天然气消费替代效应与中国能源转型安全

基于能源设备产能资本弹性-粘性特征,解构了产能投资、设备资产动态演变过程;建立能源替代系统动力学模型,揭示了我国天然气消费替代带来的能源供应安全冲击和能源设备资产搁浅的形成机理;模拟分析2019—2050年天然气替代下能源消费结构、供应安全和产能设备资产搁浅变化,提出了保障我国能源转型安全的能源结构优化路径。研究结果表明:(1)我国煤炭和石油产能资本存量过高,使市场形成了对传统化石能源消费的路径依赖,是天然气替代和能源清洁化转型的资本阻力,这也决定了采用天然气替代实现能源结构转型将是一个长期、渐进过程。(2)维持现有碳价(50元/t)和天然气溢价(-11 472元/toe)不变,到2050年我国天然气消费占比12%左右,以煤炭和石油消费为主的能源结构未得到根本性改观。(3)提高碳价、降低天然气溢价可以加大天然气对煤炭和石油的替代、强化电力等清洁能源消费的市场导向,但这是以降低能源供应安全和传统化石能源资产搁浅为代价的。(4)天然气替代的政策应该遵循能源产能资本弹性-粘性对能源结构优化路径的资本成本约束。为有效降低传统化石能源资产搁浅程度,且提高能源供应安全水平,我国可采取三种优化方案:天然气溢价降低60%;溢价降低从20%逐步增至60%;碳价从100元/t逐渐提高到600元/t,同时溢价降低从20%逐步增至60%。到2050年,这三种方案均可提高天然气消费占比到20%左右,降低煤炭和石油消费占比至60%以下。(5)保障我国能源转型安全需要加大碳市场和天然气市场改革与建设力度,充分发挥价格机制对能源消费和产能设备投资的市场调节作用;加强政府对能源市场投资的宏观调控,逐步减少煤炭和石油产能投资,增加天然气和电力等清洁能源产能投资。     

天然气区域市场需求弹性差异性分析及价格规制影响研究

以大华北地区2000-2012年的天然气消费数据为样本,采用对数线性需求函数模型,分别估算了引入价格规制变量和不引入时的大华北地区需求弹性模型,并分析了价格规制对模型估算结果的影响。考虑到需求弹性的差异性问题,文章选取北京、山东、陕西和甘肃四个地区为研究对象,分别估算得到对应地区需求弹性模型,结合区域市场特点具体分析了产生差异的原因。为探究价格规制对天然气区域市场的影响,由大华北地区需求弹性模型分别估算了考虑价格规制影响和不考虑两种情形时该地区2009-2012年每年的天然气需求函数,同时对大华北地区在继续实行价格规制和放宽规制两种情形下未来的天然气需求进行了预测分析。研究表明:大华北地区天然气需求价格弹性为负、需求曲线向下,缺乏价格弹性,富于GDP弹性,GDP的持续增长是拉动天然气需求的最大动力;不同天然气区域市场,需求价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都存在很大的地区差异性,通常地区经济水平高、用户价格承受力强时,区域市场需求价格弹性较小,GDP弹性较小,价格规制弹性也较小,反之亦然;考虑价格规制时的大华北地区天然气需求曲线较不考虑时陡峭需求价格弹性与GDP弹性均小于不考虑情形,价格规制降低了需求价格弹性,抑制了GDP弹性;价格规制政策拉高了天然气需求,大华北地区未来市场具有支付意愿的天然气需求小于价格规制政策拉高的市场需求,为扩大天然气价格市场化后的需求,地方政府可考虑对地区市场采取一定的价格补贴措施来拉动需求。     

长三角极化区形成过程中的经济梯度演变特征及政策启示

经济梯度演变是极化区形成过程中的重要表征,也是区域空间极化研究的核心主题。根据佩鲁等人的"增长极理论"和赫希曼的"极化-涓滴效应学说",从理论上分析了极化区形成过程中的经济梯度演变规律,然后以长三角极化区为实证研究区,在采用主成分分析法计算出2000、2005、2010、2015年4个年份42个城市经济梯度值的基础上,运用区域差异系数、空间自相关分析、梯度-距离曲线模拟、聚类分析与地理分区等方法对研究区的经济梯度值分布及其演变特征进行了分析。结果证实:极化区在形成过程中,将发生区域内部差异先增大再减小、空间格局先集聚再分散、梯度曲线斜率先变陡再变缓等特征。这种极化反转特征不仅是对"增长极理论"和"极化-涓滴效应学说"的进一步验证,而且也可以作为判断一个极化区是否真正成熟的重要标志。     

基于三生空间功能的上海市农村居民点特征演变及优化研究

农村居民点的布局与利用变化和区域社会经济状况密切相关.以经济发达地区上海市为例,从"生产-生活-生态"空间的功能角度出发,运用GIS空间分析、熵权法、景观生态学等方法对农村居民点的特征演变进行研究.结果表明:(1)根据三生空间功能评价结果,可以将上海市划分为非农生产生活区、三生协调区、生产主导区和农业生产生态区等4个具有独特禀赋特征的功能区域;(2)空间功能是农村居民点演变的基础,在其他社会经济因素的作用下,形成2005～2018年不同区域差异化的演变趋势;(3)截至2018年底,3个区域农村居民点规模:农业生态区＞生产主导区＞三生协调区;形状规整程度:生产主导区＞三生协调区＞农业生态区;分布集聚程度:农业生态区＞三生协调区＞生产主导区.根据上述结果,结合《上海市城市总体规划(2017～2035年)》提出了各功能区农村居民点布局优化策略.研究结果有助于直观地揭示土地利用布局与区域社会、经济、生态等状况的动态关系,促进构建可持续发展的新型城乡体系.     

转型期中国城市用地结构动态演变及其机理——基于长三角51个样本城市的实证研究

城市用地结构演变一直是学术界关注的焦点,但是已往学者主要关注于单体城市的研究,而对全球化背景下大都市区或城镇密集地区的研究尚显不足。为此,通过构造城市用地结构演变动力分析框架,并基于2000、2005和2010年《中国城市建设统计年鉴》的城市用地结构数据,对中国经济转型最快、市场化程度最高的长三角51个样本城市用地结构演变特征进行系统分析。结果表明:随着工业化与城市化进程演进,长三角城市正经历着以居住与工业用地增长为主导的空间重构;发达地区(或高级城市)凭借先发优势,其城市用地变化动态度逐渐减小,结构趋于成熟稳定;而相对落后地区(或低级城市)由于工业化进程相对较慢,其用地结构调整规律也较发达地区滞后。总体上,长三角地区城市用地结构总体变动趋于均等化,城市用地结构演变的"热点区"逐渐由发达地区大城市转向相对欠发达地区中小城市。通过对城市用地结构演变规律分析发现,在城市土地利用的复杂巨系统中,全球化与城市化共同驱动下的市场、政府和居民的行为共同促进了城市用地结构演变。     

高潜水位煤矿区土地利用景观格局分析与模拟预测研究——以沛北煤矿区为例

我国东部高潜水位煤矿区因煤粮复合、煤水复合、煤村复合成为我国土地复垦难度最大的典型地区之一;研究高潜水位煤矿区土地利用景观格局的时空演变规律,可为制订有效的土地复垦策略提供重要的科学依据。本研究选择位于江苏省徐州市的沛北煤矿区为例,选用1995年TM、2005年ETM+和2015年OLI遥感影像作为数据源,运用土地利用转移轨迹、景观格局指数等分析其景观格局变化特征,并采用CA-Markov模型预测了2025年研究区的土地利用景观格局。结果表明：(1) 研究区景观变化轨迹趋势明显,耕地主要流向建设用地、塌陷积水区、水域和湿地;园林地转变为建设用地和耕地;塌陷积水面积的增加主要来源于建设用地和耕地,贡献比例分别为47.68%、19.20%;(2) CA-Markov模型情景模拟结果表明：2015～2025年,耕地、水域和湿地面积减小;建设用地和塌陷积水面积明显增加;(3) 景观格局指数分析结果表明：在类型水平上,耕地、水域和湿地是主导优势地类,但耕地、塌陷积水、水域和湿地破碎化程度较高;景观水平上,景观格局总体边缘形状趋向简单。综上表明,研究区土地利用景观变化源于区域城镇化进程加快、因采矿活动导致的地表沉陷积水情况加重;建议提前编制预计塌陷区的防治及已塌陷区的规划治理方案。 关键词： 景观格局演变;煤矿区;高潜水位;土地景观格局;CA-Markov模型     

新疆水资源承载力评价与时空演变特征分析

水资源是经济社会发展的生命线,长期以来新疆面临着严峻的水资源短缺和生态环境脆弱性问题,研究水资源承载力时空演变特征成为新疆经济建设中亟待解决的问题。文章选取水资源、社会、经济、生态以及协调系统评价指标,通过构建水资源承载力综合评价模型计算水资源承载力综合评价指数,并对新疆15个行政区域的水资源承载状态和时空演变特征进行分析。结果显示:2016年,塔城地区、阿勒泰地区和巴音郭楞蒙古自治州属于水资源承载适宜区域,石河子市和克拉玛依市属于严重超载区域,阿克苏地区和喀什地区属于轻度超载区域,剩余8个区域属于濒临超载区域;从发展趋势来看,濒临超载和轻度超载区域略有减少,而承载适宜地区略有增加;整体而言,新疆多数区域水资源承载力处于濒临超载状态,水资源与经济社会的协调性普遍较低,各区域水资源分布极不均衡,经济发展、人口增长和水资源分布不匹配,但近十年多数区域水资源承载力综合水平整体向好发展。最后,提出提升各区域水资源承载力的政策建议。     

中国畜禽温室气体排放时空变化及影响因素研究

畜禽业是关系国计民生的重要产业,在满足居民生活物质需求的同时,其生产过程中所伴随的温室气体排放问题已成为不容忽视的环境问题。本文基于LMDI模型系统分析了1991-2013年中国畜禽温室气体排放时空变化及其因素贡献。结果表明:1从时间维度来看,1991-2013年,中国畜禽温室气体排放经历了先快速上升后稳定上升再波动下降的变化特征,总体呈上升趋势。经济效应对畜禽温室气体排放促进作用最大,而强度效应的抑制作用最大,其次是劳动力效应和结构效应。2期间,经济效应促进作用的累计贡献呈指数增长,而强度效应抑制作用的累计贡献呈倒"U",劳动力效应和结构效应抑制作用也不断加强。3从空间维度来看,中国畜禽温室气体排放的区域集中度较高,四川、河南、山东、云南和内蒙古等省(区、市)畜禽温室气体排放一直位居全国前列。4省域各效应作用方向和程度差异显著,四川、青海和云南强度效应抑制作用较大,辽宁、吉林和黑龙江抑制作用较小;山东、四川和黑龙江结构效应抑制作用显著,新疆和青海促进作用明显;四川、河南、内蒙古、山东、云南、湖南和河北经济效应促进作用较大,天津、上海、海南和北京促进作用较小;四川、湖北、江苏和山东劳动力效应抑制作用显著,新疆、黑龙江和内蒙古促进作用明显。最后,基于研究结论,为未来中国畜禽温室气体减排空间发展策略提出了几点建议。     

“一带一路”国家天然气投资绩效评价及其改进路径

运用超效率数据包络分析(SE-DEA)方法,综合考虑目标国资源现状、政治因素、经济技术、社会条件、市场体制和国际合作情况,构建天然气投资绩效评价线性规划模型,并以2003—2013年中国对"一带一路"国家的天然气投资绩效均值进行聚类,结合规模报酬和投入要素的影子价格分析,提出目标国天然气投资绩效改进路径。结果显示:(1)中国对中亚及北亚、东南亚和南亚的天然气投资普遍处于中高效区,对独联体、中东欧洲和西亚北非地区的天然气投资普遍处于中低效区。(2)高效区国家自2012年起投资绩效处于规模报酬不变阶段,技术水平和国家经济对天然气贸易的依赖程度是影响投资绩效的关键因素。(3)中效区国家投资绩效大多处于规模报酬递增阶段,从2013年起总储量、人文地理和与中国油气合作状况成为影响中效区投资绩效的关键因素。(4)低效区国家投资绩效处于规模报酬递增阶段,国家经济对天然气贸易的依赖程度和技术水平要素是影响低效区投资绩效的关键因素;此外,对于处于低效区的中亚国家资源现状是影响投资绩效的另一关键因素,政治因素则是中东欧洲和独联体国家的关键因素,东南亚和南亚地区的投资关键因素则包含社会条件。这意味着,中国要提高在"一带一路"区域的天然气投资绩效,就要针对不同地区投资现状制定改进策略。对于高效区和低效区的中亚国家,未来中国要加强同目标国政府间的沟通,达成"以技术换气条款";对中效区和低效区的中东欧洲、独联体国家可采用与油气企业合作方式降低合作风险;对低效区的东南亚和南亚国家,可签订天然气长期贸易合同。     

相对资源承载力模型的扩展与实证

基于系统理论和可持续发展理论,将人口、资源、环境、经济与社会系统的相对资源承载力纳入到一个分析框架,对相对资源承载力模型进行2点扩展:1将已有研究的3维、4维模型扩展为一个包含人口资源、自然资源、经济资源、环境资源、社会资源5个子系统的相对资源承载力模型;2在自然资源子系统中土地资源基础上,加入了水资源和能源资源两个重要指标。其次以新疆为研究区,应用扩展后的模型分别选取中国、西北5省、西部12省、东部沿海经济发达10省区四个参照区,分析了新疆1978-2011年相对资源承载力演化过程和2011年的新疆相对资源承载力状况。结果显示:1新疆总体处于人口承载相对富余的状态;2以2001年和2009年为两个拐点,可将新疆相对资源承载力变化大体分为稳步上升期、动荡期和陡峭上升期三个阶段;3自然资源是新疆人口的主要承载资源;42011年,在西北5省中,新疆综合承载力位于第2,自然资源和社会资源优势明显;在西部12省,新疆综合承载力位于第7,社会资源略有优势;新疆综合资源承载力仅相当于东部沿海经济发达10省市综合承载力的5.83%,只有自然资源承载力高于10省市平均水平。表明新疆相对资源承载力的富余是以自然资源尤其是能源资源的消耗为前提的,因此新疆在可持续发展中更需重视环境资源、经济资源和社会资源的提升。通过实证分析,扩展后的模型能够比较真实反映各研究区域承载力的变动情况,为承载力定量化分析及其承载力贡献因素差异提供了有说服力的研究思路。