低碳經(jīng)濟(jì)下能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境情景分析與政策模擬——河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)學(xué)報(bào)

 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)作為一種仿真結(jié)構(gòu)模型，可以測試各種虛擬假設(shè)條件的變更對系統(tǒng)行為產(chǎn)生的影響，它既能預(yù)測出主要變量的發(fā)展趨勢，還可以為科學(xué)決策提供參考。它能很好地展示在各種不同政策下，模型所代表的真實(shí)系統(tǒng)將產(chǎn)生何種行為模式。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然會(huì)導(dǎo)致對能源需求的增加，高耗能產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張又會(huì)加劇環(huán)境的進(jìn)一步惡化，而政府的政策調(diào)控在一定程度則會(huì)對經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境起到一定的積極作用，從而使整個(gè)系統(tǒng)良性運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)部不斷優(yōu)化和完善，子系統(tǒng)有序平衡發(fā)展，使整個(gè)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。
（一）情景分析
能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，很多因素會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的變化具有不確定性。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)分析方面，傳統(tǒng)的趨勢外推的預(yù)測方法只能預(yù)測當(dāng)影響因素按過去的軌跡變化時(shí)的需求，無法考察過去發(fā)生過或?qū)硪l(fā)生的情況，預(yù)測結(jié)果往往具有片面性。而情景分析法與一般的趨勢外推的預(yù)測方法的不同在于：它并不是要預(yù)測未來，而是設(shè)想哪些類型的未來是可能的，通過描述在不同的發(fā)展路線下各種“可能的未來”，可以考慮影響能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化的各驅(qū)動(dòng)因素的不確定性。本文設(shè)置四種情景：
1. 基準(zhǔn)情景。此情景是用來作為仿真實(shí)驗(yàn)的對照。該情景是指對系統(tǒng)當(dāng)前的發(fā)展模式不作干涉，系統(tǒng)中的所有模型、參數(shù)都不改變，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)并以此來設(shè)計(jì)調(diào)控參數(shù)。
2. 高速發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上加速增長3%，2009年增速為15%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)增長至8%，原煤占比增加95%。在此情景下討論能源消費(fèi)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源消費(fèi)的變化影響。
3. 緩慢發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上減速3%，2009年降至8%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)降低0.1，降至0.6，原煤占比降至80%。在此情景下討論能源消費(fèi)量，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源消費(fèi)的變化影響。
4. 可持續(xù)發(fā)展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻兩番，能源生產(chǎn)及消費(fèi)按照規(guī)劃發(fā)展進(jìn)程發(fā)展。在此情景下將經(jīng)濟(jì)增長速度、能源消費(fèi)彈性系統(tǒng)等指標(biāo)設(shè)定為：GDP增速9%，原煤占比80%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)0.65。
針對以上四種情景，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對河北省GDP、能源消費(fèi)總量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量等參數(shù)進(jìn)行模擬研究，討論經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源效率、能源消費(fèi)量、國內(nèi)生產(chǎn)總值等指標(biāo)的變化影響。經(jīng)過系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試和運(yùn)行后，得到在不同方案下的系統(tǒng)運(yùn)行情況，如圖5所示。
（二）政策模擬
在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，政策是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)組成，而政策的變化通常情況下只改變信息影響與行動(dòng)的程度。政策發(fā)生變更，這時(shí)系統(tǒng)中大多數(shù)狀態(tài)變量的值只發(fā)生微小變化，這時(shí)如果對系統(tǒng)中的政策作用點(diǎn)施加影響其結(jié)果并沒有什么改變。也就是說，如果一個(gè)系統(tǒng)對大多數(shù)參數(shù)的變化都不敏感，就意味著系統(tǒng)對政策變動(dòng)不敏感。但是，通常情況下，在任何系統(tǒng)中，我們總能找到少數(shù)參數(shù)或政策作用點(diǎn)，這些參數(shù)的變化對系統(tǒng)的行為會(huì)產(chǎn)生很大的影響。一旦作用于這些作用點(diǎn)之一的政策發(fā)生變化，那么其作用將會(huì)在系統(tǒng)中進(jìn)行放射性傳播。
本文設(shè)定河北省國內(nèi)生產(chǎn)總值增速在可持續(xù)發(fā)展情景下保持9%的增速，因?yàn)樽?003年以來，河北省GDP年增長率始終保持在10%～12%，變化幅度不大。因?yàn)槭艿蕉喾N因素的影響和限制，河北省GDP增長不會(huì)發(fā)生太大變化。從長遠(yuǎn)來看，由于經(jīng)濟(jì)慣性在一定時(shí)期內(nèi)長期存在，這個(gè)速率仍將會(huì)保持相當(dāng)長的一段時(shí)間，這是符合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的。在四種情景設(shè)定下，可以看出：污染物在環(huán)境中的積累量以指數(shù)形式增長而非線性增長，這說明每年環(huán)境污染治理量的增速小于排放量的增速。現(xiàn)實(shí)中，由于生產(chǎn)不斷擴(kuò)大、治理不完善、政策存在漏洞等原因，雖然政府對環(huán)境污染治理投入越來越多的資金，但治理結(jié)果卻不盡如人意，污染排放量始終大于污染治理量?？梢哉f，我們每年正在將越來越多的污染物投放到自然中。如果環(huán)境污染積累量不斷增長，能源的開發(fā)不顧資源的承載力，這種發(fā)展是不科學(xué)、不協(xié)調(diào)的。
六、能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展對策建議
隨著河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源需求增長也在急劇加大，能源的瓶頸制約矛盾越來越突出，能源長期穩(wěn)定地供給成為敏感問題和政府制定能源政策的基點(diǎn)。但能源特別是不可再生能源對人類來說是稀缺的、有限的，因此在一定程度上影響著人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。長期以來，河北省粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式使得對能源利用不合理，造成大量二氧化碳、二氧化硫、工業(yè)煙塵、粉塵的排放，全省范圍內(nèi)的資源開發(fā)和污染物排放已經(jīng)超過了環(huán)境的承載能力。因此，制定科學(xué)合理的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，使有限的能源發(fā)揮最大的效應(yīng)，為全面建設(shè)小康社會(huì)提供支持和保障。
1. 優(yōu)化經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)。應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式；改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，同時(shí)加速整合高耗能產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建淘汰落后產(chǎn)能的長效機(jī)制。
2. 深化能源支持子系統(tǒng)。降低煤炭消費(fèi)量，增加清潔能源消費(fèi)，同時(shí)優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)利用生物質(zhì)能和太陽能。
3. 改善環(huán)境承載子系統(tǒng)。應(yīng)不斷強(qiáng)化社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，全面加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，同時(shí)拓寬融資渠道，加大環(huán)保資金的投入。
4. 改進(jìn)社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)。提升科學(xué)技術(shù)水平，加快發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)；加大科技開發(fā)，進(jìn)一步改善能源消費(fèi)的品種構(gòu)成。
5. 強(qiáng)化政策調(diào)控子系統(tǒng)。強(qiáng)化能源、環(huán)境的規(guī)劃約束和管理機(jī)制，建立資源使用權(quán)的交易機(jī)制和排污權(quán)交易制度，提高環(huán)境治理投資效果。
總之，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)低碳背景下能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)的重要保證，也是河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，提高能源生產(chǎn)利用效率則是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的直接途徑。因此，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)政策激勵(lì)和制約兩方面的調(diào)控作用，為實(shí)現(xiàn)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造良好的制度環(huán)境。
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