梁瑞霞

（山西省煤炭规划设计院（集团）有限公司， 山西 太原 030045）

0 引言

随着环保与可持续发展理念的进一步推进，减污降碳已成为全国各地所重点关注的一项内容，由此也推动了各地区的能源低碳化发展。就山西省而言，由于其资源分布的特殊性，因此其在以往的能源产业中，通常以煤炭为主要能源。但这也同时造成了能耗居高不下的问题，单位GDP 能耗长期位于全国平均线上，而且造成了省内多地空气中二氧化硫、可吸入颗粒物等超标的问题。这些问题表明山西省当前的能源结构仍存在不尽合理之处，仍需要积极采取能源低碳化发展举措。

1 山西省能源低碳化发展的主要影响因素

为明确山西省能源低碳化发展的主要影响因素，对碳排放量进行分析是不可或缺的一项内容。在这方面的工作中，首先基于文献识别方法，并结合山西省的能源结构现状，对碳排放量进行估算，碳排放量的估算公式如下：

式中：δj、δk与δp分别为煤炭、石油及其相关产品、天然气的碳排放系数；Ej、Ek和Ep分别为煤炭、石油产品和天然气的消耗量（均以单位标准煤计），代入以上数据即可求得最终的碳排放量Ct。在此基础上，考虑到不同研究机构组织对碳排放系数的取值差异较小，因此在本次研究中，综合DOE/EIA、国家发改委能源所、国家科技部气候变化项目和日本能源经济研究所提供的数据，并对其取均值[1-2]。由此得到煤炭、石油及其相关产品、天然气的碳排放系数分别为0.732 9、0.557 4、0.422 6。

根据以上公式计算得到碳排放量后，同时参考统计数据，将碳排放量、人口、GDP、产业结构、能源结构和能源强度数据进行收集，以组成原始数据的矩阵。而后基于以下几个步骤对原始数据进行处理：以碳排放量作为参考数列，其他因素为比较数列；通过取平均值方法，对两组数列进行无量纲化处理；计算相同时期内比较数列与参考数列的绝对差；计算参考数列与比较数列之间的关联度系数[3]。

在计算得到关联度系数后，对其进行排序，结果如表1 所示。

表1 山西省碳排放量影响因素的关联度及排序结果

表2 本次应用的GM（1，1）模型的伪代码及对应功能

根据表1 中的结果可知，上述五个影响因素对碳排放量均有着超过0.5 的关联程度，因此五个影响因素均不容忽视，相对而言，人口总量和产业结构的影响更为突出，是需要重点研究的内容。

2 山西省能源低碳化发展趋势分析

在本次研究中，由于收集到的数据存在部分缺失，因此针对山西省能源低碳化发展趋势分析主要应用MATLAB 软件加以进行，并引入灰色系统建模思想，应用GM（1，1）模型，对山西省能源低碳化发展趋势进行分析。该模型的伪代码及对应功能如下表所示。

基于该模型即可对山西省能源低碳化发展中的各项指标进行分析，最终得到以下方面的分析结果。

一是对产业结构的分析结果，结果显示，山西省在2013—2022 年间，其第二产业GDP 占比稳定在57%～58%的范围之内，呈现微弱增长的态势。这表明山西省近期在优化产业结构方面取得了一定的进展，以往第二产业无序发展的情况得到了明显的抑制。当然，需要注意的是，第二产业比例仍然居于高位，因此这也将会给低碳化发展带来一定的压力。

二是对人口总量的分析结果，具体如图1 所示。

图1 山西省2003—2022 年人口总量变化情况

根据上图的信息可见，近年来山西省人口总量呈现稳步上涨态势，这与当地经济建设和城镇化发展加速不无关联。随着人口的增加，其必然会增大对能源的需求，进而给能源低碳化发展带来压力。因此如何合理控制人口增速和加强低碳化理念宣传是需要着重考虑的内容。

三是对山西省经济增长的趋势进行分析，分析结果如图2 所示。

图2 山西省2003—2022 年GDP 总量变化趋势

如图所示，近年来山西省GDP 呈现稳定增长的态势，预计未来数年将突破6 万亿元大关。这种经济增长对于低碳技术的创新和低碳金融的发展而言，将具有突出的现实意义。

四是对山西省能源消费结构的趋势进行分析。分析结果显示，在2003—2022 年的时间跨度内，山西省高碳能源消费量占比整体呈现缓慢下降态势，由2003 年的80.13%下降至2022 年的69.84%，而下降的部分则由新能源予以“补位”。但整体来看，高碳能源消费量仍然占据主流，这与山西省资源分布的客观因素不无关联，因此在未来山西省优化能源结构实现低碳化发展的路径中，仍需要进一步提升新能源占比，并积极提升高碳能源的利用效率。

五是对山西省能源强度的趋势进行分析。分析结果显示，在2003—2022 年的时间跨度内，其能源强度整体呈现下降态势，煤炭由2003 年2.54 万t/亿元下降至2022 年的0.35 万t/亿元，其下降趋势较为突出，这与近年来经济技术发展不无关联。当然需要注意的是，当前能源强度计算公式中使用的是能源消费量与GDP 之比，因此这种计算结果还相对较为片面，因此还需要考虑降低高碳能源这种不可再生能源的消费。

3 山西省能源低碳化发展的对策建议

综合以上分析结果不难看出，虽然当前山西省能源低碳化发展已经取得了一定的成绩，但仍然有着较大的发展空间，因此在今后的工作中，仍需要从以下方面入手，推进山西省能源的低碳化发展：对产业结构进行调整，积极发展能源利用率高、低污染且经济效益较高的产业取代传统落后产能；合理控制人口规模，注重人口综合素质的提升，并在公众中积极推广低碳化理念；积极对煤炭产业和火力发电等设备进行升级改造，提升能源利用效率，以调控煤炭产量；加强与相关科研机构的技术合作，通过各方面的联合作用，发挥各方面的优势，以提升低碳技术创新能力[4-5]。

4 结语

整体来看，在本次研究中，从目前的能源发展背景出发，以山西省能源低碳化发展的影响因素作为主要研究对象，以能源低碳化、可持续发展、循环经济等理论作为本次研究的理论依据，对山西省能源低碳化发展的现状、趋势等进行分析，并根据分析结果，从多个角度着手，对山西省能源低碳化发展提出对策建议，以期为今后山西省经济、能源与环境的可持续发展提供参考。