湖南省能源消費(fèi)碳排放系統(tǒng)分析與調(diào)控.pdf

1、21世紀(jì)，全球人類共同面臨著資源能源日趨枯竭、環(huán)境污染加劇、氣候變化等一系列災(zāi)難性問(wèn)題，特別是由于能源消費(fèi)增長(zhǎng)而引致的碳排放增多問(wèn)題已日益成為威脅世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要制約因素。當(dāng)前，能源碳排放問(wèn)題已不僅僅是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，而是一個(gè)貫穿于政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各領(lǐng)域的實(shí)踐性問(wèn)題。在這種背景下，對(duì)能源消費(fèi)碳排放開(kāi)展系統(tǒng)性研究，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科的重點(diǎn)研究領(lǐng)域與研究熱點(diǎn)。省級(jí)行政區(qū)域是我國(guó)實(shí)現(xiàn)既定節(jié)能減排目標(biāo)

2、的重要行政單元之一。為此，以中部典型省份—湖南省為例，開(kāi)展能源消費(fèi)碳排放系統(tǒng)分析與調(diào)控研究對(duì)推進(jìn)新時(shí)期湖南省“兩型社會(huì)”的建設(shè)以及節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)等均具有重要意義。
　　本文立足于湖南省實(shí)際，基于地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科理論，整體上遵循“理論研究—實(shí)證研究—對(duì)策研究”的研究思路，梳理了支撐能源消費(fèi)碳排放系統(tǒng)分析與調(diào)控研究的理論基礎(chǔ)，探討了能源消費(fèi)碳排放的動(dòng)力演化機(jī)制、調(diào)控機(jī)理與框架，測(cè)算了湖南省能源消費(fèi)碳排放，表征了湖南

3、省能源消費(fèi)碳排放的時(shí)空格局，研究了湖南省能源消費(fèi)碳排放的驅(qū)動(dòng)力，分析了湖南省能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性關(guān)系，測(cè)度了湖南省能源消費(fèi)碳排放安全預(yù)警指數(shù)，提出了湖南省能源消費(fèi)碳排放的調(diào)控重點(diǎn)、分區(qū)調(diào)控策略與調(diào)控對(duì)策。
　　(1)系統(tǒng)梳理了能源消費(fèi)碳排放的相關(guān)科學(xué)概念、理論基礎(chǔ)、動(dòng)力演化機(jī)制、調(diào)控機(jī)理、調(diào)控框架與調(diào)控流程。系統(tǒng)科學(xué)理論、可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)足跡理論、脫鉤發(fā)展理論、環(huán)境庫(kù)滋涅茨理論與預(yù)警理論構(gòu)成了支撐能源消費(fèi)碳排放系統(tǒng)

4、分析與調(diào)控研究的理論基礎(chǔ)體系。能源消費(fèi)碳排放的調(diào)控機(jī)制主要包括政策引導(dǎo)機(jī)制、法律（包括規(guī)劃）約束機(jī)制、市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制以及技術(shù)支撐機(jī)制。能源消費(fèi)碳排放調(diào)控是一個(gè)動(dòng)態(tài)的循環(huán)過(guò)程，其調(diào)控框架主要包括能源消費(fèi)碳排放的調(diào)控主體和受控對(duì)象，能源消費(fèi)碳排放調(diào)控的輸入和輸出，能源消費(fèi)碳排放的調(diào)控目標(biāo)和行為，信息及其傳輸和反饋，以及能源消費(fèi)碳排放調(diào)控決策和措施。
　　(2)定量測(cè)算了湖南省能源消費(fèi)碳排放，并對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放的時(shí)空格局進(jìn)行了系統(tǒng)分

5、析。2000-2011年，湖南省能源消費(fèi)碳排放呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，由2000年的2171.35×104t增加到2011年的8208.88×104t。湖南省能源消費(fèi)碳排放總量、人均能源消費(fèi)碳排放、能源消費(fèi)碳排放強(qiáng)度、地均能源消費(fèi)碳排放均呈現(xiàn)出較大的空間差異。從能源消費(fèi)碳排放效率的空間差異來(lái)看，張家界、湘西州、長(zhǎng)沙、常德、株洲、岳陽(yáng)與湘潭屬于湖南省能源消費(fèi)碳排放效率高值區(qū);益陽(yáng)、郴州、婁底、永州與衡陽(yáng)屬于湖南省能源消費(fèi)碳排放效率中值區(qū);邵

6、陽(yáng)和懷化屬于湖南省能源消費(fèi)碳排放效率低值區(qū)。
　　(3)基于灰色關(guān)聯(lián)法、相關(guān)系數(shù)法、LMDI模型以及STIRPAT模型系統(tǒng)研究了湖南省能源消費(fèi)碳排放的驅(qū)動(dòng)力。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放貢獻(xiàn)最大，累積效應(yīng)達(dá)27698.40，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是湖南省能源消費(fèi)碳排放增長(zhǎng)的主導(dǎo)因素;人口規(guī)模對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放增長(zhǎng)也有較大影響，累積效應(yīng)達(dá)到1573.34;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)累積效應(yīng)達(dá)到5328.18，也是湖南省能源消費(fèi)碳排放增長(zhǎng)的主要因素;能源結(jié)

7、構(gòu)效應(yīng)多數(shù)年份為正值，且累積貢獻(xiàn)率為991.71;能源強(qiáng)度效應(yīng)為-418.64，其對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放的影響并不顯著。湖南省能源消費(fèi)碳排放與人口規(guī)模的彈性系數(shù)是4.96，與城市化率的彈性系數(shù)是1.07，與人均GDP的彈性系數(shù)是0.32，與第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所占比重的彈性系數(shù)是-0.69。根據(jù)能源消費(fèi)碳排放驅(qū)動(dòng)因子的驅(qū)動(dòng)方向，可將能源消費(fèi)碳排放驅(qū)動(dòng)因子分為正向強(qiáng)化驅(qū)動(dòng)因子、負(fù)向弱化驅(qū)動(dòng)因子和雙向拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)因子。
　　(4)客觀分析了湖南省

8、能源消費(fèi)排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性關(guān)系。湖南省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)碳排放之間存在著長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系，且是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)碳排放增長(zhǎng)的單向因果關(guān)系。1995年以來(lái)，湖南省大部分年份能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間處于相對(duì)脫鉤狀態(tài)。湖南省各市州能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤彈性差異較大，且呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢(shì)。湖南省能源消費(fèi)碳排放、人均能源消費(fèi)碳排放均與人均GDP之間存在著倒“U”型曲線關(guān)系。1995年以來(lái)，湖南省能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間均處于

9、頡頏階段，其耦合度在總體上經(jīng)歷了一個(gè)“升高—下降—升高—下降”的變化趨勢(shì)，其耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度和綜合指數(shù)均在總體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。
　　(5)基于壓力—狀態(tài)—響應(yīng)(PSR)模型框架，創(chuàng)新構(gòu)建了湖南省能源消費(fèi)碳排放安全預(yù)警指標(biāo)體系，從時(shí)、空兩個(gè)維度對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放安全警情進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，并運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)法對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放安全警情演變趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。從時(shí)間上看，2000-2011年間，湖南省能源消費(fèi)碳排放安全總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，

10、呈現(xiàn)出“臨界狀態(tài)”-“不安全”-“臨界狀態(tài)”-“亞安全狀態(tài)”的發(fā)展趨勢(shì)，其警度則呈現(xiàn)“中警”-“重警”-“中警”-“輕警”的發(fā)展趨勢(shì)。從空間上看，湖南省能源消費(fèi)碳排放安全存在著較大的空間差異，總體上呈現(xiàn)湘中與湘南警情較高（安全指數(shù)較低），其它地區(qū)警情較低（安全指數(shù)較高）的空間格局，即長(zhǎng)沙、永州、湘西州、常德、邵陽(yáng)、懷化、湘潭、張家界、岳陽(yáng)與株洲屬于“中警”;衡陽(yáng)、益陽(yáng)、郴州與婁底屬于“重警”。預(yù)警預(yù)測(cè)表明，湖南省能源消費(fèi)碳排放安全指數(shù)由

11、2012年的0.6267增加到2016年的0.6833，碳排放安全指數(shù)逐步提高，但安全等級(jí)仍長(zhǎng)期處于“亞安全”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)警度也仍為“輕警”，能源消費(fèi)碳排放安全形勢(shì)仍不容樂(lè)觀。根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重大小，可將非化石能源消費(fèi)所占比重、城市化水平、R&D經(jīng)費(fèi)投入占GDP比重、煤炭消費(fèi)所占比重、人均碳排放等指標(biāo)視為湖南省能源消費(fèi)碳排放安全的關(guān)鍵障礙因子。以2011年為基期年，設(shè)定7種情景對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放安全關(guān)鍵障礙因子進(jìn)行調(diào)控模擬，情景7即當(dāng)對(duì)

12、壓力系統(tǒng)、狀態(tài)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)13個(gè)關(guān)鍵障礙因子進(jìn)行調(diào)控時(shí)，其敏感變化率為13.51％，為所有情景中敏感變化率最高的情景模式。
　　(6)基于決策尺度和空間尺度對(duì)湖南省能源消費(fèi)碳排放調(diào)控重點(diǎn)和分區(qū)調(diào)控策略進(jìn)行了相應(yīng)研究，同時(shí)基于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)對(duì)新時(shí)期湖南省能源消費(fèi)碳排放調(diào)控對(duì)策展開(kāi)了深入探討，以期為湖南省能源消費(fèi)碳排放的科學(xué)調(diào)控與管理提供參考。從決策尺度出發(fā)，湖南省能源消費(fèi)碳排放的調(diào)控重點(diǎn)主要包括5大領(lǐng)域，即產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、