高耗能产业群节能减排进程比较研究——基于产业群循环经济协同发展视角，本文主要内容关键词为：产业论文,循环经济论文,视角论文,节能论文,进程论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F423
文献标识码：A
文章编号：1671-1254(2013)06-0056-07
高耗能产业群(冶金、化工、火电、建材等)是节能减排的重点领域。值得注意的是，由于我国能源结构以煤炭为主(大约占到7成)，三废排放与煤炭的直接燃烧或二次能源生产过程密切相关。燃煤发电的污染物主要有烟尘、粉尘、
、
、灰、渣、石膏、工业废水、
等。其中，废气(、烟尘、粉尘、等)排放与煤炭消费是高度相关的。因此，节能与减排是密切相关的，在一些方面是高度相关的。环境问题的实质还是能源问题[1]。余泳泽(2011)[2]对中国各省份的节能效率与废气减排(、COD)效率分别进行了实证研究，得出的结果是节能效率高的地区与二氧化硫减排效率高的地区高度吻合，与COD减排效率高的地区基本吻合，该结果显然支持了上述结论。
目前对我国节能减排实践的研究主要集中在三个方面：一是从宏观层面总结了节能减排实践所取得的成效，如节能减排为保持国民经济平稳较快发展提供了有力支撑。近年来，能源消费弹性系数持续下降缓解了能源供需矛盾，扭转了工业化、城镇化加快发展进程中能源消耗强度和污染物排放大幅上升的势头，促进了能源结构优化升级，推动节能技术进步，形成家用电器、交通工具、照明产品、工业设备四大类高效节能产品推广体系等[3-5]；二是对很多省份或地区的节能减排现状、问题及对策进行了研究分析；三是对部分高耗能行业如钢铁、水泥、煤炭、电力等节能减排实践，与先进国家的差距和对策进行了一些定性分析和探讨[6]。但对高耗能产业群整体节能减排进程的系统研究和比较分析还有待加强。
当前，我国各高耗能产业的循环经济建设如火如荼，但存在各自为政、节能减排进程存在一定的差异。高耗能产业群是指高耗能产业之间由于循环经济建设形成了很多生态产业链而新生的一种特色产业集群[7]。作者认为，高耗能产业之间的节能减排进程的不协同将影响到高耗能产业群内生态产业链网络的构建成效，应树立高耗能产业群协同发展的循环经济思想[8]，应在更高层面上或更广产业网络空间上，研究如何提高自然资源和能源利用效率，使废物在产业集群内得到最大程度的消解吸纳。
鉴于高耗能产业群所存在的循环经济发展不协同问题，通过比较分析，查找影响我国高耗能产业群整体节能减排效应的关键和薄弱环节就显得非常有必要，但目前对这一整体领域的研究较为少见。为此，基于高耗能产业群循环经济建设的关联性，拟从产业群循环经济协同发展的视角，根据《中国统计年鉴》产业划分和相关统计年鉴的统计数据，对高耗能产业群整体节能减排状况进行定量分析，筛选出煤炭消耗和三废排放最多的几个行业，进行重点分析和定量比较研究。为减少篇幅，这里虽然只选取了煤炭消费和二氧化硫排放(我国严控的排放指标)相关数据来对它们的节能减排进程开展研究，但所得出的结论具有一般性意义，对于思考、规划和推进高耗能产业群整体的节能减排综合性工作，以及为进一步研究高耗能产业群循环经济协同发展的内生机理和评价，可以提供理论和实证依据。
一、高耗能产业群的界定及面临的节能减排形势
高耗能产业一般为矿产资源型产业，是工业的基础性产业和原材料供应业。在中国统计年鉴中，工业由采掘业、制造业、电力煤气及水生产和供应业(以下简称为能源业)三个部分组成。其中，采掘业的组成有6项，即煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业、其它采矿业，按照高耗能产业的界定，前5项都属于高耗能产业范畴，在此简称为采掘高耗能产业。制造业的组成较多，多达30项，本文挑出5项最具有高耗能产业特征的行业进行统计分析，即石油加工、炼焦及核燃料加工业(简称炼焦业)，化学原料及化学制品制造业，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼及压延加工业，有色金属冶炼及压延加工业，在此简称为制造高耗能产业。电力煤气及水生产和供应业由3项组成，即电力热力生产和供应业，燃气生产和供应业，水的生产和供应业。其中，电力热力生产和供应业具有高耗能产业特征，在此简称为能源高耗能产业，而高耗能产业群由采掘高耗能产业、制造高耗能产业、能源高耗能产业三个部分组成。
经统计，中国工业能源消耗量约占全国能耗总量的70％，煤炭消耗量约占全国煤炭消耗总量的94％，电力消耗量约占全国能耗总量的73％，工业二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放总量的85％，工业烟尘排放量占全国工业烟尘排放总量的75％，而高耗能产业又是工业能源消耗的主体。按照上述高耗能产业群的划分和选取，中国高耗能产业群的组成部分只占工业组成行业的28％，但其能源消耗总量占工业能耗总量的80％，煤炭消耗总量占工业的93％，电力消耗总量占工业的72％。另一方面，高耗能产业不仅有“高耗能”的特点，而且“三废”排放也非常突出。上述高耗能产业群的工业废水排放总量占工业总排放的41％，二氧化硫排放量占工业的90％，烟尘排放量占工业的84％，粉尘排放量占工业的96％，工业固体废物排放量占工业的95％。显然，上述数据充分论证中国节能减排的重点在工业，工业节能减排的重点在高耗能产业群。
二、高耗能产业群及其组成行业煤炭消费进程分析
本文着重对近年来高耗能产业群的煤炭消费进程进行分析，选取2005～2010年以及2000年(作为比较基点)来进行分析。
(一)煤炭消费量变化分析
为简化分析，列举工业的三个组成部分以及煤炭消费量最大的几个高耗能产业的煤炭消费变化状况来分析，如表1[9]所示：
表1中，采掘业煤炭消费量约占工业的7.2％，采掘高耗能产业煤炭消费量约占采掘业煤炭消费总量的99％，占工业煤炭消费总量的7％；制造业煤炭消费量约占工业的41％，制造高耗能产业煤炭消费总量占制造业的85％，占工业煤炭消费总量的34％；能源业煤炭消费量约占工业的52％，占能源高耗能产业约占能源业的99％，占工业煤炭消费总量的51.5％。就高耗能产业群的分行业来看，电力、热力生产和供应业(能源高耗能产业)的煤炭消费占比最高，占工业煤炭消费总量的51.5％，第二位是炼焦业占10％，第三位是黑色金属冶炼及压延加工业占9％，第四位为非金属矿物制品业占8％，即中国超过50％的煤炭直接用来发电和供热，近20％的煤炭用于金属冶炼，8％的煤炭用于建材，而用于煤化工原料的煤炭消费不到工业煤炭消费总量的6％。
图1 高耗能分行业煤炭消费量增长过程分析(以2000年为基数)
为分析2005～2010年上述各列举序列的煤炭消费增长状况，作为对比，图1中共列出了全国煤炭消费总量，工业煤炭消费量，工业的三个组成部分采掘业、制造业、能源业，煤炭消费量最高的几个行业，即电力热力生产和供应业、炼焦业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业的煤炭消费进程。为统一比较，上述各数据均以各序列2000年的数值为基数，求出2005～2010年度相对2000年的增长倍数。
从图1可看到，工业煤炭消费增长快于全国煤炭消费总体增长速度，而在工业三个组成部分的煤炭消费增长中，能源业的煤炭消费增长最快，其次是采掘业，最慢的是制造业。分行业来看，煤炭消费最快的是炼焦业，其次是电力、热力生产和供应业。这两个行业都以原煤为生产原料，产品主要是供应冶金业的焦炭和火电。再看上述各系列的平均增长速度。从2000年至2010年期间，全国煤炭消费总量平均增长10.4％，工业增长11.2％，采掘业增长11.4％，制造业增长10.2％，能源业增长11.9％，炼焦业增长16.8％，电力热力生产和供应业增长12.1％，黑色金属冶炼及压延加工业10.2％，非金属矿物制品业增长9.4％。可见制造业的煤炭消费平均增速低于工业，工业的煤炭消费增速较快主要是由能源生产业的需求造成的。
(二)单位增加值煤耗变化分析
高耗能分行业单位增加值煤耗变化情况如表2[10]所示。表中列出了2000～2010年工业及其三个组成部分的单位增加值煤耗变化状况。由表2可知，尽管工业及其所有组成行业的煤炭消费量都在增长，但它们的单位增加值煤耗基本上都在下降。其中，中国工业单位增加值煤耗从2000年的4.4吨标煤/万元下降到2005年的2.62吨标煤/万元，2010年再下降到1.84吨标煤/万元，平均下降速率为8.3％。在工业的三个组成部分中，2000～2010年期间，采掘业单位增加值煤耗平均下降速率为7.5％，制造业单位增加值煤耗平均下降速率为9.3％，能源业单位增加值煤耗平均下降速率为3.2％。从单位增加值煤耗的数值来看，制造业单位增加值煤耗最低，能源业单位增加值煤耗最高，是工业单位增加值煤耗的5-9倍。从煤炭消费增长与单位增加值煤耗下降两个方面来看，工业煤炭消费增长速度为10.4％，单位增加值煤耗下降速率为8.3％，即工业煤炭消费增长速度比煤耗下降速率高2.10个百分点。同期，采掘业煤炭消费增长速度比煤耗下降速率高3.9个百分点，制造业煤炭消费增长速度比煤耗下降速率高0.9个百分点，能源业煤炭消费增长速度比煤耗下降速率高8.7个百分点。就节能而言，经测算，2000～2008年期间，工业节能对煤炭消费的平均贡献率为78％。其中，采掘业节能贡献率为92％，制造业节能贡献率为97％，能源业节能贡献率为57％。考虑到采掘高耗能产业和能源高耗能产业的煤炭消费量各占采掘业和能源业的99％，故采掘业和能源业的节能贡献率基本上就是由采掘高耗能产业和能源高耗能产业所产生。制造高耗能产业煤炭消费量占制造业的85％，故制造业节能贡献率很大程度上也是由制造高耗能产业所产生。
从表2还可看到，2005年与2000年相比，采掘业单位增加值煤耗下降比例最大，达到46％，其次是制造业，为44％，能源业下降最低，为30％。2010年与2005年相比，制造业单位增加值煤耗下降比例还是最大(-45％)，其次是采掘业(-15％)，而能源业则不降反升(+2.7％)。可以看出，2009和2010年能源业的单位增加值煤耗比2005年的值都比较高。这可能是由于近年来低质煤大量用于发电，提高了单位增加值煤耗量所致。
从循环经济协同发展的角度对节能进程进行评析，可看出我国能源业的节能进程较为滞后，不仅煤耗强度高，而且下降速率也低。据《中国能源统计年鉴》[11]所示，我国火电业的煤电转换效率值目前只有41.7％，故上述结论是合理的。制造业的节能进程相对比较快，不仅制造业煤耗强度值相对更低，而且煤耗强度下降速率也比较快。
从分产业来看，按照目前《中国统计年鉴》所提供的数据无法计算分产业的煤耗强度，但单位增加值能耗最高的几个行业依然为黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、炼焦业、化学原料及化学制品制造业、能源业等[12]。因此，就高耗能产业节能而言，根据行业特点可以得出如下结论：能源高耗能业是能源业的主体，是节能工作的瓶颈，制造高耗能业和采掘高耗能业的节能进程相对较快；对制造高耗能业的三个耗煤最大产业节能进程得出的结论是炼焦业节能进程最慢，非金属矿物制品业为其次，黑色金属冶炼及压延加工业节能进程相对更快。
(三)高耗能产业群及主要组成行业二氧化硫减排进程分析
1.工业二氧化硫排放与煤炭消耗之间的相关性。工业二氧化硫排放来自于燃料燃烧和生产工艺过程中排入大气的数量。据统计，高耗能产业群的二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放总量的90％左右，而高耗能产业群的煤炭消费量占全国煤炭消费量的94％。在高耗能产业群中，二氧化硫排放量最多的三个行业分别是：能源高耗能业(二氧化硫排放量占工业二氧化硫排放总量的57％)、黑色金属冶炼及压延业(占到工业二氧化硫排放总量的8.7％)、非金属矿物制品业(占到工业二氧化硫排放总量的9.3％)。与之相对应，上述三个行业的煤炭消费量占工业的比例为能源高耗能业(52％)、黑色金属冶炼及压延业(9.4％)、非金属矿物制品业(8.2％)，即不仅高耗能产业群的二氧化硫排放量占比与煤炭消费占比基本相等，而且三个行业的煤炭消费量占比与二氧化硫排放量占比基本上也是成正比的。再根据我国工业二氧化硫排放来源中83％来自燃料燃烧，17％来自生产工艺；在高耗能产业群二氧化硫排放中，81％来自燃料燃烧，19％来自生产工艺，故大体可得出结论：工业二氧化硫排放主要来自煤炭的消费。
2.高耗能产业群及主要行业二氧化硫排放量变化分析。表3给出了2000～2010年工业整体和二氧化硫排放量最大的三个主要高耗能产业的二氧化硫排放量的变化状况。由表3可看到，工业二氧化硫排放总量由于生产规模的增长和单位产品排放下降的共同作用而呈现波动状况。2006年以来，随着二氧化硫回收标准的提高和回收技术的进步，二氧化硫排放开始得到有效控制。在二氧化硫排放量最多的三个行业中，二氧化硫排放控制进程存在较大的差异。能源高耗能业二氧化硫排放从增长转为下降趋势，与工业二氧化硫排放控制情形是一致的；非金属矿物制品业二氧化硫排放量一直呈现下降势头，但下降幅度较小；黑色金属冶炼及压延业二氧化硫排放控制进程最为滞后，该行业二氧化硫排放量一直呈现增长势头，尽管增长比率开始下降。
3.高耗能产业群及主要行业单位煤炭二氧化硫排放强度分析。表4列出了2000～2010年工业整体和二氧化硫排放量最大的三个主要高耗能产业的单位煤炭消费二氧化硫排放强度变化状况，可看出上述四个系列都呈现出逐渐下降的趋势。2005年以前，能源高耗能业和非金属矿物制品业的单位煤炭消费二氧化硫排放量高于工业平均水平，而黑色金属冶炼及压延业低于工业平均水平，但2005年以后，由于黑色金属冶炼及压延业的单位煤炭消费二氧化硫排放量2000年以来变化不大，单位煤炭消费二氧化硫排放强度已超过工业平均值。
由此我们得出如下结论：能源高耗能业作为二氧化硫排放量最大的行业，由于二氧化硫排放强度不断下降，二氧化硫排放总量开始扭升为降，但二氧化硫排放强度仍然高于工业平均水平，因此还有很大的下降潜力；黑色金属冶炼及压延业二氧化硫排放强度近年来变化不大，导致二氧化硫排放总量随着生产规模的持续扩大而不断增长。非金属矿物制品业二氧化硫排放强度下降幅度较大，但由于遇到了一些阻力，二氧化硫排放强度仍然高于工业平均水平。所以，二氧化硫排放量最多的三个行业循环经济进程是不协同的，而三个行业都是煤炭资源的消费大户。因此，这三个行业的二氧化硫排放控制还存在较大的改进空间和潜力，需要进行协同性分析。
四、结论
从上述比较分析和实证分析可以看到，高耗能分行业的节能减排进程确实存在差异，或者说是不协同的。第一，在节能进程方面，就煤炭消费最多的几个高耗能产业来看，黑色金属冶炼及压延加工业节能(能耗降低)进程相对较快，非金属矿物制品业为其次，而以煤炭为原料的火电和炼焦业的节能进程较慢，煤电转化效率仍然较低。第二，在二氧化硫减排进程方面，黑色金属冶炼及压延加工业二氧化硫排放强度值最低，但下降幅度较小，致使该行业二氧化硫排放量随着生产规模的增大不断增加；非金属矿物制品业二氧化硫排放强度下降幅度较大，二氧化硫排放总量基本上一直呈现下降势头，但二氧化硫排放强度值仍然高于工业平均水平；火电业作为二氧化硫排放量最大的行业(占近6成)，二氧化硫排放强度不断下降，二氧化硫排放总量自2006年以来开始扭升为降，但二氧化硫排放强度仍然高于工业平均水平，即煤炭消费最多的几个高耗能产业，二氧化硫减排进度都有待改进。第三，节能减排的瓶颈行业——煤电行业的节能减排已经付出很大努力(淘汰落后产能、设备升级、脱硫已经取得很大成就等)，但又面临着新的问题亟须解决，如大量煤矸石、煤泥用于发电而带来的煤质下降，脱硝处于起步阶段，脱碳处于规划阶段等，使得该行业节能减排工作任重道远。
由于中国能源结构特征，节能与减排实质上是节煤与减排之间的关系，高耗能产业群节能与减排之间存在着高度的相关性，其节能减排进程对中国国民经济发展的节能减排目标的实现起着关键性的作用。据课题组的分析表明，高耗能产业群节能对工业节能目标的实现贡献度可以达到79％，对全国万元GDP能耗降低的贡献度可以达到59％；二氧化硫减排对全国工业二氧化硫减排的贡献度可达到90％，对全国二氧化硫排放量控制的贡献度可以达到85％。高耗能产业群节能减排进程分析还显示，由于节能减排成效的显现，二氧化硫排放量逐年下降，即能源消耗增长与二氧化硫排放大都已经脱钩，实际上其它一些三废减排也已经与能耗脱钩，例如烟尘、粉尘、COD排放量等都已随着能耗的增长而下降，尽管它们也与煤炭消耗正相关。
通过上述分析，我们还应看到的是，若高耗能产业群节能与减排之间的进程能够协同运行，副产品和废物跨产业的资源化将得到巩固加强，其节能减排效应也将得以优化和提高，这将对中国工业乃至全国的节能减排工作作出更大的贡献。随着我国节能减排工作的进程，能源消费增长与三废排放减少的脱钩现象将不断扩大，将来二氧化碳排放与煤炭消耗也是高度相关的。因此，要实现我国“十二五”碳减排目标，高耗能产业群的节能减排工作依然是关键，能耗与碳排放同理也可以脱钩，但这要取决于碳回收技术和利用的进步。
标签：节能减排论文; 能源消费论文; 煤炭行业论文; 能源强度论文; 产业增加值论文; 高耗能行业论文; 煤炭能源论文;