雙碳目標(biāo)下山東省工業(yè)行業(yè)能源績(jī)效動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)分析

李 威 胡金月 閆桂煥 位 華

（齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院），山東濟(jì)南 250100）

一、引言

黨的十九屆五中全會(huì)提出要持續(xù)推動(dòng)全社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型，加快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。2021年10月，政府發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確將工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰作為“碳達(dá)峰十大行動(dòng)”之一，工業(yè)作為能源消耗和碳排放主要領(lǐng)域，對(duì)全國(guó)整體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰具有重要影響。我國(guó)工業(yè)能源消費(fèi)量約占可供消費(fèi)能源總量的65%左右，工業(yè)碳排放占比更是高達(dá)70%，萬(wàn)元GDP能耗約為0.63，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。工業(yè)領(lǐng)域亟需提高能源績(jī)效水平，加快綠色低碳轉(zhuǎn)型，力爭(zhēng)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。山東作為經(jīng)濟(jì)大省、重工業(yè)大省，能源消費(fèi)量和碳排放量高居全國(guó)第一，且工業(yè)門(mén)類(lèi)齊全，可以看作是中國(guó)工業(yè)的典型縮影?！笆濉逼陂g山東省年均工業(yè)能耗占比高于全國(guó)約10個(gè)百分點(diǎn)，而對(duì)省內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn)率僅高于全國(guó)0.3個(gè)百分點(diǎn)，可見(jiàn)，山東省工業(yè)能源績(jī)效水平相對(duì)較低，亟需對(duì)工業(yè)行業(yè)進(jìn)行更深層次優(yōu)化，加快工業(yè)節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。通過(guò)分析山東省能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)山東省41個(gè)工業(yè)大類(lèi)行業(yè)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，測(cè)算了2019年工業(yè)各行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵指數(shù)，分析與全國(guó)水平相比山東省工業(yè)各行業(yè)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和行業(yè)集中度，并運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)方法，采用經(jīng)濟(jì)效益和能耗效益的雙效益矩陣對(duì)行業(yè)分類(lèi)評(píng)價(jià)，最后提出差異化轉(zhuǎn)型路徑與政策建議。研究成果可助推各級(jí)政府實(shí)施工業(yè)能源績(jī)效評(píng)價(jià)，強(qiáng)化評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用，倒逼行業(yè)企業(yè)加快工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，對(duì)進(jìn)一步落實(shí)“要素跟著項(xiàng)目走”，提高資源集約利用，提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量有重要意義。

二、山東省能源消費(fèi)水平分析

（一）山東省產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)現(xiàn)狀分析

近年來(lái)，隨著山東省推進(jìn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)和能源轉(zhuǎn)型，工業(yè)能耗占比呈緩慢下降趨勢(shì)。2019年，山東省能源消費(fèi)總量達(dá)到4.14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年均增長(zhǎng)率為4.03%。工業(yè)能源消費(fèi)總量高達(dá)3.13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占比75.6%。如圖1所示，山東省能源消費(fèi)總量增值率與工業(yè)能耗增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)基本一致，主要由于工業(yè)能源消費(fèi)量占比較大，直接影響著山東省整體的能源消費(fèi)總量。因此，在高質(zhì)量發(fā)展背景下，山東省應(yīng)從工業(yè)入手，嚴(yán)格控制能源消費(fèi)總量，重點(diǎn)抓“兩高行業(yè)”，減少能耗，提高能效，降低碳排放量。

圖1 山東省能耗總量增長(zhǎng)率與工業(yè)能耗增長(zhǎng)率演變過(guò)程

深入研究工業(yè)細(xì)分行業(yè)的能源消耗量以及碳排放量，發(fā)現(xiàn)化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等六大高耗能行業(yè)能耗占能耗總量的比重大于60%，碳排放量總量占比高達(dá)72%，主要由于這些行業(yè)具有典型的高放耗能、高排特點(diǎn)，屬于能源消費(fèi)密集型行業(yè)，污染物排放量大，未來(lái)應(yīng)作為工業(yè)節(jié)能減排的重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)。醫(yī)藥制造業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、通用及專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)等新興戰(zhàn)略性行業(yè)能耗在1.5%以下，碳排放量居于0.4%-1.4%，總占比為4.2%，這些產(chǎn)業(yè)屬于知識(shí)技術(shù)密集型，能源消耗量較少，產(chǎn)出效益較高，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)起全局引領(lǐng)性作用，應(yīng)作為工業(yè)綠色發(fā)展、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的主攻方向。印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)、家具制造業(yè)等行業(yè)能源消耗量和碳排放量居于后六位，占比低于0.2%，屬于輕工業(yè)，能源依賴(lài)度較小，因而碳排放量較低?？傮w來(lái)說(shuō)，山東省工業(yè)行業(yè)能耗特征與碳排放特征相關(guān)性較強(qiáng)，多數(shù)行業(yè)能耗比重與之相對(duì)應(yīng)的碳排放比重基本相同，而石油煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、金屬冶煉和壓延加工業(yè)的能耗比重與碳排量比重略有差異，主要原因在于能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不同。

（二）山東省空間綜合能耗現(xiàn)狀分析

由于個(gè)別城市的數(shù)據(jù)缺失，本文對(duì)濟(jì)南、青島、威海、淄博、煙臺(tái)、日照、臨沂、濱州、東營(yíng)和德州10個(gè)城市進(jìn)行分析，通過(guò)各市統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)計(jì)算得出工業(yè)行業(yè)綜合能耗。計(jì)算結(jié)果如圖2所示，山東省工業(yè)行業(yè)各市的能耗占比差異明顯，能源消耗主要集中在魯北地區(qū)，沿海城市的能耗占比總體較少。濱州和東營(yíng)市能源消費(fèi)較大，占10市能源消費(fèi)總量的一半以上；淄博、青島、德州市的能源消費(fèi)量占比均高于5%；煙臺(tái)、臨沂、日照市的能源消費(fèi)占比較為接近，占比在4%左右；濟(jì)南、威海市的能源消費(fèi)量較少，占比小于3%。

圖2 山東省10市工業(yè)行業(yè)能源消費(fèi)量及占比

深入研究各市工業(yè)細(xì)分行業(yè)的能源消費(fèi)量，山東省10市八大高耗能行業(yè)占工業(yè)能源消費(fèi)總量的比重均在80%以上，部分城市甚至高達(dá)95%，說(shuō)明以?xún)筛咝袠I(yè)為主的發(fā)展方式仍未得到改變。其中，濟(jì)南、威海市的工業(yè)能耗相對(duì)較低，耗能行業(yè)主要集中在電力、熱力供應(yīng)業(yè)；煙臺(tái)、日照、臨沂的能耗較為接近，其中煙臺(tái)市以電力和熱力供應(yīng)業(yè)、有色金融冶煉和壓延加工業(yè)為主，日照市黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)的能耗占比接近2/3，臨沂市工業(yè)行業(yè)的能源消耗較為分散；青島、淄博和東營(yíng)市的石化和焦化行業(yè)的能耗最高，東營(yíng)市由于石油資源豐富，地?zé)捚髽I(yè)最為集中；金屬冶煉和壓延加工業(yè)主要分布在濱州市，其能源消費(fèi)占比約為60.6%；德州市以化工、電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、石油加工煉焦和核燃料加工業(yè)為主，其能源消費(fèi)量也較為接近。

三、山東省工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)水平分析

（一）山東省工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

從收入水平看，通過(guò)對(duì)山東省2019年工業(yè)各行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，計(jì)算得出各行業(yè)利潤(rùn)率和人均營(yíng)業(yè)收入。分析發(fā)現(xiàn)，醫(yī)藥制造業(yè)、煤炭開(kāi)采、有色金屬及非金屬礦采選業(yè)、利潤(rùn)率均在10%以上，而石油天然氣開(kāi)采業(yè)利潤(rùn)率在1%以下。從人均營(yíng)業(yè)收入看，石油煤炭及其他燃料加工業(yè)和煙草制造業(yè)人均收入均在500萬(wàn)元以上，高耗能行業(yè)①《2010年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)報(bào)告》規(guī)定高耗能行業(yè)分別為：化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。的人均營(yíng)業(yè)收入均在100萬(wàn)元以上；家具制造業(yè)、紡織服裝服飾業(yè)以及金屬制品機(jī)械和設(shè)備修理業(yè)的人均營(yíng)業(yè)收入均在50萬(wàn)元以下?？芍?，山東省高耗能行業(yè)人均營(yíng)收較高，但利潤(rùn)率普遍不高，說(shuō)明其高耗能行業(yè)以原料初加工為主，低附加值產(chǎn)品占比較高的生產(chǎn)模式仍未改變，未來(lái)應(yīng)需加大科技研發(fā)資金的投入，延申產(chǎn)業(yè)鏈，培育高精尖龍頭企業(yè)。

（二）工業(yè)各行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵測(cè)算

區(qū)位熵是衡量某一產(chǎn)業(yè)部門(mén)的專(zhuān)業(yè)化程度，以及某一區(qū)域在高層次區(qū)域的地位和作用等方面的指標(biāo)。若區(qū)位熵指數(shù)大于1，說(shuō)明該行業(yè)相應(yīng)指標(biāo)高于全國(guó)水平，指數(shù)越大說(shuō)明在全國(guó)集中度或地位越突出；若區(qū)位熵指數(shù)小于1，則說(shuō)明該行業(yè)相應(yīng)指標(biāo)低于全國(guó)水平，指數(shù)越小說(shuō)明在指標(biāo)集中度或地位越低。分別計(jì)算2019年山東省和全國(guó)規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（主營(yíng)業(yè)務(wù)收入、利潤(rùn)總額）的區(qū)位熵指數(shù)，將兩個(gè)指標(biāo)的區(qū)位熵進(jìn)行加權(quán)平均，最后計(jì)算得出各行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵，區(qū)位熵指數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，LQij表示行業(yè)j的第i個(gè)指標(biāo)的區(qū)位熵，Eij代表山東省規(guī)上工業(yè)行業(yè)j的第i個(gè)指標(biāo)值（i=1，2，分別代表規(guī)模以上工業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入，規(guī)模以上工業(yè)利潤(rùn)總額），Ei代表全省規(guī)上工業(yè)第i個(gè)指標(biāo)值。Fij表示全國(guó)規(guī)上工業(yè)行業(yè)j的第i個(gè)指標(biāo)值，F(xiàn)i表示全國(guó)規(guī)上工業(yè)第i個(gè)指標(biāo)值。結(jié)果如表1所示：

表1 山東省工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵（節(jié)選）

由上表可知，山東省一半以上工業(yè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)水平區(qū)位熵指數(shù)大于1，且大部分屬于重工業(yè)，說(shuō)明山東省工業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)地位以及對(duì)全省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)高于全國(guó)平均水平，其中石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)的LQ最大。高耗能行業(yè)中，除非金屬礦物制品業(yè)，山東省高耗能行業(yè)的績(jī)效區(qū)位商指數(shù)均大于1，績(jī)效水平均高于全國(guó)水平；其中石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)的LQ達(dá)到2.45，在重點(diǎn)耗能行業(yè)中處于主導(dǎo)地位，說(shuō)明山東省高耗能行業(yè)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和集中度較高。

四、山東省工業(yè)分行業(yè)能源績(jī)效評(píng)價(jià)

為進(jìn)一步研究工業(yè)各行業(yè)能源績(jī)效水平，本文運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)方法采用雙效益矩陣，即以工業(yè)利潤(rùn)率、工業(yè)人均營(yíng)業(yè)收入為經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，以單位綜合能耗工業(yè)增加值為能耗效益指標(biāo)，通過(guò)歸一化處理，計(jì)算綜合得分。利用平均先進(jìn)值（平均值以上二次平均值）、平均值、平均落后值（平均值以下二次平均值）三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將能源經(jīng)濟(jì)效率指標(biāo)值劃為a、b、c、d四個(gè)檔次；將能源效益指標(biāo)值劃分為A、B、C、D四個(gè)檔次，組成4行與4列的雙效率矩陣（詳見(jiàn)表2）。根據(jù)矩陣分類(lèi)規(guī)則，行業(yè)能源績(jī)效評(píng)價(jià)偏重于能耗效益，所以將aA、bA、cA、aB歸為高績(jī)效（I）行業(yè)，能耗效益指標(biāo)值為D或dC歸為低績(jī)效（Ⅲ）行業(yè)，其余為中績(jī)效（Ⅱ）行業(yè)，行業(yè)具體分類(lèi)見(jiàn)表3。

表2 雙效益矩陣表

表3 山東省工業(yè)各行業(yè)能源績(jī)效水平分類(lèi)（節(jié)選）

（一）高績(jī)效行業(yè)評(píng)價(jià)分析與轉(zhuǎn)型建議

山東省高績(jī)效行業(yè)主要集中在煙草制品業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)等。煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益較高，利潤(rùn)率分別高達(dá)22.03%和13.65%，經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵指數(shù)分別為1.31和1.66，但是單位能耗增加值低于全省平均水平，能耗效益較低；煙草制品業(yè)、儀器儀表制造業(yè)屬于能耗效率較高的行業(yè)，單位能耗增加值分別為31.07萬(wàn)元/噸標(biāo)煤和10.63萬(wàn)元/噸標(biāo)煤，利潤(rùn)率均在8%以上，但是經(jīng)濟(jì)效益的區(qū)位熵指數(shù)均小于1，經(jīng)濟(jì)效益仍有一定提升空間。計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)的能耗效率較高，單位能耗增加值為8.55萬(wàn)元/噸標(biāo)煤，利潤(rùn)率僅為3%左右，經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)度和行業(yè)集中度低，并未形成較好的資金回報(bào)率，山東省計(jì)算機(jī)行業(yè)規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模效益偏弱，科技成果轉(zhuǎn)化率低，在全國(guó)乃至全球競(jìng)爭(zhēng)中仍處于弱勢(shì)地位。因此，對(duì)于高績(jī)效行業(yè)，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大高效益行業(yè)的規(guī)模，搶占市場(chǎng)份額，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，重點(diǎn)培育一批優(yōu)質(zhì)龍頭企業(yè)，堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展方針，完善體制機(jī)制。

（二）中績(jī)效行業(yè)評(píng)價(jià)分析與轉(zhuǎn)型建議

山東省中績(jī)效行業(yè)中電氣機(jī)械和器材制造業(yè)和紡織服裝、服飾業(yè)的能耗效率較好，單位能耗增加值均在3萬(wàn)元/噸標(biāo)煤以上，高于全省平均水平，但經(jīng)濟(jì)效率較低，經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵指數(shù)均小于1，經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和集中度也較低；企業(yè)盈利水平有較大差異，應(yīng)研發(fā)新能源產(chǎn)品，提高技術(shù)效率；黑色金屬礦采選業(yè)和有色金屬礦采選業(yè)的利潤(rùn)率均在9%以上，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和非金屬礦采選業(yè)的人均營(yíng)業(yè)收入均在100萬(wàn)元以上，黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)和石油煤炭及其他燃料加工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的區(qū)位熵指數(shù)均大于1，高于全國(guó)水平，行業(yè)集中度較高，但是單位能耗增加值均小于2萬(wàn)元/噸標(biāo)煤，能耗效率有待提高。因此，對(duì)于中績(jī)效行業(yè)，應(yīng)提升集約化水平，降低企業(yè)能耗水平，依據(jù)市場(chǎng)需求打造高質(zhì)量品牌，提高績(jī)效。

（三）低績(jī)效行業(yè)評(píng)價(jià)分析與轉(zhuǎn)型建議

山東省低績(jī)效行業(yè)的能耗效率較低，單位能耗增加值均小于1萬(wàn)元/噸標(biāo)煤。國(guó)家發(fā)改委明確的高耗能行業(yè)，在山東省均屬于低績(jī)效行業(yè)，大部分行業(yè)的區(qū)位熵指數(shù)均大于1，說(shuō)明山東省高耗能行業(yè)集中度高，低碳化轉(zhuǎn)型較為困難。其中，家具制造業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，工業(yè)利潤(rùn)率為2.64%，經(jīng)濟(jì)效益區(qū)位熵指數(shù)小于1，行業(yè)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)度和集中度較低，技術(shù)創(chuàng)新短板較為明顯，對(duì)于工藝和材料等創(chuàng)新技術(shù)環(huán)節(jié)意識(shí)薄弱，產(chǎn)品附加值低，同質(zhì)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重。石油煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和電力熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)屬于高耗能行業(yè)，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，工業(yè)利潤(rùn)率分別為1.16%、6.74%、4.90%，工業(yè)低碳創(chuàng)新技術(shù)亟待提高；水泥行業(yè)能源消費(fèi)量占非金屬礦物制品業(yè)能源消費(fèi)總量的51.20%，其產(chǎn)能過(guò)剩情況較為突出，非金屬礦物制造業(yè)應(yīng)從水泥行業(yè)入手，逐步淘汰2500t/d生產(chǎn)線(xiàn)，全面推進(jìn)清潔生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝。隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)和電力熱力需求的增加，電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)得到快速擴(kuò)張，截至2019年底，山東省電力總裝機(jī)容量為13619萬(wàn)千瓦，電力熱力行業(yè)中煤電行業(yè)涉及民生，雖然供電煤耗有所下降，但仍需淘汰30萬(wàn)千瓦及以下落后機(jī)組，提高資源利用效率，大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，應(yīng)保障可再生能源的發(fā)展規(guī)模和速度，以新增風(fēng)光為代表的可再生能源發(fā)電裝機(jī)為主，提高終端電氣化水平。因此，對(duì)于低績(jī)效行業(yè)，要優(yōu)化資源配置，淘汰落后產(chǎn)能，避免產(chǎn)能過(guò)剩，研發(fā)利用綠色原材料和高新技術(shù)，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。

五、相關(guān)結(jié)論

綜上所述，山東省高績(jī)效行業(yè)僅占不到一成，中、低績(jī)效行業(yè)仍占主導(dǎo)地位。說(shuō)明山東省工業(yè)行業(yè)能源績(jī)效水平仍有較大提升空間。此外，山東省部分高績(jī)效行業(yè)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)較低，而部分低績(jī)效的行業(yè)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和行業(yè)集中度較高，轉(zhuǎn)型較為困難。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)工業(yè)各行業(yè)綠色低碳化發(fā)展，提高工業(yè)能源績(jī)效水平。現(xiàn)階段重點(diǎn)耗能行業(yè)在山東省的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)中有著不可替代的重要地位，因此，應(yīng)借助新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換和雙碳目標(biāo)的雙重政策約束，針對(duì)不同效益水平的行業(yè)企業(yè)有針對(duì)的分類(lèi)采取措施，擴(kuò)大高績(jī)效行業(yè)的規(guī)模，提高其在工業(yè)行業(yè)中的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)程度；同時(shí)，督促中績(jī)效行業(yè)技術(shù)水平的創(chuàng)新和低績(jī)效行業(yè)的改造升級(jí)，構(gòu)建現(xiàn)代化的綠色高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)工業(yè)的低碳化發(fā)展。