煤炭开采对农户生活用能的影响研究

吴文恒，姜银苹

(1.西北大学 城市与环境学院，陕西 西安710127；2.南开大学 环境科学与工程学院，天津300071)

一、引言

众多因素影响农户生活用能。1990年代中国农村生活能源消费的调查研究表明［1］，燃料消费取决于家庭收入、资源可用性、农户规模及煤炭价格。开发利用可再生能源、改进能源利用技术、转变能源消费模式对于解决农户生活能源短缺、提高居民生活水平具有积极作用，在亚洲、非洲的农村均有较好效果的实例［2-5］。调整能源管理政策亦是广大发展中国家促进农村地区农户生活用能水平的重要途径［6-7］。对不同气候地区(上海、福建、山东)村镇居民的收入、室内环境调节方式、太阳能热水器的使用、热水用能、炊事用能的调查分析表明［8］，能源消费模式受经济水平、气候条件、资源因素、建筑条件和生活习惯等多方面影响，传统生活习惯的影响逐渐退化，经济收入高低成为决定能源消费模式的主要因素。收入的低下造成了农户的能源贫困［9］。江汉平原的实证研究也表明［10］，高收入农户对舒适性、卫生性较强的电力能源消费较多，人均年消费能源数量较多;中、低收入农户则消耗了较多的薪柴、秸秆等非商品能源，关注能源的经济性。补贴政策、农户收入水平、家庭农业生产结构等对沼气的使用产生显著影响［11］。对于特定区域而言，由于资源环境和主导影响因素差异，常呈现不同的农户生活用能特色，山区林缘区的硬柴利用［12］、高寒牧区的畜粪利用［13］、典型农区的作物秸秆利用、西北地区国债支持的沼气和太阳能利用［14-15］等。

煤炭开采影响区内农户生活用能。采煤一方面推动区域社会经济发展，同时带来地区的空气污染、水体污染、地表破坏、地下水位下降、地面沉降、土地退化等生态环境问题，影响区内的农业和农村发展，农户的生活及其用能结构。我国采煤区众多，这些地区的农户生活能源利用模式以及资源开采对当地农户生活用能如何影响?为探究这一问题，经过部分地区的实地调研与区域对比，将研究区确定在地处煤炭资源富集的山西、陕西、内蒙古能源“金三角”地带的渭北“黑腰带”地区。研究能源富集地区资源开采与农户生活用能关系，对于准确地认识区域农村生活能源利用以及制定合理的区域用能政策有重要价值。研究结果可为政府的农村能源政策制定者及相关人员、农村能源领域的科研与技术人员、煤矿管理者以及新农村建设的推动者等提供参考和帮助。

二、研究区域与数据获取

(一)研究区域

渭北“黑腰带”地区指陕西省东起渭南韩城市，西至铜川耀州区，东西长约220千米、南北宽约37－50千米，面积近10000平方千米的集中含煤地带，具体包括铜川市和渭南市的澄城县、合阳县、蒲城县、白水县、韩城市［16］。选择“黑腰带”中部的白水县作为研究区域，它位于我国苹果种植带，地处渭河北部黄土台塬区，属关中平原传统农耕地区向陕北黄土高原过渡地带，生态环境较脆弱，农业生产环境欠佳，经济整体相对落后，但苹果种植条件优越，为当地农户收入的主要来源。该县的发展条件一般，其采煤区的农村生活用能问题是整个“黑腰带”地区的缩影，也是能源“金三角”部分地区、甚至全国其他农耕地带采煤区农村生活用能问题的反映，具有一定的代表性和探索研究价值。

2010年白水县总人口29.48万，其中农业人口19.33万，占65.57%，国内生产总值37.85亿元，人均国内生产总值12839元，农民人均纯收入4070元。煤炭资源主要分布在境内南部距县城较近的西固镇和杜康镇，中北部为黄土沟壑区，交通不便，农业种植相对较好。根据当地老乡推荐以及交通可达性，随机选取了采煤地区的西固镇潘家村和器休村，以及中北部非采煤地区的尧禾镇太香村、收水乡唐寨村、雷牙乡富卓村(图1)，对比探究煤炭开采对农户生活用能的影响。

(二)数据获取

2012年4月与8月，采取随机入户的方式，通过问卷调查获取数据。在正式调查之前对村民进行预调查，根据调查沟通与反馈意见修改了问卷内容和提问方式。调查问卷内容包括家庭成员、家庭收入、作物种植、农业收入、家庭用能种类与数量、未来发展期望等。利用电子弹簧秤等工具对农户一日或数日所用薪柴、作物秸秆、煤炭等能源称重、测算，利用电价和电费折算生活用电总量。参考相关标准［12，15，17］，将农户年消费的各种生活能源转换为标准煤表示。调查村庄基本情况见表1。

图1 调查地点图

调查表明，唐寨村村民外出打工少，大部分时间和精力用于农业生产，以种植苹果和其他农作物为主要收入来源，生活殷实。太香村村民也以种植苹果和农作物为主要收入来源，村民就近或赴外兼业打工，生活水平整体尚好。富卓村靠近县城，受政策引导有80余户农家乐，以“苹果人家”著称，农户副业收入较高，对农业管理较为松懈。器休村和潘家村由于附近大小10多个煤矿的开采，农地破坏，果树和其他农作物大幅减产，农业收入低，农户多依靠打工维持家庭。

表1 调研村庄基本情况

表2 农户生活用能结构(%)

三、结果与分析

(一)生活用能结构

从表2可以看出，器休村与潘家村煤炭占用能总量比例高，均达50%以上，分别比第二位的薪柴比例高出40.92%与27.09%，具有明显的煤炭用能指向性，薪柴与其他类型用能则相对成了辅助和补充。调查表明，20世纪80年代投产的器休村村旁的老梁一(煤)矿，从1990年开始以成本价(当前约360元/吨)给村民供煤0.5吨/人·年①当前每户最多供煤2吨。，以补偿农地占用、环境污染和农户收入减少;潘家村则由于近些年薪柴、作物秸秆缺乏，虽然村庄周边煤矿未向村民直接售煤，当前也没有煤炭补助，但身处煤区，仍被动或主动形成了较多用煤的生活习惯;加之当地冬季不使用作物秸秆等烧炕，用煤炭烧火炉取暖，因此两地农户用煤比例高。该区农户生活整体较贫困，非商品能源薪柴仍是用能的重要部分，同时相对近年来价格不断上涨的液化气与煤炭，电价一直较为稳定，电饼铛、多功能电饭锅、电磁炉等用能器具也适合村民就近打工的快节奏生活需要，所以用电比例相对较高。农户因经济原因很少利用液化气和太阳能，沼气也因农业差、养殖少、缺沼源、打工忙、难管理而用少或不用，比例均较低。

太香村与唐寨村苹果、庄稼种植面积大、管理好，且冬季使用作物秸秆烧炕，农户薪柴、作物秸秆非商品用能所占比例高;块煤是冬季火炉取暖并在炉子上做饭、烧水的燃料，沫煤则为夏季农户的生活用能、窑洞去潮的燃料补充，因此煤炭所占比例亦较为突出，这也是当地农户生活水平的一个侧面反映;两村农户除照明用电外，洗衣机、冰箱、电磁炉、电饭锅等用能器具相对较多，导致电能占一定比重;因洗澡和初春、秋季、初冬洗衣与洗菜需要，该地太阳能热水器利用流行，太阳能所占比例在调研村庄最高。富卓村发展副业，客观上需要方便快捷的生活能源类型，煤炭、电能、液化气等商品能源比例较高。

(二)户均生活用能

如表3，器休村、潘家村地处煤矿区，户均用煤数量多，作物秸秆与薪柴用量比非采煤区低，但薪柴仍是仅次于煤炭的生活用能。液化气价格不断上涨，太阳能热水器及相关设施一次性投资成本大②购置一个太阳能热水器3000元左右，加上修建洗澡间等设施成本，共计5000元左右。，两者用量少;非商品能源不足等致使电能使用量较太香村与唐寨村多。虽有国家补助修建沼气池，但沼气利用较非采煤区少①据调查反映，因果树枝等薪柴多，太香村村民不愿使用沼气。。

太香村与唐寨村苹果与农作物生产为主，生活节奏慢，非商品能源的作物秸秆、薪柴消费量大。农户经济水平较好，煤炭、电能、液化气、太阳能等商品能源与非商品能源互补利用态势明显。富卓村因发展“农家乐”，煤炭、电能、液化气等商品能源利用为主，薪柴等非商品能源利用为辅。

表3 户均生活能源消耗(单位:千克标准煤)

总体看，煤炭开采影响农业生产，农户非商品用能有限;影响经济收入，商品用能受限，因此采煤区户均用能总量少。相反，非采煤区农业生产有序，非商品能源利用有保障，而生物质能源燃烧利用效率低，农户需较多的数量才能满足生活所需;苹果等作物的种植，增加了农户经济收入，商品能源利用有基础，使用量较高，因此户均用能总量大;富卓村商品用能较多，用能总量偏少。

(三)人均生活用能

表4 人均生活能源消耗(单位:千克标准煤)

如表4，潘家村人均用能总量低，其余四个村庄人均生活用能总量相近，主要表现为不同类型人均用能的差异。对于采煤区，器休村因煤矿低价供煤，人均消费煤炭数量最多;作物秸秆仅作为引火，用量最少;潘家村人均用煤量相对稍低，但作物秸秆等非商品能源缺乏，不得已利用了绝对量较大的煤炭。有一定量的苹果枝，人均薪柴消费量较大，但比太香村与唐寨村用量少。人均用电较多，液化气、太阳能、沼气人均用量少。

对于非采煤区，作物秸秆、薪柴供给充足，且农户经济水平高，人均薪柴、煤炭、秸秆、电能、液化气等相对均衡，非商品能源与商品能源互补利用。富卓村做饭、取暖、降温避暑使用煤炭、液化气、电等方便快捷能源多，人均商品用能量大，人均非商品用能量比太香村与唐寨村偏少。

四、讨论

(一)煤炭开采对农户生活用能的影响

(1)煤炭开采影响农户收入。煤炭开采占用大量耕地，人均耕地少(见表1);地下采空致使地表开裂，破坏耕地，影响农户的苹果种植与农业生产，导致户均农业收入低(见表5)，器休村与潘家村的分别占总收入16.73%、14.2%，而唐寨村高达84.4%，且潘家村农业收入仅为太香村的1/5，唐寨村的1/13。农户的工资性收入有限，因此在五个调研村庄，采煤区的潘家村与器休村户均总收入最低，生活相对贫困。据潘家村村民反映，20世纪80～90年代，种植苹果经济效益好，农户生活殷实，村中砖瓦房多为那一时期建造，当时村内无人愿意下矿采煤，而今苹果收入差，只好四处打工维持生存。与之对照的是非采煤区种植苹果，农户农业收入好，总收入高。

表5 户均年收入及构成(元、%)

(2)煤炭开采影响农户生活用能的费用支出。煤炭开采致使农户的薪柴、作物秸秆等非商品能源不足，以及打工生活节奏快、电价相对便宜稳定等原因，造成潘家村的煤炭、电能以及器休村的电能费用支出大(见表6)。器休村因煤矿低价供煤，用煤费用支出低。煤炭开采影响农户生活，用能的费用支出紧张，突出表现在器休村与潘家村的液化气费用支出远低于非采煤区。采煤区农户一方面经济困难，另一方面因非商品能源的短缺而支出了较多的用能费用，潘家村高达8.49%，器休村亦为5.23%，这势必影响农户其他方面费用的支出，影响农户生活质量。

表6 户均商品能源消费年支出(元)

(3)煤炭开采影响农户生活用能的结构与水平。煤炭开采致使器休村与潘家村打破了原本如同太香村、唐寨村大面积经营苹果园与农作物，依靠薪柴、作物秸秆为主，煤炭、电能、液化气等为辅的生活能源利用结构，逐渐形成了煤炭为主、其他燃料为辅的生活用能结构。但这种“煤炭替代薪柴”的结构转换并非建立在稳固正常的经济发展基础上的用能水平提升，而是煤矿补助和缺少生活能源的结果，是农户生活相对困难的用能水平的被动提高，是不可持续的用能水平提升。另外，潘家村户均、人均生活用能的数量最少(见表3、表4)，也反映了采煤区生活能源利用水平的低下，农户生活用能的贫困。

(4)煤炭开采影响农户生活用能的行为与模式。一般情况下，能源消费行为很大程度上受经济水平、能源价格、便利性、能源类型、生活习惯、支付意愿、生产活动、资源环境条件等因素的影响。煤炭开采影响农业收入与家庭总收入，农户尽量寻求价格低廉、经济实惠的能源类型，器休村的低价供煤恰好满足了农户的需求与期望，也缓解了其耕地被占用破坏的不满;潘家村则在薪柴等非商品能源不足的情况下，比较其他类型用能的经济性与便利性，进而采用煤炭、电能作为生活燃料的主要来源。事实上，无论器休村煤矿补偿形成的农户被动接受用煤，还是潘家村生活能源短缺形成的主动采用煤炭，都呈现出了采煤区资源环境条件决定的煤炭为主、其他燃料为辅的农村生活用能模式。非采煤区得益于苹果等经济作物的种植，农户生活较为殷实，节奏稍慢，薪柴主导，煤炭、作物秸秆、电能互补的生活用能特征明显。就近县城的村庄发展受副业(农家乐)与快节奏生活的影响，农户则主动利用煤炭、电能、液化气等商品能源，与薪柴互补消费。

(5)煤炭开采影响农户生活用能机理。正常情况下，农户种植苹果与农作物，拥有充裕的薪柴等非商品能源，主动利用煤炭、液化气、电能等商品能源，形成多种类型燃料互补利用的生活用能格局。煤炭开采则导致地下采空，地表开裂，农田无法浇水、施肥，果树与庄稼长势不好而不打农药、苹果不套袋、粗放管理，进而导致农户薪柴、作物秸秆等非商品能源短缺;另一方面，煤炭开采致使农业收入减少，村民外出打工收入有限，农户收入减少，商品能源购买能力差。因此，煤炭开采影响了农户生活用能的水平与机理。具体见图2。

图2 采煤对农户生活用能的影响机理

(二)煤炭开采对农户生活用能影响的相关分析

收入影响农户的生活用能。将煤炭开采区农户的秸秆、薪柴、煤炭、液化气、沼气、电能、太阳能的利用量与家庭农业收入、总收入分别进行皮尔逊(Pearson)双变量相关分析，结果整理如表7所示。

表7 采煤区农户生活用能的相关分析结果

从表7看出，家庭总收入和农户的煤炭、电能 使用量在0.01水平上显著正相关，其它能源的使用量与农业收入、总收入没有显著的相关关系。表明农户收入影响煤炭和电能的使用，对其它能源的使用影响弱，反映了农户用能依赖煤炭和电能。煤炭开采致使农作物大幅度减产，作物秸秆和薪柴的数量少，无论农户的收入高低，都很少影响其利用作物秸秆和薪柴的数量。非商品能源的数量不能满足生活所需，获取和使用成本相对低廉的煤炭成为农户普遍采用的燃料，因此与煤炭利用高度正相关。与电能利用相关是农户生活照明必需用电，另一方面是近些年电价变动小，新型、省时、方便的生活用能电器迎合了村民的需求，所以农户对电能依赖性强。收入高，一般用电量大;反之亦然。液化气价格不断上涨，利用太阳能也需要一次性投入较高费用，加之电能的替代，所以无论农户收入高低，这两种能源的使用量都很低，受收入影响小。当地沼气利用率低，与收入相关性差。

对非煤炭开采区农户能源使用量与其农业收入、总收入的皮尔逊双变量相关分析结果如表8所示。可以看出，农业收入和作物秸秆、薪柴使用量在0.01水平上显著正相关，家庭总收入与煤炭、电能、太阳能使用量在0.01水平上显著正相关，与液化气在0.05水平上显著正相关。表明农业收入显著影响非商品能源作物秸秆和薪柴，家庭总收入显著影响商品性能源煤炭、电能、液化气与太阳能，反映了农户用能的多样性。与采煤区形成鲜明对比，进一步说明煤炭开采已极大影响了农户的生活用能的结构与水平，造成了一定程度的生活能源贫困。

表8 非采煤区农户生活用能的相关分析结果

对比表7与表8，煤炭开采区的农户总收入和煤炭使用量之间的相关系数为0.375，非煤炭开采区为0.319，表明煤炭开采区的农户用煤量与农户总收入的关联程度大，更容易受到收入的影响。煤炭是采煤区农户的主要生活能源，使用数量大，收入变化对其利用的影响较大;非采煤区农户利用煤炭的数量相对较少，利用作物秸秆和薪柴等生物质能源多，收入的变化对煤炭使用的影响弱。

煤炭开采区的农户总收入和电能使用量之间的相关系数为0.290，非煤炭开采区为0.236，也表明采煤区的农户较依赖电能，用电量与农户总收入的关联程度大，更容易受到收入的影响。非煤炭开采区农户生活能源可选择类型多，用能多元化，使用电能的数量低于煤炭开采区，所以相关联程度小，也反映了煤炭开采对农户生活用能的影响。

(三)煤炭开采对农户生活用能影响的情景分析

采煤对当地农户生活及其用能带来较大的影响①政府人员认为，正常情况下煤炭开采促进当地经济发展，给村民打工提供机会，但环境污染、地面开裂、采煤沉陷等对老百姓影响也较大，而且这种影响是个全球性问题。另一方面，因租房、经营商店或饭店等直接或间接受益的少数村民与农户对采煤持称赞态度，大多数被调查者或受访者认为采煤影响了村庄发展、农业生产和村民生活，受益的远抵不上损失的部分。，村庄、农户、农民在未来该如何响应当前的区域开发态势，找寻更好的发展之路和正常的生活用能阶梯提高之路，应是这些地区建设新农村，建设两型社会、和谐社会的一大考验。结合农户调查与当地政府人员访谈，总结发展情景如下。

(1)维持现状。“资源诅咒”假说突出体现在中宏观区域的资源丰富，经济发展黯淡的现象［18］。煤炭开采区一定程度上也存在资源富集，农户或农村经济窘困的村镇发展“资源诅咒”现象，表现在一方面地区资源不断开发，另一方面村庄和农户经济发展相对日益困难的境况②村民反映20世纪80－90年代当地经济发展好于北部非采煤区，现今恰相反。。维持现状发展，煤炭继续开采，农户生活仍旧困难，依靠外出打工维持生计，用能依然紧张，村民反映强烈①村民的反映包括，担心塌陷被埋，单户或集体上访，要求量测采煤是否超层越界，要求安稳过日子、搬走、赔偿损失等。，与采矿矛盾突出，影响人地和谐发展和可持续发展。

(2)补偿煤炭。村民与煤矿公司达成一致协议②煤炭开采已既成事实后，有时候老百姓更关心赔偿问题(钱和煤)，所以很多时候农户直接和煤矿方面商谈解决矛盾。，煤矿公司按一定标准补偿煤炭，农户生活用能越发依赖煤炭，形成依附型的用能模式。不过据调查反映，这是村民当前急需要的补偿方式，以解决生活用能不足并减少用能开支，也是缓解村民与采矿矛盾的一个措施。但这种发展对农户用能极不可持续，大小私营、合营的煤矿一旦关停，或煤炭枯竭，农户将陷入用能的贫困和短缺状态，影响生存发展。

(3)提供工作。据调查，村庄附近煤矿的工种普遍较少，主要为下矿工人，而为了防止矿工事故处理的麻烦等原因，煤矿公司很少雇用本地的下矿工人。若煤矿公司放开雇用本地劳动力，提供本地人口的工作机会，农户经济发展得到改善，可以使用更充裕的商品能源，而作物秸秆、薪柴等非商品能源利用更为有限。大部分农户认为，这是当前可以考虑接受的一个选择。另一个问题是，耕地继续破坏，煤矿关停、煤炭枯竭后农户的生活能源则很难保障。

(4)关停煤矿。大范围关停村庄附近的大小采煤厂矿，县域经济受到影响，煤矿公司对村民的各种补偿自动停止，农户逐步恢复生产，精细管理农田，薪柴、作物秸秆利用有保障;增加农业收入，较自如地利用电能、液化气、太阳能等商品能源。但破坏已然形成，很难回到原初状态或者如非采煤地区的正常发展状态。这种情景很难实现，村民对此不置可否，也是发展县域经济所难以接受的③当然政府人员认为，不能因为采煤而影响群众生活。对村民反映强烈的，需要专家与有资质的技术部门测量，给出鉴定结果，如果确实存在问题，召集各个部门协商解决，找寻补救措施。若越界采煤，则关停煤矿，将超采的部分回填，不能再采，并给予村民补偿。不过，有些地面开裂、房屋裂缝是因过去采煤而现在显现出来的问题，处理难度大。。

(5)迁村并点。依靠政府力量，借助新农村建设、城乡统筹发展规划、煤矿公司支持、城乡建设用地增减挂钩、废弃工矿用地整治等方式筹集资金，另辟村址(乡镇、县城周围等)以建设新社区，引导农户有序转移，让村民重建正常的生产生活以及生活用能道路，农民对此普遍持欢迎的态度，少数老年人则表示不可接受。但各地采煤造成的影响情况不一，资金筹措与新址选择难度大，需要政府相关部门、煤矿公司、村民共同努力形成一个有效的迁村评估结果④搬迁被政府认为效果最好，但难度最大。。

(6)进城进镇。煤炭开采造成农户生产生活及其环境恶化，迫使村民，尤其年轻人口进城进镇打工，增加家庭收入，减轻家庭用能负担，这在调查的潘家村与器休村已较为普遍，也被认为是当下发展的最大期望出路。同时，政府可以通过职业培训、提供就业机会等方式，宣传引导，拉动这些地区的人口向城镇有序转移，扶持改善其生活条件与用能水平。各种情景的农户生活用能水平与经济收入关系如图3所示。

图3 煤炭开采对农户生活用能的影响情景

五、结论

煤炭开采破坏耕地，非商品能源利用量大减，农户生活用能更多地依靠煤炭、电能等商品能源，与非采煤区薪柴等非商品能源居多、多种能源互补利用的农户用能格局形成对照，户均、人均生活用能的数量也较非采煤区少;煤炭开采影响农户收入，影响了农户生活用能的费用支出、结构与水平、行为与模式以及用能的正常机理，造成生活用能的贫困，影响其生活质量。农户收入与生活用能的相关分析表明，煤炭开采区农户生活用能受农业生产影响小，煤炭与电能的利用受家庭总收入影响大，非采煤区的农户农业收入(农业生产)与非商品能源作物秸秆、薪柴显著正相关，家庭总收入与商品能源煤炭、电能、液化气、太阳能显著正相关，这也进一步反映了采煤对煤炭开采地区农户生活用能造成了较大的影响。煤矿公司应积极采取措施，完善对村民的用能补偿机制，提供本地人口工作机会;政府通过新农村建设、城乡统筹发展规划、生态环境保护规划、煤矿公司支持、废弃工矿用地整治、城乡建设用地增减挂钩等方式改善采煤地区农户生产生活条件与用能水平，重视构建和谐的区域经济与社会发展之路;村民也可以通过自我发展或政府帮扶进城进镇等方式改变当前生产生活困难及其用能紧张的境况。

采煤地区农户生活利用较多的煤炭，一方面体现用能的资源环境特色，另一方也反映了一个非常态的生活用能的结构与水平。关注采煤地区的农村发展，关注采煤地区处于弱势地位的农民生活及其用能，在区域经济发展过程中尽量保证他们正常合理公正的发展机会与权益，是建立人地和谐与社会和谐的区域发展的需要，是新时期我国经济发展到一定阶段后社会可持续发展的需要。

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