中國儲能網(wǎng)訊：本文利用2005—2021年中國30個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）面板數(shù)據(jù)，構(gòu)建了綜合評價指標體系，并測算了能源貧困指數(shù)，利用基尼系數(shù)雙維分解方法、核密度估計、馬爾科夫鏈等分析了中國能源貧困區(qū)域差異及分布動態(tài)。分析表明：中國能源貧困整體有所緩解，地區(qū)間差異明顯；總體差異呈收斂態(tài)勢，區(qū)域間差異最為明顯，用能結(jié)構(gòu)差異程度最大；能源貧困具有持續(xù)性，且存在“俱樂部收斂”特征。
2023年年底，中國人口已經(jīng)超過14億，龐大的人口規(guī)模與巨大的能源需求使中國成為全球最大能源消費國之一，對能源高需求和高依賴使得中國能源安全難以得到切實保障。為應(yīng)對能源和環(huán)境危機，中國應(yīng)推進能源轉(zhuǎn)型，由傳統(tǒng)的高碳、高污染能源向低碳、清潔、可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變，而要實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型首先要解決能源貧困。
本文構(gòu)建多維能源貧困指標體系，測算中國能源貧困發(fā)展現(xiàn)狀，探究中國能源貧困的演變歷程、地區(qū)差異、未來動向等。
1 研究概述
能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)，能源貧困的存在會對經(jīng)濟、政治、生態(tài)、公共服務(wù)等產(chǎn)生不利影響。本研究邊際貢獻如下：其一，對能源貧困含義進行解析，便于讀者對能源貧困有更深刻、更明了的認識；其二，闡述解決能源貧困的重要意義，并將能源貧困分為兩種類型；其三，在測算中國30個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）能源貧困指數(shù)的基礎(chǔ)上，運用雙維基尼系數(shù)分解、核密度估計和馬爾科夫鏈等統(tǒng)計方法充分分析了中國能源貧困演變過程、地區(qū)差異、未來趨勢等，便于把握中國能源貧困發(fā)展現(xiàn)狀并提出具體建議。
2 研究設(shè)計
2.1 評價指標體系構(gòu)建
考慮到中國能源貧困主要表現(xiàn)在用能水平、用能結(jié)構(gòu)和用能能力等方面，故從這3個維度構(gòu)建能源貧困評價指標體系。（1）用能水平能夠直觀反映家庭用能情況，從生活能源消費量和能源供應(yīng)能力2個層面來選取指標。（2）用能結(jié)構(gòu)可以反映能源結(jié)構(gòu)是否低碳、清潔、現(xiàn)代化，也是最能體現(xiàn)能源貧困的關(guān)鍵指標，這里從用能結(jié)構(gòu)低碳化和用能結(jié)構(gòu)清潔化2個方面來構(gòu)建指標體系。（3）用能能力包含能源投資能力和能源消費能力。
表1 中國能源貧困綜合評價指標體系
2.2 研究方法
1）熵權(quán)法。
在數(shù)據(jù)標準化處理的基礎(chǔ)上，通過計算各個指標的熵值和差異性系數(shù)計算各指標權(quán)重，最后將各個指標加權(quán)求和得出各地區(qū)每年的能源貧困指數(shù)。
2）基尼系數(shù)法。
基尼系數(shù)是衡量區(qū)域發(fā)展差異的重要指標，這里運用Dagum基尼系數(shù)從組內(nèi)差異、組間差異和超變密度3個方面來描述能源貧困的差異性，并在此基礎(chǔ)上加入能源貧困指標維度的基尼系數(shù)分解，從區(qū)域維度和指標構(gòu)成維度2個層面對中國能源貧困內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行深入剖析。具體計算公式如下：
式中，yji、yhr分別表示j、h區(qū)域內(nèi)任意省份的能源貧困程度，n表示?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）個數(shù)，圖片表示全部地區(qū)能源貧困指數(shù)的均值，k表示區(qū)域劃分的個數(shù)，nj、nh分別表示j、h區(qū)域內(nèi)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的個數(shù)。Dagum基尼系數(shù)可以分解為Gw、Gnb、Gt，且G=Gw+Gnb+Gt。其中，Gw表示能源貧困的區(qū)域內(nèi)差異，Gnb表示能源貧困的區(qū)域間差異，Gt表示能源貧困的超變密度貢獻。
3）Kernel密度估計。
核密度估計具體的計算公式如下：
式中，f(x)為x點處的概率密度估計，N表示觀測值數(shù)量，d表示所選取的帶寬，Xi代表獨立同分布的觀測值，x表示均值，K(·)為核函數(shù)，這里選取高斯核函數(shù)來估計。
4）馬爾科夫鏈及空間馬爾科夫鏈。
馬爾科夫鏈是一個滿足{X(t),t∈T}的隨機過程，主要研究經(jīng)濟現(xiàn)象在不受外界因素干擾時的隨機轉(zhuǎn)移問題。具體公式如下：
式中，mab表示t時刻a類型能源貧困轉(zhuǎn)變?yōu)閠+m時刻時b類型能源貧困的空間單元數(shù)量總和；ma表示研究期內(nèi)所有時刻a類型空間單元數(shù)量總和；Mab表示t時刻a類型的空間單元能源貧困在t+m時刻轉(zhuǎn)變?yōu)閎類型的概率。
空間馬爾科夫鏈是將空間因素與傳統(tǒng)馬爾科夫鏈相結(jié)合，構(gòu)建空間概率轉(zhuǎn)移矩陣；通過空間滯后性與各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）能源貧困的時間序列有效結(jié)合，將傳統(tǒng)馬爾科夫鏈轉(zhuǎn)移概率矩陣分解為k個k×k的條件轉(zhuǎn)移概率矩陣，分析周邊地區(qū)的能源貧困程度對該地區(qū)能源貧困程度演變的影響。
2.3 研究區(qū)域及劃分
根據(jù)中國能源分布和利用情況，結(jié)合已有研究結(jié)論，將中國各省（自治區(qū)、直轄市）劃分到東部、中部、西部和東北地區(qū)4個區(qū)域，選用2005—2021年中國30個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）（由于數(shù)據(jù)不全等原因，不含中國港澳臺及西藏地區(qū)）數(shù)據(jù)，研究中國能源貧困的空間特征。
3 實證分析
3.1 中國能源貧困指數(shù)測算結(jié)果分析
采用熵權(quán)法測算能源貧困指數(shù)，指數(shù)越高表明能源貧困程度越深，清潔和現(xiàn)代化能源獲取難度越大，部分數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 中國能源貧困指數(shù)測算結(jié)果
1）整體能源貧困情況分析。
表2中，中國能源貧困指數(shù)均有所下降，經(jīng)濟快速發(fā)展帶來家庭可支配收入增長以及能源基礎(chǔ)設(shè)施完善很大程度上改善了中國家庭能源獲取困境。結(jié)合圖1可以看出，能源貧困程度與經(jīng)濟發(fā)展水平呈反比，西部、中部和東北地區(qū)能源貧困程度明顯高于全國平均水平，這與已有研究結(jié)論基本一致。
圖1 中國能源貧困指數(shù)分布
2）分地區(qū)能源貧困情況。
中國能源貧困雖有緩解，但整體貧困程度還較高，且地區(qū)間差異較大，為識別各地區(qū)能源貧困差異，分區(qū)域進行具體分析（圖2）。
圖2 各地區(qū)能源貧困指數(shù)對比
3.2 能源貧困的空間差異及其雙維度分解
借助Matlab軟件運用基尼系數(shù)雙維度分解方法對中國2005—2021年東部、中部、西部和東北地區(qū)以及全國能源貧困的內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行差異分析。
1）中國能源貧困的總體差異。
如圖3所示，中國能源貧困總體差異表現(xiàn)為縮小—擴大—縮小的變化態(tài)勢，能源貧困大體向均衡優(yōu)化方向轉(zhuǎn)變。對應(yīng)地，可將中國能源貧困總體差異劃分為3個階段：第一階段（2005—2010年），這一階段能源貧困總體差異波動遞減，遞減速度較緩；第二階段（2011—2013年），這一階段能源貧困總體差異明顯增大，可能源于國際金融危機發(fā)生后中國采取刺激政策。第三階段（2014—2021年），這一階段中國能源貧困總體差異呈波動式收斂，且收斂速度較快。
圖3 中國能源貧困的總體差異
2）基于區(qū)域維度的分解。
如表3所示，能源貧困基尼系數(shù)按區(qū)域分解后呈現(xiàn)如下特征：
第一，區(qū)域間差異是產(chǎn)生能源貧困差異的重要原因。區(qū)域間差異在研究期內(nèi)占比較高，大體呈遞減趨勢，這表明中國區(qū)域內(nèi)部能源搶占現(xiàn)象比較嚴重，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)差異拉大。
第二，細數(shù)區(qū)域間差異來源，東部地區(qū)與中部、西部和東北地區(qū)能源貧困差異較大，特別是與西部和東北地區(qū)。
第三，在圖4中，區(qū)域內(nèi)差異依次表現(xiàn)為西部地區(qū)差異最大，其次是中部和東部地區(qū)，東北地區(qū)差異最小。
表3 中國能源貧困區(qū)域差異的貢獻率
圖4 各區(qū)域內(nèi)能源貧困差異
3）基于能源貧困指標構(gòu)成維度的分解。
本部分從用能水平、用能結(jié)構(gòu)和用能能力3個維度對能源貧困總體差異進行分解，通過測算分指標對總體差異的貢獻率來對能源貧困空間差異的主要來源做進一步了解，結(jié)果如表4所示。
表4 中國能源貧困各分項指標對總體差異的貢獻率（單位：%）
第一，中國能源貧困短板主要在清潔能源和現(xiàn)代化能源獲取方面。第二，從區(qū)域內(nèi)差異看，大體呈現(xiàn)東部、西部、中部、東北地區(qū)逐次減弱的分布趨勢，且四大板塊能源貧困差異與分項指標差異基本保持一致。第三，從區(qū)域間差異看，東部地區(qū)和西部地區(qū)與其他區(qū)域差距明顯。
3.3 能源貧困的分布動態(tài)及演進趨勢
1）能源貧困的核密度估計。
從全國層面看（圖5），首先，中國能源貧困在2005年時整體情況不樂觀，部分地區(qū)面臨嚴重的能源貧困問題。其次，隨著能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、居民收入水平提高，中國能源貧困問題逐漸得到緩解。中國克服能源貧困困難重重，阻力較大，進展比較緩慢。再次，在2017年中國能源貧困取得可喜成效，能源貧困程度明顯降低，且地區(qū)差異較小。最后，中國部分地區(qū)出現(xiàn)能源“返貧”現(xiàn)象，在能源改革中需要加以注意，謹防大面積“返貧”現(xiàn)象發(fā)生。
圖5 全國主要年份能源貧困二維核密度圖
從區(qū)域?qū)用婵矗▓D6），首先，在研究初期，中部、西部和東北地區(qū)陷入嚴重的能源貧困，東部地區(qū)情況相對較好，呈左邊拖尾，表明東部個別省份能源貧困程度較輕。其次，東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型較快，對能源市場能夠先判先行，快速適應(yīng)能源改革和節(jié)能降碳發(fā)展趨勢。中部地區(qū)和西部地區(qū)能源依賴還比較重，特別是對傳統(tǒng)能源，能源脫貧難度較大。東北地區(qū)近年來能源貧困內(nèi)部差異比較小。最后，2021年中部、西部和東北地區(qū)核密度曲線出現(xiàn)右移趨勢，這為中國能源脫貧工作敲響警鐘。
圖6 四大區(qū)域主要年份能源貧困二維核密度圖
2）能源貧困的馬爾科夫鏈分析。
從表5看，在不考慮空間因素的情況下，中國能源貧困表現(xiàn)穩(wěn)定，持續(xù)性強，短時間內(nèi)消除能源貧困的難度較大，且難以實現(xiàn)等級躍遷。
表5 中國能源貧困的傳統(tǒng)馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣
表6顯示，首先，在考慮了相鄰地區(qū)能源貧困的影響后，中國各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）能源貧困依然傾向于維持當前水平。其次，單個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的能源貧困與區(qū)域能源貧困類型具有協(xié)同性。再次，與能源貧困程度低的地區(qū)為鄰，該?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）能源貧困類型向下移的概率更大，能源貧困緩解的可能性會大；與能源貧困程度高的地區(qū)為鄰，該省能源貧困類型向上轉(zhuǎn)移的概率更大，能源貧困緩解的可能性會小。最后，中國能源貧困出現(xiàn)“俱樂部收斂”現(xiàn)象?？梢?，中國能源貧困的改善與相鄰省份有著緊密聯(lián)系，關(guān)注重點地區(qū)能源貧困問題很有必要。
表6 中國能源貧困的空間馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣
4 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
隨著中國經(jīng)濟發(fā)展水平提升，居民人均可支配收入增長，能源貧困整體得到緩解，其中，東部地區(qū)低于全國平均水平，西部、中部和東北地區(qū)高于全國平均水平。相比資源存儲量，經(jīng)濟水平更能決定一個地區(qū)能源貧困程度以及區(qū)域持續(xù)發(fā)展動力，但后發(fā)地區(qū)可以憑借資源優(yōu)勢打造自身競爭力來取得經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。能源貧困總體差異有所收斂，目前區(qū)域間差異最明顯，用能結(jié)構(gòu)是造成地區(qū)差異的主要因素。另外，能源貧困雖持續(xù)緩解但近期有回升趨勢且具有“俱樂部收斂”特征。
4.2 建議
中國能源貧困還存在諸多問題亟待解決，能源貧困程度整體還有待緩解。為滿足中國居民生產(chǎn)、生活活動需求，促進綠色發(fā)展，消除相對貧困，防范多重貧困問題發(fā)生，針對能源貧困的解決，提出以下對策建議。
第一，發(fā)達地區(qū)應(yīng)發(fā)揮領(lǐng)先優(yōu)勢，加強新能源開發(fā)和利用。第二，欠發(fā)達地區(qū)應(yīng)利用地理優(yōu)勢，增加能源多樣性選擇。第三，資源型地區(qū)應(yīng)改造傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)，減輕能源依賴。第四，制定能源協(xié)同發(fā)展機制，加強地區(qū)間能源合作。
