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[关键词] 农村 可持续发展 环境保护 可再生能源
一、我国农村能源的现状和问题
目前我国农村能源存在的问题归纳起来主要有以下几方面:
1.农村能源消费对生态与环境的压力大
农村能源对生态与环境的压力来自开采和使用两个方面。目前煤炭在农村能源中占有很大比例,而农村一些小煤矿的开发不当给当地造成环境破坏的情况屡屡发生。薪柴作为农村生活用能最主要的来源,目前仍占20%左右,其过度采集是导致森林植被破坏的原因之一。在使用能源方面,燃煤烧柴释放出大量温室气体和污染物,也使得农村环境污染问题越发严重。
2.农村能源可持续发展机制仍不完善
解决农村能源问题必须加快农村能源可持续发展建设的步伐。中国在建立农村能源可持续发展机制方面,进行了大量的工作,但仍然存在很多问题。从政府到农民和相关企业,能源意识不强,造成了农村能源利用的低效和浪费。农村能源宏观管理体系不健全、管理混乱的问题,仍然比较严重。有利于农村能源可持续发展的多元融资机制还没有形成,农村能源建设的投入严重不足。
二、可再生能源在农村发展中的作用
我国的可再生能源资源绝大部分资源分布在农村。大力发展农村可再生能源不对农村建设具有重要意义。
1.改善农村生活环境,提高农民的生活质量
我国农村商品能源地供给一直比较低,农民的很多家用电器因为电力供应不足而闲置,从而不利于各种科技信息在农村的传播和农村精神文明建设。发展农村可再生能源有利于提高农村能源的自供率,农村能源供应的可靠性和稳定性,促进农村精神文明建设。
2.发展生态农业,实现农业生产的可持续发展
生态农业建设已成为各地实现农业可持续发展的必然选择。大力发展的农村可再生能源技术,如沼气发酵技术作为生物质能开发利用的一种主要技术,在我国己得到较为广泛的开发利用,取得了很好的经济、社会和环境效益。沼气作为一种可再生洁净能源,不仅可以燃烧,而且可以用于照明;沼肥可以回田,增加土壤肥力;沼液可以浸种,还可以预防虫害。因而,可再生能源建设有利于农业生产的可持续发展。
三、农村可再生能源发展存在的问题及对策分析
1.我国农村可再生能源建设存在的问题
1.1技术开发体系与服务网络尚未形成
从事农村能源工作人数少,缺少专业科技队伍,可再生能源技术在农村的推广困难,好的可再生能源项目由于技术难以消化而难以进行实施;技术推广服务网络尚未形成,可再生能源资源一般较为分散,必须就地开发,就地使用,必须有技术服务、物资器材供应功能齐全、覆盖面广的专业服务网络。
1.2可再生能源开发尚未纳入法制管理轨道,缺乏相应的保障激励政策
农村能源机构所遵循的总体方针和相关政策、规划、计划都属于指导性质,缺乏相应的法规条例的强制作用,主管部门没有强制监督依据,其发展只能更多地取决于各方面的认识,因而发展缓慢;对可再生能源建设的战略地位缺乏足够认识,保障措施力度不够,致使丰富的可再生能源资源效益没有得到充分发挥;农村能源产品的生产经营比较混乱,质量低劣的农村能源产品充斥市场,损害了消费者利益。对可再生能源技术推广工程、产品质量监督检测缺乏手段和法规依据,从而不能实施有效的监督管理,影响了可再生能源事业的健康发展。
2.加快开发利用农村可再生能源的措施
我国农村地区可再生能源资源丰富,开发利用农村可再生能源是一项很有前景的事业。为了有效地促进可再生能源在农村的推广应用,加快农村可再生能源建设步伐,应该采取以下措施:
2.1建立技术保障和服务体系
农村可再生能源开发涉及面广,任务繁重,是为农民办好事、办实事的复杂的系统工程。要抓好这项工作,必须建立和加强市、县、乡可再生能源建设管理机构,形成一个比较系统的管理体系。可再生能源资源由于资源分散,不便于大规模集中开发,一般是上门服务,就地建设,就地开发,就地使用。项目的实施必须有覆盖面广,功能齐全的服务网络支撑。因此,乡镇农村能源服务站的建立健全,在技术推广服务中至关重要。服务站负责组织农村能源建设工程施工,物质、器材和产品的就地供应,产品工程的安装和维护等,更重要的一个职责就是对民间技术队伍的管理。
【关键词】经济发展 能源利用 环境保护
一、导言
“可持续发展”是一个当前世界都很关注的焦点问题。如何实现社会发展与资源和环境的和谐不仅是当前我们面临的问题也是未来几代人需要考虑的方向。中国,作为最大的发展中国家,向来不仅注意经济的发展更注重环境的保护。近年来,中国逐步加大研发投入,引进国外先进技术,同事调整国内产业结构,提高能源利用效率以及环境保护力度。但是,目前中国的经济发展方式其实依然以粗放型为主;经济结构的不平等已经成为经济可持续发展的主要障碍,而且这种情况变得越来越严重。以山东省为例,由于经济增长速度和规模的空前提升,资源消耗急剧增加,且劳动力成本低,资本投入极大。第二产业,特别是建筑业已成为全省大部分地区的主导产业,产业结构不平等,能源消费行业比重较大,服务业发展相对缓慢。同时,还存在着资源不足、排污量大、环境污染严重等现象。据山东省科技部的数据,山东省二氧化硫的排放量,化学需氧量、烟尘和工业粉尘排放量分别在中国地方排名中排到第一,第六,第七和第十。山东省作为中国改革开放的前沿,是中国在转型过程中的典型例子。因此,山东省经济发展中的一些问题有助于对中国未来的改革发展进行有效的分析。
二、山东省能源利用、环境质量与经济增长的现状
从1978在中国实施改革开放以来,山东省在社会和经济发明经历了迅速的发展。2015,山东国内生产总值(GDP)达到63002.30亿元。和之前一年相比,增长明显。伴随着经济的不断快速增长,不可避免的能源需求量也有了非常明显的增加。目前来看,山东省的主要能源依然是各类化石燃料能源,资源短缺已经逐渐成为其发展的一个大问题。从能源生产和消费总量方面来看,总能源消耗量的增长率远远大于总能源生产量。
举个例子,煤炭消费量自1990以来急剧上升,但煤炭生产量已不能满足消费需求。特别是近几年,差距越来越大,煤炭消费量是煤炭生产总量的两倍多。山东省2003年前的原油生产能力始终大于消费量,而2003至2008的原油产量低于消费量,这与全国其他地方的情况相似。自2003以来,煤炭生产量占全能源生产总量的比重超过70%,而且比重随着时间的推移逐渐上升。在山东省,煤炭消费比重为70%至80%,原油消费比重为20%至30%,水电比例只有1%。在经历了30年高速发展后的今天,中国面对着一个全新的环境。固守原有的增长模式的弊端日益突显,转变经济增长模式的要求日益迫切。中国粗放型经济发展模式日益面临着国内资源制约和经济全球化的双重约束。
同时,作为山东省政府关注的人口与资源和环境的问题,一些措施正在积极展开。比如关于节能重点行业的推广和重点大型企业的减排,以及关闭一些小造纸厂,小水泥厂等。二十世纪90年代末,山东省的垃圾和污染物的排放量达到高峰,然后逐渐下降。例如,二氧化硫的排放量,空气污染水平评价指标以及化学需氧量都随时间有了显著的降低。
三、能源利用、环境质量与经济增长关系分析
经济可持续发展主要是协调好能源、经济与环境的关系。其中,能源是非常重要的因素,是经济增长的主要依靠;而经济增长又是能源发展的前提,随着经济的快速发展使得前所未有的大规模开发和利用能源成为可能。同时,在经济增长过程中,资源不断的过度使用又导致了大量的污染物,当排放量超过一定的自然能虺惺艿南薅仁保就会发生严重的环境污染.。因此,保持经济发展的可持续性就不应该以环境污染作为代价,同时资源的利用效率也需要不断的提高。
在本文中,我们研究的是资源和经济增长的利用效率,以及经济增长与能源使用总量之间的关系。它们关系的散点图(见图1和图2)如下所示:
从图可以看出,自1990以来,山东省的经济增长率和能源消费量一直在上升。变量X的系数(能源利用率)是0.96,接近1,表明每增加1亿元GDP约需要增加10000吨标准煤。根据其他研究,中国的能源消耗量为美国的11.5倍,日本7.7倍,德国的4倍以上。因此,山东省与发达国家之间的能源消费率仍有较大差距。由于经济增长严重依赖于山东省的能源而能源生产量不能满足经济发展的需要,因此把更多的能源需求量转移到其他省份。据报道,山东省的许多煤炭企业获得了外省的探矿权,在中国其他地方开采煤炭。随着经济的发展,能源消耗量只会不断的增加,而单位的能源消耗量几乎保持不变这是不理性的。
相关的理论研究表明,一个国家的整体环境质量会先随着经济的发展而下降,然后不断的持续上升。在经济发展的初期,环境恶化是经济发展的必要代价,但是经过一定的时期后,经济的发展将会有利于改善环境质量。在经济发展初期,资源消耗率大于资源循环利用率,导致污染物不断增加。达到一定的时候,先进的工业和服务业有助于改善经济结构。随着人们环保意识的增强,有效管理措施的实施,先进技术的采用,以及环保开支的增加,使得环境问题逐步解决。当收入水平超过库兹涅茨曲线的转折点时,环境质量开始改善。对此,本文在分析山东经济增长与环境质量之间的关系时,基于格罗斯曼和克鲁格的模型如下:
其中Et是环境污染的水平,Xt包含其他相关变量,像产业结构、贸易额等等。在本文中,我们还使用了四个指标衡量Et,这其中包括废水排放量(E1),二氧化硫的排放量(E2),烟尘排放量(E3)和工业固体废物排放量(E4)。
图2中每个模型系数呈现一阶序列相关。考虑到序列相关系数,在基于温斯滕估算提供的估计结果下可得,人均GDP与环境污染总体水平是非线性的关系,而且它们的关系也不遵循倒U型曲线的库兹涅茨理论。这和人均GDP与废水排放量(E1)之间的相关性是相似的。这意味着,如果其他因素是不变的,随着经济的发展废水排放量将先下降,换句话说,环境质量随着经济的发展先提高后降低。当使用其他三个指标进行估计时,结果表明,人均国内生产总值和人均排放量之间的关系是与库兹涅茨倒U型曲线相一致的。换言之,随着人均收入的增加,烟尘排放量将稳步增长,而工业固体废物排放量也会呈“S”型增长。
在我们的研究中,产业结构是由工业增加值与GDP之间的比率来表示的。估计结果在表2中,产业结构的变化是负相关的,而与E1、E2和E3确实呈正相关。这意味着,随着工业增加值占国内生产总值比重的不断上升,废水排放负荷逐渐下降,而二氧化硫和烟尘总量稳步上升.。以下可能是导致这样的结果的潜在原因:首先,包括工业废水和城市污水的废水得到处理,然后,随着节能技术的广泛使用,工业废水总量稳步下降。其次,工业增加值与排放量二氧化硫和工业粉尘之间是一个不平等的能源消费结构,产业的结构不合理造成如上的结果。例如,山东省的主要能源是煤炭,50%以上的煤直接燃烧,而二氧化硫和粉尘的排放主要来源于煤的直接燃烧,所以煤能源的消费结构加剧了大气污染状况。
到目前为止,有对于自由贸易和环境的之间的影响有三种不同的观点。有些人认为,自由贸易会导致负面的环境影响尤其是在发展中国家;而其他人认为自由贸易造成的负面环境效只会存在于短期之内,长期来看它对环境的影是积极的。另外有人认为自由贸易和环境之间没有密切的关系。国际贸易对环境质量的影响很小,贸易政策的变化对环境政策的福利影响也不大。在本文中,我们发现,尽管国际贸易对整体环境质量的影响不大,但它仍呈现正相关性,与总排放的污水和二氧化硫和烟尘排放量呈现负相关性。
此外,我们还估计了环境污染与人均收入之间的关系。结果表明,人均GDP与环境污染的总体水平存在显著的线性关系,这是符合库兹涅茨的倒U曲线的。随着经济的发展,废弃物的排放总量稳步增长,当名义人均国内生产总值达到某一数值时,排放总量达到高峰,之后逐渐减少。目前,山东省人均GDP为64358.13元,如果全省继续保持现有经济增长率。10年后,排放总量将缓慢下降,环境质量将逐步改善。当然,对于山东省来说,为了提高环境质量,政府应该更加重视产业结构调整,鼓励使用保护环境的新技术,在经济发展的过程中改变原有的环境牺牲型增长模式。
四、结论和建议
本文考察了山东省能源利用、环境质量与经济发展的关系。研究结果表明。首先,名义人均收入与环境质量之间的关系呈现倒U型的库兹涅茨曲线。烟尘和固体工业废物的排放量与实际人均收入呈现线性和非线性的关系。其次,山东省的经济增长是高度依赖自然资源。近年来,尽管能源利用效率稳步提高,但与发达国家相比,粗放型的经济发展模式并没有改变。第三,产业结构不合理,不平等的能源消费结构和环境质量下降一直存在,因此,产业结构的优化将直接对经济可持续发展造成影响。此外,工业废物和污染物排放量也随着经济的快速发展和产业结构的不断调整逐步下降。然而,仍有一些污染物随着经济增长而增加,在可预见的未来污染物总量将达到一个高点,环境压力也将达到顶峰。
基于上述结论,我们认为山东省经济改革应强调以下几点。首先,提高公众的环保意识,这是改善环境质量的关键。我们必须先提高人们的环保意识,找到合适的方法来平衡环境保护与经济发展之间的关系。同时不算调整当前的产业结构。由于山东省经济依然在不断的快速发展,政府应适时的调整经济政策,鼓励发展资源消耗低的高新技术产业,以及可以减少污染和环境压力的服务性行业。最后,营造良好的制度环境。例如,政府可以实行必要的减免税收以及贴息政策,鼓励企业采用节能、节水技术,完善法律法规,逐步降低环境污染。
参考文献
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电力能源是现代社会能源资源的重要组成部分,在我国社会现代化建设中占有举足轻重的作用。在能源可持续发展趋势下,电力能源的发展与和谐社会的构建也有着密切的联系,迫切需要采取有效措施对电力能源体系建设进行科学管理,以促进生态环境保护目标的实现。其中,电力新能源产业建设是解决能源危机、环境以及通货膨胀问题的有效手段,有利于推进社会主义和谐社会的构建。就我国目前电力新能源发展的现状来看,能源可持续发展体系的不完善使得我国电力新能源发展过程中存在着诸多问题:就风电而言,我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小,需要依托更高电压等级、大规模远距离输送。这就使得复杂的电网技术和经济问题普遍存在,给电力新能源发展造成了极大的阻碍。大规模发展风力发电,导致了系统调峰调频问题的出现。目前,我国系统调峰主要依靠煤电。而新能源的大规模开发,对于电力系统要求也不断提高,使得系统调峰面临更加严峻的考验。太阳能发电技术的发展缺乏社会的支持。作为一种新型电力能源技术,太阳能发电的实施尚处于起步阶段,并未深入人心,被广大人们所接受。这就使得太阳能发电技术的发展过程中缺乏社会的支持,各项研究和应用活动受到了严重制约。电力新能源核心技术被国外垄断。目前,中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高,实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。这就造成了技术应用存在障碍的问题,使得电力新能源发展缺乏先进有效的技术支持。
造成我国电力新能源发展问题的原因
目前,电力新能源作为我国电力行业发展的新方向,已受到相关部门的高度重视,并取得了较大的发展。但由于起步相对较晚,能源可持续发展体系的建设尚不完善。面对我国电力新能源发展中存在的问题,要求必须从根本上明确影响我国电力新能源建设的因素,从而促进我国电力事业的可持续发展。据相关调查显示,造成我国电力新能源问题的原因主要表现在我国新能源开发缺乏统一规划,无序开发甚至开发过度;行业标准不完善问题日渐凸显,并严重制约新能源发展;政府相关政策不够完善,社会支持力度不够或无力支持;管理体制不完善。
我国加强电力新能源发展的战略分析
关键词:环境;能源;沼气;混凝土渗漏;预防措施
中图分类号:[S210.3] 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-06-0143-1
1 农村环境治理的整体设施到实施
农村环境保护治理主要包括:农村清洁能源、农村改厕、村屯环境治理。发展农村沼气,对于开发新型清洁能源、缓解国家能源压力、促进环境建设,治理农村“脏乱差”,改善人居环境、保护林草植被、维持生态平衡等都具有十分重要意义。在宣传手段上,强化宣传培训,建立农村自我服务,自我管理的长效运行机制。防治农业面源污染的有效手段,是推进节能减排和建设社会主义新农村的重要举措。
2 农村能源的整体分析
秸秆的综合利用是目前农村能源的一大主要问题。大多数农民进行焚烧,严重地污染环境,我们要以教育为主,利用途径广泛宣传,让大家充分认识到焚烧的危害性和利用的重要性。一是用作农机肥,二是用作工业原料,三是用作育姑机料,四是用作动物饲料。农村清洁能源的主要工程之一是农村沼气池工程。将农厕、畜禽舍建在沼气池上,实现粪便自流入内,通过发酵所产生的沼气作为农户的优质燃料,沼液和沼渣作为优质有机肥料,使农村畜禽养殖的畜粪逐步实现无害化,处理和资源化利用,从根本上改善农民的生产生活条件和农村环境卫生条件,可以节省大量薪柴,减少森林植被破坏,防止水土流失,保护生态环境。发展农村沼气具有经济效益、生态效益、和社会效益,有利用改善农民家居环境和农村的卫生状况,提高生活质量,促进农村精神文明建设。
3 村沼气建设中防水混凝土渗漏分析
农村沼气池的建设过程中,存在严重的渗漏问题,所以在沼气池建设中,防水混凝土渗漏分析非常重要。在现代建筑工程建造中,建筑物大多采用钢筋混凝土结构作为主要结构形式。混凝土结构具有强度高、刚度大、可塑性、耐久性以及较好经济等特点,同时又具有抗渗防水性能,在实际施工过程中,防水混凝土要真正起到防水作用,除混凝土本身具有较高的密实性、抗渗性以外,还要求混凝土施工完毕后不开裂,特别是不能产生贯穿裂缝。因此,要真正起到防漏水的功能,必须找出所有可能产生渗漏的原因:
3.1 设置不规范
混凝土的抗渗性是用抗渗等级(p)或渗透系数来表示的。抗渗等级是以28d龄期的标准试件,按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力来确定,如果抗渗等级的确定值偏低,将是混凝土渗漏的致命因素。主要预防措施:防水混凝土的抗渗等级不能小于p6,且考虑到农村各地分部不同,土质不同,施工条件比实验室差,所以,抗渗压力还应比设计要求相应提高0.2mpa。
3.2 材料不合标
防水混凝土的防水主要包括两部分内容:结构主体防水和细部构造防水。主要预防措施:水灰比:适宜的水灰比应为0.45-0.55之间,这样可保证混凝土具有良好的抗渗性及适宜的和易性,配制普通抗渗混凝土的水泥,要求抗水性好,泌水性小,水化热低并具有一定的抗侵蚀性。普通硅酸盐水泥,早期强度增长快,泌水性好,干缩性较小,但抗水性和抗酸盐侵蚀能力较差。矿渣硅酸盐水泥,水化热度低,抗硫酸盐侵蚀能力好,但泌水性较大,抗渗性差。因此,普通防水混泥土应优先采用硅酸盐水泥,而矿渣水泥在采取相应措施的情况下,(掺高效减水剂)也可使用。砂率宜为35-40%,且砂宜用中砂,石子最大粒径不宜大于40mm。掺加引气剂或减水剂等外加剂,其品种和掺和量应经过试验确定。
3.3 措施不合理
如果施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、埋设件等细部构造的防水措施不合理,将会造成这些部位出现所谓“十缝九漏”的现象。主要预防措施:防水混凝土应该连续浇灌,宜少留施工缝;变形缝、后浇带的防水处理与施工缝相似,后浇带宜采用掺有膨胀剂的补偿收缩混凝土。
3.4 管理不善
由于混凝土的抗拉性能对混凝土本身的均质是非常敏感的,如果混凝土均质较性差,其内部会出现应力集中,从而降低混凝土的抗拉性能而产生裂缝。所以在混凝土搅拌、运输过程中,都要加强管理,如果混凝土在浇筑时不能严格控制下料高度,加强振捣等,就会降低混凝土的抗渗性能。主要预防措施:防水混凝土拌和物必须采用机械搅拌,时间不应小于2分钟,当掺有外加剂时,应根据外加剂的技术要求来确定时间;防水混凝土拌合物在运输过程中如果出现离析现象,必须进行二次搅拌;必须采用高频机械捣密实,应不漏振、欠振。
3.5 混凝土裂缝
【摘要】目的从免疫学角度及性激素分泌角度探讨CD8+CD28+/CD8+CD28-T(杀伤性/抑制性)T细胞平衡与原发性垂体促性腺功能低下闭经患者的关系。方法收集原发性垂体促性腺功能低下导致原发性闭经患者32例,选取同龄段健康女性32例作为对照组,采用流式细胞术检测外周血CD8+CD28+ 及CD8+CD28- T细胞及其胞内细胞因子γ干扰素(IFN-γ)及白介素2(IL-2)的百分含量;采用放射免疫法检测血浆雌二醇(E2)、睾酮(Tor)、卵泡刺激素(FSH)及黄体生成素(LH)含量并分析以上几者的相关性。结果① 性激素指标:与健康组比较,原发性闭经组患者的E2显著降低(P=0.000),而Tor及LH则显著高于健康组(P=0.008及0.010),但两组的FSH无统计学差异(P=0.066)。②T细胞平衡:原发性闭经者的CD8+CD28+ T细胞及IFN-γ显著低于健康组,但CD8+CD28- T细胞及IL-4显著高于健康组,以上差异均具有统计学意义(p<0.05)。③相关性分析:CD8+CD28+T细胞与CD8+CD28-T细胞呈显著负相关性(P=0.000);CD8+CD28-T细胞与Tor及LH呈正相关性(P=0.023,0.016)。结论原发性垂体促性腺功能低下闭经患者的免疫平衡向CD8+CD28-抑制T细胞倾斜(导致过度免疫抑制),该细胞数量的升高与睾酮及促黄体生成素含量增加有关。
【关键词】原发性闭经 T细胞平衡 性激素 相关性
doi:10.3969/j.issn.1671-332X.2014.07.010
国外报道原发性闭经患病率约为5%~10%;国内有资料显示原发性闭经发病率逐年上升,已达10%左右,其中25岁以下患者比例达25%[1];且国内外均发现原发性闭经都有发病年轻化的倾向[2]。因此原发性闭经的病因及发病机制有待进一步研究。已有研究发现原发性闭经患者的CD8+T亚群数量明显升高[3-4],且升高的程度与血清总睾酮(Tor)及雌二醇(E2)的水平含量呈相关性,这说明CD8+T亚群与原发性闭经患者的性激素代谢有密切关系。但CD8+T细胞分为CD8+CD28+杀伤性及CD8+CD28-抑制性两个亚群,且两者构成一个平衡,究竟原发性闭经与该平衡关系如何,与且该平衡与性激素是否存在相关性?目前均缺乏探讨。以此为创新点,笔者对原发性垂体促性腺功能低下导致闭经的患者进行研究,发现该类患者外周血CD8+CD28-抑制T细胞含量升高,后者与睾酮及促黄体生成素含量呈相关性,具体过程如下。
1资料与方法
1.1患者资料
选取2009年1月~2011年1月间我院妇产科的原发性闭经患者作为观察对象。采用国际原发性闭经协作组结合2006年中华医学会妇产科学分所推荐的诊断方案及相关标准,共入选原发性垂体促性腺功能低下导致闭经的患者32例,并选取32名同龄的健康女性作为对照组,两组的年龄无统计学差异。
1.2流式细胞术检测
以上观察对象均于清晨空腹抽取肘静脉血[5],随后使用Beckman Coulter Cell 多色流式细胞仪,分别检测CD28分别为阳性及阴性的CD8+ T所占的百分比,分别代表CD8+CD28+杀伤性T细胞及CD8+CD28-抑制性T细胞的数量;同法采用多色流式细胞仪,检测以上两类细胞内细胞因子IFN-γ及IL-4的百分的含量[6]。
1.3性激素水平测定
使用放射免疫法检测外周血清E2、Tor、FSH及LH含量[7]。
1.4统计学处理
定量数据采用(±s)表示,两组间同一指标的比较采用单因素方差分析(ANOVA)检验;使用Peason相关性分析法,将外周血CD8+CD28+杀伤性T细胞及CD8+CD28-抑制性T细胞的数量与上述细胞因子含量及性激素含量进行相关性分析。运用统计软件包spss 13.0对数据进行分析,当p<0.05认为差异有统计学意义。
2结果
2.1CD8+CD28+与D8+CD28-T细胞检测
两组的CD8+CD28+与D8+CD28-T细胞及其细胞因子,均呈显著梯度变化,其中CD8+CD28+T细胞及IFN-γ均以健康组含量最高,两组之间任意两者均有统计学差异;而D8+CD28-T细胞及IL-4的情况相反,以健康组最低(表1及图1)。
2.2激素含量比较
与健康组比较,原发性闭经组患者的E2显著降低(P=0.000),而Tor及LH则显著高于健康组(P=0.008及0.010),但两组的FSH无统计学差异(P=0.066),见表2。
2.3相关性分析
通过Pearson相关性分析发现:①CD8+CD28+T细胞与IFN-γ呈正相关性(P=0.016);②CD8+CD28-T细胞与IL-4、Tor及LH三者均呈正相关性(P=0.021、0.023及0.016);③CD8+CD28+T细胞与CD8+CD28-T细胞呈显著负相关性(P=0.000)。
3讨论
CD8+T细胞是重要的T细胞亚群。根据表达细胞因子的不同,可将CD8+T细胞分为Tc1及Tc2两个亚群,其中Tc1以表达IL-2及IFN-γ为主,以介导细胞免疫为主;而Tc2以表达IL-4、IL-8等细胞因子为主,以介导体液免疫为主。本研究发现,原发性垂体促性腺功能低下导致的原发性闭经患者的CD8+CD28+T细胞及IFN-γ含量降低,而CD8+CD28-T细胞及IL-4含量升高,本结果与宋玉霞[8]报道的卵巢早衰(POF)患者T细胞亚群变化有类似之处;该研究发现卵巢早衰致闭经患者的CD8+T细胞显著升高,并且发现POF患者外周血出现卵巢自身抗体(AoAb)滴度升高,提示与体液免疫相关。本研究发现原发性垂体促性腺功能低下闭经患者CD8+T细胞免疫平衡向CD8+CD28-抑制性T细胞倾斜,由于IL-4属于Tc2类细胞因子,所以该类免疫失衡属于体液免疫性质,与上述报道有一致性。由于体液免疫与内分泌激素代谢存在极为重要的联系,就两者的联系进一步讨论如下。
性激素是包含卵巢在内的性腺分泌的重要蛋白质,有研究发现闭经患者血清17β-E2水平明显下降、T明显升高、PRL值有所下降,说明性激素代谢紊乱是闭经的重要表现[9]。由于闭经所涉及的激素种类较多,本研究选取E2、Tor、FSH及LH作为性激素的代表进行观察。我们发现,原发性闭经组患者的E2显著降低,而Tor及LH则显著升高,但两组的FSH无统计学差异,这与李滢[10]的报道的闭经患者E2降低、LH升高大体一致。本研究结果提示该类患者雌激素水平明显缺乏或不足,而雄激素含量升高,符合典型的闭经患者激素代谢特征[11];但本研究与李滢报道有所不同的是,本研究发现原发性垂体促性腺功能低下闭经患者Tor升高,而李滢发现Tor与对照组无明显差异,可能是该研究入选的患者既包括原发性闭经患者,又包括继发性闭经患者,而本研究对象均属于原发性垂体促性腺功能低下闭经患者,这说明了Tor可能是鉴别不同闭经病因的重要指标,是原发性闭经患者的一个重要性激素代谢特征。
相关性分析结果显示,Tor及LH与CD8+CD28-T细胞及IL-4四者存在显著正相关性,亦即表现为四者呈平行升高,这预示Tor及LH与闭经患者的免疫学异常关系更为密切,故Tor及LH临床意义更为显著,因此我们认为,Tor及LH的水平可以作为该类闭经患者免疫学治疗疗效的重要内分泌学评价指标,而IL-4可作为重要的免疫学评价指标。
综合上述,本研究在一定程度上从免疫学及内分泌学角度阐述了原发性闭经患者免疫失衡与性激素代谢紊乱的关系,并发现CD8+CD28+T可能是原发性闭经患者治疗的一个靶细胞,且该类免疫失衡以Tc2类为主,其机制可能是CD8+CD28+T过度表达,导致细胞抑制功能过强,IL-4分泌过多,间接导致Tor及LH过度分泌增加,导致内分泌代谢紊乱,最终导致闭经。以上结果可为原发性垂体促性腺功能低下闭经患者免疫调节治疗提供一定的依据,笔者将在后续的研究中进一步该T细胞平衡与其它激素代谢的相关性。
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关键词:低碳经济;3E系统;系统仿真;产业结构;能源结构;系统动力学;污染物排放;环境承载能力;可持续发展
中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1007-2101(2013)05-0084-06
全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战是“低碳经济”提出的大背景。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2)浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。中国作为一个能源生产和消费大国,如何保持能源、经济和环境协调可持续发展是摆在我国面前的一项重大战略课题。我国能源—经济—环境系统总体协调程度比较低,能源、环境、经济三者之间的矛盾比较突出。从能源结构上看,我国的一次能源储量、能源生产和能源消费间的结构性矛盾,随着中国工业化进程和城市化进程的推进越来越突出,国内石油和天然气的生产供需缺口越来越大,使我国日渐成为石油天然气的进口大国。从产业结构看,我国的产业结构呈现出以工业,尤其是以碳基为主的重工业化的突出特点。从生态环境看,以化石能源为主的传统能源结构导致能源生产和消费中排放大量的烟尘、废水以及固体废物等污染物引发环境质量的急剧恶化,由能源消费结构和方式造成的严重环境污染带来的经济损失占GDP的2%~3%。鉴于我国能源—经济—环境系统发展中存在的这些问题,迫切要求对经济增长方式、能源开发利用、环境保护等可持续发展问题进行科学研究,制定切实可行的经济发展规划、能源替代战略、环境保护措施,为能源—经济—环境系统提供理论支持。
一、文献综述
近年来,越来越多的学者意识到能源、经济以及环境之间的相互作用对于解决能源问题的重要影响,开始将三者结合起来综合考虑能源问题,从而形成了3E系统理论的研究框架,并取得大量的理论与实践成果。能源问题的研究涉及多个学科领域,不同专业的学者选择了不同的研究视角与方法,得到的结论也有所差别,然而,他们的研究大多使用数量经济学、系统工程以及运筹学的方法对能源、环境、经济三者之间的关系和内部规律进行定量分析。
日本长冈理工大学从3E的理论框架出发提出了3Es-Model,模型描述了能源、环境和宏观经济之间的数量关系,可以在给定节能、碳税、促进能效等减排方案的条件下,预测经济、能源、环境三者的发展趋势,为决策者制定相关政策提供参考。国外的一些学者和机构深入研究了能源问题与可持续发展的能源—经济—环境3E体系,例如,联合国开发计划署、世界能源理事会以及联合国可持续发展委员会等国际机构都曾经以可持续发展理论为指导,对世界面临的能源现状、发展趋势以及能源与经济、社会、环境的协调发展等问题进行了深入的分析和讨论。
随着我国经济的发展,相关政府部门也意识到了能源、经济、环境协调发展对我国实现可持续发展的重要意义。1984年,原国家计委和国务院能源办公室牵头,组织了我国相关领域近70名专家,花费五年的时间,完成了我国“广义能源效率战略工程”项目的研究,这是我国首次组织如此多的科研人员探讨能源、经济、环境三者间的协调发展问题。万红飞等人(2000)在John Byrme研究的基础上,分析了能源、环境、经济三者之间的关系,并选择二氧化碳和二氧化硫的排放量作为主要指标,构建了能源、经济、环境三者的关联模型。王俊峰(2000)的研究首先探讨了自然资源与经济、人口、环境之间的关系以及3E系统内各子系统之间的矛盾规律,并在此指导下提出了能源结构优化的原理和计算方法。迟春洁从3E系统的角度来研究能源安全问题。可见,国内外的众多学者对能源—经济—环境系统从多个角度进行了有益探索,取得了大量的理论成果,对缓解和解决我国的能源、经济、环境问题具有重要意义。
二、能源-经济-环境系统构建
(一)能源—经济—环境系统的界定
能源—经济—环境系统是指在社会、经济、文化、生态背景下,各种系统要素有机结合在一起所形成的能源—经济—环境复合系统,该系统包含若干个子系统,这些子系统分别拥有不同的属性。在能源—经济—环境系统内部,子系统是相互作用、互为影响的,系统内部也同时和系统外部的环境发生着交换关系,可以表示为:
MSIS?奂{S1S2……Sm,Ei,Ci,Fi,Rel,O,Rst,T,L}(m?叟2)(1)
公式(1)中Sm表示第m个子系统;Ei、Ci、Fi分别表示第i个子系统的要素、结构和功能;Rel是系统的关联集合,是能源—经济—环境系统(MSIS)的相关关系集,Rel包括了能源—经济—环境系统各个子系统之间的关联关系、各个子系统内部要素之间的关联关系,以及能源—经济—环境系统(MSIS)与国民经济可持续发展系统之间的关联关系;O是能源—经济—环境系统的系统目标集;Rst是系统的限制约束集;T、L分别为时间向量、空间向量;m是子系统的数目。
(二)能源-经济-环境系统的构成
根据系统的层次性,将能源—经济—环境系统分解为经济驱动子系统、能源支持子系统、环境承载子系统、社会发展子系统和政策调控子系统五个子系统。每一个子系统内部又包含着若干要素,各要素在系统运行中分别发挥着不同作用。能源—经济—环境系统并不是一个封闭的系统,在分析时不能离开国民经济这个大系统去分析,必须考虑整个系统各环节之间、系统与国民经济各部门之间的相互关系。能源系统与环境、技术水平和生态系统有密切关系,在当前资源、环境与发展之间矛盾日益突出的情况下,能源—经济—环境系统承载着经济增长、能源利用和环境保护的多重压力。研究系统时必须统筹考虑能源与社会经济、技术、环境等诸多因素,不仅研究各因素之间的相互联系、相互依存、相互制约,而且要将其形成的有机整体作为一个完整的、处于运动变化中的大系统。
三、能源—经济—环境系统因果关系分析
本文引入系统动力学(System Dynamics简称“SD”)来描述能源—经济—环境系统各子系统间的因果关系。因果关系是系统动力学方法建模的基础,是对能源—经济—环境系统要素与关系的一种真实写照。
(一)因果关系的总体描述
整个系统中,经济驱动子系统对整个系统的发展起推动作用,能源支持子系统起支持作用,环境承载子系统起缓冲作用,社会发展子系统起能动作用,政策调控子系统起引导、管理和监督的作用。整个系统协调、有序的运行,通过系统内各要素的相互作用和配置使系统实现最优。这就要求首先必须要建立可靠、安全、稳定的能源供应保障体系,能源发展必须和经济发展、资源开发利用、生态保护相适应,相协调。其中,资源开发利用主要包括资源的进一步勘探开发、资源利用技术的进步、利用效率的提高、发展和利用替代能源、利用进口资源等。能源增长必须维持在资源承载能力内,在能源发展的同时,自然资源基础得到维持和加强,对可再生资源利用的前提是不破坏其再生机制。能源发展对环境改变要在环境承载极限内同步进行能源建设与环境保护,恢复并维护好自然生态系统的良性循环。通过国家政策、法律、法规和市场机制等有效调控,弱化甚至消除系统内各子系统间的消极影响,充分利用和促进系统内各子系统间的积极关系,实现系统的良性循环。根据以上描述,能源—经济—环境系统各子系统关系如图1所示。
(二)因果关系涉及的宏观变量
能源—经济—环境系统模型的建立涉及的因素很多,对这些因素加以分析将成为构建能源-经济-环境系统模型的基础。在建立能源—经济—环境系统因果关系模型的过程中,可分别以各子系统的发展为主线来确定系统模型涉及的变量。能源—经济—环境系统模型涉及的主要变量有以下几个方面:
1. 经济驱动子系统涉及的变量。经济驱动子系统涉及的变量主要包括:GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值、工业增加值、资本形成总额、人均社会消费品零售额、货物与服务净出口、财政收入、国内旅游收入、外商直接投资、城乡居民人均可支配收入、最终消费支出、固定资本形成总额等。
2. 能源支持子系统涉及的变量。能源支持子系统涉及的变量主要包括:能源生产总量、能源消费总量、煤炭生产量、煤炭消费量、石油生产量、石油消费量、天然气生产量、天然气消费量、单位GDP能耗、单位工业增加值能耗、能源加工转换效率、储采比、能源消费弹性系数、能源生产弹性系数等。
3. 环境承载子系统涉及的变量。环境承载子系统涉及的变量主要包括:二氧化硫(SO2)排放量、二氧化碳(CO2)排放量、废水排放量、工业废水排放量、工业废水排放达标率、工业烟尘排放量、工业烟尘排放达标率、工业粉尘排放量、工业粉尘排放达标率、工业固体废物产生量、工业固体废物处置量等。
4.社会发展子系统涉及的变量。社会发展子系统技术模块涉及的变量主要包括:科学家和工程师数、研究与试验发展经费支出、技术市场成交额、人才密度指数、R&D经费支出占GDP比重、科技活动经费筹集总额等;人口模块主要包括:人口总量、出生率、死亡率、自然增长率、人口增加数、人口减少数、迁出人口、迁入人口、就业人员、第一产业就业人员、第二产业就业人员、第三产业就业人员等。
5. 政策调控子系统涉及的变量。政策调控子系统涉及的变量主要包括一些政策性参数:环保投资、科技投资、科技投资比例、环保投资比例、第一产业投资比例、第二产业投资比例、第三产业投资比例工业固体废物综合利用率、工业环境污染治理投资总额、工业污染治理投资等。
(三)因果反馈回路分析
系统的行为模式与特性主要取决于其内部的动态结构与反馈机制[7]。本文在系统综合分析的基础上,确定系统的结构层次,结合整个系统自身的结构特点,在确定了各子系统的层次结构之后,建立的能源—经济—环境系统因果反馈回路,如图2所示。
四、系统仿真与预测
(一)系统仿真
本文运用系统动力学方法对能源—经济—环境系统进行仿真和预测。系统动力学是处理信息反馈系统的动态行为的方法论。作为其研究对象的实际系统一般都是高阶次、非线性、多重反馈的复杂系统。它把研究对象划分为若干子系统,并且建立起各个子系统之间的因果关系网络,立足于整体以及整体之间的关系研究。系统动力学的研究方法是建立计算机仿真模型——流图和构造方程式,进行仿真试验,由此来验证模型的有效性,从而为战略与决策的制定提供依据。被称为“政策实验室”。本文即运用系统动力学将能源—经济—环境系统划分为五大子系统,分析系统结构与行为模式之间的关系,以采取相应的策略调整系统结构,起到干预和控制系统,改善系统行为模式的作用。
本文以河北省为例对能源—经济—环境系统SD模型的检验,选取了模型回路中重要指标,GDP、能源消费量、人口数量和污染物排放量等进行仿真值和实际值的比较,来检验模型与河北省能源—经济—环境系统实际运行的拟合程度。在仿真过程中,取DT=1年,初始时间为2000年,仿真的完成时间为2009年,共计10年。通过VENSIM PLE软件编写仿真程序,模拟河北省能源—经济—环境系统运行情况,得到2000—2009年河北省GDP、人口总量、能源消费量、工业固体废弃物排放量等指标的仿真值、实际值及误差值如图3所示。
(二)参数检验与灵敏性分析
根据前文选定的系统输出和响应指标,对所建立的能源—经济—环境仿真模型进行了检验,变量仿真值误差率基本控制在-10%~10%。检验结果显示模型与河北省能源—经济—环境系统运行实际的拟合程度较高,因数据选取时间区间仅为10年,个别变量短期内有较大幅度的波动,所以出现个别变量模拟结果误差超过10%的情况,这是一种正常现象,因为能源—经济—环境系统本身就存在许多不确定性因素,有时由于国家政策、自然灾害或其他外部环境的影响,导致有些变量的统计数据在某一时点上波动较大;在用线性回归的方法确定变量关系时,表现在模型中就会出现个别误差较大的情况。可以说,系统仿真结果能够达到理想状态,数据结果有效可信,说明本文所建立的能源—经济—环境系统仿真模型成立。
灵敏性分析是指当系统中某个影响因素发生较小变化时,某效果指标发生较大变化,这时我们说该效果指标对此因素敏感;反之,当系统中影响因素发生大变化时,其效果指标发生较小变化,这时我们称某效果指标对此因素不敏感。那么,当影响因素发生同样变化时,效果指标变化大的方案就是敏感性强的方案,效果指标变化小的方案为敏感性弱的方案。本文能源—经济—环境系统模型建立的最终目的就是通过调试寻找模型中较为灵敏的参数,从而帮助我们找到政策作用点,为制定最佳政策提供参数依据。为测试系统的灵敏度,通过改变模型中计划生育率、能源消费弹性系数、GDP增长率等常数参数-5%~5%的变化幅度显示:模型的行为曲线在振幅大小上有所改变,但模型的行为变化趋势并未出现大的变动,对GDP、能源消费量、人口总量、污染物排放量的灵敏度都在合理的范围之内。其中人口总量对于各指标的灵敏度较低,其他因素变化不会对人口数量产生较大影响。三次产业能源消费、单位工业增加值能耗、三次产业万元单位增加值对能源消费弹性系数灵敏度较高。能源消费相对于二氧化碳排放量、人口总量较灵敏,这是由于能源消费量和污染排放量会随着GDP的变化而发生较大调整,环境污染治理量则与每万元投资污染治理系数密切相关,敏感度值较高。而人口数量对于各项指标的灵敏度均极低,接近于0,人口模型相对具有更高的稳定性,因此灵敏度会偏小。
(三)系统分析与预测
通过参数检验与灵敏性检验后,可以运用该模型对河北省能源—经济—环境系统的未来运行情况进行预测,从而为政府经济决策提供有效的依据。根据河北省能源—经济—环境系统模型的仿真,预测在其他条件不变的情况下,河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口总量、能源消费量及工业固体废弃物将会不断提高,其结果如图4所示。
五、情景分析与政策模拟
系统动力学作为一种仿真结构模型,可以测试各种虚拟假设条件的变更对系统行为产生的影响,它既能预测出主要变量的发展趋势,还可以为科学决策提供参考。它能很好地展示在各种不同政策下,模型所代表的真实系统将产生何种行为模式。在能源—经济—环境系统中,经济的快速发展必然会导致对能源需求的增加,高耗能产业的扩张又会加剧环境的进一步恶化,而政府的政策调控在一定程度则会对经济、能源、环境起到一定的积极作用,从而使整个系统良性运行,系统内部不断优化和完善,子系统有序平衡发展,使整个能源—经济—环境系统协调发展。
(一)情景分析
能源—经济—环境系统是一个复杂的巨系统,很多因素会使整个系统的变化具有不确定性。在能源—经济—环境系统分析方面,传统的趋势外推的预测方法只能预测当影响因素按过去的轨迹变化时的需求,无法考察过去发生过或将来要发生的情况,预测结果往往具有片面性。而情景分析法与一般的趋势外推的预测方法的不同在于:它并不是要预测未来,而是设想哪些类型的未来是可能的,通过描述在不同的发展路线下各种“可能的未来”,可以考虑影响能源—经济—环境系统动态变化的各驱动因素的不确定性。本文设置四种情景:
1. 基准情景。此情景是用来作为仿真实验的对照。该情景是指对系统当前的发展模式不作干涉,系统中的所有模型、参数都不改变,在计算机上运行仿真实验并以此来设计调控参数。
2. 高速发展情景。经济发展速度在基础情景之上加速增长3%,2009年增速为15%,能源消费弹性系数增长至8%,原煤占比增加95%。在此情景下讨论能源消费量、经济发展速度对能源消费的变化影响。
3. 缓慢发展情景。经济发展速度在基础情景之上减速3%,2009年降至8%,能源消费弹性系数降低0.1,降至0.6,原煤占比降至80%。在此情景下讨论能源消费量,经济发展速度对能源消费的变化影响。
4. 可持续发展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻两番,能源生产及消费按照规划发展进程发展。在此情景下将经济增长速度、能源消费弹性系统等指标设定为:GDP增速9%,原煤占比80%,能源消费弹性系数0.65。
针对以上四种情景,利用系统动力学模型对河北省GDP、能源消费总量、工业废水排放量、工业SO2排放量等参数进行模拟研究,讨论经济发展速度对能源效率、能源消费量、国内生产总值等指标的变化影响。经过系统在计算机上进行反复的调试和运行后,得到在不同方案下的系统运行情况,如图5所示。
(二)政策模拟
在能源—经济—环境系统中,政策是由系统的结构与参数组成,而政策的变化通常情况下只改变信息影响与行动的程度。政策发生变更,这时系统中大多数状态变量的值只发生微小变化,这时如果对系统中的政策作用点施加影响其结果并没有什么改变。也就是说,如果一个系统对大多数参数的变化都不敏感,就意味着系统对政策变动不敏感。但是,通常情况下,在任何系统中,我们总能找到少数参数或政策作用点,这些参数的变化对系统的行为会产生很大的影响。一旦作用于这些作用点之一的政策发生变化,那么其作用将会在系统中进行放射性传播。
本文设定河北省国内生产总值增速在可持续发展情景下保持9%的增速,因为自2003年以来,河北省GDP年增长率始终保持在10%~12%,变化幅度不大。因为受到多种因素的影响和限制,河北省GDP增长不会发生太大变化。从长远来看,由于经济惯性在一定时期内长期存在,这个速率仍将会保持相当长的一段时间,这是符合经济系统实际运行情况的。在四种情景设定下,可以看出:污染物在环境中的积累量以指数形式增长而非线性增长,这说明每年环境污染治理量的增速小于排放量的增速。现实中,由于生产不断扩大、治理不完善、政策存在漏洞等原因,虽然政府对环境污染治理投入越来越多的资金,但治理结果却不尽如人意,污染排放量始终大于污染治理量。可以说,我们每年正在将越来越多的污染物投放到自然中。如果环境污染积累量不断增长,能源的开发不顾资源的承载力,这种发展是不科学、不协调的。
六、能源—经济—环境系统协调发展对策建议
随着河北省经济社会的快速发展,能源需求增长也在急剧加大,能源的瓶颈制约矛盾越来越突出,能源长期稳定地供给成为敏感问题和政府制定能源政策的基点。但能源特别是不可再生能源对人类来说是稀缺的、有限的,因此在一定程度上影响着人类的经济发展方式。长期以来,河北省粗放型的经济发展方式使得对能源利用不合理,造成大量二氧化碳、二氧化硫、工业烟尘、粉尘的排放,全省范围内的资源开发和污染物排放已经超过了环境的承载能力。因此,制定科学合理的能源—经济—环境协调发展战略,使有限的能源发挥最大的效应,为全面建设小康社会提供支持和保障。
1. 优化经济驱动子系统。应进一步调整产业结构,转变经济发展方式;改造传统产业,促进节能环保,同时加速整合高耗能产业,构建淘汰落后产能的长效机制。
2. 深化能源支持子系统。降低煤炭消费量,增加清洁能源消费,同时优化调整能源结构,积极开发利用生物质能和太阳能。
3. 改善环境承载子系统。应不断强化社会公众的环保意识,大力发展循环经济,全面加强资源节约和环境保护,同时拓宽融资渠道,加大环保资金的投入。
4. 改进社会发展子系统。提升科学技术水平,加快发展新兴产业;加大科技开发,进一步改善能源消费的品种构成。
5. 强化政策调控子系统。强化能源、环境的规划约束和管理机制,建立资源使用权的交易机制和排污权交易制度,提高环境治理投资效果。
总之,优化能源结构、产业结构是实现低碳背景下能源—经济—环境系统协调的重要保证,也是河北省能源—经济—环境系统实现协调可持续发展的必由之路。调整经济结构,转变经济发展方式,提高能源生产利用效率则是实现节能降耗的直接途径。因此,应进一步加强政策激励和制约两方面的调控作用,为实现能源—经济—环境系统协调发展创造良好的制度环境。
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一、以科学发展观为指导,立足现实,实事求是,认真梳理目前水电能源开发的争论
改革开放以来,我国的电力工业取得了辉煌的成就,无论是装机容量还是年发电量每年都在稳步地提高,有力地支持了国民经济和社会发展。截至2004年底,全国发电装机容量和全年发电量均居世界第一位,其中发电装机容量水电占24.6%,火电占73.7%。
我国西高东低的地势,蕴藏着得天独厚的水能资源,其人均占有量为世界人均占有量的55.1%。由于水力发电获得的电量是不耗减总资源量的,因此,世界各国无不优先开发水能资源。据统计,世界上有24个国家依靠水力发电提供国内90%的电力;有55个国家水力发电占全国电力的50%以上。但是,我国的水电能源开发水平远低于世界上水能资源相对丰富的国家。
随着我国水电建设力度的加大,水电能源开发在摆脱技术、资金和市场等因素的困扰后,又面临许多新的问题。如何看待水电能源开发对当地发展和生态环境所带来的有利或不利影响,社会各界主要存在两种争论。支持者认为,水力发电是目前人类唯一能够大规模商业化开发利用的可再生清洁能源,加快水电的发展有利于改善我国电力工业结构。同时,水力发电还有提高电能质量(调峰、调频功能)、防洪防凌、农业灌溉、工业补水和流域水资源优化配置等大量的综合效益。反方意见集中反映在当前水电能源开发的水库移民问题和生态环境保护问题上。他们认为,水利水电工程建设中存在的移民安置、泥沙淤积、对鱼类及生物多样性的影响、土地文物淹没、上下游水文和物理现象的改变等问题需要妥善解决。
面对水电能源开发利弊的争论,我国还要不要继续大力发展水电?我们应该有什么样的水电开发观?该如何发展水电?进退取舍间,我国水电建设究竟该何去何从?
能源紧缺是人类在社会发展过程中面临的严峻问题。水电的清洁可再生性和高速增长的能源需求决定了必须开发水电能源,因此我们必须要坚持水电能源科学发展的观点。对水电能源的开发,我们应以科学发展观为指导,更新水电开发观念,创新水电开发模式,认真对待和妥善处理水电开发中的问题,坚持以人为本的开发,促进经济、社会全面、协调、可持续发展;坚持人与自然和谐的开发,电站建设与生态环境建设并重。对水电资源实行流域综合开发,既要大开发、快开发,又要避免滥开发、大破坏,既要快速推进眼前的经济增长,又要顾及后代生存环境的可持续,使水电能源开发成为利用水能资源、保护生态环境、发挥综合效益、造福人民、促进区域经济和谐发展的系统工程。
二、以科学发展观为指导,着眼长远、深入分析,高度认识优先发展水电的战略意义
能源资源是经济社会发展的命脉,能源需求远大于供给将是未来我国能源市场的基本格局,解决好能源资源需求与能源资源紧缺之间的矛盾是构建和谐社会的基本条件。优先发展水电能源是对能源资源最大的节约,是保证能源工业持续发展,满足构建和谐社会能源需求的必然选择。
我国能源消费结构的不合理性在世界各国中非常突出,煤炭在能源总消费中所占的比例远远高于世界平均水平,高度依赖煤炭的能源结构导致了严重的空气污染问题。尤其是煤电小机组,煤耗高、效率低、污染重,开发水电能源,可以加快电源结构调整,关掉煤电小机组,减少大气污染,降低和节约能耗。同时,大量化石能源材料的开采,导致地表塌陷、开裂,地下水资源和生态环境遭到破坏。尽管水电开发也会带来环境影响,但水电是清洁能源,不污染大气环境,比煤电对环境的综合影响要小得多。从保护生态环境方面考虑,也应优先发展水电能源。
由于自然条件限制,我国西部水电资源丰富地区,面临着发展经济、摆脱贫困、保护生态环境、创造可持续发展的多重任务。应积极将这种资源优势转换为经济优势和发展优势,优先发展水电,带动区域社会经济的持续发展,缩小东西部区域经济发展差距,增加当地农民收入。
开发水电并不纯粹是一个能源问题,往往是与防洪减灾和实施水资源优化配置相联系的。治理江河洪水泛滥,保证人民生命财产安全,是水电开发的重要目标。建造高坝大库,用其巨大的调节库容实现流域水量的月、年甚至多年调节,重新分配天然来水,蓄丰补枯,可提高下游防御对象的防洪标准,同时也可提高水资源的利用效率,改善下游入海口的生态环境,减少断流的次数,进而保证流域综合效益的提高。
水电能源科学发展的主要战略思路可以概括为一句话,即“突出一个重点,解决两大问题,搞好三个结合,注意四点关系”。一是要突出水电能源科学发展这个重点。二是解决水电建设的环境保护和移民安置工作两项关乎全局、影响长远的基础性问题。三是在水电能源发展工作中贯彻落实科学发展观,把完善总体规划与推动具体工作结合起来;把认真履行水电开发单位职能与充分发挥相关部门作用结合起来;把立足现行管理体制开展工作与积极促进体制机制的改革完善结合起来。四要注意水电能源科学发展与可持续发展的关系、水电能源科学发展与社会全面发展的关系、水电能源科学发展与生态环境保护的关系以及水电能源科学发展与公共安全的关系。
关系一:水电能源科学发展与可持续发展的关系。我国过度依赖煤炭的能源消费结构已造成了严重的环境问题,是不可持续的能源消费方式。水电能源是可再生能源中最具开发规模的能源之一,是改善一次能源结构和保护生态环境现实有效的途径;是解决我国电力缺口、促进水资源综合利用、调整产业结构、促进地区经济可持续发展、缩小东西部经济发展差距的有效途径。因此,改变能源生产与消费方式,提高水电等可再生能源在能源结构中所占的比重,实现能源、电力结构多样化,是我国可持续发展战略的重要组成部分。
关系二:水电能源科学发展与社会全面发展的关系。水电能源发展带来的经济效益是推动库区经济起步、带动相关产业发展、为当地社会提供资金支持、改变当地落后的经济和社会状况、实现经济社会长足发展的最佳选择;而库区社会全面进步是水电经济持续快速发展的有力保障。因此,水电能源发展同库区社会全面发展是相辅相成、互相作用的关系,应统筹水电能源发展与库区社会全面发展,协调多方利益冲突,以实现流域综合开发。
关键词:能源经济环境可持续发展
一、中国能源特点及利用现状
(一)中国能源特点
1.人均能源拥有量低,储备量低
我国能源探明及可开采总量比较丰富,但由于人口众多,人均能源资源量远低于世界平均水平(表1)。
表1 中、美与世界能源储备比较(1994年)
引自:霍雅勤. 中国能源现状及可持续利用对策.
2.一次能源资源构成不均衡
我国能源以煤炭为主,其次是石油、天然气、水电和核能(表2)。从表2可以得出煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比例约为76%,居世界首位,但是煤炭资源在满足我国能源需求的同时,也对我国生态环境造成严重的破坏 [ ]。
表2 中国一次能源资源结构
3.能源资源分布不均衡
我国能源资源分布不均衡(表3)。煤炭资源的64%集中在华北地区,水电资源约70%集中在西南地区,而能源消费则集中在东部经济较发达地区。因此,“北煤南运”、“西煤东运”、“西电东输”的产销格局将长期存在,造成过大的输送建设及能源输送损失 [ ]。
表3我国能源资源的地区分布及构成
引自:付融冰,张慧明. 中国能源的现状.
(二)利用现状
1.能源生产和消费结构以煤为主
中国能源供应主要依赖于煤炭,目前煤炭消费占全部能源消费总量的76%。同时,煤炭质量普遍低下,我国商品煤的平均硫分约为1.01%,平均灰分为23.85%[ ]。大量消费煤炭,特别是大量以终端直接燃烧方式消费煤炭,是造成大气环境污染的主要原因[ ]。
2.能源利用效率低
目前,我国经济的快速增长在很大程度上是靠消费大量物质资源实现的,我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平。初步统计,我国能源利用总效率约为 32%,比发达国家低 10 %以上,资源产出效率大大低于国际先进水平,每吨标准煤的产出效率相当于美国的 28.6%,欧盟的 11.6%,日本的 10% 。
3.能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性
目前我国的能源价格并未完全反映其经济成本和能源资源的稀缺性。目前,尽管我国的人均能源较为贫乏,但能源价格却接近于人均能源丰富的国家。这种局面与我国能源生产成本较低有一定关系。我国的能源价格由过去的完全计划调控过渡到现今市场调节与政府干预的双轨制。政府对能源价格的控制程度通常与该能源种类的相对紧缺性有关。
二、中国能源、经济与环境问题
(一)能源、经济与环境的关系
可持续发展是人口、资源、环境、经济、社会之间的协调发展。其核心是发展,目标是社会发展,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[ ](表4)。
表4 经济增长、能源消费、污染物排放
引自:李长明.经济增长、能源与生态环境.
数据来源:国家经济贸易委员会等编《中国能源年评1996》、国家统计局编《中国统计年鉴》各年版
1.能源与经济
能源是经济文明必需的生产要素和投人因子,经济发展是以能源为基础的。从经济学的角度分析,能源与经济增长的关系,表现在两个方面:一方面是经济增长对能源有依赖性,即经济增长离不开能源;另一方面,能源的发展要以经济增长为前提,因为经济增长可以促进能源的大规模开发与合理利用。但能源作为经济动力因素的同时也是一种障碍[ ]。能源的逐渐枯竭及能源带来的生态、环境问题,都将严重阻碍经济的发展。
2. 能源与环境
能源在开发利用过程中对自然界产生一定的破坏作用,同时其废弃物对环境也造成一定的污染。污染物以气休、液体、固体形态存在,气体污染物是大气污染的根源,液体和固体污染物则是江河土地污染的元凶。能源环境污染所造成的影响有两种:一是地区性的影响。如大气污染(包括烟尘,SO2,NO,CO等有害物质)、水污染和固体废物污染对地区造成的影响,其中大气污染的影响最为严重;二是全球性的影响。如温室效应、臭氧层破坏和酸沉降,都和能源大气污染有关[ ]。
3.环境与经济
环境是经济发展的基础。根据环境的定义,大气、水、海洋、土地、矿藏等,既是环境要素,也是资源,是生产力的重要因素。同时,环境又是人们生活、工作的场所,环境质量的好坏对生产力最活跃的因素―劳动者的身心健康有直接的影响,所以说保护或破坏环境,就是保护或破坏生产力,改善环境就是发展生产力[ ]。环境作为经济、社会发展的物质条件,作为经济发展的基础,它既可以直接地促进经济的发展,也可以成为经济的发展的阻力。环境污染和生态破坏已成为危害人们健康、制约经济和社会发展的重要因素。
(二)中国当前能源利用对环境污染及经济发展的影响
1.能源利用对环境污染的影响
伴随能源消耗产生的最为主要的问题就是环境污染,这些污染主要集中在大气污染、水体污染、占用土地、热污染等。我国是仅次于美国的第二大能源消费国,而且以产生严重的SO2污染的煤炭为主,是第一大煤炭消费国[ ](表5,表6)。
表5 中国SO2排放量及其预测
引自:Kazuyya Fujime.中国的经济发展、环境保护和能源安全.
数据来源:IEEJ.能源数据和模型中心
表6中国CO2排放量及对世界CO2排放量的贡献及趋势
引自:Kazuyya Fujime.中国的经济发展、环境保护和能源安全.
数据来源:美国和加拿大的数据见IEA的《世界能源展望》,中国和印度的占比数据见IEEJ的《2020亚洲能源展望》,中国人口和中国CO2排放量见IEA的《经合组织和非经合组织国家能源平衡:1988-1999》,2010和2020年的数据为IEEJ的预测.
2.能源对经济发展的影响
第一,能源“短缺”对经济发展的影响
能源消耗与经济发展密切相关。在我国,生产力发展比较落后,能源生产粗放,单位GDP增长的能耗远远大于发达国家。经济的不断发展,要求有源源不断的能源供给。结合我国能源国情,我国能源开采量及布局严重制约着经济的发展。一方面,能源开采量的增加速率远远不能满足发展对能源的需求,因此,近几年,曾几次出现严重的能源供给不足现象,影响了经济的发展和人民的正常生产生活;另一方面,从能源布局来看,发达地区能源严重匮乏,其经济发展所需能源大部分来自西北、西南和华北地区,在能源的输送过程中,增加了能源消耗和成本,也制约了经济的发展。
第二,能源消耗造成的环境污染间接导致经济损失
根据不同研究机构的研究成果,不同时期中国大气污染造成的经济损失比较严重(表7)。这些估算是不完全的,就目前的研究成果很难给出一个准确的结果。但是,根据这些估算就可以发现,中国的大气污染损失已经占到GDP的3%~7%[ ]。
表7中国大气污染造成的经济损失
引自:周凤起.发展环境友好能源,保护环境和公众健康.
小结
能源是人类社会和经济发展的物质基础,然而,自然资源并非取之不尽、用之不竭。不断开发新能源,开发可再生能源,提高能源利用效率,将对缓解能源短缺起到重要作用;同时,能源、环境与经济有着复杂的关系:能源消耗与环境污染并存、能源短缺制约经济发展、环境污染造成重大经济损失,这种现象在我国尤为突出。因此,处理好能源利用、环境保护和经济发展的关系是实现可持续发展的重要战略,关系到人类的生存和发展。
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