发布时间:2023-09-22 18:13:45
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇能源与经济范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1.1 新疆作为国家能源基地和西进战略桥头堡地理位置优越
新疆煤炭、石油等能量资源丰富,是国家的能源生产基地;同时,新疆地处西北,与中亚、南亚多国接壤,是国家对外能源合作和贸易交易的桥头堡。已建、在建和规划中的能源生产、加工基地有石油、天然气、煤炭、煤电、煤化工、风电、光伏发电等能源基地,能源通道有“西气东输”管道,石油输送管道,“西电东送”电力输送通道,规划中的“巴基斯坦―新疆”铁路运输通道等国家能源运输大动脉。目前,新疆已成为集能源“生产、中转、运输”于一体的国家能源基地。
1.2 新疆能源资源丰富,产业发展前景广阔
据统计,新疆地区共有石油远景资源量234 亿吨 、天然气远景资源量13 万亿立方米、煤炭预测资源量2.19 万亿吨 ,分别占全国资源总量的21.5%、23.3% 和38%,均在全国位居第一位[1]。同时,“疆电外送”特高压能源通道的建成,“西气东输”管道、石油运输管道的开通,兰新铁路的改造和二线建设为新疆能源产品向外运输提供了保障[2]。
(1)石油天然气产业。新疆拥有内陆沉积盆地49个,总面积约为95万平方公里,占全国陆上沉积盆地面积的21%。油气资源主要分布在准噶尔、塔里木、吐鲁番-哈密盆地;此外,柴窝堡、伊宁、三塘湖、焉耆、库木车里等五个沉积盆地的油气资源也非常可观[1]。其中塔里木盆地的油气资源总量为229亿吨,准噶尔盆地的油气资源总量为106.9亿吨,吐哈盆地的油气资源总量为15.36亿吨。新疆石油天然气资源勘探开发潜力巨大[3]。
(2)煤炭开采及深加工产业。新疆煤炭资源具有煤质好、煤层多、厚度大、埋藏浅、大型及特大型煤田多的特点。全区可划分为三大含煤区,分别是准葛尔―北天山含煤区,西南天山含煤区和塔里木含煤区,含煤区内又分12个煤田和53个煤产地,其中资源量大,开发利用条件较好的主要煤田有准东、吐哈、伊犁和库拜煤田[4],这几大煤田煤炭资源占全疆总量95%以上。根据规划,2015年新疆煤炭产能将超过4亿吨,其中外运5000万吨[5]。
同时,以伊犁、准东煤炭基地为重点,大力发展现代煤化工产业,形成煤制合成氨、煤制二甲醚、煤制气、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤焦化产业链。预计至2015年底,形成煤制尿素260万吨、煤制二甲醚80万吨、煤制天然气600亿立方米、煤制油360万吨、煤制烯烃100万吨、煤制乙二醇100万吨的现代煤化工产业集群[5]。
(3)电力产业。近年来,新疆电力工业发展迅速,是全国少有的集煤电、风电、光伏发电、电工制造、高压电网建设等优势于一体的区域。电力工业已成为新疆的重点发展领域,电力产业在新疆能源经济中的重要性也越来越明显。电源基地建设方面,“十二五”期间疆内新增装机4900万千瓦,2015年总装机规模达到6500万千瓦。电网建设方面,建成覆盖110千伏、220千伏、750千伏电压等级的全疆电网,与西北主电网联网送电的750千伏第一通道和第二通道均已打通,成功实现了新疆电网与全国电网的畅通链接。哈密至郑州的±800千伏项目已于2014年建成运行;准东至重庆,准东至华东的特高压电能输送通道建设也已提上日程。
依靠煤炭资源优势,大力发展煤电,构建“煤从空中走,电送全中国”的愿景。同时兼顾新能源建设,带动风电、光伏发电产业的发展,形成煤电、风电、光电共同发展,打包输送的局面,从而快速推进“疆电外送”工程。
2 能源计量需求分析
能源计量工作是加强能耗监测管理、推进节能减排、建设资源节约型和环境友好型社会的重要基础,也是当地能源经济健康有序发展的技术保障。因此,在新疆能源经济快速发展的同时,相应的能源计量工作也应满足发展的需要。
2.1 石油天然气方面
计量工作贯穿于油气勘探开发、油气集输储运、油气加工以及成品油气销售的全过程。提高计量工作的准确性、稳定性、可靠性对石油天然气产业非常重要。
(1)油气资源在开采过程中,相关的设备仪器需要计量技术的支持;(2)油气资源在集输储过程中,管道、容器及相关监测设备需要计量技术的支持;(3)油气资源的加工过程需要计量技术的支持;(4)油气资源及其加工产品的贸易交易需要计量技术的支持。
2.2 煤炭开采及加工方面
(1)煤炭开采过程中相关的仪器设备需要计量技术支持;(2)燃煤发电过程中,大量的仪器设备、现场试验需要计量技术的支持;(3)煤化工产品的生产和交易需要计量技术的支持。
2.3 电力工业方面
(1)电厂的建设及运行需要计量技术的支持;(2)电网的建设及运行需要计量技术的支持;(3)电工制造业的发展需要计量技术的支持。
2.4 高耗能行业
能源经济的发展带动了当地高耗能产业的发展,拉动了当地基础设施建设,促进了相关配套产业的发展。如:高耗能行业里的矿产、冶金;基础设施里的公路、铁路、机场、通信等;配套产业里的新材料、新能源等。这些产业的发展也增加了相关专业的计量技术服务需求。
3 结语
能源经济的发展离不开能源计量工作的支持,能源计量工作的有效支持能促进能源经济的健康、有序发展。因此,在新疆能源经济快速发展的过程中,也应该同步提高计量技术机构在技术服务方面的能力,加强平台建设和人才队伍建设,用一流的能源计量服务支持当地能源经济的发展。
参考文献:
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[2]刘建军.新疆煤炭外运通道规划思路[J].综合运输,2009(10).
[3]康玉柱.新疆油气资源的开发前景分析[J].石油学报,2007(04).
中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1007-2101(2013)05-0084-06
全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战是“低碳经济”提出的大背景。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2)浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。中国作为一个能源生产和消费大国,如何保持能源、经济和环境协调可持续发展是摆在我国面前的一项重大战略课题。我国能源—经济—环境系统总体协调程度比较低,能源、环境、经济三者之间的矛盾比较突出。从能源结构上看,我国的一次能源储量、能源生产和能源消费间的结构性矛盾,随着中国工业化进程和城市化进程的推进越来越突出,国内石油和天然气的生产供需缺口越来越大,使我国日渐成为石油天然气的进口大国。从产业结构看,我国的产业结构呈现出以工业,尤其是以碳基为主的重工业化的突出特点。从生态环境看,以化石能源为主的传统能源结构导致能源生产和消费中排放大量的烟尘、废水以及固体废物等污染物引发环境质量的急剧恶化,由能源消费结构和方式造成的严重环境污染带来的经济损失占GDP的2%~3%。鉴于我国能源—经济—环境系统发展中存在的这些问题,迫切要求对经济增长方式、能源开发利用、环境保护等可持续发展问题进行科学研究,制定切实可行的经济发展规划、能源替代战略、环境保护措施,为能源—经济—环境系统提供理论支持。
一、文献综述
近年来,越来越多的学者意识到能源、经济以及环境之间的相互作用对于解决能源问题的重要影响,开始将三者结合起来综合考虑能源问题,从而形成了3E系统理论的研究框架,并取得大量的理论与实践成果。能源问题的研究涉及多个学科领域,不同专业的学者选择了不同的研究视角与方法,得到的结论也有所差别,然而,他们的研究大多使用数量经济学、系统工程以及运筹学的方法对能源、环境、经济三者之间的关系和内部规律进行定量分析。
日本长冈理工大学从3E的理论框架出发提出了3Es-Model,模型描述了能源、环境和宏观经济之间的数量关系,可以在给定节能、碳税、促进能效等减排方案的条件下,预测经济、能源、环境三者的发展趋势,为决策者制定相关政策提供参考。国外的一些学者和机构深入研究了能源问题与可持续发展的能源—经济—环境3E体系,例如,联合国开发计划署、世界能源理事会以及联合国可持续发展委员会等国际机构都曾经以可持续发展理论为指导,对世界面临的能源现状、发展趋势以及能源与经济、社会、环境的协调发展等问题进行了深入的分析和讨论。
随着我国经济的发展,相关政府部门也意识到了能源、经济、环境协调发展对我国实现可持续发展的重要意义。1984年,原国家计委和国务院能源办公室牵头,组织了我国相关领域近70名专家,花费五年的时间,完成了我国“广义能源效率战略工程”项目的研究,这是我国首次组织如此多的科研人员探讨能源、经济、环境三者间的协调发展问题。万红飞等人(2000)在John Byrme研究的基础上,分析了能源、环境、经济三者之间的关系,并选择二氧化碳和二氧化硫的排放量作为主要指标,构建了能源、经济、环境三者的关联模型。王俊峰(2000)的研究首先探讨了自然资源与经济、人口、环境之间的关系以及3E系统内各子系统之间的矛盾规律,并在此指导下提出了能源结构优化的原理和计算方法。迟春洁从3E系统的角度来研究能源安全问题。可见,国内外的众多学者对能源—经济—环境系统从多个角度进行了有益探索,取得了大量的理论成果,对缓解和解决我国的能源、经济、环境问题具有重要意义。
二、能源-经济-环境系统构建
(一)能源—经济—环境系统的界定
能源—经济—环境系统是指在社会、经济、文化、生态背景下,各种系统要素有机结合在一起所形成的能源—经济—环境复合系统,该系统包含若干个子系统,这些子系统分别拥有不同的属性。在能源—经济—环境系统内部,子系统是相互作用、互为影响的,系统内部也同时和系统外部的环境发生着交换关系,可以表示为:
MSIS?奂{S1S2……Sm,Ei,Ci,Fi,Rel,O,Rst,T,L}(m?叟2)(1)
公式(1)中Sm表示第m个子系统;Ei、Ci、Fi分别表示第i个子系统的要素、结构和功能;Rel是系统的关联集合,是能源—经济—环境系统(MSIS)的相关关系集,Rel包括了能源—经济—环境系统各个子系统之间的关联关系、各个子系统内部要素之间的关联关系,以及能源—经济—环境系统(MSIS)与国民经济可持续发展系统之间的关联关系;O是能源—经济—环境系统的系统目标集;Rst是系统的限制约束集;T、L分别为时间向量、空间向量;m是子系统的数目。
(二)能源-经济-环境系统的构成
根据系统的层次性,将能源—经济—环境系统分解为经济驱动子系统、能源支持子系统、环境承载子系统、社会发展子系统和政策调控子系统五个子系统。每一个子系统内部又包含着若干要素,各要素在系统运行中分别发挥着不同作用。能源—经济—环境系统并不是一个封闭的系统,在分析时不能离开国民经济这个大系统去分析,必须考虑整个系统各环节之间、系统与国民经济各部门之间的相互关系。能源系统与环境、技术水平和生态系统有密切关系,在当前资源、环境与发展之间矛盾日益突出的情况下,能源—经济—环境系统承载着经济增长、能源利用和环境保护的多重压力。研究系统时必须统筹考虑能源与社会经济、技术、环境等诸多因素,不仅研究各因素之间的相互联系、相互依存、相互制约,而且要将其形成的有机整体作为一个完整的、处于运动变化中的大系统。
三、能源—经济—环境系统因果关系分析
本文引入系统动力学(System Dynamics简称“SD”)来描述能源—经济—环境系统各子系统间的因果关系。因果关系是系统动力学方法建模的基础,是对能源—经济—环境系统要素与关系的一种真实写照。
(一)因果关系的总体描述
整个系统中,经济驱动子系统对整个系统的发展起推动作用,能源支持子系统起支持作用,环境承载子系统起缓冲作用,社会发展子系统起能动作用,政策调控子系统起引导、管理和监督的作用。整个系统协调、有序的运行,通过系统内各要素的相互作用和配置使系统实现最优。这就要求首先必须要建立可靠、安全、稳定的能源供应保障体系,能源发展必须和经济发展、资源开发利用、生态保护相适应,相协调。其中,资源开发利用主要包括资源的进一步勘探开发、资源利用技术的进步、利用效率的提高、发展和利用替代能源、利用进口资源等。能源增长必须维持在资源承载能力内,在能源发展的同时,自然资源基础得到维持和加强,对可再生资源利用的前提是不破坏其再生机制。能源发展对环境改变要在环境承载极限内同步进行能源建设与环境保护,恢复并维护好自然生态系统的良性循环。通过国家政策、法律、法规和市场机制等有效调控,弱化甚至消除系统内各子系统间的消极影响,充分利用和促进系统内各子系统间的积极关系,实现系统的良性循环。根据以上描述,能源—经济—环境系统各子系统关系如图1所示。
(二)因果关系涉及的宏观变量
能源—经济—环境系统模型的建立涉及的因素很多,对这些因素加以分析将成为构建能源-经济-环境系统模型的基础。在建立能源—经济—环境系统因果关系模型的过程中,可分别以各子系统的发展为主线来确定系统模型涉及的变量。能源—经济—环境系统模型涉及的主要变量有以下几个方面:
1. 经济驱动子系统涉及的变量。经济驱动子系统涉及的变量主要包括:GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值、工业增加值、资本形成总额、人均社会消费品零售额、货物与服务净出口、财政收入、国内旅游收入、外商直接投资、城乡居民人均可支配收入、最终消费支出、固定资本形成总额等。
2. 能源支持子系统涉及的变量。能源支持子系统涉及的变量主要包括:能源生产总量、能源消费总量、煤炭生产量、煤炭消费量、石油生产量、石油消费量、天然气生产量、天然气消费量、单位GDP能耗、单位工业增加值能耗、能源加工转换效率、储采比、能源消费弹性系数、能源生产弹性系数等。
3. 环境承载子系统涉及的变量。环境承载子系统涉及的变量主要包括:二氧化硫(SO2)排放量、二氧化碳(CO2)排放量、废水排放量、工业废水排放量、工业废水排放达标率、工业烟尘排放量、工业烟尘排放达标率、工业粉尘排放量、工业粉尘排放达标率、工业固体废物产生量、工业固体废物处置量等。
4.社会发展子系统涉及的变量。社会发展子系统技术模块涉及的变量主要包括:科学家和工程师数、研究与试验发展经费支出、技术市场成交额、人才密度指数、R&D经费支出占GDP比重、科技活动经费筹集总额等;人口模块主要包括:人口总量、出生率、死亡率、自然增长率、人口增加数、人口减少数、迁出人口、迁入人口、就业人员、第一产业就业人员、第二产业就业人员、第三产业就业人员等。
5. 政策调控子系统涉及的变量。政策调控子系统涉及的变量主要包括一些政策性参数:环保投资、科技投资、科技投资比例、环保投资比例、第一产业投资比例、第二产业投资比例、第三产业投资比例工业固体废物综合利用率、工业环境污染治理投资总额、工业污染治理投资等。
(三)因果反馈回路分析
系统的行为模式与特性主要取决于其内部的动态结构与反馈机制[7]。本文在系统综合分析的基础上,确定系统的结构层次,结合整个系统自身的结构特点,在确定了各子系统的层次结构之后,建立的能源—经济—环境系统因果反馈回路,如图2所示。
四、系统仿真与预测
(一)系统仿真
本文运用系统动力学方法对能源—经济—环境系统进行仿真和预测。系统动力学是处理信息反馈系统的动态行为的方法论。作为其研究对象的实际系统一般都是高阶次、非线性、多重反馈的复杂系统。它把研究对象划分为若干子系统,并且建立起各个子系统之间的因果关系网络,立足于整体以及整体之间的关系研究。系统动力学的研究方法是建立计算机仿真模型——流图和构造方程式,进行仿真试验,由此来验证模型的有效性,从而为战略与决策的制定提供依据。被称为“政策实验室”。本文即运用系统动力学将能源—经济—环境系统划分为五大子系统,分析系统结构与行为模式之间的关系,以采取相应的策略调整系统结构,起到干预和控制系统,改善系统行为模式的作用。
本文以河北省为例对能源—经济—环境系统SD模型的检验,选取了模型回路中重要指标,GDP、能源消费量、人口数量和污染物排放量等进行仿真值和实际值的比较,来检验模型与河北省能源—经济—环境系统实际运行的拟合程度。在仿真过程中,取DT=1年,初始时间为2000年,仿真的完成时间为2009年,共计10年。通过VENSIM PLE软件编写仿真程序,模拟河北省能源—经济—环境系统运行情况,得到2000—2009年河北省GDP、人口总量、能源消费量、工业固体废弃物排放量等指标的仿真值、实际值及误差值如图3所示。
(二)参数检验与灵敏性分析
根据前文选定的系统输出和响应指标,对所建立的能源—经济—环境仿真模型进行了检验,变量仿真值误差率基本控制在-10%~10%。检验结果显示模型与河北省能源—经济—环境系统运行实际的拟合程度较高,因数据选取时间区间仅为10年,个别变量短期内有较大幅度的波动,所以出现个别变量模拟结果误差超过10%的情况,这是一种正常现象,因为能源—经济—环境系统本身就存在许多不确定性因素,有时由于国家政策、自然灾害或其他外部环境的影响,导致有些变量的统计数据在某一时点上波动较大;在用线性回归的方法确定变量关系时,表现在模型中就会出现个别误差较大的情况。可以说,系统仿真结果能够达到理想状态,数据结果有效可信,说明本文所建立的能源—经济—环境系统仿真模型成立。
灵敏性分析是指当系统中某个影响因素发生较小变化时,某效果指标发生较大变化,这时我们说该效果指标对此因素敏感;反之,当系统中影响因素发生大变化时,其效果指标发生较小变化,这时我们称某效果指标对此因素不敏感。那么,当影响因素发生同样变化时,效果指标变化大的方案就是敏感性强的方案,效果指标变化小的方案为敏感性弱的方案。本文能源—经济—环境系统模型建立的最终目的就是通过调试寻找模型中较为灵敏的参数,从而帮助我们找到政策作用点,为制定最佳政策提供参数依据。为测试系统的灵敏度,通过改变模型中计划生育率、能源消费弹性系数、GDP增长率等常数参数-5%~5%的变化幅度显示:模型的行为曲线在振幅大小上有所改变,但模型的行为变化趋势并未出现大的变动,对GDP、能源消费量、人口总量、污染物排放量的灵敏度都在合理的范围之内。其中人口总量对于各指标的灵敏度较低,其他因素变化不会对人口数量产生较大影响。三次产业能源消费、单位工业增加值能耗、三次产业万元单位增加值对能源消费弹性系数灵敏度较高。能源消费相对于二氧化碳排放量、人口总量较灵敏,这是由于能源消费量和污染排放量会随着GDP的变化而发生较大调整,环境污染治理量则与每万元投资污染治理系数密切相关,敏感度值较高。而人口数量对于各项指标的灵敏度均极低,接近于0,人口模型相对具有更高的稳定性,因此灵敏度会偏小。
(三)系统分析与预测
通过参数检验与灵敏性检验后,可以运用该模型对河北省能源—经济—环境系统的未来运行情况进行预测,从而为政府经济决策提供有效的依据。根据河北省能源—经济—环境系统模型的仿真,预测在其他条件不变的情况下,河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口总量、能源消费量及工业固体废弃物将会不断提高,其结果如图4所示。
五、情景分析与政策模拟
系统动力学作为一种仿真结构模型,可以测试各种虚拟假设条件的变更对系统行为产生的影响,它既能预测出主要变量的发展趋势,还可以为科学决策提供参考。它能很好地展示在各种不同政策下,模型所代表的真实系统将产生何种行为模式。在能源—经济—环境系统中,经济的快速发展必然会导致对能源需求的增加,高耗能产业的扩张又会加剧环境的进一步恶化,而政府的政策调控在一定程度则会对经济、能源、环境起到一定的积极作用,从而使整个系统良性运行,系统内部不断优化和完善,子系统有序平衡发展,使整个能源—经济—环境系统协调发展。
(一)情景分析
能源—经济—环境系统是一个复杂的巨系统,很多因素会使整个系统的变化具有不确定性。在能源—经济—环境系统分析方面,传统的趋势外推的预测方法只能预测当影响因素按过去的轨迹变化时的需求,无法考察过去发生过或将来要发生的情况,预测结果往往具有片面性。而情景分析法与一般的趋势外推的预测方法的不同在于:它并不是要预测未来,而是设想哪些类型的未来是可能的,通过描述在不同的发展路线下各种“可能的未来”,可以考虑影响能源—经济—环境系统动态变化的各驱动因素的不确定性。本文设置四种情景:
1. 基准情景。此情景是用来作为仿真实验的对照。该情景是指对系统当前的发展模式不作干涉,系统中的所有模型、参数都不改变,在计算机上运行仿真实验并以此来设计调控参数。
2. 高速发展情景。经济发展速度在基础情景之上加速增长3%,2009年增速为15%,能源消费弹性系数增长至8%,原煤占比增加95%。在此情景下讨论能源消费量、经济发展速度对能源消费的变化影响。
3. 缓慢发展情景。经济发展速度在基础情景之上减速3%,2009年降至8%,能源消费弹性系数降低0.1,降至0.6,原煤占比降至80%。在此情景下讨论能源消费量,经济发展速度对能源消费的变化影响。
4. 可持续发展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻两番,能源生产及消费按照规划发展进程发展。在此情景下将经济增长速度、能源消费弹性系统等指标设定为:GDP增速9%,原煤占比80%,能源消费弹性系数0.65。
针对以上四种情景,利用系统动力学模型对河北省GDP、能源消费总量、工业废水排放量、工业SO2排放量等参数进行模拟研究,讨论经济发展速度对能源效率、能源消费量、国内生产总值等指标的变化影响。经过系统在计算机上进行反复的调试和运行后,得到在不同方案下的系统运行情况,如图5所示。
(二)政策模拟
在能源—经济—环境系统中,政策是由系统的结构与参数组成,而政策的变化通常情况下只改变信息影响与行动的程度。政策发生变更,这时系统中大多数状态变量的值只发生微小变化,这时如果对系统中的政策作用点施加影响其结果并没有什么改变。也就是说,如果一个系统对大多数参数的变化都不敏感,就意味着系统对政策变动不敏感。但是,通常情况下,在任何系统中,我们总能找到少数参数或政策作用点,这些参数的变化对系统的行为会产生很大的影响。一旦作用于这些作用点之一的政策发生变化,那么其作用将会在系统中进行放射性传播。
本文设定河北省国内生产总值增速在可持续发展情景下保持9%的增速,因为自2003年以来,河北省GDP年增长率始终保持在10%~12%,变化幅度不大。因为受到多种因素的影响和限制,河北省GDP增长不会发生太大变化。从长远来看,由于经济惯性在一定时期内长期存在,这个速率仍将会保持相当长的一段时间,这是符合经济系统实际运行情况的。在四种情景设定下,可以看出:污染物在环境中的积累量以指数形式增长而非线性增长,这说明每年环境污染治理量的增速小于排放量的增速。现实中,由于生产不断扩大、治理不完善、政策存在漏洞等原因,虽然政府对环境污染治理投入越来越多的资金,但治理结果却不尽如人意,污染排放量始终大于污染治理量。可以说,我们每年正在将越来越多的污染物投放到自然中。如果环境污染积累量不断增长,能源的开发不顾资源的承载力,这种发展是不科学、不协调的。
六、能源—经济—环境系统协调发展对策建议
随着河北省经济社会的快速发展,能源需求增长也在急剧加大,能源的瓶颈制约矛盾越来越突出,能源长期稳定地供给成为敏感问题和政府制定能源政策的基点。但能源特别是不可再生能源对人类来说是稀缺的、有限的,因此在一定程度上影响着人类的经济发展方式。长期以来,河北省粗放型的经济发展方式使得对能源利用不合理,造成大量二氧化碳、二氧化硫、工业烟尘、粉尘的排放,全省范围内的资源开发和污染物排放已经超过了环境的承载能力。因此,制定科学合理的能源—经济—环境协调发展战略,使有限的能源发挥最大的效应,为全面建设小康社会提供支持和保障。
1. 优化经济驱动子系统。应进一步调整产业结构,转变经济发展方式;改造传统产业,促进节能环保,同时加速整合高耗能产业,构建淘汰落后产能的长效机制。
2. 深化能源支持子系统。降低煤炭消费量,增加清洁能源消费,同时优化调整能源结构,积极开发利用生物质能和太阳能。
3. 改善环境承载子系统。应不断强化社会公众的环保意识,大力发展循环经济,全面加强资源节约和环境保护,同时拓宽融资渠道,加大环保资金的投入。
4. 改进社会发展子系统。提升科学技术水平,加快发展新兴产业;加大科技开发,进一步改善能源消费的品种构成。
5. 强化政策调控子系统。强化能源、环境的规划约束和管理机制,建立资源使用权的交易机制和排污权交易制度,提高环境治理投资效果。
总之,优化能源结构、产业结构是实现低碳背景下能源—经济—环境系统协调的重要保证,也是河北省能源—经济—环境系统实现协调可持续发展的必由之路。调整经济结构,转变经济发展方式,提高能源生产利用效率则是实现节能降耗的直接途径。因此,应进一步加强政策激励和制约两方面的调控作用,为实现能源—经济—环境系统协调发展创造良好的制度环境。
参考文献:
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1.前言
世界能源发展正面临着重大的变革,各主要国家纷纷调整战略,能源新技术成为竞相争占的新的战略制高点,我国需要在国际新的能源环境中寻求最优的能源发展战略和路线。本文从总体的数据出发研究我国经济增长与能源消耗、节能的关联性,揭示出三者的时间因果关系,明确了目前我国能源经济的发展现状。在我国,地区间经济发展不平衡,因此各地区的能源消耗与经济增长的关系也不同,需要因地制宜的制定科学的能源策略。
2.文献综述
近年来,国内外已经有很多关于能源消耗和经济增长方面的研究。早在1978年,Kraft J和Kraft A利用美国1947-1974年间的数据,得出美国GNP和能源消费之间具有单向因果关系,即GNP决定能源的消耗水平。Masih、Ugur和Ramazan 研究了部分欧洲和亚洲国家的GDP与能源消费之间的关系,得出二者之间存在双向因果关系。韩志勇和魏一鸣利用EG两步法分析了1978-2000年我国的能源消耗与经济的协整关系与因果关系进行了研究,认为二者不存在长期协整关系,但存在双向的Granger因果关系。本文在已有的研究成果基础之上进行了一些创新和改进:采取一系列时间序列数据,验证全国能源消耗与经济增长之间的因果关系,同时又验证了节能与经济增长之间的因果关系。并在此基础上选取三个地区的数据做了进一步的研究,根据得到的结论,提出几点政策性建议。此外本文样本的选取跨度相对较大,提高了样本待估参数的准确性。
3.数据来源及处理
本文选用国内生产总值(单位:亿元)、能源消费总量(单位:百万吨标准煤)及节能量作为研究变量,分别记为GDP、EC和ES序列,样本为1992-2010年间的19组年度数据,样本数据来源于《中国统计年鉴2010》。数据的计算和分析采用计量经济学软件Eviews6.0实现。为了消除时间序列中存在的不平稳性,需要对样本数据取对数处理,得到LOGGDP、LOGEC和LOGES序列。
4.实证分析过程
4.1 格兰杰因果检验
格兰杰因果检验可以用来衡量变量之间的因果关系。对于时间序列来说,当一个变量x的滞后值在另一个变量y的解释方程中是显著的,那么可以认为X就是Y的格兰杰原因。因此为了确定全国的经济增长、节能与能源消费量之间的关系,需要对GDP与EC以及ES进行格兰杰因果关系分析:观测因果关系的变化特征。结果见表1和表2。
表1 GDP与能源消耗的Granger因果关系检验(滞后期为1)
Pairwise Granger Causality Tests
Date:11/18/11 Time:19:41
Sample:1992 2010
Lags:1
Null Hypothesis: Obs F-Statistic Probability
EC does not Granger Cause GDP 18 35.7454 2.5E-05
GDP does not Granger Cause EC 0.02896 0.86714
表2 GDP与节能的Granger因果关系检验(滞后期为2)
Pairwise Granger Causality Tests
Date:11/29/11 Time:20:43
Sample:1992 2010
Lags:2
Null Hypothesis: Obs F-Statistic Probability
ES does not Granger Cause GDP 17 5.36895 0.02161
GDP does not Granger Cause ES 1.92536 0.18828
表1的结果表明,当滞后期为1时,在至少95%的置信水平下,可以认为EC是GDP的Granger成因,即经济增长和能源消耗之间存在着单向的因果关系。表2的结果表明,当滞后期为2时,在至少95%的置信水平下,可以认为ES是GDP的Granger成因,即节能和GDP之间存在着单向的格兰杰因果关系,节能并不会对经济增长带来负面影响。
4.2 实证分析
作为能源消耗大国,我国为了提高能源利用效率,国家“十一五”规划明确提出了关于单位GDP能耗的数字约束指标,根据我国1995-2010年的数据计算,单位GDP综合能耗从1.27吨标煤/万元降到0.82吨标煤/万元,基本达到节能减排的约束性指标。为了进一步研究全国各地区能源使用效率以及节能减排工作的成果,本文选取代表性的地区做实证研究。
4.2.1 产能指数分析
为了衡量全国不同地区能源消耗与经济增长之间的关系,本文选择产能系数指标来测度。
这里用、以及分别来表示经济增长指数、能源消耗指数以及产能指数。
(1)
其中是第i个地区的生产总值,是第i个地区的人口数量,
是全国各个地区的生产总值之和,是全国各个地区的人口总数。
(2)
其中是第i个地区的能源消耗量,是第i个地区的人口数量,是全国各个地区的能源消耗总量,是全国各个地区的
人口总数。,其中为第i个地区的产能指数。
图1 各地区能源消耗指数、经济增长指数和产能指数比较
本文选取上海市、河北省和三个地区的数据为例进行分析,具体来看,上海市的能源消耗指数和经济增长指数都显著高于河北省和,而且经济增长指数均高于能源消耗指数,产能指数大于1,反映了上海市能源消耗的效益比较好,能源利用率高于其他两省。河北省的产能系数略小于1,各年的能源消耗指数均小于,值得注意的是自2004年以来河北省的经济增长指数低于,反映了近几年内蒙古地区经济的快速发展。但是作为能源大省,内蒙古地区的产能系数均小于0.7,能源利用率低,效益不太理想,仍然存在着很大的改进空间。
4.2.2 单位产值能耗分析
单位产值能耗是衡量一个地区能耗水平的综合指标,其实质是一个效率指标,通过能耗增长速度与地区生产总值增长速度的比较,反映地区节能工作的完成水平。
单位产值能耗=综合能源消耗量(吨标煤)/工业总产值(万元)
由表3可以看出通过横向比较“十一五”期间内蒙古地区的单位产值能耗均高于全国平均水平,河北省在“十一五”初期单位产值能耗略高于全国平均水平,后期则低于全国平均水平。上海市的单位产值能耗远远低于全国的平均水平,能源的利用水平很高。通过纵向比较内蒙古地区在2010年实现单位产值能耗比“十五”期末降低57%。能源使用效率逐步得到提升,缩短了与全国平均水平的差距。河北省作为能源大省承担起了国家“十一五”节能减排的重任,2010年实现单位产值能耗比“十五”期末降低68%。拥有良好能源消费结构的上海市,在“十一五”期末的单位产值能耗较“十五”期末环比下降了27%。通过实证检验,结果表明我国基本完成了单位产值能耗比“十五”期末降低20%左右的阶段性节能减排目标。但是在新一轮的国际竞争中要想取得更加有利的地位,加快抢占低碳经济的制高点,还面临着很多机遇和挑战。
5.结论与建议
由上述的模型分析检验可知,我国的经济增长与能源消耗之间存在着长期的均衡关系,根据格兰杰因果检验结果表明长期存在着能源消耗到GDP的单项因果关系,节能到GDP的单向因果关系,说明保持经济的稳定增长必须要有源源不断扩大的能源供应来保障,但是能源供应的短缺必然会对经济增长形成制约。因此需要对能源供应可能出现的短缺或者波动问题,做好充足的准备,增强能源经济的动员性。从可持续发展角度来看,节能减排并不会影响经济增长,要保持长期的能源供应,必须要提高能源的利用效率,发展低碳经济。
第一,要优化产业机构。合理调整第二产业,降低第二产业中高能耗的比重,大力发展低能耗高效益的第三产业,逐步提高第三产业所占的份额。促进生产要素向优势产业集中,提高产业加工的深度,增加产品的附加值,将产业结构的调整与能源结构的调整相结合,有效减轻产业发展对资源的依赖,加快我国的产业结构向节能型转变。
第二,推进科技创新,降低能源的消耗量,开发推广节能的新技术、新设备。政府可以通过相应的资金协助来引导环境产业主体的投资规模,加快环境产业的发展,实现清洁生产,减少污染的排放量,对高能耗高污染的项目做到严格控制。
积极同科研院所与高校合作,增强产业的科技竞争力。改善企业管理者的管理水平,提高员工的素质,在提高能源利用效率的基础上增加效益。
第三,建立起合理有效的政府业绩考核体系。将节能减排的目标完成情况作为地方政府业绩考核标准,实行严格的考核奖励,对于节能减排数据不属实、发生重大的环境责任事故和重大的违约违规事件,严格执行处理,引导地方经济向集约化方向发展。节能项目的投资周期一般比较强,需要金融(银行贷款)长期贷款的大力支持,对节能型的产品提供抵押贷款服务,通过对此类产品提供优惠的低息贷款来鼓励节能产品的开发。
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1研究背景
1949年以来,特别是1978年以后,我国经济飞速发展,GDP从1978年的3678.70亿元增长至2019年的990865.10亿元,30年间增长约269倍,但在经济增长的同时环境问题也日益尖锐,究其根源就是我国经济增长是以能源的大量消耗为基础,致使环境问题日益严重。张玉林(2014)指出我国近年来严重的雾霾天气主要是由于经济快速增长大量消耗不可再生能源造成的环境问题。杜晓丛(2018)认为人类的日常生活对于能源的依赖也是环境问题的一个主要原因,应该提高国民对于环境问题的深刻认识。所以,应高度重视环境问题及其制定合理的解决措施。本文以雾霾为例引出因能源消耗而导致的严峻的环境问题,使公众认识到环境问题与我们息息相关,并提出相关解决措施。
2我国能源消耗的现状
当前,判断一个国家经济发展水平的主要标准就是该国的工业发展水平,工业化是一个国家经济发展的必经之路,而一个国家发展工业不仅需要资本、劳动力等生产要素的大量投入,能源也是不可或缺的投入品,其在工业化的初级阶段是决定经济是否增长的直接因素。当前我国的工业化仍然需要大量的能源投入,属于粗放式的能源消耗结构,我国高速的经济增长仍然依赖于能源的高投入,从而对环境造成巨大冲击,生态环境承载力日益下降,产生了一系列能源环境问题。目前,我国是第二大能源消耗国,表1是我国改革开放以来的能源消耗情况。从1980-2019年的能源消耗表可以看出,能源消耗总量一直以来都是持续增长的,而且表中明显反映出我国的能源消耗以煤炭资源为主,到2019年煤炭消耗比重还占据62.80%的高位。我国是产煤大国,煤炭资源可以实现自给自足,不需要从别的国家进口,但大量燃烧导致空气污染十分严重。相反,我国的石油资源主要依赖进口,近几年的消费占能源消耗总量的18%左右,而天然气和其他清洁能源的消费总量不到10%。从数据分析可以看出,天然气、风能和水电等能源没有很好的利用。从图1可以看出,2008年以前我国的能源消耗增长速度虽然有增有减,但一直维持一个较高的增长速度,2008年以后增速有所放缓,2013年以来的能源消耗总量增速一直保持一个较低的水平。但是为稳定经济增长,前期能源的大量投入以及后续各种的持续投入导致环境的承载能力下降出现了大量的环境问题,例如,近几年大部分地区出现的持续的雾霾天气。自2012年冬季以来,我国大部分地区出现了严重的雾霾天气,相关报道持续出现在新闻上面。2013年1月北京雾霾天气持续达25天,而一直到6月份雾霾天气持续达18天。其实不只是经济发展较好的一线城市雾霾较为严重,新一线城市西安多年来的雾霾一直较严重,2017年西安的雾霾全国第三。造成雾霾严重的原因归根结底还是发展经济大量投入煤炭、石油、天然气等能源造成大量有害气体排放。
3我国能源消费中存在的问题
能源实现可持续利用的基本条件是可再生能源的开发与利用,把我国一直以来严重依赖不可再生能源的消费方式转变为对于各种清洁能源的依赖,这样既可以使不可再生能源可持续发展,又可以保护生态环境。面对严峻的环境问题,我国已经在新能源产品市场取得了一定的进展,但对于新能源的探索并没有及时抑制各种环境问题的产生,能源的可持续发展依旧存在诸多问题。
3.1经济增长主要依靠不可再生资源
我国目前能源的开发技术水平不是很高,而在GDP中占比较大的产业又严重依赖能源的大量投入,能源的开发产生严重浪费再加上排污严重而废弃物的处理利用率又比较低,一味地追求经济增长而忽视了产业的可持续性发展。石油、煤炭、天然气等不可再生能源的大量使用对环境生态平衡破坏严重。
3.2传统生活方式和消费方式依然占主体
我国的生产方式和消费方式主要依靠能源的大量消耗,由于技术水平较低等原因造成能源利用率低,浪费严重,我国每年需要投入大量财政资金和技术人员处理这些废气物以及废水等问题,但是由于技术水平较低,处理结果也不是那么理想,所以我们应该深刻反思这种传统的生产生活方式应该怎样转变去适应当今的可持续发展这个时代主题,然后还可以缓解我国当前所面临的环境问题。
3.3可再生能源的开发技术水平不高
我国对新能源展开了全方位的探索,但是目前由于各种客观条件的限制没有大幅度地替代不可再生能源投入生产领域。就风力发电而言,虽然风力发电装置在世界上遥遥领先,但是由于没有达到规模化经营水平,行业普及率不是很高。另外,国家高度重视对清洁能源的开发和利用,例如,国家投入大量财政资金以及优惠政策来开展太阳能产业,但是由于技术水平还不是很成熟,依然处于起步阶段。
4对环境问题提出相关建议
4.1完善我国环境法律体系,从源头治理环境污染问题
完善环境法律体系,提高执法力度,是保护环境的最实质也是最有效的方式。但我国的环境法律体系依然存在严重的漏洞,如环境税,在美国等发达国家环境税已经取得了巨大的成果,但我国的环境税一方面由于起步较晚,另一方面重费轻税,二者混合征收,造成环境税形同虚设。所以我们不仅要借鉴美国、澳大利亚等环境法律体系较为完善的国家来完善我国的法律体系,还应根据我国国情和环境问题的现状来制定可实际操作的、完善的法律体系。
4.2重视可再生能源的开发和利用,改变传统的能源消费结构
目前为止,我国的经济增长严重依赖不可再生能源,能源消费结构主要以煤炭为主,石油、天燃气等其他一次性能源为辅,这些能源大多都会对环境产生巨大危害。所以我们应该转换传统能源的消费方式,转而提高对风能、太阳能等可再生、清洁能源的开发与利用。因此,我们要将清洁能源投入相关企业以减少排污量,还应该大力提倡全民使用此类清洁能源,减少生活废气、废物对环境的污染。另外,应该继续投入人力、物力及财力继续探索对新能源的开采和利用,既兼顾源头治理,又不放弃对目前环境问题的治理。
我国人口众多,而可利用土地面积却在急速的下降。在一些地区因为沙化、建房用地、土地荒芜等,我国平均下来每年都要减少将近五百万亩的可用地。可耕地逐渐减少,但是所需要的粮食还要增加,所以就出现了在耕地中出现化肥、农药、除草剂等的过分使用,不仅破坏了土壤特有的微生物结构,使耕地土壤的质量急剧下降,还给环境带来的很大影响。
目前我国虽然已经步入小康阶段,并且在教育方面也制定了相关的政策,但是还会有整体知识水平不高的一些农村乡镇。由于发展急迫,而且专业性的技术不到位、设备不完善、环境保护意识也不强,在乡镇建立工厂的同时,造成了地方性的环境严重破坏问题。例如,一个造纸厂污水排放污染了一条河;皮革厂的建立严重污染了地方的空气;个别地区还会出现冶炼把大片空地搞得寸草不生的现象。由于我国的监督制度目前还不能每个地方都会做到位,就造成了这些地方环境一直处于严重污染状态的问题。
目前我国的能源还是以煤为主的,在工业中和民用中的煤的用量都是很大的。在短期内把煤改为其他燃料还不是很现实,燃煤对我们环境造成的污染还是要持续。与此同时,还有一些偏远地方还砍伐树木作为燃料,不仅仅对环境造成了破坏,还对我国生态循环造成了很大破坏。
最后也是最重要的即是我国目前对污水处理的体系建立的还不够完备,国家还不能提供对我国污水完全处理的资金用量。我国工业生产污水加上人们的日常生活污水,据相关专家估计每年要拿出几十亿才能对这些污水做到较为合理的处理,目前我国还没有这个实力。
二、目前我国能源利用状况与我国经济现状
我国是一个人口大国,虽然有能源含量很丰富,但是平均到个人的量却是少得可怜,而且还有各地能源分布不均匀、使用效率普遍不高、受污染相当严重等状况。在一定程度上可以说存在这些问题的原因并不完全是技术的不够完备,还可能是因为管理体制的不科学以及我国经济体系不够完备等等原因。在专业技术方面对新资源的开发还没用制定出较为完善的制度,如此一来就对新能源的开发带来了很大的影响。
目前我国能源的利用对外的依存含量日渐增高已经成为了一个公认的事实,最近海关公布的相关数据有一次提醒了我国市场,随着当下我国从海外进口能源的含量逐渐地增加,从而使我国能源的对外依存含量也迅速升高。相关科研专家认为,伴随着我国科技和经济的快速发展,能源的产量和人均耗能量已经十分不对称,日后煤、油、天然气从海外进口的趋势是避免不了的,所以我国能源对外依存量的上升也在继续着。这样的能源发展趋势。对我国经济以及国防各方面的发展是很不利的。
就目前世界能源逐渐减少的趋势来看,这些生活能源终有一天会用完,所以在此过程中,我们要珍惜这些可利用的能源,做到合理科学的利用,不浪费。最重要的还是努力开发新的可利用能源,代替目前逐渐减少的能源,才能从根本上解决世界能源问题。
三、对新能源开发与我国综合经济协调发展的若干建议
在对“十一五”规划期间,我国在新能源的开发方面取得了较大成就,然而也暴露了很多不容易发现的问题。为了从本质上加强我国新能源开发的发展力度和推动新能源发展的变革,建立一个安全、可靠、环保、经济的适合我国国情的现代化能源发展新体系,我们从以下几个方面提出建议,希望会对我国的新能源开发和环境保护有所帮助。
(一)对新能源开发的发展规划要加强
目前,由于政府的职能变换不是很到位,重视相关项目的发展,从而忽略了相对应的规划问题。能源发展规划和现实中能源的开发相差太大,规划不仅落后而且还没有相关的约束管理,致使能源开发过程中发展无序化、资源浪费现状很严重。新能源的开发面临难并网、难调峰、难消纳等现实问题。所装设备多但是发电量却很少、运转速度很快但是产生效益却不容乐观,有些地区没有资源开发的条件,但是也盲目的跟随别的地区构建能源开发基地。因此我们在对新能源的来发进行发展规划时,要从战略全局的统一、科学、长远的的角度出发,对战略决策的约束力度和严肃性要加以强化。
在进行规划时首先我们需要解决的是电源和相关的电网配套的问题,要对相关项目发展的有效性做到保障,必须送的出去。其次,要对新能源的发展和传统能源的科学环保的利用之间的关系做到合理的处理。同时要把新能源的开发和相关产业的发展做到合理调整,对发展的分布形式、和新能源的就地消纳给予鼓励。最后我们要学会因地制宜,对新能源开发产地要做到科学有效的利用,对于一些偏远地区交通不发达不利用运输,无法进行就地消纳的,我们要做到合理的缓解,从而避免对新能源的开发带来不必要的浪费。还有就是地方性的能源发展规划也必须严格按照国家规划要求进行。
(二)节能排减是新能源开发的基础
针对我们开发所要利用的资源和对环境带来的影响,所以我们必须要严格按照节能排减的开发原则,加强对一些耗能高、排放高、效率低的能源开发技术的有效改造力度。同时我们还要加强能源发展合同化的管理理念,从而对通过拉闸限电这类的行政方式推行节能减排的方式做到有效的避免。我们还要结合东西方的科学寂静发展水平与环境容纳量,对节能减排的指标做到有效安排,坚决避免一刀切的方式。
(三)掌握新能源开发与经济协调发展的关键所在