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能源是人类生存与可持续发展不可或缺的物质基础,又是经济社会发展的关键资源。能源问题关乎国家安危、社会发展及时代变迁,是影响国际政治经济格局的全局性、战略性问题,又是影响气候变化与环境污染的全球性问题。受资源与环境约束的影响,人类社会正在经历第三次能源转型,这是能源结构、生产方式、生活方式、消费观念等优化与调整的重要时期。根据2015年的《BP世界能源统计年鉴》,中国的能源消费总量占全球能源消费总量的23%,占全球供应总量的19%。目前,中国是世界上最大的能源消费国和生产国,也是世界最大的二氧化碳排放国,降低能耗强度、减少碳排放是中国能源发展战略的重要目标。能源问题归根是能源利用问题。提高能源效率是应对全球气候变化、推动能源革命、保障能源安全等的重要举措,是实现经济发展从高能耗、高碳、高污染向低能耗、低碳、低污染发展的关键。中国的能源资源在区域分布上具有不同水平的差异和不平衡性。煤炭资源的区域分布较广,但90%的储量分布在秦岭—淮河以北地区,从东西方向来看,85%分布于中西部。石油、天然气资源主要集中在东北、华北和西北地区,集中程度高于煤炭资源分布。中国能源资源的主要特点有能源产销总量大,人均数量少;煤炭和水电资源量大,能源消费以煤炭为主;石油和天然气资源相对贫乏;能源资源与经济布局不协调;能源供应不足与浪费并存;能源的对外依存度高。提高能源利用效率是解决中国能源安全与可持续经济发展问题的重点之一。能源效率与生态效率的核心思想均是以较少的资源消耗、较小的环境影响创造较高的社会价值。本研究融合能源效率与生态效率内涵,提出能源生态效率概念。整合能源效率测度理论和方法,构造能源生态效率评价指标体系,将二氧化碳排放量、二氧化硫排放量等环境类指标计算成一个综合指标做为非期望产出指标,在投入指标中又融入了技术因素。进行能源生态效率的研究既是以能源资源为重点的生态效率评价,又是基于环境因素下的能源效率评价。以生产理论、能源经济学、经济地理学、空间计量经济学等相关理论为指导,从空间和产业两个层面、从宏观和中观两个视角,从静态和动态两个维度,用综合性、立体性的地理学思维,诠释能源生态效率的时空分异过程,对中国能源生态效率进行过程—格局—机理的研究。针对综合能源生态效率的相关概念与评价方法,在分析了生态文明理论、效率理论、全要素生产率理论的基础上,利用可以考虑非期望产出的基于松弛的SBM模型方法对中国省际能源生态效率进行测度。借用格局规模、强度、纹理概念,从能源生态效率的格局规模、格局强度、格局纹理三方面研究中国能源生态效率的空间格局,即评价能源生态效率值的大小、地区之间的效率差异、各类型区的集聚分布状况。能源生态效率值的大小代表空间格局规模的大小,能源生态效率值的空间差异程度代表其空间格局强度的大小,能源生态效率值的高低集聚分布格局即代表空间格局纹理。采用将中国大陆经济区域分为八大区域的方法研究能源生态效率的空间差异。本研究期1997-2014年历经中国国民经济和社会发展的4个五年规划时期,取2000、2004、2008、2012年4个时间点来代表各地区不同时期的发展状况与演变格局。对能源生态效率的研究分为省际能源生态效率与工业行业能源生态效率,本研究在测度与评价了中国30个省(市、自治区)与37个工业行业能源生态效率的基础上,用空间计量模型方法定量研究能源生态效率的空间作用机理与驱动因素。通过实证分析,揭示了能源利用效率和区域经济发展之间的空间依赖性和集聚特征,总结了影响能源效率提升的关键因素,论证了能源效率对我国经济增长方式的转变和环境优化的影响路径、作用机制。鉴于在影响能源生态效率的诸因素中,产业结构的影响最大,文章还进一步分析了能源效率与产业结构的空间特征与耦合关系。由于能源消耗主要集中于工业,而辽宁省在振兴东北老工业基地中又具有举足轻重的地位,所以研究最后以辽宁省为例探讨能源效率与产业结构的空间特征与耦合关系。本研究的主要内容与结论如下:(1)中国能源生态效率1997-2014年总体呈U型演变格局,能源生态效率的总体空间分布格局在不同时期差异较小,同一地区的能源生态效率在不同时期的发展情况差异较大。广东、海南、福建位于能源生态效率值的最前沿,宁夏、甘肃、青海、新疆为主要的低能源生态效率地区。(2)中国各地区的能源生态效率值普遍较低,以小规模格局为主。低效率地区约占40%,中效率地区约占30%,中高效率地区约占20%,高效率地区约占10%,能源生态效率的格局规模呈等差数列分布。局部地区有增长型、波动型、突变型和平稳型4种演变类型。增长型地区主要有上海、北京、天津、浙江;波动型地区有广东、福建、江苏、山东;突变型地区内蒙古、山西、辽宁、新疆等,这些地区受能源供需、国家政策及投资的影响较大;平稳型地区有青海、甘肃、宁夏、云南等,这些地区也是能源生态效率的低值集聚区。(3)中国能源生态效率在省际尺度上表现出显著的全局空间集聚特征,集聚程度在波动中趋于收敛。高高集聚区主要分布在东部沿海和南部沿海地区,低低集聚区主要分布在西北地区和黄河中游地区,高低集聚区主要为西南地区的四川省而低高集聚区主要在长江中游地区。能源生态效率集聚格局的变化主要是高低集聚区与低高集聚区的变化,其中又以京津冀地区的集聚类型演变最为显著,高高集聚区与低低集聚区的分布格局基本稳定。(4)高生态效率的行业主要有烟草制品业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、计算机、通信和其他电子设备制造业、废弃资源综合利用业。低生态效率的行业主要有煤炭开采和洗选业、水的生产和供应业。(5)中国省际之间能源生态效率存在空间相互作用与依赖性,空间效应显著。某一地区受相邻地区能源生态效率的空间溢出程度,要强于相邻地区能源生态效率的误差冲击对该地区的影响程度。在各类影响因素中,产业结构对能源生态效率的影响最大,城镇化率与对外贸易量的直接影响不显著。能源投资与交通基础设施建设对能源生态效率存在负效应,经济、人口及外商投资存在正的影响作用。在以辽宁省为例的对产业结构与能源生态效率影响研究中发现,辽宁省能源生态效率与产业结构高级化在空间上存在高度的耦合关系,验证了优化升级产业结构是提高能源生态效率的主要途径。