东南亚地区天然气能源安全评价研究.pdf
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1、第30卷 第4期 2023年8月 Vol.30 No.4 Aug.,2023 收稿日期:2023-01-12 改回日期:2023-04-28 基金项目:国家社会科学基金项目“新冠肺炎疫情与安全、稳定、高效、开放的全球供应链治理体系和能力构建研究”(20BGJ027)第一作者:崔巍(1972),男,副教授,硕士生导师,武汉大学工商管理博士后。主要从事能源经济预测、决策支持等方面的研究工作。E-mail: 08 世界石油工业World Petroleum IndustryE 能源战略Energy Strategy文章编号:10060030(2023)040008009 DOI:10.20114/j
2、.issn.1006-0030.20220917001 东南亚地区天然气能源安全评价研究 崔巍1,杨森钟1,刘明洪1,唐丽敏2,孙家庆2(1.大连海事大学航运经济与管理学院,辽宁 大连 116026;2.大连海事大学交通运输工程学院,辽宁 大连 116026)摘要:目前,许多国家都在积极地进行能源转型,低碳节能成为国际社会的主旋律。天然气作为一种低碳化石能源,受到大部分国家和地区的青睐和重视。在碳中和、绿色能源经济的时代背景下,东南亚地区天然气能源安全问题已经逐渐演变成该地区能源安全的核心问题。基于东南亚地区的天然气资源禀赋,对能源安全定义进行修正,构建东南亚地区天然气能源安全评价模型,采用集
3、成模型对东南亚地区天然气能源安全进行评价,为区域天然气、石油安全评价研究提供一定借鉴;也为从天然气出口地位逐渐转变成天然气进口地位的一些国家、地区提供可借鉴的提高天然气能源安全的措施建议。针对东南亚天然气能源安全现状,提出保障中国天然气供应安全的建议。关键词:碳中和;东南亚地区;天然气;能源安全评价;能源转型 中图分类号:F410 文献标识码:A On energy security evaluation for natural gas in Southeast Asia CUI Wei1,YANG Senzhong1,LIU Minghong1,TANG Limin2,SUN Jiaqing
4、2(1.Shipping Economics and Management College,Dalian Maritime University,Dalian,Liaoning 116026,China;2.Transportation Engineering College,Dalian Maritime University,Dalian,Liaoning 116026,China)Abstract:At present,many countries are actively undergoing energy transition,and low-carbon energy conser
5、vation has become the main theme of the international community.Natural gas,as a low-carbon fossil energy source,is favored by most countries and regions.Under the background of carbon neutrality and green energy economy,the countries in Southeast Asia pay more attention to the energy security of na
6、tural gas.Based on the natural gas resource endowment of Southeast Asia,the definition of energy security is revised,and an evaluation model for natural gas energy security in Southeast Asia is constructed.An integrated model is used to evaluate the natural gas energy security in Southeast Asia,prov
7、iding a certain reference for regional natural gas and oil security evaluation research;provide reference measures and suggestions for improving natural gas energy security for some countries and regions that have gradually transitioned from natural gas export status to natural gas import status.Fin
8、ally,based on the current situation of natural gas energy security in Southeast Asia,suggestions are put forward to ensure the security of Chinas natural gas supply.Keywords:carbon neutrality;Southeast Asia region;natural gas;energy security evaluation;energy transition 2015年12月12日,第21届联合国气候变化大会通过巴黎
9、协定(The Paris Agreement)。为了践行巴黎协定,各国相继提出碳达峰、碳中和目标和愿景。为此,大部分东南亚地区的国家制定了低碳减排目标,例如新加坡提出2030年碳排放强度比2005年减少36%,印度尼西亚计划于2030年实现碳达峰等1。东南亚地区的经济增长与能源消耗直接挂钩,而能源和电力供给都是以高碳化石能源为主23,如何快速推动能源转型是该地区国家所关心的问题。在实现碳中和的过程中,天然气作为高效清洁能源,得到大部分国家和地区的青睐,逐渐走向能源应用的中心45。东南亚是世界上最早发现油气资源的地区之一6。近年来,东南亚地区一些国家的化石能源可开采量逐年下降,呈现能源逐渐枯竭的
10、趋势。由于各国经济发展速度、所处发展阶段、天然气能源安全战略各自不同,以及存在天第30卷 第4期 2023年8月 崔巍 等:东南亚地区天然气能源安全评价研究 09 然气能源供应区域差异等因素,东南亚地区天然气能源安全的不确定性有所增加7。本文通过构建东南亚地区天然气能源安全评价模型,考虑该地区天然气地质因素、地缘政治与资源供应因素、经济因素、环境与社会因素等,从4个指标维度进行天然气能源安全评价,提出有助于提升东南亚地区天然气能源安全的相关措施建议,同时还提出在此背景下保障中国天然气供应的安全举措。1 天然气能源安全评价研究 1.1 能源安全评价研究 国内外学者对能源安全评价的方法颇多。主要体
11、现在3方面:(1)在构建单一模型方面。本杰明索尔库(Benjamin Sovacool)等8通过对测度指标进行计算,得到能源安全系数,进而对诸多国家进行能源安全的对比分析;邹艳芬等9将计算和生态足迹分析法相结合,对中国能源安全进行评价,其结果表明,19622005年中国能源安全呈现整体不稳定态势。(2)在能源安全综合评价方面。夏晓华等10选取能源进口集中度、能源需求量等指标进行分析,运用主成分法衡量中国能源安全水平;彭鸿斌等11选取能源生态安全、能源供应安全等在内的17个指标,构建能源安全综合评价体系,运用熵权法、模糊综合评价等模型,对中国能源安全现状进行综合评价。(3)在集成模型研究方面。刘
12、立涛等12运用集成评价体系进行能源安全评价,构建中国能源安全评价综合模型,进而分析能源安全的演化特征;薛静静等13通过对4个方面的指标进行技术研究,建立能源供给安全评价体系,运用集成分析方法评价能源供给安全水平。本文采用集成评价模型对东南亚地区天然气能源安全进行研究,优于单一评价模型。1.2 东南亚地区天然气能源安全评价研究 现阶段对能源安全评价的研究主要集中在评价指标的构建层面14,对于天然气能源安全评价的研究则多从天然气能源供应的持续性、经济性等角度出发15。关于东南亚地区天然气能源方面的研究多集中于对能源形势的分析,以及对能源结构的探索等,关于该地区天然气能源安全评价方面的研究较少。2
13、天然气能源安全评价模型的构建和计算 根据亚太能源研究中心(Asia-Pacific Energy Research Center,APERC)提出的最新能源安全“4A”概念,即能源资源的可利用性(Availability)、能源资源的可获得性(Accessibility)、能源成本的可 负 担 性(Affordability)、环 境 的 可 接 受 性(Acceptability),结合天然气能源安全评价的6项基本原则,即目的性、独立性、动态性、可操作性、显著性、完备性16,构建天然气能源安全评价模型的基本框架。天然气能源安全评价指标体系的构建除了遵循指标选取的6个基本原则外,指标应符合3个
14、条件:(1)可以清楚地呈现某一时刻天然气能源安全的基本状况;(2)可以清楚地表达某一时刻天然气能源安全的变化形势;(3)可以清楚地表达某一时刻天然气能源安全各方面影响因素的相互关联和作用。基于以上原则和条件,本文选取14个评价指标,构建天然气能源安全评价指标体系(见表1)。2.1 数据来源 构建的天然气能源安全评价指标体系的数据主要来自20102021年bp世界能源统计年鉴,以及国际货币基金组织(International Monetary Fund,IMF)、中国国家统计局、国际能源署(International Energy Agency,IEA)、美国能源信息署(Energy Infor
15、mation Administration,EIA)等组织机构公布的东南亚地区20092021年天然气能源安全评价指标所需的数据。2.2 数据标准化处理 由于选取的14个评价指标量纲维度不同,需要使用公式对各指标原始数据进行无量化处理。正向指标无量纲化公式为 0minmaxmin1ijijijijijxxxxx=minminmaxmaxijijijijijijijxxxxxxx(1)Vol.30 No.4 Aug.,2023 10 世界石油工业World Petroleum IndustryE 能源战略 Energy Strategy 表1 天然气能源安全评价指标体系 Tab.1 Energy
16、 security evaluation index system for natural gas 维度层 因素指标 指标性质计算公式 可利用性 天然气储量/1012 m3 正向/天然气储采比/a 正向 地区内探明天然气储量/地区内当年天然气采量 天然气能源自给率/%正向 天然气生产量/天然气消费量 天然气人均占有量/(m3人1)正向 地区内天然气可采储量/地区内人口数 可获得性 天然气可供量/109 m3 正向 天然气生产量+天然气进口量天然气出口量 天然气生产量/109 m3 正向/天然气消费量全球占比/%逆向 天然气消费量/全球天然气消费量 地区内天然气能源生产集中度/%正向 地区内前3
17、位天然气产量之和/地区内天然气总产量 可负担性 天然气价格/(美元109 Btu1*)适度/天然气进口额/106美元 逆向 天然气进口量天然气进口价格 人均GDP/美元 正向 当年地区内生产总值/当年地区人口 天然气价格波动率/%逆向(第N年天然气价格第N-1年天然气价格)/第N-1年天然气价格 可接受性 天然气能源消耗的CO2排放量/106 t 逆向 天然气消费量标准煤CO2排放系数 单位GDP天然气能源消耗量/(m3美元1)逆向 地区内天然气消费量/地区内生产总值*非法定计量单位,1 Btu=1 055.056 J,下同 逆向指标无量纲化公式为 1maxmaxmin0ijijijijijx
18、xxxx=minminmaxmaxijijijijijijijxxxxxxx(2)式中:xij为各指标原始数据;xij为经过无量纲化处理的标准数据,i代表年份,j代表某评价指标;max xij为第j个指标的最大值;min xij为第j个指标的最小值。2.3 确定评价指标权重 使用熵值法确定指标客观权重,确定各评价指标的特征比重公式为 1ijijmijixpx=(3)式中:pij为各指标的特征比重。确定各指标的熵值公式为 11()(ln)lnmjijijieppm=(4)式中:ej为各指标的熵值。确定各指标的差异性系数公式(差异性系数越大表示该指标越重要)为 gj=1ej(5)式中:gj为各指标
19、的差异性系数。确定指标客观权重的公式为 1jjmjjgvg=(6)式中:jv为各指标的客观权重值。使用层次分析法确定指标主观权重,确定层次结构模型,创建判断矩阵 第30卷 第4期 2023年8月 崔巍 等:东南亚地区天然气能源安全评价研究 11 D=?D11D1jDj1Djj?(7)式中:D1j为方案层D1与Dj元素之间重要关系的标度值。判断矩阵的一致性检验,定义公式为 C1jIj=(8)式中:IC为一致性指标;为各指标按照标度法的值与标度法总值的比值;j为所含指标数量。IC=0表示具有完全的一致性;IC几乎接近于零时表示具有满意的一致性;随着IC值的增大,不一致性逐渐增大。为了度量IC的大小
20、,引入随机一致性指标,定义公式为 C1C2CR.jIIIIj+=(9)式中:IR为随机一致性指标。通常情况下,IR与判断矩阵的阶数相关联,判断矩阵的阶数越多,一致性随机偏离的可能性越大。随机原因也会影响一致性的偏离,对判断矩阵进行一致性检验时,需要将IC与IR进行比较,最后确定检验系数CR,检验公式为 CRRICI=(10)式中:CR为检验系数,CR小于0.1表示通过一致性检验。基于通过一致性检验的判断矩阵,获得各指标的主观权重值,确定uj即第j个评价指标的主观权重值。基于EM-AHP评价方法确定指标组合权重 jjjwuv=+(11)式中:wj为组合权重值;uj为主观权重值;vj为客观权重值。
21、其中,1+=,并且0,1、0,1,依据模型要求对主客观权重的喜好程度,确定、的数值,最后确定指标的组合权重值。2.4 集成综合评价 确定规范化决策矩阵,使用公式为()ij m na=A(12)式中:aij=xij。计算规范化决策矩阵A的正、负理想解jA+、jA 12(,.,.)jjnAaaaa+=(13)12(,.,.)jjnAaaaa=(14)式中:Aj+和Aj分别为决策矩阵A的正、负理想解。aj+=max?(aij)、aj=minj(aij)。(3)分别确定评价对象与正理想解、负理想解的灰色关联系数矩阵R+、R,确定公式为()ijm nr+=R minminmaxmaxmaxmaxijij
22、jjijijijjijjijjiaaaaraaaa+=+(15)()ijm nr=R minminmaxmaxmaxmaxjijjijijijijjijjijijaaaaraaaa+=+(16)式中:R+、R分别为正理想解、负理想解的灰色关联度矩阵;为分辨系数,0,1,一般情况下=0.5。(4)分别确定评价对象与正理想解、负理想解的灰色关联度r+、r,确定公式为 11nijjrrn+=(17)11nijjrrn=(18)式中:r+、r分别为评价对象与正理想解、负理想解的灰色关联度。(5)分别确定评价对象与正理想解、负理想解的欧氏距离di+、di,确定公式为 21()niijijjdaa+=(1
23、9)21()niijijjdaa=(20)式中:di+、di分别为评价对象与正理想解、负理想解的欧式距离。(6)无量纲化处理灰色关联度r+、r与欧式距离di+、di,得到结果表示为Ri+、Ri,Di+、Di。(7)组合灰色关联度Ri+、Ri与欧式距离Di+、Di。Ri+与Di的数值越大,表明评价对象越接近于正理想解;反之Ri与Di+的数值越大,表明评价对象越接近于负理想解。Vol.30 No.4 Aug.,2023 12 世界石油工业World Petroleum IndustryE 能源战略 Energy Strategy 灰色关联度与欧式距离的组合公式为 iiiERD+=+(21)iiiE
24、RD+=+(22)式中:Ei+为评价对象与正理想解的接近程度;Ei为评价对象与负理想解的接近程度。其中,、由决策者的喜好决定,一般情况下+=1,并且0,1、0,1。Ei+数值越大表示评价对象越好,反之表示评价对象相对不好。(8)确定评价对象与正理想解、负理想解的灰色贴近度,确定公式为 iiiiEFEE+=+(23)式中:Fi+为灰色贴近度,即天然气能源安全值。其中,灰色贴近度的数值越大表示评价对象越好,反之表示评价对象相对不好。3 结果分析 通过构建东南亚地区天然气能源安全评价的集成模型,得出20092021年期间东南亚地区的天然气能源安全值,并进行结果分析。3.1 确定评价指标权重 根据式(
25、1)、式(2)对原始数据进行标准化;根据式(5)、式(6)用熵值法得到熵值、差异系数和指标客观权重;根据式(8)式(10)运用层次分析法得到指标主观权重;依据本文设定=0.5、=0.5,最后确定指标组合权重(见表2)。3.2 天然气能源安全值及结果分析 根据集成综合评价计算步骤,计算得出+iF数值(见表3)。通过对东南亚地区天然气能源安全体系的集成综合评价,得到该地区20092021年的天然气能源安全值走势。从整体上看,除2009年以外,东南亚地区天然气能源安全值基本在0.5附近,天然气能源安全水平处于区间平稳状态。根据其他学者1719运用熵值法等对于能源安全值的评定,认为能源安全值在00.2
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