低碳经济下能源—经济—环境情景分析与政策模拟——河北经贸大学学报

 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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