寧夏能源結(jié)構(gòu)低碳優(yōu)化研究

謝俊斐 米文寶

摘要：寧夏的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)具有顯著的高碳特征，煤炭與電力行業(yè)占全區(qū)工業(yè)產(chǎn)值的近一半比重，工業(yè)產(chǎn)值又占據(jù)寧夏GDP的半壁江山。低碳時代的到來不可逆轉(zhuǎn)，減碳是對寧夏經(jīng)濟的重大考驗與挑戰(zhàn)。文章采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對寧夏各行業(yè)與碳排放的關(guān)聯(lián)度進行了分析，并結(jié)合各相關(guān)產(chǎn)業(yè)區(qū)域?qū)I(yè)化系數(shù)分析，提出了寧夏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的建議。

關(guān)鍵詞：灰色關(guān)聯(lián) 能源結(jié)構(gòu) 低碳 優(yōu)化

Low Carbon Optimization of Ningxia Energy Structure

Xie JunfeiMi Wenbao

School of Resources and Environment Ningxia University Yinchuan Ningxia 750021 China

Abstract: Ningxia economy is a typical carbon-based economy, coal and power industry occupy nearly share half the region's of industrial output, while the industrial output, account for half of Ningxias GDP. The arrival of the era of low carbon irreversible, carbon reduction means big energy-sapping economy in Ningxia. This study use gray correlation analysis method of ningxia industries and the correlation analysis of carbon emissions, combined with the relevant industry area, so as to put forward specialization coefficient of ningxia the upgrading of the industrial structure and the energy structure optimization of general advice.

Keywords: Grey relationEnergy structureLow carbonOptimize

近年來，全球氣候問題的日益突出以及化石能源的有限性和需求量增加之間的矛盾日益加深，國際社會關(guān)于資源和能源利用方式的討論也隨之升溫。世界各國開始重新審視其發(fā)展戰(zhàn)略，通過各種方式發(fā)展低碳經(jīng)濟，在不損害環(huán)境的前提下拓展發(fā)展空間。發(fā)展低碳經(jīng)濟，對正在發(fā)展中的以碳基能源為主的寧夏來說，無疑是一個重大的挑戰(zhàn)。寧夏經(jīng)濟是典型的碳基經(jīng)濟，煤炭與電力行業(yè)所占比重近全區(qū)工業(yè)產(chǎn)值的一半，工業(yè)產(chǎn)值又占據(jù)寧夏總體GDP的半壁江山，因此減碳對寧夏經(jīng)濟既是重大挑戰(zhàn)也是發(fā)展的重要機遇。低碳蘊藏著無限商機，必須通過建立適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求的生產(chǎn)方式和消費方式，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，著力推進低碳經(jīng)濟技術(shù)的研究和應(yīng)用，推進產(chǎn)業(yè)升級等深層次的措施以應(yīng)對低碳時代的到來。

1. 低碳的概念和意義

低碳經(jīng)濟是一種以低能耗、低污染、低排放為特點的發(fā)展模式，是以應(yīng)對氣候變化、保障能源安全、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展有機結(jié)合為目的的規(guī)制世界發(fā)展格局的新規(guī)則。其實質(zhì)是提高能源利用效率和創(chuàng)建清潔能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)，確保經(jīng)濟穩(wěn)定增長的同時消減溫室氣體的排放量，其核心是能源的高效率和潔凈的能源結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新[1]。

發(fā)展低碳經(jīng)濟，一方面是積極承擔(dān)保護環(huán)境的責(zé)任，完成國家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求；另一方面是調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，提高能源利用效益，發(fā)展新興工業(yè)，建設(shè)生態(tài)文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實途徑，是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境保護雙贏的必然選擇。

2. 寧夏能源結(jié)構(gòu)分析

寧夏按照西部大開發(fā)的總體要求，立足優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，進一步加大能源投資建設(shè)力度，大力發(fā)展優(yōu)勢特色能源工業(yè)，取得了可喜的成就，能源工業(yè)發(fā)展強勁，經(jīng)濟運行質(zhì)量顯著提高，有力地推動了全區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展。表1援引了寧夏統(tǒng)計年鑒2000年至2008年數(shù)據(jù)，可以看出，近十年來寧夏能源的消耗一直處于上升的態(tài)勢，同時常規(guī)化石能源的消耗所占比例也一直居高不下。

寧夏是一個能源相對富集的省區(qū)，煤炭資源儲量313億t，能源上的優(yōu)勢為發(fā)展能源工業(yè)，高耗能工業(yè)提供了便利條件，多年來形成了一條能源經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)鏈。2008年寧夏單位GDP能耗居全國首位，如表2所示。

表2顯示西北五省區(qū)單位GDP能耗、單位GDP電耗及單位工業(yè)增加值能耗寧夏均居第一，一方面說明寧夏工業(yè)產(chǎn)業(yè)的高耗能特征，另一方面也表明節(jié)能潛力巨大。能源工業(yè)和高耗能工業(yè)的發(fā)展促進了經(jīng)濟的增長，為國家稅收、勞動力就業(yè)等做出了貢獻。但能源工業(yè)、高耗能工業(yè)能耗較高，產(chǎn)值較低，因此，低碳作為新的發(fā)展模式，不僅是實現(xiàn)減排目標(biāo)的戰(zhàn)略選擇，也是保證經(jīng)濟持續(xù)健康增長的良方。

3. 寧夏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)碳排放灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析實質(zhì)是對反映各因素變化特性的數(shù)據(jù)序列進行幾何比較[2]。由于在寧夏能源消耗構(gòu)成中水電和風(fēng)電的比例比較小，因此本研究未作考慮，利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對全社會能源消費量（折合萬噸煤標(biāo)準(zhǔn)）與相關(guān)行業(yè)發(fā)展間的相互關(guān)系適宜程度進行測度，可得出碳排放與各相關(guān)行業(yè)的關(guān)聯(lián)程度。

3.1指標(biāo)體系的選取和原始比較序列的建立

依據(jù)科學(xué)性和可操作性原則，我們選取國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中具代表性的第一產(chǎn)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸、倉儲和郵電業(yè)、批發(fā)零售及住宿餐飲業(yè)、金融保險業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)以及其他服務(wù)業(yè)八項指標(biāo)作為分析對象。

在時間的選擇上，由于近年來寧夏經(jīng)濟發(fā)展迅速，統(tǒng)計數(shù)據(jù)較為客觀，這里選取2000-2008年的數(shù)據(jù)進行分析，關(guān)聯(lián)分析時間序列為9年的數(shù)值變化，相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)為8個。確定參考數(shù)列為折合萬噸煤標(biāo)準(zhǔn)的全社會能源消費量(X0)，比較數(shù)列為第一產(chǎn)業(yè)(X1)、工業(yè)(X2)、建筑業(yè)(X3)、交通運輸倉儲和郵電業(yè)(X4)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)(X5)、金融保險業(yè)(X6)、房地產(chǎn)業(yè)(X7)以及其他服務(wù)業(yè)(X8)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出值。

3.2計算各因素序列與特征序列關(guān)聯(lián)系數(shù)

表3為各相關(guān)因素序列指標(biāo)數(shù)據(jù)，取分辨系數(shù)ρ=0.5，計算結(jié)果如表4所示。

3.3計算各影響因素與系統(tǒng)特征序列關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)度是由關(guān)聯(lián)系數(shù)演變而來，將各影響因素關(guān)聯(lián)系數(shù)通過一定的關(guān)系整合成為一個綜合值，定義為關(guān)聯(lián)度，可以用各影響因素關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值表示，也可以考慮各行業(yè)相對重要程度，乘以相應(yīng)的權(quán)系數(shù)得到。這里采用的是均值，計算公式如下：

即2000-2008年各相關(guān)行業(yè)與寧夏碳排放量關(guān)聯(lián)程度由強到弱分別為交通運輸、倉儲和郵電業(yè)、工業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)、批發(fā)零售及住宿餐飲業(yè)、建筑業(yè)、金融保險業(yè)、其他服務(wù)業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)。雖然工業(yè)所占碳排放比重較大，但是交通運輸、倉儲和郵電業(yè)由于直接或間接消耗大量的化石能源，在一定時期內(nèi)是影響碳排放的主導(dǎo)因素。另外，第一產(chǎn)業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)的碳排放影響也不容忽視。

4. 寧夏能源結(jié)構(gòu)低碳優(yōu)化建議

能源結(jié)構(gòu)的低碳優(yōu)化受到地理區(qū)位、資源稟賦和資金技術(shù)等因素的影響，在不同地域有著不同的內(nèi)涵。對于寧夏而言，煤炭是具有優(yōu)勢的主要能源之一，其第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴于當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源，且消耗能源較高，碳排放較高的行業(yè)和企業(yè)所占比重也較高。所以要實現(xiàn)寧夏能源結(jié)構(gòu)的低碳化，可以通過以下方式進行。

4.1推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，降低高耗能產(chǎn)業(yè)比重

羅斯托在其經(jīng)濟成長的階段理論中，用“主導(dǎo)部門序列”的改變來說明成長階段之間的過渡，用舊主導(dǎo)部門的“減速趨勢”和新主導(dǎo)部門采用新技術(shù)的“反減速斗爭”來說明經(jīng)濟增長的過程[3]。新的主導(dǎo)部門的出現(xiàn)就意味著可能進入一個新的發(fā)展階段，形成一種新的區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

從這個意義上看，經(jīng)濟的增長和發(fā)展階段的演替過程也是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)或產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化過程，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化趨勢與區(qū)域經(jīng)濟成長階段的演化趨勢在方向上具有一致性。由于寧夏第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴于當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源，因此近年來的經(jīng)濟增長主要依靠第二產(chǎn)業(yè)的格局沒有大的改變，所以要想保證經(jīng)濟增長不出現(xiàn)滑坡，并使得經(jīng)濟長足發(fā)展，必須從調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)入手，促進其轉(zhuǎn)型和升級。

要對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系做定量分析，就需要知道度量產(chǎn)業(yè)專業(yè)化系數(shù)的指標(biāo)。區(qū)位熵是區(qū)域產(chǎn)業(yè)效率與效益分析的定量工具，通過計算某一區(qū)域產(chǎn)業(yè)的區(qū)位熵，可以找出該區(qū)域在全國具有一定地位的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，并衡量其專門化率。

區(qū)位熵的計算方法是用給定區(qū)域中產(chǎn)業(yè)占有的份額與整個經(jīng)濟中該產(chǎn)業(yè)占有的份額相比，函數(shù)表達式為：

1.5，則該產(chǎn)業(yè)就具有明顯的比較優(yōu)勢。

這里選取寧夏規(guī)模以上工業(yè)2008年產(chǎn)值與全國同期數(shù)據(jù)進行計算，計算結(jié)果見下表5。

計算結(jié)果顯示，寧夏在全國專業(yè)化優(yōu)勢比較高的主要有以下行業(yè)：煤炭開采和洗選業(yè)、食品制造業(yè)、紡織業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。

其中，最具優(yōu)勢的煤炭開采和洗選業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等，都消耗大量的化石能源并排放大量的碳，突出顯現(xiàn)了能源產(chǎn)業(yè)與低碳發(fā)展的矛盾。實現(xiàn)低碳經(jīng)濟，必須合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，也就是要協(xié)調(diào)資源優(yōu)勢與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及碳排放間的關(guān)系，這就必須從兩個方面著手進行：一是加快高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、技術(shù)升級，尤其大力推進煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，強化高碳產(chǎn)業(yè)改造。二是加快發(fā)展低耗能、低排放的產(chǎn)業(yè)，如食品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、服務(wù)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，如太陽能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電等。

4.2推廣煤炭凈化技術(shù)，提升工業(yè)用凈化煤所占比重

低碳發(fā)展的重點在于科技的創(chuàng)新與新技術(shù)的應(yīng)用。煤炭凈化技術(shù)應(yīng)廣泛用于在寧夏占較大比重的煤炭開采及洗選業(yè)。傳統(tǒng)意義上的凈化煤技術(shù)主要指煤炭的凈化及加工轉(zhuǎn)換技術(shù)，即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用。而目前意義上的凈化煤技術(shù)是指高技術(shù)含量的潔凈煤技術(shù)，即煤炭的氣化、液化、煤炭高效燃燒與發(fā)電等等，是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制的新技術(shù)的總稱。

寧夏是以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)，因此，大力推廣實施煤炭凈化技術(shù)及加強相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)將成為寧夏能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的一個契機。根據(jù)寧夏煤炭利用的基本現(xiàn)狀，選用的凈化技術(shù)應(yīng)包括：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發(fā)電，先進的燃燒器，流化床燃燒，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，煙道氣凈化，煤炭氣化，煤炭液化等。

4.3注重運輸清潔技術(shù)，促進綠色物流發(fā)展

據(jù)寧夏統(tǒng)計年鑒2009數(shù)據(jù)，2004-2008年五年間公路運輸和航空運輸?shù)玫搅司薮笤鲩L，2008年載貨汽車達到81072輛，公路通車?yán)锍虜?shù)達到21008km，民航通航里程達到44197km，如表所示6。

前已述及，交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展是寧夏碳排放已不容忽視的主要因素之一。傳統(tǒng)物流過程存在著巨大的“外部負(fù)效應(yīng)”(spillovers)，發(fā)展綠色物流，是適應(yīng)世界社會發(fā)展潮流的必然趨勢。

綠色物流是指以降低對環(huán)境的污染、減少資源消耗為目標(biāo)，利用先進物流技術(shù)，規(guī)劃來實施的運輸、儲存、包裝、裝卸、流通、加工等物流活動。綠色物流的目標(biāo)是在實現(xiàn)經(jīng)濟利益目標(biāo)的同時追求節(jié)約資源、保護環(huán)境這一既具經(jīng)濟屬性、又具有社會屬性的目標(biāo)[4]。發(fā)展綠色物流不僅對于促進能源結(jié)構(gòu)合理化，而且對于實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的有機統(tǒng)一具有重要意義。

寧夏以物流中心、商貿(mào)市場、連鎖店以及倉儲、站場等為表現(xiàn)形式的物流設(shè)施已逐步完善，物流信息化條件基本具備，物流園區(qū)、航空和陸路口岸等功能性物流設(shè)施正在興建，部分已開始運營，這都為寧夏發(fā)展綠色物流奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前應(yīng)根據(jù)低耗能、低排放的低碳經(jīng)濟發(fā)展需求，將能源消費結(jié)構(gòu)的變化與城市化燃料供應(yīng)的改善緊密結(jié)合起來，在區(qū)域交通方面控制高耗油、高污染機動車輛發(fā)展，完善公共交通體系，推廣節(jié)能環(huán)保汽車，鼓勵建立高效快捷的城市輕軌系統(tǒng)，以注重物流業(yè)發(fā)展過程中的清潔運輸，促進寧夏綠色物流的發(fā)展為途徑之一來實現(xiàn)寧夏能源結(jié)構(gòu)的低碳優(yōu)化。

4.4提高常規(guī)能源開發(fā)利用的技術(shù)水平，大力提升能源利用效益

提高常規(guī)能源開發(fā)與利用的技術(shù)水平及能效主要應(yīng)用于工業(yè)、交通等領(lǐng)域。寧夏現(xiàn)今的能源技術(shù)總體依然較落后，能源效率也明顯偏低，而提高能源利用效率是城市低碳經(jīng)濟發(fā)展的核心，因此，采取一系列措施淘汰能源效率下的工業(yè)企業(yè)、優(yōu)化能源利用方式是控制碳排放的關(guān)鍵。只有通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)現(xiàn)役機組整體節(jié)能降耗技術(shù)，提高能源的利用效率， 才能達到節(jié)能減排的需求，完成能源結(jié)構(gòu)的低碳優(yōu)化。

4.5全力發(fā)展低碳和無碳能源，促進能源供應(yīng)的多樣化

在一定的經(jīng)濟技術(shù)條件下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會受到功能與成本的約束。寧夏的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)具有顯著的高碳特征。在這種“富煤貧油少氣”的資源特征下，如果能源總量仍然大幅增長而結(jié)構(gòu)調(diào)整不能滿足能源供給需求，則化石能源的消費總量仍可能增加。例如公路交通運輸主要能源形式是液態(tài)的石油或天然氣制品，煤很難替代。所以能源替代受到資源稟賦及先進技術(shù)的約束，寧夏的化石能源儲量以煤為主，就決定了其能源生產(chǎn)和消費以煤為主的格局。

寧夏發(fā)展低碳和無碳能源，促進能源供應(yīng)的多樣化，是減少煤炭消費、降低對進口石油依賴度的必然選擇。寧夏應(yīng)從轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)著手，逐步降低煤炭終端消費比例，引進先進技術(shù)，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，避免和減少能源的開發(fā)、開采以及利用，促進能源效率的提高，加速發(fā)展天然氣，適當(dāng)發(fā)展核電，積極發(fā)展水電，深入開發(fā)風(fēng)能、太陽能、水能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等可再生能源，減少煤炭在能源消費結(jié)構(gòu)中的比重。

寧夏的低碳經(jīng)濟之路還很長，在保證經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的同時，如何控制單位GDP能源耗費、控制碳足跡以及如何規(guī)劃未來的低碳發(fā)展戰(zhàn)略，是減少CO2排放、應(yīng)對氣候變暖、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的需要，更是創(chuàng)建生態(tài)文明、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會經(jīng)濟體系的需要。努力發(fā)展低碳經(jīng)濟將是寧夏未來一段時間內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)的焦點。

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