重慶市能源生態(tài)足跡與可持續(xù)能力評(píng)價(jià)

四川大學(xué) 伍永杰

能源在一個(gè)國家發(fā)展中占有最高地位，也是限制一個(gè)地區(qū)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)前，隨著我國能源消耗不斷加大，能源短缺問題以及隨之產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境污染也越來越多，人們對(duì)其的關(guān)注度也越來越高。目前，人們對(duì)于能源方面規(guī)劃以及影響評(píng)價(jià)的相關(guān)研究甚多，但多集中在技術(shù)方面，而能源足跡作為由生態(tài)足跡理論引申的一個(gè)新的概念，用科學(xué)、定量的計(jì)算方式，計(jì)算并評(píng)估了區(qū)域能源足跡與可持續(xù)力，對(duì)化石能源領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)劃與預(yù)測(cè)評(píng)估具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

一、研究背景

重慶市是中國的老工業(yè)基地之一，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，工業(yè)農(nóng)業(yè)水平較高，是西南地區(qū)最大的經(jīng)濟(jì)中心城市。近年來，重慶市加快推動(dòng)高污染、高耗能工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，取得了一定的效果。但由于重慶部分區(qū)縣對(duì)重工業(yè)產(chǎn)業(yè)依賴較大，強(qiáng)行停產(chǎn)、搬遷或者轉(zhuǎn)型存在困難，因此這部分重工業(yè)產(chǎn)業(yè)將在未來一段時(shí)間持續(xù)存在。

二、能源生態(tài)足跡模型的理論與方法

（一）能源生態(tài)足跡的理論與方法

以“生產(chǎn)性土地面積”的概念來計(jì)算并擬合復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，通過調(diào)整各種計(jì)算因子折算出的面積大小就是生態(tài)足跡。通過該模型計(jì)算出的能源消耗量就是能源生態(tài)足跡。一般來說，區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)可以由生態(tài)足跡需求和系統(tǒng)承載力的差值關(guān)系來評(píng)估。若生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡，則區(qū)域供給大于需求，此時(shí)的供需發(fā)展相對(duì)平衡，評(píng)估該區(qū)域具有可持續(xù)發(fā)展力，并且區(qū)域具有擴(kuò)充機(jī)會(huì)。若生態(tài)承載力大于生態(tài)足跡，則區(qū)域需求大于供給，此時(shí)的供需發(fā)展不平衡，區(qū)域處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，只能靠從外界獲取資源以平衡資源缺口。在實(shí)際計(jì)算中，一般按照類別對(duì)各類能源品分類別計(jì)算其消費(fèi)產(chǎn)生的均衡足跡，最后將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行累和處理，即為能源消耗足跡。計(jì)算方式如下：

式中，ef為種土地的人均能源足跡；

r為能源均衡因子，一般取1.41；

Ci為i類物品消費(fèi)項(xiàng)目的人均消費(fèi)量；

Yi為第i類物品消費(fèi)項(xiàng)目的在化石能源地的年均產(chǎn)量。

利用上述公式，可以計(jì)算得到均衡能源足跡。

（二）生態(tài)承載力理論與方法

生態(tài)承載力即環(huán)境對(duì)于人類活動(dòng)所需要的資源的供給能力，在生態(tài)足跡模型中，由各類型生產(chǎn)性土地承載力的和來表征地區(qū)總生態(tài)承載力。按土地生產(chǎn)類型，將生產(chǎn)性土地分為六大類，耕地、草地、林地、水域、建筑用地、化石能源地。將地區(qū)內(nèi)所有類型的生產(chǎn)性土地折算為人均占有面積，在產(chǎn)量因子與均衡因子的調(diào)整下，便可以進(jìn)行數(shù)字上的累和運(yùn)算，得到總生態(tài)承載力，計(jì)算公式如下：

式中，ec為人均生態(tài)承載力；

為aj類生產(chǎn)性土地的人均占有面積；

為aj類土地類型的土地均衡因子；

為aj類土地類型的土地生產(chǎn)因子。

三、重慶市能源生態(tài)足跡與可持續(xù)評(píng)價(jià)

生態(tài)足跡和生態(tài)承載力具有時(shí)空性，因此，選用2017年重慶市各項(xiàng)數(shù)據(jù)作為指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。所用數(shù)據(jù)取自《重慶統(tǒng)計(jì)年鑒》[1]。

（一）能源生態(tài)足跡計(jì)算

在計(jì)算時(shí)，需考慮兩種能源足跡的產(chǎn)生，然后進(jìn)行累加運(yùn)算。一般來說，將能源生態(tài)足跡的產(chǎn)生分為兩類。第一，能源消費(fèi)足跡，指各企業(yè)或者工廠消耗掉的各種能源足跡。第二，交通能源足跡，指由于貨運(yùn)或者客運(yùn)交通耗能而產(chǎn)生的能源足跡。

1.能源消費(fèi)足跡計(jì)算

根據(jù)情況，將能源消費(fèi)足跡選用不同類型能源消費(fèi)品作為指標(biāo)計(jì)算，按照折算系數(shù)折算將不同類型能源品消耗量折算為能量消耗。計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 重慶市能源消費(fèi)足跡表

2.交通能源足跡計(jì)算

根據(jù)重慶市具體情況，將交通能源足跡分為交通貨運(yùn)足跡和交通客運(yùn)足跡，兩種足跡有不同的折算方式。貨運(yùn)交通是指由于貨物運(yùn)輸?shù)哪芰肯亩a(chǎn)生的生態(tài)足跡，其計(jì)算方式是以柴油為基準(zhǔn)，通過相應(yīng)的能耗率——單位周轉(zhuǎn)量所消耗的柴油量為0.458t/(104tkm)，計(jì)算出能量消耗，再由世界能源地平均產(chǎn)出率93GJ/hm2，將其折算為能源地生態(tài)足跡。

客運(yùn)交通是指由于載客運(yùn)輸?shù)哪芰肯亩a(chǎn)生的生態(tài)足跡。張秀媛[2]等計(jì)算出中國平均單位旅客周轉(zhuǎn)量的能耗率約為7.21g標(biāo)準(zhǔn)煤。利用此能耗率，同樣可以將客運(yùn)周轉(zhuǎn)量折算為相應(yīng)的能源地生態(tài)足跡。由以上兩部分便可計(jì)算出完整的交通賬戶足跡。計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 重慶市交通能源足跡表

3.重慶市能源生態(tài)足跡總計(jì)

將折算后的三種均衡能源足跡進(jìn)行累加，匯總能源生態(tài)足跡，如表3所示。

表3 重慶市能源生態(tài)足跡總計(jì)表

通過計(jì)算，重慶市年能源生態(tài)足跡總計(jì)為1.2635hm2。

（二）生態(tài)承載力的計(jì)算

生態(tài)承載力計(jì)算，均衡因子和產(chǎn)量因子的選取應(yīng)該適宜，并且符合當(dāng)?shù)厍闆r。均衡因子采用劉某承的計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)量因子根據(jù)重慶市的實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。均衡因子和產(chǎn)量因子結(jié)果表4所示。

表4 不同類型土地折算因子表

在計(jì)算人均承載力時(shí)，應(yīng)預(yù)先留出12%的土地面積用以保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性。因此，在考慮到保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和生物的多樣性后，人均生態(tài)承載力計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5 重慶市2017年人均生態(tài)承載力

（三）能源可持續(xù)研究

通過上文計(jì)算，重慶市年能源生態(tài)足跡大小為1.093hm2，而生態(tài)承載力大小為0.414hm2。由以上數(shù)據(jù)分析可知，重慶市能源系統(tǒng)處于較高的生態(tài)赤字下，人均生態(tài)赤字達(dá)0.679hm2，可持續(xù)發(fā)展力不佳。分析原因如下：第一，重慶重工業(yè)企業(yè)多而密集，且相關(guān)高能耗、高污染企業(yè)較多，需要消耗大量自然資源；第二，重慶市工業(yè)分布不合理，渝西地區(qū)、渝東南地區(qū)重工企業(yè)過多，這也導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)品運(yùn)輸存在一定程度的交通損耗，使得重慶市能源赤字進(jìn)一步惡化；第三，目前重慶市第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為遲緩，對(duì)能源依賴性過強(qiáng)。

四、建議

要改善重慶市能源生態(tài)赤字的現(xiàn)狀，建議從以下幾個(gè)方面入手，減少能源足跡：（1）改進(jìn)能源利用結(jié)構(gòu)，提高利用率，促使重工業(yè)轉(zhuǎn)型，并出臺(tái)相關(guān)政策，使得中大型重工業(yè)遠(yuǎn)離城區(qū)，引導(dǎo)其向人口較為稀少的郊區(qū)移址。（2）降低貨運(yùn)交通能耗，倡導(dǎo)使用新能源貨運(yùn)交通設(shè)備，降低新能源交通設(shè)備出售價(jià)格。（3）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展性。