金宇暉

(華中科技大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)性問題是當(dāng)今社會(huì)的重要問題。能源是人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步不可或缺的重要資源，但能源是有限的，而人類對(duì)發(fā)展的需求是無限的，二者構(gòu)成了一對(duì)矛盾[1]。能源利用不合理會(huì)引發(fā)環(huán)境問題，進(jìn)而可能會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所制約，因此，對(duì)能源的利用必須是合理而高效的[2]。

中國在能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展方面并不盡如人意，這充分體現(xiàn)在能源過度消費(fèi)和浪費(fèi)以及由此引發(fā)的一系列經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問題上。當(dāng)今中國迎來了社會(huì)全面發(fā)展的又一個(gè)春天，而與經(jīng)濟(jì)、工業(yè)化的迅猛發(fā)展相伴隨的是能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重。2002年到2004年，中國能源消費(fèi)激增帶來煤電油供給全面緊張，那時(shí)全國大面積停電限電的情形還記憶猶新[3]。為此，黨的“十六大”報(bào)告中提出“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境得到改善，資源利用率顯著提高，促進(jìn)人與自然的和諧，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[4]。

“十二五”國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中明確了各地區(qū)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2010年下降17%，這是當(dāng)前中國構(gòu)建和諧社會(huì)的重要舉措。然而如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗間的矛盾，如何通過政策協(xié)調(diào)機(jī)制的優(yōu)化促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，能否在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，達(dá)成國家的碳排放指標(biāo)呢[5]？這些問題值得研究。

一、能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系

經(jīng)濟(jì)—能源—環(huán)境彼此相互關(guān)聯(lián)又互為矛盾，以前人們將能源作為一個(gè)孤立系統(tǒng)來研究，隨著全球能源的日益緊缺和環(huán)境污染的加重，人們對(duì)這三者之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)不斷加深。

(一)能源與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系

能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展必需的生產(chǎn)要素，尤其是工業(yè)部門至關(guān)重要的生產(chǎn)要素。經(jīng)濟(jì)發(fā)展本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)自然資源向人類財(cái)富轉(zhuǎn)化，能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言是不可或缺的[6]。而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也反過來成為能源發(fā)展的條件。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為能源發(fā)展提供了市場(chǎng)，同時(shí)也為能源開發(fā)提供了財(cái)力、物力保證；技術(shù)進(jìn)步以及生產(chǎn)的發(fā)展又為開發(fā)利用能源提供了物質(zhì)手段。

(二)能源與環(huán)境的關(guān)系

能源為人類生存發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)，環(huán)境為人類生存發(fā)展提供環(huán)境空間[7]。能源開發(fā)利用，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，也帶來了對(duì)環(huán)境的破壞，給生產(chǎn)和人民生活帶來很大危害。石化燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量污染物，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體，影響著全球的氣候[8]。能源是環(huán)境的重要影響因素之一，一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的。

(三)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系

環(huán)境是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，更是人類生存的基礎(chǔ)，而環(huán)境污染和生態(tài)破壞不僅對(duì)人類的生存構(gòu)成威脅，也潛在地制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)世界銀行推算，我國目前每年因大氣和水污染，尤其是細(xì)微大氣顆粒對(duì)人體健康的危害造成經(jīng)濟(jì)損失竟達(dá)到540億美元，幾乎是我國國內(nèi)總產(chǎn)值的8%[9]。經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須投入環(huán)境資源，但是，環(huán)境資源的再生成本是很高的，甚至具有相當(dāng)程度的不可再生性。

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境重要性的評(píng)價(jià)一定會(huì)越來越高[10]。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中若不采取全面措施治理污染，環(huán)境的破壞及污染速度將大大超過經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，也將對(duì)人們生活質(zhì)量構(gòu)成巨大影響。

(四)能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)

如果把能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)綜合起來考慮，就會(huì)發(fā)現(xiàn)大量多重特性、連鎖復(fù)雜的作用關(guān)系，這些關(guān)系往往涉及多個(gè)子系統(tǒng)。如下圖1描述了其中一種連鎖反應(yīng)的作用形式；圖2描述的則是系統(tǒng)間的惡性循環(huán)作用關(guān)系[11]。

圖1 能源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的內(nèi)部協(xié)同作用關(guān)系

圖2 能源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的惡性循環(huán)作用關(guān)系

能源系統(tǒng)和自然環(huán)境、技術(shù)水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生態(tài)系統(tǒng)都有著極其密切的聯(lián)系。為此，必須考慮能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間、各種能源系統(tǒng)之間、能源系統(tǒng)和國民經(jīng)濟(jì)各部門之間，以及能源系統(tǒng)和各地區(qū)之間的各種相互關(guān)系。

能源系統(tǒng)的研究不能局限于能源系統(tǒng)本身，而要將能源與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等視為一個(gè)整體，建立一個(gè)既要發(fā)展經(jīng)濟(jì)，又要保護(hù)其他資源與環(huán)境的可持續(xù)能源系統(tǒng)。

二、湖北省經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與碳排放現(xiàn)狀

為了對(duì)我國近幾年能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行分析，筆者以湖北省能源行業(yè)整體的發(fā)展情況作為一個(gè)樣本，而碳排放的增長(zhǎng)可以用來進(jìn)行側(cè)面評(píng)估。在湖北省經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，是否兼顧了節(jié)能減排的相關(guān)要求呢？隨著2014年的到來，湖北省的自然環(huán)境問題在直觀上就有著清晰的表現(xiàn)，以武漢霧霾現(xiàn)象為代表的環(huán)境問題實(shí)在是讓人難以安心，在經(jīng)濟(jì)和能源快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境問題卻被忽視了。下面結(jié)合“十一五”期間湖北省的碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)湖北省目前在能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)性問題進(jìn)行闡述。

(一)湖北“十一五”期間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)顯著

“十一五”時(shí)期，全省生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)13.9%，2010年較2005年增長(zhǎng)了91.7%，“十一五”期間湖北省工業(yè)產(chǎn)業(yè)增幅巨大。

在交通運(yùn)輸行業(yè)，硬件設(shè)施加強(qiáng)，客流增大。鐵路、公路、航道港口、機(jī)場(chǎng)建設(shè)步伐加快。五年期間新增鐵路營運(yùn)里程達(dá)到995公里，總營運(yùn)里程達(dá)到3018.6公里；建成高速公路2017公里，總里程達(dá)3666公里。通車總里程由全國第八位上升到第六位，已建成“路路暢達(dá)”的高速公路網(wǎng)絡(luò)，所有市州和70%的縣市區(qū)有高速公路通達(dá)。城際鐵路、城市輕軌、地鐵等現(xiàn)代先進(jìn)快捷設(shè)施開建并投入使用。以武漢為中心的武漢城市1小時(shí)交通圈、省內(nèi)城市2小時(shí)交通圈和國內(nèi)主要城市4小時(shí)交通圈基本形成。武漢新港、黃石、宜昌、荊州四大港口等重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展順利。武漢天河機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程順利推進(jìn)，年客流量達(dá)到1200萬人次，位居中部第1位，全國第12位。

服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。2009年服務(wù)業(yè)增加值達(dá)到5127.1億元，“十一五”服務(wù)業(yè)增加值年均增長(zhǎng)13.8%以上，現(xiàn)代物流、金融、旅游、信息、文化等服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。2010年全省社會(huì)消費(fèi)品零售總額達(dá)到6719.4億元，年均增長(zhǎng)17.7%。

縣域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。縣域經(jīng)濟(jì)占全省生產(chǎn)總值的比重達(dá)到56.2%，民營經(jīng)濟(jì)成為縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體。全省GDP超過100億元的縣(市、區(qū))達(dá)27個(gè)，其中200億元以上的5個(gè)，地方一般預(yù)算收入過3億元的有32個(gè)。

綜上所述，湖北省在“十一五”期間的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)顯著，工業(yè)與生產(chǎn)是湖北省經(jīng)濟(jì)的重頭，而隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，旅游文化、商業(yè)等產(chǎn)業(yè)帶來的交通運(yùn)輸壓力和人口壓力也是不可忽視的，所以在這樣的背景下，碳排放的增長(zhǎng)，或者說能源消耗的增長(zhǎng)也是必然的趨勢(shì)。

(二)湖北“十一五”期間碳排放增加迅速

“十一五”時(shí)期，湖北省經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，湖北地區(qū)生產(chǎn)總值大幅提升，全省生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)13.9%。但是，伴隨著湖北省經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，碳的排放量也在大幅度增加。

與2005年相比，2010年湖北省CO2當(dāng)量?jī)襞欧趴偭繌?005年的25583.55萬噸上升至43338.07萬噸，增幅達(dá)69.40%。能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)過程、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、廢棄物處理等主要領(lǐng)域的排放量都有所增加，其中能源活動(dòng)溫室氣體排放增幅達(dá)70.58%，工業(yè)生產(chǎn)過程溫室氣體排放增幅最大，達(dá)113.23%，農(nóng)業(yè)活動(dòng)溫室氣體排放增幅達(dá)15.99%，廢棄物處理溫室氣體排放增幅達(dá)35.53%。土地利用變化與林業(yè)領(lǐng)域碳貯量和森林轉(zhuǎn)化碳排放與2005年相比都有增加，總量上碳貯量大于碳排放，碳貯量增幅達(dá)25.08%。

第一，GDP與碳排放有密切關(guān)系。湖北省“十一五”期間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放增長(zhǎng)呈相關(guān)關(guān)系，兩者在增長(zhǎng)的比例上是相近的。由于湖北省在工業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)并未在節(jié)能減排方面給予足夠的重視，生產(chǎn)過程的效率以及全流程的控制與優(yōu)化并無明顯提高，這在一定程度上為湖北省近年來自然環(huán)境的惡化埋下伏筆。

第二，能源活動(dòng)與碳排放的關(guān)系。湖北省2010年能源活動(dòng)中CO2總排放當(dāng)量為36337.05萬噸，與2005年排放21301.72萬噸相比，2010年的排放增幅達(dá)70.58%。而且石化燃料的燃燒仍然是能源活動(dòng)中碳排放的絕對(duì)主體，而除了生物質(zhì)燃料燃燒的碳排放略有降低以外，煤炭開采逃逸、油氣系統(tǒng)逃逸都有提升，而油氣系統(tǒng)逃逸的增長(zhǎng)率更是超過了100%。

第三，工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放的關(guān)系。湖北省2010年工業(yè)生產(chǎn)過程中CO2總排放當(dāng)量為4689.35萬噸，與2005年排放2199.15萬噸相比，2010年的排放增幅達(dá)113.23%，是碳排放增幅最大的領(lǐng)域。在7大工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中：水泥、石灰、鋼鐵、電石、硝酸、電解鋁、電力設(shè)備等主要生產(chǎn)過程的碳排放量都在顯著增加，有的增幅達(dá)到4倍以上，具體如下表1所示。

表1 湖北省2010年7大工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中CO2排放當(dāng)量統(tǒng)計(jì)表

從湖北省碳排放的增長(zhǎng)可以清楚看出，湖北省經(jīng)濟(jì)與能源發(fā)展之間有密切關(guān)系，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，能源消耗也在同步跟進(jìn)，而且湖北省的環(huán)境正在悄然發(fā)生變化。從2012年開始，霧霾天氣已經(jīng)成為了湖北省各地區(qū)的常態(tài)，渾濁的空氣不僅在感官上影響著人們的愉悅感，而且對(duì)人們身體健康有著直接影響。在湖北省工業(yè)生產(chǎn)過程碳的排放量中，水泥生產(chǎn)已成為大頭。而在水泥生產(chǎn)過程中，除了碳排放以外，粉塵等懸浮顆粒物對(duì)空氣的污染能力不容小視。此外，湖北省石化燃料燃燒，不僅產(chǎn)生了大量的碳排放，不可避免地帶來相當(dāng)數(shù)量的顆粒物排放。近年來，湖北省環(huán)境的惡化與經(jīng)濟(jì)和能源的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，這一切無不反映著經(jīng)濟(jì)—能源—環(huán)境系統(tǒng)的作用機(jī)制，而且，當(dāng)環(huán)境問題凸顯之時(shí)，經(jīng)濟(jì)與能源的發(fā)展必將受到制約。目前，湖北省已經(jīng)加大對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)力度，當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)空氣質(zhì)量問題時(shí)，將采取應(yīng)對(duì)措施，限制工業(yè)生產(chǎn)，甚至是交通運(yùn)輸。倘若我們的環(huán)境繼續(xù)惡化下去，為了生存，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展終將陷入停滯，這是我們不愿意看到的結(jié)果。所以，解決湖北省能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)性問題刻不容緩。

三、構(gòu)建湖北省能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展

環(huán)境的好壞與經(jīng)濟(jì)、能源密切相關(guān)，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)帶來能源消耗的增加，隨之而來的是環(huán)境將會(huì)惡化；反之，環(huán)境惡化又將約束能源消耗的增長(zhǎng)，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在現(xiàn)有國情下，不可能做到全民高度環(huán)保意識(shí)，也不可能做到使所有企業(yè)都采取高節(jié)能減排措施，因此，只有寄希望于國家和各級(jí)地方政府來制定合理的政策來引導(dǎo)社會(huì)走向，使能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

第一，深化溫室氣體清單編制工作。深化清單編制工作，將清單編制深入到市州及縣域一級(jí)，更深入了解縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)湖北省溫室氣體排放的重要影響。抽取重點(diǎn)企業(yè)的詳細(xì)溫室氣體清單，以確定企業(yè)生產(chǎn)過程中重點(diǎn)排放源，從而有針對(duì)性地找出減少溫室氣體排放的方法。

第二，完善碳減排的財(cái)政政策，加大對(duì)低碳技術(shù)的投入。法律法規(guī)不能直接減少碳排放，卻是不可缺少的保障措施。一方面，湖北省應(yīng)盡早抓緊制定和完善各類低碳技術(shù)應(yīng)用和扶植相關(guān)法規(guī)和制度，從法律層面刺激低碳技術(shù)的廣泛應(yīng)用；另一方面，環(huán)保不能光靠強(qiáng)制手段實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)盡早積極開展環(huán)保方面的法制宣傳和教育培訓(xùn)等工作。

第三，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，有效推動(dòng)碳排放交易市場(chǎng)機(jī)制。扶植和發(fā)展太陽能、生物質(zhì)能以及先進(jìn)的制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、金融業(yè)、節(jié)能建筑等低碳產(chǎn)業(yè)。逐漸減少那些高能耗、高排放的傳統(tǒng)落后產(chǎn)業(yè)。在積極推進(jìn)研發(fā)的同時(shí)，抓緊政策和資金的扶持力度，讓這些高新技術(shù)盡快產(chǎn)業(yè)化，使湖北省科教人才方面的優(yōu)勢(shì)盡量釋放出來。利用碳排放交易制度將企業(yè)的利益與碳排放直接掛鉤，從而淘汰那些技術(shù)落后的高耗能企業(yè)。

第四，科學(xué)規(guī)劃企業(yè)群，強(qiáng)化能源梯級(jí)利用。例如對(duì)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，不僅要有效地利用生產(chǎn)中的焦?fàn)t煤氣，高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等這些二次能源，還可以將鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程的各種余熱進(jìn)發(fā)電廠。

第五，推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)。按照“減量化、再利用、資源化”的原則,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高能源、資源利用率，減少污染物的產(chǎn)生量和排放。例如在化工行業(yè)，可將硫酸、磷肥、氯堿、純堿、農(nóng)藥、橡膠等行業(yè)推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作的成功經(jīng)驗(yàn)在全行業(yè)全面推廣。

第六，節(jié)能和提高熱效率。石化燃料能耗水平在很大程度上與CO2的排放水平是正相關(guān)的。以鋼鐵工業(yè)為例，在工序能耗中，煉鐵工序CO2排放量最大，主要是由鐵前工序中的燒結(jié)礦和焦炭帶來的，而鐵后工序CO2排放量則相對(duì)較少。因此減少鐵前工序能耗是減少CO2排放量的主要手段。

第七，推動(dòng)行業(yè)信息化、智能化建設(shè)，提高各行業(yè)生產(chǎn)的信息化水平。信息化建設(shè)可以通過下面三點(diǎn)來減少行業(yè)的CO2的排放：一是為企業(yè)提供生產(chǎn)集成和運(yùn)營智能監(jiān)控服務(wù)；二是基于內(nèi)存計(jì)算的技術(shù)使企業(yè)數(shù)據(jù)運(yùn)算能力大大提高；三是為企業(yè)提供實(shí)時(shí)、智能、移動(dòng)的安全解決方案。

第八，調(diào)整石化能源品種的使用。不同類型的能源品種在產(chǎn)生同樣熱量的時(shí)候所排放的二氧化碳有很大的差別，例如在鋼鐵行業(yè)CO2排放量中，燃料組成中煤炭的消耗量影響是最大的。要達(dá)到減少CO2排放量的目標(biāo)，就必須調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)，適當(dāng)提高天然氣等清潔能源的比例。

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