我国工业废气排放强度变化的分解分析
2014-08-10战文娟RuokunLiu
○战文娟 Ruokun Liu
(1、青岛理工大学经贸学院 山东 青岛 2665202、Iowa State University of Science and Technology Iowa)
一、引言
近年来,尽管我国节能减排工作取得了显著成效,但各地频繁出现的雾霾天气却令节能减排压力倍增。空气污染不仅影响了生态环境和公众的身体健康,也严重阻碍了我国经济的可持续发展。为了实现节能减排,许多权威机构对大气污染源进行了研究。2011年12月由公众环境研究中心联合其他15家NGO组织和个人发布的我国首份大气污染源定位报告《中国大气污染源定位报告》指出,工业废气排放是多种大气污染物的主要来源。于是,我国工业废气排放情况再次受到空前关注。
那么,究竟我国工业的节能减排哪个环节出现了问题?是什么因素导致了近年来我国更为严重的工业废气排放?弄清这些问题至关重要,因为只有对其进行深入地研究,才能找到解决问题的方向,这更是制定政策的基础。
二、我国工业废气排放强度的变化
欲研究我国工业的废气排放情况,有价值的考察指标之一是工业的废气排放强度,它等于工业废气排放量与工业产出的比率。一般来说,工业的废气排放强度越高,说明工业的节能减排效率越低,反之则相反。
从图1可以看到,我国的工业废气排放强度在1995—2000年呈现出下降的良好趋势,但此后我国工业废气排放强度则呈现出波动上升的态势。2000—2007年期间我国工业废气排放强度稳步上升,2000年成为一个转折点。2007—2009年再次下降,2007年成为另一个转折点。但工业废气排放强度再次下降的态势并没有保持很长时间,2009年以后又重新出现了上升的迹象,2009年成为第三个转折点。
图1 1995—2010年我国的工业废气排放强度(亿立方米/亿元)
三、工业废气排放强度变化的分解:节能环节和减排环节
为了研究影响我国工业废气排放强度变动的原因,我们首先给出工业废气排放总量的计算公式:
其中,Ct表示t期工业废气的排放量,Yt表示t期工业产出,Et表示t期工业能源消费量。在上式中,影响工业废气排放的因素分为如下几个:一是工业产出Yt;二是工业能源强度Yt;三是工业单位能源消费产生的废气排放Ct/Et(以下称之为工业废气能耗比)。通过(1)式,我们就可以得到工业废气排放强度:
其中,Ct/Yt是工业废气排放强度。上式说明,工业废气排放强度取决于工业能源强度与工业废气能耗比。由(2)式可知,一个经济体欲降低工业废气排放强度,必须通过降低工业能源强度和工业废气能耗比来实现。从国际权威机构,如世界能源委员会1979年提出的节能定义来看,节能和能源效率的含义是一致的。因此,工业能源强度的高低取决于工业节能的效率。工业废气能耗比不仅体现了能源利用效率,更体现减排效率的高低。因此,可以将工业废气能耗比的变化视为减排环节效率的变化。
那么,究竟工业节能减排系统中哪一个环节出现问题,影响了我国的节能减排效率呢?下面,我们通过完全分解模型来分析我国的工业能源强度Et/Yt变化和工业废气能耗比Ct/Et变化对工业废气排放强度Ct/Yt变化的影响。为了计算方便,我们令Ct=Ct/Yt,xt=,Et/Yt,yt=Ct/Et,根据(1)式得到 Ct=xtyt。那么工业废气排放强度的变化△c为:
我们将(3)式中工业废气排放强度的总变化△c分解成节能和减排两个环节的效应△cX和△cY之和,即△cX=△cX+△cY。其中:
其中,节能环节的效应△cX表示工业能源强度变化导致的工业整体废气排放强度的变化量,减排环节△cY表示工业废气能耗比变化导致的工业整体废气排放强度的变化量。
表1 1995—2010年我国工业废气排放强度变化的分解(亿立方米/亿元)
上面的(4)式和(5)式中平均分配了(3)式中的△x△y,这正体现了完全分解模型“共同导致,平等分配”的思想。根据完全分解模型,我们运用我国1995—2010年的数据计算了工业能源强度变化和工业废气能耗比变化对工业废气排放强度变化的效应,计算结果如表1所示。其中,所用的工业GDP是以2000年价格计算,所用原始数据均来源于各年《中国统计年鉴》和《环境统计数据》。
首先,分析节能环节。这需要观察工业能源强度变化的效应△CX。我们知道,工业能源强度越高,意味着工业能源利用效率越低,越不利于降低工业废气排放强度,反之则相反。表1的数据给出了四个时间段内△CX对△C的影响。数据显示,在四个时间段内,工业能源强度变化的效应△CX的值为负,这表明工业能源强度变化对工业废气排放强度的上升起到了抑制作用。
上述结论通过(2)式中工业能源强度与工业废气排放强度的关系也能得到证实。图2显示,尽管我国的工业能源强度在2003—2005年期间出现轻微的波动,但在整个考察期内,工业能源强度总体上呈现出下降的趋势。因此,根据(2)式,工业节能环节的确起到了降低工业废气排放强度的作用。
但从表1中的数据也应该看到,节能环节降低工业废气排放强度的作用正在逐渐减弱。究其原因在于,进入21世纪,特别是近年来,我国电力、煤气及水生产供应业的能源强度高且处于上升的态势,以及大幅度降低制造业能源强度似乎变得越来越困难了,由此导致了我国工业能源强度的下降速度趋于减缓(见图 2)。
图2 1994—2010年我国工业及三大门类的能源强度 (万吨标准煤/亿元)
其次,分析减排环节。这需要观察工业废气能耗比变化的效应△CY。如上所述,工业废气能耗比体现了工业减排效率的高低。工业废气能耗比越高,意味着工业减排效率越低,反之则相反。表1的数据显示,在四个时间段内,工业废气能耗比变化的效应△CY大于零,这表明工业废气能耗比变化起到了提高工业废气排放强度的作用。
上述结论同样可以通过(2)式中工业废气能耗比与工业废气排放强度的关系得到证实。根据(2)式,工业废气能耗比的上升提高了工业废气排放强度。由此推断,对于我国工业废气排放强度的上升,减排环节难辞其咎。
综合上述工业节能和减排两个环节的分析,从总体上讲,节能环节的较高效率降低了我国工业废气排放强度,而减排环节的低效率却导致了工业废气排放强度的上升。但是在不同的时期,二者所处的地位并不相同。在1995—2000年和2007—2009年期间,具有负值的工业能源强度变化的效应(即节能环节的效应)在总效应中占主导地位,因而工业废气排放强度是下降的;而2000—2007年和2009—2010年期间,具有正值的工业废气能耗比变化的效应(即减排环节的效应)在总效应中占了主导地位,因此工业废气排放强度是上升的。
四、主要结论
从工业节能和减排两个环节对工业废气排放强度变化的影响来看,节能环节的较高效率减缓了工业废气排放的上升速度,而减排环节的低效率却导致了工业废气排放强度的上升。但二者在不同时期所处的地位并不相同。在1995—2000年和2007—2009年期间,占主导地位的是节能环节的高效率,因此工业废气排放强度是下降的,而在2000—2007年和2009—2010年期间,占主导地位的是减排环节的低效率,因此工业废气排放强度是上升的。
综合考虑影响我国工业废气排放强度变化的原因后发现,要降低工业废气排放强度,在节能和减排环节上,除了要继续加大节能力度以外,应特别重视减排环节效率的提高;在影响因素层面上,除了要继续加快结构调整外,更应加快技术进步及推进管理创新以促进节能减排。
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