面向能源环境领域研究生育人生态构建与实践——以山西大学能源环境学科群教育教学改革为例

基于教育生态理论,立足山西能源大省的产业特色,山西大学发挥综合类大学能源环境领域多学科优势,提出“能力为基、创新为本、服务需求、回归工程”的研究生教育理念,组建由能源动力、环境工程、控制工程等学科构成的学科群,形成学缘结构互补的导师团队,开展教育教学改革。通过整合多方资源,搭建贯通政产学研用的载体,探索出“学生中心、四方联动、平台支撑、四位一体”的研究生育人生态,打造了服务产业升级和区域经济转型的政产学用的县域“襄垣模式”和产学研用的“大地模式”,培育了一批适应产业发展的复合创新型人才,社会影响广泛深远。这一育人生态不仅为资源型经济转型发展提供了人才支持,也为地方高校“政产学研用”共融提供了示范样本。

数字普惠金融对能源环境效率的影响机制与空间效应

在“双碳”约束日益紧迫和经济下行压力加大的现实背景下,数字普惠金融成为城市经济绿色低碳高质量发展的新动能和可持续增长极。使用非径向方向距离函数测算中国2011-2020年273个地级市能源环境效率,实证检验数字普惠金融对能源环境效率的空间效应及其影响机制。研究发现:(1)能源环境效率呈现出正向空间依赖特征,本地区能源环境效率的提高可以对空间关联地区的能源环境效率产生积极影响。(2)数字普惠金融提高了本地区的能源环境效率,且对周边地区的能源环境效率具有显著正向的空间溢出效应。(3)数字普惠金融主要通过推动节能降耗、促进绿色技术创新和优化产业结构三条途径提高能源环境效率,并且数字普惠金融能通过这三条途径同时提高本地区和周边地区的能源环境效率。(4)数字普惠金融对能源环境效率的正向空间溢出效应在使用深度和数字化程度维度、500km范围内、大型城市、非老工业基地和东部城市更加明显。研究结论为中国能源绿色低碳转型的金融服务优化路径提供了科学决策依据。

中国东部地区能源环境效率评价及环境策略选择研究——基于自然处置和管理处置动态交叉效率模型

随着环境问题的日益严峻,如何提高能源利用效率,逐渐成为中国经济发展亟待解决的重要问题。而东部地区是中国改革开放的先行区域,其节能减排经验和措施可以在一定程度上为其他区域提供参考。为从自互评体系研究中国东部地区在自然处置和管理处置策略下的动态能源环境效率,论文建立了自然处置和管理处置动态交叉效率模型,根据《中国统计年鉴》(2016—2020),《中国能源统计年鉴》(2016—2020)的相关数据,对2015—2019年中国东部地区的能源环境效率和环境策略选择进行实证研究。结果表明:2015—2019年期间,大多数省市在自然处置下的能源环境效率更高,而管理处置下大部分省市能源环境效率偏低,有较大的节能减排潜力。从整个研究时期来看,天津之外的省市采取自然处置策略对能源环境效率的提高更有效,而天津采取管理处置策略对提高效率更有帮助。

技术异质性视角下中国能源环境效率评价——基于自然处置和管理处置区间交叉效率模型

从技术异质性视角出发,构建基于自然处置与管理处置策略的区间交叉效率模型。在实证部分,利用区间交叉效率模型对2016—2020年我国整体及群组能源环境效率进行评价,并分析不同处置策略下的效率差异。结果表明:不同地区的能源环境效率在自然处置下表现出较为明显的区域特征,效率呈东、中、西部依次递减。东、中、西部地区在不同处置策略下的效率呈现较大不同,东部地区适合采取自然处置策略,中西部地区适合采取管理处置策略。中国整体及中部地区能源环境效率呈稳定波动趋势;东部地区在自然处置下效率呈略微下降趋势,在管理处置下趋势变化规律不明显;西部地区在自然处置下效率呈先升后降趋势,在管理处置下呈先降后升趋势。为提高我国能源环境效率以及推动经济社会可持续发展,应优化产业规模,减少能源消耗;积极进行技术创新,加大政府的支持力度;加强地区间的技术交流与合作,提高整体技术水平;加快产业结构转型升级,推进清洁能源高效利用。

制造业集聚、异质性投资与黄河流域能源环境效率

积极推进多元投融资机制,合理布局制造业集聚区对建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区尤为重要。在考虑生态环境承载力的前提下,运用非径向方向距离函数测度2006~2021年黄河流域能源环境效率,通过空间Tobit杜宾模型研究制造业本文集聚对能源环境效率的非线性影响,并探讨异质性投资的作用。结果表明制造业集聚对能源环境效率存在倒U型影响,邻地的制造业集聚对本地的能源环境效率具有正U型溢出效应;机制分析表明在制造业集聚与能源环境效率的关系中,内资存在倒U型影响,港澳台投资发挥着正U型作用,外资存在正向的线性影响;区域异质性分析发现上游制造业集聚与能源环境效率存在正U型关系,中游制造业集聚与能源环境效率存在倒U型关系,下游制造业集聚对能源环境效率不存在显著的影响。

地方政府行为对工业能源环境效率的影响——以“一带一路”沿线省市区为例

我国工业发展过程中能源消费总量大,环境污染较为严重,能源使用效率有待提高。以2010—2020“一带一路”沿线省市区工业为研究对象,结合内生增长理论和高质量发展的现实要求,构建全局非径向方向距离函数(global non-radial directional distance function,GNDDF),测算“一带一路”沿线省市区工业能源环境效率。基于面板Tobit模型对工业能源环境效率与地方政府经济干预、地方政府经济竞争、地方政府创新偏向和地方政府环保偏向之间的内在联系展开研究,探讨不同地方政府行为对能源环境效率的影响。研究结果表明:工业能源环境效率呈现“海上丝绸之路>沿线平均水平>丝绸之路经济带”的次序分布;各支线工业能源环境效率依“东南线>西南线>东北线>平均水平>西北线”的次序分布;地方政府经济干预和经济竞争对工业能源环境效率会产生负面影响,地方政府创新偏向和环保偏向的提高有利于促进工业能源环境效率;当地方政府经济干预强度下降时,地方政府经济竞争和地方政府环保偏向对工业能源环境效率的影响显著由负转为正,地方政府创新偏向对工业能源环境效率的作用会增强但不显著。总体来看,推进简政放权、优化地方政府的服务职能有利于提高工业能源环境效率。

政商关系是能源环境效率的“奠基石”还是“绊脚石”?——理解“资源诅咒”的新视角

“资源诅咒”可能阻碍经济社会的绿色可持续发展。发展经验表明,资源丰富往往与可持续发展之间存在负向关联。在使用非径向方向距离函数构造中国282个城市能源环境效率的基础上,从政商关系角度使用中介效应模型检验资源丰裕度对城市能源环境效率的影响。研究发现:矿产资源丰裕程度对地区能源环境效率具有显著的负向影响,这种影响主要由制度因素引起,即丰富的自然资源增加了地方政府的寻租激励,引发不利于包容性增长的政商关系,阻碍了绿色可持续发展的进程。而且,这种关联在不同地区、长短期、资源类型等方面存在系统差异。研究结论为资源丰裕地区提高能源环境效率、构建“清”型政商关系提供了经验证据和政策启示。

绿色低碳视角下新工科的人才培养——以“能源环境与可持续发展”课程教学探索为例

本文基于绿色低碳视角下新工科人才培养的特点和需求,探讨了北京石油化工学院全校通选课“能源环境与可持续发展”的教学思路,提出了将新工科的交叉性需求和绿色低碳理念融入课程教学体系的教学模式和教学内容提升方法,对探索丰富教学模式和交叉化改革教学内容以及科研与应用反哺教学和系统化融入课程思政元素,进行了有效的探索和对策分析,旨在提高学生的多元化科学素养,助力培养学科贯通复合型高素质工程科技人才。

新能源环境下的太阳辐射预测系统

太阳能具有清洁、普遍、储量巨大、可再生的特点,在减轻环境污染、改善能源结构、缓解能源危机等方面具有重要作用,但地表太阳辐射同时受太阳辐照强度与大气层状况的影响,输出功率存在间断性和随机性等问题,所以为了提高太阳辐照度预测的准确度与稳定性,解决电力领域的发电效率问题,提出了一种以卷积神经网络(CNN)结合长短期记忆神经网络(LSTM)为基础的太阳辐射预测模型,用于太阳能发电站的配电预测。最后使用风云四号高分辨率卫星的观测数据对模型进行了验证,并与长短期记忆神经网络(LSTM)和递归小波神经网络(RWNN)进行了比较。试验结果表明,所提出的预测模型在平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)上均优于其它模型。

能源环境研究的理论、方法及其主要进展

能源充足和环境清洁是保障国家能源安全、实现可持续发展的重要保证,能源环境研究对于中国具有独特的现实意义。能源环境是不同种类能源在不同状态、利用方式和区域尺度下对环境影响的形式、程度及其相互关系的总和,可以用“能源环境立方体”分析框架中能源种类、生命周期、区域尺度三个纬度来分析。目前能源环境研究的主要方向包括不同能源的环境影响研究、化石燃料能源开发利用环境影响研究、农村能源对生态环境和健康的影响研究等方面,还与能源经济、能源技术、能源政策等领域的研究紧密相连。本文在系统总结能源环境研究的基本内涵、分析框架和理论基础,以及能源环境领域常用的模型和方法的基础上,对国内外学者在该领域的研究进展进行了详细述评,提出了未来能源环境研究的主要趋势和展望。

机器学习加速能源环境催化材料的创新研究

“双碳”背景下,加快研发高效的能源与环境催化材料有助于推进能源清洁利用和环境污染治理。传统催化材料研发模式主要依赖实验试错方法,难以满足能源与环境领域对高效催化材料的研发需求。快速发展的机器学习等数据科学技术为催化材料研发带来范式变革的契机。基于机器学习、实验数据和计算数据的有机结合,可对催化材料进行快速筛选,突破传统试错法的局限性,有利于解决催化剂研发效率低、成本高等难题。本文从催化材料的位点预测、配方筛选、构型设计以及反应路径优化等角度讨论了机器学习方法加快能源与环境催化材料创新的研究进展,分析了不同训练数据获取途径对应的机器学习方法构建及其在催化材料开发中的应用,展望了机器学习加快催化材料研究方法创新的发展趋势,以期为促进其在能源与环境领域的应用提供启示。

地缘政治动荡对中国能源环境的全局经济影响及其对策

乌克兰危机正深刻影响着全球能源供应形势。由于中国较高的油气对外依存度,地缘政治的不确定性对中国能源安全特别是油气的供应和经济安全有重大影响,油气进口的供应短缺会对中国社会经济及能源环境造成怎样的冲击?为此,该研究采用可计算一般均衡模型,刻画了进口供应中断和价格管制行为,从全局经济角度评估不同程度的油气进口供应短缺对中国社会经济和能源环境的影响,并设计了两套包括强化上游开发和发展可再生电力的配套措施。结果表明:①油气进口供应短缺会对中国GDP和城乡居民福利带来负面影响,且中断程度越强所造成的负面冲击越大。②从能源消费端来看,煤炭受GDP损失和能源替代的叠加影响,总体需求相对稳定;石油需求出现大幅下降;而天然气得益于国内大幅增产和价格管制,其需求降幅不大。从能源生产端来看,GDP损失使得能源需求下降,导致电力生产下降;煤炭生产受GDP损失及对能源替代的叠加作用,总体变化不大;而油气生产受价格抬高和供应中断的刺激,产量大幅上升。③油气进口供应中断有助于减少碳排放,同时也有较明显的协同减排效果。④强化上游开发和发展可再生电力均有助于减缓油气进口供应短缺对社会经济带来的负面冲击。因此,给出如下建议:①从国家角度,短期内,在供需紧平衡情况下,主要通过市场手段调节供需;若发生海上部分中断,可适度释放国家战略石油储备和天然气商业储备;若发生海上全面中断,可明显释放战略油气储备,适度提高国内油气产量,并通过能源外交额外增加陆上石油和天然气进口量;若发生海陆全面中断,可完全释放战略油气储备、大幅提高油气产量,并明显提高煤炭消费量,但需重点做好煤炭清洁高效利用工作。②从长远来看,宜大力发展可再生能源,可结合中国现行的碳交易政策,并将部分碳收益补贴可再生电力,助力实现“双碳”目标。③从行业角度,炼油行业宜考虑降低炼油能力或转型升级,煤炭和电力行业则宜考虑提高煤炭利用效率。

应用CGE模型量化分析中国实施能源环境税政策的可行性

应用一个可计算一般均衡(CGE)模型对中国若干工业行业按照差别税率对所投入的煤炭和油气产品征收从价能源环境税的情况进行了量化模拟,预测了该项政策在中国实施的可行性;并在量化模拟和分析之后得出如下结论:即征收能源环境税有助于促进工业部门,尤其是能源密集型行业,节能、降耗、改善能源消费结构和削减SO2 和CO2 污染排放,但该项政策的实施并不能够从根本上促进能源利用效率的提高,反而易对宏观经济造成负面影响。

区域人口、经济、能源环境协调发展情景预测研究

探究人口、经济、能源环境的协调发展战略,对区域经济社会可持续发展具有重要的意义。本文以吉林省为例,设定区域经济社会发展的基准情景、稳定情景和协调情景,建立人口—经济—能源环境耦合协调发展度预测模型,对吉林省2030年人口—经济—能源环境耦合协调发展度进行预测。结果显示,基准情景和稳定情景的耦合协调发展度呈U型趋势,其中基准情景在2025年降至最低点0.439,稳定情景在2020年降至最低点0.477,这表明,在能源环境改善不力的情景下,人口—经济—能源环境耦合协调发展度极易出现U型曲线,协调发展度最低点出现时间越晚,其数值越低,人口—经济—能源环境系统要实现耦合协调发展的难度越大。稳定人口生育水平、合理控制城市化发展水平、优化产业结构、提高资源能源利用率、使用非化石能源等可促进人口—经济—能源环境耦合协调发展,实现区域可持续发展。

中国建筑业能源经济效率与能源环境效率研究——基于SBM模型和面板Tobit模型的两阶段分析

定义建筑业的能源经济效率和能源环境效率,对中国各省建筑业在2004—2011年期间的能源经济效率、能源环境效率及其分解指数进行测算分析,检验各种外部环境因素对能源效率的影响。研究结果表明:中国东部、中部和西部三大地区建筑业能源效率呈逐年上升的趋势,建筑业能源纯技术效率较低是制约我国建筑业能源效率上升的主要原因。中国应通过进一步规范建筑业市场、加大节能减排领域的技术创新力度、提高电力等清洁型能源的消费比重等措施来提高建筑业能源效率。

基于SD的我国能源环境-社会经济系统协调发展研究

缓解能源与环境问题对经济社会发展的瓶颈制约是关系一个国家全局的战略课题,本文期望应用系统动力学建立一个动态的复杂巨系统模型,以解决能源环境-社会经济系统之间存在的矛盾,实现能源环境-社会经济系统的协调可持续发展。

考虑能源环境效益的含风电场多目标优化调度

随着大规模风电场的并网运行,电力系统调度过程需要考虑风电的影响;而日益严重的气候变化问题和人类社会可持续发展战略,也对电力行业提出了清洁化发展的要求。在传统电力系统优化调度的基础上,引入"能源环境效益"概念对包含风电场的电力系统优化调度模型进行修正,同时考虑发电资源消耗最少、能源环境效益最好、系统安全稳定程度最高等因素,提出了含风电场的多目标优化调度模型。在求解模型时采用模糊化处理技术,并提出了综合禁忌搜索思想的改进粒子群算法。实例结果表明,所提出的优化调度模型合理、算法可行。

中国对外直接投资对能源环境效率的影响——基于我国吸收能力与制度环境的视角

基于中国省际层面的面板数据,运用面板门槛回归方法,从吸收能力和制度环境两个视角出发,实证分析了对外直接投资如何影响能源环境效率。研究结果表明:从吸收能力角度看,金融发展、产业集聚条件下,OFDI对能源环境效率的作用均表现为单一门槛特征。当金融发展水平超过门槛值时,对外直接投资才能显著地推动能源环境效率提升。大部分省市突破了金融发展水平的门槛值;产业集聚门槛条件下,对外直接投资对能源环境效率的边际效应呈现出递增规律。越过产业集聚门槛的主要集中在少量东部省市;从制度环境角度看,在环境规制门槛条件下,OFDI对能源环境效率的正向作用在跨过门槛值后变得显著。大部分省市越过了环境规制门槛,个别中部省份环境规制不足;政府资源配置能力和政府参与程度均呈现出双重门槛特征,大部分中西部省市的政府资源配置和政府参与过度,阻碍了逆向绿色技术溢出。鉴于此,政府应该根据各地区特有的吸收能力和制度环境条件,采取有针对性的、灵活多变的对外直接投资政策。

能源环境约束下的中国区域工业研发创新全要素生产率:2001～2011年

本文考虑了研发创新过程中的能源环境约束，构建能处理非期望产出Malmquist-Luenberger指数模型对中国30个省级区域及八大经济区2001-2011年间工业企业研发创新的全要素生产率及其分解指数进行测算，并分析其时序演进和空间分布的基本特征。研究发现：当考虑了研发创新过程中的能源环境约束后，中国工业企业研发创新全要素生产率指数（ML指数）与传统研发创新全要素生产率指数（M指数）比较，有一定程度的下降；技术进步是工业企业研发创新全要素生产率增长的源泉，技术效率呈下降态势；考察期内研发创新全要素增长率呈上升趋势的地区包括南部沿海、东部沿海、北部沿海、大西北地区；呈下降趋势的地区包括东北地区、长江中游、大西南、黄河中游。