重慶市能源生態足跡與可持續能力評價

四川大學 伍永杰

能源在一個國家發展中占有最高地位，也是限制一個地區發展水平的關鍵指標。當前，隨著我國能源消耗不斷加大，能源短缺問題以及隨之產生的生態環境污染也越來越多，人們對其的關注度也越來越高。目前，人們對于能源方面規劃以及影響評價的相關研究甚多，但多集中在技術方面，而能源足跡作為由生態足跡理論引申的一個新的概念，用科學、定量的計算方式，計算并評估了區域能源足跡與可持續力，對化石能源領域的相關規劃與預測評估具有很強的指導意義。

一、研究背景

重慶市是中國的老工業基地之一，經濟發達，工業農業水平較高，是西南地區最大的經濟中心城市。近年來，重慶市加快推動高污染、高耗能工業轉型升級，取得了一定的效果。但由于重慶部分區縣對重工業產業依賴較大，強行停產、搬遷或者轉型存在困難，因此這部分重工業產業將在未來一段時間持續存在。

二、能源生態足跡模型的理論與方法

（一）能源生態足跡的理論與方法

以“生產性土地面積”的概念來計算并擬合復雜的生態系統，通過調整各種計算因子折算出的面積大小就是生態足跡。通過該模型計算出的能源消耗量就是能源生態足跡。一般來說，區域的可持續發展狀態可以由生態足跡需求和系統承載力的差值關系來評估。若生態承載力大于生態足跡，則區域供給大于需求，此時的供需發展相對平衡，評估該區域具有可持續發展力，并且區域具有擴充機會。若生態承載力大于生態足跡，則區域需求大于供給，此時的供需發展不平衡，區域處于不可持續發展狀態，只能靠從外界獲取資源以平衡資源缺口。在實際計算中，一般按照類別對各類能源品分類別計算其消費產生的均衡足跡，最后將所得的數據進行累和處理，即為能源消耗足跡。計算方式如下：

式中，ef為種土地的人均能源足跡；

r為能源均衡因子，一般取1.41；

Ci為i類物品消費項目的人均消費量；

Yi為第i類物品消費項目的在化石能源地的年均產量。

利用上述公式，可以計算得到均衡能源足跡。

（二）生態承載力理論與方法

生態承載力即環境對于人類活動所需要的資源的供給能力，在生態足跡模型中，由各類型生產性土地承載力的和來表征地區總生態承載力。按土地生產類型，將生產性土地分為六大類，耕地、草地、林地、水域、建筑用地、化石能源地。將地區內所有類型的生產性土地折算為人均占有面積，在產量因子與均衡因子的調整下，便可以進行數字上的累和運算，得到總生態承載力，計算公式如下：

式中，ec為人均生態承載力；

為aj類生產性土地的人均占有面積；

為aj類土地類型的土地均衡因子；

為aj類土地類型的土地生產因子。

三、重慶市能源生態足跡與可持續評價

生態足跡和生態承載力具有時空性，因此，選用2017年重慶市各項數據作為指標進行計算。所用數據取自《重慶統計年鑒》[1]。

（一）能源生態足跡計算

在計算時，需考慮兩種能源足跡的產生，然后進行累加運算。一般來說，將能源生態足跡的產生分為兩類。第一，能源消費足跡，指各企業或者工廠消耗掉的各種能源足跡。第二，交通能源足跡，指由于貨運或者客運交通耗能而產生的能源足跡。

1.能源消費足跡計算

根據情況，將能源消費足跡選用不同類型能源消費品作為指標計算，按照折算系數折算將不同類型能源品消耗量折算為能量消耗。計算結果如表1所示。

表1 重慶市能源消費足跡表

2.交通能源足跡計算

根據重慶市具體情況，將交通能源足跡分為交通貨運足跡和交通客運足跡，兩種足跡有不同的折算方式。貨運交通是指由于貨物運輸的能量消耗而產生的生態足跡，其計算方式是以柴油為基準，通過相應的能耗率——單位周轉量所消耗的柴油量為0.458t/(104tkm)，計算出能量消耗，再由世界能源地平均產出率93GJ/hm2，將其折算為能源地生態足跡。

客運交通是指由于載客運輸的能量消耗而產生的生態足跡。張秀媛[2]等計算出中國平均單位旅客周轉量的能耗率約為7.21g標準煤。利用此能耗率，同樣可以將客運周轉量折算為相應的能源地生態足跡。由以上兩部分便可計算出完整的交通賬戶足跡。計算結果如表2所示。

表2 重慶市交通能源足跡表

3.重慶市能源生態足跡總計

將折算后的三種均衡能源足跡進行累加，匯總能源生態足跡，如表3所示。

表3 重慶市能源生態足跡總計表

通過計算，重慶市年能源生態足跡總計為1.2635hm2。

（二）生態承載力的計算

生態承載力計算，均衡因子和產量因子的選取應該適宜，并且符合當地情況。均衡因子采用劉某承的計算結果，產量因子根據重慶市的實際情況進行相關計算。均衡因子和產量因子結果表4所示。

表4 不同類型土地折算因子表

在計算人均承載力時，應預先留出12%的土地面積用以保護生態系統多樣性。因此，在考慮到保護生態系統和生物的多樣性后，人均生態承載力計算結果如表5所示。

表5 重慶市2017年人均生態承載力

（三）能源可持續研究

通過上文計算，重慶市年能源生態足跡大小為1.093hm2，而生態承載力大小為0.414hm2。由以上數據分析可知，重慶市能源系統處于較高的生態赤字下，人均生態赤字達0.679hm2，可持續發展力不佳。分析原因如下：第一，重慶重工業企業多而密集，且相關高能耗、高污染企業較多，需要消耗大量自然資源；第二，重慶市工業分布不合理，渝西地區、渝東南地區重工企業過多，這也導致相關產品運輸存在一定程度的交通損耗，使得重慶市能源赤字進一步惡化；第三，目前重慶市第三產業發展較為遲緩，對能源依賴性過強。

四、建議

要改善重慶市能源生態赤字的現狀，建議從以下幾個方面入手，減少能源足跡：（1）改進能源利用結構，提高利用率，促使重工業轉型，并出臺相關政策，使得中大型重工業遠離城區，引導其向人口較為稀少的郊區移址。（2）降低貨運交通能耗，倡導使用新能源貨運交通設備，降低新能源交通設備出售價格。（3）優化產業結構，提高經濟環境協調發展性。