成都某地行業(yè)能耗對低碳經(jīng)濟影響的灰色關聯(lián)法分析

摘 要：低碳經(jīng)濟作為近年來研究的熱點，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟重要的一環(huán)。運用灰色關聯(lián)法分析成都某地區(qū)行業(yè)能耗對低碳經(jīng)濟的影響，掌握該地區(qū)能源消耗情況及能源特性，以利于更好地優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

關鍵詞：低碳經(jīng)濟；能源消耗；灰色關聯(lián)法

中圖分類號：X3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）29-0047-03

引言

自從2003年英國政府首次以文件的形式提出低碳經(jīng)濟的概念[1]以來，英國在低碳經(jīng)濟領域起到了表率作用，成為了世界低碳經(jīng)濟發(fā)展熱潮的倡導者。到后來，世界一些發(fā)達國家也邁出了發(fā)展低碳經(jīng)濟的腳步，其中，德國、法國、瑞典、丹麥、挪威、日本、加拿大、美國等國家在保持各自低碳經(jīng)濟特色的同時，取得了顯著的成效。近些年來，循環(huán)經(jīng)濟隨著環(huán)境問題的出現(xiàn)而成為了經(jīng)濟發(fā)展的主流，許多國家一直在追求經(jīng)濟的循環(huán)性，而低碳經(jīng)濟作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要方式之一，已經(jīng)逐漸得到更多國家的重視。我國也在“十二五”規(guī)劃中突出了低碳經(jīng)濟發(fā)展的重要性。目前，國內(nèi)眾多試點省市的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平得到了大的提高，如廣州、上海、天津、南京、重慶、蘇州、廈門等首批低碳經(jīng)濟發(fā)展試點城市。隨著近年來低碳經(jīng)濟的發(fā)展，各地區(qū)的溫室氣體排放量、能源消耗量都有了明顯的下降、能源結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化；另外，群眾對低碳的認識有了深一步的認識；同時，各地區(qū)經(jīng)濟效益有了較大的提高。這也說明了低碳經(jīng)濟發(fā)展符合了國情的需要，能促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，有利于構(gòu)建環(huán)境友好型社會。然而，掌握一個地區(qū)的能源消耗特點，減少能源消耗量，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，對該地區(qū)低碳經(jīng)濟的發(fā)展至關重要。

一、低碳經(jīng)濟發(fā)展下的能源結(jié)構(gòu)

低碳經(jīng)濟是低碳與經(jīng)濟的兩面體，要求低碳的發(fā)展的同時又要求了經(jīng)濟的發(fā)展，此過程又是相互影響、相互促進的。然而，能源的消耗和結(jié)構(gòu)很大程度地決定了低碳的發(fā)展水平與經(jīng)濟的發(fā)展性質(zhì)。在低碳經(jīng)濟的發(fā)展過程中，由于科技、資金、政策等支持，區(qū)域內(nèi)能源消耗量會得到一定程度的控制，能源的結(jié)構(gòu)也會得到優(yōu)化。非化石能源的使用、清潔能源的推廣、人們節(jié)能意識的提高、各種節(jié)能減排項目或措施的開展等都是低碳經(jīng)濟發(fā)展下的能源特點。目前，國內(nèi)外一些國家或地區(qū)隨著低碳經(jīng)濟的發(fā)展，投入大量的資金和技術(shù)去促進節(jié)能減排項目和新能源開發(fā)項目的開展，如美國是世界上低碳經(jīng)濟研發(fā)投入資金最多的國家[2]，另外，還有日本、法國、英國等一些發(fā)達國家也投入了大量資金與技術(shù)在碳捕捉、節(jié)能和能源開發(fā)項目等方面。而國內(nèi)則注重于企業(yè)與人們的節(jié)能減排，對于新能源開發(fā)、碳捕捉方面投入還將在以后發(fā)展當中逐漸提高。

二、成都某地重點耗能企業(yè)現(xiàn)狀

成都某地區(qū)經(jīng)濟目前以工業(yè)發(fā)展為主，近年來正大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，積極引進低碳項目，逐漸摒棄傳統(tǒng)的工業(yè)，發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重視清潔能源的使用和物質(zhì)的循環(huán)利用，而且取得了顯著的成效。2011年上半年，該地區(qū)擁有11家重點耗能企業(yè)，能源消耗量占了區(qū)域內(nèi)總消耗的主要部分，而且能源消耗主要以煤、焦炭、天然氣、電力為主。按區(qū)域內(nèi)的行業(yè)類型分類，可以分為冶金、化工、建材、機械和其他等行業(yè)。這些企業(yè)能源消耗大，它們的工業(yè)產(chǎn)值對規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值貢獻率高，以這些企業(yè)為代表來大概分析區(qū)域企業(yè)能耗具有指導意義。如果知道各企業(yè)能源消耗量、特點以及它們對規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值貢獻情況，就有針對性的采取調(diào)整措施，進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，同時，保證能源較大的經(jīng)濟貢獻性，進而使地區(qū)的低碳經(jīng)濟得到更好的發(fā)展。

灰色關聯(lián)分析方法是源于灰色系統(tǒng)理論的一種系統(tǒng)分析方法[3]，它對發(fā)展變化的某個系統(tǒng)進行了發(fā)展態(tài)勢的量化比較分析，也對各時間序列進行幾何關系的比較[4]。首先，確定系統(tǒng)的變量，然后構(gòu)建關聯(lián)序列矩陣；其次，消除數(shù)據(jù)的剛量；最后，關聯(lián)法的求解及關聯(lián)度的計算，進行關聯(lián)度分析。通過灰色關聯(lián)法分析，能找出某個系統(tǒng)發(fā)展中的關鍵影響因素，了解到各影響因素的關聯(lián)性質(zhì)及系統(tǒng)的發(fā)展特性。運用灰色關聯(lián)法分析低碳經(jīng)濟發(fā)展中能源的影響，能發(fā)現(xiàn)哪種能源對區(qū)域內(nèi)低碳經(jīng)濟影響最大，哪種能源對經(jīng)濟的貢獻最大。綜合性考慮，有利于對一個地區(qū)做出能源調(diào)整，出臺相關能源政策，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

三、成都某地行業(yè)能耗對低碳經(jīng)濟影響的分析

（一）重點耗能行業(yè)能耗情況

在成都某地2011年上半年重點耗能企業(yè)能耗消費情況的基礎上，按行業(yè)把各企業(yè)進行分類，算出2011年上半年成都某地各代表行業(yè)煤、焦炭、天然氣、電的消耗情況，如表1所示。其中，用2007年國家統(tǒng)計局公布的煤、天然氣、電、焦炭的標煤折算系數(shù)算出綜合能耗，分別為煤折算標準煤的折算系數(shù)為0.714 3千克標準煤/千克、天然氣為1.330 0千克標準煤/立方米，電為0.122 9千克標準煤/千瓦小時，焦炭為0.971 4千克標準煤/千克。另外，用 2011年成都某地統(tǒng)計局公布的11家重點耗能企業(yè)平均產(chǎn)值能耗為1.17噸標煤/萬元來推算出各行業(yè)產(chǎn)值，用成都某地統(tǒng)計局公布的上半年規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值為213.26億元來算出各行業(yè)2011年上半年工業(yè)總產(chǎn)值對規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值貢獻率。

（二）行業(yè)能耗對低碳經(jīng)濟影響的灰色關聯(lián)法分析

1.關聯(lián)矩陣的構(gòu)建

首先需要建立關聯(lián)矩陣，這里指標序列以煤、焦炭、天然氣、電力、行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值比重（貢獻率）作為關聯(lián)指標，分別以a1、a2、a3、a4、b表示，則貢獻率表示為b（i），第i行第j個指標我們表示為aj（i），其中，i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4。按照以上原則，構(gòu)建指標序列。

2.數(shù)據(jù)剛量的消除

因為灰色關聯(lián)法要求的數(shù)據(jù)都是需要消除剛量的，這里運用標準化變換的方法來消除剛量。其中標準化變化的公式如公式1所示。

（1）

式中：；i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4

3.灰色關聯(lián)法求解

其含義是關于2011年上半年各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值對規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的貢獻率與各關聯(lián)指標系數(shù)的求法。其中求關聯(lián)系數(shù)公式如公式2所示。

（2）

式中：；ρ一般取值到0.1～0.5[5]，這里取值為0.1。

根據(jù)公式2求出關聯(lián)系數(shù)矩陣如下所示。

4.關聯(lián)度的計算

以1、2、3、4、5分別代表冶金、化工、建材、機械、其他等樣品點作為橫坐標，各能源在各行業(yè)樣品點中的關聯(lián)系數(shù)作為縱坐標，作出關于關聯(lián)系數(shù)與樣品點的折線圖，如圖1所示。

由于關聯(lián)度是折線與橫坐標所圍的面積（以Sj表示）與b（i）自身的關聯(lián)系數(shù)（為1）和橫坐標所圍面積（以S表示）之比，我們以Rj表示，而各行業(yè)樣品點之間又是等距的?？梢缘贸龈髦笜说年P聯(lián)度分別為R1=0.536，R2=0.912，R3=0.308，R4=0.655。

5.關聯(lián)度分析

從煤、焦炭、天然氣、電的關聯(lián)度計算可以看出，能源消耗與規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值關聯(lián)性第一的是焦炭0.912，其次是電力0.655，依次是煤0.536和天然氣0.308。而它們的消耗量分別為煤193 621噸、焦炭433 770噸、天然氣37 509萬立方米、電114 779萬千瓦時。根據(jù)國家統(tǒng)計局能源折算標準煤參考系數(shù)，折算后分別為煤138 303.48噸、焦炭30971.18噸、天然氣498 869.70噸、電力141 063.39噸。

另外，結(jié)合圖1從行業(yè)角度可以了解到，成都某地冶金行業(yè)焦炭的關聯(lián)系數(shù)最大為1，其次是煤為0.536；化工行業(yè)中電的關聯(lián)系數(shù)比煤稍大，分別為1和0.935；建材行業(yè)焦炭關聯(lián)系數(shù)比電稍大，分別為1和0.866；機械行業(yè)與其他行業(yè)中焦炭的關聯(lián)系數(shù)都是最大為1。

結(jié)論

從分析結(jié)果可以知道，該地區(qū)焦炭能源消耗量少，而且與規(guī)模以上工業(yè)總值關聯(lián)性最高；電力能源消耗量雖比煤稍微高，但與工業(yè)總值關聯(lián)性要稍微高；而天然氣的能源消耗量則最大，而且工業(yè)總值的關聯(lián)性最低。從行業(yè)角度看，焦炭對冶金行業(yè)、建材行業(yè)、機械行業(yè)和其他行業(yè)的關聯(lián)系數(shù)都最大；電在化工行業(yè)和建材行業(yè)中的關聯(lián)系數(shù)分別位居第一和第二；而煤在化工行業(yè)的關聯(lián)系數(shù)稍微比電少，在冶金行業(yè)排第二，但關聯(lián)系數(shù)只有0.536。

這說明，目前成都某地天然氣的使用量雖大，普及也較為廣泛，這和該地區(qū)大力推廣沼氣池建造，實現(xiàn)秸稈綜合利用有關，但對規(guī)模以上工業(yè)總值貢獻不高，在各行業(yè)中關聯(lián)系數(shù)不大，使用效率低。焦炭的使用量雖少，但其規(guī)模以上工業(yè)總值貢獻率最高，使用效率高，特別是在冶金、建材、機械、其他行業(yè)當中貢獻最多。而煤和電的使用量較大，對工業(yè)總值的貢獻也算可以，其中電在化工行業(yè)貢獻最大，在建材行業(yè)中電和煤也有較多的貢獻。

綜合以上總結(jié)，針對成都某地的能源結(jié)構(gòu)提出幾點建議。

1.焦炭屬于高熱值的燃料，使用效率較高，用量較少，經(jīng)濟貢獻值高，日后也可以考慮增加其使用量，特別是增加其在冶金、機械、建材和其他行業(yè)之中的使用。

2.投入科技與資金，增強能源管理，優(yōu)化改進配套設備，提高天然氣的使用效率，相對減少使用量，使天然氣在消耗最少量的同時創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

3.電的能源消耗當量取決于生產(chǎn)電的原材料及過程?；谠摰貐^(qū)發(fā)電廠數(shù)量很少，電的能耗不直接由該區(qū)域承擔。日后可以通過建造垃圾焚燒發(fā)電、秸稈發(fā)電等發(fā)電廠，減少電力外求時還能增加地區(qū)的電量供應。不但增加其在化工行業(yè)中的使用，而且也可以適當增加在其他一些行業(yè)中的使用，以后也應該和天然氣都作為主要的能源。

4.煤在建材行業(yè)中貢獻較大，而且建材行業(yè)又是該地區(qū)日后第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要對象。煤作為傳統(tǒng)的能源，已經(jīng)逐漸被其他能源所取代，但這還需要時間。目前應通過科技投入提高使用效率，減少使用量，合理補充其他能源在該行業(yè)中的使用。

5.鑒于煤、焦炭、天然氣、電力使用的單調(diào)，為了滿足行業(yè)能源消耗和低碳經(jīng)濟發(fā)展的需要，開發(fā)其他高附加值能源很有必要。日后可以考慮太陽能、風能、核能等的開發(fā)使用。

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