新型能源燃料北京城市发展中的能源消耗影响因素分析

新式能源燃料北京城市发展中的能源耗费影响因素分析随着城市的发展必定会带来更多的能源耗费。城市发展不单是生产部门规模的扩大，更重要的是城市综合服务功能的加强和第三家产的发展壮大，特别是大城市人口的增添、居民生活条件的改良，都在能源花费中占居主要份额；事实上，好多大城市的服务业已经超出了工业成为城市经济的主体。所以，城市发展在规模扩大和功能提高的过程中，能源耗费特点与生产部门有着显然差别。可是平时的研究多数针对工业生产部门来议论能源耗费，显然不可以全面解说城市能源耗费的影响因素。所以，城市能源耗费研究需要从生产领域转向城市功能和自己发展方面，将城市发展中的经济增添、人口规模扩大和空间扩大等因素归入此中，以适应城市节能减排的需要。这里的城市发展主假如从城市经济增添、人口规模扩大和空间扩大等三个方面来商议，围绕这三个方面所设计的综合指标既能反应生产和花费，又能从经济、福利和低碳城市等方面表现将来城市的发展理念。文件述评工业化和经济迅速发展是惹起能源耗费的主要原由，所以当前关于能源耗费（或碳排放）及其影响因素的研究主要集中在工业生产部门，针对经济规模、工业内部家产构造、能源利用构造、能源效率（能源强度）和人口构造等因素睁开议论。整体结论是：经济规模和人口规模是能源耗费（碳排放）的主要影响因素，技术进步惹起的能源强度（能源利用效率）可以减少能耗，家产构造调整对减少能源耗费的作用较弱［1-6］。可以看出，从生产部门研究能源耗费可以简单得出直接和比较一致的结论，可是因为没有考虑城市与要地的差别，难以说明城市作为能源主要场所花费的真实原由。随着城市的发展，生产部门能耗在城市综合能耗中的份额愈来愈小，城市发展的经济因素、人口因素和空间因素对能源耗费的影响远比生产部门复杂，怎样从城市综合发展的角度商议能源耗费的影响因素，显得愈来愈重要。当前从城市发展的经济增添、人口规模扩大和空间扩大等因素研究能源耗费的成就主要表现在三个方面。在从城市交通和土地利用角度研究城市能源耗费方面，纽曼和肯沃斯经过城市空间因素与小汽车能耗的关系研究以为，城市密度、土地利用程度是影响城市交通能源耗费的主要因素［7］。更多的学者利用实证方法以各自所在国家的城市为研究对象，对该结论进行了查验。结论以为，各城市的交通工具存在着巨大差别，以小汽车为前提的交通能源耗费研究，缺少对包含公共交通能源耗费在内的能源耗费与城市空间和交通模式因素的全景解析［8］。戴维德经过成立集成居住密度、车辆使用与燃料耗费的联合模型，以为居住密度上每平方英里减少1000人，家庭就会增添1200英里的车辆出行距离［9］。常世彦等经过MAED模型得出客运周转量的增添是决定我国中长久城市间客运能耗增添的主要因素［10］。郑思齐等对中国城市的研究也发现人口密度与出租车碳排放、公交车碳排放呈显然负有关关系，平均每平方公里增添1000人，会减少家庭出租车碳排放0.424t，减少公交车碳排放0.837t［11］；与此同时，城市延伸将促进居民选择更大而独立的住所，也大幅度提高了居住碳排放［12］。可见，由城市空间格局决定的交通出行需乞降土地利用方式确实在很大程度上影响了能源耗费。但从这些研究中却不可以发现空间规模对能源耗费的综合影响程度。在城市经济增添与生活碳排放的整体关系方面，因为对某种能源的使用存在社会乘数，以及富饶的城市建筑了需要耗费更多能源的基础设备，学者们在库兹涅茨倒U型曲线的基础上，得出了城市收入水平易碳排放之间存在显然的正有关关系［13］。杜婷婷等经过三次曲线方程，模拟出了碳排放与人均GDP所表现的N型曲线表示我国碳排放与经济增添尚处于非平衡阶段［14］。可以看出，这些研究没有指出能源耗费在与经济规模等其他正有关因素中，生活水平提高对增添能源耗费所占的份额。在人口规模与城市能源耗费方面，格兰瑟和坎恩发现，城市规模与碳排放有亲密关系，此中城市的人口规模与碳排放存在必定的正有关。他们以为城市新增的外来人口在改良自己环境的同时也耗费掉了更多的资源，增添了生活碳排放。他们对美国66个多数市里的研究发现，随着城市人口的不停增添，新增人口的人均碳排放量要高于存量人口［15］。张明等经过LDMI分解方法，以为城市化水平是影响城市能源耗费的重要因素［16］。可以看出，此中暗含了城市人口规模因素。可是，假如考虑人口密度与人口规模的关系，以及人口密度与能源耗费的反向关系，这个结论有失偏颇。由上可见，城市能源耗费不单要考虑城市的人口规模、经济增添和空间扩大的影响，还要将各因素联合起来综合考虑，才能得出全面和拥有比较性的结论。事实上，城市发展的各样因素老是交错在一同的，随着城市发展中人口规模的扩大、经济增添和空间扩大，每种因素的影响都与其他因素共同作用产生复合效应，有的互相抵消、有的互相加强，其作用结果在很大程度上都存在着交互性。亚历山大等认为，经济增添、人口规模的扩大和空间延伸的影响老是互相的，它们的综合影响最后决定城市能源耗费［17］。可是，上述这些研究都仅察看了某一方面对能源耗费的影响，未能考虑这些因素之间互相作用的总和结果，在解说城市发展对能源耗费影响时存在很大的片面性。本文经过对城市能源花费总量进行分解的方法，将能源耗费总指标分解为经济规模、产值能耗率、人口密度、人均能耗和能源利用的空间效率平分指标，同时将城市增添的这些主要因素归入城市能源耗费模型，研究城市增添的各因素对能源耗费的综合影响，以填补这类缺点。北京市能源耗费与城市规模变化北京市的能源总花费仅次于上海，位居全国第二。能源终端耗费除了煤炭外，以天然气、液化石油气、燃料气、煤气、电力、热力、油品及地热能、太阳能等可重生能源组成。1986-2000年，平均年增添率为2.6%，2000-2008年平均增速为5.3%。万元GDP能耗由2000年的1.311t标煤，降落到2008年的为0.541t标煤，万元地域生产总值能耗降落率年平均为5.855%。考虑城市规模，市辖区人口由1986年的586.03万人增添到2008年的1158.08万人，面积也由1986年的2738km2扩大到2008年的*km2，GDP从1986年的314.7000亿元增添到2008年的10325.1451亿元。市辖区用电、燃气、石油液化气和石油等主要能源用量由1986年的189.244t标煤增添到2008年的1838.242t标煤（见图1）。城市规模的各个方面都获得了极大增添，整体上带来了巨大的能源耗费。由图1可见，北京市市辖区的能源耗费除1992年之外，呈牢固的上涨趋势；城市人口规模增速在2000年有一个小幅降落外，其他年份也拥有较大的牢固增添；在空间规模上，因为郊区改制使市辖区面积扩大，空间扩大在在1990和2001年有忽然增添，使总量呈台阶状增添；经济规模的增速除1992年和2005年有较大增速外，其他年份的增速均比较牢固。所以，北京市市辖区的能源耗费、人口、经济和面积增速大概拥有一致性，但在好多年份同时性较差。显然，各因素在对能源耗费产生综合作用的同时，分别对能源耗费拥有不同样的有关性，综合结果需要进一步解析。方法与数据在以指数分解法研究能源耗费（或许碳排放）影响因素的研究中，主假如将影响因素设定为技术水平、家产构造、能源强度和花费构造等方面。可以看出，技术进步、能源构造和能源花费强度等指标是能源利用的自己因素，可以反应生产能耗，却不可以解说经济、人口以及空间格局变化而惹起的花费需求等间接因素对能耗的影响，因此不可以反应城市发展的综合特点。为了揭示城市发展中的城市经济增添、人口规模和空间扩大，以及城市向低碳目标的发展方式等综合因素对能源耗费的整体影响，需要从能源之外的城市增添角度找寻变量。3.1研究方法基于上述原由，本文在采纳分解解析方法来研究城市规模扩大的各因素对能源耗费的贡献时，选择的自变量将不限制于能源利用直接因素，而是经过城市发展过程中的重点因素同时表现生产和花费，将能源耗费分解为五个方面的因素：①经济规模，用地域生产总值来表示，是能源耗费的主要因素，也是惹起生产部门能源耗费的重点因素。②单位产值能耗，代表了人类对能源利用技术的进步，这个指标是能源利用强度（能源利用率）的反应，也与家产构造的作用方向一致，特别是城市在发展过程中，经济、人口和空间规模的扩大对技术的需求老是与家产构造升级联系在一同，使城市在地域中的地位不停提高，城市功能获得加强。单位产值能耗的降低可以在必定程度上抵消一部分经济规模惹起的能源耗费。③人均能耗，反应了人民生活水平提高对能源需求改变的趋势，是能源需求的主要方面。世界经考证明，人均收入的增添老是增添能源耗费。④人口密度，代表了人口规模与空间扩大的关系，在能源利用方面是一个拥有双刃剑性质的复杂因素，密度增大可以提高空间利用率减少距离因素惹起的能源耗费；但必定面积上人口数目的增添却可以经过人均能耗乘以人口规模数目增添能耗。⑤能源空间支持系数，是假定能源耗费不变，所能支持的城市道积，反应了特定城市发展水平下（包含经济水平、人民生活水平、基础设备水平）的能源利用特点，也反应了城市居民经过减少生态踪迹选择的低碳生活方式（包含交通行为和交通需求低碳化而减少的能耗）和城市家产构造调整的城市经济增添方式，其值越大表示城市发展方式趋势低碳型；反之则是高耗能的，假如城市空间过分膨胀，还可以惹起交通需求上涨，带来巨大的交通能耗。作为城市发展的综合指标，这五个方面与生产、花费，经济、人口和空间等因素以及城市经发展、城市福利和低碳城市等方面的关系见图2，它们将从不同样层次上表现城市的综合发展。基于上述五项指标与能源耗费是间接与综合影响的关系，因此需要选择一个拥有一致表达式的分解方法。对数平均D氏指数方法logarithmicmeanDivisiaindex，简称为LMDI），可以知足这类要求，并且有效解决了分解过程中的“节余”和0值问题［9］。假如用E为能源耗费总量，GDP为地域生产总值，P指总人口，为市辖区面积；它们在式中的分解变量分别为：能源花费总量变化用ΔE来表示，地域生产总值

GDP增添对能源耗费的贡献用

Eg来表示；单位产值能源耗费

E/GDP改动对能源耗费的贡献用

Eeg来表示；人口密度

P/A

变化对能源耗费的贡献用

Epa来表示；人均能源耗费

E/P变化对能源耗费的贡献用

Eep来表示，能源空间支持系数A/E

的变化对能源耗费的贡献用

Eae来表示。因为模型的结论是综合影响结果，能源所有折算成标煤，故不作行业和能源种类划分。公式和加法分解表达式分别为：EGDP××××（1）EEt-E0Eg+Eeg+Eep+Epa+Eae（2）Egln（）（3）Esubegln（4）Esubepln（5）Esubpaln（6）Esubaeln（7）3.2数据城市增添的各方面特点主要发生在城市辖区，而不应该包含郊区。所以，与其他研究不同样，本文选择的所有数据是自1985年以来，北京市市辖区范围内的总人口、面积、地域生产总值作为城市增添因素数据，用电量、燃气、石油液化气（煤炭使用主要在郊区生产公司和平房居住区，这里以城区为研究对象，故不考虑煤炭成分），以及公交和出租车年均用汽油（个人小汽车数据不行得，这里未考虑）等折算成标煤后加总量作为能源耗费数据，原始数据均根源于《中国城市统计年鉴》，一些缺失年份的数据用有关年份的《北京市统计年鉴》数据作必需的系数修正或插值进行增补