王兰体 蔡国田 赵黛青

摘  要：中国能源产消不平衡导致在空间上形成大规模的能源流动，流动格局不断发生变化，需要采用纵横向耦合视角分析区域能源流动的演进过程及特点。文章构建衡量区域能源流向和流速的指标，通过多次分层聚类将1995年～2012年30个省（市、区）在煤炭、石油和天然气供需方面的职能类型划分为7种，重点分析汇流地、输流地和中转地，各能源流动主要特点为：第一，煤炭在省与省之间调运频繁而中转规模适中，表现为沿海汇流、稳定输流、内陆中转;第二，石油流动大进大出，表现为分散汇流、集中输流、中转枢纽;第三，天然气以本地供应为主，表现为经济圈汇流、多源供应、小进小出。总体来看，中国能源消费的分布轴线逐渐靠近胡焕庸线，与人口分布的趋势基本一致。

关键词：能源流动;空间格局;聚类分析;区域特征

中图分类号：F419.9        文献标识码：A

0  引言

中国能源资源的基本特点是“富煤、贫油、少气”，分布具有明显的区域特征，且供需格局普遍存在空间错位。东部地区经济发达，能源需求量大，但能源资源相对贫乏;中西部地区经济水平较低，能源需求量少，但能源资源丰富;北部资源分布较为集中，而南部分散且量少。能源生产与消费在空间上呈现“逆向分布”。

生产与消费的不平衡必会导致能源在空间上形成大规模的流动。以煤炭为例，国家铁路运输煤炭形成了明显的北煤南运和西煤东运的格局（表1），且流量逐年增加;南北向流量年均增长率为10%，东西向为14.3%，到2011年东西向流量比南北向多出约1亿吨。北向与东向的流量占比均有逐年递减的趋势，2002年～2011年北向比例降了3.3个百分点，东向降了2.6个百分点，下降幅度较弱，主导流向的地位没有变化。目前中国四大油气进口能源战略通道已全部打通，包括：马六甲海峡、西北方向的中哈原油管道及中亚天然气管道、东北方向的中俄原油管道和西南方向的中缅油气管道。到2025年，天然气与石油产量将形成“二分天下”格局[1]，石油和天然气的空间流动规模将逐渐增大，流动方向日益复杂。

总体来看，中国区域能源流动规模大、流动方向复杂、利益主体众多，经历了复杂的演进过程。本文基于纵横向耦合视角，以能源平衡表的数据为依托，考虑数据的可获取性，分析1995年～2012年间30个省（市、区）的能源流动格局的时空演进过程。

1  研究方法

能源流动研究在国内外尚未形成完整的研究体系，多以煤炭和石油等一次能源为主要分析对象[2]。经济地理学视角下能源流动的过程特征分析主要包括五个方面：1）能源流量与流向;如Todd等[3]绘制出山西煤炭输出流图和广东煤炭输入流图，赵媛等[4]研究了我国石油资源输出量和输入量的位序-规模分布特征。2）源地、汇地及中转地的空间分布结构;如成升魁等[5]通过比较煤炭源地和汇地调出、调入首位度等统计量，将地域类型划分为单向输/汇流地、输/汇流型交流地、平衡交流地和无流地;沈镭等[6]采用聚类分析，从区域尺度研究2010年7种能源资源本地、区域流动。3）能源流场;如王成金等[7]借助煤炭调拨量的O-D矩阵，分析我国煤炭流场的空间特征，进而界定主要散场及其等级体系。4）能源流通道的网络结构;杨足膺等[8]运用分形理论分别从密度、连通性及通达性研究了全国及各区域原油管网的分异特征。5）能源流动的影响因素和机制;陈雅琳等[9]从煤炭区域产销不平衡、距离供应业的远近等方面分析了影响江苏省煤炭资源流转的因素;杨足膺等[10]采用重心分析方法、指示克里金内插方法和空间相关系数，探讨了中国石油资源空间流动的趋势机制。

上述学者们对能源流动的多方面特征做了大量的研究，目前来看缺乏对能源流动格局随时间演进过程的分析，缺乏对多品种能源的流动格局在空间上相互关系的研究。为分析区域能源流动的时空演进规律，本文构建衡量省域能源进出和流动的指标，能源自给率和能源流动率。

Si，j，k=×100%      （1）

Ri，j，k=×100%     （2）

其中，Op为能源输出量，本省调出与出口之和;Ip为能源输入量，外省调入与进口之和;C为本地消费量;i=1995，2000…2012，代表5个时间点;j=1，2…30，代表中国30个省（市、区，不含藏港澳台）;k=1，2，3，代表煤炭、石油和天然气三种能源。S是生产量与消费量的比值，衡量流动倾向;R是流动量与消费量的比值，衡量流动速率。数据来源于1996年～2013年《中国能源统计年鉴》。

根据S将30个省（市、区）划分为7类：数据缺失、无能地、净汇流地、汇流地、中转地、无流地和输流地。若未使用该能源，则为无能地;净汇流地S=0;对于汇流地和中转地，01。汇流地与中转地虽然都依赖于净调入或净进口，但两者有明显的区别。汇流地的本地能源生产量相对较少，调入或进口占主要部分;中转地的能源消费对外依赖程度小，类似于能源的中转站和储备站，具有提供能源补给和促进能源流动的作用。

为划分汇流地与中转地，本文采用层次聚类分析方法。一次划分两类，每次对数据多的一组进行分类。第n次分类后数据多的一组定义为Nn1，数据少的一组定义为Nn2，划分点为Kn。具体步骤为：

a） 第一次聚类后，得到两组数据为0

b） 若该属性划分结果不理想，对N11进行下一次分类;

c） 直至第n次分类的属性划分接近实际情况，得到的两组数据为0

d） 对比第n-1、n和n+1次分类结果，找出与实际情况最相符的一组分类，令划分点为kn;

e） 结束分类，0

本文根据划分结果（表2），利用ARCGIS画出煤炭、石油、天然气在1995年～2012年的调运分布情况（见下文），给出对比分析过程。