能源研究分析范文

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第1篇

能源夜上海论坛是经济社会发展的重要物质基础，是关系到国计民生的重要战略资源。随着我国国民经济的发展，对能源的需求不断增加，但能源供给却日益紧张，能源问题已经成为普遍关注的问题。因此，探讨能源消费与经济增长的关系，并在此基础上较为准确地预测能源需求的变化趋势，从而为有关部门政策的制定提供科学依据，对于保持国民经济的健康、持续、稳定发展具有重要意义。

自从Kraft[1]探索了美国经济增长与能源消费之间的因果关系后，能源消费与经济增长关系的实证研究便迅速扩展到了英、法、德、意大利等发达国家。对于亚洲国家，Glasure[2]利用Granger检验方法发现了新加坡能源对经济增长的因果关系。Yu[3]利用Granger检验方法得到了韩国经济增长对能源消费的因果关系。目前，国内对中国经济增长与能源消费的关系也进行了一些研究。马超群[4]的研究表明，我国经济增长分别与能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系，而与石油、天然气和水电之间不存在协整关系。韩智勇等[5]的研究表明，我国能源消费与经济增长之间存在双向因果关系，但不具有长期的协整性。赵进文[6]利用STR模型对我国的能源消费与经济增长之间的内在依从关系进行了研究，认为我国经济增长对能源消费的影响具有明显的阶段性特征。国内学者对能源需求的预测方法有很多种。隗斌贤[7]采用能源消费弹性系数法、能源强度法和部门平衡预测法对浙江省的能源需求进行了预测。刘勇等[8]采用ARIMA模型对我国的能源消费进行了预测。熊国强等[9]采用灰色系统和神经网络组合预测模型对我国未来的能源消费进行了预测。宋雅晴等[10]采用三次多项式、回归分析夜上海论坛和时间序列组合模型对我国未来的能源消费进行了预测。

从目前的文献看，这些研究成果大部分都以全国作为研究对象，而由于资源禀赋、地理环境和经济结构的不同，各地区的能源消费与经济增长之间的关系可能会呈现出不同的特征，所需要采用的预测方法也有较大差异。河南省是全国第一人口大省，也是重要的能源和资源大省，2011年中原经济区规划被正式纳入国家国土规划。因此，本文在对河南省的具体情况进行分析的基础上，找出河南省经济增长与能源消费之间的关系，并采用ARMA时间序列模型对河南省未来能源需求进行预测，为河南省能源发展和经济发展政策的制定提供科学的决策依据。

夜上海论坛 二、经济增长与能源消费关系的实证分析

（一）数据来源与处理

夜上海论坛 本文选取1978-2010年河南省能源消费总量（EC）与国内生产总值（GDP）的数据作为基本变量来研究河南省能源消费与经济增长之间的关系，所有数据均来自《河南统计年鉴2011》。能源消费总量的量纲为万吨标准煤，国内生产总值的量纲是亿元人民币，为了剔除物价变动的影响，以1978年价格为基期对GDP序列进行折算，得到各年实际GDP。为了消除可能存在的异方差问题，避免数据间较大波动的影响，对能源消费总量和实际GDP序列取对数，分别用ln EC和ln G表示，其相应的一阶差分序列分别用D ln EC和D ln G表示。

（二）序列平稳性检验

为了避免非平稳时间序列在进行普通最小二乘估计时可能遭遇的虚假回归问题，在对模型进行估计前，必须对序列进行平稳性检验。这里采用ADF单位根检验法对序列进行平稳性检验，由于ln EC和ln G都呈现出明显的线性增长特征，因而使用包含常数项和时间趋势项的检验模型进行检验。使用Eviews5.1软件对序列进行检验，结果见表1。

从表1可以看出，变量 ln EC和 ln G的ADF检验值在5%的显著性水平下均大于其所对应的临界值，不能拒绝单位根的零假设，说明存在单位根，是非平稳的；而其一阶差分后的序列D ln EC和D ln G的ADF 检验值均小于其所对应的临界值，都是平稳的，说明ln EC和ln G均为一阶单整序列，可进行下一步检验。

（三）协整检验和误差修正模型

协整是对非平稳经济变量之间长期均衡关系的统计描述，非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系就被称作协整关系。由于ln EC和ln G均为一阶单整序列，因此可进行协整性检验。本文使用Johansen协整检验法，运用Eviews5.1软件得到检验结果，见表2。

表2 能源消费和经济增长的Johansen协整检验

夜上海论坛 原假设特征值迹统计量5%临界值p值

夜上海论坛 None*0.523 714.763 212.3210.010 5

夜上海论坛 At most 10.097 51.572 44.121 10.367 1

注：p为接受原假设的概率；*表示在5%显著水平下显著。

由检验结果看，在5%检验水平下，迹统计量值14.763 2大于临界值12.321 6，而迹统计量值1.572 4小于临界值4.121 1，说明在变量ln EC和ln G之间存在协整关系。基于表2中的协整检验结果，对两变量之间的协整关系进行估计，得到协整方程如下：

ln G=-8.711+1.748 3ln EC+et

（-16.26） （28.92）

R2=0.964 3，DW=1.614 9，F=836.84

夜上海论坛 括号内为对应系数的t统计量值，从回归结果来看，R2、DW值和F值均可通过显著性检验，方程拟合优度良好，统计变量显著。回归方程表明：河南省能源消费每增加1个百分点，可以使经济增长增加1.748 3个百分点，能源消费带动了河南省地方经济的发展，而且能源消费弹性系数大于1，说明长期来看能源消费对经济增长的制约和促进作用较强。

建立描述经济增长和能源消费短期波动的误差修正模型，这里采用滞后一阶的形式：

夜上海论坛 从估计结果来看，模型的各项检验均可通过，经济增长的波动受到能源消费波动和误差修正项的影响。在短期内，如果经济增长和能源消费的均衡关系偏离了长期均衡关系，下一期将以-0.136 1的调整力度进行反向修正，以使其向长期均衡方向移动。

（四） Granger因果性检验

协整检验结果说明河南省能源消费与经济增长之间存在着长期均衡关系，但是这种均衡关系是否构成因果关系，即是由能源消费的增加促进了经济的增长还是由经济增长拉动了能源消费的增加，这就要进行Granger因果性检验。Granger因果性检验对滞后期的选择非常敏感，滞后期不同，检验结果可能有较大差异。本文采用 AIC 准则确定最优滞后期数为1阶，利用 Eviews5.1软件进行检验，检验结果见表3。

夜上海论坛 由表3可知，在10%检验水平下，“ln EC不是ln G的原因”被拒绝，也就是说能源消费是促进河南省经济增长的原因，而“ln G不是ln EC 的原因”的假设被接受，经济增长不是能源消费增加的原因，ln EC与ln G之间存在由能源消费到经济增长的单向因果关系。这在一定程度上表明，河南省实施节能降耗措施，依靠科技进步提高能源利用效率以及转变经济增长方式的举措取得了一定成效，在保持经济增长的同时，能源消耗逐步下降。

夜上海论坛 三、河南省未来能源需求预测

从以上分析可知，能源消费是促进河南省经济增长的重要原因，为了促进经济持续、快速、稳定的发展，有必要对河南省未来的能源需求进行预测，为河南省未来能源规划以及能源生产企业制定发展战略提供决策依据。

（一）能源需求预测方法的选择

夜上海论坛 进行能源需求预测的方法有很多，大体上可以分为两类。一类是相关关系预测法，即根据经济现象与能源需求之间的因果关系或结构比例关系来预测未来能源需求量，如回归模型、能源消费弹性系数法、部门预测法等。另一类是时间序列分析预测法，如协整和误差修正模型[11]、ARMA模型等。由于未来能源消费需求会受到很多因素的制约，而且这些因素之间往往又存在着错综复杂的关系，因此采用相关关系预测法进行预测一般比较困难，再加上相关解释变量未来取值的不确定，会对预测结果精确度产生较大影响，因此本文采用时间序列模型中的ARMA模型来对河南省未来能源需求进行短期预测，以避免解释变量取值不确定所带来的诸多问题，从而实现最小方差意义下的最优预测。

（二）构建能源需求预测模型

表1中单位根检验表明，河南省能源消费总量的对数序列是非平稳的，而其进行一阶差分序列是平稳的，因此这里先对序列进行一阶差分，而后建立ARMA模型，实际上就是对其增长率建立预测模型。为了选取合适的模型形式，先对一阶差分后的序列D ln EC进行自相关和偏自相关分析，见图1。

夜上海论坛 根据D ln EC的自相关系数和偏自相关系数图可以看出，二者均是拖尾，于是可以选用ARMA模型结构。通过对模型的残差白噪声检验和参数显著性检验，并结合AIC和SC准则确定模型形式，利用Eviews5.1软件，可以得到河南省能源需求预测的模型形式如下：

夜上海论坛 这里参数估计值下括号内的值为t统计量值。由于是对差分序列建模，可决系数R2不高，但如果将模型转化为对原始序列的预测模型，则可决系数为0.974 5，非常接近于1。Q统计量用于检验残差的白噪声性质，其后括号内为对应的p值，根据这些p值可以看出河南省能源需求预测模型中残差具有良好的白噪声性质，从而可以保证短期预测的相对精确性。

（三）河南省能源需求预测结果

利用1978-2010年的数据建立的预测模型计算出能源消费的增长趋势，然后结合基期值计算河南省2008-2015年的能源需求水平，到2015年，河南省能源消费总量将达到27 636万吨标准煤。从2008年、2009年、2010年的预测结果与实际值的比较可以看出，各年预测误差百分比均小于3%，平均绝对预测误差1.51%，一般认为平均绝对误差的值低于10%时预测精度较高[12]，所以模型拟合效果较好，预测精度较高，见表4。

四、结论与建议

夜上海论坛 利用河南省1978-2010年的能源消费和经济增长数据进行实证分析，结果表明：河南省能源消费与经济增长之间存在长期均衡关系，能源消费对经济增长有着明显的促进作用，而经济增长则不成为拉动能源消费增加的原因。从长期来看，能源消费每增加1%，就可以使经济增长1.748 3个百分点，能源消费对经济增长的刺激作用较强；而在短期动态调整中，如果经济增长和能源消费的均衡关系偏离了长期均衡关系，下一期将以-0.136 1的调整力度进行反向修正，以使其向长期均衡方向移动。这说明河南省目前的节能降耗工作取得了一定成效，能源利用效率有所提高，但经济增长方式仍以粗放型为主，经济增长对能源的依赖程度仍比较强。

采用ARMA模型的预测结果表明，到2015年河南省能源需求总量将达到27 636万吨标准煤。然而目前河南省的能源供给却日益紧张，在一次性能源消费结构中，煤炭消费所占比重虽然都在85%以上，虽然河南省煤炭资源丰富，但按照目前的开采水平和速度，仍存在一定供需缺口；石油和天然气消费在能源消费结构中所占比重一直不足20%，但河南省原油和天然气储量严重不足，按照目前的开采速度，原油开采寿命不到10年，而天然气仅仅能持续到2015年左右，而且这种开采速度所能保证的原油供应尚不及需求量的1/5，天然气供应也不到需求量的1/5。因此，我们在充分利用省内能源资源的同时，必须加强与省外、国外的能源战略合作与交流，尽快制定相关的能源政策措施，以完善能源保障体系。

夜上海论坛 第一，建立科学的能源供应体系，合理开发利用河南省能源资源。积极推进煤炭资源整合与战略重组，培育大型煤炭生产集团，建设全国重要的煤炭生产基地；依托西气东输等国家骨干天然气管道，完善支线管网，提高燃气覆盖率；规划和建设外电入豫通道，加快智能电网建设。

第二，优化能源结构体系，减少对传统能源的依赖，大力发展新能源。一方面要加大能源开发利用方面的科技投入，探讨煤炭和煤层气综合开发利用技术。另一方面要减少一次性能源在能源消费中的比例，积极开发利用核能、太阳能、地热能、生物质能等新能源和清洁能源。加快规划建设南阳核电项目和南阳新能源国家高新技术产业基地，依托骨干企业和有条件的地区，建设多晶硅及太阳能电池、风电装备等特色产业园区。

第三，加大节能降耗方面的科研体系建设，倡导全社会厉行节能的良好风尚。建立科研院校、科研院所和企业相结合的节能降耗科研体系，尽快将科研成果应用在生产中，淘汰耗能大的旧设备，引进能耗小、资源利用率高的新设备，引进新技术和新方法。

第四，加强国际国内能源合作，积极实施“引进来”和“走出去”战略。要充分利用内外两个资源和两个市场，积极与能源资源储量丰富的国家和地区开展合作，重点加强在能源开发利用以及节能降耗等方面的研究与合作，建立能源合作长效机制，实现共同开发，互惠互利。

第五，加强能源战略储备体系建设。在保障中原经济区基本建设发展需要的同时，要对煤炭（煤层气）、天然气等实施保护性开采和战略储备，以确保能源结构安全。必须提高对煤炭资源的利用效率，推进濮阳、平顶山等地建设天然气储备基地和煤炭（煤层气）战略储备基地。

[参考文献]

夜上海论坛 .Energy Development，1978（3）：401403.

.Resource and Electricity Economics，1997，20（1）：1725.

夜上海论坛 .Journal of Energy and Development，1985，10（2）：249272.

[4] 马超群，储慧斌，李 科.中国能源消费与经济增长的协整与误差校正模型研究[J].系统工程，2004，22（10）：4750.

[5] 韩智勇，魏一鸣，范 英.中国能源消费与经济增长的协整与因果关系分析[J].系统工程， 2004，22（12）：1721.

[6] 赵进文，范继涛.经济增长与能源消费内在依从关系的实证研究[J].经济研究， 2007（8）：3142.

夜上海论坛 [7] 隗斌贤.“九五”及 2010 年浙江省能源需求预测研究[J].预测，1997（2）：2533.

[8] 刘 勇，汪旭辉.ARIMA 模型在我国能源消费预测中的应用[J].经济经纬，2007（5）：1114.

[9] 熊国强，刘海磊.我国能源消费的组合预测模型[J].统计与决策，2007（2）：2122.

[10] 宋雅晴，杨桂元.我国能源消费的组合预测[J].市场经济与价格，2011（7）：3437.

第2篇

关键词：中频焊机；焊接性能；能耗

夜上海论坛 近年来，为了突破能源和环境因素对经济可持续发展的制约，我国提出了节能和减排的目标， 企业在节能减排中责无旁贷。[1]某汽车公司2011年1-11月份单车用电费用占单车变动总费用的77%（如表1），大量能源被装备制造业提供的产品所消耗，这无疑将引起我们的关注。

1.试验内容

夜上海论坛 中频焊机与工频焊机能源测算试验。

夜上海论坛 试验将在前纵梁工位进行，左/右前纵梁焊点数量分别为24点和30点，板厚3.5-4.5mm。左前纵梁采用工频焊机，右前纵梁采用中频焊机。

1.1.能源测算

能源测算历时6个月，通过对工频和中频分别计量，得到以下数值。

中频与工频能源比例：1192/1884*%=63.3%，即中频焊机耗电量约为工频焊机耗电量的63.3%，中频焊机节能约36.7%；

六个月累计产量16653台，则节约能源1884-1192=692KVAh，单台车节约电能41.55*10-3 KVAh，则单点节约能源1.39*10-3 KVAh。

1.2.性能分析

左前纵梁采用普通工频焊机进行焊接，右前纵梁采用中频焊机进行焊接，主要焊接参数如下表3所示：

中频焊机焊接后的焊点形状近似规则圆形，状态比较稳定，工频焊机焊接的焊点形状有的为圆形，有的为椭圆形（主要原因为电流较大，通电时间较长，产生分流），形状不规则。

依据公司焊接检查标准，对焊接后的车身进行整车剥离试验。

夜上海论坛 依据全破坏检查判断标准，对焊接后形成的拔栓径进行测量，测量结果均满足要求。

2.试验结论

2.1.工频焊机焊接厚板时，焊接质量差，飞溅大，焊接设备磨损严重，同时需要机械加压、增大电流，对能源损耗大，使用中频焊机即可在相同工艺参数范围内完成厚板焊接，同时中频焊机有自适应调整能力，能同时焊接不同板厚且有较好的焊接质量。

2.2.六个月产量16653台，累计节约能源1884-1192=692KVAh，每kVAh价格为0.65元，则该工位半年累计节约能源消耗折合人民币449.8元。

夜上海论坛 工频焊机次级电缆价格一般为420元人民币，且更换频率（以试验工位为例）24根/年，则次级电缆消耗总价为1.08万元/年；中频焊机次级电缆价格一般为800元人民币，更换频率为（以集团内应用为例）1根/年，每年次级电缆消耗总价为800元/年，此一项可节省人民币1万元。

以上两项节约人民币约1.09万元/年。

3.结束

夜上海论坛 采用中频焊机进行焊接，焊接质量明显提高，能源损耗降低明显，但同时不容忽视的一点是成本，中频焊机比工频焊机的成本高出将近5倍：即一台工频悬挂点焊机系统，包含焊钳、电缆、平衡器等，总价格约为2.7万元/台，而一台中频悬挂点焊机系统及焊钳等，总价格约为13万元/台。

夜上海论坛 以试验工位及我公司2012年5月-11月产量计算，采用1台中频焊机，单台节约能源41.55*10-3KVAh，每kVAh价格为0.65元，单台节约成本0.027元（估算，不计设备折旧）以此计算如下：

夜上海论坛 以微型车为例，在不影响单车变动成本前提下，每增加一台设备，回收年限随产量的增加而缩短，当产量达到100万辆/年时，回收年限约为4年。因此，就微型车的微利润而言，设备成本的增加应充分考虑年产量，在满足焊接质量要求的前提下，以低能耗、低成本、高效益为经营理念，达到企业经济效益最大化的经营目标。

参考文献：

[1]李爱文，张承慧，现代逆变技术及其应用[M]，北京：科学出版社，2002.

第3篇

【关键词】 能源计量仪表 误差 原因 解决方法

夜上海论坛 由于钢铁市场的日趋恶化使得钢铁厂越来越注重对成本的控制，能源消耗占冶金成本的很大比重，这就使得对能源计量仪表准确性要求越来越高，我们总是希望仪表在测量时数值准确无误。但无论测量仪表本身如何精确，它所指示出来的测量值与真实值之间总有一定的偏差。偏差产生的原因有很多，有些是可以避免的，而有些则无法消除，这里对唐山不锈钢厂的能源计量仪表误差产生原因做了分析与汇总。

1 汇总及分析误差的意义

夜上海论坛 由于使用方法和计量设备的不完善，周围环境的影响，测量数值与真实值之间不可避免的存在着差异，这在数值上即表现为误差。随着科学技术的日益发展和人们认识水平的不断提高，虽可将误差控制的越来越小，但终究不能完全消除它。误差存在的必然性和普遍性，以为大量实践所证明。为了充分认识并进而减小或消除误差，就要求我们必须始终保持对误差产生原因的研究。

夜上海论坛 2 误差产生原因汇总及分析

在测量过程中，误差产生的原因可归纳为以下几个方面：

夜上海论坛 2.1 测量装置的误差

（1）测量仪表的误差；任何测量仪表本身都存在着误差，而唐山不锈钢厂的能源仪表类型繁多，即使同种介质也有使用多种仪表的情况，各种仪表测量方法不同、精度等级不同造成即使在同一位置用不同的表测量数值也不尽相同，当然，此种误差相对较小，在以后的仪表选型上，尽量做到同种介质选择同种仪表即可降低此种误差。

（2）测量信号传输误差；每块仪表的测量值通过数据线、网线、光纤、485数据线、二次表、N-port、PLC等不同设备传入系统中，由于所过设备及传输距离的不同，造成信号衰减程度不同，使得仪表测量值与系统中的显示值产生误差。当然，此种误差相对较小但无法避免， 可以通过采用信号线一律用屏蔽线，远距离信号传输降低电信号传输距离，增加光纤传输的方法来降低此误差。

夜上海论坛 2.2 测量环境造成的误差

夜上海论坛 （1）温度压力补正造成的误差；被测介质的温度和压力对流量测量值有很大的影响，温度高则流量值变小，压力高则流量值变大。有些表没有温压补偿，只是在二次表中设定，使得温度、压力不能实时检测造成误差，此种误差对于气体介质影响较大，只需把温度、压力检测装置安装齐全并正确引入即可避免。

（2）环境造成的误差即使有温压补偿也会可能产生；例如，不锈钢厂热带停产期间，闸板阀关闭，理论上没有气体流动，由于气温变化使得管道两端存在温差，从而产生气体流动，使得仪表检测出数值，造成误差，此种误差较小，只需适当调整仪表下限切除量即可。

2.3 仪表的选型、安装、使用造成的误差

夜上海论坛 （1）提供给厂家的参数有误；一般在购买仪表时需要向厂家提供管径、温度、压力、介质成分、常用流量、最大流量等参数。对于介质成分，例如高炉煤气用户一般不会去做成分鉴定，只是根据经验值或其它厂数值去提供给厂家，造成实际密度与设定值不同而产生误差。常用流量和最大流量一般用户会根据经验值或理论值给出，而这个值可能会与实际值不符，产生超量程现象，而无法准确计量。这些误差可以在安装仪表后根据实际值联系厂家重新计算统一进行调整。（2）超出仪表可信测量范围；例如不锈钢双高线生产线煤气总管是按照满负荷生产设计的流量上限为120000Nm3/h，但实际生产时，大多数使用单线生产，实际煤气使用上限为60000 Nm3/h，这就使得仪表在较低流量时工作，而在单炉烘炉时基本不走数，造成较大误差。存在此类问题的仪表还有，1#烧结高煤流量计，转炉烤包器总管流量计等，遇到此类问题可以适当缩小仪表量程，或把仪表安装在各个分支上，当然需要增加仪表，增加费用。（3）仪表安装位置不合理造成误差；我厂现有仪表由多方安装，施工队伍水平不一，有些仪表安装位置不满足准确计量的条件。（4）煤气表含水造成误差；众所周知煤气中含有水分，高炉煤气中布袋产出煤气温度在100°C以上，而到用户处，基本在50°C以下，大量水蒸气变成水，通过排水器排出，而转炉通过水除尘，煤气中含水量更大。我们的产气表测量的是含有大量水分的气体流量，而用气表测量的是相对含水量较小的气体流量，成分不同流量就会有误差，这时就需要把含水量考虑进去，唐山不锈钢厂使用的煤气计量仪表多数是北京博思达的二次表，次表有含水量设置，根据实际情况设置含水量就能减小这部分误差。（5）管道泄漏造成误差；大部分水管埋在地下，常年腐蚀可能存在多处漏点，还有未经确认私自外接水管的现象，这部分水都无法计量，其它介质也存在此种现象，这就使得每天水的采购量与用户的使用量产生误差。

夜上海论坛 2.4 人为造成的误差

（1）仪表故障不能及时处理造成的误差；从仪表故障到发现问题、解决问题的时间段仪表无法正常计量造成误差，使得一天的计量不准确。这种情况，就需要加强维修工人能力，缩短维修时间，从而降低误差。（2）通讯网络故障造成无法及时采数产生计量误差；仪表运行正常，但因在24点时网络是故障的造成所采数值与仪表数值不同造成当天计量误差，此时可以采取用现场直接抄数代替网络自动采集数据的方法消除误差。（3）阀门关闭不严造成误差；当阀门关闭不严时，管道中有少量介质流动，仪表可能测不到而显示零，也可能由于流速过低测出数据不准造成误差。（4）抄数时间不同造成计量误差；大部分表数据均由现场人员报数，要求每天0点抄数，但时间上不可能正好0点，例如前一天晚上23点30分抄数，而下一次晚上0点30分抄数，则会造成一小时也就是5%左右的日累积误差。此时需要抄数人员尽量统一抄数时间，减小误差。

3 结语

夜上海论坛 对于计量仪表我们总是希望它能准确无误的计量，但无论测量仪表本身如何精确，它所指示出来的测量值与真实值之间总有一定的偏差。我们无法消除所有误差，但我们可以消除可以消除的，降低不可消除的，使仪表更加准确。上诉这些希望能为能源计量相关人员提供一些参考。

参考文献：

[1]陈洪全，岳智.仪表工程施工手册.化学工业出版社，2005.