重庆市能源生态足迹与可持续能力评价

四川大学 伍永杰

能源在一个国家发展中占有最高地位，也是限制一个地区发展水平的关键指标。当前，随着我国能源消耗不断加大，能源短缺问题以及随之产生的生态环境污染也越来越多，人们对其的关注度也越来越高。目前，人们对于能源方面规划以及影响评价的相关研究甚多，但多集中在技术方面，而能源足迹作为由生态足迹理论引申的一个新的概念，用科学、定量的计算方式，计算并评估了区域能源足迹与可持续力，对化石能源领域的相关规划与预测评估具有很强的指导意义。

一、研究背景

重庆市是中国的老工业基地之一，经济发达，工业农业水平较高，是西南地区最大的经济中心城市。近年来，重庆市加快推动高污染、高耗能工业转型升级，取得了一定的效果。但由于重庆部分区县对重工业产业依赖较大，强行停产、搬迁或者转型存在困难，因此这部分重工业产业将在未来一段时间持续存在。

二、能源生态足迹模型的理论与方法

（一）能源生态足迹的理论与方法

以“生产性土地面积”的概念来计算并拟合复杂的生态系统，通过调整各种计算因子折算出的面积大小就是生态足迹。通过该模型计算出的能源消耗量就是能源生态足迹。一般来说，区域的可持续发展状态可以由生态足迹需求和系统承载力的差值关系来评估。若生态承载力大于生态足迹，则区域供给大于需求，此时的供需发展相对平衡，评估该区域具有可持续发展力，并且区域具有扩充机会。若生态承载力大于生态足迹，则区域需求大于供给，此时的供需发展不平衡，区域处于不可持续发展状态，只能靠从外界获取资源以平衡资源缺口。在实际计算中，一般按照类别对各类能源品分类别计算其消费产生的均衡足迹，最后将所得的数据进行累和处理，即为能源消耗足迹。计算方式如下：

式中，ef为种土地的人均能源足迹；

r为能源均衡因子，一般取1.41；

Ci为i类物品消费项目的人均消费量；

Yi为第i类物品消费项目的在化石能源地的年均产量。

利用上述公式，可以计算得到均衡能源足迹。

（二）生态承载力理论与方法

生态承载力即环境对于人类活动所需要的资源的供给能力，在生态足迹模型中，由各类型生产性土地承载力的和来表征地区总生态承载力。按土地生产类型，将生产性土地分为六大类，耕地、草地、林地、水域、建筑用地、化石能源地。将地区内所有类型的生产性土地折算为人均占有面积，在产量因子与均衡因子的调整下，便可以进行数字上的累和运算，得到总生态承载力，计算公式如下：

式中，ec为人均生态承载力；

为aj类生产性土地的人均占有面积；

为aj类土地类型的土地均衡因子；

为aj类土地类型的土地生产因子。

三、重庆市能源生态足迹与可持续评价

生态足迹和生态承载力具有时空性，因此，选用2017年重庆市各项数据作为指标进行计算。所用数据取自《重庆统计年鉴》[1]。

（一）能源生态足迹计算

在计算时，需考虑两种能源足迹的产生，然后进行累加运算。一般来说，将能源生态足迹的产生分为两类。第一，能源消费足迹，指各企业或者工厂消耗掉的各种能源足迹。第二，交通能源足迹，指由于货运或者客运交通耗能而产生的能源足迹。

1.能源消费足迹计算

根据情况，将能源消费足迹选用不同类型能源消费品作为指标计算，按照折算系数折算将不同类型能源品消耗量折算为能量消耗。计算结果如表1所示。

表1 重庆市能源消费足迹表

2.交通能源足迹计算

根据重庆市具体情况，将交通能源足迹分为交通货运足迹和交通客运足迹，两种足迹有不同的折算方式。货运交通是指由于货物运输的能量消耗而产生的生态足迹，其计算方式是以柴油为基准，通过相应的能耗率——单位周转量所消耗的柴油量为0.458t/(104tkm)，计算出能量消耗，再由世界能源地平均产出率93GJ/hm2，将其折算为能源地生态足迹。

客运交通是指由于载客运输的能量消耗而产生的生态足迹。张秀媛[2]等计算出中国平均单位旅客周转量的能耗率约为7.21g标准煤。利用此能耗率，同样可以将客运周转量折算为相应的能源地生态足迹。由以上两部分便可计算出完整的交通账户足迹。计算结果如表2所示。

表2 重庆市交通能源足迹表

3.重庆市能源生态足迹总计

将折算后的三种均衡能源足迹进行累加，汇总能源生态足迹，如表3所示。

表3 重庆市能源生态足迹总计表

通过计算，重庆市年能源生态足迹总计为1.2635hm2。

（二）生态承载力的计算

生态承载力计算，均衡因子和产量因子的选取应该适宜，并且符合当地情况。均衡因子采用刘某承的计算结果，产量因子根据重庆市的实际情况进行相关计算。均衡因子和产量因子结果表4所示。

表4 不同类型土地折算因子表

在计算人均承载力时，应预先留出12%的土地面积用以保护生态系统多样性。因此，在考虑到保护生态系统和生物的多样性后，人均生态承载力计算结果如表5所示。

表5 重庆市2017年人均生态承载力

（三）能源可持续研究

通过上文计算，重庆市年能源生态足迹大小为1.093hm2，而生态承载力大小为0.414hm2。由以上数据分析可知，重庆市能源系统处于较高的生态赤字下，人均生态赤字达0.679hm2，可持续发展力不佳。分析原因如下：第一，重庆重工业企业多而密集，且相关高能耗、高污染企业较多，需要消耗大量自然资源；第二，重庆市工业分布不合理，渝西地区、渝东南地区重工企业过多，这也导致相关产品运输存在一定程度的交通损耗，使得重庆市能源赤字进一步恶化；第三，目前重庆市第三产业发展较为迟缓，对能源依赖性过强。

四、建议

要改善重庆市能源生态赤字的现状，建议从以下几个方面入手，减少能源足迹：（1）改进能源利用结构，提高利用率，促使重工业转型，并出台相关政策，使得中大型重工业远离城区，引导其向人口较为稀少的郊区移址。（2）降低货运交通能耗，倡导使用新能源货运交通设备，降低新能源交通设备出售价格。（3）优化产业结构，提高经济环境协调发展性。