成都某地行业能耗对低碳经济影响的灰色关联法分析
引言
自从2003年英国政府首次以文件的形式提出低碳经济的概念[1]以来，英国在低碳经济领域起到了表率作用，成为了世界低碳经济发展热潮的倡导者。到后来，世界一些发达国家也迈出了发展低碳经济的脚步，其中，德国、法国、瑞典、丹麦、挪威、日本、加拿大、美国等国家在保持各自低碳经济特色的同时，取得了显著的成效。近些年来，循环经济随着环境问题的出现而成为了经济发展的主流，许多国家一直在追求经济的循环性，而低碳经济作为发展循环经济的重要方式之一，已经逐渐得到更多国家的重视。我国也在“十二五”规划中突出了低碳经济发展的重要性。目前，国内众多试点省市的低碳经济发展水平得到了大的提高，如广州、上海、天津、南京、重庆、苏州、厦门等首批低碳经济发展试点城市。随着近年来低碳经济的发展，各地区的温室气体排放量、能源消耗量都有了明显的下降、能源结构得到优化；另外，群众对低碳的认识有了深一步的认识；同时，各地区经济效益有了较大的提高。这也说明了低碳经济发展符合了国情的需要，能促进循环经济的发展，有利于构建环境友好型社会。然而，掌握一个地区的能源消耗特点，减少能源消耗量，优化能源结构，对该地区低碳经济的发展至关重要。
一、低碳经济发展下的能源结构
低碳经济是低碳与经济的两面体，要求低碳的发展的同时又要求了经济的发展，此过程又是相互影响、相互促进的。然而，能源的消耗和结构很大程度地决定了低碳的发展水平与经济的发展性质。在低碳经济的发展过程中，由于科技、资金、政策等支持，区域内能源消耗量会得到一定程度的控制，能源的结构也会得到优化。非化石能源的使用、清洁能源的推广、人们节能意识的提高、各种节能减排项目或措施的开展等都是低碳经济发展下的能源特点。目前，国内外一些国家或地区随着低碳经济的发展，投入大量的资金和技术去促进节能减排项目和新能源开发项目的开展，如美国是世界上低碳经济研发投入资金最多的国家[2]，另外，还有日本、法国、英国等一些发达国家也投入了大量资金与技术在碳捕捉、节 能和能源开发项目等方面。而国内则注重于企业与人们的节能减排，对于新能源开发、碳捕捉方面投入还将在以后发展当中逐渐提高。
二、成都某地重点耗能企业现状
成都某地区经济目前以工业发展为主，近年来正大力发展低碳经济，积极引进低碳项目，逐渐摒弃传统的工业，发展高端产业及第三产业的发展，重视清洁能源的使用和物质的循环利用，而且取得了显著的成效。2011年上半年，该地区拥有11家重点耗能企业，能源消耗量占了区域内总消耗的主要部分，而且能源消耗主要以煤、焦炭、天然气、电力为主。按区域内的行业类型分类，可以分为冶金、化工、建材、机械和其他等行业。这些企业能源消耗大，它们的工业产值对规模以上工业总产值贡献率高，以这些企业为代表来大概分析区域企业能耗具有指导意义。如果知道各企业能源消耗量、特点以及它们对规模以上工业总产值贡献情况，就有针对性的采取调整措施，进一步优化能源结构，同时，保证能源较大的经济贡献性，进而使地区的低碳经济得到更好的发展。
灰色关联分析方法是源于灰色系统理论的一种系统分析方法[3]，它对发展变化的某个系统进行了发展态势的量化比较分析，也对各时间序列进行几何关系的比较[4]。首先，确定系统的变量，然后构建关联序列矩阵；其次，消除数据的刚量；最后，关联法的求解及关联度的计算，进行关联度分析。通过灰色关联法分析，能找出某个系统发展中的关键影响因素，了解到各影响因素的关联性质及系统的发展特性。运用灰色关联法分析低碳经济发展中能源的影响，能发现哪种能源对区域内低碳经济影响最大，哪种能源对经济的贡献最大。综合性考虑，有利于对一个地区做出能源调整，出台相关能源政策，优化能源结构，促进低碳经济的发展。
三、成都某地行业能耗对低碳经济影响的分析
（一）重点耗能行业能耗情况
（二）行业能耗对低碳经济影响的灰色关联法分析
1.关联矩阵的构建 2.数据刚量的消除
因为灰色关联法要求的数据都是需要消除刚量的，这里运用标准化变换的方法来消除刚量。其中标准化变化的公式如公式1所示。 式中：<F：＼2012年经济研究导刊10月中 9-3＼8-23林文享3_p0001.jpg>；i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4
3.灰色关联法求解 <F：＼2012年经济研究导刊10月中 9-3＼8-23林文享3_p0001.jpg>（2） 根据公式2求出关联系数矩阵如下所示。 4.关联度的计算 由于关联度是折线与横坐标所围的面积（以Sj表示）与b（i）自身的关联系数（为1）和横坐标所围面积（以S表示）之比，我们以Rj表示，而各行业样品点之间又是等距的。可以得出各指标的关联度分别为R1=0.536，R2=0.912，R3=0.308，R4=0.655。
5.关联度分析 另外，结合图1从行业角度可以了解到，成都某地冶金行业焦炭的关联系数最大为1，其次是煤为0.536；化工行业中电的关联系数比煤稍大，分别为1和0.935；建材行业焦炭关联系数比电稍大，分别为1和0.866；机械行业与其他行业中焦炭的关联系数都是最大为1。
结论
从分析结果可以知道，该地区焦炭能源消耗量少，而且与规模以上工业总值关联性最高；电力能源消耗量虽比煤稍微高，但与工业总值关联性要稍微高；而天然气的能源消耗量则最大，而且工业总值的关联性最低。从行业角度看，焦炭对冶金行业、建材行业、机械行业和其他行业的关联系数都最大；电在化工行业和建材行业中的关联系数分别位居第一和第二；而煤在化工行业的关联系数稍微比电少，在冶金行业排第二，但关联系数只有0.536。
这说明，目前成都某地天然气的使用量虽大，普及也较为广泛，这和该地区大力推广沼气池建造，实现秸秆综合利用有关，但对规模以上工业总值贡献不高，在各行业中关联系数不大，使用效率低。焦炭的使用量虽少，但其规模以上工业总值贡献率最高，使用效率高，特别是在冶金、建材、机械、其他行业当中贡献最多。而煤和电的使用量较大，对工业总值的贡献也算可以，其中电在化工行业贡献最大，在建材行业中电和煤也有较多的贡献。
综合以上总结，针对成都某地的能源结构提出几点建议。
1.焦炭属于高热值的燃料，使用效率较高，用量较少，经济贡献值高，日后也可以考虑增加其使用量，特别是增加其在冶金、机械、建材和其他行业之中的使用。
2.投入科技与资金，增强能源管理，优化改进配套设备，提高天然气的使用效率，相对减少使用量，使天然气在消耗最少量的同时创造更多的经济效益。
3.电的能源消耗当量取决于生产电的原材料及过程。基于该地区发电厂数量很少，电的能耗不直接由该区域承担。日后可以通过建造垃圾焚烧发电、秸秆发电等发电厂，减少电力外求时还能增加地区的电量供应。不但增加其在化工行业中的使用，而且也可以适当增加在其他一些行业中的使用，以后也应该和天然气都作为主要的能源。
4.煤在建材行业中贡献较大，而且建材行业又是该地区日后第三产业发展的重要对象。煤作为传统的能源，已经逐渐被其他能源所取代，但这还需要时间。目前应通过科技投入提高使用效率，减少使用量，合理补充其他能源在该行业中的使用。
5.鉴于煤、焦炭、天然气、电力使用的单调，为了满足行业能源消耗和低碳经济发展的需要，开发其他高附加值能源很有必要。日后可以考虑太阳能、风能、核能等的开发使用。
