王建民　韋曉宏

(1.蘭州財經大學經濟學院　甘肅蘭州　730020；2.蘭州財經大學農林經濟管理學院　甘肅蘭州　730020)

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寧夏與甘肅能源生態(tài)效益對比及對策建議

王建民1韋曉宏2

(1.蘭州財經大學經濟學院甘肅蘭州730020；2.蘭州財經大學農林經濟管理學院甘肅蘭州730020)

摘要：本文對寧夏與甘肅兩省2007—2013年能源生態(tài)效益進行了計算，計算結果顯示：甘肅省能源生態(tài)壓強從2007年的0.914倍增加到2013年的1.318倍，能源足跡盈余2007年為0.152ha，2013年為-0.559ha，能源生態(tài)效益值從2007年的6519元/ha增長到2013年的10489元/ha；寧夏能源生態(tài)壓強由2007年的3.508倍增加到2013年的7.325倍，生態(tài)赤字由2007年的2.729ha增加到2013年的6.419ha，能源生態(tài)效益由2007年的3945元/ha增加到2013年的5274元/ha；兩省能源生態(tài)效益在朝著可持續(xù)方向發(fā)展，但仍遠低于同時期全國最優(yōu)水平，處于弱可持續(xù)發(fā)展區(qū)?；谏鲜鲇嬎憬Y果，本文提出了相應的對策建議。

關鍵詞：能源生態(tài)效益；能源足跡；可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)壓強；生態(tài)赤字

長期以來，由于人們在社會生產活動中過分追求經濟效益，不重視生態(tài)效益，致使生態(tài)系統(tǒng)結構性失衡，多種資源開發(fā)陷入困境，給人們的生活帶來了諸多影響，經濟發(fā)展也受到阻礙。人類的社會再生產活動以生態(tài)環(huán)境為載體，以取得經濟效益為目的，只有順應自然規(guī)律和經濟規(guī)律，才能達到預期目的，實現(xiàn)生態(tài)效益和經濟效益的共同提高。傳統(tǒng)意義上生態(tài)環(huán)境被當作公共資源而不被重視，但近年來生態(tài)環(huán)境作為公共資源逐漸受到重視，逐漸作為有價值的消費品出現(xiàn)在人們的視野中[1,2]。在未來一段時期內，城鎮(zhèn)化進程將繼續(xù)加速推進，能源消費的持續(xù)增長不可避免[3]。在經濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化的雙重約束下，區(qū)域生態(tài)環(huán)境將承受巨大壓力，人們對能源生態(tài)效益的研究也就顯得十分必要。

一、相關研究狀況

一般認為生態(tài)效益是指人們在生產中依據(jù)生態(tài)平衡規(guī)律，使自然界對人類的生產、生活條件和環(huán)境條件產生的有益影響和有利效果，它關系到人類生存發(fā)展的根本利益和長遠效益。一般從生態(tài)平衡的角度來衡量生態(tài)效益。在綜合考慮“能源-經濟-環(huán)境”(3E)復合巨系統(tǒng)的背景下，世界企業(yè)可持續(xù)發(fā)展委員會(WBCSD，1996)和經濟合作與發(fā)展組織(OECD，1998)將生態(tài)效益定義為產品或服務的價值與其對生態(tài)環(huán)境沖擊的比值。徐國泉等[4](2009)根據(jù)生態(tài)足跡理論，對中國八大經濟區(qū)進行了能源生態(tài)足跡測算，提出了能源生態(tài)效益等概念，并繪制了全國能源生態(tài)效益最優(yōu)邊界。關偉等[5](2015)根據(jù)考慮非預期產出的SBM模型對中國省級能源生態(tài)效率進行了測度，認為中國能源生態(tài)效率存在明顯的空間效應，省級層面能源生態(tài)效率表現(xiàn)出顯著的集聚特征。

2007年以來，我國對能源產業(yè)進行了調整，并且我國越來越重視能源生態(tài)文明建設，因此，我們有必要從省際層面對能源生態(tài)效益進行研究。作為西北地區(qū)具有代表性的甘肅省和寧夏回族自治區(qū)，不僅地理地形極為相似，而且氣候環(huán)境及能源消費和需求具有相似性。兩者在人口層面都呈現(xiàn)出“大城市不大，小城市太小”的特征，但在社會生活及產業(yè)結構存在諸多差異。甘肅省的地形東西橫長，寧夏的地形則南北縱長、橫縱交叉，通過對兩者的能源生態(tài)效益進行對比分析，可以大致了解西北地區(qū)的能源狀況及經濟可持續(xù)發(fā)展狀況。這對于制定降低各節(jié)點省份能源邊際成本的政策措施大有裨益。

二、研究對象概況

本文選取寧夏回族自治區(qū)和甘肅省為研究對象。

寧夏回族自治區(qū)位于北緯35°14~39°23，東經104°17～107°39之間，資源以煤和非金屬為主，金屬礦產較貧乏，已獲探明儲量的礦產種類達34種。煤炭探明儲量300多億噸，預測儲量2020多億噸，儲量位居全國第六位，人均占有量是全國平均水平的10.6倍，且煤種齊全，煤質優(yōu)良，分布廣泛，含煤地層分布面積約占寧夏面積的1/3，有賀蘭山、寧東、香山和固原四個含煤區(qū)。石油、天然氣分布于靈武、鹽池地區(qū)，屬中小型油(氣)田。寧夏石油、天然氣有相當大的儲量，具備發(fā)展大型石油天然氣化工的良好條件。

甘肅地處北緯32°31′～42°57′，東經92°13′～108°46′，溝通黃土高原、青藏高原、內蒙古高原，東通陜西，南瞰巴蜀、青海，西達新疆，北扼內蒙古、寧夏，西北出蒙古國，輻射中亞。經過多年的開發(fā)建設，甘肅已形成了以石油化工、有色冶金、機械電子等為主的工業(yè)體系，成為中國重要的能源、原材料工業(yè)基地。甘肅省能源種類較多，除煤炭、石油、天然氣外，還有太陽能、風能等新能源。其中，石油可采儲量為6億噸，天然氣探明儲量31.57億m3，集中分布在河西玉門和隴東長慶兩油區(qū)。全省煤炭預測儲量為1428億噸，已探明125億噸，保有資源儲量120億噸，煤炭資源集中分布于慶陽、華亭、靖遠和窯街等礦區(qū)。風能資源豐富，總儲量為2.37億kW，風力資源居全國第5位，可利用和季節(jié)可利用區(qū)的面積為17.66萬k，主要集中在河西走廊和省內部分山口地區(qū)，河西的瓜州素有“世界風庫”之稱。甘肅也是我國太陽能最為豐富的三個區(qū)域之一，年太陽總輻射值大約為4800～6400兆焦/m3，其中河西西部、甘南西南部是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)，按現(xiàn)有利用水平測算，可開發(fā)資源量約為520萬噸標準煤/年。

三、寧夏和甘肅能源生態(tài)效益評價

(一)能源足跡相關概念與計算

能源足跡這一概念是由生態(tài)足跡轉化而來，指某一區(qū)域一定時期內生產或消費一定量能源能量所需的等值土地面積。Wackernagel M 和Rees W E同時認為能源轉換用地面積可用保持氣候穩(wěn)定情景下吸收人類活動所排放二氧化碳所需土地面積來代替[6]。各類能源人均能源足跡 ：

(1)

其中，ei為人均能源消費量(tce)；1tce標準煤折合熱量為29.27GJ；Qi為各類能源人均熱值；EQi為第i種能源的足跡轉換系數(shù)(i=煤、石油、天然氣、水電、核能)。各種能源足跡轉換系數(shù)見表1。

表1　能源足跡轉換系數(shù)(以熱值計算)

數(shù)據(jù)來源：WWF.Living planet report,2000。

其中各類能源折合標準煤消費量Ei：

(2)

其中，Ei為第i類能源折合標準煤消費量(i=煤、石油、天然氣、水電)；Eij為第i類能源的第j種產品的實物消費量；θij為第i類能源的第j種產品的折算標準煤系數(shù)。各種能源折算標準煤系數(shù)見表2。

表2　能源折算標準煤系數(shù)表

數(shù)據(jù)來源：《2005中國能源統(tǒng)計年鑒》。

在獲得人均能源足跡的基礎上，可以求出總的人均能源足跡：

(3)

為了保證其他物種的生存空間，生態(tài)足跡在分析中預留出12%的地球空間來作為生物多樣性保護面積[7]，因此，考慮生物多樣性保護后的人均總能源足跡可以表示為:

(4)

根據(jù)上述計算方法和指標，對2007—2013年寧夏和甘肅兩省能源足跡進行計算，結果見表3。

表3　寧夏和甘肅能源足跡結果表

數(shù)據(jù)來源：《2008—2014年寧夏統(tǒng)計年鑒》《2008—2014年甘肅省發(fā)展年鑒》。

(二)生態(tài)足跡供給計算

生態(tài)足跡供給是與生態(tài)足跡相對應的概念，指區(qū)域所能提供給人類生產的土地面積總和[4]。公式為：

(5)

其中，ec表示人均生態(tài)足跡供給或人均生態(tài)承載面積；Ai表示不同類型生態(tài)生產性土地面積；EQi表示等量化因子；N表示總人口數(shù)；Yi表示不同類型生產性土地產量調整系數(shù)，用單位面積生物生產力與全球平均生物生產力比值表示。假設甘肅省和寧夏回族自治區(qū)的行政面積即為生態(tài)生產面積，在此前提下分析甘肅與寧夏的能源生態(tài)壓強。

(三)能源生態(tài)壓強及生態(tài)承載力概念

壓強概念源于物理學。一般將能源足跡與生態(tài)面積的比值定義為生態(tài)壓強或生態(tài)壓力，公式為：

(6)

生態(tài)壓強越大，說明區(qū)域內生態(tài)環(huán)境壓力越大。在此基礎上，計算生態(tài)赤字：

ed=ec-ef

(7)

經計算得出寧夏和甘肅兩省2008—2013年對應人均生態(tài)壓強和生態(tài)赤字情況如表4所示。

表4　寧夏和甘肅能源足跡供給、生態(tài)壓強及生態(tài)赤字結果

數(shù)據(jù)來源： 《2008—2014年寧夏統(tǒng)計年鑒》《2008—2014年甘肅發(fā)展年鑒》。

由表4可知，人均生態(tài)足跡供給基本穩(wěn)定的前提下，兩省生態(tài)環(huán)境的壓力在逐年增加，生態(tài)赤字問題也越來越嚴重。

(四)能源生態(tài)效益

產品或服務價值可以用產能、產量、總營業(yè)額等表示，對環(huán)境的沖擊我們可以用總能耗、原料總能耗、溫室氣體排放總量等表示。為了量化目標，將生態(tài)效益總結為：

生態(tài)效益比值=產品或服務價值/對環(huán)境的沖擊

或認為能源生態(tài)效益(Energy Eco-efficiency,EE)：

(8)

或

(9)

(10)

其中，EF為能源足跡；n為能源生態(tài)效益率。

四、寧夏和甘肅生態(tài)效益計算結果與分析

(一)計算結果

2007—2013年寧夏和甘肅兩省能源生態(tài)效益值估算結果見表5。

表5　寧夏和甘肅生態(tài)效益值、能源生態(tài)效益率

數(shù)據(jù)來源：《2008—2014年寧夏統(tǒng)計年鑒》《2008—2014年甘肅發(fā)展年鑒》。

兩者能源生態(tài)效益值有所增加，但是仍低于全國能源生態(tài)效益最優(yōu)邊界[4]，表現(xiàn)出較弱的可持續(xù)性。

(二)結果分析

將上述計算結果反映到圖中，如圖1至圖3所示。

圖1　2007—2013年甘肅省能源足跡、生態(tài)足跡供給、生態(tài)赤字及生態(tài)壓強

1．從上圖中可以看到甘肅省能源足跡需求和供給出現(xiàn)了一個交替上升的趨勢：2007—2009年表現(xiàn)為能源足跡少于生態(tài)足跡供給，2010—2013年能源足跡迅速擴大，并超出地區(qū)生態(tài)足跡供給量；地區(qū)生態(tài)足跡供給基本穩(wěn)定的情況下，能源足跡不斷增大，表現(xiàn)為能源的消費量增加，能源生態(tài)狀況逐漸由盈余轉為赤字，2013年人均生態(tài)赤字0.559ha，短期內赤字面積有不斷擴大的趨勢；在甘肅省經濟快速發(fā)展導致能源足跡盈余由正轉負的背景下，2007—2013年，甘肅省生態(tài)壓力不斷增加，生態(tài)壓強倍數(shù)曲線雖然較平穩(wěn)，但生態(tài)壓強倍數(shù)表現(xiàn)出不斷增加的趨勢，從2007年的0.914倍增加到2013年的1.318倍；生態(tài)壓強曲線與生態(tài)赤字線表現(xiàn)為加速分離趨勢，呈左旋轉“八”字形分化狀，這對地區(qū)緩解生態(tài)壓力提出挑戰(zhàn)。

圖2　2007—2013年寧夏回族自治區(qū)能源足跡、生態(tài)足跡供給、生態(tài)赤字及生態(tài)壓強

2．由圖2可知，寧夏人均生態(tài)赤字由2007年的2.729ha迅速增加到 2013年的6.419ha，增長近2倍，短期內赤字面積有不斷擴大的趨勢，轄區(qū)內產業(yè)結構亟待優(yōu)化；寧夏生態(tài)壓力不斷增加，生態(tài)壓強倍數(shù)不斷增加，從2007年的3.508倍增加到2013年的7.325倍，增加了一倍多。寧夏生態(tài)壓強和生態(tài)赤字狀況與甘肅省類似，都有加速分化的趨勢，可能的原因是寧夏和甘肅兩省區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況相近且形勢都比較嚴峻，水資源短缺和土地荒漠化是導致兩省區(qū)環(huán)境承載壓力過大的主要原因。寧夏人均能源足跡遠遠超過能源足跡供給，且短期內有急劇擴大的趨勢，因此，寧夏進行能源結構調整和提高能源效率已迫在眉睫。

圖3　2007—2013寧夏和甘肅能源生態(tài)效益及能源生態(tài)效益率

3．從圖3可以看出，雖然甘肅省區(qū)域生態(tài)壓力形勢不容樂觀，但能源生態(tài)效益及能源生態(tài)效益率則表現(xiàn)出較好的走勢。2007—2013年，甘肅省能源生態(tài)效益在不斷增加，從2007年的6519元/ha增長到2013年的10489元/ha，增加了將近一倍；寧夏能源生態(tài)效益相對較差，自2007年到2013年效益值并未有太多增長，2007年為3945元/ha，到2013年也只有5274元/ha，自治區(qū)內可持續(xù)發(fā)展水平較低，區(qū)域經濟發(fā)展還處于較弱的可持續(xù)性水平；兩省能源生態(tài)效益率均表現(xiàn)出逐年下降的趨勢，說明近年來經濟發(fā)展中主要靠能源消費拉動的產業(yè)對地區(qū)經濟增長的貢獻在下降，地區(qū)經濟增長方式不再主要依靠能源型產業(yè)，而是其他產業(yè)，尤其是第三產業(yè)中的服務業(yè)得到了快速發(fā)展；寧夏經濟發(fā)展產業(yè)結構比例仍不合理，且企業(yè)屬性太過單一，民營企業(yè)發(fā)展較緩慢，由于人口分布不均衡導致第三產業(yè)發(fā)展較為疲軟。主要經濟增長方式的轉變對未來緩解甘肅省生態(tài)承載壓力十分有利，但寧夏的環(huán)境承載壓力緩解之路仍任重而道遠。

五、建議與討論

(一)建議

1.在參考以往研究者對寧夏和甘肅兩省能源效益評估數(shù)據(jù)的基礎上，我們可以大致了解西北地區(qū)的能源生態(tài)狀況及環(huán)境承載狀況。由甘肅省人均能源足跡變化趨勢，大致可推斷陜西、青海東部地區(qū)的能源足跡都在不斷增加，能源生態(tài)也由盈余轉為赤字，能源生態(tài)壓力增大，能源生態(tài)效益雖然低于全國能源效益最優(yōu)邊界，但是有不斷改善的趨勢，且增加量明顯。而由寧夏的能源足跡變化趨勢，我們可以大致了解新疆東部、內蒙古西部能源足跡情況，其環(huán)境狀況嚴峻。兩者的能源生態(tài)效益在朝著可持續(xù)方向發(fā)展，向能源消費最優(yōu)邊界線靠近趨勢明顯，整體生態(tài)壓力仍在不斷增加，生態(tài)脆弱性問題較嚴重，這對經濟增長及生態(tài)文明建設提出了更高的要求。同時兩者作為絲綢之路經濟帶的重要節(jié)點省份，應充分考慮區(qū)域生態(tài)環(huán)境和經濟發(fā)展可持續(xù)性?？尚械纳鷳B(tài)補償機制和新能源創(chuàng)新應用是緩解西北地區(qū)能源生態(tài)效益差、可持續(xù)發(fā)展水平低的重要手段和舉措。

2.雖然寧夏和甘肅兩省能源生態(tài)效益出現(xiàn)增長趨勢，但增長速度仍令人不太滿意。未來的經濟發(fā)展及環(huán)境治理應當相互合作，共同促進，做好跨區(qū)域協(xié)作。這不僅對解決兩省區(qū)能源利用和環(huán)境問題有幫助，對西北地區(qū)環(huán)境與能源狀況改善也大有裨益。

(二)討論

本文在評估區(qū)域能源生態(tài)效益時未充分將水資源作為西北地區(qū)主要影響因素進行分析，也未考慮新能源發(fā)展狀況。今后的研究應當著重將資源制約引入到能源生態(tài)效益評估體系進行深入研究，并加強西北地區(qū)新能源開發(fā)利用，使區(qū)域經濟朝著強可持續(xù)性發(fā)展。同時，應當多借鑒與中國西北地區(qū)地理狀況相近的中西亞各國的經驗，加強信息和技術交流。應將西北地區(qū)各省份聯(lián)系起來，形成“能源-環(huán)境”互動網，開創(chuàng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展與合作的新局面，為經濟增長和能源利用提供智力支持和創(chuàng)新基礎。

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[責任編輯楊瑜]

中圖分類號：F426.2

文獻標志碼：A

文章編號：2095-1124(2016)01-0019-06

作者簡介：王建民(1987—)，男，碩士研究生，研究方向為生態(tài)經濟與可持續(xù)發(fā)展。

收稿日期：2015-10-24