（环境工程专业论文）甘肃省能源消费与环境、经济关系研究.pdf

摘要 能源是社会发展的物质基础，是人类社会生产和生活主要的动力来源和原料 来源。能源消费和环境、经济有着密不可分的关系。因此，在能源消费、环境与 经济之间的矛盾日趋突出的今天，了解能源消费与环境、经济的现状，分析二者 的关系和相互影响，成为了解决矛盾的必要前提。 甘肃省既是能源资源大省，又是能源消费大省，能源消费与环境、经济之间 的关系研究将对我省制定政策和发展战略具有一定的理论和现实意义。因此基于 这个理念，本文进行了以下主要工作： 首先，描述了能源的基本属性，研究了可持续发展理论，在此基础上分析了 能源消费与环境污染以及能源消费与经济增长的关系。然后统计了甘肃省近十年 能源的供需情况，统计了能源消费品种及其消费量，统计了甘肃省的产业比重和 各产业能耗等，分析了甘肃省能源消费的现状，指出目前甘肃省能源供需存在的 主要问题。 然后，统计了今年甘肃省的能源消费品种及其能耗和三废的排放量，在可持 续发展理论的基础上引入了系统动力学方程，分别计算出了三废排放量和各个能 源消费品种的关联系数，计算出了能源消耗与环境效益的乘数模型。统计了近二 十年甘肃省的能源消费与经济增长数据，在此基础上分析了甘肃省的能源消费强 度。并且分析了全国和甘肃省的能源消费系数变化趋势，并在此基础上分析了波 动原因，计算出了能源消费与经济增长的计量模型。 最后根据前文的理论探讨、现状分析以及模型计算，针对性的提出了适合甘 肃省能源、环境与经济可持续发展的政策建议。 关键字：甘肃能源、能源消费、经济、环境、关联关系 a b s t r a c t e n e r g ys o u r c ei st h em a i np o w e rs o u r c ea n dm a t e r i a ls o u r c e ，a sw e l la so n eo f t h ee s s e n t i a li n p u te l e m e n t so fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，w h i c hi sb a s i cm a t e r i a lt o s o c i a ld e v e l o p m e n t e n e r g yc o n s u m p t i o n ，e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，e c o n o m i cg r o w t h a r ec l o s e l yr e l a t e d s oi ti sa ni m p o r t a n tf a c t o ro ft h ec o n s t r a i nt oa c h i e v ea s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ，i ti si m p o r t a n tt oc l e a rt h es t a t u so ft h ee n e r g y c o n s u m p t i o n ，e c o n o m y , e n v i r o n m e n ta n dt h er e l a t i o n s h i po f t h e m g a n s up r o v i n c ei sr i c hi ne n e r g yr e v e r s ea n dw i t hh i g he n e r g yc o n s u m p t i o n t h e a n a l y s i so f t h er e l a t i o n s h i po f e n e r g yc o n s u m p t i o n ，e c o n o m y , e n v i r o n m e n ti so f h i g h i m p o r t a n ti nf o r m u l a t ed e v e l o p m e n ts t r a t e g i e sa n dp o l i c i e s b a s e do nt h i sn o t i o n ，t h e p a p e rf o c u s e so n ： f i r s t l y , t h ep a p e rd e s c r i b e st h ee n e r g ya n dt h eb a s i cn a t u r eo fe n e r g yu t i l i z a t i o n t h r o u g ha n a l y s i so fe n e r g ys y s t e m sc o n s t i t u t e st h es t r u c t u r a la n a l y s i so ft h ec u r r e n t e n e r g ys i t u a t i o ni ng a n s up r o v i n c e t h e np u tf o r w a r dt h ep r o b l e mo fs u p p l ya n d c o n s u m p t i o ni ng a n s up r o v i n c e t h e nw i t ht h eh e l po fs o f t w a r ea n dt h er e l a t i o n a lm o d e l ，t h ep a p e ra n a l y s i st h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ne n e r g yc o n s u m p t i o na n dt h ee n v i r o n m e n t ，a n dc a l c u l a t et h e e c o n o m e t r i cm o d e l ae c o n o m e t r i cm o d e lo fp r o d u c t i o nf u n c t i o nw a sb u i l tt os t u d y t h el i n k a g ec o n n e c t i o nb e t w e e ne n e r g yc o n s u m p t i o na n dg d ei na d d i t i o n ，s o m e s u g g e s t i o n sw e r ea l s op r o v i d e dt om a k ee n e r g yc o n s u m p t i o ni n c r e a s e si nr e a s o na n d e c o n o m yd e v e l o p si na na p p r o p r i a t er a t e f i n a l l y , t h ep a p e rp u t sf o r w a r das u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fe n e r g yc o n s u m p t i o n ， e c o n o m y ，e n v i r o n m e n ta b o u tp o l i c yp r o p o s a l s k e y w o r d s ：g a n s ue n e r g y ，e n e r g yc o n s u m p t i o n ，e n v i r o n m e n t ，e c o n o m y ，l i n k a g e c o n n e c t i o n 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行 研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数 据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含 任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做 出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：壹五翻e t 期：力弹日8q 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰 州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学 校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被 查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本 人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时， 第一署名单位仍然为兰州大学。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：参五钿导师签名 日期：矽肇月8 日 第一章前言 第一章前言 1 1 课题研究的目的和意义 能源是人类生存和社会发展的基本条件。在过去的2 0 0 多年中，建立在煤炭、 石油、天然气等化石燃料的基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。然 而，在人类的物质生活和精神生活不断得到提高的同时，人们也越来越感悟到大 规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发 了不少国家与地区之间的政治、经济纠纷，甚至冲突和战争。 当前，能源与环境、经济协调发展的问题已成为举世瞩目的突出性问题，人 类经济社会的可持续发展正面临着来能源短缺与自环境恶化的严峻挑战。生态环 境是人类赖以生存和发展的基础，它直接影响着一个国家经济的发展和人民生活 水平的提高。而能源的日益紧缺会给经济增长带来负面影响，因此，解决能源短 缺问题己迫在眉睫。现阶段甘肃省的生态环境形势并不乐观，从总体上来看、全 省每年的能耗都在持续增加，环境污染问题严重，而且有不断恶化的趋势。最近 进行的环境压力和经济增长之间关系的讨论日益增多【卜2 1 。 随着我省经济的快速发展，能源消费也进入快速增长期。长期以煤为主的能 源消费给环境造成了巨大的破坏，造成的环境污染问题也非常严重。能源生产与 消费是造成环境污染与生态环境破坏的重要原因，而环境容量的过度使用，又会 反过来约束能源的发展。因此，解决能源消费与环境、经济的矛盾成了摆在我们 面前的重大课题【孓5 1 。 能源发展战略和能源政策对能源供需关系有着极为重要的调节作用，不同的 能源发展战略和能源政策有可能形成不同的环境影响、不同的安全程度、不同的 经济效果下的能源供需平衡【6 j 。 因此，本文站在客观的立场从甘肃省能源供需存在的问题以及可持续发展理 论入手，利用乘数模型、生产函数等方法，深入分析了“能源一经济”、“能源一 环境”两个子问题，从而提出了甘肃省能源发展战略的基本思路和能源政策所需 解决的重点问题。 第一章前言 1 2 国内外相关文献研究综述 国外一些学者对能源消费问题早就有一些研究，这些研究对世界能源与经济 增长之间的关系做了深刻阐述。英国经济学家威廉杰文斯在1 8 6 5 年出版的煤 的问题一书中从经济学角度全面分析能源消费问题。该书在详细论述了煤的情 况和各种替代能源的各种特点之后得出结论：英国的煤储量有限，而英国的经济 是依靠着煤炭资源消费繁荣起来的，这样终有一天经济将会无法继续发展。 实际上，人们真正对能源消费问题重视起来，并进行系统的研究，是始于上 个世纪七十年代。在此之前，能源一直被看作是原材料的一部分，并没有引起的 注意，更谈不上对能源消费与环境、经济的关系作深入的研究。 1 2 1 能源消费与经济增长关系研究 国外研究： 2 0 世纪7 0 年代初，丹尼斯l 梅多斯( d e n n i sl m e a d o w s ) 【刀等，把整个世 界为研究对象，研究了世界人口、工业发展、污染、粮食生产和资源消耗五种因 素之间的变动以及相互关系，建立了所谓的“世界末日模型”。首次对能源问题 进行系统性的研究，最后得出以下结论：如果现有人口增长率和资源消耗速度保 持不变的话，世界资源将会被耗竭。结论提出以后，立刻引起了很多专家学者的 注意，能源、环境、经济理论得到了广泛的重视与迅速地发展起来。 7 0 年代石油危机以后，经济学家c l e v e l a n d 8 】分析了近1 0 0 年来美国8 7 个部 门的经济增长，并发现了能源消费与经济增长之间存在着高度的相关关系，并且 二者之间的关系受到了能源结构变化的影响。 德国经济学家r e i t l e r 等【9 】将影响能耗的因素分为四个部分：工业总产值增长 因素、能源利用效率因素、工业结构因素和其他因素，并且把这种方法称为r r s 能源因素法。 m a s i h l l0 1 、h o n d r o y i a n n i s t l l l 等将其它经济变量( 如效率改进、能源价格等) 引入模型来研究多变量系统协整关系，他们研究了韩国和希腊两个国家能源消 费、g d p 和能源价格之间的关系，结果发现二个变量之间都存在长期均衡发展 的相关关系。 m a s i ha m m 【1 2 】在对六个亚洲国家能源消费和g d p 关系的协整检验中发 一2 一 第一章前言 现在印度、巴基斯坦、印度尼西亚这三个国家能源消费和g d p 之间存在协整关 系，而马来西亚、新加坡、菲律宾这三个国家不存在协整关系。这方面的研究还 有许多，如：c h a r l e s 和j u m b e b 1 研究发现了马拉维电力消费与g d p 之间却不存 在长期均衡关系等。s h y a m a lp a u l a ，r a b i n d r an b h a t t a c h a r y a b ， 1 4 对j - 印度 1 9 5 0 1 9 9 6 期间经济增长和能源消费之间的因果关系进行了e n g l e g r a n g e r 协整 检验和标准g r a n g e 检验，发现经济增长和能源消费之间存在双向的因果关系。 国内研究： 韩智勇等【1 5 1 综合中国1 9 7 8 2 0 0 0 年的数据，进行了能源消费与经济增长的协 整性与因果分析，得出结论：中国能源消费与经济增长之间存在双向的因果关系， 但不具有长期的协整性。张明慧等u 6 对中国能源与经济增长进行了格兰杰因果 检验，得出结论：能源与经济增长之间存在双向因果关系。 周少普、闵娜【1 刀通过使用引用柯布道格拉斯函数，认为经济增长受能源 投入量的影响。与此同时，能源需求量随着经济增长而增加，经济增长促进了能 源生产速度的加快，最后对能源需求提出了建议。 李金恺等【1 即首先认为能源消费与经济增长之间存在着单向或双向的因果关 系，然后从我国能源消费中存在的问题及其对国民经济的影响入手简述了我国要 构建能源消费与经济增长的和谐发展，必须大力发展循环经济。 1 2 2 能源消费与环境保护的关系 国外研究： g e o r g eh o n d r o y i a n n i s ，s a r a n t i sl o l o s ，e v a n g e l i ap a p a p e t r o u 【1 9 】在2 0 0 2 年提出 了能源利用与空气质量密切相关，文中指出污染物排放和大气环境与能源消费有 紧密的相关性，认为能源消耗与机动车污染是造成城市大气污染的主要原因。 s h y a m a lp a u l ，r a b i n d r a n b h a t t a c h a r y a 2 0 】提到从经济层面研究能源环境问题， 用经济学模型分析能源与环境之间的相互影响，通过研究能源环境关系在能源经 济层面的表现要素，也就是说利用能源结构、能源强度等指标来反映能源环 境经济二者之间的关系。 m a s i h 等【2 1 1 认为技术进步在能源和环境之间起到相互约束与激励的作用， 在解决众多能源和环境问题时起到重大作用。 f a t a ik ，o x l e yl ，s c r i m g e o ufg 【2 2 】等通过能源效率来研究能源环境问题。也 气 第一章前言 就是将能源技术作为能源环境领域的重要指标。 e r o l u ，y ue s h 2 3 1 认为在全球范围，能源政策实质上已经成为能源和环境和 环境关系，温室气体减排等问题的主要解决办法。 国内研究： 许瑞林，王体健1 2 4 1 通过大量的数据和图表，研究了江苏省煤炭消费与环境 的关系，结果表明：煤炭在江苏社会经济发展中起着尤为重要的作用。在能源消 费过程中会产生大量污染物，这些污染物的排放会对环境造成较为严重的影响。 江苏的持续发展，必须要做到能源消费与环境的协调发展，在能源消费不断增长 的同时，应对煤炭消费进行有效地控制。 郑博福等依据可持续发展原理，回顾了1 9 8 0 年以来我国能源消费的状况 以及对环境造成的影响，设计了三种方案，预测和分析了未来5 0 年我国能源消 费和环境关系的问题，说明了未来不同能源消费趋势对能源与环境的关系会带来 不同影响。 1 3 本文研究的主要内容和方法 1 3 1 本文研究的主要内容 本论文分为六章，第一章为绪论，主要阐述了问题的产生，文献回顾，研究 的主题以及研究方法和内容结构；第二章为分析了能源、经济与环境的基本关系， 甘肃省能源、经济与环境的发展，针对甘肃省能源消费现状与供给状况，分析了 甘肃省能源消耗目前所存在的问题；第三章进行了能源消费强度与环境的关联关 系研究，并且计算能源消费与环境效益的乘数模型；第四章进行了能源消费与经 济增长的关联关系研究，分析了我省能源消费弹性系数波动的成因，利用生产函 数计量计算，探讨能源消费增长与g d p 增长之间的比例关系。第五章在前文分 析的基础上提出了政策建议。第六章结束语，小节全文并对前景进行了展望。 1 3 2 本文研究的主要方法 本文的研究方法主要采用理论分析与实证分析相结合的方法，在可持续发展 的基础上，理论上研究了能源消费与环境、经济的基本关系以及相互影响方式； 然后在理论研究的基础上用实证具体分析甘肃省能源消耗对环境、经济的影响力 4 第一章前言 大小，并根据研究的需要以及可获得的数据针对不同问题选择不同的研究方法。 1 从甘肃省统计年鉴、甘肃省省年鉴、中国统计年鉴收录课 题研究所需要的原始数据，利用d p s ，e v i e w s 软件测算。 2 在理论分析的基础上，利用搜集到的数据，辅助d p 5 软件分析甘肃省各个 能耗指标与三废排放的关联关系，并且计算出能源消耗与环境效益乘数模型参 数。更加科学的分析了甘肃省能源消耗与环境的关系。 3 在理论研究的基础上首先分析了甘肃省近年能源消费强度与能源消费弹 性系数的变化趋势，利用搜集到的数据计算出能源消费与经济增长计量模型的参 数，分析数据。为我省能源政策的研究与制定提供了科学的依据，并且对未来能 源的发展和经济的可持续发展提出建议。 1 4 本文的主要创新点和不足 创新点： 本文综合利用了数理分析、经济学分析、数学建模等多种分析方法，内容涉 及了环境学、经济学、数学、系统等多门学科。分别研究能源消费与环境，能源 消费与经济的关系，更加系统和全面地来定量分析甘肃省能源消费二者之间的关 系；在基础理论研究和模型参数分析的基础上，提出一些政策建议，有利于能源、 环境、经济的协调可持续发展。 不足： 本文的论证研究部分涉及到了大量的数据，数据搜集成为一大难点。尤其是 甘肃省能源消费方面的数据比较欠缺，尤其是2 0 0 0 年以前，通过多方搜集才得到。 由于各个出处指标归类标准和统计的口径有所不同，所以可能会使本文的定量分 析存在一定的局限性。 5 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 第二章甘肃省能源与环境、经济的现状 分析 2 1 能源与经济、环境的相关关系 2 1 1 可持续发展理论 根据报告我们共同的未来中的内容，可持续发展的定义【2 6 2 8 1 是：“可持 续发展是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发 展。 这个定义包含两方面的意思：首先优先考虑当代人，尤其是世界上贫穷人 的基本需求；第二在生态环境容许的前提下，满足人类眼前和未来的要求。 可持续发展是人口、资源、环境、经济、社会五者之间的协调发展，其核心 是发展，基础是经济发展，必要条件是环境保护。而资源是实现可持续发展的物 质基础，能源是资源的重要组成部分，并与环境、经济等要素密切相关。它的基 本思想包括以下三个方面： 1 可持续发展鼓励经济的增长。它强调了经济增长的必要性，也提出了不 仅要重视经济增长的数量，更要追求经济增长的质量。要达到经济的可持续增长， 必须审视能源消费方式，改变传统“高投入、高消耗、高污染”生产模式和消 费模式，实施清洁生产，减少单位经济活动造成的环境压力。 2 可持续发展的标志是资源的永续利用和良好的生态环境。经济和社会发 展不能过度消耗能源，不能超过环境的承载能力。可持续发展中强调的发展是有 限制条件。所以要实现可持续发展，必须发展经济的同时考虑到能源消耗量和环 境的承载力。否则，不但不能促进经济的发展，反而会阻碍其发展。 3 可持续发展的目标是社会的全面进步。能源、环境、经济三者是一个相 互影响相互作用的统一综合体，只要全社会能够保持与能源与环境和经济的协调 发展，这个社会就符合可持续发展。 我国“十一五”规划非常强调可持续的能源发展，它旨在通过提升能源效率， 提高整体经济发展效率，并且降低能源利用的环境成本，使经济发展不致危害环 境，使后世子孙享有同等发展的机会。可持续能源发展的概念来源于可持续发展， 6 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 但二者仍存在有不少的差异。从执行力度来看，可持续发展始终停留在原则性的 定义和策略层面的探讨。可持续能源发展则强调具体可行的政策规划与执行。 2 1 2 能源消费与环境污染的关系 在能源的开发和利用过程中，会对环境产生一定的破坏作用，同时能源利用 之后其废弃物也会对环境造成一定的污染。污染物以气、液、固三种形态存在， 气体污染物主要会造成大气污染，液体和固体污染物则会造成江河、土地的污染。 能源消费对环境所造成的影响主要有两种【3 4 j ： 1 地区性的影响。如大气污染主要包括s 0 2 、n o 。、p m l o 等有害物质。相比 较废水和固体废物污染，废气对地区造成的影响最为严重； 2 全球性的影响。三废的排放造成的全球性环境而难题有温室效应、臭氧 层破坏和酸沉降等。 环境问题是当今各个国家所面临的重大难题之一。环境质量不断恶化对人类 的生存构成了巨大的威胁。一般认为，目前的环境问题大体上可以分为生态破坏 和环境污染两大类【3 5 】。能源开发和利用与这两方面的环境问题都有着密切的联 系。目前，能源和环境问题已成为国际社会普遍关注的一大难题。能源和环境问 题，是指能源在开发、运输、加工、转换和利用过程中造成的环境影响。在产业 革命以前，能源消费主要是以薪柴为主。这种消费模式浪费量不大，一方面植物 的自然生长可以补充其作为能源的消耗，另一方面环境容量可以完全“吸收和消 化”在利用过程中所排放的废弃物。因此，能源开发利用对环境影响基本上没什 么问题。环境问题主要是因为人口增长速度过快造成的过度开垦和土质退化的问 题。产业革命推动矿物能源取代了薪柴成为能源消费的主体，诸多环境问题也就 随之产生。经济增长、人口增长导致能源消耗量急剧增长，人类赖以生存和发展 的环境开始不断恶化【3 6 1 ，主要反映在以下几个方面： 1 能源开采和贮运的影响。由于自然的客观条件，能源的开采一般有集中 和强度大这两大特点，从开采到消费一般还需要经过运输和贮存这两个过程。目 前从开采到消费的各个环节中，矿物能源都能够造成环境问题。 2 能源在开发和利用的过程中对环境的影响。矿物能源在促进经济发展的 同时也会对环境造成严重的影响，带来种种环境问题。各种矿物能源的开发和利 用，都对环境产生一定的影响。不同的矿物能源对影响程度存在很大的差异。天 7 。 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 然气的影响最小，煤炭最大，石油居中。新能源对环境的影响的主导方向无疑是 大大改善环境质量，有利于现有能源环境问题的解决，新能源的开发和利用对环 境的影响也会出现不利的一面，并还有可能出现一些新的环境问题，这些都需要 通过进一步研究来说明和采取相应的措施。 3 与能源相关的突发事件和人为破坏对环境造成影响。能源工业和化学工 业都属于事故易发的产业。与此同时，石油产地也成为许多国家争夺的战略重点 之一，突发事件和人类战争所引起的矿物能源的环境问题己成为了全世界各国的 关注的焦点之一。本世纪六七十年代以来，首先从美国、西欧等发达国家开始， 逐步形成了全球环境保护浪潮。矿物能源环境问题是这次浪潮最关注的焦点之 一。世界各国及各种环保组织纷纷采取相应的措施，力求尽快制止环境损失，特 别是矿物能源环境损失的增长。 2 1 3 能源消费与经济增长的关系 能源是经济发展所必需的生产要素，经济的发展是以能源为基础的。从经济 学的角度来分析【2 9 】，能源消耗与经济增长的关系，表现在两个方面：一方面是 经济的增长对能源有依赖性，也就是说经济增长离不开能源消耗；另一方面，能 源的发展要以经济增长为前提，因为只有通过经济增长才可以体现出能源的价 值。经济的增长可以促进能源的开发与利用。但能源的逐渐枯竭及能源消耗所带 来的环境问题，又反过来会阻碍经济的发展。 经济活动是人类社会生活最基本的活动。但直到本世纪3 0 年代后期，特别是 第二次世界大战之后，经济增长才被作为专门的学问而受到广泛关注。把能源与 经济增长的关系作为专题来研究，则要更晚，大体开始于7 0 年代初。尽管时间不 长，但出于问题本身的重要性考虑，尤其是当前人类社会发展面临的种种难题， 迫使人们不得不特别重视能源与经济增长的关联关系。1 9 7 3 年爆发了“石油危 机”，人们开始关注于能源与经济增长关系。在以国民生产总值衡量社会发展程 度和以经济持续稳定增长作为各国发展目标的今天，能源长期稳定供给已经成为 世界各国的敏感问题和制定能源政策的基点。 随着时间的推移，人们研究与讨论的重点正在逐步从简单的能源价格变动转 变为对能源消耗和经济增长的关系。具体来讲，主要有以下几点【3 2 l ： 1 经济增长与能源消耗总量的变化方向是相同的，并且在一定时期内基本 8 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 存在一定的比例关系； 2 经济增长与其对能源品种扩大和更新的需求同向增长； 3 经济增长对能源质量的要求也在不断提高。 能源在经济增长中的作用之所以受到各国的普遍关注，主要在于经济增长的 实现程度取决于能源的满足程度。能源是各国经济增长的主要推动力量，并且决 定了经济增长的规模和速度。具体来说，能源在经济增长中的作用主要表观在以 下几个方面 3 3 1 ： 1 能源使经济活动具有活力； 2 能源推动了生产的发展和经济规模的不断扩大； 3 能源促进了新产业的诞生和发展； 4 能源推动了技术的进步； 5 通过能源的利用劳动生产率得到了提高； 6 能源是提高人民生活水平的物质基础之一。 经济增长依靠消耗能源，反过来经济增长又为能源发展提供了条件和基础。 也就是说，经济增长一边产生能源需求，一边为满足这种需求提供了手段。这种 关系并不会因能源短缺的困难而消失。也就是说，解决这一问题最终还要依赖于 经济增长，主要体现在以下方面： 1 经济增长为能源消费提供市场； 2 科学教育为能源的开发和利用提供了认识手段； 3 技术进步为开发利用能源提供了物质手段； 4 经济增长为能源的开发利用提供财力、物力支持。 综上所述，能源与经济增长是相互依赖、相互依存的。两者的关系可以概括 为：经济增长必然会对能源有需求，能源是经济增长的动力和源泉。经济增长为 能源发展创造了条件，自然资源是经济发展的物质基础。从能源发展的历史看， 工业社会和农业社会时，自然资源对经济发展起着主导作用。当人类社会步入后 工业社会、信息社会和知识经济时代时，信息资源、知识资源将会取代自然资源 而对经济发展起着主导作用。但是自然资源对经济发展的作用仍然不容忽视。随 着人类社会的不断进步，人类对自然资源的利用率不断提高，剩余的自然资源数 量正在逐渐减少，自然资源对经济的作用也将逐步减少。但是，自然资源对人类 9 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 发展的作用依旧不能低估。 2 2 甘肃省能源的发展 甘肃省位于中国地理中心，地处黄河上游，地域辽阔。介于北纬3 2 0 l l 7 4 2 0 5 7 、东经9 2 0 1 3 1 0 8 0 4 67 之间。地貌复杂多样，山地、高原、平川、河 谷、沙漠、戈壁，类型齐全，交错分布，地势自西南向东北倾斜。地形呈狭长状， 东西长1 6 5 5 公里，南北宽5 3 0 公里。甘肃深居西北内陆，海洋温湿气流不易到 达，成雨机会少，大部分地区气候干燥，属大陆性很强的温带季风气候。省内年 平均气温在0 1 6 之间，各地海拔不同，气温差别较大，日照充足，日温差大。 全省各地年降水量在3 6 6 7 3 4 9 毫米，大致从东南向西北递减，乌鞘岭以西降 水明显减少。受季风影响，降水多集中在6 - - 8 月份，占全年降水量的5 0 7 0 。 甘肃是矿产资源比较丰富的省份之一【3 7 】，矿业开发己成为甘肃的重要经济 支柱。境内成矿地质条件优越，矿产资源较为丰富。截至2 0 0 6 年底已发现各类 矿产1 7 3 种( 含亚矿种) ，占全国己发现矿种数的7 4 。甘肃省查明矿产资源的 矿种数有9 8 种，其中：能源矿产7 种、金属矿产3 6 种、非金属矿产5 3 种、水 气矿产2 种。列入甘肃省矿产资源储量表的固体矿产地9 9 2 处( 含共伴生矿 产) ，其中，大型矿床7 9 个、中型2 0 3 个、小型7 1 0 个。据( 2 0 0 6 年全国主要 矿产资源储量通报统计，在已查明的资源矿产中，甘肃省名列全国第一位的矿 产有1 0 种，前五位的有3 0 种，前十位的有5 8 种。 甘肃省水资涮3 8 1 主要分属黄河、长江、内陆河3 个流域、9 ! 水系。黄河流 域有洮河、湟河、黄河干流( 包括大夏河、庄浪河、祖厉河及其它直接入黄河干 流的小支流) 、渭河、泾河等5 个水系；长江流域有嘉陵江水系；内陆河流域有石 羊河、黑河、疏勒河( 含苏干湖水系) 3 个水系。全省河流年总径流量4 1 5 8 亿立 方米，其中，l 亿立方米以上的河流有7 8 条。 2 2 1 甘肃省能源供需关系分析 1 0 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 表2 2 1甘肃省近年能源供需表 生产量( 万吨)消费量( 万吨)自给率( ) 1 9 9 5 芷2 3 0 6 7 52 8 0 9 7 48 2 0 9 2 0 0 0 芷1 6 2 3 3 33 0 1 2 5 5 3 8 9 2 0 0 1 焦1 7 7 4 7 43 0 6 8 3 65 7 8 4 2 0 0 2 定2 4 4 3 1 l3 0 1 8 2 28 0 9 5 2 0 0 3 年2 8 5 4 5 53 3 7 5 0 88 4 5 8 2 0 0 4 年3 6 2 3 2 84 2 1 4 1 l8 5 9 8 2 0 0 5 年 3 6 0 5 1 2 4 3 6 7 6 78 2 5 4 2 0 0 6 笠3 7 9 8 8 34 7 4 2 6 98 0 0 9 2 0 0 7 笠3 9 7 7 1 65 0 9 7 3 67 8 0 2 ( 数据来源甘肃省统计年鉴) 从表2 2 1 可以看出，甘肃省2 0 0 0 年和2 0 0 1 年能源自给率偏低，刚超过一 半，2 0 0 7 年为7 8 0 2 接近于8 0 ，其余年份甘肃省能源的自给率均能达到8 0 以上。2 0 0 5 年自给率最高，达到了8 2 5 4 。近几年能源供需基本平衡。 2 2 2 甘肃省能源消费品种分析 表2 2 2甘肃省一次能源消品种及消费量统计表( 万吨标准煤) 煤炭焦炭原油汽油柴油燃料油天然气电力 x ix 2x 3 x 4 x x 6 x ， x s 2 0 0 7 生3 1 9 2 4 35 4 5 52 0 4 6 9 91 2 8 9 82 7 9 2 51 6 2 7 71 7 42 0 1 0 2 2 0 0 6 焦2 8 2 7 9 74 5 5 9 41 8 9 0 5 81 2 9 5 31 7 1 3 72 0 0 7 1 4 5 3 61 7 5 3 7 9 2 0 0 5 钲2 6 7 9 1 13 4 2 2 l1 6 2 7 0 91 2 7 8 61 6 7 5 4 2 2 91 1 6 8 21 6 0 0 6 2 0 0 4 年 2 5 5 5 2 53 3 7 1 61 6 4 9 6 91 1 3 9 81 5 4 - 3 12 2 1 l 1 0 3 5 81 4 7 8 0 4 ( 数据来源甘肃省统计年鉴) 从表2 2 2 可以看出在甘肃省目前的能源结构中，最突出的矛盾是煤炭所占的 比例过高，而当今世界上主要能源消费国的能源结构中【3 9 】，石油一般d i 4 0 左右， 天然气一般占2 2 左右。在发达国家的能源消费结构中，日本、俄罗斯、韩国煤 炭消费所占的比例都低于2 0 ，美国、德国也低于3 0 。而以煤为主的能源结构， 会面临着环境问题的严峻挑战。首先，煤炭的过度开采会导致地面沉降和地表的 破坏，同时会污染和破坏地下蓄水层，还会产生大量煤矸石，侵占土地【4 0 1 。煤 炭在洗选过程中会外排大量洗煤废水，特别是浮选废水的危害较大；煤炭在运输 过程中还会排放粉尘，造成大气污染：煤炭在燃烧过程中会排放大量的大气污染 1 1 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 物，其中包括s 0 2 等污染物，还包括c 0 2 等温室气体【4 l 】。众所周知，温室气体是 导致地球变暖的罪魁祸首，大量排放温室气体会引发地球温度升高、极低和冰川 积雪融化、海平面上升等严重后果。而目前减少c 0 2 排放量的最有效的途径之一 就是降低煤炭在能源结构中所占的比例【4 2 1 。 目前，在各类排放源中，电厂和工业锅炉的排放量分别占到3 5 和3 4 t 4 1 1 ， 是s 0 2 排放的最大户；民用灶具和工业窑炉分别占到了1 2 和l l 。在火电厂的 排放中，由于大多数使用的是低效除尘器，地方电厂每吨煤燃烧所排放的烟尘是 国家电厂的5 1 0 倍，其排放量占所有电厂总排放量的6 5 左右。 以煤为主的能源消费所导致的大气污染造成酸雨的覆盖面积已经达到全国 国土面积的3 0 ，有明显的区域性特征【4 3 1 。1 9 9 8 年年均降水p h 值低于5 6 的城市 占所有统计城市的5 2 8 ，南方城市有7 3 3 降水年均p h 值低于5 6 ，华中地区 年均降水p h 值低于5 6 ，酸雨频率达到了7 0 以上。 2 2 3 甘肃省产业能耗 由于不同行业单位产值增加对能源存在不同的需求量，因此不同产业结构对 能源消耗的影响也较大，当工业产品中高耗能产品所占比重过高时，能源消耗自 然就多。对产业结构的调整和优化决定了对优质能源的需求量越来越大。因此， 以煤为主的能源结构在一定程度上妨碍了产业结构的优化和调整。 图2 2 1甘肃省产业比重表 从图2 2 1 我们可以看出近些年甘肃省第一产业的比重在1 9 9 5 年和1 9 9 6 年 - 1 2 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 有较大幅度增长之后，正在每年逐步下降。而第二产业和第三产业的比重都有上 升的趋势。其中2 0 0 0 年到2 0 0 4 年第二产业和第三产业的比重相当。2 0 0 4 年以 后第三产业的比重出现下降趋势， 表2 2 3 而第二产业的比重较大幅度的上升趋势。 2 0 0 7 年分产业能耗 能源消费总量煤炭 石油天然气电力 行业 ( 万吨标准煤)( 万吨)( 万吨)( 亿立方米)( 亿千瓦小时) 消费总量 4 7 4 3 0 64 4 2 8 4 51 5 5 4 1 61 1 9 75 3 6 3 3 第一产业 2 4 9 0 5 3 6 52 7 4 65 3 8 2 第二产业 3 5 9 5 7 33 9 0 3 8 61 3 7 7 99 9 84 0 8 6 8 第三产业8 9 8 2 8 4 8 8 0 9 1 4 8 81 9 97 3 8 3 ( 数据来源甘肃省2 0 0 8 年统计年鉴) 从表2 2 3 可以看出，甘肃省的能耗主要为第二产业消耗。从2 0 0 5 年至2 0 0 6 年，全省的能源需求量呈递增趋势。其中，第二产业能源需求量增幅最大，由1 9 9 5 年得1 9 8 9 9 1 万吨标准煤增至了2 0 0 6 年得3 5 9 5 7 3 万吨标准煤，共增加了1 6 0 5 8 2 万 吨标准煤，第一产业和第三产业能源需求量分别增加了l1 4 9 5 币n 2 1 2 5 4 万吨标准 煤。从产业结构看，1 9 9 0 年以来甘肃省三次产业结构不断调整优化。第一产业比 重不断下降，由1 9 9 0 年的2 6 3 8 下降至u 2 0 0 6 年的1 4 6 4 ，下降1 1 7 4 个百分点。 第二产业比重稳中有升，由1 9 9 0 年的4 0 5 0 提高至u 2 0 0 6 年的4 5 8 2 ，提高5 3 2 个百分点，1 9 9 0 1 9 9 9 年，第二产业比重高于第一产业、第三产业比重，2 0 0 0 - - 2 0 0 3 年低于第三产业比重，2 0 0 3 年以来再次处于领先位置，2 0 0 6 年高于第一产 业3 1 1 8 个百分点，高于第三产业6 2 8 个百分点。第三产业比重有所上升，1 9 9 0 - - 2 0 0 3 年比重从3 3 1 2 提高到4 2 1 4 ，随后有所下降，2 0 0 6 年为3 9 5 4 ，总体 上有所上升。 2 2 4 甘肃省能源发展存在的主要问题 甘肃的能源供需需求基本处于平衡状态，近年没有发生严重的能源短缺问 题。但与产业结构优化调整、环境质量和人民生活水平改善等可持续发展方面的 要求仍有很多不适应之处。( 因2 0 0 4 年数据掌握较为全面，因此下文选取2 0 0 4 年数据进行分析) 。 1 能源结构矛盾突出 纵观全省能源结构，当前最突出的矛盾是煤炭所占比例过高，以2 0 0 4 年为例， 1 3 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 2 0 0 4 年全省的能源消费总量是3 9 0 7 7 4 万吨标准煤，在一次能源消费中，煤炭消 费量为3 5 7 7 2 9 万吨标准煤，占能源消费总量的8 1 6 ；石油2 0 5 6 5 万吨，占能 源消费总量的9 6 ；天然气8 5 3 亿立方米，占能源消费总量的3 8 ；水电1 2 2 3 9 亿千瓦时，占能源消费总量的5 0 。油气等清洁能源在总能源消费中所占比 例很低。以煤为主的能源结构现状，在一定程度上阻碍了产业结构的调整。 2 工业能耗比重过大 在能源消费总量t ：p 3 9 1 ，2 0 0 4 年全年第一、二、三产业的比例为5 2 4 ：7 2 5 3 ： 2 2 2 3 ，第二产业所占比重超过了一半以上，与发达国家能源消费总量中第二产 业所占比例( 3 0 - - 4 0 ) 相比，第二产业的比重明显偏高，也比其他经济发展 省份的比重偏高。第二产业能耗从2 0 0 0 年开始呈现出比较明显的上升趋势，这表 明我省2 0 0 0 年以来国民经济总量中重工业增长较快，特别是有色、冶金等增长较 快，而这一类都属于高能耗工业。 2 3 甘肃省环境的发展 由于经济的发展、人口的增加近年甘肃省的能耗也在不断增加，全省的自然 环境和生态平衡遭到了一定程度的破坏。能源消费对环境该来的影响主要体现在 由于能耗而产生的三废排放。工业“三废”排放引起的环境污染问题比较严重， 生活污染物的排放不断增加，减缓和控制环境污染的任务还很艰巨。 表2 4 1甘肃省三废排放量变化 废水排放量废气排放量 s 0 2 排放量 固废排放量 能源消费总量 年份 ( 万吨) ( 亿标m 2 )( 万吨)( 万吨)( 万吨标准煤) 2 0 0 02 3 7 9 52 8 0 03 71 7 0 43 0 1 1 6 2 2 0 0 12 2 4 6 53 2 5 63 91 8 7 93 0 6 8 3 6 2 0 0 22 0 8 9 73 7 8 64 31 9 4 32 7 6 3 1 l 2 0 0 3 2 0 8 9 9 4 0 3 34 42 0 7 33 3 7 5 0 8 2 0 0 42 3 5 4 3 4 6 3 44 42 1 3 93 9 0 7 7 4 2 0 0 5 1 6 7 9 8 4 2 5 05 6 2 2 4 9 4 3 6 7 6 7 2 0 0 61 6 5 6 95 8 1 8 5 52 9 5 04 7 4 3 0 5 2 0 0 71 5 8 5 64 7 6 15 23 0 0 l5 1 0 9 2 9 ( 数据来源甘肃省统计年鉴与中国统计年鉴) 由表2 4 - 1 可以看出由于近年能耗的不断增加，甘肃省全省废气排放量和固 废排放量都呈现出每年递增的趋势，废气由2 0 0 0 年的2 8 0 0 亿标立方米增加到 - 1 4 第二章甘肃省能源与经济、环境的关系 2 0 0 7 年的4 7 6 1 亿标立方米、废水2 0 0 0 年的1 7 0 4 万吨增加到2 0 0 7 年的3 0 0 1 万 吨。2 0 0 7 年的废气排放量比2 0 0 8 年的废气排放量有所减少。废水和s o ：的排放 量自2 0 0 5 年开始有下降的趋势。说明近些年采取的环保措施取得了很好的成效。 2 0 0 7 年，全省完成二氧化硫治理投资8 3 8 亿元，治理项目9 个，削减二氧 化硫5 0 8 万吨，全省s o ：的排放总量比2 0 0 6 年下降近3 万吨，削减率为4 1 8 。 全省共建成2 1 个污水处理厂，新增城市生活污水处理能力9 9 万吨。2 0 0 7 年建 成和在建城市无害化生活垃圾处理厂