能源消费结构与空气质量关系的研究

黑龙江省能源消费结构与空气质量关系的

研究

1 绪论

1.1 研究背景

能源是整个社会成长和经济发展最根本的驱动力,是人类赖以为生的根本。在低碳生长的大背景下，中国能源是全部社会发展和经济发展最根本的驱动力。刘宏杰等提出:到2020年,单位GDP二氧化碳排放量比2005年的减少40%~45%,并将其归入国民经济和社会发展中持久计划。最近多年来气候问题引起了很多人的关注，不只是各地区的群众，还有科学家和政府人员。主要原因是灰霾气候会产生一系列的环境效应问题。特别是在2013年春季全世界都在关注着中国大部分区域遇到了有史以来最严重的灰霾大气污染的问题，当时引发了一系列的环境问题，而且对群众的身体也造成了很大的危害。灰霾气候关键是因为高碳低效率的能源供应和损耗所引发的。以最佳方法达成节能减排已成为全国广泛关切的热门问题。一个国家和地区的经济增长其中的一个标准就是能源消费结构是否适宜，而中国主要开采煤矿，这就形成了中国在很长一段时间内都是以煤炭为主的能源消费结构。而此能源消费结构, 引起中国很多区域成长面对越来越严重的空气污染的状况。因此,确切解决好开发利用能源与环境保护和天气变化的关系,是全社会每个国家紧急需要解决的问题。

1.2 研究目的和意义

1.2.1 研究目的

通过对黑龙江省能源消费结构与空气质量关系的研究，预期达到以下几个目的：（1）客观分析黑龙江省目前的能源消费结构、能源消费量和空气质量的水平。

（2）图表结合更能清楚的观察能源消费生产的变化趋势，观察在不同时期空气质量污染物的浓度变化。

（3）运用典型相关分析方法，分析能源消费结构与空气质量的关系。进一步统计分析，预计将来能源消费总量与空气质量，知道基本的变化趋向。

（4）基于建模求解与分析的经过，为未来黑龙江省优化能源消费，提高空气质量提出意见和建议。

1.2.2 研究意义

本文的研究意义主要体现在以下几个方面：

（1）全球环境问题是现今人类面对的其中最大的挑战。能源与环境之间有紧密的联系。环境空气破坏的一个原因就是人们在开采能源和消费能源时改变了原始环境，并且产生了大量“垃圾”。温室气体的过量排放会造成气温升高、冰川融化、水体酸化甚至会导致一些动植物灭绝，因此本篇文章可以对改善空气质量起到一定作用。

（2）能源结构的科学合理性是一个国家城市的计划和建设的关键影响因素，往大讲它影响着国家城市经济的可持续发展，往小讲也影响着居民居住的环境质量问题。作为中国的一个大省的黑龙江省自然经济发展也很快速，但是身为重工业基地，对环境的污染也十分严重，特别是空气质量的问题。所以，怎样提升空气质量并且使重工业能够正常生产工作就成为了我们现在需要面对的问题之一。本篇文章也可以对工业能源消费结构优化起作用。

（3）黑龙江省冬季寒冷漫长，供暖能源主要是煤炭，煤炭的大量使用所产生的二氧化硫以及烟尘等废气严重影响了空气质量，反过来人们又需要耗费大量人力、财力、精力来排除这种污染引起的反面影响，因此能源消费结构的合理性直接影响到环境空气质量好坏，进而影响到人们的居住环境。本篇文章为优化能源消费结构提出几点意见。

（4）能源是整个社会成长和经济发展最根本的驱动力。不仅要保持黑龙江经济的可持续发展，也要准确解决好能源科学利用与空气治理的联系，并促进其和谐发展，钻研能源消耗结构对空气质量的影响，并且预计未来的空气质量，在此根本上，合理评价黑龙江省节能减排获得的成绩，具有非常关键的含义。为了保持黑龙江省的经济可持续发展，本篇文章对此也有所贡献。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

国外很早就对能源消费结构进行了研究。Wassily-Leontief (1936)在20世纪初提出物质的投入和产出模型，该模型试图说明一定物质的产出必然和一定物质的投入相联系，以家庭生活为例，必然伴随着一定量能源的消耗，指出环境的变化是因为能

源的消耗所带来的[1]。Wooter Poortinga 和Lingda Steg (2003)等人从环境保护的角度入手研究居民能源消费，指出不同的能源消费水平和能源消费结构所对环境所造成的影响不同，在对居民的能源消费研究中，充分考虑了不同因素对能源消费的影响，另外加入了节能和环保意识等影响[2]。Ang and Zhang（2000）认为调整产业结构并不是能源消耗强度降低的主要原因，加大科学技术领域的投资，提高节能技术水平，提高部门能源利用效率才是影响能源消费的主要原因[4]。关于空气污染的研究，国外也从20世纪早期就开始研究。Tolga Elbir（2013）等的研究表明，土耳其Lzmir 市80%的二氧化硫来源于工业，人类活动对可吸入颗粒物的浓度贡献较大，而氮氧化物主要源自交通污染[5]。G.Grivasa（2014）等的研究表明，不同地区的可吸入颗粒物质量浓度的季节性变化趋势不同，近城区的污染物受城市气溶胶、燃料燃烧及汽车尾气的影响较大[6]。Sotiris （2005）等以巴黎的一个永久监测站实测的污染物浓度数据，对道路附近的空气污染物的时空分布变化特征进行了分析，提出了一种城市空气质量研究的实用方法[7]。

1.3.2 国内研究现状

近年来国内学者也开始对能源消费和空气质量进行了研究。樊茂清、任若恩（2013）指出由于我国城市化进程的加快，城乡居民的能源消费水平差异会逐步缩小，随着农村居民生活用能的不断提高，从而导致我国生活能源消费量的大幅上升；同时作者对我国居民能源的消费水平和和消费结构进行了分析，指出现有的能源消费结构对我国的能源消费量具有明显的影响作用，改变居民生活能源消费的现状，就必须要改变居民生活能源的消费结构，制定相应的政策提高电力、天然气等清洁能源的在居民生活中的使用比例，使居民的养成节约能源的意识[8]。李杨鑫（2014）利用燃料动力类价格指数表示能源价格，并建立了RBC模型和脉冲响应函数，得出能源价格对产出有微弱的抑制作用[9]。于凤玲（2014）在研究能源消费影响因素一文中，选取了七个影响因素，如能源消费总量、能源生产总量、人口总量、第二产业产值占比、GDP、外商直接投资和民用车辆数。对这些影响因素建立联立方程，解得能源生产和能源消费互相影响，总人口及能源消费总量是影响GDP 发展的主要原因[10]。李云燕（2014）总结了北京市节能减排的相关政策，描述了北京节能减排的现状及存在的问题，并对北京节能减排进行了预测，分析了北京节能潜力[11]。马雁军（2013）等的研究结果表明，辽宁中部城市大气中的主要污染物为可吸入颗粒物和二氧化硫，且污染物浓度与能见度和温度有显著的相关性[12]。符春（2012）等的研究结果表明，珠江三角洲各城市的空气污染物的同步变化特征较强[13]。司瑶冰（2016）等的研究表明，呼和浩特市区空气污染受到煤烟的影响较大，且采暖期空气污染重于非采暖期[14]。刘彩