我国的能源结构问题历来受到政府的重视。第一,煤炭在终端能源消费中所占比例过大是我国能源效率低下的一个重要原因,故优化能源结构有利于提高我国的能源利用效率。第二,我国能源结构不合理也带来了相关问题,如环境恶化与能源供给的安全性问题。前者主要由CO2、SO2过度排放所引起,后者主要由油气对外依存度不断提高所致。第三,能源结构是与能源消费总量密切相关的,过去二十多年里我国能源结构的改善是在能源消费总量持续增长的前提下进行的,而且未来数十年里我国能源消费总量仍将有较大幅度的增长,这无疑为我国能源结构的进一步改善增加了难度。总的来说,能源消费总量控制、环境保护、提高能源利用效率、保证能源供给安全等构成了我国能源结构改善的种种制约因素。本论文以能源结构为中心,首先在三要素生产函数的框架下研究了能源消费总量的影响因素;接着探讨了能源价格对能源结构的影响机制;其次分析了能源价格、能源结构对能源效率的影响机制;然后以上海为例从城市这一层面分析了一次能源结构的演变趋势;最后分析了可再生能源对于改善能源结构的作用,主要是可再生能源的实施障碍及国外绿色证书市场机制对我国的借鉴意义。通过对以上问题的研究,本论文得到了以下结论:1.关于能源与资本、劳动之间的要素替代关系(1)所有要素的自价格弹性均为负,而能源的自价格弹性最小,表明能源需求量受能源自身价格的影响相对较小。(2)要素间的交叉价格弹性为正,表明资本、劳动与能源任何两种要素皆为替代品。就替代程度而言,能源可被资本与劳动替代的程度较小。这可能有两方面的原因:一是与我国经济发展的重工业化有关。二是与我国能源价格的市场化改革有关,意味着我国的能源价格相对偏低,以致诱发了对能源的过度需求。2.关于能源价格对能源结构的影响价格是影响能源结构的重要变量之一。运用超对数成本份额函数,本论文我国制造业的能源间替代特性作了计量检验,研究发现:(1)电力的自价格弹性为负;石油和煤炭的自价格弹性为正。(2)从交叉价格弹性来看,电力与石油是替代品,煤炭与石油则是互补品;从弹性大小来看,电力和煤炭、电力和石油之间的替代性是很弱的,即相互之间的价格效应是极小的。这一结果进一步支持了前述论点,即我国能源价格扭曲,经济增长对能源的需求具有刚性。3.关于能源价格、能源结构对能源效率的作用机制能源价格的相对上升对于降低能源强度具有积极的作用:(1)从自价格弹性来看,能源相对价格的提高降低了制造业的总能源强度。另外,油价上升降低了石油强度,电价上升降低了电力强度。(2)一次能源的结构变化对于能源强度的下降具有积极的影响。其中,煤炭比例下降显著降低了制造业的总能源强度,同时也显著降低了电力强度;石油比例上升则显著降低了石油强度。(3)此外,FDI的增长、产业结构调整、所有制改革等因素对于我国制造业能源强度的下降也有积极的贡献。4.关于上海一次能源消费结构的变化趋势2006-2010年间,上海市一次能源消费结构中比重最大的仍为煤炭,但煤炭消费比重将有较大幅度的下降,约为6个百分点;石油在全市能源消费中所占的比例将保持稳定;天然气在全市能源消费中所占的比例将有较大的提高;市外来电及其它能源(如风能等)在全市能源消费中所占的比例也将有一定程度的提高。从能源供给的安全性与经济性的角度来看,未来较长时期内煤炭的主体地位是不可替代的。5.关于可再生能源的开发利用可再生能源的大规模开发利用是优化我国能源结构的一项重要举措,对于提高我国能源利用效率、避免环境恶化有着重要意义。目前,我国可再生能源的发展面临许多障碍,其中技术不成熟、成本高是关键制约因素,同时也需要政策扶持、社会参与。国外的绿色证书交易市场对于我国大力发展可再生能源具有一定的借鉴意义。综上所述,我国能源结构的改善有赖于多种手段并举,包括提高能源相对价格、调整能源间比价、大力发展可再生能源等。深化能源价格改革不仅是优化我国的能源结构的重要举措,也是提高我国能源效率的重要举措。运用经济手段提高能源的相对价格有多种手段可供选择,其中最为重要的就是对能源及能源密集型产品征税、对能耗少的替代性工艺和产品进行补贴,以及针对能源消费大户的有限量排污权许可交易。当然,价格改革作为一种提高能源效率的有效手段,并不是单独起作用的,应当与结构调整、技术进步同步推进。本论文的主要创新点如下:1.实证研究了要素间替代关系与能源间替代关系无论是要素间替代关系还是能源间替代关系,基于计量经济学的实证研究在国内未有发现。国外关于此类定量研究相对较多,主要是运用超越对数成本函数建立模型进行计量检验。国外研究主要集中于西方工业国家,而我国作为发展中国家并且处于经济转型期,其市场的完善程度、能源技术水平以及资源禀赋等与发达国家相比有着极大的差异。本论文运用计量方法研究了我国制造业要素间替代关系与能源间替代关系,结果表明,我国与发达国家的差异是显著的。2.运用时间序列数据揭示了能源价格对能源效率的影响机制能源价格与能源效率之间的相关性既是理论问题也是实证问题,但实证研究甚少。尽管国内诸多文献呼吁提高能源价格以改善能源效率,但都是以定性分析为基础的,并没有提供理论解释和实证检验。Birol和Keppler(2000)运用经济学相关理论阐明,通过经济手段提高能源价格能够改善能源效率,并降低能源强度,但他没有提高实证依据。Coenillie和Fankhauser(2004)对中东欧和前苏联一些转型经济国家的比较研究支持了这一观点,但主要是基于经验判断。有启发性的是Fisher-Vanden(2004)等人所做的实证研究,采用我国2500多家能源密集型大中型工业1997-1999年的面板数据发现,能源相对价格的上升是我国能源强度下降的主要动力,但面板数据所反映的是短期价格效应。而相关研究表明,价格对能源消费的影响具有时滞性,因而长期价格效应与短期价格效应是有差异的。基于这一考虑,本文采用时间序列数据研究了我国能源消费的长期价格效应。3.将数学模型预测法与情境分析法相结合预测上海市的能源结构变化趋势能源需求预测一般采用的方法有类比法、外推法和因果分析法等。在实际应用中有弹性系数法、趋势外推法、经济部门法、经济计量模型法和能源投入产出分析法等。不同研究对象所采用的方法也不相同,同时各种方法均有其应用局限性。其中,数学模型预测法是根据历年的统计数据分析把握其变化规律,进而预测未来的需求总量,该类方法在各种影响因素基本不变的情况下,预测结果能较为准确;而情境分析法则是从分析经济发展与能源消耗的关系入手,对经济发展的不同状况作出假设,进而推断多种假设条件下的能源需求量,该方法逻辑比较清晰。无论采用何种预测方法,现实环境中的突发事件或不可预料因素会影响假设条件的成立,从而降低了预测结果的准确性。因此,本论文将数学模型预测法与情境分析法结合使用,对预测结果作分析比较,有利于提高预测结果的精度。