能源经济学必须以经济学基本原理为基础，　用基本的经济学原理指导能源

经济活动。　而能源作为一种稀缺资源，　与资源经济学紧密相关，　鉴于经济活动

的复杂性，　各经济学亚学科之间或多或少都存在一定的联系。　如图　1-1　所示：

宏观

发展　福利

经济学

经济学　经济学

国际　金融

经济学　经济学

资源　环境

经济学　经济学

能源经济学　运筹学

社会学

系统科学等

国际政治

技术

计量

经济学

经济学

工程　其他

经济学　微观　经济学

经济学

图　1-1　能源经济学与其他学科的关系

一、　能源经济学与宏微观经济学

能源经济活动必须在经济学原理的指导下运行，　微观经济学与宏观经济学

是能源经济学研究的基础。　能源经济学研究必须以经济学的基本原理为指导。

比如古典经济学中的比较优势原理在研究能源国际贸易方面将发挥重要的指导

作用；　又如亚当　-　斯密“看不见的手”　的经典原理始终作用于人类的能源交换

活动；　再如凯恩斯主义在政府进行能源管理方面发挥重要的指导作用。　因此，

研究能源经济学的前提是全面掌握经济学原理，　用经济学原理指导能源经济学

的研究与实践工作。

-　10　-

第一章　导论

二、　能源经济学与资源、　环境经济学

化石能源的开发和利用导致了严重的环境污染、　生态恶化和碳排放等诸多

问题，　因此资源经济学、　环境经济学与能源经济学存在一定的交叉性。　目前，

关于经济、　能源和环境、　生态的协调发展问题是世界范围内研究的热点。　所以

研究能源经济学不能脱离资源与环境经济学，　所有能源经济活动与研究，　都必

须兼顾资源、　环境和生态问题。　能源经济学发展的过程也越来越成为能源、　经

济、　环境协调发展的过程。　因此，　在研究能源经济学时，　必须重点关注能源活

动中的环境问题，　积极寻求能源与环境的协调发展。

知识窗　1-2　经济学十大原理

1　.　人们如何做出决策

原理一：　人们面临权衡取舍；

原理二：　某种东西的成本是为了得到它所放弃的东西；

原理三：　理性人考虑边际量；

原理四：　人们对激励做出反应；

2.　人们如何相互交易

原理五：　贸易可以使每个人的状况都变得更好；

原理六：　市场通常是组织经济活动的一种好方法；

原理七：　政府有时可以改善市场结果；

3.　整体经济如何运行

原理八：　一国的生活水平取决于它生产物品与劳务的能力；

原理九：　当政府发行了过多货币时，　物价上升；

原理十：　社会面临通货膨胀与失业之间短期权衡取舍。

资料来源：　〔美〕　曼昆.　经济学原理　［M］　.　第一版.　北京：　北京大学出版社，　2012.7.

三、　能源经济学与其他经济学学科

除资源与环境经济学外，　能源经济学与其他经济学分支同样存在千丝万缕

的联系。　如能源问题归根结底是发展问题，　对广大发展中国家更是如此，　因此

-　11　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

能源经济学和发展经济学密切相关；　研究能源公平与能源贫困问题必须借助福

利经济学的理论方法；　研究能源国际贸易必须以国际经济学原理为指导；　而研

究能源产业发展融资问题必须借助于金融经济学的若干原理；　此外能源产业的

开发、　能源工程建设离不开技术经济学、　工程经济学等原理与方法的指导与帮

助；　而计量经济学的方法将充斥在能源经济学研究的方方面面。　因此，　能源经

济学的研究过程，　同时也是研究能源经济学和其他经济学分支交叉和融合的过

程。

四、　能源经济学与其他学科

除经济学各分支学科外，　能源经济学还与工学、　理学、　社会学、　政治学等

学科紧密相关。　如能源技术是能源经济学的重要方面，　而任何一项技术的开发

与应用都离不开基本科学原理和技术的支持。　最常见的例子如太阳能产业的发

展离不开光伏原理和技术的支撑；　又如能源是一种国际性战略资源，　能源问题

已经广泛政治化了，　中东的多年战乱就是明证，　因此有时候能源经济问题又是

政治问题，　能源经济学与国际政治学存在交叉和联系。

总之，　能源经济学与多种学科关联、　交叉与融合，　在研究能源经济学过程

中必须兼顾这种客观的关联性，　不能孤立地看待问题，　要在复杂的学科系统内

研究能源经济问题。

第四节　能源经济学的研究范围和方法

一、　研究对象与内容

能源经济学以能源系统的经济运行规律为研究对象。　能源系统不仅包括能

源的勘探、　生产、　加工、　贮运和利用各个环节，　更包括各个环节的相互关系及

其与其他经济要素的关联关系。　而能源经济学的研究内容主要就是能源系统内

各种具体的经济现象与现象背后隐藏的规律性，　即能源系统在宏观—中观—微

观不同层面的经济现象，　如能源短缺、　过剩、　价格波动、　生态破坏、　环境污染

等，　及其背后所隐含的基本经济学机理与规律。　由于中国能源经济学研究起步

-　12　-

第一章　导论

相对较晚，　国内学者对能源经济学这门科学的内容有不同的看法。　归纳起来，

能源经济学至少应该包括以下七个方面的研究：

（一）　能源供给与需求

能源供需和可持续发展受经济发展速度、　能源投融资状况、　新技术的应用、

消费模式及能源政策等多种因素的影响。　通过研究能源供需的概念、　影响因素、

供需预测与供需矛盾等能源供需问题，　能够进一步把握能源经济活动的规律性，

对加强能源供需管理、　缓解能源供需矛盾具有较强的指导意义。

（二）　能源市场与价格

能源市场是能源经济活动的舞台，　涵盖的内容非常丰富，　不仅包含石油、

煤炭、　天然气、　新能源等众多的能源商品市场，　还包括能源勘探权市场、　开采

权市场、　碳排放权等其他能源市场；　此外还有国内能源市场和国际能源市场之

分。　除各种类型的市场外，　能源市场的内涵更多的是指能源市场的各种运行机

制，　其中价格机制是最重要的市场机制。　能源的供应量和需求量都是价格的函

数，　价格是调整供求达到平衡的有效手段。　能源价格应该成为最有活力的能源

经济杠杆。

（三）　能源效率与节能

改善与提高能源效率是应对能源危机的重要且有效的途径。　提高能源效率

与节能是能源管理的核心内容之一。　能源效率与节能研究应该包括能源效率的

概念、　能源效率的测度、　影响能源效率的因素，　以及提高能源效率的对策等内

容。　我国节能潜力很大，　能源经济研究应为政府降低单位产值能耗的努力提供

理论和实践的建议，　从而制定合理可行的节能目标。

（四）　能源产业发展

目前，　国内外能源经济学研究主要关注微观和宏观层面的能源经济问题，

而中观产业层面的研究相对薄弱。　通过研究能源产业发展模式、　产业关联、　产

业组织，　以及产业规制与政策等内容，　能够为能源产业发展提供相应的理论支

持，　对目前我国迫切需要发展的能源产业具有较强的理论意义。

（五）　能源资源型经济

能源资源型经济是能源经济学的一个重要方面。　随着地区能源资源的逐渐

枯竭，　我国很多资源型经济地区和城市面临着转型发展问题。　研究能源资源型

经济形成的规律、　特征、　转型障碍因素、　转型模式与对策对我国能源资源型地

区与城市转型发展具有较强的理论和现实意义。

-　13　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

（六）　能源与经济、　环境、　社会发展的关系

能源、　经济、　环境和社会协调发展是世界各国能源管理的主要目标，　同时

也是能源经济学研究的主要内容。　通过研究能源与经济发展和环境保护的相互

关系、　作用机制以及能源与经济发展、　环境保护的各种关系模型等相关内容，

能够为世界各国加强能源经济管理，　协调能源、　经济、　环境和社会的均衡和谐

发展提供必要的理论支撑。

（七）　能源安全与预警

能源安全是非传统安全中的一种。　是指为保障一国经济社会和国防安全，

使能源特别是石油可靠而合理供应，　规避对本国生存与发展构成重大威胁的军

事、　政治、　外交和其他非传统安全事件所引起的能源供需风险状态。　国际能源

地缘政治纷繁复杂，　国际原油价格波动剧烈，　给石油贸易带来巨大风险，　直接

影响能源进口国的能源安全。　通过研究能源安全的特征、　能源安全观和能源安

全战略能够为世界各国加强能源安全管理提供必要的理论支持。

二、　研究方法体系

开展能源经济学研究，　首先要树立全局观、　系统观和动态观。　然后在经济

学、　管理学基本原理的指导下，　综合运用多种方法来分析和研究能源经济问题。

具体研究过程中将借鉴国内外相关领域的先进研究方法，　采用宏观、　中观和微

观分析相结合，　逻辑与历史分析相结合、　理论分析与经验分析相结合、　定性与

定量分析相结合、　静态与动态分析相结合等方法，　全面、　细致地开展能源经济

研究工作。　具体的研究方法体系如图　1-2　所示。

（一）　宏观、　中观和微观分析相结合

宏观分析法主要从经济总量出发，　分析整体经济运行的动态过程，　并从中

揭示出宏观经济运行的特征与规律，　中观分析主要是从产业层面分析问题；　微

观分析法则主要从总量分解、　要素分析等角度出发，　分析整体经济各个部分之

间的关系机理并从中揭示出经济发展的客观规律。　本书将从微观层面的能源供

需、　市场、　价格出发，　进而研究能源产业发展等中观层面、　能源与经济、　环境

协调发展，　以及能源安全等宏观层面的问题。　宏观、　中观、　微观相结合全面研

究能源经济问题。

（二）　逻辑与历史分析相结合

历史分析是对事物发展的历史进行研究，　通过历史分析，　研究事物发展的

-　14　-

第一章　导论

宏观分析

中观分析　微观分析

逻辑分析　历史分析

研究

方法

理论分析　经验分析

定量分析　定性分析

静态分析　动态分析

图　1-2　能源经济学的研究方法体系

过程，　进而发现事物存在的规律性。　而逻辑分析是在历史分析的基础上对事物

发展客观规律的概括与归纳，　即历史的东西在理性思维中的再现。　本书对能源

经济学的研究必须从能源经济发展的历史出发，　概括与归纳能源经济发展过程

中的规律性，　用于指导能源经济活动与管理。

（三）　理论与经验分析相结合

理论分析是研究一切问题的基础。　能源经济学的研究方法应当以基本经济

学原理、　资源经济学、　统计学理论等相关科学理论为基础，　同时还需要大量的

实践经验支撑。　当前，　能源经济学研究大多是经验研究和实证研究。　理论与实

践相结合才能够更深入地分析和研究问题。　因此本书将尽可能地理论联系实际，

深入探讨能源经济问题。

（四）　定量与定性分析相结合

定性分析要求运用所学知识对积累的资料进行归纳、　梳理，　以期对经济运

动过程及其关系进行逻辑分析和逻辑阐述，　从而揭示出一般性的规律；　定量分

析则是在定性分析的基础上，　对客观实际情况、　经济事实、　经济现象和统计数

据进行“量化处理”，　以期达到对定性分析的深化和精确化。　本书将以定性分析

为主，　定量分析　（模型分析）　为辅，　在定性研究的基础上，　尽可能地通过数据

和数理方法证明和阐述问题。

（五）　静态与动态分析相结合

静态分析就是分析经济现象的均衡状态以及有关的经济变量达到均衡状态

所需要具备的条件，　它完全抽调了时间因素和具体变动的过程，　是一种静止地

-　15　-

能源经济学

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孤立地考察某些经济现象的方法。　动态分析则对经济变动的实际过程进行分析，

其中包括分析有关变量在一定时间过程中的变动，　这些经济变量在变动过程中

的相互影响和彼此制约关系，　以及它们在每一时点上变动的速率等。　这种分析

考察时间因素的影响，　并把经济现象的变化当作一个连续的过程来看待。　能源

经济问题研究必须将静态与动态相结合，　不仅要进行静态和动态研究，　而且还

要进行比较静态分析，　以期更好地把握能源经济活动的规律性。

三、　研究思路与框架

能源问题已经演变为影响全球政治经济格局和人类社会发展全局的重大战

略问题。　本书将依据目前的能源经济形势背景，　从理论层面出发，　全面研究能

源经济发展中微观、　中观和宏观方面的问题。　以求总结能源经济发展的规律性，

为能源经济活动提供必要的理论支撑。　具体研究思路与框架如图　1-3　所示。

第五节　本章小结

综上所述，　本章作为导论部分，　首先分析了能源经济学研究的背景，　以便

于根据能源经济学发展的脉络来分析问题；　其次从经济学原理的角度分析了能

源经济学研究的逻辑前提，　对能源经济学的基本性质进行界定；　再次阐述了能

源经济学与其他学科之间千丝万缕的联系，　以利于界定能源经济学研究的对象

与范围；　最后是在确立研究对象与内容的基础上阐述了能源经济学的研究方法

与逻辑思路。　总之，　导论部分为本书后续的研究确立了研究范围、　厘清了研究

思路，　是本书研究的基础和指针。

-　16　-

第一章　导论

研究　逻辑　研究　研究

背景　前提　方法　内容

绪

论

研究思路

能源需求　能源供给

微　能源市场

观

层

能源价格

能源效率

能源产业

中

观　模　关　组　规

层　式　联　织　制

能源资源型经济

能源　经济

宏

观　环境

层

能源—经济—环境协调

能源安全

图　1-3　本书的逻辑框架

-　17　-

能源经济学

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第二章　能源需求

世界经济发展史就是人类利用能源的发展史，　随着世界经济的发展，　人类

对能源的需求也在不断地发生着变化。　随着人们物质文化生活水平的不断提高，

能源需求在经济发展中的作用变得越来越重要。　本章将在分析能源需求的基本

概念，　影响能源需求的主要因素，　能源需求弹性的基础上，　就能源需求预测建

模等有关问题进行阐述和探讨。

第一节　能源需求的基本概念

一、　能源需求的含义

我们把消费者在各个可能价格下愿意购买并且能够购买的商品或服务的数

量，　称作消费者对该商品或服务的需求。　能源需求是指消费者在各种可能的价

格下，　对能源资源这种商品愿意并且能够购买的数量。　与一般产品的需求一样，

能源需求必须满足两个条件：　一是有购买的欲望；　二是有购买的能力。　缺少任

何一点都不会产生有效的需求，　进而在市场上形成有效的购买力。　除了解上述

能源需求的基本含义之外，　还需要深刻地理解以下几点：

一是能源需求在很大程度上是一种派生需求。　人们对生活资料和服务的需求

是一种绝对需求，　而能源需求是由人们对生活资料和服务的需求派生出来的。　能

源需求从本质上来说是类似于劳动和资本这样的生产要素，　因为能源可以转换为

现代化生产过程中所必需的燃料和动力，　或直接作为最基本的生产资料，　它与劳

动、　资本等生产要素相结合，　就能为市场提供产品和服务。　因为能源需求的派生

性质，　在其他条件不变时，　能源需求水平会随着市场产品需求的变动而变动。　譹訛

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M].　第一版.　北京：　科学出版社，　2011.　2：　13.

-　18　-

第二章　能源需求

二是能源需求不能完全等同于能源消费。　能源需求和能源消费都是能源经

济学的重要概念，　在实际应用中容易把二者混为一谈。　实际上能源消费是有效

能源需求的反映，　当能源供给充足，　且不存在库存时，　能源需求在量上几乎等

同能源消费。　但是能源需求一般很难准确度量，　因此实际分析与核算中仍经常

用能源消费代替能源需求。　可以认为需求是对未来消费量的基本预测，　而消费

是已经发生了的需求。　二者在量上大致接近，　在变化趋势上也基本相同。

三是可以将能源需求分为个体需求和市场需求。　所谓个体需求是指单位消

费者在各种可能的价格下，　对能源资源这种商品愿意并且能够购买的数量。　而

市场需求是指市场上所有的消费者在各种可能的价格下，　对能源资源这种商品

愿意并且能够购买的总数量。

二、　能源需求总量

能源需求总量是指所研究的一定范围内各种能源需求量之和，　如一次能源

需求总量、　化石能源需求总量等，　通常能源需求量指的是一次能源需求量。　能

源需求总量由终端能源需求量、　能源加工转换损失量和损失量三部分构成。

终端能源需求量，　按照经济合作与发展组织　/　国际能源署　（OECD/IEA）　的

定义，　终端能源需求　（消费）　是终端用能设备人口得到的能源。　因此，　终端能

源需求量等于一次能源消费量减去能源加工、　转换和储运这三个中间环节的损

失和能源工业所用能源后的能源量。　其中，　中间环节损失包括选煤和型煤加工

损失，　炼油损失，　油气田损失，　发电、　电厂供热、　炼焦、　制气损失，　输电损失，

煤炭储运损失，　油气运输损失等。　在中国能源平衡表统计中，　按等价值计算的

终端能源消费中只扣除选煤、　炼焦、　油田、　炼油、　输配电损失，　未扣除发电损

失和能源工业所用能源。　因此，　计算得出的终端能源消费量远高于按照国际通

行准则计算得出的数量。　譹訛

能源加工转换损失量，　指一定时期内投入加工转换的各种能源数量之和与产

出各种能源产品之和的差额，　是观察能源在加工转换过程中损失量变化的指标。

能源损失量，　指一定时期内能源在输送、　分配、　储存过程中发生的损失和

由客观原因造成的各种损失量，　不包括各种气体能源放空、　放散量。

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M].　第一版.　北京：　科学出版社，　2011.　2：　14.

-　19　-

能源经济学

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能源消费总量，　是一定时期内某国或某地区用于生产、　生活所消费的各种

能源数量之和，　是反映全国或全地区能源消费水平、　构成与增长速度的总量指

标。　通过把握能源消费总量有利于更好地理解能源需求总量。

总之，　理解能源需求总量必须认真把握能源消费与损失量，　可以认为：　能

源需求总量　（Qd）　=　潜在能源消费总量　（Qpc）　+　潜在能源损失总量　（Qpl）　，　因此

为了降低能源需求量，　除了节约用能之外，　降低能源损失也是有效策略之一。

三、　能源需求结构

能源种类繁多，　不同能源种类经济特性不同。　能源需求结构是指能源需求

总量中各种能源品种的比例构成。　目前，　世界上一次能源需求以油气、　煤炭和

天然气等化石能源为主，　不同的国家和地区因资源禀赋及其他因素不同而有所

差异。　我国能源消费结构中煤炭比例一直居高不下，　最近　10　年基本都在　70%左

右，　主要发达国家一次能源需求结构已实现了以煤炭为主向油气为主的需求结

构转换，　以石油为主的液体能源成为主要的一次能源；　天然气具有高效、　安全、

净化环境的优点，　一直倍受青睐；　此外、　太阳能、　风能、　水能、　潮汐能、　地热

能等新型能源也在不断地开发之中，　在能源需求结构中比重也在逐渐增加。　因

此能源需求结构也包括传统化石能源与新能源之间的比例构成，　以及不可再生

能源和可再生能源之间的比例构成。　最近　40　年全球一次能源消费结构如图　2-1

所示：

50%　石油

40%　煤炭

30％　天然气

20％　水电

10％　核能

0％　可再生能源

1972　1982　1992　2002　2012

资料来源：　BP　世界能源统计年鉴（2013）　.

图　2-1　1972~2012　年全球一次能源消费　（需求）　比重

-　20　-

第二章　能源需求

四、　能源需求品质

能源种类繁多，　品质各异，　首先不同类型的能源其品质不同，　如高品质的

清洁能源与低品质的煤炭的区别，　不同的能源消费行为需要不同种类的能源，

如汽车对汽油的需求，　燃煤火车对煤炭的需求等；　其次同种能源其品质也千差

万别。　以煤炭为例，　根据煤化程度，　煤炭可以分为无烟煤、　烟煤和褐煤三大类，

又可进一步再细分为无烟煤、　贫煤、　贫瘦煤、　瘦煤、　焦煤、　肥煤、　1/3　焦煤、　气

肥煤、　气煤、　1/2　中黏煤、　弱黏煤、　不黏煤、　长焰煤、　褐煤等很多小类；　而按照

煤的商业用途，　可分为原煤、　混煤、　末煤、　次煤、　块煤、　洗精煤、　煤泥等。　此

外煤炭还可以按照灰分、　硫分和发热量进行煤炭质量分级，　据此可以分出很多

种。　不同类型的煤炭其性能技术指标不同，　具备不同的品质，　满足不同类型的

煤炭需求。　所谓能源需求品质是指从需求的角度出发对不同能源类型、　不同能

源品质的要求。　目前的社会发展趋势要求增加对高品质清洁能源的需求使用量，

而降低高污染排放等低品质能源的需求，　即能源需求品质的变化会引起能源需

求结构的变化。

知识窗　2-1　煤炭的分类

煤炭产品按其用途、　加工方法和技术要求划分为五大类和　29　个品种

〔《煤炭产品品种和等级划分　（GB/T　1　7608-2006）〕。　具体分类及品种如下：

（1）　精煤：　1　-1　冶炼用炼焦精煤、　1　-2　其他用炼焦精煤、　1　-3　喷吹

用精煤。

（2）　洗选煤：　2-1　洗原煤、　2-2　洗混煤、　2-3　洗末煤、　2-4　洗粉煤、

2-5　洗特大块、　2-6　洗大块、　2-7　洗中块、　2-8　洗混中块、　2-9　洗混块、

2-1　0　洗混小块、　2-1　1　洗小块、　2-1　2　洗粒煤。

（3）　筛选煤：　3-1　混煤、　3-2　末煤、　3-3　粉煤、　3-4　特大块、　3-5　大

块、　3-6　中块、　3-7　混块、　3-8　混中块、　3-9　小块、　3-10　混小块、　3-11　粒

煤。

（4）　原煤：　4-1　原煤，　水采原煤。

（5）　低质煤：　5-1　原煤、　5-2　煤泥，　水采煤泥。

资料来源：　道客巴巴：　http://www.doc88.com/p-982342992738.html

-　21　-

能源经济学

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五、　能源强度

能源强度，　也称单位产值能耗或能源密集度　（energy　intensity），　是指一段

时间内，　某一经济行为体单位产值消耗的能源量，　通常以吨　（或公斤）　油当量

（或煤当量）　/　美元　（或其他货币单位）　来表示。　一个国家或地区的能源强度，

通常以单位国内生产总值耗能量来表示。　能源强度是反映经济对能源依赖程度

的一个重要指标，　能源强度高，　意味着经济对能源的依赖程度高；　反之，　则低。

能源强度指标反映了经济行为体利用能源效率的状况，　与能源强度相近似

的还有一些反映能源技术效率的指标，　如能源生产过程用能加工转换效率、　贮

运效率和终端利用效率。　这些指标是指在使用能源　（加工、　转换、　储运和终端

利用）　的活动中所得到的有效能与实际输入的能源量之比，　一般用百分率表示。

综合能源效率技术指标更能反映不同经济行为体能源利用的效率，　但该指标的

计算对数据要求较高，　需要有全面、　详尽的技术和能源数据基础，　实际中不易

编制。

能源强度的编制只需要当年的能源需求　（消费）　总量和当年的国内生产总

值　（GDP），　这两个数据比较容易获得，　因此能源强度在实际中得到广泛应用。

但是，　能源强度指标反映了由技术水平、　发展阶段、　经济结构、　能源需求结构

等多方因素形成的能源需求水平和经济产出的比例关系，　非单纯技术水平决定

的能源利用效率。

一般来说，　在一定历史阶段、　一定技术水平的条件下，　能源强度对能源需

求有较大的影响。　能源强度高，　单位　GDP　能耗相对较高，　能源利用效率较低，

在保证经济增长的要求下，　能源需求量较大；　反之，　能源强度低，　单位　GDP　能

耗相对较低，　能源利用效率较高，　能源需求量会相应降低。

六、　能源需求弹性

能源需求量的变化受多种因素的影响，　某种因素的变化对能源需求量的影

响程度一般用该因素的能源需求弹性来表示。　能源需求弹性主要有能源需求价

格弹性、　能源需求的收入弹性和能源需求交叉弹性。

能源需求的价格弹性是指在其他条件不变时，　能源价格的相对变动所引起

的能源需求量的相对变动率，　是能源需求量的变化率与能源价格变化率之比。

-　22　-

第二章　能源需求

不同类型的能源具有不同的能源需求价格弹性。

能源需求的收入弹性是指在其他条件不变时，　能源消费者收入的变动所引

起的能源需求量的相对变动率，　是能源需求量的变化率与能源消费者收入的变

化率之比。　能源需求收入弹性系数与一国的经济技术发展水平、　产业结构、　能

源需求结构和消费习惯等密切相关。

能源需求的交叉弹性是指一种能源产品价格的相对变动所引起的有关能源

品种需求量的相对变动。

以上是能源需求弹性的基本定义，　此外还有需求的预期弹性等，　具体的公

式和计算将在本章第三节进行详细的研究。

第二节　能源需求的主要影响因素

能源是整个世界发展和经济增长最基本的驱动力量，　是人类赖以生存的基

础。　能源需求既与经济生产密切联系，　又与人们的日常生活息息相关，　因此影

响能源需求的因素非常复杂，　此处仅对几个主要因素进行分析。

一、　能源价格

任何一种物品的需求量都是由很多因素决定的，　但当分析市场如何运行时，

有一种因素起着中心作用——物品的价格。　譹訛　与其他商品一样，　能源价格也是

影响能源需求的一个主要因素。　且能源市场的市场化程度越高，　能源价格对能

源需求的影响就越大。　在市场经济条件下，　价格是稀缺资源配置最重要的市场

机制。　研究能源价格与需求的关系，　需要从以下三个方面理解：

一是能源价格与能源需求的基本关系。　与其他经济产品一样，　能源价格和

能源需求二者之间呈反向关系。　即在其他因素不变的情况下，　能源价格上涨，

能源需求减少；　反之，　能源价格下跌，　能源需求增加。　如图　2-2　所示。

需要说明的是，　图　2-2　表示的是其他影响因素不变的情况下，　能源价格和

需求的一般关系，　不同的时期与地区、　不同的能源类型其需求曲线的斜率会有

①　〔美〕　曼昆.　经济学原理[M].　第　1　版.　梁小民等译.　北京：　北京大学出版社，　2012.　7.

-　23　-

能源经济学

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P　D

D

O　Q

图　2-2　能源商品需求曲线

所不同。　如　ARC　Financial　公司执行总监　Peter　Tertzakian　在“cippe2011　国际石油

石化装备产业发展论坛”　上提出，　由于中国的经济发展越来越快，　而且有很多

财富的创造，　到　2020　年，　中国的能源需求曲线会非常陡峭，　就像日本跟韩国过

去的情况一样。　譹訛　由于经济增长对能源需求量的需求旺盛，　能源需求相对价格

的敏感性会较低。

典型的能源需求曲线应该是能源价格指数和能源总需求之间的关系。　需要

说明的是，　除对能源需求的总量产生影响外，　能源价格波动还会对单位产出能

耗产生影响，　如能源价格上升引致众多高耗能产业的生产成本大幅上升，　促进

节能设备的研发和投入使用，　单位产出的耗能量将不断下降。

二是能源价格对能源需求的影响往往有一个滞后期。　由于能源需求与机器

设备　（技术水平）　有直接关系，　能源价格波动对当期能源需求的影响有限，　这

种影响往往在后期得以体现，　有一定的滞后性。　如经历了　1973~1974　年和

1979~1980　年两次大的石油危机后，　石油价格由最初的每桶　3~4　美元飞涨至每

桶　30　多美元，　此后世界能源需求一路走低，　1986　年降至历史低点。　譺訛　可见，　能

源价格对能源需求的影响往往有一个滞后期。

三是能源价格的不确定性较一般经济产品价格不确定性大。　能源价格的不

确定性除了来自未来能源市场的可预期性之外，　还体现在能源价值的不稳定性

①　2020　年　中　国　能　源　需　求　曲　线　会　非　常　陡　峭　[EB/OL].　新　浪　财　经　，　http://www.sina.com.cn

2011-03-22.

譺訛　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M].　第一版.　北京：　科学出版社，　2011：　26.

-　24　-

第二章　能源需求

上。　一方面，　随着资源日益稀缺，　开发成本日益提高，　作为经济发展的必要投

入因素，　能源价值逐渐提高；　另一方面，　随着替代能源的开发，　能源价值趋于

下降。　能源价值较高的不确定性和能源资源的独特性相匹配，　其价值的不确定

性使得能源价格不断波动。　可见，　能源价格的不确定性较一般经济产品价格不

确定性大。　有时候能源价格波动甚至完全脱离供需基本面，　这使得能源价格对

能源供需的调节作用大大减弱，　进而导致能源市场的复杂性。

二、　经济增长

经济增长是推动能源需求总量增加的基本因素。　当世界经济稳步增长时，

由于各行各业扩大生产，　能源作为基本生产要素，　需求量必然相应增加；　同时，

随着生产规模的不断扩大，　企业需要更多的工人，　或更长的工作时间，　或更大

的劳动强度，　从而增加了居民的收入，　居民收入的增加有可能导致居民对生活

能源使用的增多，　如更多的人购买家用汽车，　从而大大增加对汽油的需求；　相

反，　当世界经济发展不景气时，　各行业相对缩小生产规模，　导致作为原材料的

能源需求量减少；　此外，　由于各部门生产规模缩小，　或减少了雇佣劳动力，　或

缩短了工作时间，　或降低了工作强度，　这些变化使得居民收入也随之减少，　这

又进一步减少了居民对生活能源的使用。　因此，　能源需求量与世界经济活动水

平之间存在着正向变动关系。　一些研究从实证角度也证实了这种关系的存在。

例如，　Cheng　和　Lai　（1997）　与　Yang　（2000）　研究证明了中国台湾能源需求和

GDP　之间存在因果关系，　Aqeel　和　Butt　（2001）　发现经济增长是巴基斯坦能源需

求增长的主要原因。　譹訛

工业革命以来，　世界经济和能源消费都保持了较快的增长态势。　如表　2-1

所示，　世界各国总的国内生产总值　（GDP）　由　1970　年的　152.99　千亿美元　（2005

年不变价格）　增长到　2010　年的　512.64　千亿美元　（2005　年不变价格），　年均增长

率超过了　4.0%；　能源消费量则由　1970　年的　50.2　亿吨油当量增长到了　2010　年的

120.02　亿吨油当量，　年均增长率接近　3.0%；　同时能源强度也在发生着变化，　由

1970　年的　3.3　吨油当量　/　万美元下降到　2004　年的　2.3　吨油当量　/　万美元。

不同国家和同一国家不同经济发展阶段，　经济增长对能源需求的影响是不

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M].　第一版.　北京：　科学出版社，　2011：　21.

-　25　-

能源经济学

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表　2-1　世界和部分主要国家　GDP　和能源消费量

〔单位：　GDP——千亿美元，　2005　年不变价格；　能源消费量——亿吨油当量〕

1970　1975　1980　1985　1990　1995　2000　2005　2010

世界　GDP　152.99　184.21　222.71　254.32　303.09　336.30　398.10　458.49　512.64

能源消费量　50.20　57.80　66.40　71.90　81.20　85.40　90.80　105.37　120.02

中国　GDP　1.20　1.60　2.19　3.64　5.32　9.48　14.34　22.84　38.80

能源消费量　2.30　3.40　4.30　5.60　6.90　8.90　7.70　15.79　24.32

美国　GDP　42.13　48.37　57.96　67.96　79.63　90.20　111.58　125.64　129.92

能源消费量　16.50　16.90　18.10　17.70　19.70　21.20　23.10　23.37　22.86

日本　GDP　15.82　19.75　24.48　30.18　38.51　41.32　43.08　45.72　46.39

能源消费量　2.80　3.30　3.60　3.70　4.40　4.90　5.20　5.25　5.00

德国　GDP　13.24　14.92　17.61　18.84　22.16　24.49　26.85　27.66　29.59

能源消费量　3.10　3.20　3.60　3.60　3.50　3.30　3.30　3.24　3.20

英国　GDP　9.76　10.81　11.83　13.13　15.46　16.77　19.84　22.96　23.63

能源消费量　2.20　2.00　2.00　2.00　2.10　2.10　2.20　2.27　2.09

法国　GDP　8.94　10.87　12.84　13.86　16.24　17.26　19.73　21.37　22.03

能源消费量　1.60　1.70　1.90　2.00　2.20　2.40　2.50　2.62　2.52

印度　GDP　1.48　1.71　1.99　2.58　3.51　4.51　5.98　8.37　12.38

能源消费量　0.60　0.80　1.00　1.40　1.90　2.50　3.20　3.87　5.24

同的，　一般可以用能源需求的弹性系数定量反映经济增长对能源需求总量的影

响程度。　能源需求弹性系数是指能源需求总量相对变动与国民收入总量相对变

动之比，　是用来衡量整个国民经济生产对能源需求敏感程度的指标，　即能源需

求弹性系数反映经济总量对能源的依赖程度。　通常情况下，　发达国家能源需求

的弹性系数较小，　而发展中国家能源需求弹性系数相对较大。　美国是发达国家

的龙头，　既是经济大国，　也是能源消费大国，　表　2-1　显示，　1970~2010　年40　年

间，　美国　GDP　由　1970　年的　42.13　千亿美元　（2005　年不变价格）　增长到　2010　年

的　129.92　千亿美元　（2005　年不变价格），　经济年均增长率超过了　2.86%；　能源

消费量则由　1970　年的　16.50　亿吨油当量增长到了　2010　年的　22.86　亿吨油当量，

年均增长率为　0.82%；　1970~2010　年　40　年间，　日本的年均经济增长速度和年均

能源消费增长速度分别为　2.73%和　1.46%；　而我国年均经济增长速度和年均能

-　26　-

第二章　能源需求

源消费增长速度分别为　9.08%和　6.07%。　可见我国是一个发展中大国，　正处于

工业化快速发展阶段，　经济总量和能源消费增长都相对较快，　2010　年我国能源

消费量已经超过美国，　成为能源第一消费大国。

能源需求和经济增长之间的正相关可以通过确定定量关系来进一步明确，

一般将能源与劳动和资本等同视为经济生产的基本要素，　如将传统的柯布　-　道

格拉斯生产函数进一步扩展，　就可以得出劳动、　资本和能源三要素生产函数。

如公式　2-1　所示：

Ｙ＝A　（t）　KαLβEγ　（2-1）

其中，　Y　为总产出，　A　（t）　为综合技术水平，　L、　K、　E　分别为投入的劳动

力、　资本和能源数量，　α、　β、　γ　则分别为产出对劳动力、　资本和能源的弹性系

数。　大量实证研究利用上述或其变形、　扩展的经济产出函数研究各经济行为体

的产出对能源需求的依赖程度。　此处仅进行理论阐述。

三、　社会发展

社会发展的内涵十分丰富，　包含经济、　人文、　政治等一系列的社会存在的

总体发展。　但人口是社会系统中最基本的因素，　人口总量的多少将直接影响能

源需求总量。　居民对能源需求分为直接需求和间接需求，　直接需求指居民对能

源商品的直接购买量，　如用于出行、　炊事、　照明、　取暖等的燃料和电力需求量；

间接需求指为提供居民生活所需的非能源商品和服务而消耗的能源。　如消费者

购买的小汽车、　衣服、　食品等，　这些商品及其他几乎任何商品和服务的生产都

需要消耗能源。　一般来说，　居民间接能源需求量远远大于直接能源需求量，　因

此，　在一定的技术水平下，　人口总量的增加将直接导致能源需求量增多。　世界

各国人口增长与能源需求的变化情况可以证明这一点。

表　2-2　1970~2010　年世界人口增长和能源消费量情况

1970　1975　1980　1985　1990　1995　2000　2005　2010

人口数量　（亿人）　36.97　40.77　44.44　48.46　52.85　57.16　60.80　64.58　68.41

能源消费量　（亿吨油当量）　50.20　57.80　66.40　71.90　81.20　85.40　90.80　105.37　120.02

人均能源消费　（吨油当量/人）　1.36　1.42　1.49　1.48　1.54　1.49　1.49　1.63　1.75

资料来源：　国家统计局.　国际统计年鉴.　http://www.stats.gov.cn/tjsj/qtsj/gjsj

-　27　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

由表　2-2　中数据可知，　1970~2010　年　30　年间，　随着社会的发展和进步，　世

界人口数量和能源消费量都在不断增加，　但能源消费量的增长明显快于人口增

长。　1970~2010　年能源消费年均增长超过　3.0%，　而同期人口年均增长仅为

2.08%。　与此相对应，　人均能源消费量不断增加，　从　1970　年的　1.36　吨油当量　/

人增长到　2010　年的　1.75　吨油当量　/　人。　如图　2-3　所示：

量

费

费

消

消

源

源

能

能

与

均

量

人

数

口

人

图　2-3　1970~2010　年世界人口增长和能源消费量情况

另有专家实证研究表明：　1850~2000　年全球矿物能源消费与人口增长的相

关系数高达　0.9844，　高于同期铁矿石消费与人口增长的相关系数　0.9515。　与

1860　年相比，　2003　年世界人均一次能源消费水平增长了　19　倍。　总体而言，　工

业化开始后的　100　年　（1750~1850　年）　人均能源消费的年递增速度仅为　1.4%；

1860~1960　年，　增速达到了　2.56%；　1960~2000　年，　人均一次能源消费的年递增

为　1.1%。　譹訛

此外，　从我们生活的微观层面也可以发现，　人们对能源的需求随着社会的

进步在不断地增加，　如最近几年随着中国社会物质文明的不断进步，　家用汽车

保有数量的急剧上升，　使得对汽油的需求增长迅速。　所以，　随着社会的进步和

发展，　人均能源需求量将不断增加。

其次，　社会人口结构变化也会对能源需求量产生影响。　城市居民和农村居

①　张雷，　蔡国田.　中国人口发展与能源供应保障探讨[J].　中国软科学，　2005　（11）：　11~17.

-　28　-

第二章　能源需求

民的能源利用方式和消费水平有很大差异，　一般来说，　城市居民无论对能源的

直接需求还是间接需求都较农村居民多，　因此城市化会增加人口对能源的需求。

我国正处于城市化水平快速增长时期，　这也是导致我国能源需求快速增加的一

个重要影响因素。

经济增长、　人口增加，　使得能源需求几乎呈刚性增加的趋势，　自　20　世纪

60　年代以来，　全球一次能源需求仅在　1980~1982　年第二次石油危机期间和　2009

年有一个微弱的负增长外，　其余年份均一路上扬。　表　2-2　和图　2-3　的数据和曲

线都足以说明问题。

四、　产业结构与部门能源强度

能源需求的增长除了与经济增长、　社会发展等因素有关外，　还要受到产业

结构的影响，　不同的产业结构，　其能源需求不同，　甚至差别很大。　在现有技术

水平下，　产业结构的变动决定了能源利用效率的高低，　无论长期还是短期，　产

业结构的调整都会影响能源需求量和需求结构的变化。　例如，　1993~2005　年我

国工业部门内部轻工业和重工业结构变化对能源需求的影响大致为重工业比例

每增加一个百分点，　能源需求量增加约　1000　万吨标准煤。　譹訛

产业结构之所以会对能源需求产生重要影响，　其主要原因在于不同产业部

门能源强度相差较大。　一般说来，　第二产业属于高耗能产业，　能源强度相对较

高；　第三产业能源强度相对较低，　属于低耗能产业。　按照配第　-　克拉克定理等

产业结构演化和升级理论，　在经济水平发展到一定阶段后，　第二产业的主导地

位将逐渐向第三产业过渡，　从而整个经济的能源强度趋于下降。　和其他国家相

比，　我国第二产业比重一直居高不下，　如表　2-3　所示，　我国第二产业占国内生

产总值的比重明显高于其他国家，　第三产业比重明显低于其他国家，　因此我国

能源强度也一直居高不下。　积极调整产业结构，　促进产业结构的升级和改造是

我国迫切需要解决的关键问题。

中国正处于工业化发展进程中，　工业部门能源需求量占全国能源需求总量

的比重一直保持在　70%左右，　1999　年工业能源需求比重有所下降，　但是　2003

①　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）　:37~44.

-　29　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

表　2-3　部分国家历年三次产业结构　（单位：　%）

国别与产业　1970　1980　1985　1990　1995　2000　2004　2006　2008　2010

第一产业　-　30.1　28.4　27.1　20.5　15.1　13.1　11.9　11.3　905

中

第二产业　-　48.5　43.1　41.6　48.8　45.9　46.2　47　48.6　44.4

国

第三产业　-　21.4　28.5　31.3　30.7　39　40.7　41.1　40.1　45.9

第一产业　7.3　2.5　2.1　2.1　1.6　1.2　1.3　-　1.2　-

美

第二产业　28.7　33.5　31.1　28　26.8　24.2　22　-　21.4　-

国

第三产业　64　64　68.8　69.9　71.1　74.6　76.7　-　77.4　-

第一产业　6.1　3.7　3.2　2.5　1.9　1.8　1.7　-　1.5　-

日

第二产业　46.7　41.9　41　41.2　38.2　32.4　30.2　-　28.0　-

本

第三产业　47.2　54.4　55.8　56.3　59.9　65.8　68.1　-　70.5　-

第一产业　45.2　37.8　33　30.8　28.4　23.4　19.6　17.5　17.6　16.2

印

第二产业　21.9　23.8　28.1　27.1　27.2　26.2　27.3　27.7　29　28.4

度

第三产业　32.9　38.5　38.8　42.1　44.5　50.5　53.1　54.7　53.4　55.4

第一产业　25.4　14.4　12.5　8.5　6.2　4.6　3.7　3.2　2.8　2.6

韩

第二产业　28.7　39.9　41　43.1　43.2　38.1　40.8　39.6　37.1　36.4

国

第三产业　45.9　45.7　46.4　48.4　50.6　57.3　55.5　57.2　60.3　61.0

资料来源：　国际统计年鉴　（1995~2011）　.

年又恢复到了　70%的水平，　需求量约为　11.96　亿吨标准煤，　其后每年工业能源

需求比重一直在　70%以上，　2011　年工业能源消费比重为　70.82%，　数量高达

24.64　亿吨标准煤，　在工业部门内部，　制造业的能源需求量最大，　一直占全国能

源需求总量的　50%~60%，　其中石油加工及炼焦业、　化学原料及化学制品制造业

（化学工业）、　黑色金属冶炼及压延加工业　（钢铁工业）、　非金属矿物制品业　（建

材工业）　的能源需求比重较大，　此外电力、　煤气及水生产和供应业的能源需求比

重也较大。　除了工业部门以外，　交通部门的用能增长也在不断加快。　随着全面小

康社会的逐步实现，　家庭轿车保有量将迅速增长，　交通部门的能源需求比重还将

进一步增长。　譹訛　我国历年各主要产业部门的能源需求数量比重如表　2-4　所示：

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M].　第一版.　北京：　科学出版社，　2011.

-　30　-

第二章　能源需求

表　2-4　我国历年各主要产业部门的能源消费需求数量比重　（单位：　%）

行　业　1995　2000　2005　2006　2007　2008　2009　2010　2011　2012

农、　林、　牧、　渔业　4.20　2.69　2.57　2.45　2.22　2.06　2.04　1.99　1.94　1.88

工业　73.33　71.31　71.49　71.50　71.49　71.81　71.48　71.12　70.82　69.79

采掘业　7.58　7.54　5.90　5.51　5.43　5.85　5.73　5.66　6.75　5.85

制造业　59.74　55.50　58.11　58.48　58.80　59.05　58.89　58.01　57.59　56.86

电力、　煤气及

6.01　8.27　7.49　7.51　7.25　6.91　6.85　7.45　7.47　7.08

水生产和供应业

建筑业　1.02　1.50　1.44　1.45　1.47　1.31　1.49　1.92　1.69　1.70

交通运输、

4.47　7.72　7.79　7.84　7.83　7.86　7.73　8.02　8.20　8.71

仓储和邮政业

批发、　零售业

1.54　2.09　2.05　2.05　2.03　1.97　2.09　2.10　2.24　2.36

和住宿、　餐饮业

其他行业　3.45　3.96　3.92　3.97　3.98　4.04　4.14　4.21　4.36　4.58

生活消费　12.00　10.73　10.72　10.73　10.99　10.94　11.04　10.64　10.75　10.97

资料来源：　中国能源统计年鉴　（2013）　.

此外，　对比各行业部门的产值和能源消费情况，　不同产业部门能源强度相

差较大，　即使相同的部门，　由于技术水平的不同，　能源强度也有较大差别。　产

业结构不合理和偏高的能源强度使得我国能源需求量一路走高，　成为我国经济

持续健康发展的一大障碍。　面对能源和环境危机，　我国必须积极调整目前的产

业结构，　提高低耗能、　高产出产业的比重。

五、　能源技术与管理

科技进步和管理都是生产力，　实践表明，　依靠技术进步，　加强管理，　采用

新技术、　新工艺、　新材料、　新设备，　逐步淘汰高能耗低效设备，　可以达到有效

-　31　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

节约能源、　降低需求的效果。

能源技术进步和管理创新对能源需求和供给均会产生积极的影响。　例如，

勘探开发领域内的能源技术进步，　可以提高能源勘探能力，　增加探明储量，　提

高已发现资源的采收率。　但是，　由于化石能源的可耗竭性在一定程度上抑制了

能源技术和管理对化石能源供给的作用，　能源技术和管理的作用更多地体现在

需求结构优化，　以及能源使用效率的提高和可再生能源开发利用上面。

能源技术进步是能源需求结构优化调整的支撑。　历史上两次重大的能源需

求结构转换都是由于技术进步引起的。　蒸汽机的发明和推广应用及有机化工的

发展促成了第一次能源需求以薪柴为主转向以煤为主；　第二次由煤炭向石油的

转换主要是由于燃料汽车、　飞机等技术进步促成的。　为应对气候变化，　世界能

源结构正酝酿巨变，　世界范围内正在大力发展可再生能源技术，　碳捕获与封存

技术　（CCS）　及交通运输用能模式系统技术，　一旦这些方面的技术有了实质性

突破，　人类将可能迎来第三次能源结构大的转型。　伴随着能源结构的升级，　优

质能源将不断替代劣质能源，　能源利用效率将得以不断提高。

能源技术进步是提高能源使用效率的核心和关键。　能源技术进步一方面通

过直接减少能源需求，　提高能源使用效率。　例如，　超超临界火力发电技术，　机

组热效率能够达到　45%左右，　据测算，　如果我国燃煤发电厂热效率都达到　45%

的水平，　按　2006　年全国火电发电量计算，　相当于全年可以少烧约　2　亿吨标准

煤，　减少二氧化碳排放约　5.4　亿吨。　此外，　节能灯的使用，　建筑中的保温外墙

等由新技术生产的新材料、　新产品都可以达到节约能源的目的。

能源管理制度创新内涵十分丰富，　在能源管理的任何环节，　都可以利用先

进管理手段和技术进行管理创新。　如可以通过对耗能产品制定科学的耗能标准；

又如办公场所、　营业场所耗能设施的管理制度建设等，　规范企业生产行为，　降

低能耗；　再如引导人们树立节能意识，　主动使用高能效产品，　节约能源。　美国

“能源之星”　计划是能源管理制度创新的一个很好的例子。　为减少能源使用并有

效保护环境，　鼓励开发高效低耗低污染的产品，　引导广大消费者购买和使用节

能环保设备，　同时也为了节约更多的资金，　美国环保署　（EPA）　于　1992　年开始

实施能源之星项目。　该项目通过将产品的保证标志与信息、　宣传推广活动以

及选择性的融资活动结合在一起来提高各种产品的能效。　此计划并不具强迫性，

但自发配合此计划的厂商可以在其合格产品上贴上能源之星的标签，　以促使

销售。

-　32　-

第二章　能源需求

知识窗　2-2　能源之星概况

能源之星　（Energy　Star），　是一项由美国政府主导，　主要针对消费性

电子产品的能源节约计划。　能源之星计划于　1992　年由美国环保署

（EPA）　和美国能源部　（DOE）　启动，　目的是为了降低能源消耗及减少温

室气体排放。　该计划后来又被澳大利亚、　加拿大、　日本、　中国台湾、　新

西兰及欧盟采纳。　该计划为自愿性，　能源之星标准通常比美国联邦标准

节能　20%~30%。　最早配合此计划的产品主要是电脑等资讯电器，　之后

逐渐延伸到电机、　办公室设备、　照明、　家电等。　后来还扩展到了建筑，

美国环保署于　1996　年起积极推动能源之星建筑物计划，　由环保署协助

自愿参与者评估其建筑物能源使用状况　（包括照明、　空调、　办公室设备

等）、　规划该建筑物之能源效率改善行动计划以及后续追踪作业，　所以

有些导入环保新概念的住家或工商大楼中也能发现能源之星的标志。

资料来源：　百度百科.　ttp://baike.baidu.com/view/563515.htm?fromId=1522973#1

“能源之星”　项目自　1992　年执行两年后就有超过　50%的个人电脑和　80%

的打印机符合能源之星的高效标准。　该项目在短短十几年的时间内已取得了巨

大的成功，　具体表现在以下几个方面：　首先，　美国居民的节能意识大幅度提高，

节能产品已成为市场的主导产品，　“能源之星”　已成为居民购买产品的重要参

考依据之一；　其次，　“能源之星”　无形中成了国外产品进入美国市场的技术壁

垒，　未获能源之星认证的产品在美国无法取得市场份额；　再次，　“能源之星”

认证正逐步由美国扩展到其他国家，　全球计有七个国家与地区参与美国环保署

推动的能源之星计划，　分别为美国、　加拿大、　日本、　中国台湾、　澳洲、　新西兰、

欧盟，　并自　2001　年起每年一度召开国际能源之星计划会议。　可见，　“能源之

星”　计划作为一项管理创新对世界节能产品与技术发展具有十分重要的意义。

此外，　能源产业的信息化能够在一定程度上提高能源效率，　进而对能源需

求产生影响。　我国作为能源消费大国，　能源技术和管理相对落后，　必须积极提

高能源技术和管理水平，　降低能源消耗，　提高能源利用效率。

综上所述，　我们分析了影响能源需求的五大要素，　除上述介绍的五个主要

因素外，　季节与气温变化、　能源政策、　生态环境保护的要求、　能源消费结构、

消费者的主观偏好、　消费习惯、　替代产品的价格等也都会在不同程度上影响能

-　33　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

源需求。　在研究能源需求时，　必须综合考虑众多影响因素，　进行多因素分析，

以客观评判与预测能源需求。

第三节　能源需求弹性分析

如上节分析，　商品价格等众多因素的变化将对能源需求量产生影响，　那么

能源需求量对这些因素的敏感程度如何呢？　如何量化这个敏感程度呢？　能源需

求弹性理论就可以很好地解决上述问题。　弹性的概念在经济学中有着广泛的应

用，　弹性的定义、　计算方法和取值情况如知识窗　2-3　所示：

知识窗　2-3　弹性的定义和计算方法

弹性的概念在经济学中有着广泛的应用。　只要两个经济变量之间存

在函数关系，　弹性就表示因变量对自变量变化的反应程度，　简言之，　弹

性表示一个经济变量变动　1　%，　所引起的另一个经济变量变动的百分比。

因而经济学中弹性的一般公式是：　弹性　=　因变量的变动比例　/　自变量的变

动比例。　根据变量变化的连续性，　弹性可以分为点弹性和弧弹性。

假设两个经济变量之间的函数关系为：　y=f　（x），　e　表示弹性。

弧弹性的计算公式可以表示为：　e=　Δy/y　=　Δy　·x　，　其中　Δx、　Δy

Δx/x　Δx　y

分别表示　x　和　y　的变动量。

点弹性就是当经济变量的变动趋势趋于无穷小时，　计算出的弹性，

其计算公式可以表示为：　e=lim　Δy/y　=　dy/y　=　dy　·x

Δx→0　Δx/x　dx/x　dx　y

由上述弹性计算公式可以看出，　弹性就是两个变量变动比例之间的

比值，　与变量度量单位无关。

资料来源：　石良平、　杨继波、　蔡庆.　微观经济学[M].北京：　高等教育出版社，　2008　（2）　.

一、　能源需求价格弹性

能源需求价格弹性是指在其他条件不变时，　能源价格的相对变动所引起的

-　34　-

第二章　能源需求

能源需求量的相对变动率，　是能源需求量的变化率与能源价格变化率之比。　根

据知识窗　2-3　弹性的定义和计算方法，　能源需求价格的弧弹性公式如下：

ΔQd　/Qd　ΔQd　P

Edp=　=　·　（2-2）

ΔP　/　P　ΔP　Qd

其中，　Qd　为能源需求绝对量，　ΔQd　为能源需求变动量，　P　为能源价格绝对

量，　ΔP　为能源价格变动量。

当　ΔP→0　时，　能源需求价格的弧弹性变为点弹性，　公式如下：

ΔQd　P　dQd　P

Edp=lim　·　=　·　（2-3）

ΔP→0

ΔP　Qd　dP　Q

按照经济学的一般需求法则，　需求量与市场价格呈反向变动关系，　即当价

格上升时，　需求量一般减少；　反之，　当价格下降时，　需求量会有所上升。　即

dQd　/dP　一般为负值，　因此　Edp　一般为负值，　即能源需求价格弹性与一般产品需

求价格弹性一样，　一般为负值。

知识窗　2-4　需求弹性的大小

根据需求弹性的计算公式，　一般需求弹性会出现以下几种情况：

（1）　需求弹性的绝对值小于　1　，　即　-1　≤e≤1　，　这表明需求量变动

的百分比小于价格变动的百分比，　需求是缺乏弹性的。

（2）　需求弹性的绝对值大于　1　，　即　e<-1　，　这表明需求量变动的百分

比大于价格变动的百分比，　需求是富有弹性的。

（3）　需求价格弹性的绝对值等于　1　，　e=-1　，　这表明需求量变动的百

分比与价格变动的百分比相等，　需求具有单一弹性。

（4）　需求价格弹性等于零，　e=　0，　不论价格如何变动或价格的变化

有多大，　需求量都不会发生任何变化。

（5）　需求价格弹性等于负无穷，　e=-∞，　在某一既定的价格条件下，

需求量可以无限制地任意变动。

（6）　e>0，　随着价格的上涨，　需求量也会上涨。

当然，　在上面的需求价格弹性六种情况中，　后面四种需求价格弹性

是比较特殊的情形，　最常见的需求价格弹性是前面两种情况。

资料来源：　石良平，　杨继波，　蔡庆.　微观经济学[M].　北京：　高等教育出版社，　2008　（2）　.

-　35　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

在技术水平一定的前提下，　为保证经济生产的顺利进行，　人类生活不受影

响，　短期能源需求总量和结构难以随价格的变化做出大的调整，　能源需求价格

弹性一般较小；　但在长期，　如果能源价格持续偏高，　就会激发技术进步和对能

源的替代，　因此长期能源需求总量和结构随价格调整的幅度会增加，　即长期能

源需求价格弹性相对加大。　此外，　能源需求价格弹性与收入水平有关，　在历史

上收入较低的时期，　能源需求主要用于满足基本需求，　对价格相对不敏感，　随

着生活水平的提高和能源产品的日益丰富，　能源被应用于更广泛的领域，　选择

的余地更大，　对价格敏感度随之提高，　能源需求价格弹性有较大的变化。　许多

经济学家们也对此进行过验证。

例如，　John　C.　B.　Cooper　（2003）　和　J.　E.　Hughes，　C.　R.　Knittel，　D.　Sperling

（2006）　都曾利用计量经济学模型，　对能源需求价格弹性进行过计算研究。　以

John　C.　B.　Cooper　的研究为例，　其采用多元回归模型，　利用　1979~2000　年的数

据，　对　23　个国家长期和短期石油需求价格弹性进行了估算。　其建立的多元回归

模型如下：

lnDt=lnα+β　ln　Pt+γlnYt+δlnDt-1+εt　（2-4）

其中，　Dt　为人均原油消费量序列，　Pt　为实际原油价格序列，　Yt　为实际人

均收入（用人均　GDP　代替）　序列，　εt　为残差序列。　β　为原油短期需求价格弹性，

β/　（1-α）　为原油长期需求价格弹性。　其实证结果如表　2-5　所示。

John　C.　B.　Cooper　的实证结果显示：　第一，　无论长期还是短期石油需求价格

弹性一般情况下都是负数，　个别国家除外；　第二，　长期价格弹性明显大于短期

价格弹性，　说明长期来看，　人们调整能源需求的空间较大。　第三，　无论长期还

是短期来看，　能源需求价格弹性的绝对值小于　1，　这表明需求量变动的百分比

小于价格变动的百分比，　能源需求相对价格是缺乏弹性的。

此外，　研究能源需求价格弹性，　需明确两点：　一是能源品种十分丰富，　不

同能源品种的能源需求价格弹性大小不同，　根据能源品种，　可以有煤炭需求价

格弹性、　石油需求价格弹性、　电力需求价格弹性等，　而且诸如煤炭和石油有许

多亚种，　在进行需求弹性计算时最好采用标准单位和价格指数进行测算，　如计

算我国煤炭需求价格弹性时，　可以采用通用的煤炭价格指数变动一个点时，　煤

炭需求总量变化的万吨标准煤来衡量煤炭需求价格弹性的大小。　二是在特殊情

况下，　和某些商品一样，　能源需求价格弹性的大小也可能出现正值，　如在石油

价格猛涨阶段，　可能会引起需求恐慌，　造成抢购增加库存现象，　需求量反而随

价格的上升而上升，　石油需求的价格弹性出现正值。　当然，　这种情形一般出现

-　36　-

第二章　能源需求

表　2-5　主要国家原油需求价格弹性

人均石油消费　人均实际　GDP　原油需求价格弹性

国家

增长率　增长率　短期　长期

中国　3.6　8.6　0.001　0.005

日本　-0.1　8.1　-0.071　-0.357

韩国　8.3　6.4　-0.094　-0.178

法国　-1.5　1.7　-0.069　-0.568

德国　-1.4　1.2　-0.024　-0.279

英国　-1.1　2.0　-0.068　-0.182

意大利　-0.4　2.2　-0.035　-0.208

葡萄牙　3.0　2.9　0.023　0.038

西班牙　1.3　2.1　-0.087　-0.146

希腊　2.2　1.5　-0.055　-0.126

美国　-0.7　2.0　-0.061　-0.453

加拿大　-1.3　1.6　-0.041　-0.352

澳大利亚　-0.3　1.7　-0.034　-0.068

资　料　来　源　：　John　C.　B.　Cooper.　Price　elasticity　of　demand　for　crude　oil：　estimates　for　23

countries.　OPEC　Review，　2003，　27　（1）：　1~8.

在短期阶段，　长期能源需求价格弹性应该为负值。

知识窗　2-5　中国煤炭价格指数

“中国煤炭价格指数”　创建于　2006　年，　并从　2006　年　1　月开始在“中

国煤炭市场网”　按周发布。　在价格指数的研究和编制过程中，　认真借鉴

了国际煤炭价格指数的通行做法，　根据我国煤炭生产消费布局及市场结

构的实际，　设计了采价样本，　按区域、　分品种布局了采价点，　构建了价

格采集体系，　确定了计算模型和方法。

“中国煤炭价格指数”　以　2006　年　1　月　1　日为基期　（1　00　点），　每周作

为一个基本采价周期和发布周期，　在每周五编制、　每周一发布。　自试运

-　37　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

行以来，　经过了多次论证，　广泛听取了行业内外、　政府有关部门、　相关

研究机构的意见，　并根据煤炭生产与消费布局和市场发展变化情况及时

进行调整和改进。　从“中国煤炭价格指数”　的试运行情况看，　指数数据

校验符合市场走势。　201　2　年，　中国煤炭工业协会和中国煤炭运销协会组

织国内外专家对中国煤炭价格指数进行了充分论证，　在对前　6　年价格指

数符合性检验的基础上，　专家认为，　“中国煤炭价格指数”　数据采集体

系完整、　方法科学，　系统运行正常，　指数编制及时、　准确，　与市场实际

价格变化趋势和幅度基本吻合，　反映了我国煤炭市场变化的客观情况，

已具备向全社会正式发布条件。

资料来源：　百度百科.　http://baike.baidu.com/view/8990536.htm#refIndex_1_8979340.

二、　能源需求交叉弹性

需求交叉弹性是需求交叉价格弹性的简称，　它表示一种商品的需求量变动

对另一种商品价格变动的反应程度。　能源需求交叉弹性是指一种能源产品价格

的相对变动所引起的有关能源品种需求量的相对变动。　其计算公式如下：

能源需求交叉弧弹性：

ΔQdj　/Qdj　ΔQdj　Pi

Eij=　=　·　（2-5）

ΔPi　/Pi　ΔPi　Qdj

其中，　Qdj　为能源品种　j　的需求量，　ΔQdj　为能源品种　j　的需求变动量，　Pi　为

能源品种　i　的价格绝对量，　ΔPi　为能源品种　i　的价格变动量。

当　ΔPi→0　时，　弧弹性变为点弹性，　公式如下：

ΔQdj　Pi　dQdj　Pi

Eij=lim　·　=　·　（2-６）

ΔPi→0　ΔPi　Qdj　dPi　Qdj

需求交叉弹性反映了相应于其他商品价格的变动，　消费者对某种商品需求

量变动的敏感程度，　其弹性系数定义为需求量变动的百分比除以另外商品价格

变动的百分比。　交叉弹性系数可以大于　0、　等于　0　或小于　0，　它表明两种商品之

间分别呈替代、　不相关或互补关系。　需求交叉弹性可以是正值，　也可以是负值，

它取决于商品间关系的性质，　即两种商品是替代关系还是互补关系。　对于替代

商品来说，　一种商品需求量与另一种商品价格之间呈同向变动关系，　所以其需

-　38　-

第二章　能源需求

求交叉弹性系数为正值。　一般来说，　两种商品之间的功能替代性越强，　需求交

叉弹性系数的值就越大。　两种能源产品往往具有替代关系，　所以两种能源产品

之间的需求价格交叉弹性往往是正值。

三、　能源需求收入弹性

需求收入弹性被用来表示消费者对某种商品需求量的变动对收入变动的反

应程度。　能源需求的收入弹性是指在其他条件不变时，　能源消费者收入的变动

所引起的能源需求量的相对变动率，　是能源需求量的变化率与能源消费者收入

的变化率之比。　其计算公式如下：

能源需求收入弧弹性：

ΔQd　Y

Ey=　lim　·　（2-7）

ΔYi→0　ΔY　Qd

其中，　Qd　为能源需求绝对量，　ΔQd　为能源需求变动量，　Y　为能源消费者收

入的绝对量，　ΔY　为能源消费者收入的变动量。

当　ΔY→0　时，　弧弹性变为点弹性，　公式如下：

ΔQd　Y　dQd　Y

Ey=　lim　·　=　·　（2-8）

ΔYi→0　ΔY　Qd　dY　Qd

能源需求收入弹性与一国的经济技术发展水平、　产业结构、　能源需求结构

和消费习惯等密切相关。　从长期趋势来看，　能源需求收入弹性系数有一定的变

动规律。　英、　美等发达国家的经验数据表明，　能源需求收入弹性系数伴随着工

业化进程，　呈现倒　U　形变动轨迹。　短期来看，　能源需求受多种因素影响，　会在

一定水平上下波动。

能源需求收入弹性系数是衡量经济对能源依赖的一个重要指标。　Ey>1，　表

明能源需求增长率快于经济增长率，　此时经济增长一般是一种粗放式增长；

Ey=1，　表明能源需求增长与经济增长同步；　0

经济增长率；　当　Ey<0　时，　表明经济增长，　能源消费不仅不增加，　反而减少，　这

是一种可喜的局面，　意味着能源效率的极大提高，　节能效果显著。　这应该是各

国经济调整所追求的目标。

此外，　需要说明的是上述的能源需求收入弹性与常见的能源需求弹性系数

不是一回事。　能源需求弹性系数是指能源需求总量相对变动与国民收入总量

/GDP　相对变动之比，　是用来衡量整个国民经济生产对能源需求敏感性程度的指

-　39　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

标，　即能源需求弹性系数，　反映经济总量对能源的依赖程度，　能源需求收入弹

性系数反映消费者对能源商品需求量的变动对收入变动的反应程度，　也反映出

消费者收入对能源的依赖程度。　二者有一定区别。

四、　能源消费弹性系数

能源需求，　从另一个角度来说就是能源消费需求，　上述能源需求弹性系数

基本就是指能源消费弹性系数　（E）c　，　是从总量的角度来衡量经济发展对能源的

依赖程度。　世界各国经济发展的实践证明，　在经济正常发展的情况下，　能源消

耗总量和能源消耗增长速度与国民经济生产总值和国民经济生产总值增长率成

正比例关系。　这个比例关系就是能源消费弹性系数。

从定量的角度来说，　能源消费弹性系数一般用年均增速来进行计算，　等于

能源消费的年平均增长速度除以国民经济年平均增长速度，　即：

Ec=vqc/vg　（2-9）

其中，　Ec　是能源消费弹性系数；　vqc　指能源消费的年增长速度；　vg　指　GDP

的年增长速度，　式中的分子项为能源总消费量的增长率，　但一般只计算商品能

源消费量的增长率。　分母项为国民经济发展增长率。　在西方国家，　一般用国民

生产总值来表示。　能源消费弹性系数的发展变化与国民经济结构、　技术装备、

生产工艺、　能源利用效率、　管理水平乃至人民生活等因素密切相关。　当国民经

济中耗能高的部门　（如重工业）　比重大，　科学技术水平还很低的情况下，　能源

消费增长速度总是比国民生产总值的增长速度快，　即能源消费弹性系数　>1。　随

着科学技术的进步，　能源利用效率的提高，　国民经济结构的变化和耗能工业的

迅速发展，　能源消费弹性系数会普遍下降。

一般，　一个国家在工业化的初期阶段，　由于能耗少的农业生产比重逐渐下

降，　能耗大的工业生产比重逐步上升，　因此，　能源消费量每年平均增长速度都

比国民经济的每年平均增长速度要快些，　一般是能源消费弹性系数大于　1。

一个国家或地区的国民经济部门结构和生产部门结构是影响能源消费系数

的因素之一。　在国民经济的各部门中，　有的能源消耗较多，　有的则较少。　一般

来说，　工业与农业相比，　工业消耗能源多；　重工业与轻工业相比，　重工业消耗

能源多，　重工业中的有色金属冶炼部门消耗能源多等。

能源利用效率也是影响能源弹性系数的一个重要因素，　能源不仅从生产地

区运达消费地区过程中会有所损耗，　并且在利用过程中也不能全部发挥效益。

-　40　-

第二章　能源需求

一般，　能源利用效率越高，　能源消费系数越小，　反之，　能源利用效率越低，　能

源消费系数越大。

能源与国民经济之间的这种“弹性”　关系，　决定了我们在开发利用能源为

国民经济发展服务的时候，　一方面要适应国民经济发展的需要，　广泛地挖掘和

利用能源以提供社会发展的动力；　另一方面，　又要在利用“开源”　的同时，　全

面“节流”，　通过调整地区产业结构和改进技术设备等手段，　努力提高能源使用

效率，　以最少的能源促进国民经济的最快发展。　我国这几年能源消费弹性系数

有增高趋势，　这和我国不合理的产业结构和能源利用效率较低有关，　所以必须

积极进行产业结构调整，　提高能源利用效率。

综上所述，　我们研究了能源需求的价格弹性、　交叉弹性和收入弹性，　以及

能源消费弹性系数，　此外还有能源需求预期弹性等，　因为预期很难量化，　所以

能源需求预期弹性也很难计算，　要想计算能源需求预期弹性，　我们必须寻找预

期的替代变量。　最后需要说明的是，　和其他商品弹性系数计算一样，　计算能源

需求的价格弹性、　交叉弹性和收入弹性的前提是其他因素不变，　只有通过计量

模型处理好其他因素的影响，　才能精确计量某种因素的能源需求弹性系数。

第四节　能源需求预测

一、　能源需求预测概述

能源需求预测是通过研究能源供需的历史和现状，　预测未来能源需求状况。

能源需求预测是能源市场管理的重要组成部分。　国家能源需求预测是政府制定

能源发展战略的基础，　同时也是能源企业编制企业生产规划，　确定投资和生产

经营活动的依据。　预测结果的好坏直接与国家或地方经济发展息息相关，　因此，

做好能源需求预测对经济发展和社会的稳定有着重要意义。

国内外目前从事能源需求预测的机构非常多，　一方面，　有很多从事全球能

源需求预测的机构，　他们会定期发布较大范围内的能源需求预测报告，　比较典

型的如国际能源署　（IEA）、　国际能源公司或石油公司　（如　BP）　等；　另一方面，

很多国际机构和国内机构以及有关领域的学者也有针对某国家或地区进行的大

量能源需求预测研究。　主要目标是为各国的政策服务，　如美国、　日本等国的诸

-　41　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

多预测机构。　在这些对某个国家的预测中，　对中国能源需求的预测在近些年变

得越来越多，　这主要是因为中国经济发展拉动能源需求不断快速增长，　中国的

能源需求变化对全球的经济、　能源、　环境体系都产生着越来越重要的影响。

能源需求预测往往都是通过建立计量经济模型进行研究。　从国际范围来

看，　能源系统模型的研究可追溯到　20　世纪　60　年代，　而真正比较集中的、　大量

的研究是从　20　世纪　70　年代初期的石油危机开始的，　它的发展演变经历了“能

源部门模型—能源系统模型—能源　/　经济模型”　三个历程。　总体来看，　建模方

法越来越多，　如时间序列法、　灰色理论方法、　人工神经网络方法、　投入产出法

等单一方法，　以及运用这些模型的组合模型方法。　每种方法都有其优点和适用

范围，　同时也有其缺点和局限性，　不能简单地说哪个模型好与坏，　而是根据预

测需要选择适合的模型。　计量模型分析是能源需求预测的基本工具，　在进行能

源需求预测时，　应该根据研究需要选择合适的模型进行研究分析。

二、　能源需求预测的方法

能源需求预测要求定性与定量相结合，　一般以建立计量模型，　定量分析为

主，　目前，　能源需求预测模型主要有以下几种：

（一）　部门分析法

该方法是为了直接预测在一定经济发展速度以及一定技术进步条件下的能

源需求量。　根据实际情况把国民经济根据部门进行划分，　利用能源需求与经济

发展速度之间的关系，　使用单位产值能源消费量来综合反映各部门能源消费的

技术水平和管理水平。　模型把国民经济现状作为分析和计算的出发点，　直接应

用基期年份的产值水平与能源消费量等参数，　在对各部门的产值增长速度与单

位产值能耗变化率做出假设后，　就可预测出各部门能源消费需求量、　总能源需

求量和增长趋势。　部门划分越细，　预测的准确率就越高；　反之，　预测的准确率

就越低。

例如，　王家诚、　阎修桐　（1983）　就根据我国能源消费的实际情况，　采用部

门分析法，　把能源消费总量　（E）　划分成物质生产部门的能源消费量　（E1）、　民

用能源消费量　（E）2　、　非物质生产部门能源消费量　（E3）　和能源转换贮运损耗量

（E）4　。　建立以下基本模型：

E=E1+E2+E3+E4　（2-10）

-　42　-

第二章　能源需求

然后再运用具体的方法进行部门能源需求和总量需求的预测。　譹訛

（二）　趋势分析法

趋势分析法是指根据历史上，　特别是近期的发展趋势推测未来的一种方法，

主要采用的是传统的时间序列分析方法。　时间序列分析方法是将历史资料按时

间排列并对它进行分析，　找出它随时间变化的趋势与规律，　并用数学关系式把

它表示出来。　然后根据这个关系式对今后进行预测。　其主要优点是灵活简便，

短期预测较准确。　主要缺点是没有揭示影响事物变化的原因，　仅从时序数据中

寻找变化规律，　因而不适用于长期的、　特别是其发展阶段不同变化过程的预测。

此外，　对于大起大伏的发育不成熟的事物，　则预测效果也差。　具体到能源需求

预测，　此类方法主要是从能源消费量的历史统计数据出发，　寻找能源消费量序

列随时间变动的规律，　并利用该规律对未来某时刻的能源需求量进行预测。　该

方法的基本思想是能源消费量在将来随时间变化的规律同过去能源消费量随时

间变化的规律一致。　适用于国家、　地区或企业从事短期或中期的能源消费预测。

当遇到历史数据起伏较大，　或未来趋势可能会出现拐点等变化时，　必须同其他

预测方法相结合。　Dahl　和　Sterner　（1990）　对　100　多个实证研究进行汇总，　发现

估计能源需求的最常用模型是以能源需求为被解释变量，　以能源价格、　能源需

求滞后变量和收入为解释变量的模型形式。

趋势分析方法分为确定性方法和随机性方法两种。

1.　确定性趋势分析模型

（1）　滑动平均预测模型。　该方法假设某预测量时间序列数据为　x1，　x2，…xt，

那么第　t+1　时期的预测值为：

xt+1=　（xt+xt-1+K+xt-N+1）　／N　（2-11）

即以　N　个实际值的平均值作为预测值，　N　的大小依时间序列数据显示的规

律而选定。

若以加权平均数为预测值，　则有：

x＝　（a0xt+a1xt-1+K+aN-1xt-N+）1　/N　（2-12）

公式　2-12　被称为加权滑动平均预测模型，　其中　a0　到　aN-1　为加权因子，　也依

时间序列数据显示的规律而选定，　满足　（a0+a1+K+aN-1）　/N＝1。　若对实际时间序

列数据进行一次滑动平均，　得到滑动平均数序列，　再对该平均数序列运用滑动

①　王家诚，　阎修桐.　用部门分析法预测能源需求量[J].中国能源，　1983　（1）　.

-　43　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

平均预测模型，　求得第　t+1　时期的预测值，　称为二次滑动平均预测模型。

（2）　指数平滑预测模型。　该方法以　t　时期实际值　xt　和预测值　x't　的加权平均

值作为第　t+1　时期的预测值，　即：

x't+1=axt+　（1-a）　x't　（2-13）

其中，　0

２　t-2　t-1

x't+1=axt+a　（1-a）　xt+a　（1-a）　xt-2+K+a　（1-a）　x2+　（1-a）　x1　（2-14）

即预测值为历期实际值指数形式的加权和。　如对一次指数平滑后形成的序列数

据再作一次指数平滑，　称为二次指数平滑预测模型。

（3）　分解预测模型。　将时间序列数据进行分解，　求出趋势因素　（y）t　、　季节

因素　（s）t　、　循环因　素　（c）t　和随机因素　（ε）t　，　分别预测各种因素的预测值　y't+1、

s't+1　和　ε't+1，　利用模型　x't+1=y't+1·s't+1·ε't+1，　求得第　t+1　时的预测值。　在分解模型

中，　滑动平均是常用的分解长期趋势因素的方法。　分解预测模型适用于季度能

源消费量的预测。

2.　随机性趋势分析模型

（1）　自回归模型。　基本模型如下：

xt=a1xt-1+a2xt-2+K+apxt-p+μt　（2-15）

公式　2-15　被称为　p　阶自回归模型，　简记为　AR　（p）。　a1、　a2、　K、　ap　为自回

归参数，　μt　为随机误差项。　利用回归分析技术估计参数，　得到参数估计量　a'1、

a'2、　K、　a'p，　于是第t+1　时期的预测值为：

x't+1=a'1xt-1+a'2xt-1+K+a'pxt-p+1　（2-16）

（2）　自回归滑动平均模型。　基本模型如下：

xt=a1xt-1+a2xt-2+K+apxt-p+μt-β1μt-1-β2μt-2-K-βqμt-q　（2-17）

该模型称为　（p，　q）　阶自回归滑动平均模型，　简记为　ARMA　（p，　q）。　a1、

a2、　K、　ap、　β1、　β2、　K、　βq，　分别为自回归和滑动平均参数，　由回归分析技术估

计得到其估计值。

我国采用此类方法研究能源需求的较多。　例如佟阿思根、　侯俊芝　（2008）

运用时间序列数据，　采用回归分析方法对我国的能源需求及其缺口进行了预

测。　譹訛　其选取的变量、　建立的模型如下：

①内生变量：　XF——能源的消费总量，　万　t；　QK——能源缺口总量，　万　t。

①　佟阿思根，　侯俊芝.　中国能源消费现状及能源需求预测[J].　内蒙古民族大学学报，　2008

（3）：　83~85.

-　44　-

第二章　能源需求

②外生变量：　KJ——全国科技成果登记数，　项；　SC——能源的生产量，　万t；

RK——人口总数，　万人。

③模型：　对原始数据进行回归分析，　求得的基本方程是:

XF　=　-94044.49+1.088164SC+0.529964RK+0.733737KJ

根据以上构造的消费模型，　可知能源缺口为　（QK　表示）：

QK　=　-94044.49+0.088164SC+0.529964RK+0.733737KJ

（三）　能源需求弹性系数法

一个国家和地区的能源需求弹性系数可以宏观地反映本国或本地区国民

经济发展与能源需求的统计规律。　在某一特定的历史发展阶段，　能源需求弹

性系数有一个大体上比较稳定的数值范围。　根据历史上能源需求与经济增长

的统计数据，　计算出能源需求弹性系数，　然后利用能源需求弹性系数值预测今

后年份的能源需求量，　该预测法的基本思想是假设一国或地区在未来预测年份

的经济发展对能源的依赖程度与过去的经济发展对能源的依赖程度相比无明显

的改变。　当然，　也可假定能源需求弹性系数的一个客观变化规律，　运用到模型

中去。

例如，　王文平、　姬长生　（2006）　曾对能源需求弹性进行分析并研究了能源

需求函数，　可以用于能源需求预测。　他们认为能源是现代化大生产中不可缺少

的生产要素，　设总产出主要取决于资本、　劳动力、　能源三种投入要素，　生产函

数为通常的科布　-　道格拉斯函数，　如公式　2-1　所示：　Y=A　（t）　KαLβEγ　（其中，

Y　为总产出；　K　为资本投入量；　L　为劳动力投入量；　E　为能源投入量；　A，　α，

β，　γ　为常数）

企业生产过程中总成本为：

C=PkK+PLL+PEE　（2-18）

式中：　Pk、　PL　和　PE　分别为资本的价格、　劳动力价格和能源的价格。　假设企

业按成本最小化原则进行生产，　利用拉格朗日乘数法求总成本最小化，　可以得

到能源需求量：

1

Y　α+β+γ

E=[　α　β　α+β　]　（2-19）

A　α　β　PE

γα+β

对上式两边取对数，　可求得能源需求函数如下：

lnE=B0+B1lnPE+B2lnPK+B3lnPL　+　B4lnY　（2-20）

-　45　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

其中：

1

B0=　[αlnα+βlnβ-　（α+β）　lnγ]　（2-21）

α+β

α+β

B1=　（2-22）

α+β+γ

α

B2=　（2-23）

α+β+γ

β

B3=　（2-24）

α+β+γ

1

B4=　（2-25）

α+β+γ

从上述能源需求函数可知，　能源需求量取决于能源自身价格、　资本价格、

工资和产出水平四个因素。　能源自身价格越高，　能源需求量越少；　总产出越多，

经济规模越大，　能源需求量越多。　譹訛

（四）　投入产出法

能源投入产出分析是研究能源部门与整个国民经济的联系。　它从国民经济

是一个有机整体出发，　同时从能源生产消耗和分配使用两个侧面来全面反映能

源产品在国民经济各部门间的运动过程。　它不仅能反映能源产品的价值形成过

程，　也能反映能源产品的使用价值运动过程。

能源投入产出分析法是处理大型能源—经济系统中最重要和最实用的方法。

在能源需求预测中应用比较广泛。　沈建中　（1983）　就运用能源动态投入产出模

型对天津市能源需求进行了预测研究。　譺訛　张炎治、　聂锐、　吕涛　（2007）　将整个

能源经济系统划分为能源供应部门和非能源部门，　建立了如表　2-6　九块式能源

投入产出表和计量模型：

计量模型如下：

投入产出表的简化表达式如下：

AX+F=X　（2-26）

①　钱永坤，　王艳丽.　20　世纪　90　年代中国能源需求影响因素实证分析[J].　中国矿业大学学

报，　2003　（5）　.

譺訛　沈建中.　天津市能源需求预测——能源动态投入产出模型的应用[J].　能源，　1982　（5）　.

-　46　-

第二章　能源需求

表　2-6　九块式能源投入产出表

一次能源供　二次能源供　非能源　最终需求　总产出

应部门　（S）　应部门　（C）　部门　（I）　（F）　（X）

一次能源供应部门　（S）　ASS　ASC　ASI　FS　XS

二次能源供应部门　（C）　ACS　ACC　ACI　FC　XC

非能源部门　（I）　AIS　AIC　AII　FI　XI

资料来源：　张炎治，　聂锐，　吕涛.　九块式能源投入产出模型与能源需求量预测[J].　科技导

报，　2007　（5）：　25~29.

将公式　2-26　按照表　2-6　的结构展开可得：

AISXS+AICXC+AIIXI+FI=XI　（2-27）

0+ACCXC+ACIXI+FC=XC　（2-28）

AISXS+AICXC+AIIXI+FI=XI　（2-29）

上述模型基本能够代表投入产出的基本思想。　张炎治、　聂锐、　吕涛利用上

述九块式能源投入产出表，　将整个能源经济系统划分为能源部门和非能源部门。

编制基年能源投入产出表并利用　RAS　法将能源投入产出表系数不断向前推进。

从而得到预测年份的能源投入产出表。　输入能源、　人口和经济数据，　预测了未

来一次能源消费总量和分量。　并以江苏省为例，　预测了　2010、　2015　和　2020　年

的能源需求量。　结果表明能源消费总量与经济发展变化呈正相关关系：　煤炭在

能源消费结构中仍占主导地位。　但下降空间巨大；　能源供需缺口不断拉大，　自

给率持续下降；　能源利用效率有较大幅度提高。　譹訛

王会娟、　陈锡康、　杨翠红　（2010）　对三种能源投入产出模型——实物型、

混合型、　含能源实物流量的价值型进行了总结概述，　分析了三种能源投入产出

模型的优缺点，　改进了计算直接、　完全能耗系数的方法，　证明了混合型能源投

入产出模型中完全需要系数矩阵的存在性，　以及完善了含能源实物流量的价值

型能源投入产出模型的理论基础。　对　Miller&Blair　阐述的关于能源投入产出模型

的观点进行重新审视，　提出相应的改进措施.指出三种模型各有优劣，　应根据分

①　张炎治，　聂锐，　吕涛.　九块式能源投入产出模型与能源需求量预测[J].　科技导报，　2007

（5）：　25~29.

-　47　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

析需要选择合适的模型。　譹訛

（五）　人工神经网络模型法

神经网络是一种由若干互连处理单元组成的并行计算系统。　前馈神经网络

是神经网络体系结构中的一种，　它是指一层中的所有权重直接指向下一个网络

层的结点，　权重不循环回来作为前一层的输入；　前馈神经网络通常使用　BP

（back　propagation）　算法作为训练方法。　BP　算法是通过从输出层开始修改权重，

然后反向移动到网络的隐层来进行反向学习。

此外，　还有许多种改良的神经网络模型法，　如张婷　（2007）　基于灰色神经

网络组合模型对能源需求进行了预测；　譺訛　王珏、　鲍勤　（2010）　通过分析影响我国

能源需求的主要因素，　建立了基于小波神经网络的需求预测模型。　主要是采用

定性与定量相结合的方式，　分析了影响我国能源需求的主要因素，　通过将人口

总数、　GDP、　产业结构变化以及能源消费量的一阶滞后作为输入变量，　建立了

基于小波神经网络的我国能源需求非线性预测模型。　实验结果表明，　该非线性

预测模型与多元回归模型相比更加合理，　具有更高的预测精度。　譻訛

（六）　情景分析法

情景分析预测法又称脚本法或前景描述法，　是假定某种现象或某种趋势将

持续到未来的前提下，　对预测对象可能出现的情况或引起的后果做出预测的方

法。　通常用来对预测对象的未来发展做出种种设想或预计，　是一种直观的定性

预测方法。

能源系统是一个复杂的巨系统，　影响能源需求的主要社会经济因素的变化

具有不确定性。　在能源需求分析方面，　传统的趋势外推方法只能预测当影响因

素按过去的轨迹变化时的需求，　无法考察过去未发生过的情况，　如突发事件下

的需求，　预测结果具有片面性。　能源需求情景分析法是从未来社会发展的目标

情景设想出发，　构想未来的能源需求，　这种构想可以不局限于目前已有的条

件。　允许人们首先考虑未来希望达成的目标，　然后再分析达成这一目标所要采

①　王会娟、　陈锡康、　杨翠红.　三种能源投入产出模型的分析与比较[J].　系统工程理论与实

践，　2010　（6）：　987~992.

譺訛　张婷.　基于灰色神经网络组合模型的能源需求预测[D].　天津大学，　2007.

譻訛　王珏、　鲍勤.　基于小波神经网络的中国能源需求预测模型[J].系统科学与数学，　2009

（11）：　1541~1551.

-　48　-

第二章　能源需求

取的措施和可行性。　如国家发改委能源研究所　《中国可持续能源发展暨碳排放

分析》　课题组　（2003）　曾采用了情景分析的方法，　对我国　2020　年能源需求变

化和相关条件进行了深入分析。　课题组在情景分析中，　定性与定量分析相结

合，　充分考虑了未来二三十年可能出现的产业结构调整、　能源技术演变趋势，

以及社会、　经济、　环境等种种不确定性因素可能对能源需求产生的影响。　共设

定三种情景：

情景一：　设想经济发展促进能源效率的提高，　但市场竞争压力又在某种程

度上限制了企业在提高能源效率方面的投入。　清洁燃料技术受成本、　资源等因

素的限制，　推广和应用不够广泛。

情景二：　以国家和各部门的“十五”　计划和后十年展望为依据，　假定政府

所规定的主要社会经济目标能够顺利实现。　可以认为情景二是各部门专家根据

政府的“十五”　计划和后十年规划目标对可持续经济和能源发展前景的诠释。

情景三：　是一个比较理想的情景。　该情景要求在提高能效、　经济和能源结

构调整、　环境保护和推动技术进步方面有重大举措，　假定宏观调控和推动可持

续发展的政策效果十分显著。　同时外部环境也比较理想，　中国可以充分利用国

际能源市场获得优质能源资源，　使能源结构的调整取得实质性的进展。　中国能

够顺利地从国外引进先进的技术、　设备等，　到　2020　年中国的能源效率水平在世

界上处于比较领先的地位。

三个情景在　2020　年的能源需求有明显差别。　情景一、　二、　三在　2020　年的

全社会能源需求量将分别达　31　亿、　26.7　亿和　23.2　亿吨标准煤的不同情景。　其

中煤炭需求量　17.6　亿～28.1　亿吨，　石油　4.1　亿～5.4　亿吨，　天然气　1170　亿～

1870　亿立方米，　一次电力　229～314GW。

情景分析方法与一般的趋势外推的预测方法不同，　它并不是要预报未来，

而是设想哪些类型的未来是可能的，　通过描述在不同的发展路线下各种“可能

的未来”　从而考虑能源需求的各种驱动因素的不确定性。　情景分析法是目前能

源预测比较流行的方法，　但最好和其他定量方法相结合使用。

（七）　灰色模型预测法

灰色预测是就灰色系统所做的预测。　所谓灰色系统是介于白色系统和黑箱系

统之间的过渡系统，　其具体的含义是：　如果某一系统的全部信息已知为白色系

统，　全部信息未知为黑箱系统，　部分信息已知，　部分信息未知，　那么这一系统就

是灰色系统。　一般地说，　社会系统、　经济系统、　生态系统都是灰色系统。　1982

年，　我国学者邓聚龙教授创立了灰色系统理论，　开辟了控制论新的研究方法。

-　49　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

概括来讲，　灰色系统理论是以“部分信息已知，　部分信息未知”　的“小样本”

“贫信息”　不确定性系统为研究对象，　主要通过对“部分”　已知信息的生成、　开

发，　提取有价值的信息，　对系统运行行为、　演化规律的争取描述和有效监控。

罗文柯、　施式亮、　李润求、　唐如龙　（2010）　以我国　1998~2008　年度　5　种能

源实际消费数据分别作为原始离散数据序列，　利用非线性理论中的灰色建模原

理，　以关联度分析和残差辨识为基础，　应用缓冲算子三公理原理对各能源消费

的原始序列进行二阶弱化　（D2）　得序列　X　（0）。　再通过生成处理和倒数变换获

得序列　X　（1）　，　借助灰色系统理论数据处理软件、　Originapro　作图软件和

Matlable　计算软件求得各模型的待辨参数　a，　b　和　c　后，　获得基于贫信息的传统

GM　（1，　1）　模型、　基于原始数据具有绝对误差的灰色　CompertzI　和具有相对误差

的灰色CompertzII　模型。　通过残差检验发现，　建立的　15　种预测模型的预精度在

85%～98%，　属好的预测模型，　预测数据可靠。　用其预测我国　2015　年度的能源需

求发现，　煤炭占总量的　66%～70%，　说明煤炭依然是未来能源中的主体能源，　高

效开发与科学利用是未来的重点，　同时也揭示开发新能源已成未来社会稳定与发

展的重大课题。　譹訛

（八）　组合模型在能源需求预测中的应用

综上，　是能源需求预测常见的方法，　但是在实际进行能源需求预测中往往

需要多种模型组合起来进行能源需求预测，　以便预测得更加准确可靠。　如神经

网络模型与灰色预测模型相结合的“基于灰色神经网络的组合模型”；　又如“趋

势外推与　ARMA　组合的能源需求预测模型”，　而情景分析法更是需要其他定量

分析模型的配合使用。

能源的需求预测是一个复杂的非线性系统，　其发展变化具有增长性和波动

性，　组合预测对于信息不完备的复杂经济系统具有一定的实用性。　索瑞霞、　王

福林　（2010）　利用我国能源消费的历史数据，　采用灰色预测的　GM　（1，　1）　模

型、　BP　神经网络模型和三次指数平滑模型进行优化组合，　建立了能源消费组合

预测模型，　模型如下：

N

ft　=移ki　fit　（2-30）

i　=　1

①　罗文柯，　施式亮，　李润求，　唐如龙.　灰色预测模型在能源消费需求预测中的应用　[J]　.　中

国安全科学学报，　2010　（4）：　32~37.

-　50　-

第二章　能源需求

其中　ki　、　ft　是　t　时刻组合预测模型的预测值；　fit　分别为　t　时刻灰色预测的　GM

（1，　1）　模型、　BP　神经网络模型和三次指数平滑模型的预测值；　ki　为每个单模

型预测值的权重。

通过最优权重确定，　组合模型可以把多个单模型的预测结果进行优化处理，

使得预测结果更加可靠。　实证分析结果表明：　组合预测值和实际结果有很好的

一致性，　可以作为能源消费预测的有效工具。　譹訛

综上所述，　能源需求预测方法需要定性与定量相结合，　综合利用数学、　系

统动力学、　计量经济学和控制论等理论与方法建立复杂的计量模型进行预测和

评价，　同时也离不开　Visual　Basic、　E-views　等计算机软件，　将其作为辅助工具，

进行精确的处理和运算，　以求预测方法更加合理，　预测结果更加客观。

三、　能源需求预测的内容

能源需求预测的内容主要是指能源需求量的预测，　往往依据历史数据和经

济发展等因素对能源需求总量、　地区需求总量、　某种能源需求总量进行预测；

能源需求的内容往往包括能源需求数量预测、　能源需求结构预测和能源需求品

质预测。

（一）　能源需求数量预测

能源需求数量预测是能源需求预测的主要内容，　为了更好地进行能源管理

与决策，　各种机构和组织、　国家和地区往往依据历史数据和经济发展等因素对

能源需求总量进行预测。　如　2013　年　2　月　18　日，　由　12　个国家组成的国际石油输

出国组织——欧佩克公布的数字显示，　2013　年度世界石油消费需求比原来预测

数每天调高了　84　万桶，　也就是在上次预测基础上每天又增加了　8　万桶。　预计

2013　年每天原油消费量为　2978　万桶。　因此欧佩克认为　2013　年世界经济复苏迹

象明显；　又如国际能源署预计　2035　年中国能源需求将占全球一半以上；　此外，

众多学者分别采用情景分析等方法对我国及各地区能源需求量进行了预测研究，

对我国未来能源需求总量研究前文已经举过很多例子，　如索瑞霞、　王福林

（2010）　预测　2015　年我国能源需求总量将达到　401130.9848　万吨标准煤；　肖仁

①　索瑞霞，　王福林.　组合预测模型在能源需求预测中的应用　[J]　.　数学的实践与认识，　2010

（9）：　80~85.

-　51　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

俊、　李秀婷、　吴迪等　（2012）　以　TEI@I　方法论为基础，　提出新疆能源需求预测

的研究框架，　通过建立　ARIMA　模型、　灰色　GM　（1，　1）　模型以及　BP　神经网络

模型对新疆“十二五”　期间能源需求总量进行了预测。　譹訛　吴英涛、　王克强

（2011）　根据能源需求影响因素，　建立了能源需求模型，　采用部门分析、　情景分

析等方法对上海市　2015　和　2020　年的能源需求量进行了预测研究。　譺訛

除了预测国家和地区总的能源需求之外，　学者们往往就某种热门能源未来

需求量进行预测。　在西方发达国家，　由于石油是其主要的能源品种，　对未来石

油需求量的预测比较普遍，　如　Jonathan　E.　Hughes，　Christopher　R.　Knittel，　and

Daniel　Sperling　（2006）　利用弹性系数法对美国未来的石油需求量进行了预测；　譻訛

我国能源消费以煤炭为主，　关于煤炭需求量的预测较多，　如丛威、　张志鹏

（2012）　运用协整模型，　结合马尔科夫模型，　对　2015　年煤炭需求量进行了预

测。　譼訛　此外，　由于目前可再生能源发展迅速，　关于可再生能源的预测研究也是

研究热点之一。

能源需求结构预测是能源需求预测的另一个重要方面。　不同类型的能源需

求预测为能源需求结构预测提供了方法、　创造了条件。

（二）　能源需求结构预测

能源需求结构预测是能源需求预测的重要内容。　世界能源需求结构一直在

发生着变化，　由于种种原因，　不同国家能源需求结构也有所不同，　利用情景分

析等方法进行能源需求结构预测是能源需求预测的核心内容之一，　因此也是学

界研究的热点之一。　如陈正　（2010）　依据历史数据和能源发展规划数据，　采用

情景分析和趋势外推等方法对我国能源需求结构进行了预测，　其预测结果如表

2-7　所示：

①　肖仁俊，　李秀婷，　吴迪等.　新疆能源需求总量预测——基于　TEI@I　方法论[J].　新疆财经大

学学报，　2012　（4）　19~24.

譺訛　吴英涛，　王克强.　上海市能源需求预测研究[J].　上海经济研究，　2011　（1）：　95~103.

譻訛　Jonathan　E.　Hughes，　Christopher　R.　Knittel，　and　Daniel　Sperling，　2006，　Evidence　of　a

Shift　in　the　Short-Run　Price　Elasticity　of　Gasoline　Demand，　NBER　Working　Paper　No.　12530，　http:

//www.nber.org/papers/w12530.

譼訛　丛威，　张志鹏.　2015　年我国煤炭需求量预测实证研究[J].　中国矿业，　2012　（6）：　12~15.

-　52　-

第二章　能源需求

表　2-7　我国能源需求结构预测表　（单位：　%）

年份　煤炭　石油　天然气　水电、　风电、　核电

2020　61.4127　16.6180　8.0801　13.8891

2025　58.3994　15.7929　9.3687　16.4389

2030　55.0997　14.8914　10.6574　19.3515

2035　51.5028　13.9108　11.9460　22.6404

2040　41.6085　12.8510　13.2346　26.3059

资料来源：　陈正.　中国能源需求结构预测分析[J].　统计应用与研究，　2010　（11）：　81~85.

结果表明：　在能源需求结构中，　煤炭和石油的需求比重会逐渐降低，　而天

然气和可再生能源比重会逐渐增加。　如到　2040　年可再生能源需求占能源需求总

量的比重将达到　26.3%。　但同中国面临的各种挑战和压力相比，　即使　26.3%的

可再生能源需求比重仍然偏低，　应该进一步提高能源发展战略目标，　加快可再

生能源的开发利用。　譹訛

（三）　能源需求品质预测

随着社会的发展和进步，　对高品质能源的需求日益强烈，　因此，　在进行能

源需求量、　需求结构预测的同时，　需要关注能源需求品质问题，　对能源需求的

品质进行预测。　随着能源产品向洁净化、　精细化、　高质量化、　多元化方向发

展，　在能源需求结构多元化的同时，　能源总体品质快速提高。　能源品质的提高

主要包括两个方面：　一是把低品质转换成高品质能源，　再加以利用。　如为了减

少煤炭利用的污染，　提高利用效率。　煤的地下气化、　流化床燃烧技术以及煤的

气、　液化将得到高度重视。　通过技术提升，　把低品质的煤炭转换成高品质的煤

气等产品；　二是能源需求结构中，　高品质能源的需求比重将逐渐提高。　如目前

世界各国都普遍重视可再生能源和新能源的利用，　积极提高清洁能源的需求比

重。

目前，　能源需求品质预测仅仅体现在能源需求结构预测中，　此处也只是进

行简单的定性描述，　相信随着能源预测技术的进一步提高，　对能源需求品质的

①　陈正.　中国能源需求结构预测分析[J].　统计应用与研究，　2010　（11）：　81~85.

-　53　-

能源经济学

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预测将进一步深化。

第五节　本章小结

能源是人类社会发展和经济增长最基本的驱动力，　是人类赖以生存的物质

基础与保障。　能源需求是构成能源市场活动的一个重要方面，　对能源资源配置，

市场效率具有重要作用。　本章我们从能源需求总量、　结构、　品质、　能源强度和

能源需求弹性六大基本概念出发，　详细分析了经济增长、　产业结构等影响能源

需求的五大影响因素，　并对能源需求的各种弹性和能源需求预测进行了详细分

析。　本章的内容将为后续研究能源市场和价格奠定基础。

-　54　-

第三章　能源供给

第三章　能源供给

能源供给是维持社会经济生产和人民群众生活有序运转的重要保证。　当今

世界，　能源供给以化石能源为主，　由于化石能源资源的绝对稀缺性和分布区域

的高度不平衡性，　加之能源需求近似刚性增长趋势，　使得能源供给经常处于能

源市场供需力量的短边，　因此增加能源供给成为世界各国非常关注的一个重要

问题。　本章将在分析能源供给的基本概念，　影响能源供给的主要因素，　能源供

给弹性的基础上，　就能源供给预测建模有关问题进行阐述和探讨。

第一节　能源供给的基本概念

一、　能源供给的含义与特点

能源供给是指在一定时期内，　能源生产部门在各种可能的价格下，　愿意并

能够提供的能源数量。　如果由于价格太低，　厂商不愿意出售，　即使有产品也不

能在市场上形成有效的供给。

当今世界供应的主要能源为煤炭、　石油、　天然气等化石能源，　这些能源是

典型的自然资源，　具有有限性和区域性两个显著特点。

有限性是指能源资源总量是有限的，　而且这种有限是绝对的，　不是相对人

类无限需求欲望而言的相对有限，　这种绝对有限性与人类社会不断增长的需求

构成了供需结构上的矛盾。　当然受人类认识世界能力的限制，　人类对各类能源

资源储量的探明是一个逐步发现的过程，　但无论人类探明还是未探明，　这些能

源资源的总量始终都是有限的。

区域性是指能源资源在世界上分布的不均衡性，　存在数量或质量上的显著

地域差异，　并有其特殊的分布规律。　从已探明的石油资源储量看，　约　3/4　集中

在东半球，　储量前　10　位的国家占了全球　83%的份额，　中国以　22　亿吨列第　13

-　55　-

能源经济学

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位，　储量最多的国家是沙特，　达　363　亿吨，　占全球　21.9%，　储量前　5　位的国家

都在中东，　占有了全球　61.5%的份额，　被称为“世界油库”。　与此类似，　天然气

和煤炭资源在全球的分布也具有高度地缘性。

正是由于能源资源的上述两个特点，　使得能源供给始终处于能源供需的短

边，　能源供应安全成为全球关注的一个重点问题，　各国都在积极努力，　大力促

进可再生能源和新能源的开发利用，　力求提高能源供给多样化，　保证供需平衡。

二、　能源供给总量

能源供给总量是指所研究的一定范围内各种能源供给量之和，　如一次能源

供给量为原煤、　原油、　天然气、　水电、　核电等供给量之和，　化石能源供给量则

为原煤、　原油、　天然气供给量之和等。

与能源需求一样，　能源供给也是能源经济学范畴的一个基本概念。　在实际

应用中容易与能源供应量或生产量相混淆。　能源供应量是有效能源供给在量上

的反映，　当能源需求充足、　不存在库存时，　能源供给在数量上等于能源供应量。

一国的能源供应量通常包括本国生产量和进出口部分。　在不引起混淆的地方，

本书不严格区分能源供给和能源供应两个概念。　表　3-1　有助于我们理解能源供

给量、　供应量、　生产量、　库存量、　进出口量等基本概念。

表　3-1　2012　年中国煤炭和石油数量基本情况　（单位：　万吨）

项　目　煤合计　油品合计

可供本地区消费的能源量　380033.22　47864.68

一次能源生产量　364500.00　20747.80

进口量　28841.12　32404.20

境内轮船和飞机在境外的加油量　-　684.61

出口量　(-)　927.48　3083.38

境外轮船和飞机在境内的加油量　(-)　-　800.91

库存增　(-)、　减　(+)　量　-12380.42　-2087.64

资料来源：　中国能源平衡表　（实物量）　-2012.

-　56　-

第三章　能源供给

表　3-2　按照电热当量计算法中国能源生产总量及构成

一次能源生产量　占能源生产总量的比重　(%)

年份

(万吨标准煤)　原煤　原油　天然气　水电、　核电、　其他能发电

1980　63735　69.4　23.8　3.0　3.8

1985　85546　72.8　20.9　2.0　4.3

1990　103922　74.2　19.0　2.0　4.8

1995　129034　75.3　16.6　1.9　6.2

2000　135048　73.2　17.2　2.7　6.9

2001　143875　73.0　16.3　2.8　7.9

2002　150656　73.5　15.8　2.9　7.8

2003　171906　76.2　14.1　2.7　7.0

2004　196648　77.1　12.8　2.8　7.3

2005　216219　77.6　12.0　3.0　7.4

2006　232167　77.8　11.3　3.4　7.5

2007　247279　77.7　10.8　3.7　7.8

2008　260552　76.8　10.5　4.1　8.6

2009　274619　77.3　9.9　4.1　8.7

2010　296916　76.6　9.8　4.2　9.4

2011　317987　77.8　9.1　4.3　8.8

2012　331848　76.5　8.9　4.3　10.3

资料来源：　中国能源统计年鉴　（2013）　.

三、　能源探明储量与储产比

能源探明储量与储产比是与能源供给密切相关的两个重要概念，　其大小往

往决定着某个国家或地区的能源供给能力与数量。

能源探明储量通常是指通过地质与工程信息以合理的确定性表明，　在现有

的经济与作业条件下，　将来可从已知储藏采出的能源储量。　它是一个国家或地

区能源禀赋的直接体现。

-　57　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

能源储产比是指用任何一年年底所剩余的储量除以该年度的产量，　所得出

的计算结果。　能源储产比表明如果产量继续保持在该年度的水平，　这些剩余储

量可供开采的年限。　储产比越来越成为衡量一个国家或地区能源资源状况的主

要指标。

根据能源品种的不同，　能源探明储量与储产比可分为石油探明储量与储产

比、　天然气探明储量与储产比、　煤炭探明储量与储产比等。

四、　能源供给结构

能源供给结构是指能源供给总量中各类能源所占的比例。　例如，　我国一次

能源主要由煤炭、　石油、　天然气及水电与核电构成，　其中煤炭占绝对主导地位，

约占一次能源供给总量的　70%~80%。　一般来讲，　能源供给总量的增加并不一定

能够满足经济增长的需要，　能源供给结构合理才是经济增长和能源安全的重要

保障。　表　3-2　体现了我国基本的能源供给结构。

可见，　我国的能源供给结构基本是以煤炭为主、　多能互补的能源供给体系。

煤炭在能源供给体系中占据主导地位，　原油在一次能源供给中的比重逐年下降，

天然气在一次能源供给中的比重增长缓慢，　水电、　核电等其他能发电同样发展

缓慢。　以煤炭为主的能源供给结构支撑了改革开放　30　多年我国经济的快速发

展，　但也引发了环境污染严重等许多问题。　因此我国需要下大力气积极调整能

源供给结构。

能源供给结构的调整主要应该考虑两个方面：　一是积极提高优质能源所占

比重。　不同的能源品种具有不同的利用效率。　此外，　单位热值燃烧，　煤炭产生

的　CO2　大于石油，　石油大于天然气；　二是积极提高能源品种多元化程度。　一般

来说，　多元化程度越高，　能源系统的安全性越高。　一次能源供给结构多元化程

度可以用香农　-　威纳指数　（Shannon-Weiner　Index）　或其他多样性指数来度量。

香农　-　威纳指数也称为　Shannon　多样性指数。　公式如下：

n

H=移SilnSi　（3-1）

i　=　1

其中，　n　为一次能源供给系统中能源品种数目，　Si　为一次能源品种　i　的供

给量占总的一次能源供给量的比例，　H　反映一次能源供给系统的多样性程度，

当能源种类增加时，　H　也相应增大。　当一次能源供给中的各种能源所占比例趋

-　58　-

第三章　能源供给

于均等时，　能源供给的种类越多　（即　n　越大），　一次能源供给多样性指数也越

高。　种类数　n　一定时，　H　值变大，　说明各种一次能源供给在所有一次能源供给

中所占比例趋于均等、　差距缩小；　H　值变小，　说明在所有一次能源供给品种中，

能源供给相对集中在少数几个品种中，　各种一次能源供给在所有一次能源供给

中比例的差距扩大。　我国目前能源供给品种以煤炭为主，　香农　-　威纳指数较低，

应该积极进行能源供给结构调整。

五、　能源供给品质

能源供给品质是与能源需求品质相对应的概念，　是指从供给的角度出发对

不同能源品种与质量的要求。　即在一定的开采和生产条件下，　社会能够供应的

能源品种及其品质情况。　目前的社会发展趋势要求增加对高质量清洁能源的供

应量，　而降低高污染排放等低质量能源的供应量。

目前的气候变化等环境问题使得各国对清洁能源的需求量大增，　而社会能

源需求品质的变化会引起能源需求结构的变化，　进而引起能源供给品质的变化。

上文提到能源供给结构调整的一个重要方面就是在能源供应上要积极提高优质

能源所占的比重。　能源供给品质的提升是大势所趋，　各国必须积极采取有效措

施，　提升能源供给品质，　第一就是要积极提高优质能源所占比重。　如考虑到

煤炭利用的种种弊端，　在我国能源供应中尽可能地降低煤炭供应量，　提高其他

高品质清洁能源的供应量，　目前，　世界各国十分重视新能源和可再生能源的

开发，　一方面是考虑到化石能源的有限性，　另一方面主要是考虑到此类能源清

洁高效的特点；　第二是要积极提升某类能源自身的质量，　如提升洗选煤技术，

促使煤炭的清洁利用，　再如提高煤炭转化技术，　把低质量的煤炭转换成煤气使

用等。　扩展阅读　3-1　能够在一定程度体现出人们对高品质能源供给追求的原因

很无奈。

扩展阅读　3-1　执着寻求新的能源供给

这是世界能源史上相当艰难的时代，　化石能源耗竭的危险日益临近，

地缘政治冲突时刻威胁着石油的安全供应，　油价高企，　碳排放带来的环

境污染日益严重；　这也是世界能源史上的好时代，　能源技术进步突飞猛

进，　新能源种类不断涌现，　人类开始努力向着那些能够带来充足动力、

-　59　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

绿色无污染的终极能源发足狂奔。

威胁能源安全的风险不断增加。　自　20　世纪　70　年代以来，　石油勘探

开发中遇到的“大象”　越来越少了，　而人类社会的“能源饥渴症”　却越

来越严重，　不得不重新在一定程度上向煤炭等更高污染的能源回归。　化

石能源耗竭的丧钟会向我们敲响吗？　现在看来还不会。　虽然常规油气资

源的可发现量越来越少，　但是煤炭的储量还很大，　更值得庆幸的是，　非

常规油气资源——油砂、　页岩气的商业化开采为能源饥渴危机提供了一

个缓冲。　不过这个缓冲是短暂的，　在有了供给保障的前提下，　能源需求

也会水涨船高，　饥渴症不会得到根本医治。　更重要的是，　长期依赖化石

能源带来的碳排放已经日益威胁着人类赖以生存的环境，　非常规油气资

源的开发利用会使得这一局面更加恶化。　此外，　日益加剧的地缘政治冲

突正对脆弱的国际能源市场形成持续冲击，　国际能源供应中断的阴影挥

之不去。

世界经济步入高油价时代。　进入　21　世纪以来，　原油供给格局发生了

翻天覆地的变化，　原先，　需求增长主力主要来自欧美等发达国家，　如今

正转为新兴市场国家。　需求刚性增加迅猛，　而供给的主导权却又重新回

到了对国际石油市场具有高度垄断力的欧佩克手中。　供给增长时时受到

政治约定的阻碍，　石油供不应求的矛盾在加剧，　从而导致世界石油价格

不断攀升，　2008　年曾达到　1　47　美元　/　桶的历史新高，　即使在发生席卷全

球的金融危机以后，　国际原油价格只在较短时间内下探　40　美元　/　桶后便

急速回升。　2009　年全年国际原油价格平均　61　美元　/　桶，　201　0　年回升到

80　美元　/　桶，　而　201　1　年在世界经济复苏乏力的时候，　国际原油价格已回

到了危机前的年度最高水平　1　00　美元　/　桶。

人们努力开拓能源“蓝海”。　竞争是人类社会不断进步的原动力，　寻

找能源安全供给只能寄希望于能源开发路径的竞争。　于是，　在陆上常规

油气资源供应日益紧张的情况下，　有人把目光投向了海洋，　那里油气资

源储量丰富，　而且还有“可燃冰”，　但这仍难以满足日益增长的能源需

求，　而且对技术的要求越来越高；　有人把目光投向了分布、　储量广泛，

但成藏条件差、　开采难度大的非常规油气资源——油砂和页岩气，　这些

资源的开采尽管可以暂时缓解世界能源的饥渴症状，　但在开发和使用过

-　60　-

第三章　能源供给

程中对环境的破坏却更加严重；　也有人把目光投向了照亮大地的太阳，

但风能　（间接的太阳能）、　太阳能的使用虽具有可持续性和无污染性，　却

要求更高水平的技术，　不会让人类轻易得到。　有人认为，　这是一个发达

国家针对发展中国家的陷阱。　但只要认准了这是能源的终极目标，　量力

而行，　加大投入，　一旦取得突破，　陷阱就有可能变成高地，　这样的风险

或许值得一搏。

传统能源开发使用伴生严重污染，　而不断寻求安全、　可持续、　无污

染的能源供给，　展示的是人类对更高生活品质的追求和向往。　不管新能

源开发中产生什么样的波折，　都不会改变它是人类能源开发终极方向的

本质，　因为那才是人类能够在地球上高质量生活的最终希望之所在。

资料来源：　人民网.　http://world.people.com.cn/GB/157278/16975059.html.

六、　能源供给弹性

与能源需求一样，　能源供给量的变化受多种因素的影响，　某种因素的变化

对能源供给量的影响程度一般用该因素的能源供给弹性来表示。　但是和能源需

求弹性有能源需求价格弹性、　能源需求收入弹性和能源需求交叉弹性不同，　一

般供给弹性主要是指能源供给价格弹性。　即供给价格弹性是指供给量相对价格

变化做出的反应程度，　即某种商品价格上升或下降百分之一时，　对该商品供给

量增加或减少的百分比。　供给量变化率对商品自身价格变化率反应程度的一种

度量，　等于供给变化率除以价格变化率。

因此，　能源供给价格弹性是指在其他条件不变时，　能源价格的相对变动所

引起的能源供给量的相对变动，　即能源供给量的变化率与能源价格变化率之比。

能源供给价格弹性和能源需求价格弹性的变化规律有所不同，　具体将在本章第

三节进行详细分析。　此外，　能源供给也可以有能源供给交叉弹性，　即指一种能

源产品价格的相对变动所引起的有关能源品种供给量的相对变动。　能源之间可

以相互替代，　一种能源的价格变动必然会对其他能源品种的供给量产生影响，

其影响程度就用能源供给交叉弹性来表示。

除了能源供给价格弹性与交叉弹性之外，　能源生产弹性系数也是能源供给

弹性领域的一个重要概念，　能源生产弹性系数是指能源产量增长速度相对于国

-　61　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

民经济增长速度的比值。　国民经济增长速度可根据不同的目的或需要，　用国民

生产总值、　国内生产总值等指标来计算，　一般采用国内生产总值指标的增长速

度。

第二节　能源供给的主要影响因素

一、　能源资源禀赋

资源禀赋指的是一个国家或地区各种资源储量的丰歉程度。　因此，　能源禀

赋的含义是指一个国家或地区各种能源资源的储量情况。　显然一个国家的能源

禀赋在很大程度上决定了这个国家的能源供给总量和供给结构，　能源禀赋是影

响能源供给最主要的因素。　虽然地球上的能源资源禀赋是一定的，　但由于受技

术、　资金、　人力、　地质等因素的制约，　地球上的能源储量是一个逐步发现的过

程，　另外有些储量虽然已被发现，　但受一定因素制约，　这些储量暂不具备开采

的条件或价值，　因此，　能源储量又分为已探明储量和已探明可开采储量。　一般

已探明可开采储量具有更实际的意义，　能在比较明确的时间条件下，　形成实际

的供给。　通过分析世界能源探明可采储量情况可以了解世界不同国家的能源禀

赋状况。

（一）　世界石油探明可采储量及其分布情况

石油是经济和社会发展不可缺少的重要能源，　是全球主导性燃料，　据　BP

统计显示，　2011　年石油消费占全球能源消费的　33.1%。　在过去的　20　年间，　世界

石油资源探明可采储量呈不断上升趋势，　1991　年世界石油资源探明可采储量约

为　10327　亿桶，　2001　年增加到　126749　亿桶，　2011　年年底达到　16526　亿桶。　但

是，　石油资源的区域分布是极其不均衡的，　区域特征十分明显。　世界石油储备

主要分布在中东地区，　但中东地区所占比例由　1990　年的　65.70%下降到了　2010

年的　54.40%，　下降　10　多个百分点，　说明世界各国都在积极进行石油资源勘探。

从已探明石油资源储量前　10　位的国家及其储量情况也可大致了解石油资源的分

布。　如表　3-3　所示：

-　62　-

第三章　能源供给

表　3-3　2011　年石油已探明储量前　10　位的国家及其储量情况

石油储量

位次

国家　储量　（亿吨）　占世界比重　（%）

1　委内瑞拉　46.3　17.9

2　沙特　36.5　17.1

3　加拿大　28.2　10.6

4　伊朗　20.8　9.1

5　伊拉克　19.3　8.7

6　科威特　14.0　6.1

7　阿联酋　13.0　5.9

8　俄罗斯　12.1　5.3

9　利比亚　6.1　2.9

10　尼日利亚　5.0　2.3

合计　201.3　85.9

资料来源：　BP　国际能源统计年鉴　（2012）　.

由表　3-3　可知，　石油储备量前　10　位的国家储量占据了世界石油资源的　85%

以上，　除加拿大和俄罗斯外，　其中主要是石油输出国组织　（OPEC）　成员国，　因

此，　OPEC　及其成员国的行为和政策变化对国际石油市场供给产生较大的影响。

知识窗　3-1　石油输出国组织简介

石油输出国组织，　即　OPEC　（Organization　of　Petroleum　Exporting

Countries），　中文音译为欧佩克。　成立于　1　960　年　9　月　1　4　日，　1　962　年　1　1

月　6　日欧佩克在联合国秘书处备案，　成为正式的国际组织。　其宗旨是协

调和统一成员国的石油政策，　维护各自的和共同的利益。　现有　1　2　个成员

国是：　沙特阿拉伯、　伊拉克、　伊朗、　科威特、　阿拉伯联合酋长国、　卡塔

尔、　利比亚、　尼日利亚、　阿尔及利亚、　安哥拉、　厄瓜多尔和委内瑞拉。

成立的目的在于协调各国石油政策，　商定原油产量和价格，　采取共同行

动反对西方国家对产油国的剥削和掠夺，　保护本国资源，　维护自身利益。

资料来源：　百度百科.　http://baike.baidu.com/view/26745.htm#3.

-　63　-

能源经济学

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（二）　世界天然气探明可采储量及其分布情况

天然气作为一种清洁高效的能源，　具有转换效率高、　环境代价低、　投资省

和建设周期短等优势，　积极开发利用天然气资源已成为世界能源工业发展的一

个重要潮流。　自　20　世纪　80　年代以来，　天然气产量增长迅速，　截至　2011　年末，

全球天然气探明储量足以保证　63.6　年的生产需求。　其中，　土库曼斯坦天然气储

量大幅增长，　将欧洲及欧亚大陆的储产比拉高至　75.9　年。　中东地区仍然拥有最

大规模的天然气储量　（占全世界天然气总储量的　38.4%，　而欧洲及欧亚大陆则

占　37.8%），　其储产比超过　150　年。　譹訛

世界天然气的分布也是极其不均衡的。　主要分布在中东和欧洲地区。　从已

探明石油资源储量前　10　位的国家及其储量情况也可大致了解石油资源的分布。

表　3-4　2011　年天然气已探明储量前　10　位的国家及其储量情况

石油储量

位次

国家　储量　（亿立方米）　占世界比重　（%）

1　俄罗斯　44.6　21.4

2　伊朗　33.1　15.9

3　卡塔尔　25.0　12.0

4　土库曼斯坦　24.3　11.7

5　美国　8.5　4.1

6　沙特　8.2　3.9

7　阿联酋　6.1　2.9

8　委内瑞拉　5.5　2.7

9　尼日利亚　5.1　2.5

10　阿尔及利亚　4.5　2.2

合计　164.9　79.3

资料来源：　BP　国际能源统计年鉴　（2012）　.

①　BP　世界能源统计年鉴　（2012）　.

-　64　-

第三章　能源供给

由表　3-4　可知，　目前，　天然气储备前　10　位的国家储量占据了世界天然气资

源的80%左右，　分布很不均衡，　相对比较集中，　其中俄罗斯、　伊朗、　卡塔尔、

土库曼斯坦四国占据了世界总可采储量的　60%以上。

（三）　世界煤炭探明可采储量及其分布情况

煤炭是地球上蕴藏量最丰富、　分布地域最广的化石能源，　被誉为“工业的

粮食”，　至今煤炭资源仍然是钢铁、　电力等工业部门的重要原料和燃料。　煤炭资

源分布于世界近　80　个国家和地区，　其中有　60　多个国家进行了有规模的开采。

根据　BP　公司　2012　年的统计：　2011　年，　煤炭消费增长　5.4%，　是唯一增幅超过

历史平均水平的化石燃料，　也是除可再生能源之外增长最快的能源种类。

虽然世界煤炭资源分布广泛，　但同样存在着不均衡性。　世界煤炭储备主要

分布在欧洲及欧亚大陆、　亚太和北美地区，　中东、　非洲和中南美洲地区煤炭储

量较少，　与石油和天然气的分布相比较可见，　不同区域的能源禀赋是不相同的。

从已探明石油资源储量前　10　位的国家及其储量情况也可大致了解煤炭资源的地

理分布。

表　3-5　2011　年煤炭已探明储量前　10　位的国家及其储量情况

石油储量

位次

国家　储量　（亿吨）　占世界比重　（%）

1　美国　2372.95　27.6

2　俄罗斯　1570.10　18.2

3　中国　1145.00　13.3

4　澳大利亚　764.00　8.9

5　印度　606.00　7.0

6　德国　406.99　4.7

7　乌克兰　338.73　3.9

8　哈萨克斯坦　336.00　3.9

9　南非　301.50　3.5

10　加拿大　65.82　0.8

合计　7907.09　91.8

资料来源：　BP　国际能源统计年鉴　（2012）　.

-　65　-

能源经济学

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由表　3-5　可知，　目前，　煤炭储备前　10　位的国家储量占据了世界煤炭储备的

90%以上，　分布很不均衡，　相对比较集中。　其中美国、　俄罗斯、　中国三国占世

界探明总储量的比重都超过　10%，　尤其是美国高达　27.6%。　我国的煤炭资源储

量也相当丰富，　而且煤质较好，　但人均煤炭储量依然低于世界水平。

以上是三种化石能源的资源储备和基本分布情况，　由于煤炭、　石油和天然

气等化石能源的可耗竭性，　以及化石能源燃烧所带来的环境污染和温室气体等

负面效应，　世界各国都在致力于发展清洁、　可持续的可再生能源。　2011　年，　可

再生能源的发展可谓喜忧参半。　全球生物燃料生产增幅仅为　0.7%，　即每日　1　万

桶油当量，　创下　2000　年以来的最低年增长速度。　由于汽油中的乙醇燃料比例已

达到“掺混瓶颈”，　美国的可再生能源发展速度放缓　（增速为　10.9%，　即　5.5　万

桶油当量　/　日）。　由于甘蔗歉收，　巴西生物燃料产量出现了我们统计数据历史上

最大幅度下滑　（降低　15.3%，　即减少　5　万桶油当量　/　日）。　与此形成鲜明对比的

是，　可再生能源发电量增长　17.7%，　超过历史平均水平，　而风电增长独领风骚

（增　25.8%），　在可再生能源发电中所占比例首次超过了一半。　美国和中国依然

是风力发电增长的主要贡献者。　太阳能发电增长更为迅速　（增长　86.3%），　但基

数较小。　2011　年，　各种可再生能源在全球能源消费中所占比例从　2001　年的

0.7%上升至　2.1%。　譹訛　总之，　可再生能源是清洁、　可循环使用的能源，　太阳能和

风能等资源储备丰富，　是未来增加清洁能源供应的发展方向之一。

二、　能源价格

与其他产品一样，　能源价格也是影响能源资源供给的主要因素之一。　一般

来说，　在其他条件一定的情况下，　能源价格走高。　意味着能源供给企业利润增

加，　追逐利润最大化会使得企业增加供给；　反之，　能源价格走低，　能源供给企

业利润减少，　企业就会相应的减少能源供给。

与其他产品不同的是，　首先，　能源生产或供给在短期几乎不受价格的影响。

囚为能源生产前期的要素投入比重非常大，　而生产过程中要素投入所占的比重

较小。　产量对生产过程中的要素投入是不敏感的，　且要素投入对产出有一个明

①　BP　国际能源统计年鉴　（2012）　.

譺訛　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M]：　第一版.　北京：　科学出版社，　2011：　54~55.

-　66　-

第三章　能源供给

显的较长的时滞譺訛。　其次，　能源供给受到已探明可开采储量的限制，　在技术不变

的情况下，　一定时期可开采的数量是一定的，　同时，　能源投资期长，　短期内调

整产量的能力很有限，　因此能源价格对能源资源供给的影响较一般产品小。　短

期内，　能源供给对价格的反应主要通过剩余产能来实现。

例如，　在国际石油市场上，　石油供需一直比较紧张，　非　OPEC　国家基本上

已开足马力，　按最大生产能力进行生产，　这意味着其短期能源供给曲线为一条

垂直线，　供给价格弹性为　0，　只有沙特这样的　OPEC　成员大国才留有一定的剩

余产能，　当市场供不应求时，　增加产出、　平衡供需。　譹訛　如　2008　年　9　月国际原油

价格达到约　104　美元　/　桶的高位，　此时　0PEC　剩余产能很低，　只有　1.31　百万桶　/

天，　此后随着国际原油价格逐渐回落，　剩余产能逐渐增加，　至　2009　年　1　月，　国

际原油价格降到了　41.92　美元　/　桶，　此后剩余产能增加到　3.79　百万桶　/　天。　可见

国际油价和　0PEC　剩余产能存在着此消彼长的关系。　2001~2010　年原油产量与价

格的波动情况也能反映能源供给与能源价格的关系。　如图　3-1　所示：

图　3-1　2001~2010　年世界原油产量与价格变化情况

由图　3-1　可发现，　2001~2010　年，　随着原油价格的上升，　原油产量也在不

断上升，　其波动规律基本一致。　当今世界以不可再生的化石能源为主要能源。

能源价格应当充分反映资源稀缺程度，　反映市场供需状况，　反映生态保护和环

境治理成本，　这样才能向各类市场主体传递正确信号，　从根本上促进能源供给

朝着多元化、　高效化、　清洁化的方向发展，　促进能源节约和合理利用。　因此，

①　魏一鸣，　焦建玲等.　能源经济学[M]：　第一版.　北京：　科学出版社，　2011：　55.

-　67　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

要维护能源市场稳定，　完善能源定价机制，　使能源价格更趋合理，　以达到更充

分、　有效地配置能源资源的目的。　随着能源供需形势的进一步紧张，　能源价格

对供给的调节作用将进一步加强。

三、　能源投资

能源投资是能源供给的基础，　从能源勘探到能源开采，　再到能源输送无不

需要能源投资的支持。　能源投资对能源供给的影响主要体现在几个方面：

首先，　能源投资是能源供给物质体系形成的基础，　是能源能否稳定、　经济、

清洁供给的根本保障。　能源投资供给主要是指能源产业交付使用的固定资产，

既包括生产性固定资产，　也包括非生产性固定资产。　生产性固定资产的交付使

用，　直接为能源产业的再生产过程注入新的生产要素，　增加生产资料供给，　为

扩大再生产提供物质条件，　进而促进能源部门产值的增长。　非生产性固定资产

则主要通过为能源产业部门劳动者提供各种服务和福利设施等，　间接地促进能

源产业的增长。　因此，　能源投资为能源供给提供了物质保障，　进而促进了能源

产品供给的增加。

其次，　能源研发投资是推动能源技术进步的主要因素，　进而为能源供给奠

定技术基础。　罗伯特·索洛的经济增长模型表明：　技术和传统投入的比较中，　技

术创新导致了　80%的经济增长。　生产技术水平的提高，　即效率的提高，　隐含着

生产一定产量所需成本的下降，　或者在给定成本时产量会有所增加。　例如，

1979~1985　年的高油价诱发非欧佩克国家加大油田勘探和技术革新，　一方面导

致探明储量大幅增加；　另一方面导致油田开采成本也大幅下降，　进而使得非

OPEC　国家大大增加了石油产量。　能源产业的发展，　能源供给的增加在很大程

度上得益于能源技术的不断创新。　因此，　能源研发投资引发的技术进步是影响

能源供给的主要因素之一。

再次，　合理的能源投资分配有利于改善能源供给结构，　进而促进能源需求

结构的变化。　稀缺资源的配置既是经济学的主要研究对象，　也是经济学面临的

挑战。　能源投资同样也是一个稀缺资源配置问题，　合理的投资结构十分重要。

在进行能源投资时，　企业和政府往往面临如下决策：　一是投资规模的大小；　二

是有限的投资多少该用于基础设施建设？　多少该用于技术研发？　三是用于研发

的投资，　多少该用于煤炭、　石油技术研究？　多少该用于可再生能源技术研究？

也就是说，　能源投资决策中，　首先要解决的是投资额的问题，　在投资额一定的

-　68　-

第三章　能源供给

情况下，　投资方向和在不同能源品种、　技术间的投资分配也是一个重要决策，

合理的能源投资结构有助于改善能源供给结构，　进而引导能源需求结构优化。

总体而言，　结构的改善往往伴随着资源配置效率的提高。　我国历年国有经济能

源工业分行业固定资产投资情况如表　3-6　所示：

表　3-6　我国历年国有经济能源工业分行业固定资产投资　（单位：　亿元）

项　目　1995　2000　2005　2006　2007　2008　2009　2010　2011　2012

能源工业　2025　2840　4766　5687　6715　7940　10003　11219　11468　12402

煤炭采选业　282　199　624　759　836　1014　1241　1477　1635　1784

石油和天然气开采业　500　356　279　387　586　740　1271　1798　2009　1963

电力、　蒸汽、

1043　2130　3451　4042　4611　5336　6686　7054　6806　7670

热水生产和供应业

石油加工及炼焦业　162　95　299　369　549　698　561　556　653　540

煤气生产和供应业　39　60　113　129　133　153　244　336　365　446

资料来源：　中国能源统计年鉴　（2013）　.

从表中可以看出，　我国能源工业投资增长迅速，　2005　年后几乎每年一个台

阶，　这跟我国经济及快速发展对能源的需求分不开。　从目前来看，　我国能源投

资规模较大，　但投资结构不尽合理。　为了适应能源发展形势，　我国应该通过引

导能源投资的方向，　促进能源供给结构的调整。　如应该通过研发资金支持、　税

收优惠等方面的措施，　鼓励各种所有制类型的企业在风能、　太阳能、　地热能等可

再生能源领域及传统能源清洁利用领域的投资热情，　尽快提高我国在新能源、　可

再生能源和能源清洁利用领域的技术和装备水平，　缩小与世界先进水平的差距。

综上所述，　能源投资是保证能源稳定、　高效、　清洁供给的根本保障。　能源

投资不足必将导致能源供给短缺，　从而阻碍经济发展。　必须树立“经济发展，

能源先行”　的指导思想，　大力推进能源投资和能源建设。　由于能源投资资金量

大，　投资回收期长，　因此，　能源投资必须做好长期规划，　同时，　能源投资还必

须注意投向和结构问题。　这些都是能源投资的关键。

四、　能源储运

能源储运是能源生产到利用之间的一个环节。　它分为能源储存和能源运输。

-　69　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

因各类能源的形态、　性质不同，　其储运的方式各异。　通常包括煤炭储运、　石油

天然气储运、　核燃料运输、　电力输送　（即输电）　等。　对于煤炭，　主要有煤仓储

存和露天储存，　其运输主要通过铁路和船运，　也可用管道进行煤浆运输。　石油、

天然气储存用石油库　（包括地下洞库）　和气柜；　运输主要用管道，　海上则用大

油轮。　核燃料运输包括将燃料元　（组）　件从核燃料加工厂到核电站的运输和将

反应堆卸出的乏燃料从核电站到离堆贮存设施的运输。　燃料元　（组）　件的　γ　放

射性比活度很低，　对其运输容器的防护要求相对简单，　但应在正常运输条件下

保证不会被破坏；　在事故情况下允许损坏，　但绝不允许发生临界情况。　乏燃料

具有很强的放射性和衰变热，　其运输容器设计时，　除按一般压力容器考虑外，

还要考虑临界、　传热、　屏蔽和力学等问题。　核燃料的运输必须由承运单位验明

有关批准证书后方可装运。　电力输送又分交流和直流两大类，　两类又都按电压

等级有高压、　超高压和特高压之分。

能源储运是能源供给的关键环节，　能源储运和物流合理规划与运作能够提

高煤炭供给的效率，　解决区域能源供给不足的问题。　如由于我国煤炭分布和消

费区域的不对称性，　一直存在“西煤东运”　和“北煤南运”　的问题，　给我国，

尤其是南方省份的煤炭供应造成了很大的压力，　甚至出现“拉闸限电”　的情况。

做好煤炭储运工作，　是解决该问题的关键。　如是否可以考虑把煤炭运输转换成

电力运输，　以缓解煤炭火车运输的压力。　又如，　从世界范围内来说，　煤炭储运

的合理化与高效率有利于全球能源资源的合理配置，　进而促进全球经济的发展。

所以，　做好煤炭储运工作是煤炭供给管理的关键一环。

五、　能源技术与管理

能源技术和管理同样是能源供给的关键环节。　从能源勘探、　开采到能源储

运，　再到能源利用，　能源产业的每一个环节无不需要技术与管理的支撑。　好的

能源技术与管理有利于提高能源使用效率，　增加能源供给能力。　因此，　目前能

源相关技术研发与管理提升是能源领域的热门问题。

在技术方面，　为了提高能源供给能力，　比较核心的技术应该是开源和节能

技术，　这两类技术对提高能源供给有着直接的推动作用。　具体而言，　一是能源

勘探与开发技术，　二是节能技术，　在能源勘探与开发方面，　世界各国一直致力

于提高技术，　以技术为支撑勘探和开发新能源。　如页岩气勘探开发已在北美洲、

亚洲、　欧洲、　南美洲、　大洋洲等地区蓬勃兴起，　爆发一场“页岩气革命”。　美国

-　70　-

第三章　能源供给

是页岩气开发最早、　最成功的国家。　1981　年，　第一口页岩气井压裂成功，　实现

了页岩气勘探开发的突破。　21　世纪以来，　随着水平井大规模压裂技术的成功应

用，　美国页岩气开发利用快速发展。　在美国页岩气开发过程中，　技术进步起到

了巨大的推动作用。　美国政府于　20　世纪　70　年代，　就设立专项资金用于页岩气基

础研究和关键技术攻关，　率先在世界成功研发了页岩气水平钻井和多段压裂技

术并加以大规模应用，　直接推动了页岩气的商业开发。　目前，　世界许多国家正

在效仿美国发展页岩气，　以期降低对中东、　北非和俄罗斯进口天然气的依赖。　又

如目前世界各国正大力发展可再生能源技术，　开发可再生能源，　增加能源供应已

成为一种世界潮流。　节能技术是指采取先进的技术手段来实现节约能源的目的。

具体可理解为，　根据用能情况、　能源类型分析能耗现状，　找出能源浪费的节能空

间，　然后依此采取对应的措施减少能源浪费，　达到节约能源的目的。　通过节能技

术的提升和实施，　可以节约能源，　进而增加能源供应。　总之，　通过节能开源，　以

及其他能源领域的技术提升，　可以增加改善能源供应情况，　缓解能源危机。

近些年来，　能源管理创新不断涌现。　如合同能源管理是一种起源于欧美的

节能机制，　目前在各国被广泛应用，　我国自　1998　年引进合同能源管理机制以

来，　在国家和政府对合同能源管理的立法和政策引导下，　合同能源管理已经从

单纯的引进逐渐被实践所检验、　改进和创新，　在实践中落实得也越来越理想，

取得了可喜的成绩。　据“十一五”　中国节能服务产业发展报告显示，　从　2006　年

到　2010　年，　合同能源管理项目节约能力从　86.18　万吨标准煤增加到　1064.85　万

吨标准煤，　节能效果显著。　又如电力需求侧管理对节约用电具有十分重要的作

用。　需求侧管理是指在政府法规和政策的支持下，　采取有效的激励和引导措施

以及适宜的运作方式，　通过发电公司、　电网公司、　能源服务公司、　社会中介组

织、　产品供应商、　电力用户等共同协力，　提高终端用电效率和改变用电方式，

在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，　达到节约资源和保护环

境，　实现社会效益最好、　各方受益、　最低成本能源服务所进行的管理活动。　美

国、　日本、　加拿大、　德国、　法国、　意大利等国家都有一支庞大的队伍从事需求

侧管理工作。　如仅　2000　年，　美国投入约　15.6　亿美元实施需求侧管理工作，　节

电　537　亿千瓦时，　减少高峰负荷　2200　万千瓦。　譹訛

①　什么是电力需求侧管理　（DSM）　[EB/OL]　.　中国节能产业网.　http://www.china-esi.com/pat/

6440.html，　2007-12-01.

-　71　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

总之，　通过能源技术与管理的提升，　能够不断地增加或改善能源的供给，

在能源供应的每一个环节都存在着能源技术和管理问题，　任何一个环节的改善

和提高都将对能源供应产生影响。　因此，　在能源供给形势日趋严峻的情况下，

应该积极提升能源管理与技术水平，　以改善能源供给状况。

六、　生态环境约束

能源在供应至生活和生产系统之前，　必要的程序是开发和加工，　能源开发

和加工不可避免地要面临生态环境问题。　煤炭在开采过程中会造成矿山生态环

境的破坏,　威胁生物栖息环境，　而煤层甲烷排放等的污染物是造成大气污染和酸

雨的主要原因。　石油和天然气勘探开采和加工利用对环境有不利影响，　如油田

勘探开采过程中的井喷事故、　采油废水等。　值得注意的是，　产生的污水排放，

使土壤盐渍化，　海上采油影响海洋生态系统，　石油因井喷、　漏油、　海上采油平

台倾覆、　油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋，　对海洋生态系统产生严重影响；

此外，　还有核能开发利用对环境造成的影响和防不胜防的核事故问题。　风能、

水能等可再生能源的开发依然都会面临生态环境约束问题。

随着工业的迅猛发展和人民生活水平的提高，　能源的消耗量越来越大，　对

生态环境的影响也越来越大，　面对来自生态环境的巨大威胁和压力，　合理开发

和利用能源，　缓解能源开发和利用引起的生态环境污染问题早已成为各国制定

能源政策的重点。　因此，　生态环境约束对能源供应的品种和质量带来了巨大的

影响，　进而改变能源供给结构和数量。

七、　能源制度与政策

产业制度与政策是政府为了实现一定的经济和社会目标而对产业的形成和

发展进行干预的各种制度和政策的总和。　产业制度和政策的功能主要是加强产

业管理与监督，　弥补市场缺陷，　有效配置资源。　能源制度与政策是政府管理能

源产业的主要手段，　合理的能源制度与政策体系有利于提升能源供给能力，　改

善能源供给状况。

世界各国都通过制定一系列制度与政策来规范能源产业发展。　如目前各国

均在大力实施可再生能源和新能源发展激励政策。　通过财政和货币政策手段鼓

励可再生能源和新能源企业的发展，　以丰富能源品种，　增加能源供给。　以我国

-　72　-

第三章　能源供给

为例，　2005　年，　为了促进可再生能源的开发利用，　增加能源供应，　改善能源结

构，　保障能源安全，　保护环境，　实现经济社会的可持续发展，　制定并颁布了

《中华人民共和国可再生能源法》。　该法律从可再生能源资源调查与发展规划、

产业指导与技术支持、　推广与应用、　价格管理与费用分摊、　经济激励与监督措

施、　法律责任等多个方面以法律的形式确立了产业发展的支持制度和政策，　为

我国可再生能源发展提供了制度与法律保障，　大大促进了我国可再生能源产业

的发展，　对能源供给的改善起到了非常大的作用。

能源制度重在规范能源领域各主体的行为，　能源政策体系旨在引导和激励

能源产业的发展。　完善的能源制度和政策体系对一国能源供给能力的提升作用

非常重要。　因此各国必须制定和完善能源制度与政策，　以保障能源供给，　进而

保障经济的运行。

综上所述，　我们从资源禀赋、　能源价格、　能源投资等六个方面分析了影响

能源供给的因素，　同时，　能源价格、　能源投资、　能源制度与政策、　能源技术与

管理等之间也存在着千丝万缕的联系，　能够相互影响与制约。　除上述主要因素

外，　生产者未来的预期等也会影响能源供给，　如预期将来的价格会上涨，　则生

产者宁愿现在少开采，　而让它埋在地下增值；　反之，　则会增加当期开采。　此外，

能源供给还受到国际政治、　经济、　军事，　以及自然灾害、　气候变化等事件的影

响。　如世界已发生的三次大的石油危机，　以及与能源资源相关产品价格的变动

都会对能源供给产生影响。

第三节　能源供给弹性分析

如上节分析，　能源价格、　能源投资等众多因素的变化将对能源供给量产生

影响。　能源供给弹性是定量衡量这种影响大小的主要指标。　弹性的基础理论我

们在能源需求弹性部分已经进行分析，　此处仅研究能源供给价格弹性、　能源供

给交叉弹性和能源生产弹性系数。

一、　能源供给的价格弹性

能源供给价格弹性是指在其他条件不变时，　能源价格的相对变动所引起的

能源供给量的相对变动率，　是能源供给量的变化率与能源价格变化率之比。　根

-　73　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

据知识窗　2-3　弹性的定义和计算方法，　能源供给价格的弧弹性公式如下：

ΔQS　/QS　ΔQS　P

ESP=　=　·　（3-2）

ΔP　/　P　ΔP　QS

其中，　QS　为能源供给的绝对量，　ΔQS　为能源供给的变动量，　P　为能源价格

绝对量，　ΔP　为能源价格变动量。

当　ΔP→0　时，　能源供给价格的弧弹性变为点弹性，　公式如下：

ΔQS　P　dQS　P

ESP=lim　·　=　·　（3-3）

ΔP→0　ΔP　QS　dP　QS

按照经济学的一般法则，　供给量与市场价格呈正向变动关系，　即当价格上

升时，　供应量一般增加，　反之，　当价格下降时，　供应量会有所减少。　即　dQS　/dP

一般为正值，　因此　ESP　一般为正值，　即能源供给价格弹性与一般产品供给价格弹

性一样，　一般为正值。

一般商品供给价格弹性的大小受多种因素的影响。　一是时间因素，　当商品

的价格发生变化时，　厂商对产量的调整需要一定的时间。　短期内，　厂商若要根

据商品的涨价及时地增加产量，　或者根据商品的降价及时地缩减产量，　都存在

不同程度的困难，　相应地，　供给弹性比较小。　但是长期内，　生产规模的扩大与

缩小，　甚至转产，　都是可以实现的，　供给量可以对价格变动做出充分的反应，

弹性就比较大了。　二是生产成本随产量变化而变化的情况。　如果产量增加只是

引起边际成本的轻微的提高，　则意味厂商的供给曲线比较平坦，　供给弹性可能

比较大，　反之，　则弹性较小。　三是产品生产周期的长短。　周期短的，　厂商可以

及时根据市场价格进行调整产量，　弹性较大，　反之较小。

在技术一定的前提下，　由于能源产业属于资本密集型产业，　投资大，　周期

长，　能源供给无法随市场价格的变化同步变化，　短期能源供给总量和结构也难

以随价格的变化做出大的调整，　能源供给价格弹性一般较小，　但在长期，　如果

能源价格持续偏高，　能源生产企业利润增加，　就会刺激能源企业增加投资，　增

加供给，　能源消费企业则会增加研发投资，　促进技术进步，　提高能源使用效率

和用相对便宜的能源品种替代较昂贵的能源品种，　因此长期能源供给总量和结

构随价格调整的幅度会增加，　即长期能源供给价格弹性相对较大。　可以用图

3-2　简单地描述能源供给的即时　MS、　短期　SS　和长期供给曲线　LS。　因此，　能源

供给价格弹性由于调整产量的难度较大，　加上化石能源产品还要受到储量的限

制，　决定了能源供给价格弹性一般较小，　且通常情况下，　供给价格弹性小于需

求价格弹性。　较小的需求和供给价格弹性，　以及供给价格弹性小于需求价格弹

-　74　-

第三章　能源供给

性的特点，　导致了当供求关系出现小幅度的失衡就会导致价格较大的波动幅度。

如即图　3-3　中　ΔQ<ΔP。

P

MS　SS

LS

QS

图　3-2　能源供给的瞬间、　短期和长期价格弹性

P

D　S

ΔP

Ep=v

QS

图　3-3　弹性对均衡的影响

此外，　能源品种的边际生产成本相对较低，　而产品生命周期较长，　这些都

会影响到能源供给价格弹性的大小，　但是不同类型的能源品种其影响程度会有

所不同。

和能源需求价格弹性一样，　研究能源供给价格弹性也需明确两点：　一是能

源品种十分丰富，　不同能源品种的能源供给价格弹性大小不同。　根据能源品种，

可以有煤炭供给价格弹性、　石油供给价格弹性、　电力供给价格弹性等，　这些不

同能源品种特征不同，　供给量对价格的敏感程度自然不同。　在进行供给弹性计

算时最好采用标准单位和价格指数进行测算，　如计算我国煤炭供给价格弹性可

-　75　-

能源经济学

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以采用通用的煤炭价格指数变动一个点时，　煤炭供给总量变化的万吨标准煤来

衡量煤炭供给价格弹性的大小。　二是在特殊情况下，　和某些商品一样，　能源供

给价格弹性的大小也可能出现负值，　如在能源价格上涨阶段，　能源供应商考虑

价格可能会进一步上涨，　能源奇货可居，　减少能源供应以推动价格进一步上涨。

因此供给量反而随价格的上升而下降，　能源供给价格弹性出现负值。　当然，　这

种情形一般出现在短期阶段，　长期能源供给价格弹性应该为正值。

二、　能源供给的交叉弹性

能源供给交叉弹性表示一种能源商品的价格变动对另一种能源商品供给量

变动的影响程度。　如石油价格上升对煤炭供给量的影响。　所以能源供给交叉弹

性是指一种能源产品价格的相对变动所引起的有关能源品种供给量的相对变动。

其计算公式如下：

能源供给交叉弧弹性：

ΔQSj　/QSj　ΔQSj　Pi

Eij=　=　·　（3-4）

ΔPi　/　Pi　ΔPi　QSj

其中，　QSj　为能源品种　j　的供应量，　ΔQSj　为能源品种　j　的供给变动量，　Pi　为

能源品种　i　的价格绝对量，　ΔPi　为能源品种　i　的价格变动量。

当　ΔPi→0　时，　弧弹性变为点弹性，　公式如下：

ΔQSj　Pi　dQSj　Pi

Eij=lim　·　=　·　（3-5）

ΔPi→0　ΔPi　QSj　dPi　QSj

普通商品的供给交叉弹性可以大于　0、　等于　0　或小于　0，　它表明两种商品之

间分别呈互补、　不相关或替代关系。　一般能源商品之间存在替代关系，　对于替

代商品来说，　一种商品供应量与另一种商品价格之间呈反方向变动关系，　所以

其供给交叉弹性系数一般为负值。　一般来说，　两种商品之间的功能替代性越强，

需求交叉弹性系数的绝对值就越大。

三、　能源生产弹性系数

除上述两个能源供给弹性之外，　能源生产弹性系数是能源供给弹性的一个

重要相关概念。　能源生产弹性系数是指能源产量增长速度相对于国民经济增长

速度的比重。

-　76　-

第三章　能源供给

根据定义知其计算公式为：

Ep=vqp/vg　（3-6）

其中，　Ep　是能源生产弹性系数；　vqp　指能源生产总量的年均增长速度；　vg　指

GDP　的年增长速度，　即式中的分子项为能源总生产量的增长率，　但分母项为国

民经济发展增长率。

能源生产弹性系数小于　1，　表明能源生产增速慢于经济增长的速度；　反之，

能源生产弹性系数大于　1，　则能源生产增速快于经济增长的速度；　如果等于　l，

表明能源生产增速与经济增速同步。　类似地，　电力生产弹性系数是指电力生产

总量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比。　我国改革开放　30　多年以

来，　能源与电力生产弹性系数情况如表　3-7　所示：

表　3-7　我国　1980~2012　年能源与电力生产弹性系数

国内生产总值　能源生产　电力生产　能源生产　电力生产

年　份

增长速度　(%)　增长速度　(%)　增长速度　(%)　弹性系数　弹性系数

1980　7.80　-1.30　6.60　0.85

1985　13.50　9.90　8.90　0.73　0.66

1990　3.80　2.20　6.20　0.58　1.63

1995　10.90　8.70　8.60　0.80　0.79

1996　10.00　3.10　7.20　0.31　0.72

1997　9.30　0.32　5.10　0.03　0.55

1998　7.80　-2.72　2.70　-　0.35

1999　7.60　1.62　6.30　0.21　0.83

2000　8.40　2.36　9.40　0.28　1.12

2001　8.30　6.54　9.20　0.79　1.11

2002　9.10　4.71　11.70　0.52　1.29

2003　10.00　14.10　15.50　1.41　1.55

2004　10.10　14.39　15.30　1.43　1.51

2005　11.30　9.95　13.50　0.88　1.19

2006　12.70　7.38　14.62　0.58　1.15

2007　14.20　6.51　14.50　0.46　1.02

-　77　-

能源经济学

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续表

国内生产总值　能源生产　电力生产　能源生产　电力生产

年　份

增长速度　(%)　增长速度　(%)　增长速度　(%)　弹性系数　弹性系数

2008　9.60　5.40　5.60　0.56　0.58

2009　9.20　5.40　7.10　0.59　0.78

2010　10.40　8.10　13.30　0.78　1.28

2011　9.3　7.1　12.0　0.76　1.29

2012　7.7　4.4　5.8　0.57　0.75

资料来源：　中国能源统计年鉴　（2013）　.

如表　3-7　所示，　我国仅在　2003~2004　年两年出现了能源生产增长快于经济

增长的现象，　1997~1998　年亚洲金融风暴期间，　能源产量甚至出现了负增长，

其他年份慢于经济增长的速度，　因为能源生产周期长，　资金需求量大，　所以，

能源生产应该有所超前。　但是，　从能源生产弹性系数看，　我国能源生产不仅没

有超前，　反而落后于经济生产增长速度，　这在长期将严重影响能源供给的保障

能力。　相比能源总量的生产，　电力生产增速多数年份高于国民经济增长速度，

如　2000　年以来，　电力生产增速，　除　2008~2009　年金融危机期间之外，　明显高于

国民经济增长速度。

总之，　能源是经济发展的驱动力量，　能源生产与供应是经济发展的基础。

能源生产弹性系数反映了能源生产增长与国民经济增长之间的数量关系，　要根

据经济发展的需要确定合理的能源生产弹性系数。

第四节　能源供给预测

一、　能源供给预测概述

能源是人类生存和发展必不可少的物质基础，　任何一个国家和地区的社会

经济发展都离不开能源的支撑。　因此能源一直是关乎世界各国经济发展和民众

生活的重要议题。　进入　21　世纪后的绝大部分时间里，　能源供应趋紧。　紧张的能

源形势给经济社会发展带来了威胁，　必须对能源供给的未来进行合理预测与判

-　78　-

第三章　能源供给

断，　正确估测未来的能源形势，　并采取积极的应对措施，　以保证未来经济和社

会发展的能源供应。　这是任何一个国家和地区都必须重视的问题。

与能源需求预测一样，　能源供给预测是进行能源发展规划的一个重要组成

部分。　世界上很多组织和机构在对能源需求进行预测的同时，　同样也开展能源

供给预测，　以服务于经济和社会发展的需要。　能源供给预测和能源需求预测十

分类似，　但能源供给预测与能源需求预测不同之处在于：　能源供给很大程度上

要受到资源禀赋的限制，　不同能源品种，　资源禀赋和市场结构等因素会有所不

同，　因此，　分能源品种进行供给预测是必要的，　所以，　一般能源供给预测往往

包括煤炭能源供给预测、　石油能源供给预测、　电力能源供给预测、　天然气能源

供给预测，　以及可再生能源预测等，　不同国家和地区资源禀赋相差很大，　其能

源供给预测研究往往要根据客观条件和需要展开进行。

二、　能源供给预测方法

能源供给与需求的预测方法基本相同，　即很多方法既可以用于能源需求预

测，　又可以用于能源供给预测。　如可用于能源需求预测的趋势外推方法基本上

都可以用于能源供给预测，　同样，　这些方法仅利用历史数据信息，　假设将来沿

着历史趋势发展，　外推能力有限，　仅适合用于短期能源供给预测。　趋势预测法在

第二章能源需求预测部分已经进行详细介绍，　此处仅重点介绍生命模型拟合法、

灰色系统方法、　“储量—产量”　双向平衡控制模型和随机模型四种预测方法。

（一）　生命模型拟合法

建立一个模型去逼近实际数据序列的过程称为拟合。　判断拟合模型与实际

体系的符合程度有多种标准，　例如最小二乘法、　最大离差为最小的最大最小原

则、　最大似然性、　最小绝对偏差等，　其中根据最小二乘法原理用拟合模型方程

去逼近实际观察值是一种最常见的拟合方法。

根据拟合模型函数形式的不同，　拟合形式有多种多样，　诸如线性拟合、　多

项式拟合、　对数拟合、　指数拟合及生命模型拟合等。　其中生命模型拟合是油气

储量、　产量预测的重要方法。　生命模型函数是一类收敛型数学模型，　常用的有

翁氏生命旋回模型、　逻辑斯谛　（Logistic）　模型、　龚帕兹　（Compertz）　模型等，

它适用于石油、　天然气、　煤炭等勘探开发过程中类似生命总量有限体系的发展、

消亡过程的描述和预测。　它通过对过去油气储量、　产量的变化趋势进行拟合，

获取有关模型参数，　再用相应的模型公式预测未来储量、　产量的发展趋势。

-　79　-

能源经济学

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1.　翁氏生命旋回模型

翁文波教授创建的生命旋回理论认为：　一切事物的发展变化可以划分为兴

起、　成长、　达到鼎盛，　然后逐渐衰亡　4　个阶段，　从而形成一个完整的生命周期。

油、　气、　煤等化石能源是一种不可再生资源，　资源总量是有限的，　就勘探开发

的全过程来说，　其发展规律总体上是符合生命旋回理论。

翁文波认为这种旋回的发展合乎泊松分布函数，　就把它称为“泊松旋回”。

“泊松旋回”　问世后，　立即得到石油界的广泛关注。　1986　年，　石油工业部石油

勘探开发科学研究院成立了项目组进行专题预测。　从事数学地质研究的项目负

责人高级工程师赵旭东利用半年时间，　对国内外　150　多个油气田年产量和最终

可采储量进行预测。　他惊奇地发现，　这些油气田的实际产量与预测值的相关系

数，　绝大多数都大于　0.9，　而正规开采的油气田的相关系数，　一般都在　0.95　以

上。　这一系数的重要意义在于，　能够根据油气田的以往产量非常准确地预测出

最终可采储量。　特别是可以发现不少油气田在原来计算时，　没有包括进去的潜

在可采储量，　而且这部分可采储量往往是相当可观的。

赵旭东在实际预测中，　发现“泊松旋回”　的命名不当。　不久，　赵旭东写了

一篇题目为　《用　Weng　旋回模型对生命总量有限体系的预测》　的文章，　在中国

科学院　《科学通报》　上发表。　从此，　国内外即正式称这种生命旋回为翁氏旋回

或翁氏生命旋回。

该模型有　3　个假设：

（1）　有一个起始点　x0，　在该点前系统　x　（t）　不存在；

（2）　过程开始后，　x　（t）　的增长速率与系统　x　（t）　本身成正比；

（3）　增长率有一个比例因子使系统在某一时刻“b”　达到有限极值时增长

率为　0。　当　tb　时，　增长率为负。　这个因子可假设为

（t/b-1）。

根据第　（2）、　（3）　假设，　可以建立下列微分方程：

dx　（t）　=x　（t）　（b　-1）　（3-7）

dt　t

解上述方程并考虑第一个假设，　则生命旋回模型可表达为：

!

#　不存在　t＜

#　x0

#

#

#　0　t=x0

"

x　（t）　=　#　b　-t　（3-8）

#

#　at　e　t＞x0

#

#

$　0　t=+∞

-　80　-

第三章　能源供给

式中：　a，　b　为拟合系数；　x0　为预测初始时间；　x　为预测时间。　根据最小二

乘法原理，　利用历史数据可以求出拟合系数　a　和　b。

x　（t）　的总和是收敛的，　从　t=0　至无限的积分为：

∞　∞

b　-t

s=　乙x(t)dt=　乙at　e　dt=a祝　（b+1）　（3-9）

0　0

因为　x　（t）　的总和是收敛的，　这一模型只能用于总量有限的体系，　如矿产

资源的产量和储量等。

2.　逻辑斯谛　（Logistic）　模型

逻辑斯谛　（Logistic）　预测模型是一个属于增长类型的模型。　逻辑斯谛并非

是人名，　而只是　Logistic　英文一词的中文译名，　它表示增长曲线的数学逻辑推理

之义。　美国哈伯特　（Hubbert）　于　1962　年首次提出逻辑斯谛曲线　（logistic　curve）

预测方法，　因此，　该法又被称为哈伯特模型。　该模型已被用在勘探开发阶段的

新老油气田可采储量的预测。

逻辑斯谛模型的微分方程为：

dy　=a　（1-　y　）　（3-10）

ydt　b

式中：　y　为模型函数；　t　为时间变量；　a、　b　为模型参数。　对公式　3-10　积分

后可得：

y=　b　（3-11）

1+ce-at

公式　3-11　就是逻辑斯谛模型的表达式。　由公式　3-11　可以看出，　当　a<0，

t→∞　时，　y　趋向于它的极值　b。

由于油气田的累积产量随时间的变化属于增长曲线的类型，　因此，　为了预

测油气田的可采储量，　可把公式　3-11　改写为如下表达式：

N　=　NR　（3-12）

p　1+ce-at

式中：　NP　为油气田的累积产量；　NR　为油气田的最终可采储量；　t　为开发年

限。　将公式　3-12　对时间求导数可得到预测油气产量　（q）　的关系式：

-at

q=　acNRe　（3-13）

（1+ce-a）t　2

当公式　3-13　的　dq　=0　时，　可求得油气田最高年产量发生时间（t　）　的表达式：

dt　m

t　=　1　lnc　（3-14）

m　a

-　81　-

能源经济学

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把公式　3-14　分别代入公式　3-13、　公式　3-14，　可得到油气田最高年产量

（qma）x　和最高年产量发生时的累积产量　（Npm）　的表达式：

1

q　=　aN　（3-15）

max　4　R

1

N　=　N　（3-16）

pm　2　R

逻辑斯谛模型预测油气田的产量与时间的变化关系时，　它是一个带峰值的

函数，　而且最高年产量　（峰值）　刚好发生在累积采出可采储量　50%的时间。　因

此，　对于那些采出可采储量　50%左右进入递减阶段的油气田，　利用该模型可以

得到相当满意的预测结果。　否则，　只能对油气田的可采储量进行有效预测。

3.　龚帕兹　（Compertz）　模型

龚帕兹　（Compertz）　模型的数学表达式为：

y=e(k+ab-t)　（3-17）

式中：　t　为预测时间；　k、　a、　b均为模型参数。

该模型属于增长曲线函数，　而且具有极限，　即当　t→∞　时为极限值。　故利

用该模型可以预测气田储量增长趋势及最终可探明储量。

（二）　灰色系统方法

灰色系统理论是我国学者邓聚龙于　1982　年创立的。　灰色系统是指信息不完

全的系统。　所谓“信息不完全”，　一般是指系统因素不完全明确，　因素关系不完

全清楚，　系统结构不完全知道，　系统作用原理不完全明了等。　“信息不完全”

是“灰”　的基本含义。　灰色系统理论就是研究本征性灰色系统的量化问题，　是

研究系统的建模、　预测、　分析、　决策和控制的理论。

灰色预测是指采用　GM　（1，　1）　模型对系统行为特征值的发展变化进行的

预测。　GM　即　GREY　MODEL　的缩写，　GM　（1，　1）　是指一个只包含单变量的一

阶微分方程。　根据不同的预测目的可分为数列预测、　灾变预测、　季节灾变预测、

拓扑预测和系统预测等。

石油、　煤炭、　天然气工业是一个庞大的系统，　它没有客观的物理原型，　是

本征性灰色系统。　影响其发展因素除地质条件、　科技进步、　资金投入、　交通运

输和自然地理条件等以外，　还有政策、　策略，　国内及国际石油价格，　其他能源

工业的发展以及国内、　国际的政治局势变化等。　从灰色系统理论的观点出发，

影响化石能源储量、　产量变化的因素都代表着系统低层次的灰色量，　对它们逐

一做出定量的描述显然是困难的，　也是很不现实的。　而这些因素的共同目的和

-　82　-

第三章　能源供给

作用方向是增长或降低石油、　天然气的储量和产量。　因此可以认为，　石油天然

气的储量、　产量是这些低层次灰色量　（或称灰色过程）　综合作用结果的集中体

现，　是系统的总体输出，　代表着系统的未来发展方向。　运用系统的总输出预测

系统的未来变化态势是灰色系统理论处理这类问题的基本出发点，　而且已被实

践证明是行之有效的。

1.　GM　（1，　1）　模型

GM　（1，　1）　模型是最常用的一种灰色模型，　它是由一个只包含单变量的一

阶微分方程构成的模型，　GM　（1，　1）　模型及解法具体如下：

设变量　x(0)原始数据序列为：

x(0)=　!x(0)　（1），　x(0)　（2），　……，　x(0)　（k）　"　（3-18）

用　AGO　（Accumulated　Generating　Operation）　生成一次累加模块　x(１)：

x(１)＝　!x(１)　（1），　x(１)　（2），　……，　x(１)　（k）　"　（3-19）

k

x(１)　（k）　=移x(0)　（j）　（3-20）

j　=　1

由灰色模块　x(１)构成的一阶微分方程：

(１)

dx　+ax(１)=b　（3-21）

+x(１)

解微分方程得：

x(１)　（t）　=　[x(１)　（1）　-　b　]　e-at+　b　（3-22）

a　a

写成离散型，　则为：

x(１)　（k+1）　=　[x(0)　（1）　-　b　]　e-akt+　b　（3-23）

a　a

式中，　a，　b　为待定系数，　可用向量　B=[a,b]T　来表示，　并利用最小二乘法原

理求解。

B=[xTx]-1xTy　（3-24）

]　1　(1)　(1)　'

-　[x　(1)+x　(2)]　1

%　2　(

%　(

(1)　(1)

%　-　1　[x　(2)+x　(3)]　1　(

=%　2　(　（3-25）

x　%　(

%　……　(

%　1　(1)　(1)　(

%-　[x　(n-1)+x　(n)]　1　(

&　2　)

-　83　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

!　(0)　$

"　%

"　(2)　%

"x　%

"　%

"　(0)　%

"　%

"　%

"x　(3)　%

y=　"　%　（3-26）

"　%

"　%

"……　%

"　%

"　%

"　(0)　%

"　%

#x　(n)　&

经过累加后生成的数据序列，　已失去原来的物理意义，　所以由　GM　（1，　1）

模型求解的结果，　必须通过累减还原到原序列：

x(0)　i=1

x赞　(0)　(i)　=　（3-27）

'x(1)(i)-x(1)(i-1)　i≥2

由于灰色系统理论研究的是信息不完全的对象，　在建立　GM　（1，　1）　模型

前先对原始数据进行累加处理，　消除原始数据序列的随机性，　使之呈现一定的

规律性。　它的主要特点为：　①系统要求数据量不多，　并且不需要从数据中找出

规律；　②系统适用于非线性、　非指数或者非对数分布；　③系统通过原始数据的

处理将灰色量变换成生成数，　从生成数进而得到规律性较强的生成函数，　即系

统的处理对象是生成数而不是原始数据，　这是与其他模型的最大区别。

20　世纪　90　年代中期，　我国曾用截止到　1994　年的数据，　应用灰色系统方

法，　建立　7　个　GM　（1，　1）　模型，　在综合分析的基础上预测　2000、　2005　年的石

油产量。　2000　年的预测中值为　15633×104　t、　上限值为　15761.4×104　t。　而该年

实　际　值　为　15760.2　×104　t，　与　预　测　中　值　、　上　限　值　间　的　误　差　分　别　为　0.81%　和

0.0076%　。　可　见　该　方　法　的　运　用　还　是　相　当　恰　当　的　。　国　家　统　计　局　（2009）　以

1991~2008　年的能源产量数据为原始序列，　建立了　GM　（1，　1）　模型，　对我国

2011~2020　年的能源产量进行了预测。　模型精度检验该方法是可行的，　GM

（1，　1）　模型可以用于能源生产量预测。

2.　费尔哈斯　（Verhulst）　模型

比利时生物学家费尔哈斯从马尔萨斯　（Malthus）　的生物增长规律模型出发，

提出种群在有限生存空间下的数量动态模型，　经过变换后得到了著名的逻辑斯

谛方程，　其解的轨迹为　S　形曲线。　邓聚龙教授把费尔哈斯　（Verhulst）　模型作为

灰色系统的一个特殊预测模型。

费尔哈斯　（Verhulst）　模型与　GM　（1，　1）　模型的主要区别在于：　①　GM

（1，　1）　模型仅适用于短期预测，　费尔哈斯　（Verhulst）　模型可用于中期预测；

②　费尔哈斯模型模拟了生命旋回过程，　而且该模型较广泛地应用于人口、　生物

生长、　市场消费和能源储量、　产量的预测。

-　84　-

第三章　能源供给

下面简要介绍费尔哈斯　（Verhulst）　模型的数学表达式和解法。　费尔哈斯

（Verhulst）　模型的微分方程如下：

(１)

dx　=ax(1)-b(x(1))2　（3-28）

dt

解微分方程得：

a

(1)　（）　=　b　（3-29）

x　t　-at

1+　(　a　-1)　e

bx　(0)

式中：　a，　b　为待定系数，　可用向量　B=[a,b]T　来表示，　并利用最小二乘法原

理求解。

B=[xTx]-1xTy　（3-30）

(1)　(1)　(1)　(1)

]　1　2　$

[x　(1)+x　(2)]　-　1　[x　(1)+x　(2)]

"　2　2　%

"　%

(1)　(1)　(1)　(1)

1　2

"　1　[x　(2)+x　(3)]　-　[x　(2)+x　(3)]　%

="　2　2　%　（3-31）

x　"　%

"　…　…　%

"　(1)　(1)　(1)　(1)　%

1　1　2

"　[x　(n-1)+x　(n)]　-　[x　(n-1)+x　(n)]　%

#2　2　&

n　(0)　*

(　+

(　(2)　+

(x　+

(　+

(　(0)　+

(　+

(　+

(x　(3)　+

y=　(　+　（3-32）

(　+

(　+

(…　+

(　+

(　+

(　(0)　+

(　+

)x　(n)　,

最后，　通过累减还原到原来序列。

x(0)　(1)　i=1

x赞　(0)　(i)　=　（3-33）

-x(1)(i)-x(1)(i-1)　i≥2

由于费尔哈斯模型和翁氏旋回模型所描述的是较简单的“自然”　生命过程，

在应用它们对油气田、　油气区储量、　产量变化预测时就产生了局限性。　它们的

生命曲线都近似于正弦曲线，　但实际上，　人们为了经济利益及满足社会需求，

而对油气田生命过程以很大的干预，　往往使它们脱离“自然”　生命曲线。　由于

后期施加了许多增产、　稳产措施，　使生命曲线的稳产部分加长了，　往往出现一个

稳产平台，　而下降期被推后了，　下降的速度也可能减缓了。　我们将多数这类曲线

-　85　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

称为不对称似正弦曲线。　这是费尔哈斯模型和翁氏旋回模型所不能完全预料的。

（三）　“储量—产量”　双向平衡控制模型

“储量—产量”　双向平衡控制模型譹訛　（万吉业，　1994　年）　把各油气区乃至全

国规划的油气产量与油气储量增长目标有机地联系起来，　即规划期内新增可采

储量等于规划期内累积产量加上规划期内剩余可采储量增减量。　产量增长规模

取决于储量增长规模。　具体模型如下：

（1）　假设在规划期内，　油　（气）　产量按指数关系变化时，　则某一年的油

t

（气）　产量　Qt　为：　Qt=Q0D　（3-34）

1

Q　t

其中：　D=　0　t　"　（3-35）

Q0

式中：　Q0　为规划期前一年年产量，　D　为年指数递增或递减率。

（2）　规划期内阶段累积产油　（气）　量为公式　3-34　的积分，　具体如下：

t　t

Q

Δ　=　t　0　（　t-1）　（3-36）

NP　乙Qt　dt=　乙Q0　D　dt=　D

0　0　lnD0

（3）　规划期内油　（气）　剩余可采储量的增减量　ΔNRR，　为规划期末的剩余可

采储量减去规划期前一年的剩余可采储量，　即：

ΔNRR=QtRt-Q0　R0　（3-37）

式中：　R0　为规划期前一年油　（气）　剩余可采储量的储采比；　Rt　为规划期末

第　t　年油　（气）　剩余可采储量的储采比。

（4）　根据规划期内油　（气）　新增可采储量　ΔNR，　等于规划期内阶段累积

产量　ΔNP　与规划期内剩余可采储量的增减量　ΔNRR　之和，　可以得到如下“储

量—产量”　双向平衡控制模型的数学表达式：

Q　$　(t+1)　%

ΔN　=　0　D-D　+　（Q　R　-Q　R　）　（3-38）

R　1-D　t　t　0　0

该方法的最大优点是把产量与储量变化有机地统一起来，　实质上是一种正

反演结合模型，　可以相互验证，　避免两者脱钩而产生错误的结论，　这是其他预

测模型无法比拟的。　其他模型在预测产量时，　一般很少考虑到资源的保证程度，

①　万吉业.　石油天然气“资源量—储量—产量”　的控制预测与评价系统[J].　石油学报，　1994

（3）：　51~60.

-　86　-

第三章　能源供给

预测结果有可能因为未来资源不到位很难实现而产生较大的误差，　甚至是很荒

谬的：　但是，　其不足之处在于把油　（气）　产量变化的过程简单化、　理想化，　即

简单的匀速变化过程，　忽略油价变化对石油产量的影响。

（四）　随机模型

油气勘探开发存在一定的风险性和随机性。　正由于这种性质，　基于某些特

定的随机分布函数，　可以建立油气储量、　产量预测模型。　但是这类模型一般比

较复杂，　计算过程较繁杂，　而且仅适用于勘探开发程度较高的地区或油气田，

平时采用相对不多。　下面仅简单介绍威布尔　（Weibull）　和对数正态分布两种模

型，　仅供参考。

1.　威布尔　（Weibull）　模型

Weibull　（威布尔）　于　1939　年提出的统计分布模型已成为生命试验和可靠性

理论研究的基础。　该模型的分布密度函数为：

α

-　x

f(x)=　α　xα-1e　β　（3-39）

β

式中：　f(x)为分布密度函数；　x　为分布变量，　根据实际问题，　分布区间为

0~∞；　α　为控制分布形态的形态参数；　β　为控制分布峰位和峰值的尺度参数。

由于　Weibull　分布密度模型，　在　x　从　0　到　∞　区间的分布函数　F(x)=1，　这相

当于实际开发的油气田，　在　t　从　0　到　∞　区间内的累积产量，　即油气田的最终可

采储量。　为此，　陈元千教授基于威布尔分布模型，　经过推导并提出了油气田产

量和储量的威布尔　（Weibull）　预测模型，　其表达式为：

α

-　t

β

q=　NRα　tα-1e　（3-40）

β

式中：　q　为油气田的年产量；　NR　为油气田最终可采储量；　α、　β　为模型参

数；　t　为油气田的开发时间。

2.　对数正态分布模型

根据概率统计理论，　对数正态分布的密度函数为：

2

（lnx-α）

-　2

2

f(x)=　1　e　β　（3-41）

姨2π　βx

式中：　f(x)为对数正态分布的密度函数；　x　为分布变量，　分布区间为　0~∞；

α、　β　为控制分布形态的参数。

f(x)在　x　从　0　到　∞　区间的分布函数　F(x)=1。　对于具体油气田来说，　开发时间

-　87　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

∞

t　从　0　到　∞　区间内的累积产量可视为油气田的最终可采储量，　即为　NR=　qdt。

乙0

因此，　若把　（3-40）　式转化为预测油气产量的模型时，　需要在　（3-40）　式右边

乘以最终可采储量　NR。　令　t=x　和　q=f(x)，　并引入模型转化参数　NR，　由　（3-40）

式可以得出预测油气田产量和储量的对数正态分布模型，　其表达式为：

2

（lnt-α）

-　2

1　2β

q=　NR　e　（3-42）

姨2π　t

式中：　q　为油气田的年产量；　NR　为油气田最终可采储量；　α、　β　为模型参

数；　t　为油气田的开发时间。

综上所述，　仅为能源供给预测的基本模型与方法，　主要以油气为例进行了

简单分析。　能源供给预测需要定性与定量相结合，　综合利用数学、　系统动力学、

计量经济学和控制论等理论与方法建立复杂的计量模型进行预测和评价，　同时

也离不开　Visual　Basic、　E-views　等计算机软件作为辅助工具，　进行精确的处理和

运算，　以求预测方法更加合理，　预测结果更加客观。

三、　能源供给预测内容

（一）　能源供给数量预测

能源供给数量预测是能源供给预测的主要内容，　上述模型主要用于对能源

供给数量进行预测。　学术界关于供给预测的研究主要也是对能源供给总量或者

分能源品种进行数量的预测。

国际知名能源研究机构一直致力于能源供给的预测研究。　如　2012　年，　IEA

的一份研究报告称，　随着页岩革命的兴起，　2015　年，　美国将超越俄罗斯，　成为

最大的天然气生产国；　2017　年，　美国将超越沙特阿拉伯，　成为世界上第一大石

油生产国。　按照　IEA　的预测，　2035　年，　美国将不再需要进口石油，　实现自给自

足。　甚至从　2030　年开始，　北美就将能够净出口石油。　《华尔街日报》　对此评论

称，　如果　IEA　的预测成真，　不仅会深刻改变世界能源供应状况，　还会导致世界

地缘政治发生变化。　譹訛　另据　《BP　能源展望　2030》　显示：　能源来源的多样化将得

①　金微.　IEA　预测美将于　5　年后成头号能源生产国[EB/OL].　每经网：　http://www.nbd.com.

cn2012-11-16.

-　88　-

第三章　能源供给

以加强，　核能、　水电和可再生能源等非化石能源有望首次成为供给增长的主要

来源。　可见，　国际知名能源组织和机构始终密切关注能源形势，　对能源供给的

数量和结构进行预测研究。

与此同时，　各国政府与学术界也都进行了大量的相关研究。　如我国杜元伟、

段万春、　李亚群　（2011）　结合我国能源储备与消费的特征，　分别针对煤炭、　石

油、　电力和天然气的能源预测问题，　提出了“先细后粗，　多寡有序，　效果为先”

的能源需求与供给的预测思路。　提出能源供给预测需要分煤炭、　石油、　电力和

天然气进行预测。　譹訛　又如艾德春　（2008）　在理论分析和实证分析相结合的基础

上，　利用　Eviews　和　SPSS　统计软件，　详细地分析了影响我国煤炭供给和需求的

主要因素，　从而初选了影响煤炭供需的指标，　然后，　根据时差分析理论和因果

关系理论，　从影响煤炭供需初选指标中，　构建了煤炭供需预测预警指标体系。　譺訛

我国是煤炭生产和消费大国，　其对煤炭供给量的预测研究较具意义。　其他关于

石油、　天然气、　可再生能源等的供给预测研究也非常多，　此不赘述。

总之，　能源供给预测的研究首先是能源供给量的预测，　以服务于经济发展

需要。　但是，　对不同能源品种供给量的预测同时也是能源供给结构与品质的预

测，　也需要对此做出研究。

（二）　能源供给结构与品质预测

历史经验表明，　从　18　世纪产业革命以来，　在世界范围内，　煤炭逐渐成为主

要能源，　但到　21　世纪中叶，　石油、　天然气逐渐取代煤炭成为主要能源。　随着人

们对环保的重视，　根据可持续发展的要求，　一次能源充分利用太阳能、　风能、

海洋能与地热能，　逐步取代化石燃料成为主要能源，　是能源供给发展的必然趋

势。　因此，　能源供给结构是随着经济和社会发展的需要不断改变的，　目前各国

无不致力于能源供给结构的调整，　努力增加清洁能源的供给比例，　减少化石能

源的供应。　能源供给结构调整的同时，　也是能源供给品质变化的过程，　人类能

源利用的历史表明，　不断提高能源供应品质，　清洁、　高效利用能源乃大势所趋。

根据　BP　能源展望的预测，　未来　20　年，　能源来源的多样化将得以不断加强，

核能、　水电和可再生能源等非化石能源有望首次成为供给增长的主要来源。

①　杜元伟，　段万春，　李亚群.　能源需求与供给的预测思路[J].　现代管理科学，　2011　（3）：

33~35.

譺訛　艾德春.　我国煤炭供需平衡的预测预警研究[D].　中国矿业大学，　2008.

-　89　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

2010~2030　年间，　包括太阳能、　风能、　地热能源和生物能在内的可再生能源对

能源增长的贡献率将从　5%增至　18%。　能源结构多元化趋势在未来各种能源品

种份额增减中得以显著体现。　石油的市场份额将在相当长的时期内持续下降，

天然气的市场份额则会稳步提升。　随着工业化迅速发展，　尤其是中国和印度的

发展，　煤炭市场份额近期会有所增长，　但在　2030　年前这种趋势将会逆转。　到

2030　年，　以上　3　种化石燃料市场份额将会趋同，　各占　27%左右。　1990　年至

2010　年期间，　化石燃料占能源增长的　83%，　而在未来　20　年中，　化石燃料有可

能占能源增长的　64%。　2030　年可再生能源　（水电除外）　和生物燃料将占能源增

长的　18%。　譹訛　可见，　随着人类社会与经济的发展，　世界能源供给结构将不可避

免地发生变化。

总之，　人类经济与社会发展需要能源供给结构与品质不断地优化，　目前，

优化能源供给结构，　提升能源供给品质已经成为世界各国能源管理与发展的核

心内容。

第五节　本章小结

能源是人类社会发展和经济增长最基本的驱动力，　是人类赖以生存的物质

基础与保障。　能源供给是构成能源市场活动的一个重要方面，　充足的能源供给

是一国经济和社会发展的必要保障，　严峻的能源供给形势使得能源供给研究更

加必要。　本章我们从能源供给总量、　结构、　品质、　储量和能源供给弹性等六大

基本概念出发，　详细研究了资源禀赋、　能源价格与投资、　能源技术与管理、　能

源政策等影响能源供给的六大影响因素，　并对能源供给的各种弹性和能源供给

预测方法进行了详细分析。　本章的内容将为后续能源市场和价格的研究奠定基

础。

①　BP　世　界　能　源　展　望　2030　（英　文）　[R].　百　度　文　库　：　http://wenku.baidu.com/view/

6acc20681eb91a37f1115c97.html.

-　90　-

第四章　能源市场

第四章　能源市场

能源资源的配置是通过能源市场来实现的，　能源市场可以简单地理解为通

过能源的供给与需求运动，　实现能源资源配置的机制和形式。　能源供需是能源

市场的主要内容，　作为一种重要的生产要素，　能源需求受社会经济发展、　人口

增长等因素推动，　具有刚性增长的特点，　而能源供给受制于资源的有效性、　分

布的高度地缘性，　以及能源投资等因素的影响。　因此，　能源市场资源的配置问

题较一般产品更加困难和复杂。　更需要从市场的角度对有关问题进行深入分析。

本章将从能源市场原理出发，　详细分析能源市场体系及其运行机制。

第一节　能源市场概述

一、　能源市场的内涵

能源市场是指以能源资源及其相关产品与服务为交易对象而形成的供求关

系及其机制的总和。　它包括以下三层基本含义：

首先，　它是能源资源及其相关产品与服务进行交易的一个有形或无形的场

所。　交易场所是市场最基本的部分与内涵，　如中国能源矿产交易中心、　太原煤

炭交易中心等众多能源交易中心的办公大楼、　大连和天津等各港口码头能源仓

库和交易场所等有形的市场，　以及网络与电子交易等无形与虚拟的场所。　能源

资源及其相关产品与服务交易形成的有形与无形的场所是能源市场有机的组成

部分。

其次，　它反映了能源资源及其相关产品与服务的供应者和需求者之间所形

成的供求关系。　以煤炭为例，　煤炭价格往往会随着供需的变化而发生波动，　这

些波动都是受煤炭的市场供求和运输成本的变化而变化的。　最明显的一点是煤

炭价格受季节性供求关系的影响较大，　每年随着冬季用煤高峰的来临，　煤价会在

-　91　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

8、　9　月份逐渐上升。　可见，　能源资源的供求关系是能源市场的核心内容之一。

再次，　它包含了能源资源及其相关产品与服务交易过程中所产生的各种运

行机制。　市场机制是通过市场竞争配置资源的方式，　即资源在市场上通过自由

竞争与自由交换来实现配置的机制，　也是价值规律的实现形式。　具体来说，　它

是指市场机制体内的供求、　价格、　竞争、　风险等要素之间互相联系及作用的机

理。　一般市场机制主要包括供求机制、　价格机制、　竞争机制和风险机制。　其中

最主要的是价格机制。　市场机制是市场的核心组成部分，　是决定市场效率的关

键因素。　健全能源市场机制是各国能源市场发展与管理最基本的要求。

二、　能源市场的发展与特征

能源是人类活动的物质基础。　伴随着人类社会的发展，　能源市场也在不断

地发展和演变，　从刀耕火种到煤炭的大量利用，　再到目前新能源市场的发展，

能源市场不断地涌现出新的特征，　纵观能源发展历史，　能源市场的发展大致经

历了以下三个阶段：

第一阶段是单一能源市场时期，　主要是　20　世纪之前煤炭市场的发展。　人类

对煤的认识最早可追溯到公元前，　中国是世界上采煤和用煤最早的国家之一。

考古学家证实中国先民早在　6　000～7　000　年前的新石器时代，　就已认识和利用

了煤炭；　西汉　（公元前　206～公元　25　年）　时期，　开始采煤炼铁。　唐朝开始用煤

炼焦。　但是，　由于生产力水平的限制，　人们对煤炭的认识尚处于早期，　柴草仍

是最主要的能源。　18　世纪　60　年代，　瓦特发明了蒸汽机，　英国产业革命由此兴

起，　直到　19　世纪，　西欧和美、　日等国先后完成资产阶级革命和产业革命。　蒸汽

机对动力燃料的需求急剧增加，　促进了能源结构向以煤为主的方向转变。　同时，

煤的开采、　加工技术得到发展，　炼焦化学工业与钢铁工业相互促进，　共同发展，

使煤成为　19　世纪资本主义工业化的动力基础。　由于当时尚未充分认识煤炭资源

的有限性及其对环境的影响，　能源市场相对单纯，　主要是能源供需问题，　能源

市场矛盾并不突出。

第二阶段是能源品种日益丰富时期，　石油资源逐渐成为世界主要能源资源。

19　世纪后期以来，　随着人类社会、　经济的发展，　应能源形势发展的需要，　在煤

炭发挥作用的同时，　石油市场迅速发展起来。　到了　20　世纪，　石油工业所带动的

能源、　材料革新使得工业文明高度发展。　能源逐渐取代煤炭成为世界能源市场

的第一能源。　石油是现代工业文明的血液。　石油的大规模使用影响了一个半世

-　92　-

第四章　能源市场

纪以来的世界政治经济格局。　现代社会对石油高度依赖。　作为可耗竭资源，　石

油无法被制造，　作为现代社会的基本动力，　让人类对这种商品产生了极大的依

赖性，　具有不可替代的地位。　目前，　石油作为世界大宗生产、　消费、　贸易、　流

通的商品对世界经济发展和政治格局变化都有着十分重要的影响。　这一阶段能

源市场的特点：　一是能源市场在人类社会、　经济发展中的地位更加突出，　石油

危机的爆发就是明证；　二是能源市场品种日益丰富，　需要考虑能源替代和互补

问题；　三是人们开始重视化石能源开发利用的种种不利影响，　能源市场日益复

杂。

第三阶段是能源市场复杂化时期，　20　世纪　50　年代中期，　世界石油和天然

气的消费便超过了煤炭，　成为世界能源供应的主力，　这是一场具有划时代意义

的能源革命，　对促进世界经济的繁荣和发展有非常重要的作用。　但是自　20　世纪

70　年代以来，　随着石油危机的爆发和环境的日益恶化，　人们开始充分认识到能

源市场的外部影响。　这一阶段能源市场更多的是考虑能源市场发展与经济、　环

境的协调问题。　从京都会议到哥本哈根会议，　能源供需平衡下的低碳经济、　低

碳技术及与之相适应的生产、　消费方式的改变等，　越来越引起国际社会广泛关

注。　这一阶段新能源和可再生能源的发展将成为能源市场发展的主流。　太阳能、

风能、　海洋能、　地热能、　生物质能、　核能、　氢能等各种能源在能源市场上的比

重将不断增加。　展望未来，　更多清洁、　高效、　低成本的能源得到应用。　能源市

场品种日益丰富，　不同能源品种之间的替代、　互补问题，　能源、　经济和环境的

博弈和协调问题将使得能源市场日益复杂和多变。

总之，　随着能源市场的发展，　能源市场各要素发生着不断的变化，　能源市

场主客体不断丰富，　交易方式和技术逐步现代化，　能源市场体系不断丰富，　从

勘探权和开采权市场到能源商品市场，　再到能源服务市场，　再辅以能源产品与

服务现货、　远期、　期货、　期权等多种交易方式，　世界范围内，　一个多元化的能

源市场体系逐步形成。　同时，　伴随着能源市场体系的发展，　能源市场管理与约

束逐步规范化，　各国纷纷制定和完善相关法律制度，　以规范和管理能源市场，

同时，　诸如　《国际能源方案协定》　等国际能源法也在不断完善，　以规范和约束

国际能源市场。

三、　影响能源市场的因素

影响能源市场的因素颇多，　各种影响能源供需的因素都将对能源市场的发

-　93　-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

展产生或大或小的影响。　可以分为一级因素和二级因素来进行分析。

（一）　一级因素

1.　经济因素

能源是国民经济的命脉，　在国民经济和社会发展中发挥着十分重要的促进

和保障作用。　可以说能源是经济发展的物质基础，　离开能源的供应，　经济发展

将无法继续。　缘于能源在经济发展中的重要地位，　经济因素的变动将对能源市

场产生重要的影响，　经济发展和能源市场是一种相互影响和制约的关系。　石油

价格和经济发展状况的辩证关系可以证明这一点。　如由于　2009　年发达国家金融

危机的连续爆发，　经济极度不景气，　各行各业对石油的需求大幅减少，　石油市

场供求关系随之发生转变，　表现在石油价格上，　就是石油价格的回落，　即期布

伦特原油平均价格从　2008　年的　97.26　美元　/　桶跌落到　2009　年的　61.27　美元　/　桶。

2010　年以来，　随着经济的逐渐复苏，　石油价格又逐渐回升，　即期布伦特原油平

均价格从　2009　年的　61.27　美元　/　桶回升到了　2010　年的　79.50　美元　/　桶，　较　2009

年上涨了　29%。　能源市场将随着经济周期的变化而波动，　经济因素将通过影响

能源的需求，　进而影响能源供给、　价格、　运行机制等一系列市场因素。　随着能

源供需形势的日趋紧张，　能源市场与经济的联动将越来越明显，　经济因素对能

源市场的影响也将越来越显著。

2.　政治因素

国际政治关系等政治因素一直对能源市场产生着重要的影响。　作为重要的

战略物资，　随着能源供需形势的日益紧张，　各国对能源资源的争夺将日趋激烈。

在现有人类生产生活方式没有发生根本性变化的情况下，　能源需求，　特别是石

油天然气需求将持续增长，　并在现有巨大基数上对能源生产提出越来越高的要

求。　因此，　虽然欧债危机给全球经济复苏蒙上了一层阴影，　美国经济走势只能

持以谨慎的乐观，　面临经济结构调整的中国可能放缓增长步伐，　但总体来看全

球能源市场的决定性力量仍将是地缘政治风险引发的供给冲击。　如全球一半以

上的原油产自中东、　中亚及非洲等世界上政局最不稳定的地区，　能源储备与经

济发展在地理上的不均衡性决定了各国对能源的争夺永不停滞。　暂且不论中东

地区　30　多年来的复杂形势，　最近论及北极地区，　各国纷纷认为这一地区可能成

为今后能源争夺焦点之一，　现阶段，　不少环北极国家宣称对北极部分地区拥有

主权或者经济专属权。　俄罗斯、　美国、　加拿大、　丹麦等国纷纷实施大规模北极

考察和北冰洋海床测绘项目，　对该地区能源争夺势在必行，　政治纷争也将随之

而起，　进而影响世界能源市场的变化。　此外，　全球环境的严重恶化，　应该能够

-　94　-

第四章　能源市场

推动全社会，　尤其是政府，　在寻找新能源方面加大投入。　从现在到　2020　年，　科

学家关于全球变暖现象的发端及其影响这一问题的共识，　肯定会继续加强，　并

不断深化，　由此也会引发世界各地的政治争论。

以上仅仅分析了经济和政治两大基本因素，　此外消费观念等文化因素，　能

源效率等技术因素等都将对能源市场产生重要影响。

（二）　二级因素

和其他市场一样，　能源市场受多种因素的影响，　能源资源的品种、　地理分

布、　物流运输能力、　区域经济发展状况等都会影响能源市场的供求状况，　以我

国为例，　综合来看，　影响能源市场的二级因素有以下几个方面：

1.　能源资源禀赋

一国能源资源禀赋状况决定着该国能源市场的基本状况。　我国煤炭资源丰

富决定着煤炭市场在我国能源市场中的重要地位，　使得煤炭市场的规模与复杂

程度远远超过其他能源子市场。　受环境保护压力等多种因素的影响，　清洁能源

开发成为各国能源发展的主题。　我国新能源品种开发必须根据我国能源资源禀

赋情况制订规划，　合理发展。　西部风力的利用、　南部水电的开发、　沿海海洋能

的利用等都是根据资源禀赋来确定的。　可以说，　能源资源禀赋决定着我国能源

子市场的类型、　规模和发展前景等诸多方面。

2.　能源资源的地理分布

能源资源的地理分布决定了能源市场的基本贸易流向，　进而影响到能源市

场的方方面面。　我国能源资源总量分布北多南少、　西富东贫的基本格局决定了

能源大规模、　远距离的西气东输、　西电东送的能源运输基本格局。　如前文所述，

对于东南沿海地区所利用的煤炭资源，　物流和运输成本占据了其价格一半以上，

甚至高达　2/3，　而价格作为能源市场的核心要素，　对能源供求有着直接的影响。

因此，　能源资源的地理分布决定了能源市场的基本贸易流向，　进一步决定了能

源市场供求状况，　对市场发展有着较大的影响。

3.　能源物流能力

能源物流在一国能源市场中具有十分重要的地位。　能源物流一旦出现问题，

将会影响到区域能源供应，　使得能源供需无法衔接，　引发能源市场危机。　我国

东南沿海很多地区用能高峰时期经常出现煤炭等能源资源供应不力的情况，　其

归根结底就是受限于我国运输能力。　因此，　我国一直在致力于提高能源物流与

运输能力，　推动能源物流改革，　构建现代化的能源物流体系。　能源物流能力的

提高能够弥补能源分布不均的不利影响，　保证我国能源供需的衔接，　促进能源

-　95　-

能源经济学

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市场的良性发展。

4.　经济发展状况

经济发展需要充足的能源供应，　我国能源市场的主要矛盾就是能源资源分

布与经济布局的矛盾。　东南沿海发达地区恰恰是能源产量较低的地区。　经济发

展，　尤其是区域经济发展状况往往决定着能源的流入和流出情况，　在影响能源

市场地理方向的同时，　影响到能源的供求。　如何调整能源产出和区域经济发展

的平衡是一国能源管理的主要内容，　我国必须充分重视能源资源分布与经济布

局的不平衡问题，　统筹兼顾，　提高能源供应能力，　以保障经济发展对能源的需

求。

5.　国家能源政策

能源政策是一国根据其能源市场情况，　体现政府意图的政策措施。　因此一

国能源政策对一国的能源市场往往有着举足轻重的影响。　不仅能够影响到该国

能源的供应和需求，　进而影响到该国能源市场的平衡，　而且对一国能源市场结

构也有着十分重要的影响。　如目前我国对发展可再生能源的鼓励与扶持政策大

大推动了可再生能源的发展，　必将增加可再生能源在我国能源供应中的比重，

进而改善能源供应状况；　又如我国一系列节能减排政策必然对能源的开发和利

用产生较大的影响，　进而影响到能源市场。　可见，　国家能源政策是影响能源市

场主要因素之一。

综上，　以我国为例，　分析了影响能源市场的五大二级因素。　能源市场是一

个动态的系统，　受多种因素的影响，　能源市场发展过程中必然面临诸多问题，

需要国家政府根据能源市场状况相机而动，　实施不同的能源政策，　以调控市

场，　促进能源市场的健康发展；　广大能源供应和需求企业等众多能源市场主体

也需要根据能源市场的发展情况，　不断调整自身能源策略，　做好能源管理工

作。

四、　能源市场分类与体系

能源市场有很多种分类方法，　如根据能源交易商品类型的不同，　可以把能

源市场分为煤炭市场、　石油市场、　天然气市场、　可再生能源市场，　以及电力市

场；　按照能源交易范围的不同，　可以把能源市场分为能源国内市场与能源国际

市场；　按照能源交易标的的不同可以把能源市场分为能源资源性市场、　能源产

品性市场和能源衍生性市场，　能源资源市场主要是指能源勘探权与开采权市场，

-　96　-

第四章　能源市场

能源产品性市场主要是指煤炭、　石油、　天然气等各种产品市场，　能源衍生性市

场主要是指能源期货市场、　能源服务市场和碳排放权市场等在能源产品性市场

交易的基础上，　随着经济社会发展的需要，　衍生出来的与能源相关的市场；　而

按照能源市场交易发生的时序，　又可以把能源市场分为上游市场、　中游市场和

下游市场，　上游市场主要是指能源资源性市场，　发生在实体能源开发利用之前，

中游市场主要是指能源开发利用和消费环节发生的交易行为形成的市场，　而下

游市场主要是指能源消费完成之后所发生的碳排放权交易等后期的市场。

本章主要是按照交易标的的不同进行分类，　并据此展开研究。　具体的能源

市场体系与分类如图　4-1　所示：

资源性市场　产品性市场　衍生性市场

能源资源　煤炭市场　能源期货

国　勘探权市场　市场　碳　国

内　石油市场　排　际

市　放　市

场　权　场

天然气市场　市

能源资源　能源服务　场

开采权市场　可再生能源市场　市场

｛　上游市场　中游市场　下游市场　｛

图　4-1　能源市场体系与分类

第二节　能源资源性市场

资源是人类社会发展的基本动力，　自然资源勘探与开采权早已成为各国争

夺的焦点，　能源资源概莫能外，　而且由于能源资源的重要性，　能源资源的勘探

与开采权的争夺显得更加激烈。　能源资源勘探权与开采权市场是指两权交易流

转所形成的市场，　能源资源的特点决定了一般能源资源的勘探与开采权市场具

有一定的垄断性质。

-　97　-

能源经济学

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一、　能源资源勘探权市场

能源资源勘探是寻找和发现能源资源的过程，　在勘探的同时，　还要研究能

源资源开发的可行性。　在对某个区域进行能源勘探之前，　必须取得能源资源的

勘探权。　以我国煤炭资源为例，　由于我国煤炭资源的所有权归国家所有，　因此

勘探企业为了获得在一有利的含煤区域进行勘探的权利，　必须通过市场，　向资

源的所有者　（即国家）　购买勘探权。　然后，　勘探企业应作为独立的经济实体，

通过其成果的转让，　使其投入的物化劳动和活劳动得到补偿，　同时获得投资利

润。

（一）　基本含义

能源勘探企业之间就能源资源勘探权的竞争和交易构成了能源勘探权市场，

作为能源市场的组成部分，　能源勘探权市场是以能源勘探权为交易标的而形成

的供求关系及其机制的总和，　不仅包括有形和无形的交易场所，　更包括看不见

的能源勘探权的供求关系和价格机制等一系列市场交易的内涵。

（二）　市场主体与客体

能源勘探权市场的客体是一项权利，　即对某个区域进行能源资源勘探的权

利。　而最主要的活动主体是众多的能源行业企业，　如在石油行业，　随着石油市

场的发展，　油气勘探开发的地理和地质条件越来越复杂，　深水、　两极及复杂油

气藏产量比例越来越高，　目前，　许多深水勘探技术领先的公司往往更乐于进行

深水勘探，　大型跨国石油公司成为深水勘探开发的主力军。　目前，　深水油气储

量居世界前十位的公司是：　BP、　埃克森美孚、　壳牌、　巴西石油、　道达尔、　埃尼、

雪佛龙、　挪威国家石油、　加州联合石油和　BG　公司。　这　10　家公司　2003~2007　年

的深水油气开发产量占到世界产量的　73%。　譹訛　这些公司同样也是能源勘探权市

场的主力军。　此外，　政府也是能源勘探权市场的重要活动主体，　这是由能源资

源的重要性决定的。　政府在能源勘探权市场扮演双重角色，　一方面，　政府是能

源勘探权的出售方，　他们往往拥有批准能源企业勘探能源资源的权利，　同时还

要承担保护和协助能源企业开展勘探活动的责任；　另一方面，　一国政府往往会

支持和协助本国能源企业参与能源资源勘探权的市场争夺。

①　世界石油勘探开发趋势分析[EB/OL].中国行业咨询网：　http://www.china-consulting.cn

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第四章　能源市场

（三）　市场运行机制

能源勘探企业往往要通过竞标等手段获取能源勘探权，　而且能源勘探权能

够在能源勘探企业之间转换交易，　构成了能源勘探权交易的一级和二级市场。

如　2012　年　5　月，　我国国土资源部发布了　《页岩气探矿权投标意向调查公告》，

公开对外招标，　对投标人要求是注册资金　3　亿元以上的内资企业。　这是我国首

次全方位放开油气资源的勘探权。　结果显示，　70　多家企业有意参标。　其中，　五

大电力央企和各省能源　（电力）　集团、　投资集团成为主力军，　其中地方电力企

业广州控股、　川投能源也都积极参与勘探权投标。　可见，　在能源形势日趋紧张

的情况下，　能源资源勘探权已经成为能源企业争抢资源的主要目标，　市场竞争

激烈。

目前，　国际上能源勘探权市场竞争激烈，　各国政府和能源企业纷纷寻求机

会，　从能源勘探开始展开能源资源争夺。

二、　能源资源开采权市场

采矿权是指具有相应资质条件的法人、　公民或其他组织在法律允许的范围

内，　对国家所有的矿产资源享有的占有、　开采和收益的一种特别法上的物权，

在　《中华人民共和国物权法》　概括性规定基础上由　《中华人民共和国矿产资源

法》　予以具体明确化。　采矿权可有限制地转让，　法律应明确并完善采矿权的抵

押、　出租和承包等流转形式。　能源资源采矿权的交易流转就形成了能源资源开

采权市场。

（一）　基本含义

能源资源勘探完成后，　就是能源资源的开发工作，　能源企业在开发能源资

源之前，　必须通过市场取得能源资源开发的权力，　能源企业就能源开采权所进

行的竞争就构成了能源开采权市场。　而能源开采权市场就是以能源资源采矿权

为交易标的所形成的各种供求关系和运行机制的总和。

（二）　市场主体与客体

能源资源开采权市场的客体是一项权利，　即对某个区域进行能源资源开采

的权利。　开采权的客体应包括能源资源和矿区，　具有复合性，　并且矿区及其所

蕴涵的矿藏种类规模不同对采矿权的取得及行使有着重要影响。　而最主要的活

动主体是众多的能源行业企业。　能源资源开采是大型能源企业的主要业务，　能

源企业只有不断地开采能源资源，　才能在激烈的竞争中站稳脚跟。　此外，　政府

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能源经济学

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同样是能源资源开采权市场的重要活动主体。　和在众多市场上扮演的角色一样，

政府在能源资源开采权市场上既是运动员，　又是裁判员，　它既要控制和出售能

源资源开采权，　又要不断地根据能源资源开采权市场的变化情况制定市场“游

戏规则”，　加强对市场的管理与约束。

（三）　市场运行机制

和勘探权一样，　能源企业往往要通过竞标等手段获取能源开采权，　而且能

源开采权能够在能源企业之间转换交易，　构成了能源开采权交易的一级和二级

市场。　目前我国能源开采权一级市场比较活跃，　各级政府往往通过招投标工作

完成能源资源开采权的转让。　如为了使矿业权交易做到规范、　公正、　高效运

行，　2011　年宁波市对采矿权市场做出重大改革，　自　2011　年　11　月　1　日起，　取

消原来设置的各县　（市）　区交易平台，　采矿权出让交易活动统一在市国土资源

局建立的市采矿权交易机构进行，　打造一个更加“高效、　便捷、　公开、　阳光”

的有形市场，　采矿权出让对社会公开，　采取招标、　拍卖、　挂牌、　协议等多种方

式。

我国自　1986　年　《矿产资源法》　修订允许勘探权和开采权两权可以有限制地

转让以来，　我国能源开采权市场逐渐繁荣。　1998　年国务院颁布　《矿产资源开采

登记管理办法》　和　《探矿权采矿权转让管理办法》　以来，　能源采矿权市场逐渐

走向规范。　经过　20　多年的发展，　如今我国能源开采权市场已经比较繁荣和规

范。　同样，　国际上能源开采权的争夺一直比较激烈。　如　2011　年阿富汗政权变换

10　年来首次对外招标开发油田，　中石油出高价击败来自澳大利亚、　英国和巴基

斯坦的三家国际能源巨头，　拿下阿富汗北部地区三个区块的石油开采权。　为此，

中石油将向阿富汗政府支付　15%的开采税，　及将利润的　30%作为企业所得税，

同时承诺斥资　3　亿美元在当地修建一座炼油厂。

总之，　能源资源的重要性决定了能源勘探权和开采权的重要性，　一国在建

设和规范自身能源勘探权和开采权的同时，　必将积极支持本国能源企业参与国

际竞争，　争取在世界能源市场上的有利地位，　国家政府在能源资源性市场上将

继续扮演重要角色。　可以预见，　今后相对落后国家尚未开发的能源资源已经成

为各国能源企业争夺勘探权和开采权的主要目标，　能源勘探权和开采权的争夺

将愈演愈烈。

-100-

第四章　能源市场

第三节　能源商品市场

能源商品投入能够直接转化为生产力。　在众多能源市场平台中，　能源商品

市场是能源市场的基础市场，　也是能源市场中最重要的子市场，　甚至在大部分

人眼中，　能源市场就是指能源商品市场，　国家和企业对围绕能源领域展开的争

夺主要是基于对能源商品的争夺。　目前主要的一次能源商品是石油、　煤炭、　天

然气、　核能和可再生能源。　本部分主要选取煤炭、　石油、　天然气和可再生能源

等一次能源市场和电力市场进行分析研究。

一、　煤炭市场

煤炭市场就是指以煤炭产品为交易标的所形成的供求关系及其相关交易机

制的总和，　不仅包括有形和无形的交易场所，　更包括看不见的供求关系和价格

机制等一系列市场交易的内涵。

（一）　煤炭市场的主体

煤炭市场的主体包括煤炭的产、　运、　销、　需、　管各方。　正是它们在市场上

的各种主体活动使得煤炭市场正常运转，　并得以不断发展和完善。

“产”　方主要是指众多的煤炭生产企业，　它们构成了煤炭市场的主要供给主

体。　知名煤炭生产商主要分布在煤炭主产区，　如美国的皮博迪煤炭公司、　阿齐

煤炭公司、　澳大利亚的　BHP　公司、　加拿大的拉斯科煤炭公司等。　我国知名的大

型煤炭生产企业如神华集团有限责任公司、　山西煤炭运销集团有限公司、　中国

中煤能源集团有限公司、　山西大同煤矿集团有限责任公司、　山东兖矿集团有限

公司等，　当然除了知名煤炭供应商之外，　还包括众多的中小型煤炭生产企业。

煤炭企业属采掘业，　是以天然资源为劳动对象的，　与其他企业相比，　煤炭企业

的建设过程和生产过程，　具有显著的单件性特点，　每个矿井、　各个水平、　各个

采区，　甚至每个工作面，　都各不相同，　而就每项工作而言，　都具有相应的目标

和约束条件，　这就决定了每一项工作都是一个“项目”，　完全可以采用项目管理

的方法对其进行管理，　以取得最佳的经济效益和社会效益。

“运、　销”　方主要是指煤炭运输、　物流与贸易企业，　它们是连接煤炭供需企

业的纽带和桥梁。　首先煤炭运输方式多种多样，　公路、　铁路、　水路都是煤炭运

-101-

能源经济学

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输的途径。　以我国为例，　由于煤炭资源分布的不均衡性，　我国煤炭运力一直比

较紧张，　凡是能够提供煤炭公路、　铁路与水路运输的企业都是煤炭市场主体之

一。　很长一段时间以来，　我国煤炭的生产成本仅占到最后消费价格的百分之十

几，　中间环节的费用和成本高得惊人，　运输和仓储等物流成本对煤炭价格的影

响也是举足轻重的。　除了运输，　大量煤炭贸易公司在煤炭市场充当贸易中介的

角色，　成为煤炭市场上连接供需的主要中介机构，　包括国内、　国际各种规模的

煤炭贸易公司都是煤炭市场不可或缺的运行主体。　需要说明的是，　很多大型煤

炭生产企业能够集产、　供、　销、　储、　运等职能于一体，　直接参与煤炭市场的各

种活动，　如澳大利亚的　BHP　公司，　不仅生产、　经营煤炭，　还生产石油等其他矿

产品，　而且还拥有船队、　信息咨询公司和国际贸易公司等，　是一家实力雄厚的

跨国公司。　而众多的煤炭贸易公司，　尤其是大中型贸易公司很多也是多种经营，

煤炭只是其经营的产品之一。　总之，　众多的“运、　销”　企业构筑了煤炭市场的

中介机构体系，　是煤炭市场顺利运转的桥梁和纽带。

“需”　方主要是指众多的煤炭需求企业，　既包括作为非终端需求企业的煤炭

贸易商，　又包括作为终端需求企业的煤炭消费企业。　此处主要是指后者，　根据

煤炭的用途，　煤炭需求企业主要包括火力发电厂、　建材行业相关企业、　供热企

业、　钢铁企业等。　其中电厂是主要动力煤的需求方，　世界上半数以上的动力煤

用于发电，　电煤是煤炭市场最活跃的交易标的，　电煤的市场运行态势基本能够

代表煤炭市场行情走势。　鉴于我国的资源条件，　我国火电厂基本都以煤炭为原

料进行火力发电。　我国火电厂的分布与煤炭资源分布呈相反的格局：　火电厂大

多集中在负荷中心地区即东部电能消费大省。　东南沿海发达地区几乎都以自己

的火力发电企业，　构成了我国电煤的主要需求方。　这种煤炭资源分布与火电厂

分布的不均衡性是形成我国电煤运输压力的主要原因。

“管”　方主要是我国煤炭市场的监督管理方。　国家能源局以及各地能源监管

部门都是煤炭市场的活动主体之一，　它们通过监管煤炭市场的运行来规范煤炭

市场各主体的行为，　以治理煤炭市场，　促进煤炭市场的完善和发展。　相关政府

部门应该分工明确、　各司其职，　为煤炭市场交易主体提供监督、　引导、　信息等

一系列的政务性服务。　一直以来我国煤炭市场管理混乱，　有人把我国当前煤炭

管理的现状戏称为“九龙治煤”，　如国有煤炭企业负责人由国资委或组织部管，

社保劳资由劳动保障部门管，　财务上由财政部门管，　资源由国土资源部门管理，

安全监察由国家煤矿安全监察机构管理等。　多头管理的弊端造成我国煤炭市场

诸多问题。　需要不断通过管理体制和组织机构改革来进一步完善我国煤炭市场

-102-

第四章　能源市场

管理主体，　以配合我国现代化煤炭交易体系的建设。

（二）　煤炭市场的客体

煤炭市场的客体是指煤炭产品市场上众多的煤炭类型及其加工制品。　众所

周知，　依据不同的标准，　煤炭有很多种分类方法，　如前文提到的根据煤化程度，

我国将所有的煤种分为褐煤、　烟煤和无烟煤三大煤类；　按照煤的加工方法和质

量规格可被分为原煤、　精煤、　粒级煤、　洗选煤和低质煤等五类。　此处我们主要

从煤炭市场占有率出发来分析煤炭市场的交易标的，　煤炭市场上主要交易品种

有动力煤和炼焦煤，　以及各种各样的煤炭制品。

从世界范围来看，　动力煤产量占煤炭总产量的　80%以上，　是煤炭市场的主

要交易品种。　世界十大煤炭公司主要生产动力煤，　其比重约占该十　大公司煤炭

总产量的　82%；　美国动力煤产量占其总产量的　90%以上；　我国动力煤产量也占

到煤炭总产量的　80%以上。　在国外，　动力煤绝大部分用来发电，　工业锅炉也有

一些用量。　全世界约有　55%的煤炭用于发电，　煤炭需求的增量部分基本上都在

电力部门，　但中国例外，　在中国实施工业化的进程中，　各行各业都需要大量的

动力煤。　因此，　动力煤是国内外煤炭市场最主要的交易品种。

炼焦煤也是煤炭市场的重要产品之一。　焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，

一般　1.3　吨左右的焦煤才能炼　1　吨焦炭。　焦炭多用于炼钢，　是目前钢铁等行业

的主要生产原料，　被喻为钢铁工业的“基本食粮”，　是各国在世界原料市场上必

争的原料之一。　以我国为例，　我国虽然煤炭资源比较丰富，　但炼焦煤资源还相

对较少，　炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量的　28%左右。　炼焦煤类包括气煤、　肥

煤、　主焦煤、　瘦煤，　其他为未分牌号的煤；　非炼焦煤类包括无烟煤、　贫煤、　弱

黏煤、　不黏煤、　长焰煤、　褐煤、　天然焦，　未分牌号的煤和牌号不清的煤。

除动力煤和炼焦煤之外，　煤炭加工品同样是煤炭市场的交易标的之一。　焦

炭、　煤焦油、　煤气是其典型代表产品，　焦炭是冶金工业重要的原料，　也是铸造

的主要原料，　煤焦油中含有大量的工业上稀缺的多环芳烃，　煤气是民用和工业

燃料。　它们都是由煤炭加工制成的。　可见，　煤炭市场交易产品品种繁多，　不同

类型的煤炭产品储量不同、　品质不同、　用途各异，　其市场特征也往往不同。

（三）　煤炭市场特征

1.　煤炭市场产需的空间不平衡性

煤炭市场产需的空间不平衡性主要是指煤炭主要生产地和主要消费地区的

不一致性。　这是由不同地区的煤炭资源禀赋和经济发展决定的。　因此就引发了

煤炭的国际和国内贸易与运输。　如我国西部和北部煤炭储量丰富，　但东南沿海

-103-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

经济比较发达，　煤炭消费较多；　又如世界煤炭市场产需的空间不平衡性同样明

显，　日本作为经济大国，　其煤炭资源十分匮乏，　主要依靠进口。

煤炭市场这种产需空间的不平衡性决定了煤炭贸易和物流的重要性，　同时

也使得煤炭市场格局相对稳定。　如由于各个国家煤炭资源条件不同，　国际煤炭

市场存在供给与需求不相匹配的格局，　主要依赖海运贸易来均衡资源。　煤炭作

为价格低、　体积大的大宗商品，　运费占交付价格的比重较大，　因而根据运距自

然形成了大西洋和太平洋两大煤炭贸易圈。　其中太平洋地区的动力煤贸易量通

常占全球煤炭海运贸易量的　60%以上。　与两大煤炭交易圈相对应，　国际煤炭市

场大致可分为两个区域市场：　亚太市场和欧美大西洋市场。　亚太煤炭市场的煤

炭出口国家及地区主要有：　澳大利亚、　印度尼西亚、　中国、　俄罗斯、　越南、　朝

鲜等；　亚太煤炭市场的煤炭进口国家及地区有：　日本、　韩国、　印度、　中国台湾

省、　中国香港特别区、　菲律宾、　马来西亚等。　欧美煤炭市场的煤炭出口国家及

地区主要有：　澳大利亚、　南非、　俄罗斯、　波兰、　美国、　加拿大、　哥伦比亚、　委

内瑞拉等；　欧美煤炭市场的煤炭进口国家及地区主要有：　英国、　法国、　德国、

意大利、　荷兰、　比利时、　丹麦、　希腊等。　总体来看，　近年来主要煤炭出口国和

进口国如表　4-1　所示：

表　4-1　近年来世界十大煤炭进出口国

大致排序　出口国　进口国

1　澳大利亚　日本

2　印度尼西亚　韩国

3　俄罗斯　中国台湾省

4　哥伦比亚　印度

5　美国　德国

6　南非　英国

7　中国　中国

8　加拿大　美国

9　哈萨克斯坦　俄罗斯

10　越南　意大利

注：　根据最近几年各国煤炭进出口数据整理所得。

-104-

第四章　能源市场

2.　煤炭市场是垄断竞争性市场

无论是国内，　还是国际煤炭市场基本都呈现垄断竞争性的特点。　近些年来，

皮博迪公司等世界十大煤炭公司依托核心竞争力，　通过兼并重组等方式，　大大

提升了世界煤炭工业的集中化水平。　十大公司核心竞争力优势明显。　如皮博迪

公司拥有世界上最大的露天煤矿，　露天采煤技术和管理水平世界一流；　鲁尔公

司采煤技术和煤矿机械制造水平一直处于世界领先地位；　固本能源的长壁采煤

技术、　煤层气的开采和高硫煤使用技术也处于世界领先水平；　萨索尔公司的煤

化工技术具有竞争优势；　力拓公司和　BHP　比利顿公司的全球煤炭资源调配供能

力世界第一，　能够提供世界上任何市场、　任何品种的煤炭。　Xstrata　是世界上最

大的出口动力煤炭生产商。　十大公司正是依靠核心竞争力，　实现了做强做大，

提高了全球煤炭产业的集中化程度。　国际煤炭市场正是以大型煤炭公司为主体，

众多小型公司为补充的垄断竞争性市场。

3.　低碳经济影响煤炭市场需求

所谓低碳经济，　是指在可持续发展理念指导下，　通过技术创新、　制度创新、

产业转型、　新能源开发等多种手段，　尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，

减少温室气体排放，　达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形

态。　目前，　各国都在大力发展低碳经济，　控制煤炭消费。　以我国为例，　2013　年

9　月，　国务院发布　《大气污染防治行动计划》，　提出制定国家煤炭消费总量中长

期控制目标。　到　2017　年，　煤炭占能源消费总量的比重降低到　65%以下，　京津

冀、　长三角、　珠三角等区域力争实现煤炭消费总量负增长。　为此，　我国部分地

区提出煤炭消费减量目标，　加快煤炭替代步伐。　可见发展低碳经济，　替代能源

的开发与利用，　势必造成煤炭市场需求量的减少，　打破能源市场平衡，　给煤炭

企业造成巨大的压力。　使得全球煤炭市场不断发生变化。

4.　煤炭市场供需品种的不平衡性

经济社会发展将对不同煤炭产品的需求造成一定的影响。　如低碳经济的发

展要求煤炭品质不断地提高，　需要不断提高煤炭开发与利用技术，　来提高煤炭

产品的清洁程度。　在这种要求下，　大型跨国煤炭公司的产业呈现出多元化的格

局，　基本形成了产业链，　煤炭等产品在集团内部直接进行消化和深加工，　大幅

度减少了初级产品直接进入市场的数额，　提高了产品的附加值，　把集团产业优

势转化成了竞争优势，　提高了综合赢利水平。　尽管它们的煤炭生产规模很大，

但煤炭收入所占总收入的比重并不高，　主要是深加工和相关产业规模很大。　但

是限于技术水平等原因，　煤炭市场供需品种的不平衡性依然存在。

-105-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

5.　煤炭市场国际化程度日益提高

随着经济全球化和国际化程度的提高，　煤炭市场的国际化程度也在不断提

高。　如全球大型煤炭公司都是跨国经营公司。　前十位的跨国煤炭公司业务地域

覆盖世界各大洲，　生产企业所在国的数量一般在　10～20　个国家之间，　其中部分

公司海外经营盈利能力超过了本土。　如美国煤炭产量前　6　名公司，　澳大利亚煤

炭产量前　5　名公司，　南非煤炭产量前　4　名公司，　均属于世界跨国煤炭公司。　力

拓公司生产业务遍及　20　多个国家，　BHP　比利顿公司生产业务遍及　17　个国家。

主要产煤国澳大利亚　80％的煤炭产量由跨国公司生产。　1998　年全球四大主要动

力煤出口企业占世界市场份额的　40％，　2002　年则提高到　63％，　近些年来已达

到　80％。　大型跨国公司的活动推动煤炭市场国际化程度日益提高。

（四）　煤炭市场的交易机制

煤炭市场上众多活动主体围绕煤炭产品所展开的业务活动能够顺利运转有

赖于煤炭市场机制的良性运转，　煤炭市场的交易机制是煤炭市场重要的组成部

分。　煤炭市场机制既包括煤炭市场组织管理体系，　也包括煤炭交易所形成的供

求关系及价格机制等一系列的内容，　其中组织管理体系和价格机制是煤炭交易

机制的核心内容。

组织管理体系是煤炭市场交易的主要平台和窗口。　以我国为例，　以前一年

一度的煤炭订货会是主要的组织管理模式，　在煤炭市场交易中扮演着重要的角

色。　目前，　诸如中国　（太原）　煤炭交易中心、　陕西煤炭交易中心、　秦皇岛煤炭

交易中心、　徐州华东煤炭交易中心、　内蒙古煤炭交易中心、　东北亚煤炭交易中

心等众多的煤炭交易中心和中国煤炭工业网等众多的煤炭专业网站，　以及煤炭

行业组织、　能源管理部门等作为煤炭市场组织管理体系中的一员，　都发挥着重

要作用。

价格机制是所有市场的核心机制。　以我国煤炭市场为例，　我国从　1993　年开

始进行煤炭价格部分市场化改革，　国家为了确保电价稳定，　设定了国有大型电

厂的电煤价格，　“计划煤”　与“市场煤”　之间的价格双轨制度从此形成，　全国

煤炭订货会议也从计划经济时期延续下来几十年，　这也是多年来煤电矛盾的根

源所在。　认识到价格双轨制度的问题之后，　2006　年，　国家发改委将全国煤炭订

货会改成仅一天的视频会议，　以及一周的煤炭合同汇总会，　“煤炭订货会”　也

从此改为“煤炭产运需衔接会”。　但随后四年的“衔接会”　中，　以煤炭和电力为

代表的煤炭供需双方往往是不欢而散，　无果而终。　目前煤炭订货会已经基本失

去了衔接产运需的作用。　创新煤炭市场交易机制是我国煤炭市场化的发展方向。

-106-

第四章　能源市场

2009　年　12　月　15　日，　国家发改委发布了　《国家发展改革委关于完善煤炭产运需

衔接工作的指导意见》，　终止了一年一度的煤炭订货会，　取而代之为网络汇总。

国家发改委表示，　煤炭价格由供需双方企业协商确定，　鼓励供需企业之间签订

5　年及以上的长期购销合同。　同时，　要完善煤电价格联动机制。　2012　年　12　月

31　日国家发展改革委下发　《关于贯彻落实　〈国务院办公厅关于深化电煤市场化

改革的指导意见〉　做好产运需衔接工作的通知》　（以下简称　《通知》），　意欲建

立电煤交易新机制，　指导做好煤炭产运需衔接工作。　《通知》　的核心内容基本

就是：　实现煤炭市场“单轨制”、　实现煤炭价格“市场化”、　对煤炭交易“少干

预”、　对煤电企业“促合作”，　以及对电煤价格并轨“高度重视”　等。　少干预、

多引导、　市场化的运行机制是我国煤炭市场未来发展的方向。

可见，　随着我国社会主义市场经济的发展和深化，　我国煤炭市场化改革在

所难免，　国家宏观调控下市场机制将成为煤炭市场运行的基本机制模式。　世界

主要发达国家的煤炭市场运行机制也大抵如此。　但是考虑到煤炭资源的重要性，

可以预见，　今后国家政府对煤炭市场的干预将逐渐增加，　其中宏观调控的方向

与力度的强弱把握至关重要。

二、　石油产品市场

就世界范围内而言，　石油是最重要的能源资源，　而且是一种极其重要的战

略资源。　因此，　石油的安全供应不仅关系到人们的正常生活，　也关系到一个国

家的经济发展和社会稳定。　通常，　石油的安全供应也总是与国际政治斗争、　全

球战略利益争夺，　甚至社会意识形态、　人权、　民族宗教冲突和矛盾交织在一起。

历史上的石油危机也证明和奠定了石油资源的重要战略地位，　因此，　石油市场

的竞争非常激烈。

（一）　石油市场的主体

和煤炭市场一样，　石油市场的主体也由石油的产、　运、　销、　需、　管各方组

成。　“产”　方是主要的石油供应商，　一般大型供应商集“产运销”　于一体。　在

2012　年　《财富》　世界　500　强排名中，　石油公司占据了前　10　名的　7　席　（如表　4-2

所示），　昭显了石油行业在世界经济中的重要地位。

这些大型石油公司往往集“生产、　加工、　运输、　销售”　于一体，　控制着世

界石油市场上的主要石油产品供应。　使得世界石油市场具有一定的寡头垄断性

质，　如我国的中石油和中石化在中国石油市场上的市场垄断。　而石油市场上的

-107-

能源经济学

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表　4-2　2012　年　《财富》　世界　500　强排名前十位的公司情况

排名　中文常用名称　总部所在地　主要业务　营业收入　（百万美元）

1　皇家壳牌石油　荷兰　炼油　484489

2　埃克森美孚　美国　炼油　452926

3　沃尔玛　美国　一般商品零售　446950

4　英国石油　英国　炼油　386463

5　中国石化　中国　炼油　375214

6　中国石油天然气　中国　炼油　352338

7　国家电网　中国　公用事业　259142

8　雪佛龙　美国　炼油　245621

9　康菲　美国　炼油　237272

10　丰田汽车　日本　汽车　235364

资料来源：　http://economy.enorth.com.cn/system/2005/07/05/001060964.shtml.

需求方相对更加复杂，　几乎各行各业、　生产生活都离不开石油产品的消费，　更不

用说大型石油需求商，　如石油发电厂、　炼油厂等，　石油产品种类繁多，　几乎所

有工业部门都需要石油制品。　而现代每个人的生活几乎都和汽车等耗油产品分

不开。　相对于石油供应商的集中，　石油需求方往往种类、　数量众多，　相对分散。

（二）　石油市场的客体

石油市场的客体是指石油市场上众多的石油产品。　众所周知，　依据不同的

标准，　石油产品有很多种分类方法，　如可以根据其密度、　硫含量、　酸值进行分

类，　此处，　我们主要从用途的角度出发对石油产品进行分类。　具体可分为9　类，

如表　4-3　所示。

表　4-3　是石油及其加工品的分类，　本书所研究的石油市场主要是指石油燃

料类产品，　即汽油、　喷气燃料、　煤油、　柴油和燃料油等。　其他类型的石油产品

受石油燃料市场的影响，　也有其不同的个性特征。

（三）　石油市场的交易机制

石油市场上众多活动主体围绕石油产品所展开的业务活动能够顺利运转有

赖于石油市场机制的良性运转，　市场机制既包括市场组织管理体系，　也包括市

场交易所形成的供求关系及价格机制等一系列的内容，　其中价格机制是交易机

制的核心内容。

-108-

第四章　能源市场

表　4-3　石油产品分类

类别　产　品

1　石油燃料类　包括汽油、　喷气燃料、　煤油、　柴油和燃料油等

2　溶剂油类　包括石油醚、　橡胶溶剂油和油漆溶剂油

包括内燃机润滑油、　齿轮油、　车轴油、　机械油、　仪表油、　压缩机

3　润滑油类

油和汽缸油等

4　电气用途类　包括变压器油、　电容器油和断路器油等

包括钙基润滑脂、　钠基润滑脂、　钙钠基润滑脂、　锂基润滑脂和专

5　润滑脂类

用润滑脂等

6　固体产品类　包括石蜡类、　沥青类和石油焦类等

7　石油气体类　包括石油液化气、　丙烷和丙烯等

8　石油化工原料类　包括石脑油、　重整油、　AGO　原料、　戊烷、　抽余油和拔头油等

9　石油添加剂类　燃料油添加剂和润滑油添加剂

资料来源：　http://zhidao.baidu.com/question/419839011.html.

就世界范围内而言，　目前国际市场原油贸易大多以各主要地区的基准油价

为定价参考，　以基准油价在交货或提单日前后某一段时间的现货交易或期货价

格加上升贴水作为原油贸易的最终结算价格。　具体讲，　全球石油定价基本以纽

约商品交易所的　WTI　（美国轻质原油）　价格、　伦敦国际原油交易所的布伦特原

油价格、　新加坡市场上普氏能源咨询　（Platts）　评估的石油基准价为主要参考标

准。　这些价格基本能够反映石油国际市场的供求情况，　市场化程度较高。

目前，　世界各国成品油价格的形成机制主要分为市场竞争形成机制和政府

定价机制两种，　一般来说，　发达国家和竞争机制完善的国家多采用市场竞争方

式，　而一些市场经济尚不完善的国家多采用政府定价方式，　但总的趋势是不断

向开放、　竞争的市场形成价格机制靠拢与过渡。　竞争，　是打破市场垄断的先决

条件。　然而，　多年来，　我国成品油一直采用政府定价的方式，　以布伦特、　迪拜

和米纳斯三地的原油价格为基准，　加上炼油企业一定的成本和利润的定价公式

而产生国内成品油价格。　这种定价方式主要是从生产者利益出发，　保障的是供

应方的利益，　而忽略了需求方的利益，　显然不利于形成公平竞争的市场氛围。

我国石油价格机制一直处于不断改革之中，　从　1982　年之前的完全计划价格

体制到　1982~1994　年的“双轨制”　价格阶段，　再到　1994~1998　年的并轨阶段，

-109-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

总之，　1998　年之前我国成品油一直实行政府定价制度。　1998　年以来，　我国成品

油价格改革踏上征途，　且朝着国际化方向发展。　遗憾的是，　这项改革多年来似

乎只是停留在让油价与国际接轨，　而在定价机制与国际接轨方面却裹足不前，

没有从根本上改变行政定价的实质。　既非完全的行政化，　又非完全的市场化，

无疑是现行成品油定价机制的最大弊端。　彻底消除眼下我国成品油市场的怪现

状，　关键是加快推进成品油市场化改革进程，　促进充分市场竞争的形成。　要打

破现行的“原油　+　成本”　的基本定价框架，　实行市场化定价，　并彻底地开放市

场，　逐步破除行业垄断，　促进和实现经营主体多元化。

（四）　石油市场的国际贸易格局及流向

世界能源贸易以石油贸易为主，　BP　（2012）　统计数据表明，　2011　年石油贸

易量达到了　5460　万桶　/　日，　占全球石油消费量的　62%，　而该比例在　10　年前为

58%。　其中，　2011　年约　2/3　的石油贸易量增长源自中国，　而中国的石油净进口

量增长　13%　（600　万桶　/　日）。　美国净进口量比　2005　年的峰值降低了　29%。

2011　年，　81%的石油出口增量来自中东国家。　原油在　2011　年的全球石油贸易量

中占　70%，　但　2011　年全球石油贸易增量的　2/3　为成品油。　世界石油国际贸易流

向如图　4-2　所示：

资料来源：　BP　国际能源统计　（2012）　.

图　4-2　世界石油国际贸易流向

由图　4-2　数据可知，　中东、　苏联、　西非地区是主要的石油输出地区，　其中

-110-

第四章　能源市场

中东地区输出　979.4　百万吨，　占据了总出口量的　36.47%，　俄罗斯石油出口占据

了总出口量的　15.94%，　两地区合计占比超过了世界石油出口的　1/2；　美国、　欧

洲、　中国、　日本、　印度和新加坡是主要的石油进口地区和国家，　其中美国、　欧

洲、　中国进口量分别是　559.8　百万吨、　596.4　百万吨和　328.1　百万吨，　合计占据

世界石油进口量的　55.27%。

鉴于中东地区在国际石油市场上的地位，　目前，　世界著名的石油运输路线

主要有以下三条：

（1）　波斯湾—好望角—西欧、　北美运输线：　这条航线一般是　VLCC　级船舶

航行的路线，　也就是大于　25　万级别的巨轮。　路线是这样的：　印度洋—好望角—

挂靠南非　（德班或开普敦）　—南大西洋—西欧　（利物浦、　鹿特丹）　—北大西

洋—美东　（查尔斯顿、　纽约、　诺福克）；

（2）　波斯湾—马六甲海峡—日本运输线：　这条航路的路线是：　印度洋—马

六甲海峡—新加坡—太平洋—南中国海—日本　（东京、　横滨、　神户、　大阪）；

（3）　波斯湾—苏伊士运河—地中海—西欧、　北美航线：　这条航路路线是印

度洋—苏伊士运河—地中海—意大利　（热那亚、　拿波里）　—法国　（马赛）　—西

班牙　（巴塞罗那、　瓦伦西亚）。

三、　天然气市场

天然气与煤炭、　石油并称目前世界一次能源的三大支柱。　天然气的蕴藏量

和开采量都很大，　其基本成分是甲烷。　它除了是廉价的化工原料外，　主要作为

燃料使用，　它不仅作为居民的生活燃料，　而且还被用作汽车、　船舶、　飞机等交

通运输工具的燃料。　由于天然气热值高，　燃烧产物对环境污染少，　被认为是优

质洁净燃料。　随着世界经济的发展，　石油危机的冲击和煤、　石油所带来的环境

污染问题日益严重，　使能源结构逐步发生变化，　天然气的消费量急剧增长。　天

然气用于联合发电、　供冷和供热、　燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，　发

达国家都在竞相进行应用开发。

（一）　天然气市场的主体与客体

天然气市场的主体同样由“产、　供、　运、　销、　需、　管”　多方组成。　世界大

型能源供应商往往都涉足天然气行业，　如皇家壳牌石油集团和中国石油天然气

集团等。　在天然气市场上，　大型能源商的竞争日趋激烈。　除了生产和供应商外，

根据天然气的用途，　发电企业、　化工企业、　供热企业，　以及造纸、　冶金、　采石、

-111-

能源经济学

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陶瓷、　玻璃等行业企业都是天然气市场的需求主体。　产供需各方在市场上的交

易博弈，　促进了天然气市场的发展。

天然气市场上的交易客体主要是各种类型的天然气，　按照不同的分类标准，

天然气可以划分成不同的种类，　按照天然气的性质来划分，　除了常规的天然气

之外，　还有非常规的煤层气、　页岩气等。　如图　4-3　所示：

常规天然气　煤层气

天

然

气　页岩气

非常规天然气

致密气

天然气水合物

图　4-3　天然气的分类

相对于煤炭和石油，　天然气往往可以直接利用，　加工品与衍生品相对较少，

常见加工就是天然气液化，　以方便储存、　运输和利用。　天然气用途广泛，　主要

被用于发电，　且有不少优势，　效率高、　成本低、　速度快，　此外废物排放水平大

大降低；　天然气也可用作化工原料，　使用其加工的物质就有　50　种左右。　天然气

还被广泛地应用在民用及商业燃气灶具、　热水器、　采暖及制冷、　造纸、　冶金、

采石、　陶瓷、　玻璃等行业，　还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。

（二）　天然气市场的交易机制

和所有商品一样，　天然气的开发、　利用也受到其价格的严重影响。　价格机

制是所有市场机制的核心内容。　作为重要的战略物资，　天然气定价机制在很多

国家都比较特殊。　同法国、　荷兰、　日本，　以及多数发展中国家一样，　我国目前

的天然气市场已经形成了一个垄断市场，　定价机制也采用垄断定价法。　具体而

言，　我国天然气的定价机制是根据天然气产业的上游生产、　中游运输及下游销

售三个环节进行定价。　其中中上游价格由国家发改委制定，　下游销售价则由地

方发改委定价。　另外，　从天然气的产业链上来看，　天然气价格也体现为三个部

分：　出厂价格、　管道运输价格和终端市场价格。　出厂价格加上管道运输价格形

成了所谓的城市门站价，　之后再加上城市输配费，　才最终形成了终端市场价格。

近些年来，　我国天然气消费量、　进口量的“双升”　催促着我国天然气定价

机制的不断改革，　和煤炭、　石油市场一样，　我国天然气改革势必取消之前的

“双轨制”，　市场化趋势明显。　早在　2005　年，　国家曾决定取消价格“双轨制”，

-112-

第四章　能源市场

但鉴于当时计划内、　外气价差距较大，　一步取消存在困难，　决定采取分步实施

的办法，　在当年推出天然气价格改革方案时，　将计划内气量和部分计划外气量

统一归并为一档气，　其余为二档气，　实行不同的价格。　归并后一档气量占全部

气量的　85%以上。　2009　年，　决定取消“双轨制”，　合并一、　二档气。　2012　年天

然气工作会议上提出了要不断推进天然气市场的体制机制创新，　尤其是必须进

一步完善天然气价格机制。　由于现阶段我国天然气的进口比例还很低，　定价的

原则还是应该更多地考虑国内的因素。　但是，　由于天然气出口国的高度垄断地

位，　我们的议价能力受到较大的制约。　不过当前如果进行定价改革具备一个最

有利的外部环境，　那就是目前从全球范围来看，　由于非常规天然气的大量开采，

总体供应比较宽松，　且俄罗斯等传统出口大国的定价能力受到较大的挑战，　使

得天然气的现货价格跌得很低，　已经与国产气的价格比较接近。　综上所述，　尽

管我国天然气定价机制改革还面临许多问题，　尤其在各方利益的均衡方面。　但

是，　由于进口气源的快速增长，　以及我国总体天然气资源的相对匮乏，　基于与

进口天然气价格的适当联动机制应当尽快推出。　总之，　随着能源形势的不断变

化，　我国必须积极进行天然气市场的市场化改革，　积极与国际接轨。　争取在国

际竞争中的有利地位。

目前，　世界各国对天然气的争夺程度也越来越激烈。　2008　年　12　月　23　日，

世界几大天然气国家也形成了类似于欧佩克　（OPEC）　组织的联盟——天然气出

口国论坛　（GECF）。　由于天然气没办法装在桶里卖，　而液化天然气成本又很高，

组织刚刚起步，　发展还不成熟，　故在世界范围内还未形成太大的影响力。　积极

改革我国天然气的定价机制，　优化我们的能源消耗结构，　有利于我国争取在世

界天然气定价问题上的话语权，　提高中国在世界能源领域的地位。

（三）　天然气的国际贸易格局及流向

作为三大化石能源之一，　天然气的国际贸易在运输方面要求较高。　BP

（2012）　统计数据显示，　2011　年全球天然气贸易的涨幅相对偏低，　增长速度为

4%。　液化天然气贸易增长　10.1%，　而贸易增量几乎完全来自卡塔尔　（增长

34.8%）　——卡塔尔在贸易增长中所占份额高达　87.7%。　在液化天然气进口国

中，　进口气量增幅最大的是日本和英国。　液化天然气在全球天然气贸易中所占

份额现在已达到　2.3%。　管道天然气贸易量仅增长　1.3%，　德国、　英国、　美国和

意大利进口量的减少抵消了中国　（从土库曼斯坦进口）、　乌克兰　（从俄罗斯进

口）　和土耳其　（从俄罗斯和伊朗进口）　进口量的增长。

-113-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

四、　可再生能源市场

可再生能源主要包括太阳能、　风能、　水能、　生物质能、　地热能和海洋能等。

目前可再生能源在一次能源中比重还比较低，　但由于石油、　煤炭等化石能源具

有不可再生、　储量有限、　使用带来高污染等特点，　可再生能源已经成为世界各

国比较重视并大力发展的能源。　因此，　可再生能源市场成为能源市场的重要组

成部分。

（一）　可再生能源市场的主体和客体

可再生能源市场的主体同样由“产、　供、　运、　销、　需、　管”　多方组成。　相

对于煤炭和石油等传统能源大型供应商的垄断性，　可再生能源作为新能源，　市

场供应商相对规模可大可小，　市场不完全竞争特征突出，　如水电、　生物质能等

都可以小规模生产，　许多传统能源经营商也投资一些可再生能源项目。　除了生

产和供应商外，　根据可再生能源不同的用途，　电力、　供热、　化工等行业企业都

是可再生能源市场的需求主体。　产供需各方在市场上的交易博弈，　促进了可再

生能源市场的发展。

可再生能源市场客体是指各种类型的可再生能源，　主要包括太阳能、　风能、

水能、　生物质能、　地热能和海洋能等。　风能是指风所负载的能量，　风能的大小

决定于风速和空气的密度；　太阳能是指太阳所负载的能量，　它的计量一般以阳

光照射到地面的辐射总量，　包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。　太阳

能的利用方式主要有：　光伏　（太阳能电池）　发电系统，　将太阳能直接转换为电

能；　太阳能聚热系统，　利用太阳的热能产生电能、　被动式太阳房、　太阳能热水

系统、　太阳能取暖和制冷；　水的流动可产生能量，　通过捕获水流动的能量发电，

称为水电；　生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、　人畜排泄物以及

城乡有机废物转化成的能源，　如薪柴、　沼气、　生物柴油、　燃料乙醇、　林业加工

废弃物、　农作物秸秆、　城市有机垃圾、　工农业有机废水和其他野生植物等；　地

热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，　它可以用来发电，　也可以为建筑物供

热和制冷；　海洋能是潮汐能、　波浪能、　温差能、　盐差能和海流能的统称，　海洋

通过各种物理过程接收、　储存和散发能量，　这些能量以潮汐、　波浪、　温度差、

海流等形式存在于海洋之中。　例如，　潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引

力，　涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能；　潮汐和风又形成了海洋波浪，

从而产生波浪能；　太阳照射在海洋的表面，　使海洋的上部和底部形成温差，　从

-114-

第四章　能源市场

而形成温差能。　所有这些形式的海洋能都可以用来发电。

（二）　可再生能源市场交易机制

可再生能源产业的发展有赖于各种机制的完善。　目前来看，　各国发展可再

生能源应推动完善市场机制、　价格形成机制、　投融资机制、　补偿机制等一系列

产业发展机制，　并随着产业发展不断完善相关政策措施。　关于价格形成机制，

应逐步建立能够反映资源和地域差别、　电能供应质量、　产业技术进步的，　并与

竞争性电力市场相接轨的可再生能源价格；　关于投融资机制，　应深化能源投资体

制改革，　鼓励各类市场主体参与可再生能源资源的开发，　加快培育多层次资本市

场，　大力发展灵活多样的融资模式；　关于补偿机制，　应推进化石能源资源资产化

管理，　大幅提高资源权益金和级差收益比例，　研究推进化石能源环境税或能源

税，　探索通过化石能源资源税费及国有能源企业资本预算收益对可再生能源进行

支持；　关于市场机制，　应建立可再生能源并网接入标准，　完善促进可再生能源供

应质量提高的经济激励机制，　必要时对可再生能源实行市场配额制政策。

价格机制同样是可再生能源交易的核心机制，　由于各国经济发展水平、　资源

环境状况、　电力市场发育程度不同，　世界各国在基本定价理论基础上选用的定价

方式也有所不同。　经统计，　35　个已经基本建立电力市场化发展机制的经济发达国

家，　大体有　5　类定价机制，　分别是固定电价、　招标电价、　溢价电价、　配额电价、

绿电电价。　其中实行固定电价的国家　26　个，　实行招标电价的　8　个，　实行溢价电

价的　6　个，　实行配额电价　（包括实行配额制和强制市场份额制）　的19　个，　实行绿

电电价的　1　个。　每种定价机制在不同国家实施情况各有不同，　如表　4-4　所示：

表　4-4　可再生能源发电上网电价政策统计表

配额电价

国家　固定电价　招标电价　溢价电价　绿电电价

配额制　强制市场

澳大利亚　√　√　√

奥地利　√　√

比利时　√　√　√

加拿大　√　√　√　√

克罗地亚　√

捷克　√　√　√

丹麦　√　√　√

爱沙尼亚　√

芬兰　√

法国　√　√　√

-115-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

续表

配额电价

国家　固定电价　招标电价　溢价电价　绿电电价

配额制　强制市场

德国　√

希腊　√

匈牙利　√　√

爱尔兰　√　√　√

意大利　√　√　√　√

以色列　√

日本　√　√　√　√

韩国　√

拉脱维亚　√　√

立陶宛　√

卢森堡　√

荷兰　√　√　√

新西兰

挪威　√　√

波兰　√　√

葡萄牙　√

罗马尼亚

俄罗斯　√

斯洛伐克　√

斯洛文尼亚　√

西班牙　√

瑞典　√　√

瑞士　√

英国　√　√

美国　√　√　√　√　√

资料来源：　Renewables.　Global　Status　Report.　2007.

由此可见，　可再生能源定价机制各国依据区域和能源种类等情况会有所不

同。　总之作为新能源，　可再生能源市场的发展有赖于各种交易机制的完善，　尤

其是价格机制和补偿机制十分重要。

（三）　可再生能源市场发展前景广阔

可再生能源因其可持续性、　清洁、　环保，　是未来能源的发展方向。　世界许

-116-

第四章　能源市场

多国家制定了可再生能源发展规划和战略目标。　欧盟是世界可再生能源发展最

快的地区，　也是受益最多的地区。　1997　年，　欧盟颁布了可再生能源发展白皮

书，　制定了　2010　年可再生能源要占欧盟总能源消耗的　12%、　2050　年可再生能

源在整个欧盟国家的能源构成中要达到　50%的宏伟目标。　2004　年，　主要的欧盟

国家达成共识，　分别制定了　2010　年和　2020　年可再生能源的发展目标，　英国和

德国都承诺，　2010　年和　2020　年可再生能源的比例将分别达到　10%和　20%。　西

班牙表示，　2010　年，　其可再生能源发电的比例就可以达到　29%以上。　北欧部分

国家提出了利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标，　并均已付诸

行动。　今后，　随着技术的进步，　可再生能源成本将进一步降低。　预计　2020　年风

电和生物质能发电以及　2030~2040　年太阳能发电成本将降低到可以与常规化石

能源电力相竞争的水平。　使得可再生能源实现快速发展，　从补充能源上升为世

界的主导能源之一。

我国有丰富的可再生能源资源。　2005　年我国出台　《可再生能源法》　以及国家

制定　《可再生能源中长期发展规划》，　都表明了我国政府支持推动可再生能源发

展的决心和行动。　2005　年，　我国可再生能源开发利用总量约　1.5　亿　tce，　为当年

全国一次能源消费总量的　7%，　根据政府的规划目标，　到　2010~2020　年可再生能

源利用总量将达到　2.7　亿和　5　亿　tce，　分别占届时能源消费总量的　11%和16%。　目

前，　我国正重点支持并网风电、　光伏发电、　太阳能热利用、　生物质发电和制气、

生物液体燃料等技术的研发，　并促进这些技术和水电的产业化和市场发展。

由此可见，　可再生能源优势明显，　能够有效地补充和替代化石能源，　随着

世界各国可再生能源的发展，　可再生能源市场在能源市场中的地位将日益突出，

前景广阔。

五、　电力市场

（一）　电力市场的主体和客体

电力市场的主体同样由“产、　供、　运、　销、　需、　管”　多方组成。　相对于一

次能源市场，　电力市场在一定的区域内垄断性更强。　电力市场的供应方主要是各

地的电力集团，　一般地方电力集团往往集产供运销于一体。　而需求方相对供应方

要复杂得多，　各行各业，　生产生活都离不开电力。　由于电力的特殊性，　目前供电

企业对电力市场客户主要有如下分类：　按销售场所、　渠道可分为直供、　趸售、　城

市、　农村市场；　按客户用电量大小可分为大客户与中、　小客户；　按电价类别可分

-117-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

为工业用电、　农业用电、　商业用电与居民生活用电等客户；　按可靠性要求可分为

一、　二、　三类负荷客户。　这在一定程度上也体现了电力需求方的多样性。　此外,在

电力市场上，　政府扮演着重要的角色。　电力市场的客体相对于一次能源中的石油

和煤炭而言，　非常单纯，　无论是火电、　还是水电，　电力基本是同质的。

（二）　电力市场的特征

一是电力市场总体上具有较为显著的规模经济性和自然垄断性。　在电力市场

的发电、　输电、　配电和供电四个业务领域中，　发电具有一定的规模经济性，　相关

理论与实践证明：　太小的发电单位是低效率的。　但即使在一个独立的区域性电网

内，　也不能只建一家电站，　仅仅从供电的安全和可靠性角度考虑，　也需要对电源

结构和布局做多源化安排。　因此，　电力生产显然不具有自然垄断性。　但输电和配

电领域具有自然垄断性，　因为输电和配电是通过物理电网进行的，　如果有两家或

两家以上的企业分别建设电网，　就会造成低效率的重复建设。　当然，　输电和配电

业务的自然垄断性也存在明显的差别，　由于输电网是电力系统的主要网络，　因此

输电领域具有显著的自然垄断性。　而配电网是一种区域性的电网，　它从高压电力

输送网中取得电力，　然后把电压降到适宜工商企业和居民用电所需的水平，　最后

输送给最终的用户，　因此，　配电领域的自然垄断性并没有像输电领域那么显著。

但是，　从总体上来讲，　电力市场具有较强的自然垄断性特征。

二是各业务领域具有紧密的垂直关系。　发电、　输电、　配电和电力供应业务

共同组成一个“电力产业供应链”，　从发电到电力最终消费，　各业务环节缺一不

可，　具有一定的系统性。　因此，　根据经济学的“木桶原理”，　为保证“电力供应

链”　的增值能力和运行效率，　必然要求各业务领域协调发展。　因此，　系统性和

协同性也是电力市场的主要特征。

外部性是电力市场的又一经济特征。　从电力产业的正外部性而言，　电力产

业作为国家的先行产业，　与国民经济发展及其他产业具有密切的相关性。　电力

产销适度增长是国民经济持续、　快速、　顺利发展的前提。　其作用主要体现在以

下三个方面：　一是为各行业提供动力支持，　保障供给；　二是通过电力建设带动

机械制造等相关产业的发展；　三是通过推行合理电价，　降低国民经济运行成本。

电力市场的负外部性主要是环境成本问题。　由于电力产业主要的投入物是能源，

所有能源都涉及环境成本问题，　如化石能源发电过程中污染物排放的高污染性、

核事故对环境灾难性的破坏、　水力发电对生态平衡的破坏等。

总体来看，　电力市场的运行包括四个垂直相关的阶段：　发电、　输电、　配电

和供电。　发电由发电厂完成，　电能产生之后，　还要通过输电和配电环节才能到

-118-

第四章　能源市场

达电力用户。　在电力市场发电、　输电、　配电和售点四个业务环节，　发电业务和

售电业务具有竞争性或可竞争性，　但发电业务存在一定的规模经济性，　特别是

核能发电和火力发电。　输电业务和配电业务则具有自然垄断性，　两者的区别是

输电业务具有强自然垄断性，　而配电业务则属于弱自然垄断性。　虽然电力市场

还包括发电能源供应、　各种电力设备的生产和销售等业务，　但这些业务属于一

般性的竞争性业务。　电力市场的主要业务及其性质特征如表　4-5　所示：

表　4-5　电力市场的主要业务及电力特征

电力市场业务　市场特征

发电　可竞争性

输电　强自然垄断性

配电　弱自然垄断性

售电　潜在竞争性

发电能源供应　（其他能源市场）　竞争性

电力设备市场　（电力市场衍生市场）　竞争性

资料来源：　王俊豪.中国垄断性产业结构重组分类管制与协调政策[M].商务印书馆，　2006.

（三）　电力市场的运行机制

综观世界电力市场，　电力市场市场化改革趋势明显。　欧美是电力市场市场

化改革的先驱，　1996　年欧盟颁布了强制性的开放天然气和电力市场的导则，　要

求其　15　个成员国在规定的时间及范围内分阶段开放电力市场。　2003　年欧盟范

围内的电力市场开放程度平均已达　80%。　其中德国、　瑞典、　奥地利、　芬兰、　英

国、　丹麦、　西班牙电力市场已完全开放。　2004　年　5　月　1　日后，　共有　25　个欧洲

国家参与欧洲电力市场，　在成为欧盟成员国的同时，　10　个新的欧盟成员国也开

始逐步开放其国内的电力市场。　相对于欧美电力改革的快速进行，　日本电力改

革相对缓慢。　2003　年　6　月，　日本对电力事业法进行修订，　要求增加用户选择供

电商的自由，　为日本的电力市场化改革指明了方向。　非洲是世界上电气化程度

最低的大陆之一，　为更好地发展电力，　目前非洲已有　30　多个国家开始了电力改

革。　非洲电力改革主要着眼于引进竞争机制，　规范电力市场。　譹訛

目前，　许多国家的电力工业都在进行打破垄断、　解除管制、　引入竞争、　建

①　中国电力企业联合会.　世界电力工业概况　[EB/OL].　http://www.cec.org.cn，　2010-11-27.

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能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

立电力市场的电力体制改革，　目的在于更合理地配置资源，　提高资源利用率，

促进电力工业与社会、　经济、　环境的协调发展。　如为了提高电力工业的营运效

率和改善供电服务，　早在　20　世纪　90　年代初，　英国就进行了电力民营化，　实行

发、　输、　配电分离，　在发电环节实行竞争，　输配电环节实行价格管制和统一经

营，　售电市场逐步开放的电力体制改革。　90　年代中期，　澳大利亚、　南美和北欧

一些国家以及美国部分州也相继进行了以发、　输电分离，　发电领域引入竞争机

制、　开放国家电网、　建立电力市场等为内容的改革。　旨在打破垄断、　实行竞争

的电力体制改革浪潮正在进一步扩大。

在我国，　电力工业快速发展的同时，　电力体制改革也逐步深入，　电力工业

以“公司制改组、　商业化运营、　法制化管理”　为改革目标的基本取向。　2002　年

国务院颁布的电力体制改革方案　（国发　〔2002〕　5　号文件），　明确提出了我国电

力体制改革的总体目标是：　“打破垄断，　引入竞争，　提高效率，　降低成本，　健

全电价机制，　优化资源配置，　促进电力发展，　推进全国联网，　构建政府监管下

的政企分开、　公平竞争、　开放有序、　健康发展的电力市场体系。”　改革方案颁布

之后，　我国便实施了“厂网分开”，　重组原国家电力公司资产，　组建两大电网公

司、　五大发电集团公司和四大辅业集团公司，　成立国家电力监管委员会。　今后，

在发电领域将逐步引入竞争机制，　逐步形成开放发电侧的经营模式，　即各发电

公司按电价竞争上网的市场机制，　即形成了初步的电力市场化。

我国电力市场建设与改革，　既要符合市场的一般规律，　也要适应我国现阶

段经济社会管理方面的要求，　即我国电力市场建设应与市场经济体系和电力运

行机制相适应，　综合考虑能源和电力需求的布局、　现行的行政管理、　财税体制、

电源结构、　负荷特性、　发电成本、　用电效率差异等因素，　以科学发展观为指导，

以用最小的改革成本获得最大的改革效益为目标，　尊重市场自然发展的客观规

律，　兼顾各个市场主体的利益，　确保电力交易与电网安全校核的协同性，　并根

据客观存在的资源优化配置空间，　建立分层、　竞争有序、　协调运作的三级电力

市场体系，　从而分层次实现跨大区、　跨流域、　跨省和省内的资源优化配置，　促

进区域经济的协调发展。　譹訛　一直以来，　在交易机制方面，　我国实行政府计划管

理，　从发电到用电，　电价由政府物价部门核定，　电量计划由政府经济运行部门

制定下达，　电能的生产与使用未形成市场交易的过程。　南方区域电力市场建设

①　夏清.　深化电力体制改革，　建立科学的三级电力市场体系[EB/OL].　http://finance.sina.com.cn

2006-05-11.

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第四章　能源市场

的探索表明，　建立以市场手段为基础、　辅以必要的行政手段的电能交易机制，

更符合我国现阶段的需求。

总之，　应能源领域市场化、　效率化、　清洁化的要求，　随着电力行业技术的

进步，　全球电力行业市场化程度将不断加大，　但是考虑到能源和电力行业的重

要性，　政府干预必不可少，　不可能做到充分市场化。　而应电力市场发展的需要，

新能源和可再生能源、　小型分散发电技术等将得到长足的发展。

第四节　能源衍生市场

一、　能源服务市场

与能源产品市场紧密相连的是能源服务市场，　服务业的发展和社会分工的

日益细化在能源市场上就表现为能源服务的发展，　专业性能源服务在能源市场

逐　渐　独　立　成　单　一　的　行　为　主　体　。　合　同　能　源　管　理　（EPC—Energy　Performance

Contracting/　EMC——Energy　Management　Contracting）　是能源服务市场上典型能

源服务模式，　本部分将以合同能源管理为例，　来分析能源服务市场的主体、　客

体、　交易机制和运行模式等市场内容。

（一）　市场主体与客体

1.　合同能源管理的主体

合同能源管理的主体主要是指能源服务合同的签署方。　一般一方是节能服

务公司　（ESCO——Energy　Service　Company），　另一方是用能单位。

节能服务公司是指提供用能状况诊断、　节能项目设计、　融资、　改造（施工、

设备安装、　调试）、　运行管理等服务的专业化公司，　ESCO　是以提供一揽子专业

化节能技术服务的以盈利为目的的专业公司，　是集资金、　技术、　管理、　咨询服

务等多种功能于一身的服务提供商。　在美国、　加拿大和欧洲，　ESCO　已发展成为

一种新兴的节能产业。　近几年来，　我国政府加大了对合同能源管理商业模式的扶

持力度，　2010　年　4　月　2　日国务院办公厅转发了发改委等部门　《关于加快推行合

同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》、　财政部出台了　《关于印发合同

能源管理财政奖励资金管理暂行办法》，　从政策上、　资金上给予大力支持，　促进

了节能服务产业的健康快速发展。　合同能源管理公司由　2000　年的　3　家，　发展到

-121-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

2013　年通过国家发改委备案的有　3210　家，　其中含第一批、　第二批取消的　32家。

合同能源管理的另一主体是社会用能单位，　主要是指钢铁、　水泥、　冶金、

焦炭、　电石、　煤炭、　玻璃、　电力等高耗能行业的企业。　这些企业耗能多，　有迫

切节约能源的需要，　往往需要节能服务公司提供必要的节能服务，　以降低耗能

成本，　提高企业利润。

2.　合同能源管理的客体

合同能源管理的客体是众多的耗能项目，　往往由节能服务公司与企业就某

个耗能项目签订能源管理合同，　通过节能服务公司提供的设备和一系列服务达

到节能的目的。　如西门子公司能够提供门类齐全的服务产品，　帮助中国实现清

洁发电、　输电和智能配电，　并提供节能产品。　具体而言，　其不但能够提供成熟

的高压直流输电　（HVDC）、　新型直流输电　（HVDC　Plus）　和特高压直流输电

（UHVDC）　系统，　而且可以提供门类齐全的能源效率产品，　包括面向整个能源

管理流程的驱动解决方案和自动化技术与服务等诸多合同能源服务。

（二）　市场运行机制与模式

合同能源管理是国际上普遍推行的、　运用市场手段促进节能的服务机制。

节能服务公司与用户签订能源管理合同，　为用户提供节能诊断、　融资、　改造等

服务，　充分调动用能单位节能改造的积极性，　是行之有效的节能措施。　其基本

模式有以下几种：

1.　节能效益分享型

在项目期内用户和节能服务公司双方分享节能效益的合同类型。　节能改造

工程的投入按照节能服务公司与用户的约定共同承担或由节能服务公司单独承

担。　项目建设施工完成后，　经双方共同确认节能量后，　双方按合同约定比例分

享节能效益。　项目合同结束后，　节能设备所有权无偿移交给用户，　以后所产生

的节能收益全归用户。　节能效益分享型是我国政府大力支持的模式类型。

2.　能源费用托管型

用户委托节能服务公司出资进行能源系统的节能改造和运行管理，　并按照

双方约定将该能源系统的能源费用交节能服务公司管理，　系统节约的能源费用

归节能服务公司的合同类型。　项目合同结束后，　节能公司改造的节能设备无偿

移交给用户使用，　以后所产生的节能收益全归用户。

3.　节能量保证型

用户投资，　节能服务公司向用户提供节能服务并承诺保证项目节能效益的

合同类型。　项目实施完毕，　经双方确认达到承诺的节能效益，　用户一次性或分

-122-

第四章　能源市场

次向节能服务公司支付服务费，　如达不到承诺的节能效益，　差额部分由节能服

务公司承担。　节能量保证型合同适用于实施周期短、　能够快速支付节能效益的

节能项目，　合同中一般会约定固定的节能量价格。

4.　融资租赁型

融资公司投资购买节能服务公司的节能设备和服务，　并租赁给用户使用，

根据协议定期向用户收取租赁费用。　节能服务公司负责对用户的能源系统进行

改造，　并在合同期内对节能量进行测量验证，　担保节能效果。　项目合同结束后，

节能设备由融资公司无偿移交给用户使用，　以后所产生的节能收益全归用户。

此外，　还有混合型合同能源管理模式，　是由以上　4　种基本类型的任意组合

形成的合同类型。

（三）　市场规范

合同能源管理作为一种行之有效的能源服务形式，　在各国都有一定的市场

规范，　以我国为例，　针对合同能源管理模式，　为规范合同能源管理服务合同，

我国质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会已经发布　《合同能源管理

技术通则》　GB/T24115-2000，　并于　2011　年　1　月　1　日起实施。　同时，　中国标准

化研究院等单位起草的　《节能量测量和验证技术通则》　国家标准，　已于　2011　年

12　月通过审查，　已付诸实施，　该技术通则主要是解决节能量的计算问题。　另

外，　针对过去几年合同能源管理发展存在的一些问题，　我国正实施通过有经验

的、　独立的第三方机构检测、　审核节能量，　防止结算出现纠纷，　各种审核标准

也在进一步出台的过程中。

二、　碳排放权　（交易）　市场

近年来，　气候变化问题日益受到国际社会的广泛关注。　为了更好地在全球

范围内采取有效措施减缓全球气候变暖的进程，　联合国于　1992　年　5　月通过了

《联合国气候变化框架公约》　（简称　UNFCCC），　规定发达国家必须将　2000　年温

室气体排放量下降到　1990　年的水平；　而　2005　年　2　月　16　日正式生效的　《京都议

定书》　则标志着人们用法律法规来规范人类活动的时代已经开始。

（一）　碳排放权市场的主体和客体

碳排放权交易是指各国政府根据其实现对　《京都议定书》　的减排承诺，　对

本国企业实行　CO2　排放额度控制的同时允许其进行交易。　一个公司如果排放了

少于预期的　CO2，　那么就可以出售剩余的额度；　而那些排放量超出限额的公司，

-123-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

则必须购买额外的许可额度，　以避免政府的罚款和制裁，　从而实现国家对　CO2

排放的总量控制。　可见碳排放市场的主体是国家政府和碳排放企业，　而客体是

碳排放权本身。

全球碳交易市场可分为配额交易市场和自愿减排交易市场。　配额交易市场

为那些有温室气体排放上限的国家或企业提供碳交易平台以实现减排目标。　自

愿交易市场则是从其他目标　（如企业社会责任、　品牌建设、　社会效益等）　出发

自愿进行碳交易以实现减排。　配额碳交易又可以分成两大类：　一是基于配额的

交易，　即在“碳总量与贸易机制”　下由管理者确定和分配　（或拍卖）　的。　例如：

《京都议定书》　下发达国家相互转让的分配数量单位，　或在欧盟温室气体排放贸

易机制下各成员国所拥有的欧盟配额；　二是基于项目的典型交易，　即以　《京都

议定书》　中规定的联合履行和清洁发展机制为基础的交易形式。

（二）　碳排放权市场交易组织形式

目前，　在欧洲、　美国等金融发达国家和地区已形成了一些大型的碳排放交

易中心。　发展比较成熟的有欧盟　CO2　排放量交易体系、　芝加哥气候交易所等。

1.　欧洲　CO2　排放权交易体系　（EUETS）

为帮助其成员国履行　《京都议定书》　的减排承诺，　欧盟于　2005　年　1　月　1　日

正式启动了欧盟排放交易体系。　交易体系范围涵盖　27　个欧盟成员国，　譹訛其概况

如下：

（1）　欧盟现行的碳排放贸易体系可以概括为“配额—贸易”　体系。　欧盟所

有成员国都制订了国家分配方案，　明确规定成员国每年的　CO2　许可排放量　（与

《京都议定书》　规定的减排目标一致），　各国政府根据总排放量向各企业分发配

额。　如果企业在一定期限内没有用完配额，　则可以出售；　若企业排放量超出分

配的额度，　就必须从没有用完配额的企业购买。

（2）　EUETS　是世界上第一个国际性的排放交易体系，　也是全球碳交易市场

的引领者。　自运行以来，　碳排放许可量的交易量与交易额一直占全球总量的　3/4

以上，　成功地通过内部许可量交易实现了欧盟　CO2　的减排。　预计未来一段时期

内，　EUETS　主导全球碳交易市场的趋势还将继续保持下去。

（3）　欧盟正致力于建设一个全球性的排放交易网络体系。　目前，　它不但能

够与　《京都议定书》　附件　I　国家的排放交易制度连接，　还实现了与其他非　《京

①　孟宪玲等.　全球碳排放权交易市场概述[J].　当代石油石化，　2009，　（12）：　20~24.

-124-

第四章　能源市场

都议定书》　机制下交易体系　（如美国的区域排放交易体系）　的连接。

（4）　作为一个新生事物，　EUETS　也面临一些问题。　最主要的问题是在限额

体制下，　如何建立一个透明的、　合理的配额分配机制。　该问题不仅存在于企业

间配额的分配，　也存在于各成员国间的配额分配。　另外，　由于市场深度不够、

配额频繁调整以及经济萧条等因素，　造成市场上排放配额价格波动很大。　最近，

欧盟考虑采用拍卖和基准机制来修改现行的配额交易体系，　希望通过拍卖的形

式来发放排放许可证。

由　EUETS　的运行可见，　在推动排放权交易方面，　欧盟走在世界前列。　欧盟

的　EUETS　交易系统，　有一整套成熟的交易规则，　制订了在欧盟地区适用的欧盟

气体排放交易方案，　通过对特定领域的万套装置的温室气体排放量进行认定，

允许减排补贴进入市场，　从而实现减少温室气体排放的目标。　欧盟碳排放市场

开始交易以来，　交易量和成交金额稳步上升。

2.　美国芝加哥气候交易所　（CCX）

芝加哥气候交易所成立于　2003　年，　它是全球第一个，　也是北美地区唯一自

愿参与温室气体减排交易，　并对减排量承担法律约束力的先驱组织和市场交易

平台。　现已有　200　多个跨国参与者，　分别来自航空、　汽车、　电力、　环境、　交通

等数十个不同行业，　包括美国电力、　福特、　IBM　等公司。

在芝加哥气候交易所的减排计划中，　许多北美公司和其他实体　（如市政当

局）　自愿做出了具有法律约束力的减排承诺，　以保证芝加哥气候交易所能够实

现其两个阶段目标：　在第一阶段　（2003~2006　年），　所有会员单位在其基准线排

放水平的基础上实现每年减排　1%的目标；　在第二阶段　（2007~2010　年），　所有

成员将排放水平下降到基准线水平的　94%以下。

除上述两个比较成熟的交易体系外，　其他国家还有一些小规模交易体系，

比如：　英国排放交易体系　（UK　ETS）、　日本自愿排放交易体系　（JVETS）、　澳大

利亚新南威尔士州温室气体减排计划　（NSWGGAS）　等。　与此同时，　我国也在积

极建立自己的碳排放交易市场。　2012　年　9　月　11　日，　广州碳排放权交易所在广

州联合交易园区正式揭牌，　当日，　中国首例碳排放权配额交易在广州碳排放交

易所完成。

（三）　全球碳排放权交易市场

1.　全球碳排放权市场架构

综观全球碳排放权交易市场，　根据碳排放权交易的分类，　全球碳排放权交

易市场架构如图　4-4　所示：

-125-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

全球碳交易市场架构

配额交易市场体系　自愿交易市场体系

基于配额的　基于项目的　芝加哥　日本自愿

交易市场　交易市场　气候交易所　排放交易体系

欧洲排放　英国排放　基于清洁发展　基于联合

交易体系　交易体系　机制（CDM）　履约（JI）

图　4-4　全球碳排放权交易市场架构

资料来源：　孟宪玲等.　全球碳排放权交易市场概述[J].　当代石油石化，　2009，　（12）：　21.

2.　全球碳排放权市场的发展趋势

近些年来，　全球碳交易市场以每年　100%多的增量高速成长。　各国政府对气

候变化问题日益重视，　发达国家纷纷公布　2020　年减排目标，　其中欧盟各成员国

于　2007　年　2　月就减少温室气体排放最终达成一致：　保证到　2020　年将温室气体

排放量在　1990　年的基础上减少至少　20%，　使欧盟经济进一步向高能效、　低排放

模式转型。　2009　年　6　月已获众议院通过的　《美国清洁能源安全法案》　也设定了

美国的碳减排目标，　规定美国到　2020　年将使温室气体排放量在　2005　年的基础

上减少　17%，　到　2050　年减少　83%。　法案还制定了详细的碳排放总量与交易体

系。　尽管该法案在参议院的前途未卜，　但美国政府对气候变化问题的重视以及

对发展中国家的施压必将对全球碳市场发展产生重大影响。　发达国家公布的

2020　年减排目标见表　4-6　所示：

表　4-6　主要国家和地区　2020　年温室气体减排目标

国家和地区　2020　年目标

欧盟　比　1990　年水平降低　20%，　有可能降低　30%

美国　比　2005　年降低　17%

澳大利亚　比　2000　年降低　5%～15%，　有可能降低　25%

加拿大　比　2006　年水平降低　20%

英国　比　1990　年降低　34%

日本　比　1990　年降低　25%

资料来源：　UNFCCC.　2009.

-126-

第四章　能源市场

根据发达国家提出的到　2020　年的减排承诺，　发达国家需要实施比第一承诺

期大得多的减排量，　未来全球碳交易市场仍存在巨大的发展潜力，　未来几年有

望超越石油市场，　成为能源相关市场第一市场。　据碳领域分析和预测先驱点碳

公司的研究，　若美国也加入碳排放交易系统，　预计　2020　年美国将占市场份额的

67%，　交易额将达到　1.25　万亿欧元；　而　EUETS　交易体系将占市场份额的23%左

右，　位居第二；　2020　年美国和欧洲总的碳交易量将分别达到　380　亿吨和　90　亿

吨。　根据该研究预测，　2020　年全球　CO2　交易市场规模可达到　3114　万亿美元，

美国立法引入“碳总量和贸易制度”　将从根本上改变全球的碳市场，　造就和欧

洲竞争的美国市场。　譹訛

可以预见，　未来全球碳排放交易市场格局将发生改变，　美国将成为欧洲的

主要竞争对手。　与此同时，　亚洲在全球碳排放交易市场中的地位将越来越突出。

近些年来，　亚洲的中国和印度已成为最主要的　CDM　市场卖家。　2009　年　8　月两

国的　CDM　核准数量占全球总数量的　60%，　其中中国项目数量和交易量都位居第

一。　作为最主要的供应方，　亚洲对全球碳排放交易市场有较大影响。

（四）　我国碳排放权市场

1.　我国碳排放权市场现状

根据　《京都议定书》　中“共同但有区别的责任”　原则，　中国目前还不承担

温室气体减排义务。　但是，　中国政府高度重视并积极应对气候变化，　先后发布

了　《应对气候变化国家方案》　《中国应对气候变化的政策与行动》　白皮书等应

对气候变化的政策性文件，　并采取了一系列减缓温室气体排放的政策措施。

2009　年　10　月　26　日，　我国政府公布了控制温室气体排放的行动目标：　即到

2020　年全国单位国内生产总值　CO2　排放比　2005　年下降　40%～45%，　表明了中

国政府对全人类长远发展高度负责的态度。　目前我国还没有完整的碳交易平台，

国内碳交易仍不具备明确的法律框架或政策。　随着我国控制温室气体排放行动

目标的公布以及重点排放领域统计、　监测和考核办法的制定，　预计碳排放权交

易将成为未来推进我国环境政策发展的一个主要方向。　目前我国正在为逐步建

立全国性的碳排放权交易市场，　做好基础性准备工作。

2.　我国碳排放权市场发展趋势

根据国内外发展背景与要求，　我国碳排放权市场发展有三大趋势：

一是碳排放权交易约束性指标出现，　碳排放权交易的全面发展是大势所趋。

①　点碳公司北美新闻，　2009　年　11　月，　Vol.　4.

-127-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

节能减排已经成为我国发展的主要议题，　政府已明确把大幅降低能源消耗强度

和二氧化碳排放强度作为约束性指标，　有效控制温室气体排放，　不仅是中国应

对全球气候变化的积极表现，　为国内碳交易提供了充分的政策保障，　更为重要

的是为中国碳市场提供了最为急需的发展动力，　碳交易的全面发展已是大势所

趋。

二是特定地区和特定行业的减排试点，　是中国碳排放权市场的真正起步。

低碳试点是实现全国碳强度下降目标的关键举措，　也是探索绿色低碳发展经验

的有效途径。　2010　年，　国家启动低碳省和低碳城市试点工作。　7　月　19　日，　国家

发改委气候司下发　《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》，　确定广

东、　辽宁、　湖北、　陕西、　云南五省，　和天津、　重庆、　深圳、　厦门、　杭州、　南昌、

贵阳、　保定八市，　作为首批低碳试点省和低碳试点市。　根据通知，　试点省区和

试点城市要将应对气候变化工作全面纳入本地区“十二五”　规划，　研究制定试

点省区和试点城市低碳发展规划。　结合这些试点的实际减排效果，　加快建立以

低碳排放为特征的产业体系，　建立温室气体排放数据统计和管理体系，　积极倡

导绿色低碳生活方式和消费模式。　这个举动被多方认为是探索开展碳交易历程

中具实质意义的一步。

三是将形成强制性碳交易为主、　自愿减排为辅的有效机制。　强制减排，　即

政府以法律法规或者政策推动，　强制规定某些企业或者行业减排，　比如电力、

煤炭、　有色、　钢铁等传统高能耗行业，　在政府强制减排下，　一旦达不到减排标

准，　就需要去购买减排额度。　全球碳交易市场　99%是强制碳市场，　只有　1%不

到是自愿碳市场。　之前中国的碳交易之所以发展相对乏力，　就在于中国没有强

制规定减排义务，　碳交易还停留在自愿交易阶段，　规模极小。　中国国内的企业

或者其他机构没有必要购买碳指标，　反观发达国家，　由于对国内温室气体排放

总量有严格控制，　企业和机构对碳排放权都有着很大需求。　随着我国单位碳排

放强度降低的减排目标的出现，　对于中国的特定行业和企业来说，　就相当于减

排任务的出现，　势必促进碳交易需求的激增。　有需求就有发展，　因此，　这一事

件早已成为中国碳交易发展的风向标。

总之，　中国碳排放权交易市场已经兴起，　中国作为碳排放权的主要售卖方，

碳减排市场的潜力在全球首屈一指。　长远看来，　碳排放权交易作为一种新兴的

交易形式，　如果我们能够利用好、　开发好碳交易的市场，　既能给中国带来可观

的经济效益，　也有助于提高中国能源使用效率，　优化、　调整中国能源利用结构。

但是应当看到，　作为一种战略性的资源，　碳排放权的低价出售，　也可能给中国

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第四章　能源市场

带来风险。　因此，　国家在制定碳交易整体战略时应当把握适度原则，　合理规范

碳交易的领域和规模，　防止过量出售碳排放权。　中国应结合国际国内应对气候

变化工作的进展，　尽快规划中国碳排放交易框架，　完善有关政策法规；　开展建

立碳排放交易市场的可行性研究以及碳排放交易的试点工作；　设立具有一定官

方权威性的交易中心，　用市场导向来指导中国温室气体减排项目的实施，　实现

低成本减排。　从国外的实践经验来看，　企业是碳排放的主体，　也是能最有效地

管理自己排放的主体。　建议国内企业加强对有关政策环境的认识和对自身排放

情况的了解，　积极关注应对气候变化的政策发展，　努力规避政策环境变化带来

的风险，　保持竞争优势。　譹訛

三、　能源期货市场

20　世纪　70　年代初发生的石油危机，　给世界石油市场带来巨大冲击，　石油

价格剧烈波动，　于　1978　年催生了原油期货。　原油期货诞生以后，　交易量一直快

速增长，　目前已经超过金属期货，　成为全球最大的商品期货。　自此，　能源期货

开始迅速发展，　在能源市场上发挥着重要的作用。

（一）　能源期货的概念

能源期货市场有狭义和广义之分，　狭义能源期货市场是能源期货合约交易

的场所，　即期货交易所。　期货合约的种类很多，　因此，　不同的期货交易所经营

不同的期货合约。　世界上有许多期货交易所，　最著名的有芝加哥商品期货交易

所和纽约期货交易所等。　广义的能源期货是指以能源期货合约为标的所形成的

供求关系及其机制的总和，　不仅包括有形和无形的交易场所，　更包括看不见的

能源期货供求关系和价格机制等一系列市场交易的内涵。

（二）　能源期货交易标的及其发展

一般情况下作为商品期货交易的标的物，　应该具备四个基本条件，　即交易

的大宗性、　可储藏性、　价格波动频繁且幅度较大和品质的可划分性。　诸如石油、

煤炭、　天然气等商品基本能够满足作为商品期货的条件，　因此，　随着原油期货

的诞生，　30　多年来，　世界各地陆续推出了石油、　天然气、　煤炭和电力等能源期

①　方虹，　罗炜，　刘春平.　中国碳排放权交易市场建设的现状、　问题与趋势[J].　中国科技投

资，　2010　（8）：　41~43.

-129-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

货产品。　能源期货交易得到了长足的发展。

1.　石油期货

石油期货主要有原油期货和油品期货两种：

原油期货是世界上交投最活跃的能源期货商品，　主要集中在纽约商品交易

所　（NYMEX）、　英国国际石油交易所　（IPE）　和东京工业品交易所　（TOCOM）　三

家期货交易所。　NYMEX　的轻质低硫原油期货是世界上最具流动性的原油交易工

具，　也是交易量最大的实物商品期货合约。　凭借卓越的流动性和价格透明度，

此合约被用作主要的国际定价标准。　交割地点设在俄克拉荷马州的库欣，　这里

有管道通往国际现货市场，　也是美国石油现货市场的交割地。　交割货品包括国

内和国际市场上交易的多种等级的原油，　能满足现货市场上的各种需求。　该合

约推出后交易活跃，　为有史以来最成功的商品期货合约，　它的成交价格成为国

际石油市场关注的焦点；　ICE　布伦特原油期货是一种基于期货转现货　（EFP）　的

可交割合约，　也可采用现金结算。　布伦特原油是出产于北海的轻质低硫原油，

同样是基准品质，　被广泛交易；　TOCOM　原油期货则以中东原油为标的，　将迪拜

和阿曼的平均值作为基准价。　此外，　新加坡交易所　（SGX）　推出了迪拜酸性原

油期货合约等。

油品期货，　除了原油期货，　其他石油期货品种还有取暖油、　燃料油、　汽油、

轻柴油等。　汽油期货的交易量仅次于原油。　汽油是美国销售量最大的石油精炼

产品，　占全国石油消耗量的一半左右。　纽约港是美国东海岸油品主要集散地，

负责进口产品以及从纽约港和墨西哥湾精炼中心向国内其他地区发货。　NYMEX

汽油合约主要基于该港石油价格。　NYMEX　与联邦政府及州政府密切联系，　不断

发展监管手段以使该期货合约价格准确反映现货市场情况；　ICE　的RBOB　汽油是

一种批发型非氧化库存混合油，　在纽约港驳船市场交易；　TOCOM　汽油期货的标

的是　JIS　K2202　2　级普通汽油，　最大含硫量不超过百万分之十。　合约价格不包括

汽油税，　买方收货须向卖方支付与汽油税相等的金额。　可交割货品是在日本提

炼或已结关的　JIS　K2202　2　级普通汽油。　交割方式是驳船交货，　地点由卖方选

择，　交割日原则上由买方选择，　可分批交割。　买方和卖方匹配以抽签方式确定，

除非交割双方在最后交易日至抽签公布日期间自行找到对方；　取暖油又称　2　号

燃油，　是继汽油之后的第二大提炼产物，　一桶原油中大约有　25%的产出是取暖

油。　目前推出取暖油期货的交易所有　NYMEX　和　ICE。　NYME　取暖油期货合约

的交割地是美国的金融中心——纽约港，　实物交割。　通过　NYMEX　的清算系统，

还可以完成基于炼油毛利、　地区价差以及纽约港取暖油与喷气燃油和柴油价差

-130-

第四章　能源市场

的取暖油互换期货交易。　这些交易都是场外交易；　柴油期货是欧洲精炼油、　初

级分馏油、　取暖油以及喷气燃油市场的基准价格。　ICE　柴油期货的实体市场在

安特卫普、　鹿特丹和阿姆斯特丹交割的取暖油驳轮。　欧洲及其他地区的所有蒸

馏燃油交易均用该期货合约作为定价参考。　结算方式为实物交割，　在上述地区

进行。

我国上海期货交易所　1993　年就推出了原油期货，　后由于种种原因被终止。

2004　年　8　月　25　日，　燃料油期货重新在上海期货交易所挂牌上市，　这成为中国

重启石油期货的一个重要里程碑。　随后几年，　我国燃料油期货获得了较大的发

展，　交易规模不断扩大，　市场关注度显著提升。　截止到　2009　年　8　月　25　日，　共

计　1218　个交易日，　燃料油期货各月合约累计成交已达　21　亿吨，　累计交易金额

6.8　万亿元，　累计交割　133.04　万吨。　从　2009　年上半年全球能源期货期权的交易

量来看，　上期所的燃料油期货交易量仅次于纽约商业交易所上市的　WTI　轻质低

硫原油期货和洲际交易所上市的伦敦布伦特原油期货，　成为全球第三大能源期

货期权品种。　但是，　2012~2013　年，　由于产品设计和市场管理与引导的问题，

上海期货交易所燃料油期货交易持续低迷，　甚至出现单日零成交的现象，　市场

流动性严重不足，　需要我国相关部门加强研究与管理，　使燃料油期货真正发挥

功能。

2.　天然气期货

目前，　推出天然气期货的主要是美国纽约商品交易所　（NYMEX）。　天然气

占美国能源消费的近　1/4，　NYMEX　的天然气合约价格被广泛地作为天然气的基

准价格。　合约的交易单位为每手　10000MMBtu　（百万，　英国热量单位）。　交割地

点是路易斯安那州的亨利中心，　该地区拥有产量丰富的天然气矿床，　有　16　条跨

越洲内与洲际的天然气管道系统交会于此，　负责美国东海岸、　墨西哥湾沿岸、

美国中西部，　直至加拿大边境的所有市场的天然气供应。　鉴于天然气在能源市

场上越来越重要的地位，　其他国家的交易所也纷纷展开研究。　如郑州商品交易

所根据我国　2012　年发布的　《天然气发展“十二五”　规划》　提出的完善天然气价

格形成机制、　深化体制机制改革等配套方案，　建立反映资源稀缺程度和市场供

求变化的天然气价格形成机制，　研究建立国家级天然气交易市场等要求，　已把

天然气期货作为其开发的重点期货产品。

3.　煤炭期货

相对于其他能源品种而言，　煤炭开展期货交易的时间较晚，　原因是多方面

的。　首先，　一直到　20　世纪末，　煤炭在世界主要工业化国家能源结构中的地位没

-131-

能源经济学

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有原油和天然气重要，　国际贸易量有限，　产煤国煤炭主要为了满足本国需求，

因此，　煤炭期货开发落后于原油、　天然气等能源品种。　其次，　煤炭自身存在一

些开展期货交易的困难，　阻碍了煤炭期货品种的开发。　煤炭属于大宗散装货物，

种类与等级繁多，　对于电煤这样的大类而言，　质量等级划分存在一定的模糊性，

而虽然一些更细分的子类明确划分不存在问题，　但由于产量小，　国外开展的期

货交易的需求不是特别大。　再次，　煤炭是发电的主要原料，　需求量大，　运输需

要庞大的运力支持，　这在很多国家都是个瓶颈。　最后，　煤炭若保存期限过长，

则存在自燃风险。　这些因素给期货品种设计带来一定困难，　推迟了煤炭期货的

开发。　随着全球原油使用量的不断增加，　原油价格上升，　煤炭的成本和储量优

势开始凸现，　在能源使用中逐渐得到重视，　全球很多国家都开始研究开展煤炭

期货交易的可行性。　除此之外，　很多交易所原有的商品期货品种和新开发的期

货品种，　由实物交割形式转向现金交割，　提高了煤炭交易的活跃度，　为煤炭期

货的开发提供了新的思路。

目前，　全球开展煤炭期货交易的交易所有三家，　分别为美国　CME　推出的以

中部阿巴拉契亚煤为标的的期货，　ICE　推出的以南非里查兹贝港、　鹿特丹港煤

炭和澳大利亚纽卡斯港煤炭为标的的三个煤炭指数期货以及澳大利亚　ASX　推出

的以纽卡斯港煤炭为标的的煤炭期货。　美国的煤炭期货上市时间较早，　但是自

2001　年上市后，　交易一直不活跃，　与美国的煤炭市场规模不相称，　可喜的是

2008　年下半年开始，　交易量开始大幅增加。　IPE　于　2006　年上市了煤炭指数期

货，　由于采取现金交割方式，　其交易活跃度大于　CME　的煤炭期货。　2009　年，

世界上最大的煤炭出口国澳大利亚上市了煤炭期货，　但不是很成功，　成交一直

比较清淡。

4.　电力期货

目前世界上先行进行电力市场化改革的国家都纷纷建立起了电力期货市场。

最早引入电力期货交易的是美国的纽约商业交易所　（NYMEX）。　1996　年，　美国

针对加利佛尼亚—俄勒冈边界电力市场　（COB）　和保罗福德地区电力市场　（PV）

设计了两个电力期货合约并进行交易，　在　2000　年的时候又针对　PJM　电力市场设

计了　PJM　电力期货合约并进行交易。　同年开展电力期货交易的还有芝加哥期货交

易所　（CBOT），　针对　Commonwealth　Edison　和田纳西峡谷地区推出两种电力期货

合约。　北欧电力联营体　（Nord　pool）　以斯堪的纳维亚（北欧）　地区的电力交易为

对象，　进行了电力期货合约的交易。　接下来的数年时间里，　荷兰、　英国、　德国、

法国、　波兰、　澳大利亚等国家也根据需要建立了电力期货市场。　随着我国电力市

-132-

第四章　能源市场

场的市场化改革，　我国各大商品交易所正在积极开展电力期货的研究，　相信随

着电力的市场化改革，　一旦时机成熟，　电力期货将在我国能源市场上应运而生。

综上可见，　世界上能源期货已经获得了较大的发展，　尤其是石油期货在能

源期货中占据比较重要的地位。　其次是能源期货品种越来越丰富，　交易规模越

来越大。　随着能源形势的日趋紧张和全球能源市场化程度的提高，　能源期货将

得到较快发展。

（三）　能源期货市场的功能与交易主体

商品期货　（市场）　往往具有三大基本功能，　能源期货概莫能外。　根据其功

能的发挥可以了解其交易主体的目的与行为。

一是价格发现功能。　期货市场上聚集着众多的商品生产者、　经营者和投机

者，　他们以生产成本加预期利润作为定价基础，　相互交易，　相互影响。　各方交

易者对商品未来价格进行行情分析、　预测，　通过有组织的公开竞价，　形成预期

的能源商品基准价格，　这种相对权威的基准价格，　还会因市场供求状况变化而

变化，　具有一定的动态特征。　在公开竞争和竞价过程中形成的期货价格，　往往

被视为国际能源商品现货市场的参考价格，　具有重要的价格导向功能，　能够引

导企业生产经营更加市场化，　提高社会资源的配置效率。

二是规避风险的功能。　套期保值是能源期货市场基本运作方式之一，　企业

通过套期保值实现风险采购，　能够使生产经营成本或预期利润保持相对稳定，

从而增强企业抵御市场价格风险的能力。　套期保值的基本做法是企业买进或卖

出与现货市场交易数量相当，　但交易方向相反的能源期货合约，　以期在未来某

一时刻通过对冲或平仓补偿的方式，　抵消现货市场价格变动所带来的实际价格

风险。　当然，　由于现货价格和期货价格差别现象的客观存在，　套期保值并不能

完全消除风险，　而是用一种较小的风险替代一种较大的风险，　用现货价格和期

货价格差别风险替代现货价格变化风险。

三是规范投机功能。　资本具有天然的投机需求。　利用能源期货市场可以吸

引大量资金，　从而为能源产业发展提供第一推动力。　利用期货市场，　交易商一

方面可以规避国际能源价格波动的负面影响；　另一方面，　还可通过投机交易从

市场价格波动中获取更多的利益。　在规范的市场，　投机行为要受到严格的监督

和管理，　投机者是在严格遵循交易规则的条件下获取正常经济利益，　监督和管

理使投机行为成为调节期货市场的工具。　有了投机者的参与，　期货市场的交易

量增加，　市场供求关系也可以更好地得以调节。

根据上述三大功能，　能源期货市场的交易主体应该是具有规避风险和投机

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能源经济学

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需求的能源生产、　经营、　需求者及投机者。　其实，　期货合约取得成功的一个重

要因素就是存在规模巨大的套期保值者和投机者。

第五节　本章小结

综上所述，　我们从能源市场基本原理及影响因素出发，　按照能源资源型市

场、　产品型市场和衍生性市场三大类型对能源市场体系进行了分析，　能源市场

是一个特点鲜明、　具有较强战略性的市场。　研究能源市场必须在把握原理的基

础上，　对不同能源市场平台和国内外能源市场进行全面综合的分析和研究，　进

而为一国经济发展服务。　通过研究能源市场的原理和发展现状，　以及对未来能

源市场发展的预测，　可以更好地认识和了解能源市场，　进而通过加强能源市场

管理，　使得能源市场在国民经济发展中更好地发挥作用。

-134-

第五章　能源价格

第五章　能源价格

能源价格机制是调节能源资源配置的主要市场机制，　但由于受能源资源的

特殊性和能源市场结构，　以及能源与金融一体化发展等问题的影响，　能源市场

价格影响因素非常复杂，　尤其短期，　能源价格更是受到大量来自非市场因素的

严重影响。　由此形成的能源价格有时甚至完全脱离了能源供需的基本面因素。

能源价格形成和作用机制的复杂性要求我们加强对能源价格的研究。　本章我们

从能源定价的基本原理出发，　将对影响能源价格的因素、　能源定价模型，　以及

能源价格对市场的调节机制展开详细研究。

第一节　能源定价的原理与方法

虽然影响能源定价的因素非常多，　但能源资源作为经济和社会发展的主要

资源，　其最终价格的确定必须基于基本的资源定价原理。　综合来看，　目前资源

定价原理主要有资源稀缺理论、　马克思主义价格理论和市场经济价格理论三种。

一、　资源稀缺理论

资源的稀缺理论是相对于人类无限的需要而言的。　人的需要具有无限增长

和多样性。　为了满足需求，　就要生产越来越多的产品，　也就需要更多的资源。

而资源，　尤其是在一定的时期内可用于满足需求的生产资源往往是有限的。　并

且，　一种资源往往具有多种用途。　这就使得有限的资源相对于人类无限、　多样

的需求显得远远不足。　经济学所研究的就是如何对有限的且可以有多种用途的

资源进行合理的配置以最大限度地满足人们的需要。

资源稀缺与资源短缺是有所区别的，　资源稀缺是指经济社会中资源的一般

内在性质，　是指一般的、　所有的资源而言；　而资源短缺是资源的一种个别性状，

是相对于其他资源而言的一种市场上相对供不应求的现象，　反映着某种资源在

-135-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

市场上供应的程度和供求状况。　两者之间存在联系但变化不总是一致的。　稀缺

是永久的，　而短缺是暂时的。　反映和解释资源稀缺的模型主要有边拓模型和李

嘉图模型。　基本模型如下：

Ｇ（t）=f[L（0　t），R0（　t）]　（5-1）

R（0　t）=g[L（1　t）]　（5-2）

L（t）=L（0　t）+L（1　t）　（5-3）

其中，　Ｇ（t）是国民生产总值；　L0(t)是劳动力投入生产最终的财富；　R（0　t）是

指中间产品生产；　g　[L（1　t）]是利用自然资源生产中间产品的过程。

（一）　边拓模型　（frontier　mode）l

边拓模型也称为边拓经济　（frontier　economy），　是指相对于资本和劳动的供

给量来说自然资源的供给量非常充足的一种经济状态。　边拓模型中，　g(*)函数表

现为不变的规模报酬，　如图　5-1　所示：

R（0　t）

扩展线

L（t）

O　0

图　5-1　资源稀缺的边拓经济模型

可见，　在边拓经济中，　由于自然资源充裕，　自然资源产品生产函数为不变规

模报酬，　资源可随劳动和资本的投入而扩大，　最终产品　G　的生产受制于劳动或资

本的限制，　而非自然资源。　生产可能性曲线　PPF　为直线，　且平行地向外推移。

（二）　李嘉图模型　（Ricardian　mode）l

李嘉图模型也称李嘉图经济　（Ricardian　economy），　是指原材料生产的单位

成本随生产规模的增加而增加，　资源可用性受目前利用率和累积用量影响的一

种状态。　李嘉图模型中，　g　（*）　表现为递减的规模报酬，　存在自然资源利用的

约束。　如图　5-2　所示：

-136-

第五章　能源价格

R（0　t）

扩展线

L（t）

O　0

图　5-2　资源稀缺的李嘉图经济模型

可见，　在李嘉图模型中，　g　（*）　表现为递减的规模报酬，　即　L　的增加速度

比R　的增加速度快——成本增加定律，　同时，　也说明由于资源稀缺，　成本递增

状况会对　G　的增加起到一种加速抑制作用。　生产可能性曲线为弧线形，　以一种

不对称的方式向外推移。

通过两个模型的比较，　可以找到反映自然资源产品稀缺性变化的指标，　即

生产要素之间的替代率。　追求　G　最大化的经济系统中，　两种要素的相对价值由

它们在生产　G　的过程中相互替代的比率决定，　该替代率也就是　G　等产量曲线与

PPF　在切点的斜率。　在　PPF　上，　如果斜率越来越小，　R0　就越有价值，　或越稀

缺；　反之，　则　L0　越有价值，　越稀缺。　在图　5-1　中，　显示出R0　的相对价值随经济

扩张而提高的特征；　在图　5-2　中则显示出不变的相对价值和稀缺。

资源的稀缺性制约着经济发展的规模和增长速度。　个别资源稀缺成为经济

发展的“瓶颈”。　能源作为经济发展的战略资源，　其稀缺性是客观存在的，　将通

过影响能源价格和分配对经济的发展形成制约。

二、　马克思主义价格理论

马克思主义价格理论的核心是劳动价值论，　它认为价格是价值的表现形态，

价值是价格的基础，　制定价格必须以价值为基础，　而价值量的大小决定于所消

耗的社会必要劳动时间的多寡。　任何商品的价格都可表示为：

P=　C+V+M　（5-4）

式中：　P　为价格，　C　为已消耗的生产资料价值，　V　为劳动者为自己的劳动所

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能源经济学

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创造的价值，　M　为劳动者为社会所创造的价值。　能源资源的价格同样也是由这

三部分构成的，　可以依此进行能源资源价格的确定。

三、　市场经济价格理论

市场经济价格理论的核心是效用价值论，　它认为在市场经济中，　决定市场

价格的是供给和需求。　任何商品的实际市场价格是供给和需求相等时的价格，

即均衡价格。　所谓自然资源价格理论模型是指包括了自然资源内在价值来源和

外在价格形成在内的系统设计，　其形成的资源价格既可以是市场交易的价格，

也可以是资源价值所体现的资源价格，　或是二者的综合价格。　由于价格理论的

不同，　对自然资源价格的来源和构成说明不同；　即使运用同一价格理论，　由于

自然资源的复杂性，　从不同的角度，　对自然资源定价的思路和方法也不同。　因

而形成了不同的自然资源定价理论模型。　本着定价思想和定价方法相统一的原

则，　主要有以下几种资源价格理论模型。　譹訛

（一）　影子价格模型

影子价格是针对现实市场价格的缺陷，　为实现合理分配稀缺资源而提出的

一种理论价格。　它是　20　世纪　30　年代分别由荷兰的詹恩·丁伯根　（Jan　Tinbergen）

和苏联的康托罗维奇　（Kantofo-vitch）　提出的，　前者主要是针对市场经济中的市

场缺陷而提出的，　因而在国外常称之为“效率价格”；　后者主要是针对计划经济

体系中如何实现全社会资源的最优配置而提出的，　因而也称“最优计划价格”。

二者都是从资源有限性出发，　以资源充分合理分配并有效利用作为核心，　以最

大经济效益为目标的一种测算价格，　是对资源使用价值的定量分析。　萨缪尔森

发展了丁伯根的影子价格理论。　从三个方面对影子价格作了补充：　第一，　影子

价格是以线性规划为计算方法的计算价格；　第二，　影子价格是一种资源价格；

第三，　影子价格以边际生产力为基础。

自然资源影子价格的具体计算方法如下:

n

目标函数:　Zmax=移Gj　Xj　（5-5）

j　=　1

①　何承耕,林忠,陈传明,李晓.　自然资源定价主要理论模型探析[M].　福建地理，　2002　（9）：

1~10.

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第五章　能源价格

约束条件:ai1x1+ai2x2+…+aijxj+…+amnxn≤bi。

式中：　i　=1，　2，　…，　m；　j=1，　2，　…，　n；　Cj　为各类自然资源单位数量收益

系数；　Xj　为各类自然资源数量；　aij　为约束系数；　Z　为目标值　（经济效益等）；　bi

为自然资源总量。

可以利用该规划的对偶规划求解自然资源的影子价格：　（Ui），　即:

m

目标函数：　Ymin=移bi　Ui　（5-6）

i　=　1

约束条件：　a1jU1+a2jU2+…+aijUj+…+amjUm≥Cj；　Uj≥0

式中：　i　=　1，　2，　…，　m；　Y　为生产总成本；　Ui　为决策变量即影子价格。

从数学规划角度来看，　影子价格即是线性对偶规划的最优解。　其经济含义

是：　在资源得到最优配置，　使社会总效益最大时，　该资源投入量每增加一个单

位所带来社会总收益的增加量。　由于影子价格是根据资源稀缺程度对现行资源

市场价格的修正，　反映了资源利用的社会总效益和损失，　符合资源定价的基本

准则，　影子价格反映了资源的稀缺程度，　为资源的合理配置及有效利用提供了

正确的价格信号和计量尺度。　自然资源的影子价格可以根据上述有关理论进行

测算。

但是影子价格模型在资源定价中仍有很大局限性。　主要表现在三个方面：

一是理论上可以通过求解线性规划来获得资源影子价格，　该方法所需资源和经

济的数据量大，　计算复杂，　在实践中存在很大困难。　因而在实际工作中，　影子

价格的获得常采用以下几种方法：　以国内市场价格为基础进行调整；　以国际市

场价格为基础确定；　机会成本法等。　二是从线性规划模型来看，　影子价格反映

的只是一种静态的资源最优配置价格，　不能表现资源在不同时期动态配置时的

最优价格。　三是根据影子价格的定义，　影子价格与生产价格、　市场价格差别很

大，　它只反映某种资源的稀缺程度和资源与总体经济效益之间的关系，　因此，

它不能代替资源本身的价值。

（二）　边际机会成本模型

机会成本的概念是新古典经济学派提出的。　是指在其他条件相同时，　把一

定的资源用于某种用途时所放弃的另一用途的效益，　其中最高的一种就是它的

机会成本。　根据机会成本确定自然资源价格，　不仅意味着将一部分资源开发利

润计入成本，　也意味着必须将未来所牺牲的收益计入成本。　在无市场价格的情

况下，　用机会成本来间接计算资源价格，　是一个可行的方法，　因而机会成本理

论被广泛地用于自然资源定价。　其中边际机会成本定价模型就是较为先进和流

-139-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

行的一种。

边际机会成本　（Marginal　Oppotunity　Cost，　简称　MOC）　理论认为：　自然资源

的消耗使用应包括三种成本：　一是边际生产成本　（Marginal　Production　Cost，　简

称　MPC），　它是指为了获得资源，　必须投入的直接费用；　二是边际使用者成本

（MarginalUser　Cost，　简称　MUC），　即将来使用此资源的人所放弃的净效益；　三是

边际外部成本　（Marginal　External　Cost，　简称　MEC），　外部成本主要指在资源开

发利用过程中对外部环境所造成的损失，　这种损失包括目前或者将来的损失。

上述三项可以用下式来表示:

MOC=　MPC+　MUC+MEC　（5-7）

MOC　理论认为：　MOC　表示由社会所承担的消耗一种自然资源的全部费用，

在理论上应是使用者为资源消耗行为所付出的价格　P，　即　P=MOC。　而当　P　<

MOC　时会刺激资源过度使用，　P>MOC　时会抑制正常的消费。

MOC　将资源与环境结合起来，　从经济学的角度来度量使用资源所付出的全

部代价，　它弥补了传统的资源经济学中忽视资源使用所付出的环境代价以及后

代人或者受害者利益的缺陷，　可以说是一个新突破。　另外，　MOC　可以作为决策

的有效判据用来判别有关资源环境保护的政策措施是否合理，　包括投资、　管理、

租税、　补贴以及自然资源的控制价格等。　但将其应用于自然资源价格测算仍存

在着严重的缺陷，　主要表现在以下几个方面：　一是应用较困难。　在公式　5-7

中，　MPC　的获取比较容易，　而　MUC、　MEC　则比较困难；　二是缺乏可比性。　由

于同一资源在不同地区　MUC、　MEC　计算的内容方法不同，　这样使　MOC　缺乏可

比性，　难以进行时空分析和宏观上把握资源价格变化。

（三）　可计算一般均衡模型

可计算一般均衡模型　（Computable　General　Equilibrium　Model，　也称　CGE　模

型），　它是一种宏观经济的自然资源价格计算模型。　它是应用市场经济的一般均

衡理论，　分析自然资源供需达到均衡时的资源价格或自然资源边际贡献。　CGE

模型源于瓦尔拉斯的一般均衡理论，　但又不同于这一理论。　它取消了完全竞争

的必要性假定，　把政策的干预引入了模型，　使之适合当今许多国家混合经济的

条件。　因此，　它使一般均衡理论更接近经济现实。　CGE　模型作为一种建模技术，

吸收了投入产出、　线性规划等方法的优点，　体现了部门间的联系，　同时又克服

了投入产出模型忽略市场作用等弊端，　把要素市场、　产品市场通过价格信号有

机地联系在一起，　既反映了市场机制的相互作用，　又突出了部门间的经济联系。

CGE　模型　20　世纪　60　年代末出现于宏观政策分析和数量经济领域，　随着经济理

-140-

第五章　能源价格

论的不断丰富、　计算技巧的逐步完善，　CGE　模型的研究和应用日渐广泛。　能有

效应用于包括自然资源和环境在内的各种商品价格的计算。

由于　CGE　模型能有效地模拟宏观经济的运行情况，　因此，　它能用来研究和

计算某一区域的经济在均衡条件下各部门商品的相对价格，　以及在均衡条件下

各部门的生产和消费情况。　但把　CGE　模型应用于自然资源商品价格的研究，　不

仅需处理的数据量非常巨大，　更主要的是在我国目前的经济统计工作中，　还没

有把各类资源及开发状况作为一个单独的部门来处理，　因而，　无法把资源商品

纳入模型，　直接计算资源产品的相对价格。　较为现实的是，　建立宏观经济的投

入占用自然资源模型，　通过可供资源量的变化，　推求　GDP　的变化值；　然后确定

GDP　变化值由于自然资源量变化的贡献量，　推求资源的边际价格。　这种方法只

需在现有的　CGE　模型中加入自然资源条件变化的方程，　实际操作较方便。

（四）　市场估价模型

市场估价模型也称效益换算定价模型，　它是基于人们对自然资源的开发利

用既会给人类带来经济正效益，　也会造成环境负效应的认识，　通过自然资源在

市场上的价值表现，　将两种效益进行换算，　通过直接或间接的市场价格来估算

自然资源和环境资源的经济价值的定价模型。　市场估价理论模型由一系列以市

场为主的价值评估方法组成。　根据市场信息完备与否，　可分为直接市场方法

（收益现值法、　生产率变动法、　疾病成本法和人力资本法、　重置成本法、　预防支

出法等）、　间接市场方法　（后果阻止法、　保护费用法、　旅行费用法、　工资差额法

等），　以及以调查为主的主观性较强的模拟市场方法　（直接询问调查法、　间接询

问调查法、　德尔斐法等）。　除了模拟市场法采用问卷调查外，　以上每种定价方法

都有其特定的经验模型或具体模型。　其中较为常用的模型有：　收益现值模型、

疾病成本和人力资本模型、　资产价值模型等，　举例如下：

1.　资源价值的收益现值模型譹訛

资源价值的收益现值模型是根据某种自然资源的收益　（或地租）　来推算该

资源的价格。　公式如下：

n

Pi

P=移　i　（5-8）

i　=　1　（1+r)

①　邱德华，　沈菊琴.　水资源资产价值评估的收益现值法研究　[J]　.　河海大学学报，　2001

（3）：　26～27.

-141-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

式　中　，　P　为　自　然　资　源　价　格　，　Pi　为　未　来　第　i　年　的　资　源　预　期　收　益　额　（i　=

1，　2，　3，　…，　n）；　n　为收益年限；　r　为折现率。　即以未来的收益率进行折现的

模型来估算自然资源的价格。

2.　人力资本模型譹訛

人力资本理论用于资源定价的思路是用收入的损失，　估算由于环境污染引

起的过早死亡的成本，　进而推算出环境资源的价值。　根据边际生产力理论，　人

失去寿命或工作时间的价值等于这段时间中个人的劳动价值，　一个人的劳动价

值是在考虑年龄、　性别、　教育程度等因素的情况下，　每个人的未来收益经贴现

折算成的现值。　假设一个人在正常情况下，　可以活到　t　年，　由于环境污染而于　T

年过早死亡，　则这个过早死亡的人所损失的劳动力的价值可描述为：

∞

t　-　（t-Ｔ）

LT=移YtPT　（Hγ）　（5-9）

t=T

式中，　LT　为一个年龄为　T　的人未来收入的贴现值；　Yt　为预期个人在第　t　年

t

内所得到的总收入扣除他拥有的非人力资本的收入；　PT　为个人在第　T　年活到第

t　年的概率，　r　为预计到第　t　年有效的社会贴现率。

市场定价模型不仅是以资源使用的市场价值为基础进行定价，　比较直观；

而且定价的具体方法众多，　在实际定价工作中，　无论在计算资源商品价值还是

计算资源服务价值方面，　都有广泛的应用。　但它也有明显的局限性。　一是无论

是直接市场法还是间接市场法，　都是有关商品和劳务的市场价格计算，　但许多

资源根本没有相应的市场和价格。　即使有，　市场价格也多是扭曲的，　无法真实

地反映消费者的支付意愿或受偿意愿，　不能充分衡量自然资源开发的全部成本。

因而，　必须把扭曲价格订正为有效价格，　而这经常是很困难的。　二是模拟市场

法主观性较强，　且每种方法的使用都有严格的前提和限制，　因而调查结果也存

在着产生各种偏倚的可能性。

（五）　李金昌模型譺訛

我国学者李金昌在综合效用论、　劳动价值论和地租论的基础上，　建立了独

具特色的自然资源的定价模型。　该模型认为自然资源的价值　P　包括两个部分：

一是自然资源本身的价值，　即未经人类劳动参与的天然产生的那部分价值　P1　；

①　中国环境与发展国际合作委员会编.　中国自然资源定价研究　[M]　.　北京：　中国环境科学

出社，　1997：　20～32.

譺訛　张帆.环境与自然资源经济学　[M]　.　上海：　上海人民出版社，　1998：　57～10.

-142-

第五章　能源价格

二是基于人类劳动所产生的价值　P2。　即：　P=P1+P2。　根据地租论，　设　R0　为基本

地租或租金，　a　为代表自然资源丰度和开采利用条件即地区差别、　品种差别和

质量差别的等级系数，　则该自然资源的地租或租金　R=aR0；　I　为平均利息率。　则

该自然资源本身的价值　P1=　aR0/I；　P2　可以根据生产价格理论来确定。　设　A　为支

付在该自然资源上的人财物投入总额　（折成资金），　Q　为受益自然资源总量，　N

为受益年限，　则资源产业活动对该自然资源的总投入的每年单位资源量的分摊

额为　A/　（N·Q），　再考虑投入资本的平均利润　ρ，　即为社会投入单位资源所产

生的成本加利润，　它相当于　（c+v+m）；　即：

A　（1+ρ）　=c+v+m　（5-10）

N·Q

其中，　c　为物质消耗；　v　为活劳动消耗；　m　是利润。　这部分价值是该自然资

源每年的生产价值，　它与地租或租金是同一层次的问题。　所以，　该自然资源由

于社会投入部分产生的价值　P2　只要考虑平均利息率，　即可求得:

A（1+ρ）　c+v+m

P2=　=　（5-11）

N·Q·I　I

因此，　该自然资源总的价值　P　即为:

1　A（1+ρ）　1

P=P1+P2=　[aR0+　]=　（aR0+c+v+m）　（5-12）

I　N·Q　I

其次，　再考虑自然资源价值的大小。　这主要取决于它的稀缺性。　稀缺性主

要体现在供求关系上。　在供给量　Qs　一定时，　其价格　（价值）　与需求量　Qd　大致

成正比关系；　在需求量　Qd　一定时，　其价格　（价值）　与供给量　Qs　大致成反比关

系。　而在实际上，　无论　Qs　还是　Qd，　它们与价格之间并不都是固定关系。　在不

同的价格水平下，　Qs　与　Qd　具有不同的伸缩性；　在相同的价格水平下，　Qs　与

Qd　的伸缩性也不尽相同。　把这种伸缩性分别用供给量变化率与价格变化率的比

值　（即供给弹性系数　Es）　和需求量变化率与价格变化率的比值　（即需求弹性系

数　Ed）　来表示。　Es　表示供给量变化对价格的灵敏程度，　Ed　表示需求量变化对

价格变化反应的灵敏程度。　加入上述关系，　则公式　5-12　变为:

1　A（1+ρ）　Q·d　Ed　1　Qd·Ed

P=　[aR0+　]×　=　（aR0+c+v+m）×　（5-13）

I　N·Q　Q·S　Es　I　Q·S　Es

第三，　凡是资本，　都应考虑时间价值。　设　P　为现值，　Pt　为第　t　年的价值，

贴现率用　i　表示；　则有：

t

Pt=P　（1+i）　（5-14）

所以，　公式可变为：

-143-

能源经济学

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t　t

（1+i）　A（1+ρ）　Qd·Ed　（1+i）　Qd·Ed

Pt=　[aR0+　]×　=　（aR0+c+v+m）×

I　N·Q　Q·S　Es　I　Q·S　Es

（5-15）

上述两式即为确定自然资源价值　（价格）　的基本理论模型。　它符合完全的

生产价格应该等于成本加利润再加地租的原则，　尤其是从资源租金角度把自然

资源本身的价值考虑进去，　使自然资源本身的价值有所体现。　有关影响自然资

源价值　（价格）　的其他因素均可以在这个公式的基础上加以考虑，　对公式做出

扩展。

（六）　能量定价模型

能量定价的基本思路是，　通过计算自然资源中所含有的总能量来确定自然

资源价格。　能量价值模型是根据自然资源经济系统所生产的总能量折算成货币价

格的定价模型。　其基本设想是自然资源是人类社会经济系统的组成部分，　而能量

与货币的转换在经济学上又是完全可能的。　实际上，　一个国家国民生产总值与它

的总能耗的比例可以使能量同货币联系起来。　确定能量单位价值的公式为：

UVE　（能量单位价值）　=　GNP　（国民生产总值）　/　TEC　（总能耗）　（5-16）

按照资源经济学的方法，　首先计算出一种自然资源所生产的总能量，　然后

乘以能量单位价值，　就可以得出这种自然资源的总能量价值，　其公式即：

TEV　（总能量价值）　=　TE　（总能量）　×UVE　（能量单位价值）　（5-17）

能量定价理论用能量这个统一标准，　将自然环境系统和人类经济系统联系

起来，　解决了经济学家和资源经济学家在资源价值评估中所遇到的统一性和准

确性问题，　是一种较好的计量资源价值的方法。

（七）　能值定价模型

所谓能值是指某种流动或贮存的能量包含另一种流动或贮存的能量之量，

它与能量有着本质的不同，　是一种比值定义的概念。　20　世纪　80　年代后期，　美

国著名生态学家　H.　T.　Odum　在对不同生态系统中的能量流动进行系统研究的基

础上，　根据不同自然资源对能量吸收转换的效率差异，　提出能值转换率

（Transformity）　的概念，　并以此作为评价自然资源和环境价值的尺度。　由于地球

上各种自然资源的能量都直接或间接来源于太阳能，　所以实际应用的是太阳能

值转换率，　它指形成每单位某种自然资源的能量所需的太阳能数量。　因而，　太

阳能值转换率是一个比值，　比值越大，　说明某种资源的太阳能值转换率越高，

则在能量系统中的等级就越高，　其经济效益就越大，　价值也就越大。　例如，　太

阳光能的能值转换率为　1，　风能的能值转换率为　623，　海浪能为　17×103～30×

-144-

第五章　能源价格

103，　燃料的为　18×103～40×103，　人类劳务为　80×103～50×108，　信息资源为

10×104～10×1012　等。　能值转换率的大小，　从本质上揭示了不同资源能量、　商

品劳务和技术信息等存在价值差别的根本原因。

能值理论解决了一般能量单位难以解决不同类型、　不同性质的自然资源的

能量相互加减和比较问题，　以太阳能值作为资源财富　（资源资本）　统一度量标

准，　从而为客观地评价和比较多种类型的自然资源的内在价值及其对人类经济

系统的贡献提供了一种新思路。　但需要指出的是，　能值理论固然承认自然资源

和环境的开发利用离不开货币能值的中介作用，　但它摒弃了自然资源和环境价

值的传统货币尺度，　而是提出了用能值转换率　（Transformity）、　能值投入率

（Emergy　investmentratio）、　能值净产出率　（Net　emergy　yield　ratio）　等一系列客观

的指标来衡量各具体自然资源和环境的内在价值。　由于能值和货币价值是两种

完全不同的尺度，　中间也没有过渡的桥梁，　因而在现实资源管理和经济生活中

还难以直接应用。

总之，　以上是有关自然资源定价的几种主要和常用的定价理论模型。　就模

型本身而言，　它们各有鲜明的特点，　并与各自的价格理论相呼应；　就实际应用

而言，　它们也各有长处和短处，　对不同的自然资源类型或在不同的情况下，　应

选择使用。

第二节　影响能源价格的因素

能源价格直接反映着能源商品供需关系的变化，　并调节着供需双方的资源

配置和生产经营活动。　它是国家制定经济政策和企业进行资源配置及生产经营

决策的重要基础之一。　总体来看，　影响能源价格的因素有基本因素和二级因素

之分，　二级因素往往通过影响基本因素，　进而影响到能源的价格。

一、　基本因素

能源价格受多种因素的影响而波动，　但是能源商品和其他商品一样，　其价

格由其本身蕴含的价值决定，　并受供求关系的影响而波动，　所以影响能源价格

波动的基本因素是其自身价值和供求关系，　其他因素都是通过影响其价值和供

求关系来影响煤炭价格的。

-145-

能源经济学

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（一）　价值因素

能源的生产和传输成本蕴含着人类的社会必要劳动时间，　构成了能源自身

蕴含的价值，　以我国煤炭资源蕴含的价值为例，　从煤炭价格结构来看，　煤炭价

格主要由生产成本和运输成本以及各涉及单位的利润构成。　现阶段我国煤炭的

生产成本仅占到最后消费价格的百分之十几，　中间环节的费用和成本高得惊人。

运输对煤炭价格的影响也是举足轻重的，　运输成本是影响煤炭价格的主要组成

部分。　由于我国煤炭铁路运输距离远，　线路复杂，　而铁路运输不仅各个运行区

段价格不同，　而且费用构成非常复杂，　比如不同技术水平的线路收费不同，　不

同性质建设资金来源的铁路收费不同，　线路建设资金分摊方式不同等，　很难对

煤炭的铁路运输费用进行详尽描述。　以主要运输通道计算，　从山西、　陕西和内

蒙古西部地区运往东南沿海不同地区的运输成本可谓千差万别，　铁路运输费

用、　运杂费　（铁路建设基金等）、　税金和利润等费用的总和，　占到了最终用户煤

价的一半以上，　甚至高达　2/3；　可见能源传输的相关费用构成了能源价值的主要

部分。

石油、　天然气，　以及新能源和可再生能源同样面临着生产和传输问题，　能

源的生产成本和传输费用是能源成本的主要内容，　基本能够代表能源自身价值。

是决定能源价格的最基本和核心的因素。　此外，　近些年来，　能源的环境成本也

在通过各种税费逐渐地体现出来，　成为能源价值的一部分。

（二）　供求关系

供求关系是指在商品经济条件下，　商品供给和需求之间的相互联系、　相互

制约的关系，　它是生产和消费之间的关系在市场上的反映。　经济学原理告诉我

们，　价格随供求关系的变化而不断变化，　反过来价格同样会影响到供求关系的

变化。　如图　5-3　所示：

P　S

S′

P0

D′

D

D″

O

Q0　Q

图　5-3　供求关系原理图

-146-

第五章　能源价格

各种类型的能源作为商品，　其价格变化自然要受到各种供求关系的影响。

如国际石油价格一直随着供求关系的变化而变化，　一旦供应紧张，　国际石油价

格就相机而动，　随之上升。　一旦需求受阻，　国际油价往往会有所回落。　从2001

年到　2010　年能源价格与供求关系的变化基本能看出能源价格和供求的基本关

系。　如图　5-4　所示：

◆　生产量　（百万吨）　▲　消费量　（百万吨）　布伦特原油价格　（美元　/　桶）

图　5-4　2001~2010　年世界原油价格与供求量变化趋势

从图中可以看出，　2001~2010　年间，　世界原油价格随着原油供需量的变化

不断变化，　由于能源需求增长快于能源供给增长，　带动原油供给的不断增加。

各级能源组织和专家普遍认为，　受基本供求关系制约，　国际油价长期走高在所

难免，　供求关系是影响石油价格的主要因素。　如中国石油和化学工业联合会认

为，　目前影响国际原油市场的不确定因素主要是供求关系、　中东地区政局变化、

美元走势和国际游资炒作等。　国际能源署　（IEA）　2011　年曾预测，　未来　5　年的

石油需求增长预期是日需求量年均增幅为　1.2%，　即每年增长　110　万桶，　OECD

以外国家的石油需求增幅将较高。　预计到　2016　年，　全球石油日需求量达到

9500　万桶，　比　2010　年增加　670　万桶。　不过，　国际能源署还指出，　尽管未来　5

年的石油需求年均增幅会有所放缓，　但在　2013　年以前，　石油需求将保持强劲，

供应紧张问题仍将存在。

可见，　供求关系是影响能源价格的最基本因素，　其他因素往往通过影响能

源供求关系的变化而影响价格。

-147-

能源经济学

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二、　二级因素

（一）　国家政策

国家政策是影响能源价格的主要因素，　政府往往通过控制和调节能源价格

调节能源市场的供求关系，　以促进能源市场的健康平稳发展。　以我国煤炭价格

为例，　现阶段我国正处在煤炭管理体制改革阶段，　所以煤炭价格受国家政策的

影响非常大。　比如放开了电煤价格政策肯定会使得电煤价格产生波动。　又如降

低煤炭出口退税率政策肯定会影响到煤炭进出口的价格。　如国家为了通过加强

煤炭出口，　减轻国内煤炭市场相对过剩的压力，　制定了鼓励煤炭出口退税等优

惠政策。　在该系列政策的影响下，　煤炭价格的变动在所难免。

（二）　能源储运成本及其供需

能源储运成本是能源成本的主要构成部分，　能源储运能力会不断地变化将

影响到能源成本的变化，　进而影响到能源价格。　一般而言，　在能源储运能力强

的时期，　能源储运成本低，　在其他因素不变的情况下，　能源价格往往会有所降

低，　能源需求会有所增加，　而能源供给会有所降低；　反之，　在能源储运能力弱

的时期，　能源储运成本升高，　在其他因素不变的情况下，　能源价格往往会有所

上升，　能源供给会有所增加，　而需求降低；　可见，　能源储运成本作为能源价格

的主要构成部分将很大程度影响到能源价格，　随着储运价格的波动能源价格必

将同步波动。　如我国煤炭市场，　由于煤炭储运的压力较大，　煤炭市场价格中储

运成本占据了很大的比重，　而且随着运力紧张程度的上升，　煤炭价格也会不断

上升。

（三）　市场竞争

竞争主要是指能源供给方与能源需求方之间的竞争及其各自内部的竞争状

况。　能源行业虽然带有一定的自然垄断特征，　但不能完全排除竞争。　市场有效

竞争　（或可操作的竞争）　的结果将使得价格趋于合理化，　使得能源行业的利润

率趋向于社会平均利润率。　从供给方看表现为不同能源品种之间的竞争，　同一

能源品种生产企业之间的竞争，　如常规能源与新能源之间的市场竞争与相互替

代，　同是电力企业尚有水电与火电的区分。　从需求一侧看表现为不同需求群体

之间的竞争，　如电力企业用能与非能源企业用能之间的竞争，　工业用能与商业、

民用能之间的竞争等。

可见，　能源市场中无论是供给方和需求方，　还是供需双方内部，　不同性质

-148-

第五章　能源价格

和不同类型的企业之间都存在一定的竞争关系，　价格是竞争的产物，　众多能源

市场主体为了获取更高利润率而进行的竞争与博弈将对能源价格的波动带来有

利或不利的影响。

（四）　能源投资

能源投资是能源供给的基础，　从能源勘探到能源开采，　再到能源输送无不

需要能源投资的支持。　能源投资往往通过影响能源供给的变化影响能源价格。

如为了缓解日益严重的能源供应和环境压力，　目前各国进行大量的清洁能源和

可再生能源投资，　使得能源供需矛盾在一定程度上得以缓解，　进而调节了能源

价格，　为经济的平稳发展打下了基础。　如岩页气的投资和开发，　将大大增加能

源供给，　满足或缓解经济发展对能源的巨大需求，　在稳定能源价格方面发挥重

要的作用。　此外，　对能源勘探、　开发，　以及储运等各方面的投资都将通过影响

能源供给进而影响到能源价格。

（五）　地缘政治

地缘政治因素对能源价格产生着重要影响，　如中东等地恐怖主义活动频繁

发生及对能源生产设施的可能破坏引起了全球市场对能否保证正常的能源供给

的担忧，　从而有可能在国际市场能源价格中形成所谓的“恐怖溢价”，　并通过投

机活动进一步放大。　有分析认为，　目前世界市场每桶原油的价格中大约　10　美元

是对恐怖袭击的担忧等因素造成的“恐怖溢价”。　此外，　能源生产国的政治形势

是影响国际能源市场价格的另一重要因素。

（六）　其他因素

除了上述各因素之外，　所有影响能源成本和能源供需变化的因素都将对能

源价格产生影响。　如安全生产和环境补偿成本的增加将增加能源供给成本，　进

而影响到能源的供需平衡，　并通过影响能源供求关系影响能源价格。　又如第二、

三章分析的影响能源供需的因素都将通过影响能源供需对能源价格产生影响。

此外，　不同类型的能源价格存在一定的联动机制，　相互作用与影响；　又如上下

游产品价格将对能源价格产生重要影响。　上游产品价格降低，　能源生产成本会

随着降低，　能源价格一般也会降低，　但是对于能源而言，　主要是受其下游产品

的影响。　以煤炭价格为例，　主要耗煤行业特别是电力、　钢铁、　冶金、　化工等重

点耗煤行业的生产和需求状况是影响煤炭市场最重要的因素，　决定煤炭价格的

走势。　诸如汽车、　钢铁、　基础设施和能源建设等行业快速发展带动了煤炭需求，

进而拉动煤炭价格的上升。

综上所述，　能源价格受多种因素的影响，　它们往往通过影响能源成本和供

-149-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

求关系来影响能源价格。　能源价格波动必将对经济发展造成较大的影响，　因而

在能源管理体制改革和能源价格形成机制改革过程中，　关注这些因素的变化显

得至关重要。

三、　能源供需模型

众多的相关因素变动将对能源价格产生影响，　而这些因素往往通过影响能

源供求关系来影响能源价格，　如产业结构的升级与调整，　居民生活质量的改善

等生产、　生活因素会直接导致对能源需求的变化；　又如替代能源的出现，　在改

变能源供给结构的同时，　也会对能源的需求产生间接的影响；　而需求侧管理对

能源需求的影响更为直接，　由于能源利用过程中各种外部性日益凸显，　促使能

源开发企业增加资金提高能源使用效率，　减少对能源开发领域的直接投资，　促

使终端能源资源得以有效利用。　影响能源的供需变化，　进而影响能源价格。　因

此，　总结上述影响因素，　可以得出以下能源供需基本图示模型。　如图　5-5　所

示：

替代能源　投资　替代能源　投资

需

能

求

能源需求　能源价格　能源供给　源

侧

储

管

量

理

产业结构调整　开发成本

图　5-5　能源价格影响因素图示模型

由图可见，　能源价格变化受多种因素的影响，　这些因素通过影响供求关系

影响到能源价格。　需要说明的是图中只标识了部分因素，　其他诸多因素以内向

箭头表示。　同样，　对不同类型的能源也可以根据影响其价格变化的因素做出多

因素图示模型。　如图　5-6　所示是电力价格的多因素图示模型。

可见，　诸多因素影响能源价格，　任何一个因素的变化都将对能源价格产生

影响，　根据一般经济学研究方法，　在假设条件下，　如果这些因素能够以量化指

-150-

第五章　能源价格

标代替，　就可以设计出影响能源价格的多因素数理模型。

税收利率汇率　政府政策　燃料价格

能

经济　源

增长　储

宏观因素　电价　微观因素

量

速度

电能

需求

科技发展与管理水平　容量造价、　折旧率

图　5-6　电价格影响因素图示模型

第三节　能源定价模型的设计与选择

一、　多因素定价模型

能源价格受多种因素的影响，　这些因素都是通过影响能源的供需对能源价

格造成影响。　完全可以借鉴目前国内流行的多因素模型，　设计出能源定价的多

因素模型，　进一步丰富能源定价理论。

（一）　能源定价的单因素模型

借鉴金融学和其他领域的单因子模型，　假定能源价格的变化受单一因素的

影响。　单因素模型的基本思想就是认为因变量的变化只受一个自变量的影响，

此处我们假定能源供求关系是影响能源价格的唯一因素，　而且能源供需的平衡

程度可以通过能源供需总差额或一个失衡率指标来进行度量。　则可以设计出能

源定价的单因素模型如下：

Pi=f　（Es）d　=a+bEsd+εi　（5-18）

其中，　Pi　代表某种能源的价格；　a　代表能源价格中独立于市场的部分；　b　代

表该种能源价格对供求关系的敏感程度；　Esd　代表该能源供求失衡状况；　εi　代表

随机变量，　也叫残差，　用于测度　Pi　与平均价格之间的偏差。

-151-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

如果能够在一系列假设条件下，　通过历史经验数据，　求得　a、　b、　εi　等，　则

影响能源价格随着能源供求关系的变化而波动。　当然，　单因素模型的应用面临

诸多局限，　基本只是一种理论上的设想，　对于能源定价应该借助丰富的数学知

识进行多因素定价。

（二）　能源定价的多因素模型

很显然，　影响能源定价的因素不止一个，　这些因素的变动会引起能源价格

的波动。　如果把上述单因素模型中的能源供求因素分解成能源供给和能源需求

两个因素，　则单因素模型可以变为双因素模型。　公式如下：

Pi=f　（D，　S）　=a+bDi+cSi+εi　（5-19）

其中，　Pi　代表某种能源的价格；　a　代表能源价格中独立于市场的部分；　b　代

表该种能源价格对能源需求的敏感程度；　c　代表该种能源价格对能源供给的敏

感程度；　Di　代表该能源需求状况；　Si　代表能源供给；　εi　代表随机变量，　也叫残

差，　用于测度　Pi　与平均价格之间的偏差。

同样道理，　如果把影响能源供需的经济增长、　社会发展、　资源禀赋、　能源

投资、　能源技术等多种因素具体化，　则影响能源价格的多种因素都可以纳入模

型，　公式　5-19　双因素模型将变为多因素模型。　假定多种因素可以用　Fi　来表示，

则能源定价的多因素模型变为：

Pi=f　（F1，　F2，　F3，　…，　F）n　=a+b1F1+b2F2+…+bnFn+εi　（5-20）

其中，　bi　代表该种能源价格对对应因素的敏感程度；　Fi　代表各种影响能源

价格的因素。

上述模型只是多因素模型理论上的基本形式，　或者说表达了多因素模型的

基本思想。　在多因素模型的具体应用中，　一般要求各因素　Fi　之间不存在相关关

系，　即各因素之间的协方差为零。　处理因素之间的相关性等问题需要借助主成

分分析法、　相关性分析、　多重共线性分析和检验方法等进行分析研究，　不同类

型和性质的能源定价可能要采用不同的分析方法，　但是，　无论哪种分析方法，

都需要借助　spss　和　Eviews　等常用的多因素分析软件对大量的数据进行处理。

（三）　多因素指数模型

在多种多因素模型中，　多因素指数法是一种常见方法。　多因素指数分析法

是指影响某个总量指标的因素是三个或三个以上的因素分析法。　多因素指数分

析的原理与两因素指数分析法的原理相同，　是两因素分析法的推广。

多因素指数分析法的基本步骤是：

第一步，　分析确定要研究的总量指标及影响总量指标的多个因素，　并确定

-152-

第五章　能源价格

多个因素之间的逻辑关系。

第二步，　将总量指标表示为多个因素指标的连乘积，　并对多个因素指标按

照逻辑关系排序，　把数量因素排在前面，　质量因素排在后面。

第三步，　建立指数体系。　即总量指标指数等于各个因素指标指数的连乘积，

在计算某个因素的指数时，　要把其他因素的变动固定下来。　其同度量因素的选

取原则是：　排在前面的因素都固定在报告期，　排在后面的因素都固定在基期。

第四步，　根据统计资料，　分别从相对数和绝对值上逐个分析每个因素的变

动对总量指标变动的影响方向、　程度和绝对值。

设　E　为某个总量指标，　影响它的因素有　a、　b、　c、　d，　从逻辑关系上有

E=a×b×c×d，　则四个因素的指数体系为：

相对数：

∑a　b　c　d　∑a　b　c　d　∑a　b　c　d　∑a　b　c　d　∑a　b　c　d

1　1　1　1　=　1　0　0　0　×　1　1　0　0　×　1　1　1　0　×　1　1　1　1

∑a0　b0　c0　d0　∑a0　b0　c0　d0　∑a1　b0　c0　d0　∑a1　b1　c0　d0　∑a1　b1　c1　d0

（5-21）

绝对数：

∑a1　b1　c1　d1　-∑a0　b0　c0　d0　＝　（∑a1　b0　c0　d0　-∑a0　b0　c0　d0）　+　（∑a1　b1　c0　d0　-∑a1　b0　c0

d0）　+　（∑a1　b1　c1　d0　-∑a1　b1　c0　d0）　+　（∑a1　b1　c1　d1　-∑a1　b1　c1　d0）　（5-22）

其中：

∑a　b　c　d

（1）　1　1　1　1　为总量指标指数，　表明总量指标变动的相对程度；

∑a0　b0　c0　d0

∑a1　b1　c1　d1　-∑a0　b0　c0　d0　，　表明总量指标变动的绝对程度。

∑a　b　c　d

（2）　1　0　0　0　表明因素　a　对总量指标变动的影响方向。

∑a0　b0　c0　d0

∑a1　b0　c0　d0　-∑a0　b0　c0　d0　表明因素　a　对总量指标变动的影响程度。

∑a　b　c　d

（3）　1　1　0　0　表明因素　b　对总量指标变动的影响方向。

∑a1　b0　c0　d0

∑a1　b1　c0　d0　-∑a1　b0　c0　d0　表明因素　b　对总量指标变动的影响程度。

∑a　b　c　d

（4）　1　1　1　0　表明因素　c　对总量指标变动的影响方向。

∑a1　b1　c0　d0

∑a1　b1　c1　d0　-∑a1　b1　c0　d0　表明因素　c　对总量指标变动的影响程度。

-153-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

∑a　b　c　d

（5）　1　1　1　1　表明因素　d　对总量指标变动的影响方向。

∑a1　b1　c1　d0

∑a1　b1　c1　d1　-∑a1　b1　c1　d0　表明因素　d　对总量指标变动的影响程度。

如果把上述公式中的总量指标确定为能源价格，　a、　b、　c、　d　四大因素确定

为影响能源价格的因素，　通过一定的数理方法完全可以得出能源定价的多因素

指数模型。

以上仅是能源多因素定价模型的基本思想和方法。　此处只做理论分析，　不

做实证研究。　希望能够起到抛砖引玉的效果，　使得后续研究能够通过实证丰富

能源定价的多因素模型。　由于本章第一节已经探讨了多种能源定价方法，　所以

此处仅就多因素分析法的设计思路进行简单介绍，　下面主要是根据能源的类型

对能源定价方法进行选择。　一般而言，　根据能源是否具有可耗竭性可以做出不

同的选择。

二、　可耗竭能源定价模型

考虑到煤炭、　石油、　天然气等可耗竭能源的特点，　在众多的定价方法中，

边际机会成本模型最适用于可耗竭能源的定价。　在完全竞争市场中，　能源资源

价格等于其边际机会成本　（Marginal　Opportunity　Cost，　MOC）。　可耗竭的能源资

源的边际机会成本包括四部分：

（1）　边际生产成本　（MPC）：　指资源勘探和生产过程中每增加一单位产品所

消耗的各种生产要素的成本。

（2）　边际使用者成本　（MUC）：　即可耗竭能源由于当期使用而给未来使用者

造成的净利益损失，　这部分成本可看作是能源资源的原始价值，　可视为能源企

业获得能源开发权的全部支出。

（3）　边际外部成本　（MEC），　指能源开发过程中引起的对生态环境系统的损

害以及对他人造成的不利影响。

（4）　能源资源耗竭后的市场退出成本　（ME′C），　是基于能源行业资本密集

度高、　资产专用性强等特点考虑，　指能源企业调整、　关闭导致的资本沉淀、　人

员重新安置等市场退出成本。

即可耗竭的能源资源的边际机会成本：

MOC=MPC+MUC+MEC+ME′C　（5-23）

-154-

第五章　能源价格

根据前文所述，　MOC　将资源与环境结合起来，　从经济学的角度来度量使用

资源所付出的全部代价，　它弥补了传统的资源经济学中忽视资源使用所付出的

环境代价以及后代人或者受害者利益的缺陷，　可以说是一个新突破。　在理论上

应是使用者为资源消耗行为所付出的价格　P，　即　P=MOC。　而当　P　<　MOC　时会刺

激资源过度使用，　P>MOC　时会抑制正常的消费。

三、　可再生能源定价模型

如果说边际机会成本模型最适用于可耗竭能源资源的定价，　那么对于风能、

水能等可再生能源，　考虑到经济学的基本原理，　成本加成定价法是可再生能源

定价最合理的方法。

采取成本加成定价，　即以平均成本　（AC）　为基础，　追加一个按加成率(s）

计算的利润确定价格。　成本加成定价法的基本表达为:

Pi=ACi+AC·i　Si　（5-24）

其中，　Pi　代表某种能源的价格；　ACi　代表该种能源的平均成本，　Si　代表加成

率，　即该能源销售中单位成本的附加利润。

如果按销售利润率　（d）　定价的方法　（d＜1），　则有：

Pi-ACi

di=　（5-25）

Pi

由公式　5-24　可推出：

ACi　di

Pi=　=ACi×　（1+　）　（5-26）

1-di　1-di

即能源的价格决定于能源的成本和利润率。　该方法的特点是逻辑关系清晰、

应用简便，　而且价格通过线性关系直接反映成本变化。　此定价方法受到众多企

业和政府有关管理部门的认同。　进一步可以利用西方经济学原理对能源企业的

利润最大化进行管理。

即能源企业利润可以表述为：

π=TR-TC　（5-27）

则当利润达到最大化的时候，　能源价格　P　可表述为：

1

P　=MC　×　（1+　）　（5-28）

i　i　ε　-1

综上所述，　能源定价方法非常多，　也可以根据不同的能源类型选择不同的

能源定价方法。　但是不同地区、　不同的市场类型、　不同的能源形势，　不同的国

-155-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

家政策等因素对能源定价造成各种各样的影响，　如鉴于能源资源的战略性，　国

家的能源控制和垄断将使得某地区能源价格完全扭曲，　不能再利用市场定价方

法。　因此，　无论采用何种能源定价方法，　都必须根据客观形势，　考虑多种因素

对能源价格的影响，　多因素定价法将是未来能源定价的一个发展方向。

第四节　能源价格对市场配置的调节

能源价格的形成受多种因素的影响，　而能源价格的变化将通过影响能源供

需对经济发展等诸多方面产生影响。　本节将在研究能源价格波动特征的基础上，

重点研究能源价格对市场的调节作用。

一、　能源价格波动的特征

由于能源的重要性和特殊性，　以及能源金融化趋势使得能源价格，　尤其是

石油、　电力等能源产品价格与一般实物产品价格有很大不同，　价格波动剧烈频

繁，　表现出金融时间序列的很多特点，　如波动聚积、　记忆性等特点，　而较少表

现为完全无记忆的随机游走序列。　如国际石油价格由于其特有的现货与期货相

连的定价方式，　使得石油价格同时具有金融和期货市场的时间序列特点。

在能源市场上，　参与市场交易的各方主体，　往往根据获取的市场信息，　并

结合对未来市场的预期和判断，　指导它们的实际交易行为。　这些实际交易行为

将对最终价格的形成产生一定的影响，　并反映在最终形成的价格中。　能源市场

中参与市场交易的主体大致包括：　生产方、　需求方和由于能源金融化发展而加

入进来的投机方。　由于信息不完全和信息获取是有成本的，　各方只能根据自己

所获取的信息，　决定自己的交易策略。　各方交易策略的实施，　通过影响能源现

期货的供求，　进而影响能源价格。　因此，　通过分析能源价格波动特征，　可以大

致了解各交易主体的交易行为特征，　以及对价格形成的影响。

理论分析和实证研究表明，　能源价格波动的基本特征如下：　价格的短期波

动主要是由投机者的行为支配，　而中长期价格行为是由消费者　（需求方）　和生

产者　（供给方）　行为控制的。　因此，　对能源供需状况的分析研究依然是掌握能

源价格波动特征的基础。

-156-

第五章　能源价格

二、　能源价格对市场的调节作用

能源价格特殊的地方主要表现在影响能源价格的因素较一般商品复杂得多，

加之能源金融化发展趋势，　导致能源价格波动甚至出现混沌等复杂动力学特

征。　譹訛　但无论其变化多么复杂，　能源价格作为市场最主要的调节机制，　其价格

变动仍然是实现能源资源优化配置最主要的市场调节者。　从长期来看，　能源价

格和能源供需之间互动影响是能源价格对市场调节的直接体现和反映。　能源价

格直接影响到能源市场的均衡，　能源市场均衡可分为单一能源品种的局部市场

均衡和多能源市场品种的一般市场均衡。

（一）　能源市场的局部均衡

马歇尔　（1920　年）　创立的局部均衡理论，　把单一商品的市场看成是总体经

济的一个很小部分。　相对于总体经济来讲，　单一商品市场的小规模特点给我们

分析市场均衡问题带来了两个方便之处。　首先，　我们可以认为消费者在单一商

品上的支出仅占他　（她）　全部支出的一个很小比例，　一元钱的收入中仅拿出很

少一点来购买这种商品，　因此收入效应很小，　可以忽略。　也就是说，　消费者收

入的变动对单一商品的需求量影响甚微，　近乎没有影响，　因而可以视作无影响。

其次，　所研究的商品市场的小规模也使得该种商品的价格变化对其他商品几乎

没有什么替代效应，　因而可以认为其他商品的价格不受所考虑的这种商品价格

的影响。　即局部均衡是指在假定其他市场条件不变的情况下，　孤立地考察单个

市场或部分市场的供求与价格之间的关系或均衡状态，　而不考虑它们之间的相

互联系和影响。　例如，　在考察石油市场时，　假定石油市场价格由石油市场供需

决定，　而不考虑煤炭、　天然气等其他能源品种市场供求和价格变化的影响。

当某种能源品种　（或某个局部能源市场）　的供给与需求在量上相等时，　该

能源品种市场　（或该局部能源市场）　便达到了均衡状态。　因为能源市场是由多

种能源品种构成，　且各能源品种之间存在着相互替代性，　所以，　单一能源品种

市场的均衡是短暂的、　不稳定的，　一旦与其相关市场发生变化，　均衡就有可能

被破坏。　下面以国际原油市场为例，　分析国际原油市场均衡的形成。　譺訛

①　魏一鸣等.　能源经济学[M].　北京：　科学出版社，　2011：　116.

譺訛　范瑛，　焦建玲.　石油价格：　理论与实证[M].　北京：　科学出版社，　2008.

-157-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

传统经济学商品价格的形成是当该商品的供给等于需求时，　市场达到均衡，

由此供给　（或需求）　量所决定的价格就是该商品的均衡价格。　在封闭的市场，

且不存在库存的条件下，　商品的供给量为产量，　需求量为消费量。　但是因为石

油市场受战争、　意外事件的影响较大，　战争和意外事件可能造成石油供应中断，

由此对全世界经济生产产生较大的影响；　所以现在很多国家都建立了相应的石

油储备。　因为库存的存在，　当年的消费量就不等于当年的需求量，　当以往的一

部分储备转化为供给时，　当年的石油产量也不等于当年的供给量；　所以原油市

场均衡，　不能直接利用产量等于消费量关系式进行分析。　如果将国际原油市场

看作一个虚拟的商品市场，　该市场的流入就是国际原油出口国的总出口，　流出

就是国际原油进口国的总进口。　从这个角度来说，　可将从国际市场的流出　（进

口）　视为需求　（包括当年的消费和储备），　将流进　（出口）　视为供给，　国际原油

市场出清，　意味着进口等于出口，　此时国际原油市场达到均衡，　由此确定了均

衡的国际原油价格。　在供给与需求函数变量的选择上，　需求　（进口）　设定为国

际原油价格、　世界经济活动水平　（实际　GDP）　和　OECD　国家石油储备量的函

数；　供给　（出口）　方程的因变量为国际原油价格，　设国际原油价格为原油出口

量、　OPEC　上期原油产量的函数。　根据上述分析，　构建原油需求和供给计量经

济模型如下：

（1）　原油需求函数：　In　IM=alnPC+BlnG+ClnSD+d　（5-29）

其中，　IM　为国际原油进口量；　PC　为国际原油价格；　G　为世界实际的GDP；

SO　为　OECD　国家的石油储备量；　a、　b、　c　分别为国际原油需求关于原油价格、

世界实际的　GDP　和　OECD　国家的石油储备的弹性；　d　为常数项。

根据市场价格机制，　原油价格上升，　需求减少即进口量与原油价格呈反向

关系；　当世界经济处于上升期，　各部门扩大生产，　从而增加对原油的需求，　各

进口国增加原油进口，　即进口量与世界经济活动水平　（实际　GDP）　呈正向变动

关系；　同样　OECD　国家增加石油储备需增加原油进口，　而减少石油储备，　意味

着动用一定量的石油储备满足国内需求，　这会导致石油进口量的减少，　因此

OECD　国家石油储备量与国际原油进口量也呈正向变动关系。　即根据理论分析

和弹性意义，　初步判断：　a0，　c>0。

（2）　原油供给函数：

lnPC=αlnEX+βlnQO　（-1）　+γ　（5-30）

其中，　EX　为国际原油出口量；　QO　（-1）　为　OPEC　上期原油产量；　α、　β　为

国际原油价格关于原油供给和　OPEC　原油产量的弹性系数；　γ　为常数项。

-158-

第五章　能源价格

对供给方程而言，　国际原油出口量越多，　表明国际原油市场供给量越多；

供给增加，　油价走低；　反之，　国际原油出口量减少，　表明供给减少，　油价走高，

因此，　国际原油价格与国际原油出口量呈反向变动关系；　由于　OPEC　在国际石

油市场上的地位，　OPEC　的产量政策通常作为油价变化的一个指标，　增加产量

会使油价下跌，　减少产量会使油价上升，　另外假设市场信息不完全，　市场对

OECD　的产量变化有一个滞后期，　从而　OPEC　上期原油产量与国际原油当期价

格之间存在反向变动关系。　即从理论上分析，　初步判断：　α、　β<0。

（3）　市场均衡：

IM=EX　（5-31）

即国际原油市场总出口量等于总进口量，　国际原油市场出清，　供需达到平

衡，　由此确定的价格即为原油市场均衡时的价格，　还可以进一步利用模型分析

各因素　（自变量）　变化对均衡价格和均衡数量的影响。

上述分析只是对问题的一种简单化处理，　实际问题要复杂得多，　诸如国际

石油市场的结构、　OPEC　的石油生产行为、　OECD　石油储备的使用机制等可能都

会对实际的均衡产生一定的影响。　如　OPEC　通过对成员国产量实行配额方式管

理，　进而对　OPEC　总产量加以限制的产量政策，　会对国际石油市场的均衡产生

一定影响，　如图　5-7　所示：

P　S2

S1

P2

E2

A

P1　E1

D

Q　Q　Q

O　2　1

图　5-7　OPEC　限产政策对原油市场均衡的影响

首先，　供求定理表示在其他条件不变的情况下，　需求变动分别引起均衡价

格和均衡数量的同方向变动；　供给变动分别引起均衡价格的反方向变动和均衡

数量的同方向变动。

其次，　石油输出国组织采取配额制方式，　在成员国之间分配产量，　限制国

-159-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

际石油市场的总产量，　因为它们清楚，　在石油需求既定的情况下，　控制产量就

可以达到控制均衡价格的目的，　如果他们认为均衡价格偏低，　就会减产，　削减

各成员国份额，　使均衡价格回升；　如图　5-7，　S1　供给曲线向　S2　供给曲线移动，

均衡点　E1　向　E2　移动，　致使原油价格由　P1　升至　P2；　反之，　如果它们觉得市场均

衡价格偏高，　这样不利于　OPEC　成员国长期利益，　它们就会要求成员国增产，

促使原油价格降低。

最后，　由于石油为各国的重要能源，　其需求价格弹性较小，　需求量的下降

幅度会小于价格的上涨幅度，　使得价格上升所造成的销售收入的增加量必定大

于需求量减少所带来的销售收入的减少量，　石油输出国总收益增加。　如图5-7

所示，　价格上升后，　需求量由　Q1　减至　Q2，　但　Q2AE1Q1　小于　P1AE2P2，　即　OPEC

总收益增加。

因此，　石油输出国组织通过限制石油产量，　影响和控制石油市场均衡价格

和均衡数量，　达到保证各成员国石油输出收入的目的。

同样道理，　在一定条件下，　其他不同品种的能源也可以达到能源价格和能

源供需的局部均衡，　但是同样要受多种因素的制约和影响。

（二）　能源市场的一般均衡

关于市场均衡分析比较经典与常用的是瓦尔拉斯的一般均衡分析方法。　瓦

尔拉斯在　1874　年出版的　《政治经学概论》　一书中，　提出一般均衡理论模型，　该

理论模型涵盖了整个经济体系中所有的商品及生产要素，　并以各个市场同时达

到均衡为目标，　故称之为一般均衡理论。　瓦尔拉斯的一般均衡理论只是理论模

型，　利用该模型对实际问题做具体明确的定量分析比较困难，　因此，　后继的研

究者在瓦尔拉斯一般均衡模型的基础上发展出一系列均衡分析的定量分析工具。

如投入产出模型、　瓦尔拉与帕累托一般均衡数学模型等，　其中最流行的是可计

算的一般均衡　（Computable　General　Equilibrium，　CGE）　模型，　世界上第一个

CGE　模型应是约翰森　（Johansen）　1960　年提出的。　在此之后，　CGE　模型的发展

似乎出现了一段时间的中断，　直到　70　年代都没有显著进步。　在　70　年代，　有两

个因素引起了人们对　CGE　模型的兴趣。　一是世界经济面对诸如能源价格或国际

货币系统的突变、　实际工资率的迅速提高等较大的冲击；　二是促使近　20　年来

CGE　模型的应用不断扩大的因素是其细化处理的能力日益提高。　作为政策分析

的有力工具，　CGE　模型经过　40~50　年的发展，　已在世界上得到了广泛的应用，

并逐渐发展成为应用经济学的一个分支。　基于能源　CGE　模型的能源—经济—环

境分析将在本书别的章节进行详细研究。　本节对能源市场的分析主要从供需平

-160-

第五章　能源价格

衡的角度进行。

多种能源品种市场的均衡分析是就所有能源品种市场的供求和价格之间的

关系，　以及同时均衡问题进行的一种分析。　均衡假设各种商品的价格和供求是

相互影响的，　一种能源市场的均衡只有在其他所有能源品种市场都达到均衡的

情况下才可能实现。　例如，　国际市场达到均衡时，　如果煤炭市场未达到均衡，

假设供不应求，　煤炭价格上涨，　此时石油相对于煤炭来说比较便宜，　由于石油

和煤炭的互补性，　必然有一部分煤炭需求转化为石油需求，　打破石油市场的均

衡。　所以，　由于能源品种之间的互补性，　只有当所有能源品种都达到均衡，　且

没有其他因素变化时，　各能源品种数量和价格才能达到一种稳定状态。

多种能源品种的一般均衡分析，　是指各单一能源品种市场同时达到均衡，

满足一般均衡的前提条件包括：　一是能源经济系统中只存在唯一的信号，　即能

源价格。　经济行为人都是唯一地根据能源价格信号做出自己的行为选择；　二是

每个经济行为人都能及时准确地获取完全信息；　三是从非均衡状态到均衡状态

的调整在瞬间完成。　即分析过程不涉及均衡状态的变化过程和达到均衡状态所

需要的时间，　简言之，　采用静态均衡分析方法。

假设某一能源市场由煤炭、　石油、　天然气和电力　（水电　+　核电）　四种一次

能源市场组成。　各能源品种的供给量既受自身价格的影响，　同时还受其余三种

能源价格的影响，　以及受到价格之外其他变量的影响，　公式如下：

Si＝f　（Pi，　Pj，　X）i　（5-32）

其中，　Si　表示第　i　种能源的市场供给；　Pi　表示第　i　种能源的价格；　Pj　表示第

j　种能源的价格，　j≠i，　i，　j=　煤炭、　石油、　天然气和电力　（水电　+　核电），　Xi　为

除价格外的其他变量或一组变量构成的向量，　如对煤炭来说，　可以考虑：　煤炭

生产要素的价格、　煤炭生产技术、　政府对煤炭供给的相关政策等。　同样地，　设

各能源品种的市场需求函数为：

Di＝g　（Pi，　Pj，　Y）i　（5-33）

其中，　Di　表示第　i　种能源的市场需求；　Pi　表示第　i　种能源的价格；　Pj　表示

第　j　种能源的价格，　j≠i，　i，　j=　煤炭、　石油、　天然气和电力　（水电　+　核电），　Yi

为除价格外的其他变量或一组变量构成的向量，　比如对煤炭来说，　可以考虑：

煤炭利用技术、　煤炭互补品的价格，　以及政府对煤炭供给的相关政策等因素的

影响。

只有当市场供需平衡，　即满足：　Si=Di，　i=　煤炭、　石油、　天然气和电力　（水

电　+　核电）　时，　这四种能源品种构成的多能源品种市场才达到均衡，　由此确定

-161-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

的各能源品种价格为均衡价格，　各能源品种供需量为均衡数量。　只要影响这四

种能源市场供需的任何一个因素发生变化，　整个市场的均衡就会被破坏，　此时，

市场参与主体将根据各能源品种变化了的价格信号，　对自己的市场行为做出调

整，　使得所有能源品种重新达到供需平衡。　市场迅速从原均衡状态进入一种新

的均衡状态。

此时，　市场均衡模型是由四种能源的供给函数、　需求函数和平衡函数十二

个公式构成，　如果在上述理论分析中引入时间因素，　静态分析就会变成动态分

析，　模型将会变得更加复杂。　由此可见，　借助西方经济学原理和数理方法可以

对能源价格和能源供求的调节及其互动关系进行全面的分析研究，　为能源市场

管理奠定一定的理论基础。

三、　能源价格与一般价格水平

能源价格一方面作为能源市场的调节机制，　发挥能源资源配置的作用；　另

一方面，　能源作为一种基本生产要素，　能源价格的变动意味着企业原材料成本

的变动，　尤其是当能源价格大幅上涨时，　追逐利润最大化的企业就会尽可能将

产品成本上涨的压力通过产品价格或其他方式向下游使用者转移，　如果这种转

移比较顺畅，　最终将发生大面积产品价格上涨的现象，　即一般价格水平的上涨。

（一）　能源价格波动的传导

能源在经济生活中往往以一种原材料或是一种生产要素的形式投入到生产

中，　并扮演着重要的角色，　经济中的所有产品的生产都离不开能源这个要素。

微观经济活动认为价格是市场最重要的信号机制，　同样地，　能源价格的波动对

经济体系的诸多方面具有很大的影响。

根据价格学原理，　市场经济条件下各种商品价格的有机联系构成统一的价

格体系，　表现出价格链条的系列衔接性。　在价格链条上任何一个环节商品价格

的变动，　都会通过成本推动或需求拉动向其他环节传导，　这是价格运行的一般

规律。　能源作为一种生产要素，　处于价格链的最前端，　因此，　其对其他产品价

格水平的影响，　主要是通过成本推动形式进行传导的。

能源价格上涨首先会对耗能密集型原材料行业产生影响。　例如油价上涨会

使得钢铁行业的运输成本增加；　钢铁企业的生产离不开电力，　平均而言，　我国

钢铁企业吨钢耗电在　450　千瓦时左右，　因此电价上涨将导致钢铁企业的生产成

本增加，　这些耗能密集型产品将被作为原材料广泛地投入到下游产品的生产中，

-162-

第五章　能源价格

例如汽车工业是钢材消耗的主要行业之一，　在汽车生产过程中，　钢铁消耗占原

材料消耗的　60%~70%。　最后，　交通工具成本的上涨将使运输成本面临上涨压

力，　进而使购买运输服务的消费者面临涨价的压力。　能源价格上涨通过产业链

逐级传递，　并最终到达消费者领域，　影响一般价格水平。

（二）　能源价格上涨对一般价格水平的影响

能源价格上涨最直接的影响是推高产品生产成本，　产生成本推动型的通货

膨胀。　能源价格波动通过产业链以投入成本变化的方式影响与其直接相连的部

门。　这些部门又根据自己投入成本的变化以不同的形式影响与其相关联的部门，

各部门投入成本的变化必然影响这些部门最终产品的价格，　进而影响总体价格

水平。　如原油价格上升，　石油炼制部门原材料将大幅上涨；　炼制部门投入成本

的上升，　使其利润减少，　对利润最大化的追求，　迫使其尽可能将投入成本的上

升以各种方式转嫁给其下游化工部门或终端消费部门，　下游部门将以相同的方

式进一步转嫁，　最终传导到消费领域，　推动物价总水平的上升。

研究能源价格波动对通货膨胀影响使用的方法主要是时间序列中的自回归

（VAR）　模型和向量误差修正模型　（VECM）　方法。　与利用时间序列的方法相

比，　利用投入产出法研究能源价格与通货膨胀之间的关系不需要较长的历史数

据，　只要一张详细的投入产出表，　数据比较容易获得；　其次利用时间序列方法

需要各研究变量是协整的，　这个条件不是任意变量组都能满足的；　最后利用投

入产出表法可以考虑不同情境下能源价格与通货膨胀率之间的关系，　模拟不同

情境下通货膨胀的变化轨迹，　这是时间序列法和　CGT　模型不容易实现的。　以我

国　1997　年投入产出表为基础数据，　设定五种情景，　运用迭代方法经十次迭代，

可以看到在不同情景模式下，　能源价格上涨对各部门价格和一般价格水平的影

响。　具体如表　5-1　和表　5-2　所示：

表　5-1　情景设定描述

情景　特征描述

情景　1　以涨价的形式将成本上涨的压力全部向外转移

情景　2　以压缩利润空间的方式吸收成本上涨的压力

情景　3　同时运用涨价和压缩利润空间的方式消化成本上涨的压力

以涨价的形式将成本上涨的压力全部向外转移的同时，　工资按上次总价格水平

情景　4

上涨幅度调整

情景　5　同时运用涨价、　压缩利润空间和减少税收的方式吸收成本上涨的压力

-163-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

表　5-2　各情景十次迭代后的投入成本

石油　煤炭　天然气　石油　交通　其他　非物质　一般价

情景　化工　农业　建筑

开采　采选　开采　加工　运输　工业　生产部门　格水平

情景　1　118.6　130.12　136.75　152.66　152.08　121.60　145.16　146.28　140.56　130.97　156.63

情景　2　99.92　99.98　99.94　109.21　100.16　100.00　99.77　99.99　100.00　99.98　100.02

情景　3　100.1　100.28　100.37　102.91　100.57　100.25　100.56　100.61　100.36　100.28　101.62

情景　4　147.5　144.90　159.65　182.86　170.10　129.53　169.73　160.34　156.96　146.61　172.25

情景　5　100.1　100.33　100.47　102.74　100.62　100.27　100.73　100.60　100.40　100.32　101.67

注：　情景　2　只迭代一次。

根据上述结果可知情景　2　的结果最好，　一次迭代后基本完全吸收了油价波

动所产生的影响，　达到了新的均衡，　且对一般价格水平没有产生影响。　情景　3

和情景　5　的结果也是可以接受的，　经过十次迭代后的累积效应：　一般价格水平

上升了约　1.6　个百分点，　各部门的投入成本上涨幅度都比较小，　只有石油加工

部门的涨幅略高，　其余部门的投入成本上涨幅度都没有超过　1　个百分点。　情景

1　和情景　4　是我们应该力求避免的，　这种毫无限制的原材料和劳动投入成本的

转嫁会引起各部门投入成本的大幅上涨，　引起奔腾式的价格水平上涨，　引起恶

性通货膨胀，　将对经济生产和人民生活造成极为严重的不利影响。　譹訛

需要说明的是，　上述模拟分析一个重要的假设前提是：　价格传导机制是完

全畅通的，　实际情况可能不完全相同，　如我国对成品油价格实行政府管制，　这

就将原油经成品油的传导机制人为地掐断了，　即使不实行政府管制，　市场也不

是完全通畅的。　如有些产品需求价格弹性较大，　一旦涨价，　产品需求量将大幅

减少，　这就大大地限制了企业向外转移成本上涨压力的能力。　所以实际中能源

价格对一般价格水平的影响要小于上述分析结果。

四、　能源价格对相关部门生产的影响

根据前文分析，　通过产业链的价格传递机制，　能源价格波动除影响本行业

①　魏一鸣等.　能源经济学　[M]　.　北京：　科学出版社，　2011：　120.

-164-

第五章　能源价格

的利润走向外，　还对其他相关行业产生重要影响，　其影响大小受各工业行业的

主要原材料在产业链上距离能源的远近、　相互间的关联性等制约，　影响程度上

存在差异。　较其他能源品种而言，　石油价格波动相对剧烈频繁，　所以下面主要

分析石油价格波动对我国相关部门的影响。　此处主要分析上游的原油开采行业、

中游炼油和石化行业，　以及下游的农业、　交通运输业和汽车行业。

（一）　石油开采业

石油开采行业是国际油价上涨最直接的受益者。　石油开采企业是原油的主

要供给方，　石油价格上涨，　在其他条件不变的情况下，　该类企业利润率将随之

上升。　因为　1998　年后，　我国原油价格与国际原油价格实现逐步接轨，　国际国内

油价实现了联动，　因此当国际油价上涨时，　油价上涨使石油开采类企业在生产

经营过程中处于较为主动的地位，　行业盈利能力及资金收益达到历史最高水平。

如　2011　年　1~12　月，　石油和天然气开采业销售收入总额达到　12466.493　亿元，

同比增长　29.19%；　石油和天然气开采业利润总额达到　4044.293　亿元，　同比增长

44.79%。　2012　年上半年，　我国石油和天然气开采业规模以上企业实现产值

6760.3　亿元，　同比增长　12.3%。

但是石油价格的频繁剧烈波动给石油开采行业带来较大的运营风险，　而且

我国目前大陆多数油田已经进入开发中后期，　产量下降，　成本增加，　油田产量

递减和生产成本上升是很难逆转的趋势，　随着国际油价的波动起伏，　石油开采

行业中长期存在一定的风险。

（二）　炼油行业

原油成本通常占炼油企业主营业务成本的　80%以上，　该行业消耗了原油消

费总量的　72%左右，　原油价格上涨，　将直接增加炼油企业的成本；　而且根据目

前我国石油定价机制，　成品油价格涨幅滞后并小于原油价格涨幅，　因此石油加

工及炼焦业的利润空间应该明显缩小，　近几年原油价格大幅上涨，　我国许多炼

油企业处于亏损状态。

但是我国石油行业主要由少数几家企业垄断经营，　他们大都是上下游一体化

经营企业，　企业内部上下游之间结算价格通常低于市场原油价格。　另外，　近几年

政府根据国际成品油价格上涨幅度对国内成品油价格进行过几次上调，　因此，　炼

油企业利润虽然受到一定的影响，　但作为上下游一体化的石油企业利润却处于历

史高位。　而对于那些单纯经营炼油业务而并非上下游一体化的公司，　影响较大。

（三）　石油化工行业

虽然国际原油价格上涨对石化行业成本影响较大，　但由于石化行业产品的

-165-

能源经济学

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特性决定了石化行业主要是受经济形势的影响，　而不是国际原油价格的影响。

如金融危机前几年，　虽然国际原油价格大幅波动和上涨，　但由于世界经济形势

较好，　对石化产品需求旺盛，　使得石化产业很容易将来自原油价格上涨的压力

较为“顺畅”　转嫁出去，　事实也证明，　2005~2008　年石化类产品的价格一直处

于高位。　如　2006　年聚丙烯平均价格与上年相比就上涨了　11.25%，　其他如聚乙

烯、　聚氯乙烯等石油化工产品价格都有较大幅度的上升。

（四）　农业

石油价格的上涨给农业带来较大的负面影响，　加重了农业生产和农民生活

负担。　石油价格上涨导致了农用生产资料，　如化肥、　农药、　塑料薄膜等涨价，

增加灌溉、　耕田、　运输等农机具用油的成本。　尽管政府为减轻油价上涨对农业

的影响，　采取了一系列措施控制农资涨价，　延缓或小幅调高柴油价格，　但这些

行政手段执行、　监督都比较困难，　实施效果不是很好，　将来政府应更多地借助

经济手段进行调控，　世界不少国家政府通过对农用柴油实行减税或补贴的方式，

降低农机作业成本，　减轻农民使用农业机械的负担。

（五）　交通运输业

交通运输业是耗能大户，　其能源消费量仅次于工业。　油价上涨对航空、　铁

路、　公路、　水路运输影响程度不一。　影响最大的应该是公路和航空，　铁路和水

路影响较小。　航空燃料油消费占我国民航运营总成本的　20%左右，　是民航运输

成本中最大的一块。　航油的涨价明显加大民航运输成本，　而目前各航空公司竞

争异常激烈，　航油价格上升的成本很难转嫁出去；　公路运输因为进入门槛低，

竞争最为激烈，　因此其燃油成本更是难以转嫁，　因此公路运输往往以超载、　利

润吸收方式化解能源价格风险，　油价冲击最为严重；　城市公交和出租行业的票

价由政府确定，　因此大部分影响自行消化，　所以受油价冲击也较大；　铁路和水

路运输由于进入门槛高，　且具有规模效益，　竞争没有公路和航空运输激烈，　使

得铁路和水路运输受油价波动冲击较小。

虽然交通运输业受油价上涨冲击较大，　但由于机场、　港口和高速公路具有

一定的资源垄断性质。　它们短期内受油价冲击较小，　另外由于我国目前处于快

速增长时期，　这些行业能够享受需求快速增长带来的产业机会，　只有当原油价

格持续或永久性上涨时，　对这类企业的影响才会慢慢体现，　但受影响的程度远

远低于民航、　公路运输和市内公共交通，　以及铁路和熟路运输。

（六）　汽车行业

能源价格上涨不仅造成汽车制造业本身成本的增加，　同时拉动了汽车制造

-166-

第五章　能源价格

业上游钢铁、　有色金属、　零部件等部门成本上升。　由于产能增长远远高于实际

需要，　导致汽车行业竞争异常激烈，　汽车公司竞相降价争夺客户，　因此难以将

成本上涨压力向消费者转移。　最近几年，　随着油价的不断攀升，　汽车制造业利

润一直走低。　此外，　能源价格的持续上涨将影响到人们对汽车的消费，　高油价

通过对消费者的购车选择产生影响，　进而对汽车制造业产生较大影响，　节能型

和新能源汽车将成为未来汽车市场的新宠。

五、　能源价格调节作用的局限性

由于决定能源价格形成的因素非常复杂，　很多时候，　尤其是短期受某种突

发因素的影响，　形成的能源价格根本没有合理地反映能源市场供需状况，　甚至

完全脱离供需基本面，　这样的能源价格将失去调节能源市场的能力和作用。　例

如，　我国煤炭行业集中度低，　进入门槛低，　小煤窑泛滥，　市场过度竞争，　形成

价格偏低。　偏低的价格　（低于边际机会成本）　进一步刺激过度开发利用，　恶化

环境，　并造成资源的大量浪费。　有数据表明，　我国煤炭资源平均回收率仅为

30%左右，　而美国、　澳大利亚、　德国等发达国家的资源回收率高达　80%左右。

价格偏高　（高于边际机会成本）　则抑制合理消费，　影响经济发展和社会福利。

因此短期内，　不合理的价格将造成能源调节作用的失效。　这是能源价格调节作

用的一大局限。

综上所述，　在市场经济条件下，　能源价格是不断波动的，　能源价格的波动

将对经济产生各种各样的影响，　能源价格通过影响各行业的发展对经济发展造

成一定的冲击和影响，　必须重视能源价格的调节作用，　管理好能源市场，　为经

济发展服务。

第五节　本章小结

能源价格是调节能源资源配置最重要的市场机制，　但由于能源的基础性和

战略性，　决定能源价格的因素，　除供需外，　还存在大量的经济的、　社会的，　以

及政治的、　军事的，　甚至自然的，　一系列错综复杂的因素。　多种因素影响能源

的价格。　因此能源定价必须以资源稀缺理论、　市场经济理论等基础理论为指导

和基础，　根据不同的背景条件，　选择不同的定价模型。　能源价格除了作为能源

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能源经济学

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市场的调节机制外，　能源作为一种基本生产要素，　能源价格波动将极易通过价

格链导致成本推动型通货膨胀。　进而对宏观经济各方面产生影响；　此外，　能源

价格波动将通过影响各行业的发展对经济发展造成一定的冲击和影响。　因此，

必须重视能源价格的波动特征，　及其对经济发展的影响，　以求管理好能源市场，

为经济发展服务。

-168-

第六章　能源效率

第六章　能源效率

能源效率是能源经济学的一项重要内容。　能源效率问题不仅仅是科学技术

问题，　还是经济、　社会、　环境和发展问题，　是高度复杂性、　综合性和系统性的

能源经济问题。　如何在保持经济增长、　社会发展、　居民生活水平与质量不断提

升的条件下，　大幅度改善能源效率，　从容应对能源开发和利用造成的生态环境

问题，　是目前世界各国追求的目标。　本章将在全面研究能源效率含义、　测度和

影响因素的基础上，　就能源效率提高提出相应的对策建议。

第一节　能源效率的含义

目前，　国际上普遍用“能源效率”　（Energy　efficiency）　来替代　20　世纪　70

年代能源危机后提出的“节能”　（Energy　conservation）　一词。　实际上，　从国际

权威机构对“节能”　和“能源效率”　给出的定义来看，　两者的含义是一致的。

按照世界能源委员会　1979　年提出的定义，　节能是“采取技术上可行、　经济上合

理、　环境和社会可接受的一切措施，　来提高能源资源的利用效率”。　这就是说，

节能是旨在降低能源强度　（单位产值能耗）　的努力，　应在能源系统的所有环节，

包括开采、　加工、　转换、　输送、　分配到终端利用，　从经济、　技术、　法律、　行政、

宣传、　教育等方面采取有效措施，　来降低能源的浪费，　提供能源效率。　能源效

率的内涵十分丰富，　需要从多个方面加以考察，　本节主要从能源总效率出发，

考察能源各个环节的效率及其本质内涵。

一、　能源总效率

能源总效率含义丰富，　衡量能源总效率往往从能源技术效率和能源经济效

率两个方面来考察。

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能源经济学

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（一）　能源技术效率

能源技术效率也称为能源系统效率，　是指使用能源活动中　（不包括开采）

所取得的有效能源与实际输入的能源量之比，　是一项由总体能源结构、　产业用

能比重、　能源利用技术等多种因素形成的综合指标，　一般用百分率来表示。

能源系统的总效率由能源开采效率、　中间环节效率和终端利用效率三部分组

成。　目前，　国际上用于比较分析的能源效率等于能源中间环节效率与终端利用效

率的乘积，　这一方法是进行国际能源效率比较可比性较强又相对准确的方法。

（二）　能源经济效率

能源经济效率是指单位经济量　（实物量或者服务量）　所消耗的能源量，　也

称能源强度。　能源经济效率指标通常用宏观经济领域的单位　GDP　能耗和微观经

济领域的单位产品能耗来表示。

能源经济效率和能源技术效率是两个不同的概念。　能源技术效率一般指产

出的有用能量与投入的总能量之比，　这个技术效率的最高限是受物理学原理的

约束，　实际值是随科技和管理水平的提高而不断提高。　能源技术效率的高低是

决定能源经济效率高低的重要因素，　但不是唯一因素。　它们之间有以下关系：

η　能经　=η　能×η　经　（6-1）

式中：　η　能经是能源经济效率；　η　能　（N'／N）　为能源系统效率；　N　为总消

耗能量，　N'　可以指最后利用的有效能量，　也可以指产品有效利用的能源数量。

η　经为产品产值率　（J/G）　和产值增加值率　（GDP/J）　的乘积。　由此可见，　能源

经济效率既和能源技术效率有关，　还和经济效率有关。

除了上述总效率之外，　由于提高能源效率应在能源系统的开采、　加工、　转

换、　输送、　分配到终端利用的所有环节做出努力，　因此，　能源效率还包括能源

开采、　转换、　储运和利用各个环节的效率。

二、　能源开采效率

能源开采效率是指能源开采环节的效率，　总体而言，　能源开采效率是指采

收率，　即开采出来的能源产量与能源储量的比值。　开采环节既是能源利用的首

要环节，　又是提高能源效率的关键环节。　具体而言，　能源开采效率应该是在一

定的时期内，　投入相同的劳动量　（成本），　能够开采出更多的能源数量。　当能源

开采环节劳动效率提高，　投入相同的劳动量　（成本），　在一定的时间内能够开采

出更多的能源时，　能源开采效率得以提高。　目前，　各国都在通过改进技术、　加

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第六章　能源效率

强管理，　在一定的资源条件下，　尽可能地提高能源开采效率。

三、　能源中间环节效率

能源中间环节效率是指能源储运、　转换过程中的效率，　通过提高中间环节

技术，　加强管理，　可以提高能源中间环节效率，　进而提高能源总效率。　中间过

程能源效率衡量往往用公式　6-2　来表示：

η=Ee/E　（6-2）

其中，　E　表示初始能源；　Ee　表示终端能源。　所以能源中间环节效率就是

指该中间环节终端能源与初始能源的比，　该比例越高，　说明能源中间环节效率

越高。

能源中间环节效率包括加工转换效率和贮运效率，　加工转换效率即发挥作

用的能源产量与加工转换时投入的能源量之比，　贮运效率则用能源输送、　分配

和贮存过程中的损失来衡量，　具体用能源贮运环节初始能源量减去中间环节能

源损失量，　再除以初始能源量来衡量。　即：

η=　E　始　-E　损　（6-3）

E　始

其中，　E　始是指中间环节的初始能源量；　E　损是指中间环节能源损失量。

四、　能源利用效率

能源利用效率即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。

又称能源有效利用率、　能源利用率或能源效率。　通常是指在使用能源的过程中

得到的有用能与实际消费的能源量之比。　从使用和消费的观点而论，　是指提供

的服务能量与能源消费量之比。　整个能源系统的利用效率，　包括开采到终端利用

的各个阶段。　在开采方面，　以实际采出量的热值与储量的热值之比来度量。　在加

工转换方面，　按加工或转换产品的热值与投入加工或转换的能源的热值之比来确

定。　在运输和分配方面，　按终端用户得到的能源量与生产者送出的能源量之比来

计算。　在终端利用方面，　是指使用能源所产生的有效能与投入的能源量的比值。

一个能源系统的总的利用效率等于该系统中间过程　（加工、　转换、　输送、

贮存、　分配）　的总效率乘以所有终端用户的平均效率。　能源利用效率是考察能

源利用程度和水平的一项综合指标，　它反映能源消费过程中管理、　技术、　经济

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能源经济学

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等因素的影响及其效果，　具有高度的概括性和很强的对比性。　按其考察范围和

分析对象可分为国家、　地区、　企业、　设备等层次。　如一个国家的能源利用效率，

取决于能源资源条件、　能源消费结构、　能源利用技术水平及产业结构和经济社

会发展状况；　企业能源利用效率是指企业有效利用能量占综合能耗总量的百分

比，　是衡量企业技术装备水平和管理水平的一项重要指标。　我国能源利用效率

与国外的差距表明，　节能潜力巨大。　根据有关单位研究，　按单位产品能耗和终

端用能设备能耗与国际先进水平比较，　目前我国的节能潜力约为　3　亿吨标准煤。

五、　能源效率的本质内涵

能源是一种必需的生产资料和生活资料，　也是一种战略物资，　化石能源还

是不可再生的；　能源开发和利用可能带来环境污染、　生态破坏、　气候变化等公

共问题。　因此，　需要从不同层次分别依据成本利润原则、　支出或效用原则、　供

应保障原则、　可持续利用原则等来看待能源效率，　理解能源效率的本质内涵。

能源效率已经不是单纯的能源问题，　能源效率的本质内涵在于所消耗的能源量

对于维持或促进整个经济、　社会和环境系统可持续发展的贡献量。　在不同的发

展阶段，　对“贡献量”　的理解和度量也会有所不同。

首先，　在宏观层面上，　能源效率的含义不仅在于它的工程技术或热力学方

面的效率含义，　更在于它的经济、　社会和环境系统可持续发展的含义。　生产者

主要从成本或利润视角来看待能源效率，　利润是目的，　能源效率是手段；　消费

者主要从支付能力、　用能开支和效用视角看待能源效率；　政府则需要依据能源

的各类功能及其相互关系，　制定相适应的能源效率政策。　能源利用带来了日益

严重的全球气候变化问题，　这赋予了能源效率更多的含义。

其次，　改善能源效率，　不仅可以体现在用能设备的改进方面，　而且可以体

现在其他诸多方面，　即便在一些常用的能源效率统计指标中未能体现出来。　有

些能源活动，　尽管多消耗了能源，　但为人们提供了更多的有用的服务，　也有可

能改善了能源效率。　例如，　对于同样距离的运输，　航空运输通常要比水路运输

消耗更多的能源，　但并不意味着航空运输不利于改善能源效率，　因为航空运输

提供了更快捷的服务，　具备较好的效用功能；　交通道路或交通网络的改善，　即

使汽车燃油经济性不变也可能减少燃油消耗量；　使用新型材料减低飞机机身重

量，　从而减少航空煤油消耗量；　居民住房窗户由单层玻璃改为双层玻璃，　减少

空调耗电量和暖气散热量；　物流企业应用信息和通信技术降低汽车、　轮船的空

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第六章　能源效率

载率，　减少能源浪费，　用低能耗、　低成本、　轻便的塑料代替部分高耗能的钢铁

产品；　降低产品的废品率，　可以减少生产这些废品整个生命周期的能源。　上述

行为，　从广义上来讲，　都可以视为改善了能源效率，　即便这些在一些常用的能

源效率统计指标中未能体现出来。

再次，　有些能源活动，　尽管直接带来的服务产出量没有变化，　消耗的能源

量也没有变化，　但是对于维持或促进可持续发展做出了更多贡献，　也可以视为

改善了能源效率。　改善能源效率的重要原因之一在于能源资源的稀缺性。　目前

人类所使用的能源大多数是化石能源，　储量有限。　如果科学技术发展到可以非

常轻易地获取太阳能，　虽然人类还需要消耗大量能源，　但能源效率问题也就不

那么重要了。　因此，　如果能以较低的成本大规模开发可再生能源和新能源，　用

来代替化石能源，　而且不对生态环境带来负面影响，　也是改善了能源效率。

总之，　能源效率是一个综合的概念，　内涵十分丰富，　从能源开采到能源转

换、　从能源储运到能源使用，　各个环节的改善都能提高能源效率。　除此之外，

在能源经济效率不变的情况下，　减少能源系统各个环节对生态环境的破坏，　降

低能源系统各个环节的负面影响，　都可以视为能源效率的提高。

第二节　能源效率的测度

一、　能源效率的测度方法

如前文所述，　能源效率的内涵在于所消耗的能源量对于维持或促进整个经

济、　社会与环境系统可持续发展的贡献量。　能源效率通常用能源服务产出量与

能源投入量的比值来度量，　但是如何确定或核算能源投入量、　服务产出量，　不

同的应用领域有不同的方法，　由此而产生不同的能源效率测度指标。　譹訛　当前的

或历史的能源效率水平是一个客观存在，　但通常不可能用一个指标把能源效率

各方面信息完全涵盖　（这既有知识水平的原因，　也有数据可获得性的原因）。　在

实践中，　为了便于处理问题，　通常力图采用一个一维指标来刻画能源效率。　这

①　魏一鸣，　廖华.　能源效率的七类测度指标及其测度方法　[J]　.中国软科学，　2010　（1）：

128~137.

-173-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

个指标尽管不能涵盖所有的能源效率信息，　但如果能涵盖大部分信息、　不会出

现较大的有偏性，　且能满足通常的应用需要，　则是可以接受的。　但是，　在有的

情况下，　有的指标不能涵盖或反映所需要的信息。　因此，　有时需要采用不同的

测度指标。　每种指标都是基于一定的假设条件　（例如，　同质性和完全替代性假

设），　都有其优点，　也有其局限性。　如果这些假设条件远未满足，　则可能对能源

效率的认识或测度造成较大偏差，　形成错误或者有偏误的判断，　从而可能造成

决策失误。

根据能源效率的定义，　衡量能源效率的指标可分为经济能源效率和物理能

源效率两类。　经济能源效率指标又可分为单位产值能耗和能源成本效率（效益）；

物理能源效率指标可分为物理能源效率　（热效率）　和单位产品或服务能耗。　譹訛

如图　6-1　所示。

单位产值能耗

能　经济能源效率

源　能源成本效率

效

率

指　物理能源效率　（热效率）

标　物理能源效率

单位产品或服务能耗

图　6-1　能源效率测度指标

本书将借鉴各家能源效率测度思想、　方法与指标体系，　对目前较常见的能

源效率测度指标进行全面的总结和系统剖析，　讨论这些指标的理论基础或假设

条件、　相互关系、　优缺点或适应范围，　以及在使用时需要注意的方面。　具体包

括能源宏观效率、　能源实物效率、　能源物理效率、　能源价值效率、　能源要素利

用效率、　能源要素配置效率、　能源经济效率七类指标。

二、　能源效率的测度指标

（一）　能源宏观效率

在测度一个国家、　地区或行业的总体能源效率水平时，　目前最常用的是单

位　GDP　能耗　（或者单位增加值能耗、　单位总产出能耗、　单位总产值能耗）　这一

①　王庆一.　中国的能源效率及国际比较　（上）　[J]　.　节能与环保，　2003　（8）：　5~7.

-174-

第六章　能源效率

宏观指标，　通常也定义为“能源强度”，　可以将其倒数定义为能源宏观效率　Em

（energy　macro-efficiency）。　单位　GDP　增加值能耗越低，　能源宏观效率就越高。

能源产出　（或者能源服务）　用经济活动产出量表示　（例如增加值或总产出），　能

源投入用各类一次能源消耗量表示　（采用热值法或者发电煤耗法）。　单位增加值

能耗的高低与发展阶段、　经济结构、　技术水平、　能源价格、　社会文化、　地理位

置、　气候条件、　资源禀赋等多种因素有关。　近　200　年来，　英、　美等发达国家在

工业化进程中单位　GDP　能耗出现了一个上升的过程，　直到一个峰值后再下降；

越晚进入工业化进程的国家，　其单位　GDP　能耗峰值就越低甚至不存在，　这主要

是得益于技术进步和后发优势。

在有些文献中，　有时把单位　GDP　能耗的倒数定义为“能源生产率”。　严格

来讲，　二者略有区别　（口径不同）。　在计算单位　GDP　能耗时，　包含了居民生活

直接用能；　在计算能源生产率时，　从生产法　GDP　核算的角度来看，　不包括居民

生活直接用能　（如同人均　GDP　与劳动生产率的区别一样，　前者是指全部人口，

后者的计算只包括劳动从业人员数量）。　在我国，　由于居民生活直接用能所占比

重较小，　能源生产率与单位　GDP　能耗倒数的差别很小，　在地区的横向或纵向比

较中，　通常不会造成较大偏误。

在能源投入结构不发生较大变化时，　用单位　GDP　能耗来测度能源效率，　比

较简单易行，　而且受人为干扰的可能性相对较小。　当能源投入结构发生较大变

化时，　则需要注意各类能源之间的不完全替代性导致一些结果偏差。　另外，　能

源宏观效率隐含假设经济增长主要是依靠能源消耗和技术进步来推动的。　而实际

上，　经济增长还需要其他要素，　而且各类要素之间存在不同程度的替代性。　因

此，　能源宏观效率是一个有偏的　（partial）　测度指标，　没有考虑到能源与其他要

素的替代弹性。　为了克服或减少上述局限性，　有时需要采用其他能源效率指标。

从微观经济学的视角来看，　有的文献把能源宏观效率　（或单位　GDP　能耗）　称为

“能源经济效率”　有些不恰当　（后面将给出能源经济效率的概念及测度方法）。

从生产法　GDP　的核算视角来看，　GDP　是各行业增加值的累计值，　能源消耗

总量也是各行业能耗的累计值　（暂不考虑生活用能），　而且各行业还可以进一步

分解，　直至产品层次。　因此，　只要数据可获得，　能源宏观效率的变化必然可以

分解为产业结构　（或行业结构）　的变化和各行业内部宏观能源效率的变化，　即

通常所指的结构份额和效率份额。　譹訛　Divisia　方法是迄今为止最好的一种指数分

①　魏一鸣等.　中国能源报告　2006：　战略与政策研究　[M　]　.　北京：　科学出版社，　2006.

-175-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

解方法。　但是尽管　Divisia　方法可以对能源宏观效率进行逐层分解，　在很大程度上

只是对由下而上的汇总数据再次由上而下的分解，　得到的信息量有限、　决策支持功

能较弱，　获得的节能降耗启示无非是众所周知的两个方面：　降低能源密集型行业比

重　（或能源密集型产品比重），　以及加快技术进步。　然而，　产业结构和技术水平在

很大程度上都是内生的，　它们是结果，　不是原因。　①各国历年能源宏观效率如表

6-1　所示：

表　6-1　不同收入水平国家能源宏观效率　（单位：　万美元　/　吨标准油）

2000　年　2004　年　2005　年　2007　年　2008　年　2009　年

世　界　0.33　0.33　0.33　0.34　0.34　0.34

高收入国家　0.49　0.51　0.52　0.53　0.54　0.55

中等收入国家　0.14　0.14　0.14　0.15　0.15　0.15

低收入国家　0.08　0.09　0.09　0.09　0.09　0.10

中　国　0.11　0.11　0.11　0.12　0.13　0.13

印　度　0.10　0.11　0.12　0.13　0.13　0.13

日　本　0.90　0.93　0.95　0.98　1.01　1.04

南　非　0.12　0.12　0.13　0.13　0.13　0.14

加　拿　大　0.29　0.30　0.30　0.31　0.32　0.33

美　国　0.43　0.47　0.48　0.50　0.50　0.51

巴　西　0.34　0.34　0.34　0.34　0.35　0.34

法　国　0.53　0.52　0.53　0.55　0.57　0.56

德　国　0.56　0.56　0.58　0.59　0.63　0.63

意　大　利　0.64　0.63　0.63　0.64　0.66　0.67

俄罗斯联邦　0.04　0.05　0.05　0.06　0.06　0.06

英　国　0.66　0.74　0.75　0.79　0.84　0.85

澳大利亚　0.39　0.42　0.41　0.41　0.42　0.42

资料来源：　根据　《国际统计年鉴　（2011）》　相关数据计算所得。

①　魏一鸣，　廖华.　能源效率的七类测度指标及其测度方法　[J]　.　中国软科学，　2010　（1）：

128~137.

-176-

第六章　能源效率

由表　6-1　可见，　能源宏观效率和国家发达程度紧密相关，　但是需要说明的

是，　在国际比较中，　由于国际货币体系的原因，　经济产出量要换算成同一货币

单位进行度量。　通常的转换方法有市场汇率法　（MER）　和购买力平价系数法

（PPP）　等。　理想地讲，　PPP　法更合适，　但是其测算比较困难　（当然，　还存在方

法本身的问题）。　简单地直接把国内外数据放在一起进行比较，　得到的结论有时

并不科学或者全面。　例如，　依据汇率法，　2007　年我国的单位　GDP　能耗为　5.78

吨标准油　/　千美元　（当年价格），　是　OECD　国家的　3.8　倍；　而如果依据世界银行

的　PPP　数据，　则为　2.　75　吨标准油　/　万美元，　是　OECD　的　1.7　倍。　耶鲁大学的

Nordhaus　（2007）　针对汇率法和基于世界价格的　PPP　法存在的问题，　提出了一

种介于二者之间的　Superlative-　PPP　法，　用于全球能源—经济—环境建模。　譹訛

2007　年　12　月，　世界银行发布了　2005　年全球国际比较项目　（ICP）　的研究结果，

对之前的　PPP　系数进行了修订。　尽管此次修订后的数据相对早期的更准确，　但

受理论方法、　基础数据条件等因素的制约，　有关中国　PPP　仍然存在较多问题，

在使用时需要谨慎。　发达国家市场的一体化程度较高、　统计体系相对完善，　使

用　PPP　系数对发达国家的单位　GDP　能耗进行比较，　结果相对可靠。　但在使用世

界银行的　PPP　数据对中国与发达国家的单位　GDP　能耗进行比较时，　得到的序数

值相对有意义，　而基数值的意义相对较小。

总之，　能源宏观效率的测算、　比较与评价，　还需要根据形势变化，　不断地

调整与选择更加合理的方法，　国际比较时应以　PPP　系数法为基础进行折中处理

选择。

（二）　能源实物效率

本书把通常所采用的单位产品能耗、　工序能耗定义为能源实物效率　Ep

（energy　physical　efficiency），　例如吨钢综合能耗、　吨钢可比能耗、　吨炼铁能耗、

发电煤耗、　吨水泥能耗等。　这是比较常见的一类技术指标。　能源实物效率是一

种物理能源效率，　比较适合用于具有相同生产结构的企业间进行比较，　反映微

观经济组织的技术装备和管理水平。　目前我国很多企业或行业协会推广的“标

杆能效法”　即以单位产品能耗为基础。　在“十五”　期间，　我国能源宏观效率出

现了下降局面　（发电煤耗法），　但主要耗能产品的能源实物效率仍然在上升，　特

①　Nordhaus　W.　Alternative　Measures　of　Output　in　Global　Economic　-　EnvironmentalModels：

Purchasing　Power　Parityor　Market　Exchange　Rates[　J　].　Energy　Economics,　2007，　29　（3）：　349　-　372.

-177-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

别是钢铁、　铜、　水泥、　平板玻璃等产品。

在进行单位产品能耗、　工序能耗的国际或企业比较时，　仍然需要统一口径。

例如，　我国与发达国家的工序吨钢能耗计算口径就存在较大差别，　日本炼铁消

耗项只计有固体燃料、　气体燃料、　电、　氧、　蒸，　而我国还计有压缩空气、　氮气、

水等能源介质；　如果高炉采用汽动鼓风机，　其风量也要计算到工序能耗中。　按

照热当量法，　我国主要耗能产品单耗较高，　除技术装备水平的原因外，　原材料

质量、　能源消费结构也是重要原因。　如果不考虑到这些因素，　可能会高估我国

的节能潜力。　例如，　在热当量法下，　我国钢铁行业的单产能耗比发达国家高，

其中铁矿石质量较差、　用煤比重较高是重要原因。　采用实物效率指标时，　有时

能源投入品种较多，　采用热当量法与发电煤耗法，　得到的结论会有所不同，　因

此，　也需要考虑各类能源的不完全替代性。

（三）　能源物理效率

能源物理效率是指能源的热效率　Et　（energy　thermodynamics　efficiency），　其

计算的理论基础是热力学定律。　根据能源流的不同环节，　通常可以分解为能源

开采、　加工转换、　贮运、　终端利用效率。　能源物理效率还可划分为热力学第一

定律效率、　热力学第二定律效率。　依据热力学第一定律　（能量转换和守恒定

律），　20　多年来我国的能源物理效率有了显著提高，　2005　年能源开采效率、　中

间环节利用效率、　终端利用效率分别为　33.　2%，　68.　4%和　52.9%，　总的物理效

率为　13.0%　。　譹訛　据　国　家　统　计　局　数　据　，　2007　年　我　国　发　电　及　电　站　供　热　效　率　为

40.24%，　炼焦效率为　97.78%，　炼油效率为　97.17%。　譺訛

热力学第二定律指出，　能量转换是有方向的。　根据卡诺定理，　由两个等温

过程和两个绝热过程所构成的循环称为卡诺循环效率，　如公式　6-4　所示：

T1-T2

ηc=　（6-4）

T1

其中，　ηc　为卡诺循环效率；　T1　为高温热源的绝对温度；　T2　为低温热源的绝

对温度。　由于现实中高温热源的绝对温度不可能为无穷大，　而低温热源的绝对

温度不可能为　0，　因此　ηc<1，　热能不可能全部转换为机械功，　依据第二定律计

算的热效率要更低　（通常用“有效能”　来计算）。　能源物理效率的计算比较复

①　王庆一.　中国可持续能源项目参考资料：　2008　能源数据　[R]　.　北京：　中国可持续能源项

目，　2008.

譺訛　魏一鸣，　廖华.　能源效率的七类测度指标及其测度方法　[J]　.　中国软科学，　2010　（1）：

128-137.

-178-

第六章　能源效率

杂，　也涉及较多热力学知识，　本书对此不作深入讨论。

（四）　能源价值效率

由于各类能源的异质性或品质差异，　即使是相同热当量的能源，　其功效也

会不同。　有的地区或企业，　虽然耗能量较低，　但消耗的大多为优质能源　（如天

然气、　净调入的电力），　其能源成本并不低。　为了对各类能源进行加总，　除了可

以采用热当量系数作为权重，　还可以采用价格作为权重，　由此可以计算能源的

价值效率　Ev　（energy　value　efficiency）。　如果能源服务产出量也用价值量测度，

那么把能源价值效率　Ev　与其他效率指标　（例如宏观效率　Em、　实物效率　Ep　）

结合起来进行国际比较，　可以发现各国能源宏观效率或实物效率存在差异的部

分原因　（例如能源价格偏低、　能源结构不同等）。　在计算不同国家或地区的能源

消费价值量时，　需要统一价格口径　（例如是否含增值税销项税额、　运输成本

等）。　在对能源价值效率进行纵向比较时，　由于能源价格变化，　有时效率值变化

会很大。　因此，　能源价值效率更适用于横向比较。　能源价值效率的优势还在于

其国际比较不受各国汇率或　PPP　的影响。

依据　OECD　编制的部门口径一致的　OECD　国家及主要发展中国家　48　部门投

入产出表，　这里考察　2005　年中国和主要工业化国家的能源价值效率。　为统一口

径，　能源消费额按生产者价格计算　（终端能源），　计算结果如表　6-2　所示。

表　6-2　2005　年中国与主要发达国家能源价值效率比较

能源　能源价值效率　能源宏观效率

国家　GDP

消费额　绝对比　指数化　绝对比　指数化

法国　1.62　17.26　10.63　1.10　6.75　1.27

德国　2.34　22.45　9.58　0.99　7.28　1.37

意大利　1.51　14.30　9.50　0.98　8.78　1.66

日本　552　4996　9.05　0.94　7.30　1.38

美国　12.9　124.2　9.66　1.00　5.30　1.00

中国　37.45　186.26　4.97　0.51　3.11　0.59

说明：　能源价值效率依据　OECD　在　2009　年发布的同部门口径的各国投入产出表计算得

到，　价值量为本国货币单位　（千亿元）。　能源宏观效率数据来自世界银行。　指数化取美国

=1.00。

资料来源：　魏一鸣，　廖华.　能源效率的七类测度指标及其测度方法[J].　中国软科学，　2010

（1）：　128~137.

-179-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

从表　6-2　中可以看出，　美国的能源宏观效率明显要比其他　4　个国家低，　但

是其能源价值效率并不比其他国家低，　甚至要更高。　其部分原因在于美国的各

类终端用能价格普遍要比其他国家低。　而　2005　年中国的能源价值效率是其他发

达国家的　50%左右。

从动态性来看，　能源价值效率有时也可以定义为设备全生命周期内的服务

产出与能源成本比值。　例如，　购置节能灯，　虽然在短期内需要一次性支付较多

成本，　但在灯泡的长期使用中节约了更多能源，　实际上也提高了能源价值效率

（相当于部分是通过资本对能源的替代来实现的）。

（五）　能源要素配置效率

前面的效率指标主要是依据一些经验常识、　统计常识或热力学知识提出的，

其经济学依据相对薄弱。　这里依据数理经济学理论，　提出能源要素配置效率指

标　Ea′（energy　allocative　efficiency），　并给出测算思路。　资源配置方式属于经济体

制、　价格机制问题，　关系到能否激励能源使用者重视减少能源消耗。　能源要素

配置效率　Ea　与各类要素的相对价格有关，　反映了在既定的要素相对价格体系

下，　可以通过改变要素组合方式来降低的要素支出成本。　为便于直观地分析资

源配置方式，　这里采用二维的等产量线分析法。　如图　6-2　所示：

C′　Y

其

他　R′

要

素

X　A　′　P

R

S

Y′

C

E2　E3　E1　En　A　D

能源　e

图　6-2　能源要素配置效率计算示意图

如图　6-2　所示，　YY′是等产量线，　表示技术水平不变的情况下生产同一产

量　y　的两种生产要素　（e　和　x）　投入量的各种最小可能组合　（不妨假设　e　代表能

源，　x　代表其他生产要素）。　企业以节约成本或者追求利润为原则对生产要素进行

组合。　在给定产出水平　y　和要素价格水平　Pe，　Px　下，　追求要素成本最小，　则目标

函数如下：

-180-

第六章　能源效率

Min　（ePe+xPx）　（6-5）

其约束条件如下：

y=f　（e，　x）　（6-6）

据此可以求得要素的最佳组合方式　R　（e*，　x*），　即图中的点　R。　等产量线

在点　R　上的切线　AA′的斜率满足:

f　′(e*，　x*)

e　=　Pe　（6-7）

f　′e　(e*，　x*)　Px

各类生产要素的相对价格水平是决定要素投入结构的关键因素。　如果各类

生产要素的实际相对价格水平　Pe/Px　是扭曲的、　能源价格偏低，　即切线AA′的

斜率较低，　那么企业选择点　R　作为生产要素组合方式。　如果直线CC′的斜率表

示反映两类要素全部机会成本的相对价格水平　（影子价格），　即　CC′与等产量

线相切于点　R′，　那么对于全社会而言，　企业的最佳要素配置方式应该在点R′。

于是，　潜在的节能量为：　Δe=OE1-OE2=E2E1。　这是由于要素价格扭曲、　要素配

置效率低造成的。

[

全部要素配置效率可定义为：　Ea=　OS]　（6-8）

[OR]

显然，　当　S，　R，　R′三点重合时，　配置效率最高。　如果能源价格水平偏低，

即斜线　AA′的斜率过小　（绝对值），　则企业用于节约能源、　改善能效投资所获得

的收益，　还不如用于其他方面的投资所获得的收益多，　因此企业在进行基本建

设、　技术改造、　设备更新、　原材料选取时，　也不会过多地把改善能源效率放在重

要位置考虑。　例如，　钢铁企业在生产过程中需要同时消耗铁矿石和能源，　如果能

源价格偏低　（低于影子价格），　那么企业为了实现成本最小化，　倾向于购置劣质

铁矿石，　而多消耗能源，　即用能源去代替部分铁矿石。　由于能源成本偏低，　在

整体的国民经济层次上，　这可能引致产业结构向能源密集型方向发展；　在行业

内部，　可能导致能源要素投入比重偏高、　其他要素投入比重偏低；　从而造成较

高的全社会能耗水平。　合理的能源价格水平不仅要包括能源的开采、　加工转换

和贮运成本，　还应当包括它的资源不可再生成本和环境污染治理成本　（目前所

消费的能源大多数是不可再生的化石能源）。　上述分析是在二维平面上采用的两

要素分析方法，　如果在多维空间上分析多要素的情况，　也可以得到同样的结论。

能源要素配置效率　Ea′是全部要素配置效率　Ea　的重要组成部分。　依据上面

的分析这里提出能源要素配置效率的计算思路：

[OE　]

Ea′=　2　（6-9）

[OE1　]

-181-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

在计算能源要素配置效率时，　首先需要计算能源经济效率。

能源是一种稀缺的生产要素。　采用什么方式实现能源在各个部门、　各个企

业间的配置，　将影响到能源效率。　计划经济是一种资源配置方式，　但总体而言，

其效率很低，　点　R　的选择容易偏离点　R′，　造成价格扭曲　（或者有价无市、　供

应过剩）　的局面。　其主要原因在于:　①计划者通常没有足够的能力优化资源配

置。　不同地区不同部门的技术水平和生产条件千差万别，　计划者往往难以准确、

及时地掌握各类资源供需矛盾，　无法准确测算资源的影子价格。　②计划经济不

是一种很有效的激励机制。　即使生产者或计划者通过努力可以计算出影子价格，

并能够计算出最佳的资源组合方式，　但其自身不能获得相应收益。　因此计划经

济很难激励生产者或计划者做出这种努力。　③计划经济不是一种很有效的约束

机制。　在计划经济体制下，　资源配置失误造成的经济损失很难归责到哪个单位

或个人，　计划者往往不需要为这类损失承担相应责任。　④如果计划者没有受到

有效监督，　出于自身或者部门利益需要，　计划者可能会人为地扭曲资源配置。

在我国过去，　能源价格偏低、　能源资源的配置和调度大多由计划部门控制，　能

源资源倾向于分配到能源密集型的重工业部门，　部分程度造成轻重工业失调，

导致全社会能源要素配置效率和能源宏观效率处于较低水平。

市场经济也是一种资源配置方式。　在产权清晰、　权责明确、　信息完全、　法制

健全的市场经济环境下，　在成本和收入约束条件下，　生产者为了获得更多的利

润，　消费者为了获得更多的效用，　会积极主动地根据各类要素和商品的价格信号

调整生产和消费结构。　把有限的能源资源科学地配置到各类经济活动和社会生活

中，　把能源资源花在刀刃上，　最大限度地发挥能源的使用价值，　这也是增加能源

服务、　改善能源效率所要求的。　但由于能源领域的信息不完全、　技术不确定等因

素较多，　完全依靠市场配置能源要素配置也不可行，　但这应当成为努力的方向。

（六）　能源要素利用效率

能源作为一种生产要素，　通常是与资本、　劳动、　原材料等其他要素共同参

与生产过程。　能源要素配置效率以各类要素的替代性为基础，　来计算各类要素

组合方式的优化程度；　而能源要素利用效率　Eu　（energy　utilize　efficiency）　反映

了在既定的要素组合方式下，　可以减少的要素需求量。　假设需要生成相同数量

和质量的产品，　所需要的资本、　劳动、　原材料、　能源等各种生产要素可以有不

同的组合方式，　各种组合方式形成一条等产量线　（面）。　如图　6-2　所示，　假设　R

为实际的生产位置，　它与原点的连线　OR　与等产量线相较于点　P。　参考　Farrell

（1957）　和　Fare　等　（1985）　对生产率的研究，　全部要素利用效率　Eu　定义为：

-182-

第六章　能源效率

Eu=　[OR]　（6-10）

[OP]

如图　6-2，　当点　P　与点　R　重合时，　全部要素利用效率为　1，　达到最高。　处

在等产量线上的点，　要素利用效率均为　1。　在大多数数理经济学文献中，　要素

利用效率也被定义为技术效率　（technical　efficiency），　或者射线效率　（radial

efficiency），　或者　Farell　效率等　（也可以用生产可能性曲线来描述）。　在实际生产

中，　投入同样数量和质量的各类生产要素，　产出量可能不同，　这种差异主要体现

在要素利用效率方面。　计算要素利用效率，　首先需要构建等产量线。　等产量线是

一条理想的光滑的曲线，　但无法直接获得，　通常利用生产单元形成的一条包络

线来估计　（严格来讲，　这与潜在的等产量线是有差距的），　这样可用数据包络分

析方法　（DEA）　来估计这条包络线。　如果把能源要素利用效率定义为“全要素

能源效率　（total　factor　energy　efficiency）”，　就有些恰当　（但一般不会引起误解）。

能源要素利用效率　Eu'　可以定义为　OR　与　OP　在能源轴　E　上投影的距离函数

[OE1]

比值　OE1/OE0。　即：　Eu'=　（6-11）

[OE0]

等产量线　YY′和能源要素利用效率可以用　DEA　计算得到。　包络线由一序

列折线段连接而成，　通常会出现松弛变量。　参考　Hu　和　Wang　（2006）　的工作，

譹訛

计算过程用图　6-3　来表示。　Xi=　（N，　E），　E　表示能源，　N　表示其他生产要素。

N

A0

A

1　P

R2

R1

O

E12　E　11　E

E0

图　6-3　能源要素利用效率计算示意图

①　Hu　JL，　Wang　SC.　Total　-　Factor　Energy　Efficiency　of　Regions　in　China　[J]　.　Energy　Policy，

2006，　34　（17）：　3206~3217.

-183-

能源经济学

NENGYUANJINGJIXUE

于是，　能源要素利用效率表示如下：

OR1

·[OE0]-[R1R2]

[　2!　"　$　2　$

Eu′=　OE12]　=　OP　=　θ·[OE0]-[R1R2]　（6-12）

[OE0]　[OE0]　[OE0]

其中，　OE0　为　OP　沿　E　轴的压缩映射，　其余类似。　θ　为　DEA　相对有效值。

对于任意一个生产单元　O，　其　DEA　相对有效值　θ　可以通过下面的线性规划求

得，　R1R2　是该线性规划的松弛变量，　则：

目标函数：　Minθ

n

+

移λi　Xi　+Si　=θX0

i　=　1

n

-

约束条件:　移λi　Yi　+Si　=θY0　（6-13）

i　=　1

λi　≥0，　i=1，　…，　n

+　-

其中，　Si　和　Si　分别为投入、　产出的松弛向量　（各元素非负且至少有一个元

素为零）。　廖华　（2008）　应用该方法计算了我国各地区　2006　年工业部门能源要

素利用效率，　考虑了同类要素的质量差异，　并与有偏的能源宏观效率指标进行

对比。　该研究表明：　2006　年中国各地区工业部门能源宏观效率的差异要大于能

源要素利用效率差异　（用变异系数测度）。　这主要是由于后者考虑了资本、　劳动

对能源的不完全替代性。　如果再考虑到各地区劳动力质量差异，　则各地区的能

源要素利用效率差异更小了。　该文还用计量经济模型进一步分析了地区能源要

素利用效率差异的原因。

从理论上讲，　DEA　（数据包络分析）　方法很适合用于计算能源要素利用效

率。　但是，　与计量方法所不同的是，　DEA　方法对基础数据很敏感，　如果某个测

评对象处于“极端”　位置，　则很可能对生产前沿面造成较大影响，　进而影响其

他测评对象的测度结果。　因此，　在使用　DEA　方法时，　需要对全部测评对象的投

入产出指标数据进行一些基本的统计分析。　有的文献求得最差地区的能源要素

利用效率还不到最高地区的　5%，　很可能是由于基础数据问题。　另外，　从生产的

角度来看，　对于一个具体的行业或者企业，　能源与资本、　劳动和原材料　（含外

购服务）　一同构成投入要素。　如果在计算过程中，　这四类要素缺失一项，　对结

果也可能造成一定影响。　对于一个国家或地区，　能源可能既是投入要素，　也可

能是产出品，　因此在使用　DEA　方法计算要素利用效率时，　也应当对此区分，　以

免混淆投入和产出。

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