区域发展目标是减少人类活动对于生态环境的胁迫,实现区域社会经济活动的非物质化,即在实现一定的经济增长目标的同时尽可能地减少进入经济系统的物质和能量流动.本研究以甘肃省为案例,基于情景分析方法,分别以地区生产总值表征经济,以CO2排放表征环境影响,研究了区域能源经济系统要素之间的耦度关系,探析了实现解耦过程的具体路径.研究结果表明区域能源经济环境系统的三要素之间呈现紧密关联性,如果维持现有的发展方式,虽然其生产效率在不断提高,但对环境保持较大的胁迫.在区域可持续发展的能源供应设计中,应积极探索以建立可再生能源为主要目标导向的能源供应系统,只有同时实现了经济活动、资源利用、环境影响之间的系统“解耦”,才能实现区域可持续发展的目标愿景.
The goal of regional development is to reduce the environmental impacts resulted from the human activities,and to achieve the social economic growth without increasing material utilization.Based on the scenario analysis,Gansu province is taken as an example to study the coupling degree of regional energy economy environment system,where the indices GDP,Energy Consumption and CO2 Emission respectively correspond to the economic growth,resources utilization,and environmental impact.The results show that it could be one-sided to measure the circular economic development level based only on the indices of eco-efficiency or resource productivity. During the process of improving and restructuring the regional socio-economic activities,we must pay attention to decoupling between environmental impacts and resource utilization.
全 文 : 薛冰,陈兴鹏,杨冕,耿涌, 张伟伟. 基于情景分析的区域能源-经济-环境耦合研究-以甘肃省为例[J]. 生态科学, 2010. 29(5):
476-482
XUE Bing, CHEN Xing-peng, YANG Mian, GENG Yong, ZHANG Wei-wei. A Study on the coupling degree of
energy-economy-environment system based on Scenario Analysis--- Case of Gansu province [J]. Ecological Science, 2010. 29(5):
476-482
基于情景分析的区域能源-经济-环境耦合研究-以甘
肃省为例*
薛 冰 1, 2 *,陈兴鹏 2,杨 冕 2,耿 涌 1, 张伟伟 2
1. 中国科学院沈阳应用生态研究所 循环经济与产业生态研究组,沈阳 110016
2. 兰州大学资源环境学院人文地理研究所,兰州 730000
【摘要】区域发展目标是减少人类活动对于生态环境的胁迫,实现区域社会经济活动的非物质化,即在实现一定的经济增长目
标的同时尽可能地减少进入经济系统的物质和能量流动。本研究以甘肃省为案例,基于情景分析方法,分别以地区生产总值表
征经济,以 CO2排放表征环境影响,研究了区域能源经济系统要素之间的耦度关系,探析了实现解耦过程的具体路径。研究结
果表明区域能源经济环境系统的三要素之间呈现紧密关联性,如果维持现有的发展方式,虽然其生产效率在不断提高,但对环
境保持较大的胁迫。在区域可持续发展的能源供应设计中,应积极探索以建立可再生能源为主要目标导向的能源供应系统,只
有同时实现了经济活动、资源利用、环境影响之间的系统“解耦”,才能实现区域可持续发展的目标愿景。
关键词:循环经济;生态经济;情景分析;解耦;甘肃
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2010.05.014 中图分类号:K902, F205 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2010)05-476-07
A Study on the coupling degree of energy-economy-environment system based on
Scenario Analysis--- Case of Gansu province
XUE Bing1,2,CHEN Xing-peng2,*,YANG Mian2,GENG Yong1,ZHANG Wei-wei2
1 Research Group on Circular Economy and Industrial Ecology, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang
110016, China
2 Institute of Human Geography, College of Earth and Environmental Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Abstract:The goal of regional development is to reduce the environmental impacts resulted from the human activities, and to achieve the
social economic growth without increasing material utilization. Based on the scenario analysis, Gansu province is taken as an example to
study the coupling degree of regional energy economy environment system, where the indices GDP, Energy Consumption and CO2
Emission respectively correspond to the economic growth, resources utilization, and environmental impact. The results show that it could
be one-sided to measure the circular economic development level based only on the indices of eco-efficiency or resource productivity.
During the process of improving and restructuring the regional socio-economic activities, we must pay attention to decoupling between
environmental impacts and resource utilization.
Keywords:Circular Economy, Ecological Economy, Scenario Analysis, Decoupling, Gansu
收稿日期:2010-05-10 收稿,2010-10-20 接受
基金项目:国家自然科学基金(40871061);国家自然科学重点基金(71033004);中国科学院沈阳应用生态研究所博士启动基金(Y0SBS161S3);中国科学院
“百人计划”项目 (08YBR111SS)。
作者简介:薛冰(1982—),男,汉族,理学博士,中国科学院助理研究员。主要研究方向为经济地理、循环经济与区域可持续发展等。Email: xuebing@iae.ac.cn;
第 29 卷 第 5 期 生 态 科 学 29(5): 476-482
2010 年 10 月 Ecological Science Oct. 2010
1 引言 (Introdu ction)
能源是人类社会赖以生存的物质基础之一,是经
济发展和社会进步的重要资源。随着能源日益短缺以
及能源消耗所造成的环境影响已逐步成为制约全球
经济社会进一步发展的瓶颈,国内外学者对能源安全
问题进行了广泛而深入的研究。Meadous(1972)运
用系统动力学方法,构建了包含人口增长、粮食短缺、
不可再生资源枯竭、环境污染和能源消耗等五大因素
的“反馈回路”,结果显示地球将在一百年之内达到
其增长的极限,并最终导致人口和工业生产力出现不
可控制的衰退[1]。Masih 和 Masih(1996)采用格兰
杰因果检验与误差修正模型方法,分别对马来西亚、
新加坡、菲律宾、印度、巴基斯坦及印度尼西亚等 6
个国家 1955-1990 年间能源消耗与实际收入水平的
动态关系进行实证研究,结果显示,印度、巴基斯坦
与印度尼西亚三国能耗与实际收入水平存在协整关
系,且在印度存在着从能源消耗到收入水平的单向因
果关系,在印度尼西亚存在着从收入水平到能源消耗
的单向因果关系,而巴基斯坦表现为双向因果关系[2]。
Adam Rose 等(1996)通过构建关于中国经济的动态
线性规划模型,并以此对我国 2000 年温室气体减排
的不同情形进行模拟,认为,如果能够实现关于能源
保护或者煤炭替代的重大科技改进,或者大量使用清
洁能源,届时中国二氧化碳减排 20% 的目标可以在
没有经济负担的情景下实现[3]。Li ZhiDong(2003)
通过构建一个综合计量经济模型,对能源-经济-环境
(3E)系统的长期演化趋势进行模拟,结果显示:
中国未来 30 年快速的经济增长将会给能源安全、大
气环境保护、二氧化碳减排带来巨大的挑战;并从提
高能源效率、优化能源结构、征收碳税、发展清洁能
源技术等方面为中国 3E 系统的可持续发展提出对策
建议[4]。Nick D. Hanley 等人(2006)基于可计算一
般均衡(CGE)模型,分析苏格兰提高能源效率政策
的实施对环境的影响,结果显示,能源效率的提高促
进了单位能源使用成本的降低,进而拉动能源生产与
消费总量的上升 [5]。
国内学者对能源经济环境系统内部各要素之间
动态关系的研究起步较晚,蒋金荷等(2002)在总结
分析当前温室气体减排技术模型的两种建模方法
—top-down 和bottom-up 特点的基础上,提出了构建
混合型能源-经济系统模型的必要性,并分析了混合
模型的开发目标与思路[6]。李爱军(2007)基于一个
用于分析硫税的区域间波及影响、以及评价电力部门
的脱硫技术的区域间CGE模型,对我国二氧化硫与二
氧化碳的区域间排放进行模拟,并提出应从更新数据、
研究环境政策和技术进步之间的关系等方面,对该模
型进行进一步发展与完善[7]。张阿玲等(2007)通过
利用可计算一般均衡模块描述经济系统整体、应用跨
时段能源系统优化模块描述能源系统微观细节,并建
立两个模块间双向闭合连接,构造混合式能源-经济-
环境模型(TH-3EM),描述能源系统与经济系统之
间的互动关系 [8]。杨岚等(2009)基于一个 10部门
静态可计算一般均衡模型,研究表明征收能源税对国
民经济总量增长有轻微影响;能源税政策有利于减少
能源需求量,降低能源强度,并可促进产业结构的优
化,且有利于二氧化碳和二氧化硫的减排[9]。
在区域循环经济发展中,系统运行目标是实现区
域人类社会经济活动过程的完善和重组[10]。这种完
善和重组的重要标志就是减少人类活动对于生态环
境的胁迫,实现区域社会经济活动的非物质化,即在
实现一定的经济增长目标的同时尽可能地减少进入
经济系统的物质和能量流动。考虑到资源利用的动力
源于经济增长,而经济增长又是一个主要的政策目标,
因此,减少环境影响的唯一途径就是资源利用和环境
影响的脱钩或解耦 [11]。
经济增长与资源消耗之间有两种“解耦”[11,12]:
一是资源利用与经济增长的解耦,即单位产量(或产
值)的资源利用减少;二是环境影响与资源利用的解
耦,即单位资源利用量的环境影响减少。测度解耦的
指标有资源生产率、资源特定影响和生态效率:1)
资源生产率,即单位资源投入的价值增加值,测度资
源利用与经济增长的解耦;其倒数反映经济的物质密
度,如果经济的物质密度减少,意味着发生了非物质
化。2)资源特定影响,即单位资源利用的环境影响,
测度环境影响与资源利用的解耦。这种影响应包括整
个生命周期,如经济活动上游的开采、使用阶段的影
响、以及经济活动下游中大气、水和土壤的后续处理。
3)生态效率,即单位环境影响的价值增加值(生态
效率=资源生产率/资源特定影响),测度环境影响与
经济增长的解耦。
在区域发展实践中,能源不但是实现产业生态系
统运行的动力来源,也是区域产业网络的重要组成部
分。在社会经济活动过程中,能源的表征形式既有表
现为物质形式的化石能源(煤、石油、天然气等),
也有表征为能量的电力等,因此,研究区域能源系统
5 期 薛冰,等. 基于情景分析的区域能源-经济-环境耦合研究-以甘肃省为例 477
中的能源消费与经济活动的关联,对于探析区域社会
经济活动的去物质化,即资源与经济的解耦,具有很
好的代表意义。因此,本研究以甘肃为案例,基于情
景分析(Scenario Analysis)方法,对其能源消耗与
经济发展的互动机理进行了定量分析,并在此基础上
探讨了区域社会经济活动过程中“能源-经济-环境”
系统解耦的实现路径。
2 研究区域背景 (Background of Study Area)
改革开放以来,甘肃社会经济得以迅速发展,但
其传统粗放型的经济发展方式也使得区域生态环境
负荷率迅速上升、人口与资源环境矛盾日益加剧等方
面[13]。就能源角度而言,甘肃省能源消费总量由 1985
年的 1 790 万吨标准煤上升到了 2007 年的 5 109
万吨标准煤,年均增长 4.88%;实际 GDP 由 1985 年
的 287.3 亿元上升到 2007 年的 2 421.7 亿元,年
均增长 10.17%[14]。
相对落后的生产技术与工艺,以及以冶金有色、
石油化工、煤炭等为主的重型产业结构,导致甘肃的
能源消耗量不断上升,这不但使得能源成为制约经济
发展的潜在因素,更因为大量化石能源的使用,引起
了区域生态环境质量的持续下降。如果不改变传统的
发展方式,甘肃的资源将难以为继,生态环境将难以
支撑,产业竞争力将难以提升,人民生活质量将难以
提高[15,16]。在如此背景下,从发展循环经济入手,弱
化资源与环境对经济发展的约束,实现能源经济环境
之间的系统解耦是甘肃未来发展的必然选择[17]。
3 研究方法与数据收集 (Methodology and Data
collection)
本节运用情景分析方法对甘肃省经济发展与能
源消耗之间的关系进行研究,预测不同情景下甘肃
2020 年及 2030 年实际能源消耗及其环境影响,进
而从物质与能量流动的基础上,分析了能源-经济系
统的运行机理,探析了系统的优化过程与实现路径。
在本研究中,我们以实际 GDP 表征区域的经济活动,
以能源消耗总量(EC)表征资源利用水平,以 CO2
排放量(CE)表征区域经济活动和资源利用对环境
的特定影响。
选择 CO2 作为环境影响的表征,这是因为:1)
作为温室气体的 CO2 和全球气候变化具有紧密的关
联性。全球变暖不可避免会引发一系列连锁反应,不
管是海平面上升还是极端气候增多,其后果都不容忽
视 [18]。2)CO2是低碳经济研究的重要对象之一,也
是《京都议定书》中核定的三个执行机制的交易载体。
3)国家已经将单位 GDP 的 CO2 排放作为约束性指
标,并要求在 2020 年实现比 2005 年的碳排放强度
降低 40%-45%。因此,使用 CO2作为环境影响的表
征,具有一定的代表性。
本研究的数据主要来源于《甘肃统计年鉴》
(2000-2009)[19],《中国能源统计年鉴》(2005-2008)
[20]。
4 基准线情景设定 (Baseline Scenario)
本研究涉及的基准线情景分别为 2008-2030 年
间的 GDP 增长预测,以及能源消耗总量预测。因此,
我们主要采用多方案预测方法,通过对比研究,选择
基准线情景。所谓基准线情景,是指在模拟现实情况
下,最能体现未来发展趋势的情景。
4.1 GDP 的基准线情景模拟
GDP 的增长预测,主要取决于预测期的 GDP 目
标或增长速率的设定。本研究将甘肃的实际 GDP 划
分为 2 个阶段:第一阶段至 2020 年末,第二阶段
为 2021 年-2030 年。
对于 2020 年甘肃省实际 GDP 的设定,本研究选
取了四个情景分析方案,分别为:方案 1 根据国家经
济发展目标“实现人均国内生产总值到 2020 年比
2000 年翻两番”,甘肃省的经济发展目标亦是实现人
均国内生产总值到 2020 年比 2000 年翻两番;该方
案下的 GDP 年均增长率为 7.12%;方案 2 设置
2008-2020 年间的 GDP 年均增长率为 8%;方案 3 设
置 2008-2020 年间的 GDP 年均增长率为 9%;方案
4 以甘肃 1985~2007 年实际 GDP 的平均增长率
(10.18%)为基础,进行趋势分析。
方案 4 因为没有考虑到经济发展中的风险因素,
诸如经济危机等,显得过于乐观;方案 1 的 GDP 增
长则显得过于保守,因为甘肃的实际 GDP 在
1985-2007 的年均增长达到 10.18% ,即使在
2000~2007 年间,也达到了 9.95% 左右,而按照方
案 1 的预测,2008~2020 年间的实际 GDP 增长仅为
7.12%,与实际情况有所背离。因此,在比较方案 3
和方案 2 的基础上,基于保守的原则,即最低增长的
478 生 态 科 学 Ecological Science 29 卷
原则,我们选取方案 2 作为基准线情景。对于
2021~2030 年间甘肃实际 GDP 的增长趋势预测,其
年均增长率选取低增长方案,年均增长率为 7%,低
于 2008~2020 期间的增长速率(8%)(图 1)。
图 1 甘肃省 2007~2030 年实际 GDP 增长情景预测示意图
Fig 1 Scenario of Real GDP growth during 2007~2030
4.2 能耗总量的基准线情景模拟
在区域能源消耗总量的预测研究中,一般的方法
有两种,分别为:1)根据历年能源消耗总量,基于
线性方程进行趋势预测;2)根据能源消耗和 GDP
的关系,建立以 GDP 为自变量的函数方程,进行趋
势预测。在第一种方法中,其增长预测较为简单,适
合于短期的预测;而第二种方法则较为复杂,不但需
要长时间序列的统计数据,而且需要首先确定 GDP
增长与能源消耗之间的因果关系,进而基于协整分析
方法,建立函数方程。
对于甘肃省 2008~2030 年间的能耗总量基准线
情景设定,本研究同时采用上述两种方法进行预测,
进而在其对比分析的基础上,选定能源消耗的基准线
情景。
方案 1):以 1985~2007 年甘肃能源消耗总量的
平均增长率为基础,计算 2020 年及 2030 年的能耗
总量;1985~2007 年间,甘肃能耗总量年均增长
4.88%,以此作为 2008~2030 年甘肃省能耗总量的
年均增长率,则 2020 与 2030 年,甘肃省能耗总量
应分别为 9 492 与 15 286 万吨标准煤。
方案 2):通过分析 1985~2007 年甘肃省实际
GDP 与能源消耗总量之间的协整关系,建立以 GDP
为自变量的函数方程,进而根据 2008~2030 年的甘
肃实际 GDP 增长的基准情景为依据,计算确定
2008~2030 年的能耗总量。
根据“迪基•福勒检验(Augmented Dickey-Full,
ADF)”和 Johansen方法对GDP和EC序列进行检验,
结果表明满足协整检验前提。但据此建立的回归方程
残差存在序列自相关问题,因此,通过在该回归方程
中添加AR(1)和AR(2)项,得到如下广义差分回归方程:
………..(1)
根据上述函数方程及甘肃的实际GDP增长情景
(基准线情景),计算出甘肃 2008~2030 年间的能源
消耗总量。对比分析方案1与方案2,我们发现方案1
的预测结果要略高于方案2,就其预测分析过程来讲,
方案1是基于历史数据的线性模拟,而方案2则是建立
在GDP增长基础上的协整函数模拟,二者各有其可取
之处,因此,本研究采用方案1和方案2的均值,作为
能源消耗总量的基准线情景(图2)。
图 2 甘肃能源消耗总量预测与基准线情景
Fig 2 Prediction and baseline scenario of the total energy
consumption
4.3 环境影响(CO2排放量)的基准线情景模拟
在有关社会经济或者能源的区域统计数据资料
中,并没有 CO2 排放量的直接统计指标,因此,我
们基于如下假设前提进行 CO2排放总量预测:1)仅
计算由于能源消耗引起的 CO2 排放,不考虑其他因
素导致的 CO2 排放增加或者减少,或者因为区域政
策和产业结构变动等引起的 CO2 排放情景波动。2)
通过计算 2001~2007 年间的 CO2排放系数(吨标准
煤的 CO2 排放量,ef)及其年均下降速率,并假设
2008~2030 年间能源消耗的 CO2 排放系数的年均下
降速率与在 2001~2007 期间的下降水平相同。
在区域能源消耗总量的统计数据中,不但包含了
一次能源的投入量,也包含了电力(在甘肃主要是火
电、水电、风电)等二次能源的投入量,因此,在
CO2排放系数计算中,必须建立区域能源消耗平衡示
2
4
6
8
10
12
14
16
18
国
内
生
产
总
值
G
ro
ss
D
o
m
es
ti
c
P
ro
d
u
ct
(
1
0
1
1
Y
u
an
)
年份 Year
方案1 (Scenario 1)
方案2 (Scenario 2)
方案3 (Scenario 3)
方案4 (Scenario 4)
5.0542 0.4907 1.2219 (1) 0.4103 (2)LEC LGDP AR AR
5
7
9
11
13
15
17
能
源
消
耗
总
量
E
n
er
g
y
C
o
n
su
m
p
ti
o
n
(1
0
7
t)
年份 (Year)
方案1(Scenario 1)
方案2(Scenario 2)
基准线(Baseline)
5 期 薛冰,等. 基于情景分析的区域能源-经济-环境耦合研究-以甘肃省为例 479
区内生产
(Inner Production)
煤制品加工
(Briquettes)
调出区外
(Sending Out)
火力发电
(Thermal Power)
最终消费
(Final consumption)
原油
(Crude Oil)
焦炭
(Coke)
供热
(Heating Supply)
洗煤
(Washing Coal)
其他发电
(Other Power
Generation)
洗精煤
(Cleaned Coal)
型煤
(Briquettes)
炼油
(Petroleum Refineries)
焦炉煤气
(Coke Oven Gas)
汽油
(Gasoline)
炼焦
(Coking)
区外调入
(Resources from out)
柴油
(Diesel Oil)
热力
(Heating)
区外调入
(Resources from out)
煤油
(Kerosene)
调出区外
(Sending Out)
储存
(Storage)
损耗
(Loss)
电力
(Electricity)
原煤
(Raw Coal)
调出区外
(Sending Out)
损耗
(Loss)
储存
(Storage)
调出区外
(Sending Out)
液化气
(LPG)
最终消费
(Final consumption)
最终消费
(Final consumption)
损耗
(Loss)
最终消费
(Final consumption)
天然气
(Natural Gas)
燃料油
(Fuel Oil)
炼厂干气
(Refinery Gas)
其他石油制品
(Other Petroleum
Products)
区内生产
(Inner Production)
图 3 甘肃能源消耗平衡图
Fig 3 Balance diagram of energy consumption in
意图,以消除因为重复计算而带来的误差。根据区域
能源消耗的物质能量平衡(图 3),区域能源消耗种
类主要有原煤、洗精煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、原
油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂
干气、天然气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、
电力、以及其他能源等,并且各类能源之间存在加工
转换等关系。
基于物质和能量平衡的分析计算,可以将 CO2
排放的燃料来源归结为原煤、洗精煤、焦炭、原油、
天然气等,同时,须去除因为汽油、煤油、柴油、燃
料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他
焦化产品等能源调出区外或者库存而减少的 CO2 排
放。据此,根据 IPCC 的潜在排放系数和碳氧化率等
计算区域能源消耗引起的 CO2 排放。根据能源消耗
平衡图,计算可得,2007 年甘肃能源消耗总量为 5
109.29 万吨标准煤,由此产生的区域 CO2排放总量
为 110 358 925 t,因此,2007 年的甘肃吨标煤的 CO2
排放系数为 2.160。根据同样的分析过程,分别计算
2001~2006 年的吨标煤 CO2排放系数,其平均排放系
数为 2.168。
令:y 年的 CO2排放总量为 CE(y),y 年的能源
消耗总量为 ECy,y 年的 CO2排放系数为 EFy,CO2
排放系数 EF 的年下降率为 λ,则 2008~2030 年间,
区域能源消耗的 CO2排放总量的预测函数方程为:
EF(y) = EF(y-1) *(1-λ) (2)
CE(y) = ECy *EFy (3)
计算可得 2008~2030 年间的CO2排放总量(图
4),其中,公式(2)中的λ取值 2.3333%。
图 4 区域 CO2 排放总量预测(2008~2030)
Fig 4 Prediction of CO2 emission during 2008~2030
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
二
氧
化
碳
排
放
C
O
2
E
m
is
si
o
n
(
1
0
8
t
)
年份(Year)
480 生 态 科 学 Ecological Science 29 卷
5 区域系统的耦度关系与解耦运行分析 (Analysis
on Coupling Degree and Operational decoupling)
5.1 耦度关系的发展趋势模拟
为了对比分析区域经济活动(实际 GDP),资源
利用水平(能源消耗总量,EC),以及环境影响(CO2
排放量,CE)的耦度关系,将上述三个变量 GDP,
EC,CE 等做归一化处理(图 5)。
图 5 区域 GDP/EC/CE 的耦度关系示意图(2008~2030)
Fig 5 Coupling relationship among regional GDP/EC/CE
实证分析表明,基于现有的社会经济活动组织方
式及其发展趋势,区域经济活动(实际 GDP)和资
源利用水平(能源消耗总量,EC)呈现出逐步解耦
(相对脱钩)的特征,即随着经济活动强度的增大,
资源利用水平虽然有所上升,但是上升速度明显小于
经济活动强度的增长速度,即资源生产率不断升高;
环境影响(CO2排放量,CE)和资源利用之间关系,
仍然呈现密切相关性,虽然测度区域经济活动和环境
影响之间的生态经济效率有所提升,但是,就资源利
用水平和环境影响关系而言,他们二者之间没有实现
解耦,也就是说,如果维持现有的发展方式,区域的
资源利用仍然对环境保持较大的胁迫,虽然其生产效
率在不断提高。实证研究结果表明,只有同时实现了
经济活动、资源利用、环境影响之间的系统“解耦”,
才能实现区域可持续发展的目标愿景,也才能实现区
域人类社会经济活动过程的完善和重组。
5.2 系统运行的解耦过程实现
系统解耦应当是区域经济活动、资源利用、环境
影响之间的协调与同步解耦。在基于能源利用角度的
案例研究中,我们发现,即使保持目前的技术水平与
发展趋势,是可以实现“区域经济活动”与“资源利
用”,以及“区域经济活动”与“环境影响”之间的
逐步解耦的,但是没有实现“资源利用”与“环境影
响”之间的解耦,因此,在能源经济环境系统中,如
果要实现能源消耗和环境影响的解耦脱钩,必须满足
如下双重前提:
1)区域化石能源使用的持续减少。这是因为,
表征能源消耗特定环境影响的 CO2 排放主要来自于
化石能源(煤、石油、天然气)的使用,因此,只有
实现化石能源使用量的降低,才能实现其环境影响的
持续下降。
2)区域能源供应的充分保障。能源是经济载体
运行的动力来源,区域社会经济的持续发展不可能摆
脱对于能源的依赖,因此,在追求环境影响下降的过
程中,必须充分保障区域能源的供应水平。
因此,在区域产业生态系统构建和社区网络系统
设计中,应积极探索以建立可再生能源为主要目标导
向的能源供应系统,而其“解耦”目标的实现主要有
两条路径:1)是积极发展以风能、太阳能、水能为
主的可再生能源,通过能源(电力)替代,实现 CO2
等温室气体减排;2)是积极发展以生物质能为主的
替代性能源,实现区域能源消耗的 CO2 中性排放。
例如,在区域的产业生态系统中,可以探求建立以规
模化沼电开发为主的能源供应系统,该系统不但可以
帮助实现农业有机废弃物的资源化利用,也有助于实
现对化石能源的替代和能源供应保障,同时实现了
CO2的减量排放。
6 主要结论 (Conclusions)
本研究以甘肃为案例,以能源为分析对象,基于
情景分析方法对其耦度关系进行了研究,并从系统运
行载体的角度,探析了实现解耦过程的具体路径。研
究结论表明区域能源经济环境系统的三要素之间呈
现紧密关联性,如果维持现有的发展方式,区域的资
源利用仍然对环境保持较大的胁迫,虽然其生产效率
在不断提高。实证研究结果表明,在区域可持续发展
的能源供应设计中,应积极探索以建立可再生能源为
主要目标导向的能源供应系统,只有同时实现了经济
活动、资源利用、环境影响之间的系统“解耦”,才
能实现区域可持续发展的目标愿景。
参考文献 (References)
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标
准
值
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年份 Year
经济发展(GDP)
能源消耗(EC)
二氧化碳排放(CE)
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482 生 态 科 学 Ecological Science 29 卷
基于情景分析的区域能源-经济-环境耦合研究-以甘肃省为例
作者: 薛冰, 陈兴鹏, 杨冕, 耿涌, 张伟伟, XUE Bing, CHEN Xing-peng, YANG Mian, GENG Yong,
ZHANG Wei-wei
作者单位: 薛冰,XUE Bing(中国科学院沈阳应用生态研究所,循环经济与产业生态研究组,沈阳,110016;兰州大学资源环
境学院人文地理研究所,兰州,730000), 陈兴鹏,杨冕,张伟伟,CHEN Xing-peng,YANG Mian,ZHANG Wei-
wei(兰州大学资源环境学院人文地理研究所,兰州,730000), 耿涌,GENG Yong(中国科学院沈阳应用生态研究
所,循环经济与产业生态研究组,沈阳,110016)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2010,29(5)
参考文献(20条)
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx201005014.aspx