減污降碳視角下山西省能源低碳化發(fā)展的對策分析

梁瑞霞

（山西省煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限公司， 山西 太原 030045）

0 引言

隨著環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展理念的進(jìn)一步推進(jìn)，減污降碳已成為全國各地所重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容，由此也推動了各地區(qū)的能源低碳化發(fā)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(chǎn)業(yè)中，通常以煤炭為主要能源。但這也同時(shí)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(nèi)多地空氣中二氧化硫、可吸入顆粒物等超標(biāo)的問題。這些問題表明山西省當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)仍存在不盡合理之處，仍需要積極采取能源低碳化發(fā)展舉措。

1 山西省能源低碳化發(fā)展的主要影響因素

為明確山西省能源低碳化發(fā)展的主要影響因素，對碳排放量進(jìn)行分析是不可或缺的一項(xiàng)內(nèi)容。在這方面的工作中，首先基于文獻(xiàn)識別方法，并結(jié)合山西省的能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，對碳排放量進(jìn)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(guān)產(chǎn)品、天然氣的碳排放系數(shù)；Ej、Ek和Ep分別為煤炭、石油產(chǎn)品和天然氣的消耗量（均以單位標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)），代入以上數(shù)據(jù)即可求得最終的碳排放量Ct。在此基礎(chǔ)上，考慮到不同研究機(jī)構(gòu)組織對碳排放系數(shù)的取值差異較小，因此在本次研究中，綜合DOE/EIA、國家發(fā)改委能源所、國家科技部氣候變化項(xiàng)目和日本能源經(jīng)濟(jì)研究所提供的數(shù)據(jù)，并對其取均值[1-2]。由此得到煤炭、石油及其相關(guān)產(chǎn)品、天然氣的碳排放系數(shù)分別為0.732 9、0.557 4、0.422 6。

根據(jù)以上公式計(jì)算得到碳排放量后，同時(shí)參考統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將碳排放量、人口、GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和能源強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，以組成原始數(shù)據(jù)的矩陣。而后基于以下幾個(gè)步驟對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：以碳排放量作為參考數(shù)列，其他因素為比較數(shù)列；通過取平均值方法，對兩組數(shù)列進(jìn)行無量綱化處理；計(jì)算相同時(shí)期內(nèi)比較數(shù)列與參考數(shù)列的絕對差；計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)度系數(shù)[3]。

在計(jì)算得到關(guān)聯(lián)度系數(shù)后，對其進(jìn)行排序，結(jié)果如表1 所示。

表1 山西省碳排放量影響因素的關(guān)聯(lián)度及排序結(jié)果

表2 本次應(yīng)用的GM（1，1）模型的偽代碼及對應(yīng)功能

根據(jù)表1 中的結(jié)果可知，上述五個(gè)影響因素對碳排放量均有著超過0.5 的關(guān)聯(lián)程度，因此五個(gè)影響因素均不容忽視，相對而言，人口總量和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響更為突出，是需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

2 山西省能源低碳化發(fā)展趨勢分析

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

基于該模型即可對山西省能源低碳化發(fā)展中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得到以下方面的分析結(jié)果。

一是對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果，結(jié)果顯示，山西省在2013—2022 年間，其第二產(chǎn)業(yè)GDP 占比穩(wěn)定在57%～58%的范圍之內(nèi)，呈現(xiàn)微弱增長的態(tài)勢。這表明山西省近期在優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面取得了一定的進(jìn)展，以往第二產(chǎn)業(yè)無序發(fā)展的情況得到了明顯的抑制。當(dāng)然，需要注意的是，第二產(chǎn)業(yè)比例仍然居于高位，因此這也將會給低碳化發(fā)展帶來一定的壓力。

二是對人口總量的分析結(jié)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(jù)上圖的信息可見，近年來山西省人口總量呈現(xiàn)穩(wěn)步上漲態(tài)勢，這與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和城鎮(zhèn)化發(fā)展加速不無關(guān)聯(lián)。隨著人口的增加，其必然會增大對能源的需求，進(jìn)而給能源低碳化發(fā)展帶來壓力。因此如何合理控制人口增速和加強(qiáng)低碳化理念宣傳是需要著重考慮的內(nèi)容。

三是對山西省經(jīng)濟(jì)增長的趨勢進(jìn)行分析，分析結(jié)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(xiàn)穩(wěn)定增長的態(tài)勢，預(yù)計(jì)未來數(shù)年將突破6 萬億元大關(guān)。這種經(jīng)濟(jì)增長對于低碳技術(shù)的創(chuàng)新和低碳金融的發(fā)展而言，將具有突出的現(xiàn)實(shí)意義。

四是對山西省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的趨勢進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，在2003—2022 年的時(shí)間跨度內(nèi)，山西省高碳能源消費(fèi)量占比整體呈現(xiàn)緩慢下降態(tài)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(bǔ)位”。但整體來看，高碳能源消費(fèi)量仍然占據(jù)主流，這與山西省資源分布的客觀因素不無關(guān)聯(lián)，因此在未來山西省優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展的路徑中，仍需要進(jìn)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(qiáng)度的趨勢進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，在2003—2022 年的時(shí)間跨度內(nèi)，其能源強(qiáng)度整體呈現(xiàn)下降態(tài)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(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展不無關(guān)聯(lián)。當(dāng)然需要注意的是，當(dāng)前能源強(qiáng)度計(jì)算公式中使用的是能源消費(fèi)量與GDP 之比，因此這種計(jì)算結(jié)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(fèi)。

3 山西省能源低碳化發(fā)展的對策建議

綜合以上分析結(jié)果不難看出，雖然當(dāng)前山西省能源低碳化發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成績，但仍然有著較大的發(fā)展空間，因此在今后的工作中，仍需要從以下方面入手，推進(jìn)山西省能源的低碳化發(fā)展：對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，積極發(fā)展能源利用率高、低污染且經(jīng)濟(jì)效益較高的產(chǎn)業(yè)取代傳統(tǒng)落后產(chǎn)能；合理控制人口規(guī)模，注重人口綜合素質(zhì)的提升，并在公眾中積極推廣低碳化理念；積極對煤炭產(chǎn)業(yè)和火力發(fā)電等設(shè)備進(jìn)行升級改造，提升能源利用效率，以調(diào)控煤炭產(chǎn)量；加強(qiáng)與相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)合作，通過各方面的聯(lián)合作用，發(fā)揮各方面的優(yōu)勢，以提升低碳技術(shù)創(chuàng)新能力[4-5]。

4 結(jié)語

整體來看，在本次研究中，從目前的能源發(fā)展背景出發(fā)，以山西省能源低碳化發(fā)展的影響因素作為主要研究對象，以能源低碳化、可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等理論作為本次研究的理論依據(jù)，對山西省能源低碳化發(fā)展的現(xiàn)狀、趨勢等進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果，從多個(gè)角度著手，對山西省能源低碳化發(fā)展提出對策建議，以期為今后山西省經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供參考。