基于能值分析的區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟研究——以柴達木盆地為例

劉志杰，陳克龍，趙志強，蘇茂新，韓艷莉

（1.青海師范大學 生命與地理科學學院，西寧 810008；2.北京大學 城市與環(huán)境學院，北京 100871）

2010年3月15日，國務院批復實施《青海省柴達木循環(huán)經(jīng)濟試驗區(qū)總體規(guī)劃》，這是繼甘肅省后國務院批復的第二個國家級區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，也是全國首個循環(huán)經(jīng)濟試點產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展規(guī)劃。循環(huán)經(jīng)濟作為人類社會實現(xiàn)向可持續(xù)發(fā)展道路轉型的主要模式，已被世界上越來越多的國家和地區(qū)接受并付之實踐［1］，“循環(huán)經(jīng)濟”一詞由美國經(jīng)濟學家K·波爾丁在20世紀60年代提出，是指在人、自然資源和科學技術的大系統(tǒng)內，在資源投入、企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品消費及其廢棄的全過程中，把傳統(tǒng)的依賴資源消耗的線形增長的經(jīng)濟，轉變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來發(fā)展的經(jīng)濟。國際上一般采用物質流分析方法對循環(huán)經(jīng)濟進行評價，我國循環(huán)經(jīng)濟評價方面的研究主要從物質流分析、指標體系、價值鏈和仿真模型等方面開展［2］。循環(huán)經(jīng)濟的本質是生態(tài)經(jīng)濟，能值分析則是生態(tài)經(jīng)濟研究中的重要方法，國內外學者一直認為循環(huán)經(jīng)濟研究的是物質循環(huán)，因此循環(huán)經(jīng)濟最終的是一種能值的循環(huán)。能值分析把生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)中的各要素轉換為同一個量級指標，為生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合架起了橋梁，對于自然資源的合理開發(fā)利用以及實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義［3］。目前利用能值分析方法評價循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的文章在國內并不很多，陳興鵬［3］、仇方道［1］、劉浩［2］等學者運用能值方法先后對我國的西北地區(qū)、徐州市、遼寧省的循環(huán)經(jīng)濟進行了研究，取得了一系列研究成果。為了促進柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟更好的發(fā)展，本文運用能值的方法對柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的能流、物流和資源環(huán)境進行定量分析，以尋求適合柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的對策與途徑。

1 研究區(qū)概況

柴達木盆地是中國四大盆地之一，同時也是中國海拔最高的封閉式內陸盆地。盆地四周為昆侖山、阿爾金山和祁連山所環(huán)繞，地理坐標為東經(jīng)90°07′－99°46′，北緯35°01′－39°19′，盆地總面積為30.09萬km2，年平均氣溫為－5.6～5.2℃，年平均降水量16.7～487.7mm，年平均蒸發(fā)量1353 .9～3526 .1 mm，屬典型的干旱大陸性氣候。柴達木盆地在行政區(qū)劃上隸屬于青海省海西蒙古族藏族自治州，包括格爾木（不含唐古拉地區(qū)）和德令哈兩個縣級市，烏蘭和都蘭兩縣，以及大柴旦、冷湖、茫崖3個縣級鎮(zhèn)和天峻縣的生格鄉(xiāng)，2007年總人口56萬。柴達木盆地礦產(chǎn)資源豐富，素有“聚寶盆”之稱，其中鹽湖、石油、天然氣等資源具有突出的優(yōu)勢，從而為柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展奠定了良好的資源基礎，加快柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展不僅對于本地區(qū)具有重要意義，而且對于縮小東西部發(fā)展差距也有重要作用。

2 研究方法

2.1 能值分析理論

能值與能量不同，它是一個全新的科學概念和度量標準。能值分析理論是20世紀80年代由美國著名生態(tài)學家H.T.Odum創(chuàng)立的，他將能值定義為一種流動或儲存的能量中所包含的另一種類別的能量的數(shù)量，稱為該能量的能值。以能值為基準，可以比較不同類別、不同等級能量的真實價值［4］。應用能值這一科學概念和度量標準及其轉化單位——能值轉化率，可將生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)內不同的能量和物質轉換成同一種能值——太陽能值，用以研究生態(tài)系統(tǒng)與人類社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的復雜關系，從而為生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的定量研究開拓了新的途徑［5］。此后國外基于能值理論對各時空類型的生態(tài)系統(tǒng)進行了全面而又詳細的研究，如 Ulgiati［6］、Brown［7］、Whitfield［8］等 分 別對意大利、泰國和佛羅里達州Jacksonville市進行了能值研究。從20世紀90年代開始，嚴茂超［9］、李海濤［10］、隋春花［11］、李占玲［12］等學者先后對西藏、江西、廣州、北京的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)進行了能值分析和可持續(xù)性評估。目前能值分析已被擴展到工業(yè)、林業(yè)［2］和農牧業(yè)［13］等領域，為實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展開拓了新思路。

表1 柴達木盆地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析（2007）

2.2 循環(huán)經(jīng)濟能值評價指標構建

構建科學合理的評價指標體系是衡量區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要前提，因此本文從能值流量、能值經(jīng)濟、資源投入產(chǎn)出、環(huán)境壓力、綜合指數(shù)5個方面構建循環(huán)經(jīng)濟能值評價指標體系，對柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展概況進行綜合分析，以期為柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展提供理論依據(jù)。能值流量分析包括可更新資源能值、不可更新資源能值、輸入能值、輸出能值和總能值5個指標，主要反映區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展過程中，各種資源能值量的變化；能值經(jīng)濟分析包括能值貨幣比率和人均能值使用量2個指標，體現(xiàn)了經(jīng)濟現(xiàn)代化程度和人民生活水平的高低；資源投入產(chǎn)出分析包括能值產(chǎn)出率和能值自給率2個指標，反映能源利用效率的高低和自然資源對經(jīng)濟發(fā)展的支持能力；衡量環(huán)境壓力的指標為環(huán)境負載率，反映的是自然環(huán)境對經(jīng)濟活動的容忍力；綜合指數(shù)分析包括可持續(xù)發(fā)展指數(shù)和循環(huán)經(jīng)濟能值指數(shù)2個指標，體現(xiàn)了區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展狀況和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平。

3 結果與分析

本文所用的原始數(shù)據(jù)來自《青海統(tǒng)計年鑒》、《海西年鑒》等相關資料，能量折算系數(shù)、能值轉換率和計算方法參照相關文獻［4－9］。在搜集了各種資料的基礎上，編制了柴達木盆地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析表（表1）和柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展能值評價指標匯總表（表2）。

表2 柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展能值評價指標匯總表（1998－2007年）

3.1 能值流量分析

柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)總能值由可更新資源能值、不可更新資源能值和輸入能值三部分組成，其中不可更新資源能值所占的比重最大，這表明柴達木盆地經(jīng)濟發(fā)展主要依賴當?shù)氐牟豢筛沦Y源。在對外貿易方面，1998－2007年柴達木盆地的輸入、輸出能值雖都有一定幅度的增長，但由于二者的基數(shù)較小，因此對總能值的影響并不大。

3.2 能值經(jīng)濟指標分析

3.2.1 能值貨幣比率 是一個國家或地區(qū)當年總能值用量與當年國民生產(chǎn)總值的比值。以農業(yè)為主的發(fā)展中國家和地區(qū)，直接使用不花錢的本國自然資源，較少使用貨幣購買其他國家的資源產(chǎn)品，同時GNP較低，因而具有較高的能值貨幣比率，反之發(fā)達國家的GDP較高，從外部購進的資源產(chǎn)品多，因而能值貨幣比率低［4］。柴達木盆地能值貨幣比率由1998年的8.77×1013sej／＄下降到2007年的2.08×1013sej／＄，主要原因是由于近年來柴達木盆地的GDP增長較快，但與世界平均水平（4.05×1012sej／＄）和我國中東部地區(qū)相比，柴達木盆地的能值貨幣比率仍然較高，表明柴達木盆地經(jīng)濟發(fā)展水平比較低。

3.2.2 人均能值使用量 指一個國家或地區(qū)內的人均能值利用量，是用來評價人民生活水平的指標，其值越大表明該區(qū)域的人民生活水平越高［4］。總體來看，1998－2007年柴達木盆地人均能值使用量較高，主要是由于柴達木盆地具有豐富的自然資源，而人口密度又不大，當?shù)鼐用窨梢源罅渴褂妹赓M的自然資源的結果［14］。2006－2007年人均能值使用量出現(xiàn)了下降的趨勢，主要是因為這段時間內人口增長較快。

圖1 柴達木盆地能值貨幣比率和人均能值用量變化趨勢

3.3 資源投入產(chǎn)出分析

3.3.1 能值自給率 是一個國家或地區(qū)本地可更新資源和不可更新資源能值投入與其總利用能值之比，它是用來描述一個國家或地區(qū)的對外交流程度和經(jīng)濟發(fā)展程度的。一般情況下其值越大，該系統(tǒng)的自給自足的能力越強，對內部資源開發(fā)程度也就越高［4］。1998－2007年柴達木盆地的能值自給率都在93%以上，這表明柴達木盆地自然資源相對豐富，但從外界引入的能值少，經(jīng)濟發(fā)展程度不高，是一種較粗放的經(jīng)濟發(fā)展模式。

3.3.2 能值產(chǎn)出率 是系統(tǒng)總產(chǎn)出能值與社會經(jīng)濟反饋投入能值之比［4］。1998－2007年柴達木盆地能值產(chǎn)出率呈現(xiàn)出下降趨勢，從92.98%下降到53.08%，這是由于輸入能值的不斷增加所造成的。相對于我國的中東部地區(qū)而言，柴達木盆地的能值產(chǎn)出率較高，說明柴達木盆地自然資源豐富，資源潛力較大，但同時也表明其產(chǎn)業(yè)競爭水平較低。

圖2 柴達木盆地能值自給率和能值產(chǎn)出率變化趨勢

3.4 環(huán)境壓力指標分析

環(huán)境負載率是經(jīng)濟投入能值和不可更新資源能值之和除以可更新資源能值，該指標是對生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的一種預警，如果某生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)長期處于較高的環(huán)境負載率下，該系統(tǒng)的生態(tài)功能將不斷退化［10］。1998－2007年柴達木盆地的環(huán)境負載率呈現(xiàn)上升趨勢，其值為1.01～1.76，表明柴達木盆地經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，是以消耗大量的自然資源和破壞環(huán)境為代價的，從而使得環(huán)境壓力不斷增大。

圖3 柴達木盆地環(huán)境負載率變化趨勢

3.5 綜合指數(shù)分析

3.5.1 可持續(xù)發(fā)展指數(shù) 是能值產(chǎn)出率與環(huán)境負載率的相對比值。當一個國家或地區(qū)的能值產(chǎn)出率高而環(huán)境負載率又相對低時，它是可持續(xù)的，反之則是不可持續(xù)的?？沙掷m(xù)發(fā)展指數(shù)在1～10之間，經(jīng)濟活動富有活力和發(fā)展?jié)摿Γ笥?0時經(jīng)濟不發(fā)達，小于1時為消費型經(jīng)濟系統(tǒng)［15］。1998－2007年柴達木盆地的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)由92.06下降到30.16，這表明近年來柴達木盆地的經(jīng)濟雖然獲得一定程度的發(fā)展，但仍然處于不發(fā)達的階段，發(fā)展的可持續(xù)性較差，也表明其經(jīng)濟發(fā)展有著較大的潛力。

3.5.2 循環(huán)經(jīng)濟能值指數(shù) 為了更好的體現(xiàn)資源循環(huán)利用狀況，在可持續(xù)發(fā)展指數(shù)的基礎上提出了循環(huán)經(jīng)濟能值指數(shù)，定義為可持續(xù)發(fā)展指數(shù)與資源循環(huán)利用率的乘積，其中資源循環(huán)利用率由反映廢棄物綜合利用情況和廢棄物處理情況兩類指標構成［2］。1998－2007年柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟能值指數(shù)下降的速率低于可持續(xù)發(fā)展指數(shù)，但變化趨勢與可持續(xù)發(fā)展指數(shù)是一致的，主要是由于近年來柴達木盆地大力推行循環(huán)經(jīng)濟，合理開發(fā)和利用自然資源，提高了循環(huán)利用水平。

圖4 柴達木盆地可持續(xù)發(fā)展指數(shù)和循環(huán)經(jīng)濟能值指數(shù)變化趨勢

4 結論

（1）通過能值分析可以得知，柴達木盆地循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)中不可更新資源占據(jù)主導地位，2007年不可更新資源投入量占能值總量的61.83%，其經(jīng)濟發(fā)展主要依賴當?shù)氐牟豢筛沦Y源，這就要求我們在加大對優(yōu)勢資源合理開發(fā)利用的同時，也應進一步加強對自然環(huán)境的保護，從而促進循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

（2）柴達木盆地的經(jīng)濟發(fā)展主要依賴本地資源，對外交流程度較低，屬于資源輸出型區(qū)域，這對于循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展是非常不利的，要改變這種狀況，需要增強系統(tǒng)的開放性，積極引進區(qū)外的先進技術、設備和人才管理經(jīng)驗，使總的可利用能值獲得較大程度的增長。

（3）隨著柴達木盆地經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，生態(tài)環(huán)境所承受的壓力越來越大，這在一定程度上影響了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，因此需要利用先進技術改造傳統(tǒng)落后產(chǎn)業(yè)，依靠科技力量提高資源利用水平，積極推行清潔生產(chǎn)，以減少廢棄物的能值，促進循環(huán)經(jīng)濟更好的發(fā)展。

（4）柴達木盆地的資源綜合利用率較低，而且開發(fā)過程中的資源、能源消耗較高，這就要求轉變經(jīng)濟增長方式，由高污染高消耗的粗放型增長方式轉變?yōu)榧s型增長方式，同時按照“減量化、再利用、資源化”原則，加快產(chǎn)業(yè)結構的調整，促進產(chǎn)業(yè)結構逐步向環(huán)保節(jié)能型轉變。

（5）能值分析方法將環(huán)境要素納入能值計算范疇，在評價指數(shù)中體現(xiàn)了環(huán)境及其服務功能對于經(jīng)濟發(fā)展的貢獻，彌補了傳統(tǒng)GDP評價的不足［4］。然而作為一種新的評價方法，也存在一些不足之處［16］:能值轉換率能滿足較大范圍區(qū)域、系統(tǒng)能值分析的需要，但對較小范圍區(qū)域、系統(tǒng)能值分析的需要值得商榷，以及對多產(chǎn)品或復合產(chǎn)品系統(tǒng)的能值流計算方法也有待進一步研究［17］，這些問題使本文的分析可能有一定的偏差，因此有待進一步研究。

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