区域协调发展的能源-水资源耦合优化与管理对策研究

China has successively implemented regional coordinated development strategies aimed at promoting the spatial distribution of industries and labor, which have led to the spatial transfer of industries and labor. The spatio-temporal evolution of energy and water demand accompanied with the transfer of industries and labor has gradually attracted attention. In the perspective of energy-water nexus, this study introduces emergy analysis, evaluates energy, water and emergy footprints of industrial sectors at a provincial level, and analyzes their characteristics of spatial and temporal distribution. Then the study builds a framework to evaluate synergy effects on water and energy caused by regional industrial shift and labor transfer. In this study, input-output model and multi-objective optimization model are the major methods. Suggestions on regional optimal industrial structure to save both energy use and water use will be proposed. This study aims to provide a scientific quantified method of understanding impacts on energy-water nexus induced by industrial and labor transfer. The results will provide valuable implications for policy-making of industrial development, water and energy management.

我国先后实施了西部大开发、东北振兴、中部崛起、一带一路、京津冀协同发展、长江经济带等区域协调发展战略，促进产业分工与劳动力分布合理性，推动了产业和劳动力的空间转移。区域协调发展过程中产业和劳动力空间转移伴随的能耗和水耗时空演变逐渐引起重视。本项目应用区域间投入产出和多目标优化理论与方法，从能源—水资源耦合关系视角，引入能值分析反映能—水耦合关系，全面核算国民经济各行业隐含能、虚拟水和能值足迹，研究其规模与结构的纵向历史变化和各省横向对比，对隐含能、虚拟水和能值足迹在行业间和省间流向路径进行分解，分析它们的转移路径；在定量测算我国省际产业和劳动力空间转移及其资源影响的基础上，研究其驱动因素及贡献，分析对能源和水资源的协同影响；构建产业结构多目标优化模型，提出区域协调发展的能—水耦合优化对策建议。本项目有助于丰富区域协调发展研究理论体系，可为区域产业结构优化与可持续发展管理与决策提供技术支持。

我国历来重视促进区域协调发展，先后实施了一系列旨在缩小区域发展差异的战略，推动了区域产业和人口的空间转移，同时也不同程度地引起了能源和水资源消耗的空间转移，这既有区域间产业结构、技术水平、环境管理水平差异的影响，也因为能源和水资源生产和利用间存在非线性的耦合关系。本项目基于区域间投入产出模型及其关联方法、多目标优化模型和空间计量模型，探讨区域间经济、能源和水资源等要素流动的格局与规律，着眼于能源和水资源耦合关系，定量分析产业转移的能源和水资源耦合响应规律，基于能源消费总量和水资源利用红线约束，提出区域产业结构优化的方案和对策建议。研究结果表明，我国的产业转移主要从东南部沿海地区、京津地区转入西部、中部、东北等地区，且主要发生在临近地区之间，产业转移规模占全国总产出13%左右，其中制造业转移占总转移量一半以上。由于省间产业转移而导致省间能源消耗的转移格局为“自东向北”和“自东向中”，转移量占全国能源消耗总量十分之一，投资和国内消费是主要的驱动因素。优化结果表明，同时考虑能耗和水耗总量控制目标，第三产业中的科学研究和技术服务以及信息传输、软件和信息技术服务应该大力发展。部分轻工业的发展仍应受到鼓励。炼油、炼焦和化学产业，电力、热力、燃气和水的生产供应，非金属矿物制品以及第一产业的发展都应该有所限制。