经济-能源-水耦合视角下黄河流域区域协同发展路径

黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略。水资源短缺且分布不均制约了以能源和重工业为主导的经济发展,而区域协同发展布局和产业绿色低碳转型是实现经济高质量发展的必然要求。文章在分析黄河流域社会经济发展现状、隐含能和虚拟水流动的基础上,评估了经济-能源-水耦合协调发展程度及时空演变特征,进而从经济-能源-水耦合视角提出黄河流域上中下游协同发展路径。研究结果表明:(1)黄河流域社会经济发展整体呈上游较滞后、中游在崛起、下游较发达的阶梯式分布。黄河流域区域内的生产与贸易有助于缓解河南的能源短缺问题,但加剧了宁夏和内蒙古的水资源短缺问题,而与长江中游、大西南地区的商品贸易使该问题得到缓解。(2)黄河流域经济-能源-水耦合协调发展程度呈逐步升高趋势,但仍整体偏低。其中,山东和四川耦合协调度较高,主要得益于经济发展质量和水资源利用效率较高以及可再生能源发展较快,而宁夏、山西和内蒙古由于能源清洁替代缓慢,水资源短缺问题突出,耦合协调度偏低。(3)立足优势、协同布局,上游地区应将水资源作为最大约束性指标,强化能源、交通和数字信息等基础设施互联互通,提高经济发展、技术创新和资源优化配置能力;中游地区应增强新能源开发和利用能力、加强生态环境治理与修复,加快产业低碳转型和清洁能源替代;下游地区应提升人口和产业承载能力,持续转换发展动能,持续集聚集约发展并发挥龙头带动作用。上中下游区域协同发展新格局是推动黄河流域高质量发展的重要抓手。

京津冀水-能源-粮食耦合系统安全评价

为实现京津冀水-能源-粮食协同合作,从可靠性、协同性和韧性3方面选取31个指标构建水-能源-粮食耦合系统安全评价指标体系,分析了2000-2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全水平,并基于Copula函数计算联合风险概率。结果表明:2000-2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全指数整体呈现上升趋势,其中北京年均指数最高,达0.63,河北最低,仅为0.48;各区域间可靠性水平无显著差异,均呈现较差水平;人均水资源量、人均能源消费量、地下水供水占比、二氧化碳排放量等是影响水-能源-粮食耦合系统安全的主要障碍因子;京津冀可靠性、协同性和韧性三维联合达到较安全水平的概率为0.723,不均衡发展会影响整体水-能源-粮食耦合系统安全。

基于投入产出方法的华东地区水-能源耦合关系研究

在双碳目标下,中国正面临着越来越多的减少二氧化碳排放的挑战,各地区和行业需要根据实际情况实施最优的减碳方案.由于水和能源之间存在复杂的耦合关系并在相关过程中产生碳排放,所以水-能源耦合关系研究至关重要.以华东地区为例,基于多区域投入产出方法,将水、能源和碳排放作为一个整体来考虑,构建了华东地区水-能源耦合关系(WEN)模型,创新性地从多视角(需求侧-供给侧)、多维度(地区-产业)评价节水、节能、减排的改进潜力,识别不同视角下水-能源耦合关系较强的地区并提出建议,为相关研究提供方法依据.

基于系统投入产出和生态网络分析的能源-水耦合关系与协同管理研究——以湖北省为例

能源和水资源之间存在紧密的耦合关系。以往的资源管理政策往往只关注单一资源,忽略了两者的关联性。为促进能源和水资源综合管理,有必要开展能源-水耦合关系和协同管理研究。从社会经济网络视角出发,论文综合运用系统投入产出和生态网络分析方法,构建了湖北省2007和2012年能源-水耦合网络核算框架。结果表明:1)2012年湖北体现能源最终消费量为14 304.93万tce,体现水资源最终消费量为346.66亿m3,相比2007年分别增长52.26%和7.89%,其中,体现在最终使用中能源与水资源流有近50%来自制造业;2)2007年湖北省水资源网络和能源网络的循环率都约为2.71%,与2007年相比,2012年水资源网络循环率显著增长至4.23%~4.40%,而能源网络循环率则变化较小;3)能源网络和水资源网络的系统鲁棒性都偏向于冗余度更高、效率更低的一侧;4)由于能源-水耦合网络的引入,2007—2012年间,在能源和水资源网络中,电力、热力生产和供应部门对于大多数部门的控制都呈现不同程度的增强趋势。研究辨识了能源与水资源协同管理的关键部门和路径,为湖北省能源和水资源可持续利用提供了理论与数据支撑。

基于ISM-AHP方法的新疆能源-粮食-水耦合系统协调发展研究

能源、粮食和水资源之间的耦合关系关乎一个地区的社会稳定和可持续发展.新疆一直关注能源-粮食-水在各区域的协调发展水平.文章建立了能源-粮食-水耦合系统协调发展评价指标体系,基于ISM-AHP法,量化评估了2005-2019年全疆及南北东疆的区域协调发展水平和子系统之间的耦合程度.结果表明:1)新疆各区域能源-粮食-水耦合系统协调发展水平呈上升趋势,但地区间发展存在水平和结构差异.2)能源产业发展和能水协同效率对地区协调发展至关重要.新疆各区域能源发展差距有扩大的趋势,能水协同效率差异较大.3)水电发电量、农业柴油使用效率、化肥使用效率、社会消费品零售总额和进出口总额会显著影响新疆能源-粮食-水耦合系统协调发展水平.总体来看,新疆维吾尔自治区的能源-粮食-水耦合系统总体呈现良性的发展态势,但南疆受能源发展和能水关系的影响最大,限制了资源禀赋的发展潜力.因而,除了在战略层面需统筹考虑新疆各区域资源禀赋同产业布局之间的关系外,还需聚焦缩小南疆同北、东疆之间发展的差距.南疆地区应借助开发水电、光伏等低碳能源转型的红利带动全疆经济的高质量发展,发挥新疆关键产业在一带一路关键枢纽节点的战略作用.