減污降碳視角下山西省能源低碳化發展的對策分析

梁瑞霞

（山西省煤炭規劃設計院（集團）有限公司， 山西 太原 030045）

0 引言

隨著環保與可持續發展理念的進一步推進，減污降碳已成為全國各地所重點關注的一項內容，由此也推動了各地區的能源低碳化發展。就山西省而言，由于其資源分布的特殊性，因此其在以往的能源產業中，通常以煤炭為主要能源。但這也同時造成了能耗居高不下的問題，單位GDP 能耗長期位于全國平均線上，而且造成了省內多地空氣中二氧化硫、可吸入顆粒物等超標的問題。這些問題表明山西省當前的能源結構仍存在不盡合理之處，仍需要積極采取能源低碳化發展舉措。

1 山西省能源低碳化發展的主要影響因素

為明確山西省能源低碳化發展的主要影響因素，對碳排放量進行分析是不可或缺的一項內容。在這方面的工作中，首先基于文獻識別方法，并結合山西省的能源結構現狀，對碳排放量進行估算，碳排放量的估算公式如下：

式中：δj、δk與δp分別為煤炭、石油及其相關產品、天然氣的碳排放系數；Ej、Ek和Ep分別為煤炭、石油產品和天然氣的消耗量（均以單位標準煤計），代入以上數據即可求得最終的碳排放量Ct。在此基礎上，考慮到不同研究機構組織對碳排放系數的取值差異較小，因此在本次研究中，綜合DOE/EIA、國家發改委能源所、國家科技部氣候變化項目和日本能源經濟研究所提供的數據，并對其取均值[1-2]。由此得到煤炭、石油及其相關產品、天然氣的碳排放系數分別為0.732 9、0.557 4、0.422 6。

根據以上公式計算得到碳排放量后，同時參考統計數據，將碳排放量、人口、GDP、產業結構、能源結構和能源強度數據進行收集，以組成原始數據的矩陣。而后基于以下幾個步驟對原始數據進行處理：以碳排放量作為參考數列，其他因素為比較數列；通過取平均值方法，對兩組數列進行無量綱化處理；計算相同時期內比較數列與參考數列的絕對差；計算參考數列與比較數列之間的關聯度系數[3]。

在計算得到關聯度系數后，對其進行排序，結果如表1 所示。

表1 山西省碳排放量影響因素的關聯度及排序結果

表2 本次應用的GM（1，1）模型的偽代碼及對應功能

根據表1 中的結果可知，上述五個影響因素對碳排放量均有著超過0.5 的關聯程度，因此五個影響因素均不容忽視，相對而言，人口總量和產業結構的影響更為突出，是需要重點研究的內容。

2 山西省能源低碳化發展趨勢分析

在本次研究中，由于收集到的數據存在部分缺失，因此針對山西省能源低碳化發展趨勢分析主要應用MATLAB 軟件加以進行，并引入灰色系統建模思想，應用GM（1，1）模型，對山西省能源低碳化發展趨勢進行分析。該模型的偽代碼及對應功能如下表所示。

基于該模型即可對山西省能源低碳化發展中的各項指標進行分析，最終得到以下方面的分析結果。

一是對產業結構的分析結果，結果顯示，山西省在2013—2022 年間，其第二產業GDP 占比穩定在57%～58%的范圍之內，呈現微弱增長的態勢。這表明山西省近期在優化產業結構方面取得了一定的進展，以往第二產業無序發展的情況得到了明顯的抑制。當然，需要注意的是，第二產業比例仍然居于高位，因此這也將會給低碳化發展帶來一定的壓力。

二是對人口總量的分析結果，具體如圖1 所示。

圖1 山西省2003—2022 年人口總量變化情況

根據上圖的信息可見，近年來山西省人口總量呈現穩步上漲態勢，這與當地經濟建設和城鎮化發展加速不無關聯。隨著人口的增加，其必然會增大對能源的需求，進而給能源低碳化發展帶來壓力。因此如何合理控制人口增速和加強低碳化理念宣傳是需要著重考慮的內容。

三是對山西省經濟增長的趨勢進行分析，分析結果如圖2 所示。

圖2 山西省2003—2022 年GDP 總量變化趨勢

如圖所示，近年來山西省GDP 呈現穩定增長的態勢，預計未來數年將突破6 萬億元大關。這種經濟增長對于低碳技術的創新和低碳金融的發展而言，將具有突出的現實意義。

四是對山西省能源消費結構的趨勢進行分析。分析結果顯示，在2003—2022 年的時間跨度內，山西省高碳能源消費量占比整體呈現緩慢下降態勢，由2003 年的80.13%下降至2022 年的69.84%，而下降的部分則由新能源予以“補位”。但整體來看，高碳能源消費量仍然占據主流，這與山西省資源分布的客觀因素不無關聯，因此在未來山西省優化能源結構實現低碳化發展的路徑中，仍需要進一步提升新能源占比，并積極提升高碳能源的利用效率。

五是對山西省能源強度的趨勢進行分析。分析結果顯示，在2003—2022 年的時間跨度內，其能源強度整體呈現下降態勢，煤炭由2003 年2.54 萬t/億元下降至2022 年的0.35 萬t/億元，其下降趨勢較為突出，這與近年來經濟技術發展不無關聯。當然需要注意的是，當前能源強度計算公式中使用的是能源消費量與GDP 之比，因此這種計算結果還相對較為片面，因此還需要考慮降低高碳能源這種不可再生能源的消費。

3 山西省能源低碳化發展的對策建議

綜合以上分析結果不難看出，雖然當前山西省能源低碳化發展已經取得了一定的成績，但仍然有著較大的發展空間，因此在今后的工作中，仍需要從以下方面入手，推進山西省能源的低碳化發展：對產業結構進行調整，積極發展能源利用率高、低污染且經濟效益較高的產業取代傳統落后產能；合理控制人口規模，注重人口綜合素質的提升，并在公眾中積極推廣低碳化理念；積極對煤炭產業和火力發電等設備進行升級改造，提升能源利用效率，以調控煤炭產量；加強與相關科研機構的技術合作，通過各方面的聯合作用，發揮各方面的優勢，以提升低碳技術創新能力[4-5]。

4 結語

整體來看，在本次研究中，從目前的能源發展背景出發，以山西省能源低碳化發展的影響因素作為主要研究對象，以能源低碳化、可持續發展、循環經濟等理論作為本次研究的理論依據，對山西省能源低碳化發展的現狀、趨勢等進行分析，并根據分析結果，從多個角度著手，對山西省能源低碳化發展提出對策建議，以期為今后山西省經濟、能源與環境的可持續發展提供參考。