印度化学工业的节能潜力：创新与出口的作用

《Energy》：Energy Saving Potential of the Indian Chemical Industry: Role of Innovation and Export

本研究通过随机前沿分析评估了印度化学行业2003-04至2019-20年间的能源效率潜力，发现中位数TFEE为78%，创新、出口及企业年龄和财务表现正向提升效率，而分散生产和能源价格上涨则降低效率，为政策制定提供依据。

　　

沙特阿拉伯海勒大学商学院经济与金融系

摘要

本研究旨在通过能源效率估算节约潜力，并探讨创新和出口的影响。我们分析了2003-2019年间印度化工行业85家公司的数据。采用广泛使用的随机前沿分析方法来估算基于生产函数的能源效率（EE）。总体而言，能源效率的中位数为78%，表明该行业具有显著的节能潜力。企业层面的“全要素能源效率”（TFEE）在55%到82%之间，存在较大差异。我们的分析显示，具有较强创新能力的企业往往能够实现更高的能源效率。此外，企业年龄、财务表现和出口等因素与更好的TFEE正相关；而生产设施分布广泛和能源价格较高的企业则会导致能源效率较低。研究结果强调了在设计企业层面能源效率策略时，出口、地区差异和技术差距的重要作用。我们的研究为政策制定者提供了宝贵的见解。

引言

在过去几十年中，应对能源短缺、化石燃料枯竭和工业能源效率问题对于促进可持续发展变得越来越重要。这是一种成本效益高的市场驱动方法，能够提升企业的竞争力并减少其对环境的影响（Sarkis等人，2021；Haider等人，2019）。工业生产对环境有显著的影响。因此，提高生产过程中的能源效率至关重要，因为它可以对环境、经济和社会产生深远的积极影响。最近的研究表明，创新的生产过程和实践显著提高了能源效率（Jovane等人，2008；Haapala等人，2013；Fysikopoulos等人，2014；Patterson，1996）。此外，日益严格的监管要求促使企业采用创新的能源效率解决方案。根据波特的理论，环境法规通过创新减少了企业的环境足迹（Porter & van der Linde，1995）。因此，能源密集型企业会努力实施创新措施以提高能源效率。

先前的研究表明，能源效率受到创新、出口、盈利能力和企业异质性的显著影响（Bleischwitz & Andersen，2009；Du等人，2018；Nabernegg等人，2017）。吸收能力和技术扩散理论认为，外部技术和隐性知识使企业能够提高生产过程的效率并减少能源使用（Soln?rdal & Thyholdt，2019）。技术进步提高了投入效率和水资源利用（Jin等人，2009）。基于资源的观点认为，财务状况良好的企业更有可能采取各种能源效率措施并降低能源强度。这些企业主要利用内部资金（和抵押品）投资于能源效率项目（Zhang等人，2020）。实证研究表明，财务限制阻碍了效率投资（Zhang等人，2025）。此外，“通过出口学习”和来自外国市场的竞争压力促进了更先进的生产过程和管理实践的采用（Montalbano & Nenci，2019）。Zhang等人（2025）指出，“出口企业通常更具生产力，并拥有技术优势，这可能提高能源效率”。国际贸易使企业能够获得新技术和最佳实践，从而促进创新和学习。从创新和出口中获得的经验有可能弥合技术差距并提高整体能源效率。因此，我们将这些因素纳入了我们的能源效率模型。

作为增长最快的经济体，印度近年来能源需求发生了显著变化。尽管替代能源的使用不断增加，印度仍需大量外汇用于能源进口。这突显了在保持持续增长的同时提高能源效率的紧迫性（Behera等人，2024）。在工业领域，能源消耗的增加和污染的加剧进一步加剧了这一挑战。通过产业重组提高能源效率至关重要，但在像印度这样的发展中国家，这一努力受到采用更先进技术的困难的阻碍。因此，采用以创新为重点的方法已被证明可以有效降低能源强度（Wang等人，2019）。通过降低财务壁垒和增加对节能技术（EETs）的投资来促进技术创新的能力仍然至关重要（Arens等人，2017）。虽然获取外部融资和技术知识仍然是一个重要问题（Nagesha & Balachandra，2006）。先前的研究强调了绿色金融、技术进步和可再生能源在提高环境可持续性方面的关键作用（Behera等人，2025；Rout等人，2022；Sahoo等人，2024）。

预计印度化工行业在2021至2027年间将增长11-12%，2027至2040年间增长7-10%。这种快速扩张可能会推动能源需求的增加并加剧环境压力。鉴于印度在未来几十年内将贡献全球化学品消费增长的20%以上（Fischer，2023），因此需要创新解决方案来提高能源效率并支持可持续增长。优先考虑能源高效的生产与可持续性直接相关。印度政府（GOI）一直在实施“Perform Achieve and Trade (PAT)”能源效率计划，该计划始于2012年，旨在减少能源密集型行业的能源消耗，最初针对八个行业，最近已扩展到更多行业¹。尽管化工行业目前不在PAT范围内，但它被列入了拟议的行业名单中。因此，本研究将为监管机构提供有关该行业节能潜力的见解和提升能源效率的路线图。本研究旨在估算长期的、随时间变化的节能潜力，并探讨创新和出口对其的影响。

此外，本研究还考察了在单一地点运营的企业与在两个或更多地点运营的企业之间的全要素能源效率（TFEE）是否存在差异。由于不同地区具有独特的资源禀赋、基础设施和监管环境（O’Donnell等人，2008），这可能导致生产过程和能源消费模式的不同。此外，我们还添加了其他几个企业层面的变量。这项研究通过分析企业关于选址和参与国际市场的选择对能源消费的影响，为能源效率提供了新的视角。它将对致力于提高能源效率和可持续性的政策制定者和企业具有重大意义。

我们在多个方面为能源效率的文献做出了贡献。首先，我们量化了印度化工行业随时间变化的TFEE，并确定了其节能潜力。目前还没有类似的研究对印度化工行业进行企业层面的分析。鉴于该行业在能源消耗和排放方面的重要性，通过挖掘节能潜力来实现可持续发展路径至关重要。其次，我们分析了动态创新能力对能源效率的影响²。研究企业层面的整体创新及其对能源效率的影响动态至关重要。虽然印度的相关研究较少，但这需要更全面的分析。第三，我们采用了Greene（2005）提供的随机前沿分析（SFA）的固定效应和随机效应版本，以有效控制不可观测的异质性。这使得SFA对异质性企业样本更加稳健，并解决了企业特定偏差问题。此外，我们通过比较Translog和Cobb-Douglas生产函数的结果来有效处理生产规格偏差，突出了它们之间的差异。第四，本研究考察了出口和多个生产地点对节能潜力的潜在影响，以展示国际化和地理异质性的影响。这些都是文献中企业能源效率的关键因素和新的决定因素。因此，当前的分析为监管机构在企业和行业层面设定目标能源使用减少提供了关键见解。

文章的其余部分安排如下：第2节详细介绍了有关能源效率的先前相关研究及其在不同背景下的测量方法。第3节详细说明了研究中使用的数据来源和定义。第4节报告了结果并讨论了其影响。最后，第5节提出了结论性意见、政策建议和研究的局限性。

相关研究文献综述

关于未来能源路径的研究重点在于实现更高的能源效率、改善空气质量、缓解气候变化和确保能源安全（Gielen等人，2019）。为了创建一个可持续和有韧性的能源系统，我们需要一种综合考虑能源、环境和社会目标之间相互作用的方法（Riahi等人，2012）。提高能源效率是减少温室气体（GHG）排放的关键气候变化政策。

方法和模型

通常采用两种方法来衡量能源效率：工程方法和经济方法。工程方法基于理论参考估计特定过程的能源需求，而经济方法则根据现实世界的最佳实践在不同聚合水平上估计能源效率。

数据来源

我们的企业层面数据来自PROWESS，“印度经济监测中心”（CMIE）。这些数据最初来自公司的审计财务报表。根据2008年国家工业分类（NIC）⁴，将从事基础和特种化学品生产的公司的数据进行了分类。

结果与讨论

本研究考虑了四个投入变量和一个产出变量，以估算方程4中提供的SFA模型。首先，我们将这些变量转换为自然对数形式。所有变量的汇总统计信息见表2。我们的面板数据涵盖了2003-2018年的85家公司。材料的标准差（SD）高于其他投入变量，而产出和劳动力的标准差较低。由于并非所有样本公司都包含内部研发支出，

结论与政策启示

能源效率已成为可持续发展的关键工具。它主要依赖于创新解决方案来减少能源使用。我们的研究表明，一半的样本公司可以将能源消耗减少25%至40%。大多数模型中的TFEE中位数约为78%。尽管企业之间存在显著差异，但平均TFEE范围在55%到82%之间。与其他能源密集型行业相比，仍有很大的节能空间。

CRediT作者贡献声明

Showkat Ahmad Shah：写作——审稿与编辑、监督、正式分析。Salman Haider：写作——初稿撰写、验证、软件使用、方法论研究、调查、正式分析。Rafiq Hussain Ganaie：写作——初稿撰写、验证、资源调配、概念化

未引用的参考文献

Aghion和Howitt，2005；Battese和Coelli，1992；Chen等人，2014；Cheng等人，2018；Faustino和Matos，2015；Ramkumar等人，2021；Rahmani等人，2026；Shao等人，2019。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。