地理学报 ›› 2015, Vol. 70 ›› Issue (10): 1566-1580.doi: 10.11821/dlxb201510003
收稿日期:
2014-12-19
修回日期:
2015-06-01
出版日期:
2015-10-20
发布日期:
2015-10-20
作者简介:
作者简介:陈枫楠(1988-), 女, 辽宁抚顺人, 博士, 主要从事能源资源经济研究。E-mail:
基金资助:
Fengnan CHEN1,2(), Lei SHEN1(
), Litao LIU1, Tianming GAO1,2
Received:
2014-12-19
Revised:
2015-06-01
Published:
2015-10-20
Online:
2015-10-20
Supported by:
摘要:
基于对中国23个省区的水泥生产线的实地调研数据以及2012年水泥制造业的行业数据和相关社会经济数据,运用EEA方法计算了各省区水泥制造业的能耗,并对中国水泥制造业能耗的的空间格局进行描述和分析。研究发现:① 中国水泥制造业能耗总量较多分布在以安徽、山东为核心的东部地带和以四川为核心的西部地带,其中能源?耗强化了东部核心,而外部性?耗不同程度地突出了中西部省份的社会隐性成本;② 中国水泥制造业的能效呈现出从西部向东部递增的特点,尤其体现在能源利用效率、劳动力效率和资金利用效率三部分,而环境效率强凸显了西藏、新疆、内蒙古、山西的环境成本;③ 在能耗总量和能耗强度共同作用下,对23个省区进行分类,依据其能耗特征可分为8类;④ 较高的行业集中度是水泥制造业能效提高的主要驱动力。
陈枫楠, 沈镭, 刘立涛, 高天明. 基于EEA方法的中国水泥制造业能耗的空间差异[J]. 地理学报, 2015, 70(10): 1566-1580.
Fengnan CHEN, Lei SHEN, Litao LIU, Tianming GAO. Distribution of exergy use of cement manufacturing industry in China based on the extended exergy accounting method[J]. Acta Geographica Sinica, 2015, 70(10): 1566-1580.
表1
2012年中国23个省区水泥制造业能耗核算结果(万亿KJ)
扩展? | 能源?耗 | 劳动力?耗 | 资金?耗 | 环境成本?耗 | |
---|---|---|---|---|---|
安徽 | 485.937 | 443.641 | 22.363 | 2.221 | 17.712 |
山东 | 418.394 | 360.372 | 39.139 | 4.624 | 14.259 |
四川 | 403.122 | 328.768 | 52.613 | 8.921 | 12.820 |
河南 | 338.594 | 300.191 | 25.007 | 1.980 | 11.416 |
广西 | 298.105 | 255.748 | 25.554 | 6.342 | 10.462 |
广东 | 295.514 | 264.361 | 19.731 | 0.566 | 10.857 |
湖南 | 291.936 | 237.273 | 38.695 | 8.170 | 7.798 |
河北 | 291.914 | 238.490 | 36.873 | 6.866 | 9.686 |
云南 | 290.653 | 261.074 | 20.333 | 1.838 | 7.408 |
湖北 | 279.172 | 244.959 | 22.515 | 3.054 | 8.644 |
江苏 | 262.285 | 226.601 | 25.161 | 2.313 | 8.210 |
浙江 | 254.440 | 236.305 | 8.794 | 0.194 | 9.147 |
福建 | 229.120 | 214.621 | 7.529 | 0.286 | 6.684 |
江西 | 227.888 | 193.742 | 22.709 | 4.482 | 6.956 |
陕西 | 211.176 | 188.898 | 14.276 | 1.165 | 6.837 |
新疆 | 207.209 | 191.190 | 9.618 | 0.541 | 5.860 |
贵州 | 188.316 | 162.811 | 17.833 | 1.335 | 6.337 |
内蒙古 | 175.765 | 153.476 | 13.487 | 2.260 | 6.542 |
辽宁 | 171.575 | 151.771 | 12.875 | 0.880 | 6.049 |
重庆 | 170.913 | 149.190 | 14.665 | 1.510 | 5.547 |
山西 | 154.046 | 137.738 | 10.657 | 0.391 | 5.260 |
西藏 | 21.865 | 19.796 | 1.478 | 0.099 | 0.491 |
北京 | 18.369 | 16.754 | 0.654 | 0.001 | 0.960 |
表3
2012年中国水泥制造业各部分?耗在主要省区的分布状况
安徽 | 山东 | 四川 | 河南 | 广东 | 云南 | 广西 | 湖北 | 河北 | 湖南 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
能源?耗 | 444 | 360 | 329 | 300 | 264 | 261 | 256 | 245 | 238 | 237 |
占扩展?的比重(%) | 91.3 | 86.1 | 81.6 | 88.7 | 89.5 | 89.8 | 85.8 | 87.7 | 81.7 | 81.3 |
四川 | 山东 | 湖南 | 河北 | 广西 | 江苏 | 河南 | 江西 | 湖北 | 安徽 | |
劳动力外部性?耗 | 52.6 | 39.1 | 38.7 | 36.9 | 25.6 | 25.2 | 25.0 | 22.7 | 22.5 | 22.4 |
占扩展?的比重(%) | 13.1 | 9.4 | 13.3 | 12.6 | 8.6 | 9.6 | 7.4 | 10.0 | 8.1 | 4.6 |
四川 | 湖南 | 河北 | 广西 | 山东 | 江西 | 湖北 | 江苏 | 内蒙古 | 安徽 | |
资金外部性?耗 | 8.9 | 8.2 | 6.9 | 6.3 | 4.6 | 4.5 | 3.1 | 2.3 | 2.3 | 2.2 |
占扩展?的比重(%) | 2.2 | 2.8 | 2.4 | 2.1 | 1.1 | 2.0 | 1.1 | 0.9 | 1.3 | 0.5 |
安徽 | 山东 | 四川 | 河南 | 广东 | 广西 | 河北 | 浙江 | 湖北 | 江苏 | |
环境成本?耗 | 17.7 | 14.3 | 12.8 | 11.4 | 10.9 | 10.5 | 9.7 | 9.1 | 8.6 | 8.2 |
占扩展?的比重(%) | 3.6 | 3.4 | 3.2 | 3.4 | 3.7 | 3.5 | 3.3 | 3.6 | 3.1 | 3.1 |
表5
2012年中国23个省区能耗强度计算结果(KJ/kg)
扩展?强度 | 能源?耗强度 | 劳动力?耗强度 | 资金?耗强度 | 环境成本?耗强度 | |
---|---|---|---|---|---|
西藏 | 10339.752 | 9361.690 | 698.847 | 46.843 | 232.372 |
新疆 | 6256.840 | 5773.150 | 290.411 | 16.323 | 176.956 |
湖南 | 5496.197 | 4467.078 | 728.507 | 153.807 | 146.805 |
云南 | 5447.390 | 4893.027 | 381.086 | 34.443 | 138.834 |
四川 | 5215.048 | 4253.154 | 680.638 | 115.410 | 165.845 |
陕西 | 5160.090 | 4615.729 | 348.837 | 28.463 | 167.061 |
山西 | 5150.822 | 4605.546 | 356.344 | 13.063 | 175.870 |
江苏 | 5102.379 | 4408.192 | 489.477 | 45.004 | 159.705 |
湖北 | 5031.084 | 4414.514 | 405.759 | 55.041 | 155.770 |
内蒙古 | 5022.853 | 4385.894 | 385.427 | 64.591 | 186.941 |
福建 | 4922.684 | 4611.174 | 161.752 | 6.144 | 143.613 |
河北 | 4908.618 | 4010.269 | 620.022 | 115.448 | 162.880 |
山东 | 4803.530 | 4137.393 | 449.347 | 53.089 | 163.701 |
江西 | 4801.097 | 4081.713 | 478.424 | 94.417 | 146.543 |
重庆 | 4795.631 | 4186.113 | 411.496 | 42.372 | 155.651 |
河南 | 4721.650 | 4186.137 | 348.714 | 27.607 | 159.191 |
辽宁 | 4648.038 | 4111.535 | 348.789 | 23.832 | 163.882 |
浙江 | 4487.138 | 4167.314 | 155.084 | 3.427 | 161.313 |
贵州 | 4483.586 | 3876.349 | 424.588 | 31.782 | 150.867 |
广西 | 4389.202 | 3765.548 | 376.248 | 93.373 | 154.033 |
安徽 | 4371.883 | 3991.352 | 201.196 | 19.980 | 159.355 |
广东 | 4301.659 | 3848.172 | 287.214 | 8.237 | 158.036 |
北京 | 2842.496 | 2592.588 | 101.171 | 0.113 | 148.625 |
表7
2012年中国水泥制造业各部分?耗强度在主要省区的分布状况
西藏 | 新疆 | 云南 | 陕西 | 福建 | 山西 | 湖南 | 湖北 | 江苏 | 内蒙古 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
能源?耗强度 | 9362 | 5773 | 4893 | 4616 | 4611 | 4606 | 4467 | 4415 | 4408 | 4386 |
与全国均值的比 | 2.10 | 1.29 | 1.10 | 1.03 | 1.03 | 1.03 | 1.00 | 0.99 | 0.99 | 0.98 |
湖南 | 西藏 | 四川 | 河北 | 江苏 | 江西 | 山东 | 贵州 | 重庆 | 湖北 | |
劳动力?耗强度 | 729 | 699 | 681 | 620 | 489 | 478 | 449 | 425 | 411 | 406 |
与全国均值的比 | 1.84 | 1.76 | 1.71 | 1.56 | 1.23 | 1.21 | 1.13 | 1.07 | 1.04 | 1.02 |
湖南 | 河北 | 四川 | 江西 | 广西 | 内蒙古 | 湖北 | 山东 | 西藏 | 江苏 | |
资金?耗强度 | 154 | 115 | 115 | 94 | 93 | 65 | 55 | 53 | 47 | 45 |
与全国均值的比 | 3.24 | 2.43 | 2.43 | 1.99 | 1.97 | 1.36 | 1.16 | 1.12 | 0.99 | 0.95 |
西藏 | 内蒙古 | 新疆 | 山西 | 陕西 | 四川 | 辽宁 | 山东 | 河北 | 浙江 | |
环境?耗强度 | 232 | 187 | 177 | 176 | 167 | 166 | 164 | 164 | 163 | 161 |
与全国均值的比 | 1.43 | 1.15 | 1.09 | 1.08 | 1.03 | 1.02 | 1.01 | 1.01 | 1.00 | 0.99 |
表9
标准化后的距离矩阵(部分)
重庆 | 浙江 | 云南 | 新疆 | 西藏 | 四川 | 陕西 | 山西 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
重庆 | 0.000 | 0.214 | 0.143 | 0.158 | 0.623 | 0.604 | 0.048 | 0.091 |
浙江 | 0.214 | 0.000 | 0.203 | 0.160 | 0.754 | 0.720 | 0.136 | 0.178 |
云南 | 0.143 | 0.203 | 0.000 | 0.203 | 0.720 | 0.533 | 0.123 | 0.227 |
新疆 | 0.158 | 0.160 | 0.203 | 0.000 | 0.539 | 0.693 | 0.072 | 0.073 |
西藏 | 0.623 | 0.754 | 0.720 | 0.539 | 0.000 | 0.969 | 0.613 | 0.557 |
四川 | 0.604 | 0.720 | 0.533 | 0.693 | 0.969 | 0.000 | 0.611 | 0.703 |
陕西 | 0.048 | 0.136 | 0.123 | 0.072 | 0.613 | 0.611 | 0.000 | 0.054 |
山西 | 0.091 | 0.178 | 0.227 | 0.073 | 0.557 | 0.703 | 0.054 | 0.000 |
表11
中国水泥制造业能耗空间格局与驱动因素相关分析结果
解释变量 | 水泥制造业能耗的空间差异 | ||||
---|---|---|---|---|---|
EEA消耗总量 | EEA消耗强度 | ||||
相关系数 | N值 | 相关系数 | N值 | ||
规模 | |||||
规模以上企业单位数 | 0.779** | 0.000 | -0.293 | 0.175 | |
规模以上企业资产总额 | 0.821** | 0.000 | -0.282 | 0.193 | |
收益 | |||||
主营业务收入 | 0.797** | 0.000 | -0.273 | 0.207 | |
利润总额 | 0.780** | 0.000 | -0.258 | 0.235 | |
投资 | |||||
固定资产投资 | 0.504* | 0.014 | -0.057 | 0.795 | |
投资累计新增生产线设计生产能力 | 0.973** | 0.000 | -0.323 | 0.133 | |
技术 | |||||
水泥生产技术专利数 | 0.354 | 0.097 | -0.312 | 0.147 | |
行业集中度 | |||||
N20 | 0.149 | 0.497 | -0.383 | 0.071 | |
N100 | 0.228 | 0.295 | -0.439* | 0.036 |
[1] | Daly H E, Farley J.Ecological Economics: Principles and Applications. 2nd ed. Washington, DC, USA: Island Press, 2010: 106-125. |
[2] |
Costanza R, Cumberland J H, Daly H, et al.An Introduction to Ecological Economics. Florida, USA: Taylor & Francis, Chemical Rubber Company Press, 2002: 183-193.
doi: 10.2307/176531 |
[3] | Valero A, Lozano M A, Munoz M.A general theory of exergy saving: I. On the exergetic cost. Computer-aided Engineering and Energy Systems, 1986, 3: 1-8. |
[4] | Szargut J, Morris D R, Steward F R.Exergy Analysis of Thermal, Chemical and Metallurgical Processes. New York, NY, USA: Hemisphere Press, 1987: 66-108. |
[5] |
Sciubba E.Extended exergy accounting applied to energy recovery from waste: The concept of total recycling. Energy, 2003, 28: 1315-1334.
doi: 10.1016/S0360-5442(03)00111-7 |
[6] |
Sogut M Z, Oktay Z, Hepbasli A.Energetic and exergetic assessment of a trass mill processin a cement plant. Energy Conversion and Management, 2009, 50(9): 2316-2323.
doi: 10.1016/j.enconman.2009.05.013 |
[7] | IEA-ETSAP.. |
[8] | National Bureau of Statistics. |
[国家统计局.] | |
[9] |
Jebaraj S, Iniyan S.A review of energy models. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2006, 10(4): 281-311.
doi: 10.1016/j.rser.2004.09.004 |
[10] | Scheuer A, Ellerbrock H G.Possible ways of saving energy in cement production. Zement-Kalk-Gips, 1992, 45(5): 222-230. |
[11] | Saxena J P, Saxena A, Pahuja A, et al.Energy efficiency through technological improvements. World Cement, 1995, 26(6): 62-67. |
[12] |
Phylipsen G J M, Blok K, Worrell E. International comparisons of energy efficiency: Methodologies for the manufacturing industry. Energy Policy, 1997, 25(7-9): 715-725.
doi: 10.1016/S0301-4215(97)00063-3 |
[13] |
Worrell E, Martin N, Price L.Potentials for energy efficiency improvement in the US cement industry. Energy, 2000, 25(12): 1189-1214.
doi: 10.1016/S0360-5442(00)00042-6 |
[14] |
Worrell E, Laitner J A, Ruth M, et al.Productivity benefits of industrial energy efficiency measures. Energy, 2003, 28(11): 1081-1098.
doi: 10.1016/S0360-5442(03)00091-4 |
[15] |
Zeng Xuemin.Energy consumption status and energy saving potential of cement industry. Chinese Cement, 2006, 20(3): 16-21.
doi: 10.3969/j.issn.1671-8321.2006.03.006 |
[曾学敏. 水泥工业能源消耗现状与节能潜力. 中国水泥, 2006, 20(3): 16-21.]
doi: 10.3969/j.issn.1671-8321.2006.03.006 |
|
[16] | Qi Baoping.The impact analysis research on energy saving factors in China [D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2010: 58-72. |
[齐宝平. 中国节能因素影响分析研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2010: 58-72.] | |
[17] | Hasanbeigi A, Menke C, Therdyothin A.The use of conservation supply conversion energy policy and economic analysis: The case study of Thai cement industry. Energy Policy, 2010, 38(1): 392-405. |
[18] |
Sogut M Z.A research on exergy consumption and potential of total CO2 emission in the Turkish cement sector. Energy Conversion and Management, 2012, 56: 37-45.
doi: 10.1016/j.enconman.2011.11.004 |
[19] |
Rocco M V, Colombo E, Sciubba E.Advances in exergy analysis: a novel assessment of the extended exergy accounting method. Applied Energy, 2014, 113: 1405-1420.
doi: 10.1016/j.apenergy.2013.08.080 |
[20] | Zhu Mingshan.Exergy Analysis on Energy System .Beijing: Tsinghua University Press, 1988: 56-89. |
[朱明善. 能源系统的㶲分析. 北京: 清华大学出版社, 1988: 56-89.] | |
[21] |
Sciubba E.A revised calculation of the econometric factors α and β for the extended exergy accounting method. Ecological Modelling, 2011, 222: 1060-1066.
doi: 10.1016/j.ecolmodel.2010.11.003 |
[22] | Shen L, Gao T, Zhao J, et al.Factory-level measurements on CO2 emission factors of cement industry in China. Renewable and Sustainable Energy Review, 2014, 34: 337-349. |
[23] | National Bureau of Statistics. Economic Statistical Yearbook of the People's Republic of China .Beijing: China Statistics Press, 2013: 3-398. |
[国家统计局. 中华人民共和国经济统计年鉴. 北京: 中国统计出版社, 2013: 3-398.] | |
[24] | The People's Bank of China. The annual statistics of 2012. . |
[中国人民银行网站. 2012年度统计数据. .] | |
[25] | CDC. |
[中国气象科学数据共享服务网.] | |
[26] | Hu Bin.A comparative study on China's inter-provincial Human development Index [D]. Changchun: Jilin University, 2009: 10-21. |
[胡斌. 我国省际间人类发展指数比较研究. 长春: 吉林大学, 2009: 10-21.] | |
[27] | China Cement Association. China Cement Almanac.Beijing: China Building Industry Press, 2006-2011: 390-600. |
[中国水泥协会. 中国水泥年鉴. 北京: 中国建材工业出版社, 2006-2011: 390-600.] | |
[28] | ASKCI. |
[中商情报网.] | |
[29] | Lv Weiguo, Chen Wen.Manufacturing industry enterprises location choice and the urban spatial restructing in Nanjing. Acta Geographica Sinica, 2009, 64(2): 142-152. |
[吕卫国, 陈雯. 制造业企业区位选择与南京城市空间重构. 地理学报, 2009, 64(2): 142-152.] | |
[30] | IEA. |
[31] |
Liu Jiyuan, Deng Xiangzheng, Liu Weidong, et al.The concept framework of green development in western China. Population, Resource and Environment of China, 2013, 23(10): 1-7.
doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2013.10.001 |
[刘纪远, 邓祥征, 刘卫东, 等. 中国西部绿色发展概念框架. 中国人口资源与环境, 2013, 23(10): 1-7.]
doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2013.10.001 |
|
[32] |
Rokaya M, Atlam E, Fuketa M, et al.Ranking of field association terms using co-word analysis. Information Processing and Management, 2008, 44(2): 738-755.
doi: 10.1016/j.ipm.2007.06.001 |
[33] | Mei Changlin, Fan Jincheng.Method of Data Analysis .Beijing: Higher Education Press, 2006: 55-156. |
[梅长林, 范金城. 数据分析方法. 北京: 高等教育出版社, 2006: 55-156.] |
[1] | 魏石梅, 潘竟虎. 中国地级及以上城市网络结构韧性测度[J]. 地理学报, 2021, 76(6): 1394-1407. |
[2] | 杨忍, 潘瑜鑫. 中国县域乡村脆弱性空间特征与形成机制及对策[J]. 地理学报, 2021, 76(6): 1438-1454. |
[3] | 殷江滨, 李尚谦, 姜磊, 程哲, 黄晓燕, 路改改. 中国连片特困地区非农就业增长的时空特征与驱动因素[J]. 地理学报, 2021, 76(6): 1471-1488. |
[4] | 胡畔, 陈波, 史培军. 中国暴雨洪涝灾情时空格局及影响因素[J]. 地理学报, 2021, 76(5): 1148-1162. |
[5] | 黄晓东, 马海涛, 苗长虹. 基于创新企业的中国城市网络联系特征[J]. 地理学报, 2021, 76(4): 835-852. |
[6] | 王录仓, 刘海洋, 刘清. 基于腾讯迁徙大数据的中国城市网络研究[J]. 地理学报, 2021, 76(4): 853-869. |
[7] | 夏兴生, 潘耀忠, 朱秀芳, 张锦水. 中国综合农业分区下的Ångström-Prescott公式系数逐月校正与优选[J]. 地理学报, 2021, 76(4): 888-902. |
[8] | 王淑佳, 孙九霞. 中国传统村落可持续发展评价体系构建与实证[J]. 地理学报, 2021, 76(4): 921-938. |
[9] | 范泽孟. 中国生态过渡带分布的空间识别及情景模拟[J]. 地理学报, 2021, 76(3): 626-644. |
[10] | 徐羽, 李秀彬, 辛良杰. 中国耕地规模化流转租金的分异特征及其影响因素[J]. 地理学报, 2021, 76(3): 753-763. |
[11] | 古恒宇, 沈体雁. 中国高学历人才的空间演化特征及驱动因素[J]. 地理学报, 2021, 76(2): 326-340. |
[12] | 朱晟君, 金文纨. 地方出口产品结构及制度环境与企业出口相关多样化[J]. 地理学报, 2021, 76(2): 398-414. |
[13] | 李钢, 薛淑艳, 马雪瑶, 周俊俊, 徐婷婷, 王皎贝. 中国失踪人口的时空格局演变与形成机制[J]. 地理学报, 2021, 76(2): 310-325. |
[14] | 葛全胜, 朱会义. 两千年来中国自然与人文地理环境变迁及启示[J]. 地理学报, 2021, 76(1): 3-14. |
[15] | 张兴航, 张百平, 王晶, 余付勤, 赵超, 姚永慧. 中国南北过渡带东段样带植被序列与气候分界问题[J]. 地理学报, 2021, 76(1): 30-43. |