寧夏能源結構低碳優化研究

謝俊斐 米文寶

摘要：寧夏的經濟結構具有顯著的高碳特征，煤炭與電力行業占全區工業產值的近一半比重，工業產值又占據寧夏GDP的半壁江山。低碳時代的到來不可逆轉，減碳是對寧夏經濟的重大考驗與挑戰。文章采用灰色關聯分析法對寧夏各行業與碳排放的關聯度進行了分析，并結合各相關產業區域專業化系數分析，提出了寧夏產業結構升級和能源結構優化的建議。

關鍵詞：灰色關聯 能源結構 低碳 優化

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展戰略，通過各種方式發展低碳經濟，在不損害環境的前提下拓展發展空間。發展低碳經濟，對正在發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。寧夏經濟是典型的碳基經濟，煤炭與電力行業所占比重近全區工業產值的一半，工業產值又占據寧夏總體GDP的半壁江山，因此減碳對寧夏經濟既是重大挑戰也是發展的重要機遇。低碳蘊藏著無限商機，必須通過建立適應可持續發展要求的生產方式和消費方式，優化能源結構，著力推進低碳經濟技術的研究和應用，推進產業升級等深層次的措施以應對低碳時代的到來。

1. 低碳的概念和意義

低碳經濟是一種以低能耗、低污染、低排放為特點的發展模式，是以應對氣候變化、保障能源安全、促進經濟社會可持續發展有機結合為目的的規制世界發展格局的新規則。其實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構，發展低碳技術、產品和服務，確保經濟穩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構，關鍵是技術創新和制度創新[1]。

發展低碳經濟，一方面是積極承擔保護環境的責任，完成國家節能降耗指標的要求；另一方面是調整經濟結構，提高能源利用效益，發展新興工業，建設生態文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發展模式的現實途徑，是實現經濟發展與資源環境保護雙贏的必然選擇。

2. 寧夏能源結構分析

寧夏按照西部大開發的總體要求，立足優勢產業，進一步加大能源投資建設力度，大力發展優勢特色能源工業，取得了可喜的成就，能源工業發展強勁，經濟運行質量顯著提高，有力地推動了全區經濟的快速發展。表1援引了寧夏統計年鑒2000年至2008年數據，可以看出，近十年來寧夏能源的消耗一直處于上升的態勢，同時常規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，煤炭資源儲量313億t，能源上的優勢為發展能源工業，高耗能工業提供了便利條件，多年來形成了一條能源經濟的產業鏈。2008年寧夏單位GDP能耗居全國首位，如表2所示。

表2顯示西北五省區單位GDP能耗、單位GDP電耗及單位工業增加值能耗寧夏均居第一，一方面說明寧夏工業產業的高耗能特征，另一方面也表明節能潛力巨大。能源工業和高耗能工業的發展促進了經濟的增長，為國家稅收、勞動力就業等做出了貢獻。但能源工業、高耗能工業能耗較高，產值較低，因此，低碳作為新的發展模式，不僅是實現減排目標的戰略選擇，也是保證經濟持續健康增長的良方。

3. 寧夏產業結構碳排放灰色關聯分析

灰色關聯分析實質是對反映各因素變化特性的數據序列進行幾何比較[2]。由于在寧夏能源消耗構成中水電和風電的比例比較小，因此本研究未作考慮，利用灰色關聯分析法對全社會能源消費量（折合萬噸煤標準）與相關行業發展間的相互關系適宜程度進行測度，可得出碳排放與各相關行業的關聯程度。

3.1指標體系的選取和原始比較序列的建立

依據科學性和可操作性原則，我們選取國民經濟結構中具代表性的第一產業、工業、建筑業、交通運輸、倉儲和郵電業、批發零售及住宿餐飲業、金融保險業、房地產業以及其他服務業八項指標作為分析對象。

在時間的選擇上，由于近年來寧夏經濟發展迅速，統計數據較為客觀，這里選取2000-2008年的數據進行分析，關聯分析時間序列為9年的數值變化，相關聯產業為8個。確定參考數列為折合萬噸煤標準的全社會能源消費量(X0)，比較數列為第一產業(X1)、工業(X2)、建筑業(X3)、交通運輸倉儲和郵電業(X4)、批發零售住宿餐飲業(X5)、金融保險業(X6)、房地產業(X7)以及其他服務業(X8)等相關產業產出值。

3.2計算各因素序列與特征序列關聯系數

表3為各相關因素序列指標數據，取分辨系數ρ=0.5，計算結果如表4所示。

3.3計算各影響因素與系統特征序列關聯度

關聯度是由關聯系數演變而來，將各影響因素關聯系數通過一定的關系整合成為一個綜合值，定義為關聯度，可以用各影響因素關聯系數的均值表示，也可以考慮各行業相對重要程度，乘以相應的權系數得到。這里采用的是均值，計算公式如下：

即2000-2008年各相關行業與寧夏碳排放量關聯程度由強到弱分別為交通運輸、倉儲和郵電業、工業、第一產業、批發零售及住宿餐飲業、建筑業、金融保險業、其他服務業、房地產業。雖然工業所占碳排放比重較大，但是交通運輸、倉儲和郵電業由于直接或間接消耗大量的化石能源，在一定時期內是影響碳排放的主導因素。另外，第一產業、批發零售住宿餐飲業的碳排放影響也不容忽視。

4. 寧夏能源結構低碳優化建議

能源結構的低碳優化受到地理區位、資源稟賦和資金技術等因素的影響，在不同地域有著不同的內涵。對于寧夏而言，煤炭是具有優勢的主要能源之一，其第二產業的發展主要依賴于當地豐富的煤炭資源，且消耗能源較高，碳排放較高的行業和企業所占比重也較高。所以要實現寧夏能源結構的低碳化，可以通過以下方式進行。

4.1推動產業結構升級，降低高耗能產業比重

羅斯托在其經濟成長的階段理論中，用“主導部門序列”的改變來說明成長階段之間的過渡，用舊主導部門的“減速趨勢”和新主導部門采用新技術的“反減速斗爭”來說明經濟增長的過程[3]。新的主導部門的出現就意味著可能進入一個新的發展階段，形成一種新的區域產業結構。

從這個意義上看，經濟的增長和發展階段的演替過程也是經濟結構或產業結構的變化過程，產業結構的轉化趨勢與區域經濟成長階段的演化趨勢在方向上具有一致性。由于寧夏第二產業的發展主要依賴于當地的煤炭資源，因此近年來的經濟增長主要依靠第二產業的格局沒有大的改變，所以要想保證經濟增長不出現滑坡，并使得經濟長足發展，必須從調整產業結構入手，促進其轉型和升級。

要對產業結構與區域經濟發展關系做定量分析，就需要知道度量產業專業化系數的指標。區位熵是區域產業效率與效益分析的定量工具，通過計算某一區域產業的區位熵，可以找出該區域在全國具有一定地位的優勢產業，并衡量其專門化率。

區位熵的計算方法是用給定區域中產業占有的份額與整個經濟中該產業占有的份額相比，函數表達式為：

1.5，則該產業就具有明顯的比較優勢。

這里選取寧夏規模以上工業2008年產值與全國同期數據進行計算，計算結果見下表5。

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

其中，最具優勢的煤炭開采和洗選業、有色金屬冶煉及壓延加工業、電力、熱力的生產和供應業等，都消耗大量的化石能源并排放大量的碳，突出顯現了能源產業與低碳發展的矛盾。實現低碳經濟，必須合理調整能源結構，也就是要協調資源優勢與產業結構及碳排放間的關系，這就必須從兩個方面著手進行：一是加快高耗能、高排放產業的技術改造、技術升級，尤其大力推進煤炭產業優化升級，強化高碳產業改造。二是加快發展低耗能、低排放的產業，如食品制造業、非金屬礦物制品業、服務業、高新技術產業以及戰略性新興產業，如太陽能發電，風力發電等。

4.2推廣煤炭凈化技術，提升工業用凈化煤所占比重

低碳發展的重點在于科技的創新與新技術的應用。煤炭凈化技術應廣泛用于在寧夏占較大比重的煤炭開采及洗選業。傳統意義上的凈化煤技術主要指煤炭的凈化及加工轉換技術，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是指高技術含量的潔凈煤技術，即煤炭的氣化、液化、煤炭高效燃燒與發電等等，是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉換和污染控制的新技術的總稱。

寧夏是以煤炭為主導的能源結構，因此，大力推廣實施煤炭凈化技術及加強相關基礎設施的建設將成為寧夏能源結構轉變的一個契機。根據寧夏煤炭利用的基本現狀，選用的凈化技術應包括：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發電，先進的燃燒器，流化床燃燒，煤氣化聯合循環發電，煙道氣凈化，煤炭氣化，煤炭液化等。

4.3注重運輸清潔技術，促進綠色物流發展

據寧夏統計年鑒2009數據，2004-2008年五年間公路運輸和航空運輸得到了巨大增長，2008年載貨汽車達到81072輛，公路通車里程數達到21008km，民航通航里程達到44197km，如表所示6。

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

綠色物流是指以降低對環境的污染、減少資源消耗為目標，利用先進物流技術，規劃來實施的運輸、儲存、包裝、裝卸、流通、加工等物流活動。綠色物流的目標是在實現經濟利益目標的同時追求節約資源、保護環境這一既具經濟屬性、又具有社會屬性的目標[4]。發展綠色物流不僅對于促進能源結構合理化，而且對于實現經濟效益、社會效益和環境效益的有機統一具有重要意義。

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

4.4提高常規能源開發利用的技術水平，大力提升能源利用效益

提高常規能源開發與利用的技術水平及能效主要應用于工業、交通等領域。寧夏現今的能源技術總體依然較落后，能源效率也明顯偏低，而提高能源利用效率是城市低碳經濟發展的核心，因此，采取一系列措施淘汰能源效率下的工業企業、優化能源利用方式是控制碳排放的關鍵。只有通過技術創新，開發現役機組整體節能降耗技術，提高能源的利用效率， 才能達到節能減排的需求，完成能源結構的低碳優化。

4.5全力發展低碳和無碳能源，促進能源供應的多樣化

在一定的經濟技術條件下，產業結構的調整會受到功能與成本的約束。寧夏的經濟結構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構調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和消費以煤為主的格局。

寧夏發展低碳和無碳能源，促進能源供應的多樣化，是減少煤炭消費、降低對進口石油依賴度的必然選擇。寧夏應從轉變產業結構著手，逐步降低煤炭終端消費比例，引進先進技術，大力發展潔凈煤技術，避免和減少能源的開發、開采以及利用，促進能源效率的提高，加速發展天然氣，適當發展核電，積極發展水電，深入開發風能、太陽能、水能、地熱能和生物質能等可再生能源，減少煤炭在能源消費結構中的比重。

寧夏的低碳經濟之路還很長，在保證經濟穩步發展的同時，如何控制單位GDP能源耗費、控制碳足跡以及如何規劃未來的低碳發展戰略，是減少CO2排放、應對氣候變暖、轉變經濟發展方式的需要，更是創建生態文明、建設資源節約型和環境友好型社會經濟體系的需要。努力發展低碳經濟將是寧夏未來一段時間內經濟建設的焦點。

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