孫梅,陶陽威
(江蘇大學(xué)系統(tǒng)工程研究所,江蘇鎮(zhèn)江212013)
節(jié)能降耗目標(biāo)分解模型研究
孫梅,陶陽威
(江蘇大學(xué)系統(tǒng)工程研究所,江蘇鎮(zhèn)江212013)
將節(jié)能降耗總目標(biāo)科學(xué)有效地的分配到各個地區(qū)是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。文章將一個省的節(jié)能降耗規(guī)劃目標(biāo)作為分解目標(biāo),通過分析該省各市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)節(jié)能潛力、單位GDP能耗及人均GDP等因素對節(jié)能降耗的影響,將各市目標(biāo)年的節(jié)能率分解為基本節(jié)能率和浮動節(jié)能率,給出了分解模型和計算公式。最后以江蘇省為例,為江蘇省各市設(shè)定了10%到25%的節(jié)能目標(biāo),實現(xiàn)了江蘇省“十一五”節(jié)能降耗規(guī)劃目標(biāo)的分解。
節(jié)能降耗;目標(biāo)分解;基本節(jié)能率;浮動節(jié)能率;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
節(jié)能減排對于我國資源保護(hù)、環(huán)境保護(hù)、國際市場競爭能力、經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展等都具有非常深遠(yuǎn)的意義。我國已從戰(zhàn)略的高度充分認(rèn)識到做好節(jié)能減排工作的重要性和緊迫性。繼《中長期節(jié)能規(guī)劃》提出節(jié)能目標(biāo)后,我國“十一五”規(guī)劃綱要又提出:“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。這是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措;是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇;是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的必由之路;是維護(hù)中華民族長遠(yuǎn)利益的必然要求。
所謂節(jié)能減排,按系統(tǒng)觀點,當(dāng)把整個社會看成一個系統(tǒng)時,節(jié)能就是減少對系統(tǒng)的輸入,即減少能源和資源的使用;減排就是減少系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境的輸出,即減少生產(chǎn)和生活的“三廢”的排放。節(jié)能減排互為因果,能源資源利用效率提高,污染物排放必然減少。反之,對廢棄物加以循環(huán)利用,必將減少能源資源的開采。在已有研究文章基礎(chǔ)上,本文擬借鑒文獻(xiàn)[11]中歐盟可再生能源目標(biāo)分解方法,進(jìn)一步考慮各市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)節(jié)能潛力、單位GDP能耗和人均GDP等因素對節(jié)能的影響,將節(jié)能率分解為基本節(jié)能率和浮動節(jié)能率,其中基本節(jié)能率由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)節(jié)能潛力確定,浮動節(jié)能率由人均GDP、單位GDP能耗確定,提出分解模型及計算公式,并將以江蘇省為例,實現(xiàn)江蘇省“十一五”單位GDP能耗降低目標(biāo)的分解。
節(jié)能潛力是完成某一經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)所消耗的能源量與在原來經(jīng)濟(jì)增長方式下達(dá)到同樣經(jīng)濟(jì)目標(biāo)所消耗能源的差值。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是指一個國家或地區(qū)在一定時期內(nèi)各產(chǎn)業(yè)之間的比例關(guān)系,是由資金、勞動、技術(shù)、能源等生產(chǎn)要素在國民經(jīng)濟(jì)各部門中配置和使用狀況決定的。第一產(chǎn)業(yè)是指農(nóng)業(yè)(包括種植業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)和漁業(yè));第二產(chǎn)業(yè)是指工業(yè)(包括采掘業(yè)、制造業(yè)、自來水、電力、蒸汽、熱水、煤氣)和建筑業(yè);第三產(chǎn)業(yè)是指除第一、二產(chǎn)業(yè)以外的其他各業(yè),也可稱服務(wù)業(yè)和流通業(yè)。三大產(chǎn)業(yè)中第二產(chǎn)業(yè)節(jié)能潛力最大。因此,一個產(chǎn)業(yè)(行業(yè))在國民經(jīng)濟(jì)中所占的份額與該產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的能源利用效率情況直接影響著一個國家的節(jié)能情況。此外,一個國家當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r(GDP)和人口數(shù)量(P)及能源利用效率(單位GDP能耗)也間接地反映出了這個國家的節(jié)能潛力。
單位GDP能耗(萬元GDP能耗)=本年度能耗總量/本年度GDP。(1)
目標(biāo)年節(jié)能率=(基年單位GDP能耗-目標(biāo)年單位GDP能耗)/基年單位GDP能耗。(2)
目標(biāo)年節(jié)能量=目標(biāo)年GDP×(基年單位GDP能耗-目標(biāo)年單位GDP能耗)=目標(biāo)年GDP×目標(biāo)年節(jié)能率×基年單位GDP能耗。(3)
本文節(jié)能降耗目標(biāo)分解的思想:根據(jù)某省規(guī)劃目標(biāo)確定的目標(biāo)年的總節(jié)能率,結(jié)合該省各市基年的節(jié)能潛力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、單位GDP能耗和人均GDP,為各市制定目標(biāo)年的基本節(jié)能率和浮動節(jié)能率,使各市基本節(jié)能量之和等于該省總基本節(jié)能量,各市浮動節(jié)能量之和等于該省總浮動節(jié)能量,完成該省節(jié)能降耗指標(biāo)的分解。
1.2.1 各市目標(biāo)年的基本節(jié)能率的確定
由基本公式(1)、(2)、(3)可得,
i市目標(biāo)年基本節(jié)能率
其中αij(j=1,2,3)表示i市第j產(chǎn)業(yè)基本節(jié)能率;βij表示i市第j產(chǎn)業(yè)基年單位GDP能耗;λi表示i市基年單位GDP能耗;γij表示i市目標(biāo)年第j產(chǎn)業(yè)GDP占總GDP的比重(下面簡稱第j產(chǎn)業(yè)目標(biāo)年產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)比重),反映i市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況。
由于一個省的總基本節(jié)能量等于各市基本節(jié)能量之和,因此,i市目標(biāo)年基本節(jié)能率還需滿足下式
1.2.2 目標(biāo)年各市的浮動節(jié)能率的確定
目標(biāo)年總基本節(jié)能率確定后,由目標(biāo)年總節(jié)能率為基本節(jié)能率與浮動節(jié)能率之和,當(dāng)省的基本節(jié)能率確定后,省的浮動節(jié)能率也就隨之確定。下面確定各市目標(biāo)年浮動節(jié)能率。各市的浮動節(jié)能率由省的浮動節(jié)能率和該市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r(GDP總量)、人口數(shù)量(P)及能源利用效率(單位GDP能耗)確定。
當(dāng)各市的基本節(jié)能率和浮動節(jié)能率確定后,該市目標(biāo)年的總節(jié)能率就可確定,節(jié)能降耗目標(biāo)分解完成。
表1為某省向各市節(jié)能降耗的目標(biāo)分解表,表中A項是實際數(shù)據(jù),B項可以由政府根據(jù)各市的實際情況而制定,C由A,B,I算出,基本節(jié)能率D由(4)、(5)算出,浮動節(jié)能率H由(8)計算出,I為D與H之和,E由A,B,D算出,F(xiàn)由(6)、(7)計算出,G由A,B,H算出,各市目標(biāo)年的節(jié)能率就確定了。
表1 節(jié)能降耗目標(biāo)分解表
表2 2008年江蘇省各市三大產(chǎn)業(yè)比例和2005年單位GDP能耗
對于不同的市依據(jù)該市的實際情況制定了不同的基本節(jié)能率和浮動節(jié)能率,滿足了分解的條件:(1)各市目標(biāo)年年基本節(jié)能量之和等于省目標(biāo)年總節(jié)能量,ΣEi=ET;(2)各市目標(biāo)年浮動節(jié)能量之和等于省目標(biāo)年總的浮動節(jié)能量,ΣGi= GT。目標(biāo)分解完成。
江蘇省國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要中指出:到2010年,經(jīng)濟(jì)增長方式實現(xiàn)較大轉(zhuǎn)變,資源利用效率顯著提高,單位地區(qū)生產(chǎn)總值能源消耗力爭比“十五”期末降低20%左右,生態(tài)省建設(shè)取得階段性重要成果,環(huán)境污染得到有效治理,生態(tài)和人居環(huán)境明顯改善。
本文考慮江蘇省各市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、節(jié)能潛力、單位GDP能耗和人均GDP等實際情況,根據(jù)江蘇省公布的“十一五”節(jié)能降耗目標(biāo),以2005年為基年,以2010年為目標(biāo)年,為江蘇省各市設(shè)定從15~25%不等的目標(biāo)。
由江蘇省“十一五”規(guī)劃綱要可以確定江蘇省2010年節(jié)能率為20%,本文取14%為江蘇省總基本節(jié)能率,6%為江蘇省總浮動節(jié)能率。
在文獻(xiàn)[13]中,作者提出了影響能源消耗的各產(chǎn)業(yè)權(quán)重系數(shù)和各產(chǎn)業(yè)節(jié)能率之間的關(guān)系,即,其中ωi(i=1,2,3)表示各產(chǎn)業(yè)對能源消耗影響因素的權(quán)重系數(shù),αi(i= 1,2,3)表示各產(chǎn)業(yè)的節(jié)能率,文中作者用組合賦權(quán)的方法給目標(biāo)形成有機(jī)的、統(tǒng)一的整體。
(2)本文以2010年為目標(biāo)年,待江蘇省“十二五”節(jié)能降耗規(guī)劃目標(biāo)確定后,可以將目標(biāo)年定為2015年,從而實現(xiàn)江蘇省“十二五”節(jié)能降耗規(guī)劃目標(biāo)的分解。
(3)本文限于篇幅只對節(jié)能降耗目標(biāo)進(jìn)行了分解,用同樣的方法也可以實現(xiàn)對減排目標(biāo)的分解。該目標(biāo)分解模型具有普遍適用性。
(4)盡管分解節(jié)能降耗目標(biāo)在目前看來不失為一種好的考核方法,但不過是一種權(quán)宜之計,短期之內(nèi)可能有效。應(yīng)對節(jié)能降耗目標(biāo)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,把節(jié)能降耗作為一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)來抓,把節(jié)能降耗的出了甘肅省各產(chǎn)業(yè)的節(jié)能率的權(quán)重α1=0.081,α2=0.5829,α3= 0.2044。由于我國各省市之間節(jié)能技術(shù)是互通有無的,從而假設(shè)各省之間各產(chǎn)業(yè)的基本節(jié)能率狀況相同,即江蘇省各市三大產(chǎn)業(yè)的節(jié)能率滿足下式
根據(jù)江蘇省統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),2005年江蘇省第一產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗βi1=0.274,第二產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗βi2=1.267,第三產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗βi3=0.610。由于江蘇省各市之間三次產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)技術(shù)相差不大,本文將各市的第一產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗、第二產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗及第三產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗分別近似取值為上述江蘇省2005年各產(chǎn)業(yè)的單位GDP能耗。
各市的基本節(jié)能率與該市2010年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重(γij)有關(guān),由于數(shù)據(jù)原因,本文以2008年各市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重近似代替2010年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重,表2為2008年江蘇省各市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重(γij)(數(shù)據(jù)來自江蘇省統(tǒng)計年鑒2008)和2005年單位GDP能耗(λi)情況表(數(shù)據(jù)來自江蘇省統(tǒng)計局)
將上述數(shù)據(jù)代入(4)并聯(lián)立(5)式即得到各市2010年的基本節(jié)能率,見表3。
表3 江蘇省“十一五”節(jié)能目標(biāo)分解表
江蘇省總浮動節(jié)能率為6%,然后根據(jù)公式(6)、(7)、(8)計算各市2010年的浮動節(jié)能率,見表3。
(1)節(jié)能降耗目標(biāo)的分解不僅使政府和各市對目標(biāo)的系統(tǒng)性一目了然,也能明確各市在系統(tǒng)中所處的地位,有利于調(diào)動各市的積極性、主動性和創(chuàng)造性,從而使各市目標(biāo)和總效果放到更長遠(yuǎn)的時間里去考量、去評價。
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(責(zé)任編輯/浩天)
F062.1
A
1002-6487(2011)05-0051-03
國家博士后基金資助項目(20080431071);教育部社科研究基金資助項目(09YJA790088)
孫梅(1964-),女,江蘇如皋人,博士,教授,研究方向:能源系統(tǒng)工程、非線性動力學(xué)。