中文題目不同國(guó)家能源消費(fèi)的空間分析聲明本人聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立開(kāi)展工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或創(chuàng)作過(guò)的作品成果。對(duì)本文做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均以在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全認(rèn)識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。摘要本文選取世界各大洲具有代表性的16個(gè)主要國(guó)家，對(duì)這些國(guó)家的消費(fèi)規(guī)模、消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源利用效率在空間上的差異進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。研究發(fā)現(xiàn)不同國(guó)家的能源消費(fèi)空間差異顯著，全球能源消費(fèi)主要集中在亞洲、歐洲和北美洲國(guó)家，人均能耗較高的國(guó)家集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)；中國(guó)、印度和南非與其他國(guó)家比較，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占有較大比例；分布于歐洲、美洲和大洋洲的國(guó)家能源利用效率較高，而分布于亞洲和非洲地區(qū)的國(guó)家能源利用效率較低。根據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果，本文提出了一些關(guān)于國(guó)家能源規(guī)劃的建議。關(guān)鍵詞：能源消費(fèi);消費(fèi)規(guī)模;消費(fèi)結(jié)構(gòu);消費(fèi)效率;空間差異ABSTRACTInthispaper,16representativecountriesfromallcontinentsoftheworldwereselectedtostatisticallyanalyzethespatialdifferencesonenergyconsumptionscale,energyconsumptionstructureandenergyefficiency.Thestudyfoundthattherearesignificantdifferencesinenergyconsumptionindifferentcountries.TheglobalenergyconsumptionismainlyconcentratedincountriesinAsian,EuropeanandnorthAmerican,andcountrieswithhighenergyconsumptionpercapitaareconcentratedineconomicallydevelopedregions.Comparedwithothercountries,China,IndiaandSouthAfricahavealargeproportionofcoalintheirenergyconsumptionstructure.CountriesinEurope,NorthAmerica,SouthAmericaandOceaniaaremoreefficientinenergyuse,whilecountriesinAsiaandAfricaarelessefficient.Accordingtotheresultsofstatisticsandanalysis,somesuggestionsaboutnationalenergyplanningareputforwardinthispaper.Keywords:Energyconsumption;Consumptionscale;Consumptionpattern;Consumptionefficiency;Spatialdifferences目錄TOC\o"1-2"\u聲明 =1\*ROMANI摘要 =2\*ROMANIIABSTRACT =3\*ROMANIII1引言 引言能源消費(fèi)是指生產(chǎn)和生活所消耗的能源，是衡量一個(gè)國(guó)家\t"/item/%E8%83%BD%E6%BA%90%E6%B6%88%E8%B4%B9/_blank"經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的重要標(biāo)志。一個(gè)國(guó)家的能源消費(fèi)受能源儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多方面因素影響，不同國(guó)家位于不同的地理位置，有著不同的地理?xiàng)l件和資源條件，因此不同國(guó)家的能源消費(fèi)狀況在空間上呈現(xiàn)出一定的差異性[1]。了解這種空間差異及分析造成這種差異的因素，有助于我們更加高效合理的制定符合國(guó)情的能源規(guī)劃。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于能源消費(fèi)的研究多注重于能源消費(fèi)的碳排放和能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系上，對(duì)于能源消費(fèi)的空間分析的尺度多限定于省際或國(guó)家。從全球尺度對(duì)能源消費(fèi)進(jìn)行分析的研究較少。本文選取世界各大洲具有代表性的16個(gè)主要國(guó)家，對(duì)這些國(guó)家的消費(fèi)規(guī)模、消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源利用效率在空間上的差異進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，探索其分布特點(diǎn)及規(guī)律，為合理分配、利用能源提供科學(xué)依據(jù)，為國(guó)家管理和規(guī)劃未來(lái)能源消費(fèi)提供參考依據(jù)。2研究范圍和數(shù)據(jù)2.1選擇研究范圍為了客觀、全面、真實(shí)的體現(xiàn)全球不同國(guó)家、地區(qū)能源消費(fèi)的空間特征，在選擇具體研究范圍時(shí)，考慮到地域差異、經(jīng)濟(jì)類型差異等多方面因素，本文從各大洲中選出具有代表性的主要國(guó)家，分別為亞洲（Asia）：中國(guó)（China）、日本（Japan）、印度（Indian）；歐洲（Europe）：英國(guó)（UnitedKingdom）、法國(guó)（France）、德國(guó)（Germany）、俄羅斯（Russian）；非洲（Africa）：埃及（Egypt）、南非（SouthAfrica）；北美洲（NorthAmerica）：美國(guó)（UnitedStates）、加拿大（Canada）、墨西哥（Mexico）；南美洲（SouthAmerica）：巴西（Brazil）、阿根廷（Argentina）；大洋洲（Oceania）：澳大利亞（Australia）、新西蘭（NewZealand）。其中中國(guó)包括了香港地區(qū)。2.2數(shù)據(jù)來(lái)源本文中能源消費(fèi)的規(guī)模及結(jié)構(gòu)原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)際能源署（InternationalEnergyAgency，IEA），人均能耗原始數(shù)據(jù)來(lái)源于英國(guó)石油天然氣公司（BritishPetroleum,BP），能源經(jīng)濟(jì)效率原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于世界銀行數(shù)據(jù)庫(kù)（WorldbankDatabase,WB）。數(shù)據(jù)采用2012-2016五年的平均值，單位為千噸標(biāo)準(zhǔn)油（Kilotonnesofoilequivalent,KTOE）。在統(tǒng)計(jì)各國(guó)能源消費(fèi)時(shí)，由于生物質(zhì)及廢棄物利用能和地?zé)崮?、太?yáng)能等可替代能源所占比重非常小且并不是每個(gè)國(guó)家都有數(shù)據(jù)，因此本文中將這幾種可替代能源合為其他能源一起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。3結(jié)果和分析3.1消費(fèi)規(guī)模的空間差異能源消費(fèi)的規(guī)模用能源消費(fèi)總量來(lái)表示。能源消費(fèi)總量是一定時(shí)期內(nèi)全國(guó)物質(zhì)生產(chǎn)部門(mén)、非物質(zhì)生產(chǎn)部門(mén)消費(fèi)的各種能源的總和，是觀察能源消費(fèi)水平、構(gòu)成和增長(zhǎng)速度的總量指標(biāo)，包括原煤和原油及其制品，天然氣、電力。人均能耗是指每人每年能源的平均消費(fèi)量，是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平的主要指標(biāo)。人均能耗越多，人均國(guó)民生產(chǎn)總值就越大，社會(huì)也就越富裕。圖1是各國(guó)2012-2016五年平均能源消費(fèi)總量和人均能耗。人均能耗是通過(guò)計(jì)算國(guó)家能源消費(fèi)總量除以國(guó)家人口總數(shù)得到的。柱形圖部分代表的各國(guó)能源消費(fèi)總量，單位為KTOE；折線圖部分代表的是各國(guó)人均能耗，單位為T(mén)OE。由圖1，可以看出：在能源消費(fèi)規(guī)模方面，能源消費(fèi)總量的區(qū)域差異性十分明顯。從國(guó)家看，中國(guó)是最大能源消費(fèi)國(guó)，能源消費(fèi)總量達(dá)到1.91×106KTOE，其次是美國(guó)，達(dá)1.50×106KTOE，能源消費(fèi)量最小的是新西蘭，為1.38×104KTOE；從洲際看，位于亞洲、歐洲和北美洲的國(guó)家能源消耗較高，而位于非洲、南美洲和大洋洲的國(guó)家能源消耗較低。這種能源消費(fèi)總量的空間差異主要受各地區(qū)人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)水平等多方面因素影響[2]。在人均能耗方面，人均能耗的空間分布特點(diǎn)與能源消費(fèi)總量并非一致：例如能源消費(fèi)總量最高的中國(guó)，其人均能耗僅有2.12TOE，而能源消費(fèi)總量相對(duì)較低的加拿大，其人均能耗高達(dá)9.29TOE。這種現(xiàn)象的存在與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素密不可分。通過(guò)對(duì)圖1的研究和分析得出：從國(guó)家看，人均能耗最高的國(guó)家是加拿大，人均能源消費(fèi)量達(dá)到9.29TOE，其次是美國(guó)，人均能源消費(fèi)量為6.97TOE，人均能耗最低的國(guó)家是印度，為0.51TOE；從洲際看，位于北美洲和大洋洲的國(guó)家（如美國(guó)6.97TOE和澳大利亞5.76TOE）的人均能耗顯著高于其他地區(qū)國(guó)家（如亞洲的中國(guó)2.12TOE和南美洲的巴西1.44TOE）的人均能耗。發(fā)達(dá)國(guó)家的人均能耗顯著高于欠發(fā)達(dá)國(guó)家，但是發(fā)達(dá)國(guó)家之間的人均能源消費(fèi)量差距也不小，例如同為發(fā)達(dá)國(guó)家的加拿大和法國(guó)，前者的人均能耗是后者的3倍，這與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)[3]。TOEKTOETOEKTOE圖1能源消費(fèi)量和人均能耗3.2消費(fèi)結(jié)構(gòu)的空間差異能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是在一定時(shí)期內(nèi)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的每種能源的數(shù)量及其占全部能源消費(fèi)量的比重。圖2是各國(guó)2012-2016五年平均一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，可以看出石油在各國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有很大比例。16個(gè)國(guó)家中有12個(gè)國(guó)家石油消費(fèi)比例超過(guò)40%。天然氣在各國(guó)能源消費(fèi)中也是重要的一部分。煤炭在大部分國(guó)家的能源消費(fèi)中占不到10%，僅在少數(shù)國(guó)家中占較大比例。目前，替代能源在大部分國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占較小比例，在少數(shù)國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中有超過(guò)20%的比例。煤炭，發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)煤炭比例普遍低于發(fā)展中國(guó)家。亞洲國(guó)家和南非能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占較大比例，與這些地區(qū)大部分國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后和煤炭資源豐富有一定聯(lián)系。圖3是2012-2016五年平均各國(guó)一次能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，可以看出，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的空間分布在一定程度上受區(qū)域資源分布的影響。例如，亞洲國(guó)家和南非有著大比例的煤炭供應(yīng)，而埃及幾乎沒(méi)有煤炭資源，與此對(duì)應(yīng)的是亞洲國(guó)家和南非的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占較大比例，而埃及的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭幾乎為0。（2）石油，發(fā)達(dá)國(guó)家的石油消費(fèi)比例普遍高于發(fā)展中國(guó)家，石油資源豐富地區(qū)的國(guó)家石油消費(fèi)比例平均高于石油資源匱乏地區(qū)的國(guó)家。例如，埃及石油資源豐富，相應(yīng)的，在埃及的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，石油占比超過(guò)60%。（3）天然氣，各國(guó)的天然氣消費(fèi)比例與各國(guó)的天然氣資源有著明顯的正相關(guān)，結(jié)合圖2和圖3可以明顯看出天然氣資源豐富的國(guó)家天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占較多比例，而在天然氣資源相對(duì)匱乏的國(guó)家能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中天然氣占較小比例。亞洲地區(qū)國(guó)家和南非、巴西天然氣消費(fèi)比例平均低于其他國(guó)家。（4）可替代能源，大部分國(guó)家的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中可替代能源占比低，16個(gè)國(guó)家中12個(gè)國(guó)家可替代能源低于10%或在10%左右。印度、俄羅斯和巴西有著較高的可替代能源消費(fèi)比例，其中印度更是超過(guò)30%。影響可替代能源發(fā)展的影響因素眾多，國(guó)家政策、研發(fā)投入和科技水平等都會(huì)產(chǎn)生影響。圖4是各國(guó)一次能源消費(fèi)與一次能源供應(yīng)的比較圖，可以看出印度、俄羅斯、巴西的能源供應(yīng)量與能源消費(fèi)量相近，且這些國(guó)家國(guó)土面積廣、人口規(guī)模大，有著緊張的能源環(huán)境，加上國(guó)家重視可替代能源發(fā)展，可能是這些因素綜合形成了可替代能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比高的結(jié)果。圖2能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖3能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)KTOEKTOE圖4能源消費(fèi)量和能源供應(yīng)量3.3能源利用效率的空間差異能源利用效率是指一個(gè)體系（國(guó)家、地區(qū)、企業(yè)或單項(xiàng)耗能設(shè)備等）有效利用的能量與實(shí)際消耗能量的比率，是衡量能量利用技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。圖5是各國(guó)2012-2016五年平均能源經(jīng)濟(jì)效率。能源經(jīng)濟(jì)效率由單位能源消耗產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)量表示，單位為萬(wàn)美元/TOE，能源經(jīng)濟(jì)效率越高能源利用效率越高，反之則越低。由圖5可以看出不同國(guó)家能源經(jīng)濟(jì)效率差異顯著。從國(guó)家看，英國(guó)能源經(jīng)濟(jì)效率最高，達(dá)2.20萬(wàn)美元/TOE，是能源經(jīng)濟(jì)效率最低的印度的6倍，發(fā)達(dá)國(guó)家的能源利用效率普遍高于發(fā)展中國(guó)家的能源利用效率。從洲際看，亞洲和非洲地區(qū)國(guó)家普遍能源利用效率較低，而歐洲、美洲和大洋洲地區(qū)國(guó)家能源利用效率較高。位于同一地區(qū)的國(guó)家能源經(jīng)濟(jì)效率也可能相差較大，例如處于亞洲的日本的能源經(jīng)濟(jì)效率是中國(guó)的3倍，這可能與它們的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。萬(wàn)美元/萬(wàn)美元/TOE圖5能源經(jīng)濟(jì)效率3.4能源消費(fèi)的聚類分析聚類分析指將物理或抽象對(duì)象的集合分組為由類似的對(duì)象組成的多個(gè)類的分析過(guò)程。它是一種重要的人類行為。分層聚類是聚類分析的一種方法。其做法是開(kāi)始時(shí)把每個(gè)樣品作為一類，然后把最靠近的樣品（即距離最小的群品）首先聚為小類，再將已聚合的小類按其類間距離再合并，不斷繼續(xù)下去，最后把一切子類都聚合到一個(gè)大類。選取能源消費(fèi)總量、人均能耗、煤炭消費(fèi)占比、石油消費(fèi)占比、天然氣消費(fèi)占比、其他消費(fèi)占比和能源經(jīng)濟(jì)效率共7個(gè)反應(yīng)能源消費(fèi)特征的指標(biāo)進(jìn)行類比。首先對(duì)這7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行因子分析法提取出4個(gè)公共因子，再對(duì)16個(gè)國(guó)家的公共因子進(jìn)行分層聚類，并得到圖6。圖6是對(duì)16個(gè)國(guó)家的公共因子進(jìn)行分層聚類得到的聚類樹(shù)狀圖。由圖6上的紅線可將所有國(guó)家分為四類。第一類包括中國(guó)，印度和南非，特點(diǎn)是能源消費(fèi)總量高，人均能耗低，煤炭占能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例高，能耗效率低；第二類包括俄羅斯、阿根廷、英國(guó)和德國(guó)，其特點(diǎn)是能源消費(fèi)總量較低，人均能耗居中；第三類包括法國(guó)和加拿大，其能源消費(fèi)的特點(diǎn)是能源消費(fèi)總量居中，人均能耗和能耗效率較高；第四類包括墨西哥、巴西、日本、澳大利亞、美國(guó)、埃及和新西蘭，特點(diǎn)是石油在這些國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比高，大部分國(guó)家能耗效率居中。圖6聚類分析4結(jié)論和討論4.1結(jié)論通過(guò)對(duì)2012-2015年五年各大洲16個(gè)國(guó)家能源消費(fèi)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和效率等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和分析發(fā)現(xiàn)：不同國(guó)家能源消費(fèi)的各項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)顯著的空間差異性，全球能源消費(fèi)主要集中在亞洲、歐洲和北美洲國(guó)家，是與人口密集度大或者社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平高有關(guān)；不同國(guó)家的人均能耗呈現(xiàn)出隨著經(jīng)濟(jì)水平的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的趨勢(shì)，發(fā)達(dá)國(guó)家的人均能耗高于發(fā)展中國(guó)家的人均能耗；國(guó)家的人均能耗還與能源的可獲得性有關(guān)，能源資源豐富的國(guó)家人均能耗也會(huì)隨之上升；在16個(gè)國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，表現(xiàn)出能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)受國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、資源儲(chǔ)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和科技發(fā)展水平等因素影響，發(fā)展中國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占比顯著高于發(fā)達(dá)國(guó)家；能源利用效率較高的國(guó)家主要分布于歐洲、美洲和大洋洲，而分布于亞洲和非洲地區(qū)的國(guó)家能源利用效率較低。4.2討論（1）不同國(guó)家能源消費(fèi)的空間差異性顯著，每個(gè)國(guó)家的資源條件和發(fā)展情況不同，在制定能源規(guī)劃時(shí)，不能一味模仿別國(guó)的政策，要充分考慮本國(guó)的實(shí)際情況，有針對(duì)性的分析本國(guó)的資源條件和社會(huì)發(fā)展需求，因地制宜的對(duì)能源進(jìn)行管理，制定符合本國(guó)國(guó)情的可持續(xù)性能源發(fā)展規(guī)劃。（2）日本、英國(guó)、德國(guó)、俄羅斯和美國(guó)的煤炭資源并不匱乏，但是煤炭在其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比非常小，一般在5%以下（日本為10%），而發(fā)展中國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占比較高，一般在20%-50%。煤炭是一種成本低但是對(duì)環(huán)境污染較大的能源，這可能是發(fā)達(dá)國(guó)家摒棄這種廉價(jià)能源方式的原因之一。中國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，近年來(lái)能源消費(fèi)總量已位列全球第一，煤炭在其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有近50%的比例。能源替代過(guò)程是緩慢進(jìn)行的，目前大幅度減少中國(guó)的煤炭消費(fèi)是不切實(shí)際的，但提高煤炭利用效率，可以降低其在使用過(guò)程中產(chǎn)生的污染，同時(shí)發(fā)展可再生能源，加快能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。（3）能源利用效率與一個(gè)國(guó)家的科技水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素密不可分。我國(guó)能源利用效率偏低的重要影響因素之一是第二產(chǎn)業(yè)中存在大量落后工藝，導(dǎo)致能源經(jīng)濟(jì)效率較低[4]。淘汰落