能源是经济发展不可或缺的部分，也是温室气体排放的主要来源。如何实现能源的可持续发展、减缓气候变化和促进经济增长是未来各国面临的主要挑战。同时，发达国家的能源转型道路相较于发展中国家更为清晰，发展中国家的能源转型道路尚未充分探索。因此，明确能源消耗变化的趋势及其驱动因素，特别是对发展中国家的研究分析显得尤为重要。
在此背景下，由CEADs团队山东大学（威海）李姝萍博士研究生领衔、UCL孟靖博士指导，近日在英文优质期刊《环境研究快报》- Environmental Research Letter发表题为“The driving forces behind the change in energy consumption in developing countries”的研究论文。探讨了发展中国家与发达国家能源消耗的差异，聚焦于发展中国家自1971年以来，能源消耗变化的趋势及其驱动因素。
研究结果
研究发现，人口效应和经济发展效应对能源消耗的增长具有较强的拉动作用，能源强度效应对减少能源消耗的作用显著，不同类型的能源在不同国家能源消耗中的作用不同---促进或抑制作用。在2001-2017年间，能源消耗的年平均增长率较高的地区集中在亚洲和北非，而在此时期发达国家能源消耗的年平均增长率稳定甚至呈现下降态势。随着发展中国家或地区城市化和工业化的快速发展，人口和经济发展对能源消耗的拉动作用比发达国家或地区更为明显。此外，煤炭在大多数国家或地区对能源消耗的增长起抑制作用，但有三个区域(东亚、东南亚和南亚)的情况与之相反。这表明研究发展中国家的能源消耗和能源结构具有重要意义。
图 1 2001-2017年能源消耗的年平均变化率及驱动因素
典型国家分析
本研究对中国、印度、印度尼西亚、缅甸和孟加拉在1971-2017年间的能源消耗变化进行了长时间维度上的分析。在五个发展中国家，能源消耗的变化趋势和不同类型的能源消耗量不尽相同，能源结构随时间不断变化。中国和印度是两个主要的能源消耗国，两国的能源消耗主要依赖于煤炭和石油。我们关注到自2011年以来，煤炭在中国能源结构中的作用发生了变化，占比呈逐年下降的趋势，而印度的煤炭在2011-2014年间呈现上升趋势，2015-2017年间变化不大。从1971年到2017年，印度尼西亚、缅甸和孟加拉国的能源消耗主要依赖于传统的生物质能,煤炭在能源消耗中占比较小。2017年，缅甸生物质能的消耗仍占据能源消耗总量的近一半，达到10.9Mtoe。
图 2 发展中国家在1971-2017年间能源消耗的变化
为进一步分析发展中国家能源消耗变化的驱动因素，运用指数分解分析（LMDI）方法，定量研究了在1971年到2017年间，能源结构、能源强度，人口，经济发展对能源消耗的影响。不同因素对不同发展中国家能源消耗变化的贡献存在显著差异。研究结果整体呈现出能源强度和能源结构中生物质能对能源消耗的减少作用被人口和经济发展对能源消耗的增加作用抵消。中国加入世贸组织后，经济发展对能源消耗增长的促进作用达到了新高度，在2006年到2007年间，其对能源消耗的增加作用达到13.2%。与其他发展中国家相比，中国能源强度对能源消耗的负向影响更为显著。特别是从2010年到2016年，中国能源消耗的增长率呈下降趋势，这其中能源强度起主要作用，表明中国能源效率在稳步提高。而印度尼西亚的能源强度效应表现并不稳定，自2011年以来，能源强度对降低能源消耗的作用逐渐减弱，并在2016-2017年间由-2.8%变为1.1%。在1989年至2011年间，缅甸的能源强度一直表现为对能源消耗的负向影响。
除人口和经济发展外，石油逐渐成为缅甸能源消耗增加的另一个驱动因素。印度尼西亚的其他(风能、地热能)对能源消耗增加的贡献相较于其他发展中国家更为明显。在不考虑其他因素的情况下，1971-2017年间，孟加拉能源消耗的减少基本都是由能源强度和能源结构中的生物质能影响的。
图 3 发展中国家在1971-2017年间能源消耗变化的驱动因素
发达国家与发展中国家对比
发展中国家和发达国家的能源消耗存在较大的差异。一方面，发展中国家的能源强度远远高于发达国家。几十年来，虽发展中国家的能源强度下降明显，但发展中国家和发达国家之间仍然存在着较大的差距。2017年，印度的能源强度约为德国的4倍。与能源强度相对稳定的发达国家相比，印度、缅甸和印度尼西亚等发展中国家的能源效率仍有进一步提高的空间。另一方面，发达国家的人均能源消耗远远高于发展中国家。2017年，美国的人均能源消耗为6.6toe，大约是中国(2.2toe)的3倍。从这一视角分析，结合发展中国家的经济发展速度，发展中国家的人均能源消耗可能有增长的态势。
图 4 2017年五个发展中国家和五个发达国家的能源强度和人均能源消耗
小结
我们的研究结果强调从不同维度分析发达国家与发展中国家的能源异同，正视能源差距，关注发展中国家的能源消耗并进行归类分析的重要性。同一能源类型在不同国家对能源消耗的作用具有异质性。发展中国家的能源转型道路仍存在较大的空间，需重视能源强度效应和生物质能效应在能源消耗中的作用。因此，提高发展中国家的能源效率和调整能源结构，降低能源消耗并实现可持续发展刻不容缓。
文章信息：Li, S., Meng, J., Zheng, H., Zhang, N., Huo, J., Li, Y., Guan, D. The driving forces behind the change in energy consumption in developing countries. 2021 Environ. Res. Lett. in press.
原文链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/abde05
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