广西环境可持续发展的协同效益途径研究

孙　星，蒋　平，高　烁，郑佳佳，朱　韵，张牧吟

(1. 复旦大学 环境科学与工程系，上海 200433； 2. 复旦丁铎尔中心，上海 200433)



广西环境可持续发展的协同效益途径研究

孙星1，2，蒋平1，2，高烁1，2，郑佳佳1，2，朱韵1，2，张牧吟1，2

(1. 复旦大学 环境科学与工程系，上海 200433； 2. 复旦丁铎尔中心，上海 200433)

首次尝试以协同效益新思路并结合定量分析方法对广西及其特定经济区域的环境可持续发展问题进行探讨.本研究创新地运用了环境库兹涅茨曲线理论对广西地区能源消费、碳排放和空气污染状况进行综合定量分析以及定性描述.分析显示广西地区万元生产总值能耗控制效果明显，但能源消费总量控制措施仍需加强，建议调整能源消费结构：减少工业能源消费比重，鼓励发展服务业和战略性新兴产业；增大非化石能源，尤其是清洁能源在能源消费构成中的比例.基于研究结果对该地区能源政策和环境污染控制政策做出科学评价，并进一步提出相应的协同效益政策途径建议.

协同效益； 环境可持续发展； 碳减排； 污染控制； 广西

环境问题归根结底是发展问题，在《国民经济和社会发展第十二个五年规划》指导思想中明确指出坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点[1].为了积极应对气候变化和减少环境污染，2014年9月出台的《国家应对气候变化规划(2014—2020)》中明确提出单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%，非化石能源占一次能源消费的比重到15%左右的工作目标[2].此外，党的十八届四中全会报告在依法治国的层面上对加快建立有效约束开发行为和促进绿色发展、循环发展、低碳发展的生态文明法律制度加以强调.因此如何在发展经济的同时贯彻落实节约资源和保护环境的基本国策，积极应对全球气候变化，寻求可持续发展道路是分析区域发展问题时必须要解决的难题之一.本文即以解决这一问题为导向，选取广西壮族自治区为研究对象，同时选取广西新兴经济区——北部湾经济区为专门案例对经济和环境的协同发展问题进行探讨和分析并提出相应的政策建议.

广西壮族自治区位于中国西南部，陆地区域总面积2.367×105km2，海岸线1500km.2013年广西人口5.282×107人，地区生产总值达1.4378×1012元，全国排名18位.广西南濒北部湾，西南与越南毗邻，党中央、国务院将广西定位为“西南、中南地区开放发展新的战略支点”.广西资源丰富，生态系统优良，环境容量大.而广西北部湾经济区是我国首个国际区域经济合作区，由南宁、北海、钦州、防城港四市所辖行政区域和玉林、崇左两市物流组成，地处华南经济圈、西南经济圈和东盟经济圈的结合部.其中，除玉林外的五市是云南省广西壮族自治区沿边金融综合改革试验区组成城市.因此，北部湾经济区是广西最具代表性的新兴经济区域，具有研究意义.

为了实现广西经济社会的可持续发展，便不能再走中国其他经济区域的发展老路——盲目追求经济发展，忽略环境可持续发展，而是应当寻求一种能够综合全面考虑经济社会发展各要素以及使地区发展与国家发展相统一的分析方法，以确定实现可持续发展的最佳路径.协同效益(co-benefits)分析便是基于如何更有效地利用现有的自然、财政、技术和人力资源，以及应对日益严重的全球气候变化和本地环境问题，对相关的一系列政策实施效果进行协同分析，并对总体成本与效益进行定性与定量上的阐明[3]，从而对经济发展和环境保护达到最大协同效益的输出途径进行分析和评估.因此，这一基于利用协同效益分析方法的研究可以对广西这类典型的西部发展省份以及特定经济区未来可持续发展政策制定和实施提供科学的依据和支持.

从环境管理的范畴来说，如果节能减排、改善空气质量和应对气候变化的政策被协同考虑和实施，在总的收益一定的情况下，成本会大大减低，并带来增加的额外效益，额外效益将主要包括污染减少、资源利用效率提高、环境优化、公共健康提升等[4-5].这类在实施环境管理控制政策后获得的收益(包括额外收益)以及成本降低就是协同效益.在环境管理与经济发展的层面上，环境和生态问题在很大程度上都是区域经济发展中对资源(能源、水等)的大量消耗引起的[6]，这一特征决定了对环境和生态的保护和发展应该协同考虑而非采取分离的政策战略[7-8].

国内外学者针对协同效益已展开了大量研究.国际科研机构联合国高等研究所、欧洲环境局(EEA)、日本地球环境战略研究所(IGES)、日本国际协力机构(JICA)和美国环境保护局(U.S.EPA)等都对协同效益进行过论述[9-13].国外的有关研究利用不同模型对协同效益进行定量化分析.Wagner等利用GAINS(Greenhouse Gas-Air Pollution Interactions and Synergies)模型以国际能源署2007至2009年期间出版的《世界能源展望报告》为基准情景推导出所研究各国在2010—2020年和2010—2030年期间的边际减排成本曲线，进而确认关键的低成本选择和最佳投资领域，同时证明了碳减排政策对地区空气污染控制的协同效益[14].Shrestha等研究者在MARKAL模型的研究框架下结合情景分析研究了2005—2050年期间泰国的碳减排政策在地区污染控制和国家能源安全方面的协同效益，在不同的碳减排政策下，SO2排放量、最终能源需求量、净能源进口依赖度都有不同程度的降低，有利于能源消费结构的升级调整[15].Guttikunda等采用SIM-Air(Simple Interactive Model for Better Air Quality)模型和ATMoS化学传输模型并结合情景分析方法研究了相关干预政策在印度6个城市大气污染物排放、公众健康和CO2减排方面的协同效益[16].

国内有关协同效益的研究主要是集中于近几年.贺克斌等学者利用模型对2030年前中国的能源、温室气体排放和空气质量进行情景分析并讨论在不同政策干预下的协同效益[17].房靖华和国外学者通过对煤炭利用减排成本和公共健康效益的分析，解释了不同能源政策下的协同效益[18].针对中国的大城市如上海，程养学等学者的相关研究分析预测了2000年到2020年期间，不同能源消费结构下，CO2排放和本地空气污染排放的情况，评估在采取了一系列节能减排措施后的协同效益情形[19].李丽萍等学者则针对利用节能减排和减少污染技术后发生在工业领域的协同效应提出了评价的方法和政策建议，并对污染和温室气体排放控制以及公共健康带来的效益进行了探讨和分析[20].还有张达等学者对可再生能源技术在其生命周期内产生的协同效益(含社会成本效益)进行了分析和探讨[21].

由此可见，污染控制和节能减排以及促进地区经济发展中的相互关联和相互作用引起国内外学者广泛的关注和研究.但是目前绝大部分国外协同效益研究主要集中在发达国家和国际区域范畴，国内的协同效益研究也大多以宏观尺度和国家层面进行，很少将研究重点放在西部欠发达省份及其特定经济发展区.广西省和广西北部湾经济区相比沿海先行发展的省份和经济区，生态环境相对良好，环境容量利用率相对较低，资源优势突出，更应在发展初期就将环境保护和可持续发展的观念灌输到长期发展战略中，实现更高质、更高效的科学发展.因此，我们对广西和广西北部湾经济区的能源消费、碳减排和空气污染情况进行分析并对相关能源政策在CO2减排和空气污染控制方面做协同效益分析，为实现广西长期可持续发展的目标建言献策.

1　研究方法

1.1理论基础

环境可持续发展协同效益的理论基础是环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve， EKC)，是1993年Panayotou在Kuznets界定的人均收入水平与收入不均等之间的倒U型曲线，即库兹涅茨曲线的基础上提出的，它反映的是环境质量与人均收入水平(即经济发展水平)间的倒U型曲线：环境质量(Y)在经济发展初期，随着人均收入水平(X)提高而退化，经济发展到一定阶段即人均收入水平上升到一定程度后，又随着人均收入水平提高而改善，如图1[22]所示.环境库兹涅茨曲线反映的是发达国家或区域的情况，发展中国家或区域仍处于曲线的前半段，即经济发展初期环境质量随人均收入水平提高而退化.同时发展中国家或区域还面临着采取相应措施应对全球气候变化等全球环境问题的挑战.协同效益理念的引入，可实现发展的同时使成本(包括环境成本、经济成本、社会成本等)最小化，如协助发展中国家吸取发达国家的经验从而避免部分严重环境问题的出现，即压低环境库兹涅茨倒U曲线的峰值，如图2[22]所示.

1.2研究问题

针对如何在应对全球气候变化的大背景下实现广西及特定区域的可持续发展的问题，本文从以下3方面进行探讨：

(1) 广西壮族自治区能源消费和碳排放研究；

(2) 广西壮族自治区空气质量状况分析研究，包括对广西北部湾经济区(以南宁为案例)的空气污染情况分析研究；

(3) 相关能源政策、碳减排政策和空气污染控制政策的分析评价.

1.3数据收集和分析方法

本文以历年可查《广西统计年鉴》[23]、《中国能源统计年鉴》[24](能源消费数据)、《广西壮族自治区环境状况公报》[25]、《南宁市环境统计年报》[26](空气污染数据)、《中国统计年鉴》[27]和国泰安数据库[28](人均GDP数据)为数据来源，针对广西和特定经济区域(如北部湾经济区)如何实现环境可持续发展的问题对近些年广西地区能源消费状况，碳排放情况以及空气污染排放与人均GDP间的变化关系进行初步的定量分析.有关碳排放情况通过Kaya公式[29]计算得到：

C=(C/E)(E/GDP)(GDP/P)×P，

(1)

其中：C为碳排放量；E为一次能源消费量；P为人口.

由于不同能源的碳排放因子不同，(1)式可变形为[30]：

(2)

其中，Ci，Ei分别为不同能源的碳排放量和一次能源的消费量.

(2)式进一步简化，得到：

(3)

本文即采用(3)式对广西地区的碳排放进行估算，碳排放系数(Ci/Ei)参考2006 IPCC国家温室气体清单指南[31]，并进行相应的单位转换，1×104t标准煤相当于2.93×105GJ，各主要类型能源碳排放系数为煤炭0.7559×104t标准煤、石油0.5857×104t标准煤、天然气0.4483×104t标准煤、水电/核电0t标准煤[32].

在定量分析的基础上结合环境库兹涅茨曲线理论进一步做出定性分析，明确广西地区能源消费状况，碳排放情况以及空气质量状况所处发展阶段.同时选取南宁市作为广西北部湾经济区的代表城市进行案例分析.利用协同效益分析方法对广西北部湾经济区相关能源政策在碳减排和空气污染控制方面的协同效益进行综合性评价，进而为广西未来的能源、气候变化和污染控制政策的制定和实施提供科学参考和建议.

2　讨　论

2.1广西地区能源消费、碳排放情况分析

2.1.1能源消费情况分析

对广西地区改革开放以来能源消费情况进行分析发现虽然每万元GDP能源消耗在不断降低(图3)，但能源消费总量随人均GDP的增长而增长.单独来看，各类型能源(包括原煤、原油、水电)的消费量也处于增长状态，仍处于环境库兹涅茨曲线前半段(图4)，这与广西目前的经济发展状况相契合.1978—2012年35年间，各类型能源在能源消费总量中所占比例没有明显变化，原煤是广西能源消费的主要部分，占到能源消费的50%以上.三大类型能源(原煤、原油和水电)1985年后所占比例有所下降，但总量仍维持在90%左右(图5).分部门来看，能源消费主要来自工业、交通运输储运业和邮政业以及城乡居民生活，并且随着人均GDP的增长，三大部门能源消费均有一定程度增长，工业能源消费的增长尤其明显(图6(a))；各部门能源消费比例基本保持不变，工业能源消费所占比例最高，在77%左右(图6(b)).

综上，改革开放以来广西地区的能源消费随经济发展不断增长，工业部门能源消费增长迅速；能源消费结构基本不变，化石类能源(除水电外)所占比例维持在72%上下，工业部门能源消费所占比例也基本保持不变.

2.1.2碳减排估算及分析

运用式(3)根据能源消费数据计算得到广西地区1978—2012年碳排放情况，如表1所示.据此分析碳排放量随人均GDP的变化情况(图7，见第178页)，由环境库兹涅茨曲线理论可判断广西地区碳排放情况仍处于倒U型曲线前半段，属上升阶段，峰值远未达到，有很大空间供政府相关部门采取措施在峰值到来前降低碳排放增长率并压低峰值.碳排放量逐年增长的主要原因是广西地区化石类能源消费在过去30多年间一直维持在72%的高水平，几乎无碳排放的水电所占比例较低，2012年为18.4%，核电还处于发展阶段.调整广西地区能源消费结构可作为实现碳减排目标的手段之一.

2.1.3广西地区能源政策、碳减排政策评价

根据十二五规划国家分解下达的节能减排目标，到2015年，广西全区万元生产总值能耗下降到0.8807t 标准煤(按2005年价格计算).2013年广西全区万元生产总值能耗0.68t标准煤，已提前并超额完成十二五期间节能减排目标.北部湾经济区经济社会发展主要指标中要求2020年北部湾经济区万元生产总值能源消耗降至0.70t标准煤，鉴于十二五期间广西全区超额完成节能减排指标的情况，0.70t标准煤的单位生产总值能耗目标可作出适当调整.从能源消费总量来看，十二五期间能源消费总量增长率有所下降，并控制在个位数(2011年，2012年，2013年能源消费增长率分别为8.49%，6.55%和6.68%).但国家下达广西地区2015年能源消费总量控制目标为1.01亿吨标准煤，与2013年9.766×107t标准煤的实际消费量相比，2014与2015两年新增用能空间仅3.34×107t标准煤.参考过去10年间能源消费平均每年增长6.35×107t标准煤的水平，十二五能源消费总量控制目标较难达成.

在《广西壮族自治区“十二五”控制温室气体排放工作方案》中明确提出积极发展低碳能源，提高可再生能源在能源消费中的比重，到2015年，非化石能源占一次能源消费总量比重达到20%.2013年非化石能源占能源消费总量比重为26%，以近十年的平均值来看，非化石能源比重在27.5%左右.2014年12月25日国家能源局发布的《国家能源局关于推进分布式光伏发电应用示范区建设的通知》、《国家能源局综合司关于做好2014年光伏发电项目接网工作的通知》和《国家能源局综合司关于做好太阳能发展“十三五”规划编制工作的通知》中明确鼓励光伏发电项目，其中广西新增光伏电站规模50MW.此外，广西可再生能源资源丰富，尤其是潮汐能和波浪能，非化石能源的发展空间大，有利于能源结构的调整.

2.2广西地区空气质量状况评价

2.2.1广西地区空气质量状况评价

对广西地区空气质量与人均GDP间的变化关系，主要分析了1997—2013年广西SO2年日均浓度和NO2年日均浓度的情况(PM10数据来源缺乏，本研究未对其进行定量分析)，结果如图8所示.

SO2年日均浓度随人均GDP增长递减的趋势很明显，这主要是得益于近年来国家对工业脱硫处理政策的推进以及相关技术措施的发展.除电力新建电厂脱硫、原有电厂脱硫改造、钢铁烧结脱硫，煤化工、水泥、有色金属冶炼、造纸等行业的烟气脱硫也得到逐步增长.如全国已投运的烟气脱硫机组中，石灰石—石膏湿法脱硫工艺占90%以上而其脱硫效率可达90%～95%[33].NO2年日均浓度随人均GDP增长并没有呈现出明显的变化趋势，有略微上升的趋势，但总体污染水平较低，均低于国家二级标准限值 0.08mg/m3.

2.2.2南宁市空气污染情况分析

化石能源消耗是空气污染的主要来源，本研究主要对北部湾经济区进行空气污染研究.南宁作为省会城市和北部湾经济区的主要城市，其环境相关数据统计较为全面，且跨越时间段较长，故选取南宁作为广西以及北部湾经济区的代表城市进行案例分析.根据《南宁市环境状况公报》和《南宁统计年鉴》(2013)的统计数据分析2001—2013年期间南宁市SO2排放总量与烟尘排放总量与人均GDP间的变化关系.近几年，南宁市SO2与烟尘排放总量随人均GDP增长有所下降(图9)，但烟尘排放总量的下降趋势并不稳定，有抬升的可能性.这一点在PM10年日均浓度的拟合变化曲线也有所体现：PM10年日均浓度近几年呈上升趋势，判断其仍属于环境库兹涅茨曲线前半段，如图10(见第180页)所示.

此外，对南宁市SO2，NO2年日均浓度随人均GDP的变化进行分析，其结果与广西全区结果一致.2001—2013年期间南宁市空气质量优良(AQI≤100)天数统计情况(图11，见第180页)，2013年以前南宁市空气质量优良天数均保持在340d以上，2013年突降至273d，分析与南宁市于2012年开始监测PM2.5并将其计入AQI指数的计算有关.

2.2.3广西地区空气污染政策评价

在《广西壮族自治区环境保护和生态建设“十二五”环境保护规划》中减排目标要求SO2排放总量控制在52.7万吨，2011年时广西全区SO2排放总量5.21×105t，已完成“十二五”减排目标，2013年SO2排放总量已降至4.72×105t.该减排目标存在一定的不合理性：根据《2011年广西壮族自治区环境状况公报》推算2010年广西全区SO2排放总量应为5.676×105t；但《2010年广西壮族自治区环境状况公报》中SO2排放总量为9.038×105t，存在统计数据严重失真问题，不利于地方政府做出切实合理的目标规划.

《广西壮族自治区环境保护和生态建设“十二五”环境保护规划》重点任务和工程中涉及大气污染治理部分包括火电行业烟气脱硫脱硝、钢铁烧结烟气脱硫脱硝、工业炉窑脱硫、燃煤锅炉烟气脱硫、水泥行业低氮燃烧改造及脱硝等工程减排、管理减排和结构调整减排，以及淘汰老旧机动车等.这些具体举措主要针对SO2和氮氧化物的减排.对烟尘排放的控制，采取工业锅炉推广使用水煤浆或清洁能源，燃煤锅炉安装高效除尘器和加强工艺过程除尘设施配置等政策措施.PM2.5监测及控制方面，2012年南宁率先开展PM2.5监测，2013年监测范围扩至柳州、桂林、北海，2015年广西14个设区城市开展PM2.5监测.“十二五”规划目标2015年南宁、柳州、桂林、北海4市建成区PM2.5日均浓度不超过0.075mg/m3.2013年南宁PM2.5年日均浓度0.057mg/m3，低于0.075mg/m3.

3　讨论与结论

3.1加强能源消费总量控制和调整能源结构

广西万元生产总值能耗控制效果明显，但能源消费总量控制措施仍需加强.考虑到工业能源消费77%的高比重，控制能源消费总量还需从工业部门入手，淘汰落后产能，抑制高耗能产业的过快增长.此外，从新建立的北部湾经济区开始，逐步加快促进服务业和战略性新兴产业的发展，调整产业结构，从产业结构层面上减少工业能源消费比重，进而实现对能源消费总量的控制.

CO2主要来源之一是化石燃料的燃烧，加大非化石能源在能源消费构成中的比重是减少CO2排放和应对全球气候变化最根本和最有力的措施.在协同效益的分析框架下，能源结构的调整，不仅应当被作为应对全球气候变化的战略性策略，更应被视为控制地区空气污染的有效举措.根据对南宁的空气污染状况分析可知颗粒性污染物(PM10)的排放仍处于环境库兹涅茨曲线前半段，能源结构的调整，尤其是清洁能源比重的提升，将对颗粒性污染物的控制起到一定作用.因此考虑到对区域经济而言，CO2减排的效果并不能在短期内直接体现，但借助协同效益的分析理念，则有助于政策制定者做出同时有利于碳减排和地区空气污染控制的协同政策措施，这既符合国家低碳发展总体战略，又满足地方污染治理的规划发展要求.

3.2加强政策制定和执行的协同

广西地区“十二五”控制温室气体排放由自治区发展改革委主导，自治区环保厅和自治区质量技术监督局等多个部门参与.而对空气污染的控制举措则主要由环保部门提出并执行.由于能源和污染控制政策的实施效果具有协同效益，为了最大化政策的协同效益，在政策的制定和实施阶段更应加强部门间的协调与合作，尽可能在多参考和科学评估相关部门已有政策和执行效果的基础上，及时做出优化调整，避免政策重复制定和实施，造成成本浪费.

3.3协同效益分析的延伸

协同效益的理念并不仅仅局限在碳减排与空气污染控制的协同分析上，它可进一步延伸至环境各个领域.确切的说，环境各个领域应当被看成统一的整体，分析具体政策时，协同综合的考量有助于我们发现该项政策在其他副领域中的协同效益，调整相应政策，减少执行成本.例如，减少工业在产业结构中的比重，不仅有利于实现能源消费总量的控制，在SO2排放控制，固体废弃物总量控制，污水治理方面也具有一定作用.对此，可做进一步的研究和模型预测，完善协同效益分析过程的完整性和科学性.

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Environmental Sustainable Development with Co-benefits Approach in Guangxi Province

SUN Xing1，2， JIANG Ping1，2， GAO Shuo1，2， ZHENG Jiajia1，2， ZHU Yun1，2， ZHANG Muyin1，2

(1. Department of Environmental Science & Engineering， Fudan University， Shanghai 200433， China;2.FudanTyndallCentre，FudanUniversity，Shanghai200433，China)

A new way of analysis on the environmental sustainable development in Guangxi and its economic zone is made through the co-benefits approach combined with quantitative analysis method. The Environmental Kuznets Curve(EKC) is adopted in the assessment of energy consumption， carbon emissions and environmental pollution in Guangxi for working out the co-benefits approach to integrated energy conservation， emission reduction and pollution control policies. It is found that further measures are needed for controlling the amount of energy consumption， It is also suggested to adjust the energy consumption structure(e.g. increasing the proportion of non-fossil energy sources， especially clean energy sources) and to restructure industries based on local realities(e.g. reducing the share of industry in energy consumption and encouraging to develop service industry and strategic emerging industries).

co-benefits; environmental sustainable development; carbon reduction; pollution control; Guangxi

0427-7104(2016)02-0173-10

2015-03-13

复旦大学复旦丁铎尔中心项目(FTC98503B09a)

孙星(1992—)，女，硕士研究生；通讯联系人：蒋平，男，副教授，E-mail：jiangping@fudan.edu.cn.

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