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DOUBLE CARBON COLUMN﹃雙碳

﹄專欄

例中，可以看出無論是哪種形式的建筑都想融入碳

減排觀念，提高效能，但在現(xiàn)實(shí)操作中還是面臨諸

多困境，如相關(guān)人員觀念缺失、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系支撐

不夠等。解決這些問題的關(guān)鍵首先在于如何增強(qiáng)

相關(guān)人員在建筑中的碳減排觀念。相關(guān)人員包括

以下幾個(gè)類別：

1）建筑設(shè)計(jì)（咨詢）人

作為一個(gè)設(shè)計(jì)者或是項(xiàng)目管理者，在設(shè)計(jì)中融

入碳減排觀念，能夠有效節(jié)省投資成本。若設(shè)計(jì)者

的規(guī)劃不夠科學(xué)合理，后續(xù)建設(shè)也將與此觀念毫無

干系。設(shè)計(jì)師不僅要利用資源的整合塑造出聚合

產(chǎn)品，更要符合居住、辦公或生產(chǎn)使用條件。利用

有限資源打造綠色建筑，不僅僅是一個(gè)概念的界

定，更是一種智慧的融合。

2）建筑施工（建造）人

設(shè)計(jì)者終歸是藍(lán)圖的描繪者，再好的理念都要

靠建設(shè)者的實(shí)施變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。對于設(shè)計(jì)師方案中的

方案、要求，建設(shè)者的理解程度直接關(guān)系到建筑最

后的落成情況，這些都對建設(shè)者的理念掌握程度提

出了要求。同時(shí)，因?yàn)槌湍芎慕ㄖ⒕G色建筑區(qū)

別于傳統(tǒng)建筑，采用了大量的新材料、新工藝、新設(shè)

備、新系統(tǒng)，勢必對建造提出更高要求，即對建造者

提出了更高要求。因此施工（建造）人碳減排觀念

的增強(qiáng)是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3）建筑運(yùn)營維護(hù)人

項(xiàng)目的真實(shí)落地，需要不同鏈接的傳遞，項(xiàng)目

整個(gè)生命周期經(jīng)過了設(shè)計(jì)、建造階段，后期的大部

分時(shí)間都是建筑的運(yùn)營維護(hù)，其中涉及專業(yè)技術(shù)、

設(shè)備系統(tǒng)、材料等多方面應(yīng)用維護(hù)。傳統(tǒng)的建筑運(yùn)

營維護(hù)缺乏碳減排意識，因此建筑運(yùn)營維護(hù)人碳減

排觀念的增強(qiáng)也至關(guān)重要。

3.4.2 加大建筑碳減排的宣傳

加大建筑碳減排技術(shù)宣傳要求施工部門重視

與使用碳減排技術(shù)，強(qiáng)化低碳技術(shù)創(chuàng)新。建筑施工

過程中要想有效應(yīng)用碳減排技術(shù)，需要發(fā)揮其優(yōu)勢

所在，帶動其他相關(guān)部門，增強(qiáng)對其重視程度。同

時(shí)，也可將此項(xiàng)技術(shù)的利處讓更多消費(fèi)者認(rèn)可，從

需求的角度推動其發(fā)展。另外，相關(guān)監(jiān)督管理部門

可制定相關(guān)規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)要求，與施工過程雙向

結(jié)合發(fā)展，效果更加顯著。

4 結(jié)語

綠色建筑的發(fā)展，離不開其與碳減排理念和技

術(shù)的融合。在當(dāng)下環(huán)境問題突出的前提下，高質(zhì)量

發(fā)展綠色建筑更是勢在必行。本文基于對綠色建

筑和低碳減排的分析，運(yùn)用例證法、對比分析法等，

研究了怎樣在建筑中應(yīng)用低碳減排的理念進(jìn)行技

術(shù)創(chuàng)新與能源利用，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)建筑工作人員的碳減

排意識，加大對碳減排觀念的宣傳力度。研究內(nèi)容

對建筑中的碳排放量和建筑質(zhì)量問題起到一定的

解決作用，有利于落實(shí)碳減排方略，改善空氣質(zhì)量，

促進(jìn)人們的身體健康，緩解碳污染對人們生活質(zhì)量

造成的影響。

參考文獻(xiàn)

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窗, 2015（3）: 191-192.

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住宅, 2020, 27(12): 97-100.

低碳減排促進(jìn)綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施路徑研究

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DOUBLE CARBON COLUMN

“雙碳”目標(biāo)推動生態(tài)文明建設(shè)的底層

邏輯與路徑研究

沈占勝 周 賀

北華大學(xué)

摘要：生態(tài)文明建設(shè)功在當(dāng)代，利在千秋。“雙碳”目標(biāo)的提出是生態(tài)文明建設(shè)過程中的重要助力。弄清

楚現(xiàn)階段為什么提出“雙碳”目標(biāo)，為什么建設(shè)生態(tài)文明，搞清楚這一問題的底層邏輯便于制定方向目

標(biāo)。清楚為什么之后，就要開始實(shí)踐，只有在具體的實(shí)踐活動中才能發(fā)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)推動生態(tài)文明建設(shè)

的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，辨析好機(jī)遇與挑戰(zhàn)之間的關(guān)系，有利于推動生態(tài)文明建設(shè)，有利于加快實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)

代化。

關(guān)鍵詞：碳達(dá)峰；碳中和；生態(tài)文明建設(shè)；路徑；邏輯

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.007

Research on the Underlying Logic and Path of Promoting

Construction of Ecological Civilization under \"Double

Carbon\" Goal

SHEN Zhansheng, ZHOU He

Beihua University

Abstract: The construction of ecological civilization is beneficial for the present and the future. The proposal of

the \"Double Carbon\" goal is an important boost in the process of ecological civilization construction. Figure out

why the \"Double Carbon\" goal is proposed at this stage, why the construction of ecological civilization, and figure out the underlying logic of this issue is convenient to formulate direction goals. After understanding why, it

is necessary to start practicing. Only in specific practical activities, the \"Double Carbon\" goal to promote the

construction of ecological civilization opportunities and challenges can be found, distinguish the relationship be收稿日期：2022-12-13

作者簡介：沈占勝（1997-06-），男，碩士在讀，主要從事馬克思主義基本原理研究

周賀（1992-10-），女，碩士在讀，主要從事馬克思主義基本原理研究

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DOUBLE CARBON COLUMN﹃雙碳

﹄專欄

0 前言

傳統(tǒng)的發(fā)展觀最注重的是GDP的提升，新中國

剛建立初期為了提高GDP，砍伐樹木，開采礦產(chǎn)，填

海填湖，對環(huán)境造成了一定的破壞。要改變傳統(tǒng)的

發(fā)展觀，建立新發(fā)展理念，則要求創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、

開放、共享五個(gè)方面協(xié)同發(fā)展。人類要想長久地健

康發(fā)展，就要和自然實(shí)現(xiàn)和諧共生，要主動修復(fù)被

破壞的自然環(huán)境。

1 生態(tài)文明建設(shè)的底層邏輯

生態(tài)文明建設(shè)的主要內(nèi)容就是要處理好人與自

然的關(guān)系問題。人來源于自然，同時(shí)人又超脫自然。

自然創(chuàng)造了人，同時(shí)自然又“需要”人。在理論上辨析

好人與自然的關(guān)系是建設(shè)生態(tài)文明的重中之重。

1.1 馬克思主義生態(tài)觀

“自然是一個(gè)包容了一切存在也包容了人的巨

大全體，一切都在自然之中、屬于自然所有?！保?］

人來

源于自然，生存在自然之中，同其他動物一樣，人類

要受到自然法則的制約，并一時(shí)一刻不能脫離自然

而存在。石器時(shí)代的人們用自然中現(xiàn)存的石頭進(jìn)

行生產(chǎn)活動，青銅時(shí)代的人們開始鍛造金屬用于生

產(chǎn)，鐵器時(shí)代的人們發(fā)現(xiàn)生鐵的硬度大更適于生

產(chǎn)。無論是石頭、銅礦、鐵礦都是自然的造物。21

世紀(jì)的今天亦是如此，我們?nèi)祟惏l(fā)展所需要的一切

物質(zhì)也都是取之于自然。

人類是很軟弱的，害怕山崩、害怕海嘯、害怕地

震、害怕水火災(zāi)等自然災(zāi)害，但是人類都能從這些

災(zāi)難中幸存下來并且還能發(fā)展得這么好，這里有個(gè)

值得我們深思的問題，人是哪里來的這么大力量能

同自然災(zāi)害抗衡呢？其實(shí)，人所憑借的不是別的什

么神奇的力量，歸根結(jié)底，依靠的還是大自然的力

量。馬克思在《1844 年經(jīng)濟(jì)學(xué)哲學(xué)手稿》中指出：

“自然界,就它本身不是人的身體而言,是人的無機(jī)

的身體。人靠自然界生活?！保?］

人是高等生物。我們

是會從事實(shí)踐活動的生物。我們可以從實(shí)踐活動

的特點(diǎn)來理解為什么我們與自然災(zāi)害抗衡的力量

還是來源于自然。人要改造外界對象，把它變成

“為我的存在”，就必須首先把人自身的本質(zhì)對象化

為存在，人只有這樣的對象化才能把對象的自然轉(zhuǎn)

化為為人所用的屬人的力量。人以實(shí)踐的方式占

有對象，不像動物那樣去直接占有，而總是先把自

我的本質(zhì)投射于對象之中，然后才去占有對象。這

是一種本性外投的對象化活動，也可以看作先讓自

我為對象占有。而當(dāng)人的本質(zhì)和力量對象化于外

部存在之時(shí)，對象因而就被人化，變成如馬克思所

說“人的無機(jī)的身體”。這就是我們?nèi)祟惸軌蚺c自

然“抗衡”的巨大力量之源，它還是源于自然。

1.2 習(xí)近平生態(tài)文明思想的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)

自然孕育了我們，而我們?yōu)榱俗陨淼纳姘l(fā)展

卻把自然給“傷害”了，傷害了我們的自然母親，對

我們?nèi)祟惖拈L遠(yuǎn)發(fā)展是有利的嗎？答案是顯而易

見的，當(dāng)然是不。

水污染的危害是不言而喻的。水體污染,水質(zhì)

惡化對動植物的健康和人類的生產(chǎn)、生活都帶來了

嚴(yán)重的危害。拿上海人的母親河黃浦江來說，上世

紀(jì)50年代的時(shí)候它是一條水質(zhì)清澈,魚蝦成群的河

道，由于發(fā)展的需要，各個(gè)工廠為了效益，肆意排放

工業(yè)廢水。60年代開始，黃浦江的水質(zhì)開始受到污

染，清澈的江水逐漸變成了臭氣熏天的污水。經(jīng)濟(jì)

發(fā)展得越快，環(huán)境破壞得越多。水是人類生存的重

要資源,潔凈的水資源能給人們帶來美麗如畫的優(yōu)

美環(huán)境。被污染了的水資源則會給人們帶來痛苦、

恐怖和災(zāi)難。

tween opportunities and challenges, is conducive to promoting the construction of ecological civilization, is conducive to accelerate the realization of socialist modernization.

Key words: Carbon Peaking; Carbon Neutrality; Ecological Civilization Construction; Path; Logic

“雙碳”目標(biāo)推動生態(tài)文明建設(shè)的底層邏輯與路徑研究

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DOUBLE CARBON COLUMN

土地是所有生物賴以生存的基礎(chǔ)，土地被破壞

將直接影響我們的生活。土地污染不像空氣污染、

水污染容易被發(fā)現(xiàn)，而且土地污染產(chǎn)生的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)

超過其他形式的污染。土地污染不是肉眼可見的，

并且它的破壞力是持久的，修復(fù)起來將要花費(fèi)大量

的時(shí)間。就如河南“鎘麥”事件，正是由于土壤中鎘

元素過多，造成新鄉(xiāng)市大片區(qū)的麥子因鎘超標(biāo)而無

法食用，只能當(dāng)成垃圾處理掉。土地污染的案例非

常多，只要因土地污染發(fā)生的事故往往都是觸目驚

心的，所以保護(hù)土地安全是我們每個(gè)人的職責(zé)。

“人類的保護(hù)傘”正在被破壞。臭氧層被譽(yù)為

“人類的保護(hù)傘”，因?yàn)樗鼮槿祟愇樟藖碜杂钪娴?/p>

大部分輻射。臭氧層位于對流層的上方，厚約

30 km，它為地球上的生物吸收掉了99%的太陽輻

射，使得世間萬物能夠健康成長。沒有臭氧層會是

什么樣呢?沒有臭氧層，地球上的生物將無法生存，

人類也不可能存在。我們來看看南極臭氧洞下的

生物是什么樣的。沒有臭氧層吸收輻射，動物們患

上了白內(nèi)障，羊成了“盲羊”，兔子成了“盲兔”，鳥

兒成了“盲鳥”?！懊ぁ绷说膭游镙p而易舉地就能被

獵人抓獲。南極的人同樣也受到了輻射的“迫害”，

患上了皮膚病等疾病。造成這一現(xiàn)象的正是我們

自己，臭氧洞的罪魁禍?zhǔn)资窃诠I(yè)和生活中使用頻

繁的制冷劑氯氟烴。近半個(gè)世紀(jì)以來，由于工業(yè)的

發(fā)展，人們越來越廣泛地使用氯氟烴類物質(zhì)來做致

冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑及清洗劑，這些物質(zhì)可以在大

氣中長期存在并破壞臭氧層，危害人類健康。

無論是水、土還是空氣污染對生物的危害都是

極大的。習(xí)近平總書記洞察到了這一問題的重要

性，并建設(shè)性地提出：“我們要深懷對自然的敬畏之

心，尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，構(gòu)建人與自然

和諧共生的地球家園”［3］

。由于我們極具破壞力的

發(fā)展使得大自然已然千瘡百孔，面對這樣的局況，

習(xí)近平總書記指出，我們不能“只講索取不講投入、

只講發(fā)展不講保護(hù)、只講利用不講修復(fù)的老路走下

去”［4］

，我們“要學(xué)習(xí)和實(shí)踐馬克思主義關(guān)于人與自

然關(guān)系的思想”［5］

。我們發(fā)展所需的一切物質(zhì)都來

源于自然，同樣，我們也應(yīng)該像愛護(hù)自己父母一樣

愛護(hù)自然?！半p碳”目標(biāo)是改善和修復(fù)環(huán)境的有力之

舉，是生態(tài)文明建設(shè)的重要一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)人與自然

和諧共生的必由之路。

2“雙碳”目標(biāo)下生態(tài)文明建設(shè)的“危與機(jī)”

長遠(yuǎn)目標(biāo)已經(jīng)定下，那就是實(shí)現(xiàn)人與自然的和

諧共生。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，習(xí)近平總書記依據(jù)現(xiàn)

階段我國生態(tài)文明建設(shè)的具體情況，建設(shè)性地提出

了“雙碳”目標(biāo)?！半p碳”目標(biāo)對生態(tài)文明建設(shè)既提供

了許多機(jī)遇，同時(shí)也給生態(tài)文明建設(shè)帶來了些許挑

戰(zhàn)。危與機(jī)就如一張紙的兩面，不可分割。我們要

正確看待他們，辯證認(rèn)識他們的關(guān)系，才能促進(jìn)“雙

碳”目標(biāo)的完成，加快生態(tài)文明的建設(shè)。

2.1“雙碳”目標(biāo)下生態(tài)文明建設(shè)的機(jī)遇

2.1.1“雙碳”目標(biāo)將推動能源轉(zhuǎn)換

“雙碳”目標(biāo)最重要一步是降低 CO2、SO2等氣

體的排放。傳統(tǒng)能源，即煤炭、石油等能源的使用

會產(chǎn)生大量的CO2、SO2氣體，所以我們必須要進(jìn)行

能源轉(zhuǎn)換，并且需要加快能源轉(zhuǎn)換的步伐。我們應(yīng)

該大力推行風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、水力發(fā)電，在合

適的地方應(yīng)盡量多地建立風(fēng)力發(fā)電場、太陽能發(fā)電

場、水力發(fā)電廠，并且要安全地開發(fā)核電，積極推動

高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動堆等先

進(jìn)堆型示范工程，開展核能綜合利用示范。風(fēng)能、

水能、太陽能、核能等都是清潔能源，在合適的地方

建立清潔能源發(fā)電站是很有必要的。清潔能源的

廣泛發(fā)展和使用，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必由之路，

是生態(tài)文明建設(shè)的助力之手。

2.1.2“雙碳”目標(biāo)將促進(jìn)環(huán)境改善

在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中，我們的生活環(huán)境

也必將得到改善。現(xiàn)今的我們不像以前，為了發(fā)展

隨意破壞森林、土地，造成土地沙漠化?，F(xiàn)在我們

提倡植樹造林，大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，使我們的衣食

住行都干凈環(huán)保起來。這樣做的成果也是顯著的，

就拿霧霾天氣來說，十年前的霧霾和如今的相比，

對我們造成的危害減少了太多。以前因霧霾天氣

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DOUBLE CARBON COLUMN﹃雙碳

﹄專欄

導(dǎo)致司機(jī)能見度受限而發(fā)生的交通事故數(shù)不勝

數(shù)。經(jīng)過近幾年我們實(shí)施“雙碳”計(jì)劃，霧霾這一本

來就是人類造成的自然災(zāi)害已經(jīng)被我們自己初步

解決。沒有霧霾，我們的生活環(huán)境會更好，我們的

幸福指數(shù)會更高。

2.1.3“雙碳”目標(biāo)將優(yōu)化我們的出行方式

電動汽車、油電混合汽車和氫能源汽車的快速

發(fā)展，將極大地優(yōu)化我們的出行方式。電動汽車、油

電混合汽車在傳統(tǒng)燃油汽車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，科

學(xué)家發(fā)明它們的初衷是為了盡可能減少石油的使

用，進(jìn)而保護(hù)環(huán)境，優(yōu)化我們的出行方式。氫能源汽

車的制造更是如此。駕駛新能源汽車，踐行綠色低

碳的出行方式，對我們個(gè)人、社會、國家都是有益的。

2.2“雙碳”目標(biāo)下生態(tài)文明建設(shè)的挑戰(zhàn)

2.2.1 時(shí)間緊、任務(wù)重

要在三四十年內(nèi)完成“雙碳”目標(biāo)，對我們來說

是一件異常艱難的任務(wù)。在國際大環(huán)境中，多數(shù)發(fā)

達(dá)國家，例如美國、英國以及歐盟各國等，都率先實(shí)

現(xiàn)碳達(dá)峰，并且計(jì)劃在 2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和。對于

2019年的排碳量占世界總排放量的28%，位居世界

第一的我國，要想擺脫這個(gè)“第一”，要想用發(fā)達(dá)國

家一半的時(shí)間實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我們需要全方位的

減碳、降碳，國家、社會、個(gè)人都應(yīng)作出相應(yīng)的努力。

2.2.2 科技創(chuàng)新要求高

要想短時(shí)間實(shí)現(xiàn)“雙碳”計(jì)劃，對科技創(chuàng)新的要

求必然很高。傳統(tǒng)工業(yè)、企業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)不能

滿足新時(shí)代發(fā)展的要求了。那些高能耗的機(jī)器要

根據(jù)實(shí)際情況分批替換掉，換成節(jié)能低碳的優(yōu)質(zhì)設(shè)

備。新設(shè)備的產(chǎn)生不是一朝一夕的事情，需要廣大

科研工作者的不斷努力，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品要經(jīng)過不

斷地優(yōu)化才能應(yīng)用，這一過程是漫長的。不僅設(shè)

備需要?jiǎng)?chuàng)新，清潔能源的運(yùn)輸工具、運(yùn)輸手段都需

要?jiǎng)?chuàng)新。要想實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，科技創(chuàng)新是關(guān)

鍵。但我國由于技術(shù)等原因，高科技產(chǎn)品多數(shù)還

是依靠進(jìn)口，購買這些高科技產(chǎn)品不僅需要高額

的費(fèi)用，還經(jīng)常因?yàn)榧夹g(shù)原因被別人刁難，因此，

科技創(chuàng)新迫在眉睫。

2.2.3 偏遠(yuǎn)地區(qū)綠色低碳設(shè)備少

“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要各地區(qū)的共同努力。

由于偏遠(yuǎn)地區(qū)，例如內(nèi)蒙古、新疆、東北等地區(qū)，本

身發(fā)展水平不高，但它們每年要消耗的能源卻很

多。地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，每年冬天需要大量的煤炭來發(fā)

電、發(fā)熱，才能度過寒冬。這樣大量的用碳將會產(chǎn)

生大量的 CO2氣體，這很不利于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)

現(xiàn)，并且偏遠(yuǎn)地區(qū)還是老工業(yè)設(shè)備較多，這些設(shè)備

的運(yùn)作需要消耗大量的高碳能源。由于“雙碳”目

標(biāo)的提出，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)為了響應(yīng)國家號召，停止

“燃碳發(fā)電”，開始“拉閘限電”，影響了民生、政府的

公信力受到了影響。

3“雙碳”目標(biāo)融入生態(tài)文明建設(shè)的踐行路徑

“雙碳”是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌

國內(nèi)國際兩個(gè)大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解

決資源環(huán)境約束突出問題、實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展

的必然選擇，是構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的莊嚴(yán)承諾。

同時(shí)，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一

場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)

峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局［6］

。

3.1 政府與市場齊頭并進(jìn)

“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有助于加快生態(tài)文明建設(shè)

的腳步，在完成“雙碳”目標(biāo)的過程中，處理好政府

與市場之間的關(guān)系是很有必要的。政府和市場應(yīng)

該協(xié)同去完成“雙碳”目標(biāo)，應(yīng)發(fā)揮各自的職能盡力

去助力“雙碳”目標(biāo)的完成。

政府應(yīng)該出臺相應(yīng)的政策，做好頂層設(shè)計(jì)。

對于那些踐行綠色低碳的工廠、企業(yè)給予減少稅

負(fù)的獎(jiǎng)勵(lì)，對于發(fā)明新的節(jié)能環(huán)保的設(shè)備、儀器的

高科技人才給予獎(jiǎng)勵(lì)，對于綠色產(chǎn)業(yè)的認(rèn)證要標(biāo)

準(zhǔn)化、合理化、透明化，對于溫室氣體的監(jiān)控要加

大監(jiān)督和檢驗(yàn)。同時(shí)，對于排碳高的工廠、企業(yè)要

求整改，對于惡意阻礙綠色低碳方案實(shí)施的企業(yè)

“雙碳”目標(biāo)推動生態(tài)文明建設(shè)的底層邏輯與路徑研究

1623

SHANGHAI ENERGY SAVING

上海節(jié)能 No.11

2023

DOUBLE CARBON COLUMN

或個(gè)人給予處罰。市場應(yīng)該盡力完善碳交易市

場?？茖W(xué)合理的定價(jià)是市場的一大職責(zé)，綠色低

碳的產(chǎn)品定價(jià)應(yīng)盡量低，能夠讓廣大人民群眾或

企業(yè)工廠有能力用上綠色低碳的產(chǎn)品。通過合理

地制定價(jià)格，有效地應(yīng)對碳市場因價(jià)格波動而產(chǎn)

生的一系列問題，并且通過合理定價(jià)達(dá)到刺激市

場進(jìn)行碳減排的目的。

3.2 經(jīng)濟(jì)與低碳協(xié)同發(fā)展

發(fā)展綠色低碳的能源，就是在發(fā)展經(jīng)濟(jì)。改變

傳統(tǒng)碳資源的使用方法，更科學(xué)地使用有限的碳資

源，并且開發(fā)新能源。水電、核電的安全化生產(chǎn)和

使用是解決溫室氣體危害的重要舉措。它們的安

全使用不僅能夠產(chǎn)生巨大的能量，而且沒有污染，

是我們應(yīng)該大力研發(fā)的技術(shù)。高效、低碳、綠色的

能源能夠使我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加迅速。如果清潔

能源的問題得到解決并且能夠大量地推廣使用，讓

廣大群眾能夠用得起這些干凈清潔能量大的能源，

將極大地激發(fā)人們的消費(fèi)投資積極性。綠色低碳

能源的大量使用，CO2的排放量大幅降低，十分有利

于“雙碳”目標(biāo)的完成。

3.3 碳減排與碳增匯兩頭兼顧

在碳減排的同時(shí)也要注重碳增匯，二者應(yīng)同時(shí)

進(jìn)行才能盡快實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

碳增匯主要是靠生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所以現(xiàn)階段

我們應(yīng)該加大生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)，讓大自然發(fā)

揮自己應(yīng)有的“職能”。海洋、湖泊、山川、草地都是

固碳的能手。大自然的一草一木都能夠吸收CO2，

我們應(yīng)該充分利用大自然的自然屬性，讓大自然來

吸收空氣中的CO2。但由于我們對環(huán)境的破壞，亂

砍伐樹木，隨意填湖填海，導(dǎo)致自然吸收CO2的能力

大大減弱，所以我們應(yīng)該保護(hù)大自然，主動修復(fù)山水

林田，提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我們應(yīng)大力培育森

林資源、修復(fù)海岸線生態(tài)系統(tǒng)、加強(qiáng)污水治理和湖泊

生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、加強(qiáng)農(nóng)田管理。保護(hù)大自然就是保

護(hù)我們自己，我們要時(shí)刻謹(jǐn)記習(xí)近平總書記的有關(guān)

論述，要做到保護(hù)大自然就像保護(hù)我們的眼睛一樣。

3.4 積極參與全球治理

作為有責(zé)任有擔(dān)當(dāng)?shù)你筱蟠髧谥卫砣驓?/p>

候變化問題中，中國也展現(xiàn)了大國氣派。主動參與

應(yīng)對氣候問題的國際會議，提出中國方案，拿出中

國態(tài)度，積極響應(yīng)聯(lián)合國的號召主動作出相應(yīng)的努

力。我們呼吁發(fā)達(dá)國家承擔(dān)更多的碳減排責(zé)任，提

倡發(fā)展中國家進(jìn)行產(chǎn)業(yè)技術(shù)改革，幫助發(fā)展較慢的

國家，給他們提供技術(shù)和資金等支持。借助“一帶

一路”等國際大平臺，宣傳我國的綠色發(fā)展理念，推

動國內(nèi)外投資建設(shè)綠色低碳項(xiàng)目。我們依據(jù)自身

的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合發(fā)展中國家的特點(diǎn)，義務(wù)地向他

們提供建設(shè)綠色低碳發(fā)展規(guī)劃的一系列經(jīng)驗(yàn)和教

訓(xùn)，并向他們提供新能源的援助，幫助他們也發(fā)展

新能源，包括技術(shù)和設(shè)備。只有各國共同努力，才

能建設(shè)清潔美麗的世界。

4 結(jié)語

生態(tài)文明建設(shè)不是一朝一夕能夠完成的任

務(wù)，它需要我們每一個(gè)人的全力以赴?，F(xiàn)階段我

們應(yīng)出臺相應(yīng)政策，助力綠色低碳產(chǎn)品的研發(fā)、生

產(chǎn)與銷售，讓廣大人民群眾都能用上節(jié)能環(huán)保的

產(chǎn)品。加大清潔能源的制造、運(yùn)輸，讓企業(yè)、工廠

用上清潔能源?！半p碳”目標(biāo)按時(shí)高質(zhì)量地完成，能

夠?qū)ι鷳B(tài)文明建設(shè)起到極大的推動作用，能夠改善

我們的生態(tài)環(huán)境，讓我們生活在干凈衛(wèi)生、美麗和

諧的環(huán)境中。

參考文獻(xiàn)

［1］高清海.高清海哲學(xué)文存:第2卷［M］.長春：吉林人民出版社，1997.

［2］卡爾·馬克思,弗里德里希·恩格斯.馬克思恩格斯文集:第1卷［M］.中

共中央馬克思恩格斯列寧斯大林著作編譯局,譯.北京:人民出版社,

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明,2021(6):9-11.

1624

新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與

碳排放的動態(tài)關(guān)系研究

李新英 靳亞婷 相松延

新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

摘要：選取新疆2000-2020年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)合理化兩方面測度產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型分析新

疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并通過 VAR 模型分析新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化與碳排放的動態(tài)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，從灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化與碳排放的關(guān)聯(lián)程度最高。從格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合

理化和碳排放強(qiáng)度互為格蘭杰因果關(guān)系，碳排放強(qiáng)度是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

的格蘭杰原因。從脈沖響應(yīng)結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排放的影響呈現(xiàn)

出階段性特征，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在初期可能會增加碳排放，但從長期看產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化會降低碳排放。從方差分解結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放

的貢獻(xiàn)率不高，長期保持在5%左右，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對碳排放的貢獻(xiàn)率

逐漸上升到42.9%，從長期看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排放的影響主要依賴于產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)合理化。因此，提出促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級化協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型；調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率；設(shè)立碳排放權(quán)交

易市場，倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等建議，推動新疆經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；碳排放強(qiáng)度；灰色關(guān)聯(lián)模型；VAR模型

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.008

Research on Dynamic Relationship between Industrial Structure Optimization and Carbon Emissions in Xinjiang

收稿日期：2023-05-14

基金項(xiàng)目：新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目“制造業(yè)服務(wù)化對區(qū)域經(jīng)濟(jì)韌性的影響研究”

（XJUFE2023K002）；“微觀家庭資本對農(nóng)戶相對貧困的影響與對策研究”（XJUFE2022K26）

作者簡介：李新英（1972-02-），女，教授，博士，研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)理論與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展

靳亞婷（1996-12-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槌鞘信c區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展

相松延（1998-11-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)村相對貧困

SHANGHAI ENERGY SAVING

上海節(jié)能 No.11

2023

ENERGY SAVING FORUM

SHANGHAI ENERGY CONSERVATION

上海節(jié)能 No.08

2018

節(jié)能論壇

LI Xinying, JIN Yating, XIANG Songyan

College of Economics, Xinjiang University of Finance and Economics

Abstract: This paper selects the time series data of Xinjiang from 2000 to 2020, measures the optimization

level of industrial structure from two aspects: the upgrading of industrial structure and the rationalization of industrial structure. It constructs a grey relational model to analyze the correlation between Xinjiang's industrial

structure and carbon emissions, and analyzes the dynamic relationship between Xinjiang's industrial structure

optimization and carbon emissions through a VAR model. The study found that from the perspective of grey relational degree results, the correlation between industrial structure optimization and carbon emissions is the

highest. From the Granger causality test results, industrial structure rationalization and carbon emission intensity are mutually Granger causal, and carbon emission intensity is the Granger cause of industrial structure upgrading. From the impulse response results, the impact of industrial structure optimization on carbon emissions

presents a stage characteristic. Industrial structure optimization may increase carbon emissions in the early

stage, but in the long run, industrial structure optimization will reduce carbon emissions.From the variance decomposition results, the contribution rate of industrial structure upgrading to carbon emissions is not high, and it

remains at around 5% in the long run. The contribution rate of industrial structure rationalization to carbon emissions gradually rises to 42.9%, and the impact of industrial structure on carbon emissions in the long run mainly

depends on industrial structure rationalization.Therefore, it is proposed to promote the coordinated development of industrial structure rationalization and upgrading, realize the sustainable development of the industrial

structure, and reduce carbon emissions. Low carbon transformation of industries;adjusting the energy consumption structure and improving energy efficiency; establishing a carbon emission trading market to force the

adjustment of industrial structure and energy structure and other suggestions to promote the green development of Xinjiang's economy.

Key words: Industrial Structure Optimization; Carbon Emission Intensity; Grey Relational Model; VAR model

0 引言

在新的時(shí)代背景下，世界各國對碳排放所引起

的環(huán)境問題逐漸重視。中國是世界上最大的碳排

放國家，2020年我國碳排放量達(dá)到98.99億t，占全

球總量的31%，是全球主要國家中碳排放份額仍在

增長的國家。2020年9月，習(xí)近平主席在重要國際

會議上提出中國“雙碳”目標(biāo)。黨的二十大報(bào)告指

出推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量

發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這體現(xiàn)出碳減排對我國經(jīng)濟(jì)增長

和綠色發(fā)展的重大意義。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)

低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵舉措，它可以通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)來提高資源配置效率和能源的利用效率，減少能

源損耗，從而降低碳排放，推進(jìn)綠色低碳發(fā)展。因

此，要實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，必須更加重

視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。

新疆處于絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)，是我國重要

的能源和工業(yè)基地。2000年實(shí)行西部大開發(fā)戰(zhàn)略

以來，新疆實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的快速增長，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展很

大程度上依賴于能源資源消耗，重工業(yè)化趨勢明

顯。2000 年的新疆能源總消費(fèi)量為 3 316 萬 tce，

2020年為18 981.8萬tce，年均增長9.12%。2000

年煤炭占能源消費(fèi)總量的比重為63.6%，2020年為

68.9%，形成了以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)?！敖?/p>

東運(yùn)”“疆電外送”等國家性工程，正將新疆的資源

優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，但經(jīng)濟(jì)規(guī)模逐年擴(kuò)大

1626

SHANGHAI ENERGY SAVING

上海節(jié)能

SHANGHAI ENERGY SAVING

2023年第 11 期

SHANGHAI ENERGY CONSERVATION

上海節(jié)能

ENERGY SAVING FORUM

SHANGHAI ENERGY SAVING

2018 年第 08 期

節(jié)

能

論

壇

的同時(shí)，碳排放量也逐年上升?！笆奈濉逼陂g，新疆

積極響應(yīng)“一帶一路”重大倡議，加快建設(shè)國家“三

基地一通道”，在這種形勢下，發(fā)展經(jīng)濟(jì)與碳減排之

間的矛盾將更加突出。如果不調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，粗放

式發(fā)展會造成碳排放量進(jìn)一步上升，造成更大的減

排壓力。因此，研究新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放之

間的動態(tài)關(guān)系，對促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展和我國碳

減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都有重要意義。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 碳排放的影響因素研究

現(xiàn)有文獻(xiàn)對碳排放影響因素的研究主要集中

在能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長等。張友國

(2010)

［1］

基于投入產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)分解方法研究發(fā)現(xiàn)，

生產(chǎn)部門能源強(qiáng)度的下降使得中國碳排放強(qiáng)度下

降90.65%。虞義華等(2011)

［2］

采用我國29個(gè)省市

區(qū)1995-2007年的面板數(shù)據(jù)，通過廣義最小二乘法

(FGLS)模型分析得出第二產(chǎn)業(yè)占比越高，碳排放強(qiáng)

度越高。楊愷鈞和楊甜甜(2018)

［3］

同樣認(rèn)為第二

產(chǎn)業(yè)比重增加不利于碳減排，并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排

放強(qiáng)度的影響存在顯著的門檻效應(yīng)。徐成龍等

(2014)

［4］

運(yùn)用LMDI分解方法分析1994-2010年山

東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對碳排放的影響，并結(jié)合 LEAP

模型預(yù)測未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整有助于減少碳排

放。何永貴和于江浩(2018)

［5］

運(yùn)用STIRPAT改進(jìn)模

型對我國碳排放和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)

現(xiàn)工業(yè)對碳排放影響最大，運(yùn)輸郵電業(yè)對碳排放影

響 最 小 。 Okushima 和 Tamura(2007) ［6］ 利 用

1970-1995 年日本的能源消耗量和 CO2排放量數(shù)

據(jù)，通過多種校準(zhǔn)分解分析法研究發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步明

顯降低了能源消耗量和CO2排放量。姚君(2015)

［7］

運(yùn)用自向量回歸模型研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長、能源消費(fèi)

對CO2排放作用明顯。

1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放關(guān)系的研究

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放關(guān)系的相關(guān)研究大多

采用投入產(chǎn)出分析、分解分析和計(jì)量模型分析等。

Li等(2017)

［8］

基于投入產(chǎn)出分析和社會網(wǎng)絡(luò)分析建

立綜合評價(jià)模型，探究中國和日本產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化

趨勢與各部門產(chǎn)生的碳排放之間的關(guān)系。結(jié)果顯

示與日本等發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征相比，中國產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)逐步改善，但工業(yè)網(wǎng)絡(luò)密度較高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

有待優(yōu)化。顧阿倫和呂志強(qiáng)(2016)

［9］

基于投入產(chǎn)出

表的結(jié)構(gòu)分解法對碳排放進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)

中的基礎(chǔ)性行業(yè)多為高耗能行業(yè)，未來減排重點(diǎn)需

要逐步降低第二產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重。張琳

杰和崔海洋(2018)

［10］

基于 1997-2016 年長江中游

城市群數(shù)據(jù)，建立靜態(tài)面板模型分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對碳排放的影響，結(jié)果顯示相較于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理

化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的碳減排效果更大。龔海林和

周子龍(2017)

［11］

研究發(fā)現(xiàn)在不同經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)高級化對碳排放的影響不同。孫攀等(2018)

［12］

基

于1999-2014年中國30個(gè)省域的面板數(shù)據(jù)建立空

間杜賓模型，研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級化均

有利于碳減排且碳排放存在空間溢出效應(yīng)。曾海

鷹和岳歡(2022)

［13］

以長江三角洲41個(gè)地級市為研

究對象，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化會

降低本地區(qū)的碳排放量，但會增加鄰近地區(qū)的碳排

放量。李國平和呂爽(2022)

［14］

分析1997年以來京

津冀的碳排放特征，認(rèn)為優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有助于“雙

碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有研究成果大多從國家整體層面研究產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)對碳排放的影響，而研究我國各省份，尤其是

研究新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放關(guān)系的文獻(xiàn)較

少。因此，本文選取新疆作為研究對象，從產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化兩方面測度新疆產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型分析兩者的關(guān)聯(lián)

關(guān)系，并通過VAR模型分析兩者的動態(tài)關(guān)系。本研

究可能的貢獻(xiàn)：

1）在“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)下，為新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

調(diào)整提供思路，對加快構(gòu)建具有新疆特色的現(xiàn)代化

產(chǎn)業(yè)體系、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)以及推動新疆經(jīng)濟(jì)綠色

發(fā)展具有重要意義。

2）分析新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排放的影響，挖

掘地區(qū)碳減排潛力，并提出產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展建議，

為相關(guān)部門的政策決策提供參考。

新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的動態(tài)關(guān)系研究

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2018

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3）探討產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

對碳排放的具體影響，為減碳機(jī)制形成新的邏輯

解釋。

2 模型設(shè)定與變量選取

2.1 模型設(shè)定

VAR 模型通常用于預(yù)測相關(guān)時(shí)間序列系統(tǒng)和

隨機(jī)擾動對變量系統(tǒng)的動態(tài)影響，將模型中全部當(dāng)

期變量對所有變量的若干期滯后變量進(jìn)行回歸，不

以嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)理論為依據(jù)，根據(jù)時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)特

性，估計(jì)內(nèi)生變量之間的動態(tài)關(guān)系。本文基于新疆

2000-2020年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、

碳排放強(qiáng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)，采用向量自回歸模型

（VAR）分析新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放之間的互動

關(guān)系。構(gòu)建一個(gè)三元的VAR(p)系統(tǒng)：

lnCIt = α10 + ∑i = 1

p

α1i lnCIt - i +∑i = 1

p

β1i lnTSt - i + ∑i = 1

p

γ1i lnTLt - i + ε1t

（1）

lnTSt = α20 + ∑i = 1

p

α2i lnCIt - i +∑i = 1

p

β2i lnTSt - i + ∑i = 1

p

γ2i lnTLt - i + ε2t

（2）

lnTLt = α30 + ∑i = 1

p

α3i lnCIt - i +∑i = 1

p

β3i lnTSt - i + ∑i = 1

p

γ3i lnTLt - i + ε3t

（3）

其中，CI表示碳排放強(qiáng)度，TS表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高

級化，TL表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化。對CI、TS、TL取自

然對數(shù)，降低變量時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的異方差，得到

新的時(shí)間序列變量 lnCI、lnTS、lnTL。 α10 、α20、α30

是 常 數(shù) 項(xiàng) ，α1i 、α2i、α3i、β1i 、β2i、β3i 、γ1i 、

γ2i、γ3i 是待估系數(shù)矩陣，p 是滯后階數(shù)，ε1t 、

ε2t、ε3t 為隨機(jī)擾動向量。

2.2 變量選取

本文從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化（TS）和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理

化（TL）兩方面測度地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平。產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)合理化是高級化的前提，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化是產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)從合理化狀態(tài)上升到更高層次合理化的發(fā)

展過程。

2.2.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化指的是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從低級向高

級過渡。關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的測度方法通常有

產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重法、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù)法［15］

、Moore

結(jié)構(gòu)變動指數(shù)法和夾角余弦法四種，夾角余弦法是

對 Moore 結(jié)構(gòu)變動指數(shù)法的改進(jìn)。本文參考付凌

暉(2010)

［16］

的空間向量夾角法，通過研究空間解析

幾何三維向量夾角的思路，來表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提升程

度。首先測度第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值與地區(qū)

生產(chǎn)總值的比值，作為空間向量中的一個(gè)分量，構(gòu)

成一組三維向量 X0 = (x1,0,x2,0,x3,0) ，然后分別測

度 X0 與產(chǎn)業(yè)從低到高排列的向量 X1 = (1,0,0) 、

X2 = (0,1,0) 、X3 = (0,0,1) 的夾角 θ1、θ2 、θ3 ，用

式（4）表示。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化用TS表示，TS越大，

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越高級，公式為式（5）。

θj = arccos

?

è

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

÷

÷

÷

÷

÷

÷

÷

∑ ÷ i = 1

3

( xi,j

,xi,0)

?

è

? ?

? ∑ ÷ i = 1

3

( xi,j )2 1/2

∑i = 1

3

( xi,0 )2 1/2

, j = 1,2,3 （4）

TS = ∑

k = 1

3

∑

j = 1

k

θj = 3θ1 + 2θ2 + θ3 （5）

2.2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化衡量的是產(chǎn)業(yè)間的協(xié)調(diào)程度

和產(chǎn)業(yè)資源配置效率，本文借鑒干春暉等(2011)

［17］

修改后的泰爾指數(shù)（TL）對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度進(jìn)

行度量，公式如式（6）所示：

TL= ∑i = 1

3 ?

è

? ?

?

÷ Yi

Y ln

?

è

? ?

?

÷ Yi/Y

Li/L （6）

式（6）中，Y 表示地區(qū)生產(chǎn)總值，L 表示總就業(yè)人

數(shù)；i 代表第 i 產(chǎn)業(yè)；Yi/Y 表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，Li/L 表

示勞動力就業(yè)結(jié)構(gòu)。當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于均衡狀態(tài)時(shí)，

Yi/Y = Li/L ，此時(shí) TL= 0 。泰爾指數(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

合理化水平成反比，泰爾指數(shù)越趨向于0，經(jīng)濟(jì)體偏

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離均衡的程度越小，資源配置越合理，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合

理化程度越高。

2.2.3 碳排放強(qiáng)度測算

現(xiàn)有文獻(xiàn)通常以 CO2為主要研究對象或直接

將控制CO2排放作為碳減排的首要目標(biāo)，本文也使

用 CO2排放量來表示碳排放。由于沒有官方的數(shù)

據(jù)，因此采用IPCC提供的計(jì)算公式估算碳排放量，

以原煤、焦炭、燃料油、原油、汽油、煤油、柴油、天然

氣8種能源作為終端消費(fèi)，由于不同能源終端消費(fèi)

量采用的單位不同，因此將其消費(fèi)量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤

的能源消費(fèi)量，再乘各自 CO2排放系數(shù)，得到地區(qū)

CO2排放量（Cit）:

Cit = ∑

j = 1

n

Eijt*Kj （7）

式（7）中，Cit 為 i 地區(qū) t 年的碳排放量，Eijt 是 i

地區(qū)第 j 種能源在第 t 年折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的能源消

費(fèi)量。 Kj 是第 j 種能源的 CO2排放系數(shù)。碳排

放強(qiáng)度（CIit）用該地區(qū)的 CO2排放量與生產(chǎn)總值

的比值表示，即單位GDP的CO2排放量：

CIit = Cit

GDPit

（8）

2.3 數(shù)據(jù)來源

變量數(shù)據(jù)主要來源于2001-2021年《新疆統(tǒng)計(jì)

年鑒》，平均低位發(fā)熱量和折標(biāo)煤系數(shù)來源于《綜合

能耗計(jì)算通則》(GB/T 2589-2020)，單位熱值含碳

量和碳氧化率來源于《省級溫室氣體清單編制指

南》(發(fā)改辦氣候［2011］1041 號)，CO2排放系數(shù)根

據(jù)平均低位發(fā)熱值、單位熱值含碳量和碳氧化率數(shù)

據(jù)計(jì)算得出（見表1）。

表1 各類能源的折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)和CO2排放系數(shù)

能源

名稱

原煤

焦炭

燃料油

原油

汽油

煤油

柴油

天然氣

平均低位發(fā)熱量

(kJ/kg或m3

)

20 934

28 470

41 868

41 868

43 124

43 124

42 705

38 979

折標(biāo)煤系數(shù)

(kgce/kg或m3

)

0.714 3

0.971 4

1.428 6

1.428 6

1.471 4

1.471 4

1.457 1

1.330 0

單位熱值含碳量

（tC/TJ）

26.37

29.5

21.1

20.1

18.9

19.6

20.2

15.3

碳氧化

率

0.94

0.93

0.98

0.98

0.98

0.98

0.98

0.99

CO2排放系數(shù)

（kgco2/kg或m3

）

1.902 7

2.863 9

3.174 4

3.024 0

2.928 7

3.037 2

3.099 8

2.164 9

3 新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放分析

3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢

隨著新疆經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在

不斷地調(diào)整。從圖 1 新疆 2000-2020 年三次產(chǎn)業(yè)

構(gòu)成可以看出，一產(chǎn)占比在 2000-2020 年緩慢下

降 ，從 20.1% 下 降 至 14.4% 。 二 產(chǎn) 占 比 在

2012-2020 年下降明顯，從 44.9%下降至 34.4%。

三產(chǎn)占比在2010-2020年有所上升，從35.1%上升

至51.2%。從三大產(chǎn)業(yè)增加值變化趨勢可以看出，

2004-2012年新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)處于“二三一”的結(jié)構(gòu)

分布，處于工業(yè)化發(fā)展階段。2013年新疆第三產(chǎn)業(yè)

比重超過第二產(chǎn)業(yè)比重，2018年之后第三產(chǎn)業(yè)比重

超過第一、二產(chǎn)業(yè)比重之和。2020年三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

為 14.4∶34.4∶51.2。2013-2020 年新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

處于“三二一”的結(jié)構(gòu)分布，從工業(yè)化發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)楦?/p>

效益的綜合發(fā)展階段。

3.2 碳排放變化趨勢

從圖 2 可以看出，隨著能源消耗的增加，新疆

2000-2020 年 CO2排放總量和人均 CO2排放量呈

上升趨勢，碳排放增長率在 2000-2014 年相對較

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高，反映出在西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推動下，內(nèi)需和投

資不斷擴(kuò)大，能源消費(fèi)快速增長，進(jìn)入重工業(yè)階

段。從碳排放強(qiáng)度變化看，總體呈下降趨勢。其中

2008-2009年碳排放強(qiáng)度大幅提高，這與實(shí)施的4

萬億投資計(jì)劃和國家十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃有關(guān)。新

增的投資主要流向基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和重化工業(yè)，導(dǎo)致

能源消耗和碳排放增加。2011-2016 年碳排放強(qiáng)

度緩慢提高。從 2011 年起，中央大力支持新疆發(fā)

展，對口援疆全面展開，在推進(jìn)新疆工業(yè)化進(jìn)程中，

東部一些高耗能企業(yè)向西部區(qū)域轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致能源消

費(fèi)大幅增加，提高碳排放強(qiáng)度。2016年以后，碳排

放強(qiáng)度明顯下降，與國家積極推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改

革有關(guān)，各地加大污染防控力度，大力發(fā)展低碳經(jīng)

濟(jì)，積極推進(jìn)“電化新疆、氣化新疆”等項(xiàng)目，發(fā)展戰(zhàn)

略性新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，降低碳排

放強(qiáng)度。

3.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放

強(qiáng)度

圖 3 根據(jù)新的時(shí)間序列變量 lnTS、lnTL、lnCI，

繪制產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放強(qiáng)

度的時(shí)序圖。從圖3中可以看出新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

圖1 新疆三產(chǎn)占比與三產(chǎn)增加值變化趨勢

圖2 新疆2000-2020年CO2排放總量、人均CO2排放量、CO2排放強(qiáng)度變化趨勢

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和碳排放強(qiáng)度呈現(xiàn)如下特征：

1）lnTS呈緩慢上升趨勢，說明新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐

漸實(shí)現(xiàn)高級化，呈現(xiàn)“三二一”的結(jié)構(gòu)分布。

2）lnTL波動幅度較大，2011年之后下降趨勢明

顯，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度不斷提高，資源配置

更加合理。2018 年之后泰爾指數(shù)下降幅度更大，

說明隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入，“三去一降一

補(bǔ)”成效明顯，全面提升了新疆新型工業(yè)化發(fā)展水

平，各產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動力就業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸趨于

合理。

3）lnCI 波動較為平緩，總體呈下降趨勢，在

2000-2008年和2016-2020年下降明顯且持續(xù)時(shí)

間長。

3.4 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放關(guān)聯(lián)度分析

在樣本量較少的情況下，用灰色關(guān)聯(lián)度分析得

到的結(jié)果較可靠?；疑P(guān)聯(lián)度所對應(yīng)的數(shù)值代表

在動態(tài)關(guān)系中兩因素間的關(guān)聯(lián)度。本文將碳排放

強(qiáng)度作為參考數(shù)列，將三次產(chǎn)業(yè)增加值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化作為比較數(shù)列，建立灰色

關(guān)聯(lián)模型，分析2000-2020年間新疆碳排放強(qiáng)度與

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，

為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供方向：

1）數(shù)據(jù)的無量綱化處理。由于各指標(biāo)單位不

同不具有可比性，因此計(jì)算之前需要對序列數(shù)據(jù)進(jìn)

行無量綱化處理。常見的方法有極值化、標(biāo)準(zhǔn)化、

均值化等，本文通過均值化法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，均

值化計(jì)算公式如式（9）：

f (xi) = xi

1

n∑i = 1

n

xi

（9）

2）計(jì)算參考序列與比較序列的灰色關(guān)聯(lián)系

數(shù)。計(jì)算公式如式（10）：

ξi(k) =

min

i min

k | x0(k) - x | i(k) + ρmax

i max

k | x0(k) - x | i(k)

| x0(k) - x | i(k) + ρmax

i max

k | x0(k) - x | i(k)

（10）

其中，ξi(k) 表示灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，是第 k 個(gè)時(shí)刻

比較序列 xi(k) 與參考序列 x0(k) 的相對差值。

min

i min

k | x0(k) - x | i(k) 為 兩 極 最 小 差 ，

max

i max

k | x0(k) - x | i(k) 為兩極最大差，參考序列

x0(k) 表示碳排放強(qiáng)度，比較序列 xi(k) 表示三次產(chǎn)

業(yè)增加值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化，ρ

為分辨系數(shù)，取值區(qū)間為(0，1)，一般取值為0.5。

3）計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度。將灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均

值作為關(guān)聯(lián)度，分析各指標(biāo)與碳排放強(qiáng)度之間的關(guān)

圖3 新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放強(qiáng)度的時(shí)間趨勢圖

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聯(lián)程度，計(jì)算公式如式（11）：

ξi = 1

n∑

k = 1

n

ξi(k) （11）

其中，ξi 表示灰色關(guān)聯(lián)度，取值范圍為(0，1)，值

越大說明碳排放強(qiáng)度與該指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度越高。

4）評價(jià)分析。對灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，為產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)調(diào)整提供方向。

表2 新疆碳排放強(qiáng)度與各指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度

指標(biāo)

第一產(chǎn)業(yè)

第二產(chǎn)業(yè)

第三產(chǎn)業(yè)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

關(guān)聯(lián)度

0.606 9

0.601 7

0.570 3

0.874 8

0.823 8

排名

3

4

5

1

2

從表2各項(xiàng)指標(biāo)與碳排放強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)程度排序

可以看出，不同產(chǎn)業(yè)對碳排放強(qiáng)度的影響存在差

異，第一、二產(chǎn)業(yè)對碳排放的影響較大，第三產(chǎn)業(yè)影

響較小。因此在產(chǎn)業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型時(shí)應(yīng)重點(diǎn)調(diào)整第

一、二產(chǎn)業(yè)。近年來，新疆第一產(chǎn)業(yè)比重逐漸下降，

農(nóng)業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的碳排放卻不斷增加，給生態(tài)環(huán)境

帶來更嚴(yán)峻的壓力。為實(shí)現(xiàn)新疆農(nóng)業(yè)低碳可持續(xù)

發(fā)展，需要增加農(nóng)業(yè)機(jī)械化，提高農(nóng)業(yè)效率，推動傳

統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生態(tài)循環(huán)式農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型，以減少碳

排放。工業(yè)發(fā)展模式的高排放、高污染對新疆碳排

放也造成了一定程度的影響。需要加快調(diào)整工業(yè)

內(nèi)部生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)來降低碳排放。雖然

新疆第三產(chǎn)業(yè)比重逐漸上升，但相比于第一、二產(chǎn)

業(yè)，對碳排放的影響要小，因此將第三產(chǎn)業(yè)作為未

來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要發(fā)展方向。

新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的關(guān)聯(lián)程度最高，

說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和高級化水平與碳排放高度

相關(guān)，因此通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整可以達(dá)到減少碳排放

量的目的。在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)應(yīng)向第三產(chǎn)業(yè)

傾斜，以取代傳統(tǒng)的重工業(yè)和其他高耗能、高污染

的行業(yè)。促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理化和高級化的同

時(shí)減少碳排放量。

4 新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的實(shí)證分析

4.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

為避免直接利用現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)建立 VAR 模型

出現(xiàn)偽相關(guān)而導(dǎo)致估計(jì)偏誤，在建立模型之前需

要對時(shí)間序列的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)。對原時(shí)間序列

變量 lnCI、lnTS、lnTL 進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果

如 表 3 所 示 ：lnCI、lnTS、lnTL 的 ADF 值 分 別

為-1.676、-0.497、-0.080，均大于 1%、5%和 10%

顯著性水平下的臨界值，不能拒絕“存在單位根”的原假

設(shè)，原時(shí)間序列是不平穩(wěn)的。對變量作一階差分再次

檢驗(yàn)，此時(shí)ADF值分別為-4.815、-4.173、-5.123，

均小于 1%、5%和 10%顯著性水平下的臨界值，

拒絕“存在單位根”的原假設(shè)，新的時(shí)間序列變

量 D.lnCI、D.lnTS、D.lnTL 是平穩(wěn)的，均服從一階

單整。

表3 單位根檢驗(yàn)結(jié)果

變量

lnCI

lnTS

lnTL

D.lnCI

D.lnTS

D.lnTL

ADF值

-1.676

-0.497

-0.080

-4.815

-4.173

-5.123

1%水平下的

臨界值

-3.750

-3.750

-3.750

-3.750

-3.750

-3.750

5%水平下的

臨界值

-3.000

-3.000

-3.000

-3.000

-3.000

-3.000

10%水平下的

臨界值

-2.630

-2.630

-2.630

-2.630

-2.630

-2.630

P值

0.443 5

0.892 6

0.951 4

0.000 1

0.000 7

0.000 0

結(jié)論

不平穩(wěn)

不平穩(wěn)

不平穩(wěn)

平穩(wěn)

平穩(wěn)

平穩(wěn)

注：D.表示一階差分

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論

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4.2 協(xié)整檢驗(yàn)

本文采用Johansen檢驗(yàn)方法中的協(xié)整秩跡檢

驗(yàn)法和最大特征值檢驗(yàn)法對時(shí)間序列 lnCI、lnTS、

lnTL 進(jìn)行一階差分后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。當(dāng)跡

統(tǒng)計(jì)量大于 5%的臨界值，則拒絕原假設(shè)。當(dāng)跡統(tǒng)

計(jì)量小于 5%的臨界值，無法拒絕原假設(shè)。包含常

數(shù)項(xiàng)與時(shí)間趨勢項(xiàng)的協(xié)整秩跡檢驗(yàn)結(jié)果表明（見表

4），在原假設(shè)為無協(xié)整關(guān)系時(shí)，跡統(tǒng)計(jì)量值為

49.095 5，大于5%臨界值34.55，拒絕原假設(shè)，認(rèn)為

變量之間至少存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系。在原假設(shè)為最

多有一個(gè)協(xié)整關(guān)系時(shí)，跡統(tǒng)計(jì)量值為 17.541 7，小

于5%臨界值18.17，無法拒絕原假設(shè)，即認(rèn)為只有1

個(gè)線性無關(guān)的協(xié)整向量（表4中打星號）。最大特征

值檢驗(yàn)結(jié)果顯示可以在 5%的水平上拒絕“協(xié)整秩

為0”的原假設(shè)，但無法拒絕“協(xié)整秩為1”的原假設(shè)，

即認(rèn)為有1個(gè)線性無關(guān)的協(xié)整向量。綜上所述，變

量之間存在長期的動態(tài)均衡關(guān)系。

4.3 向量自回歸模型（VAR）的建立與穩(wěn)定性檢驗(yàn)

建立VAR模型前，需要根據(jù)信息準(zhǔn)則確定模型

的最優(yōu)滯后階數(shù)，保證能夠反映所構(gòu)建模型的動態(tài)

特征。階數(shù)過大將損失較多樣本容量。階數(shù)過小

不能保證擾動項(xiàng)為白噪聲，即擾動項(xiàng)可能存在自相

關(guān)。本文采用AIC、HQIC、SBIC準(zhǔn)則確定模型的滯

后階數(shù)，由檢驗(yàn)結(jié)果（見表5）確定VAR模型的最優(yōu)

滯后階數(shù)為3。

表4 Johansen協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

零假設(shè)：協(xié)整項(xiàng)目數(shù)量

None

At most 1

At most 2

特征值

0.826 74

0.478 29

協(xié)整秩跡檢驗(yàn)

跡統(tǒng)計(jì)量

49.095 5

17.541 7*

5.830 0

5%臨界值

34.55

18.17

3.74

最大特征值檢驗(yàn)

最大特征值

31.553 8

11.711 6

5.830 0

5%臨界值

23.78

16.87

3.74

表5 VAR模型最優(yōu)滯后階數(shù)的檢驗(yàn)結(jié)果

Lag

0

1

2

3

LogL

92.455 6

98.233 1

112.773

136.748

LR

11.555

29.079

47.951*

FPE

5.4e-09

8.1e-09

4.8e-09

1.2e-09*

AIC

-10.524 2

-10.145 1

-10.796 8

-12.558 6*

HQIC

-10.509 6

-10.086 6

-10.694 5

-12.412 5*

SBIC

-10.377 1

-9.556 92

-9.767 51

-11.088 2*

注：*表示根據(jù)相應(yīng)信息準(zhǔn)則選擇的滯后階數(shù)

通過建立 VAR(3)模型，得到關(guān)于 lnCI、lnTS、

lnTL三者之間的估計(jì)式，R2

分別為0.571 9、0.956 7、

0.757 2，方程擬合效果較好，將模型估計(jì)式改寫為

矩陣形式：

?

è

?

?

?

?

÷

÷

lnCIt

lnTSt

lnTLt

=

?

è

?

?

?

?

÷

÷

-0.005 8

0.009 4

0.054 1

+

?

è

?

?

?

?

÷

÷

-0.335 0 0.623 5 -0.355 7

-0.080 2 0.205 4 -0.038 8

1.301 3 -7.639 7 0.039 4

?

è

?

?

?

?

÷

÷

lnCIt - 1

lnTSt - 1

lnTLt - 1

+

?

è

?

?

?

?

÷

÷

0.002 0 -2.165 5 -0.213 9

0.105 6 -0.215 9 -0.037 9

1.451 3 -2.266 9 0.767 4

?

è

?

?

?

?

÷

÷

lnCIt - 2

lnTSt - 2

lnTLt - 2

+

?

è

?

?

?

?

÷

÷

0.865 9 -1.480 8 0.428 7

0.160 8 -0.698 2 0.042 8

-0.438 0 1.054 3 -0.327 5

?

è

?

?

?

?

÷

÷

lnCIt - 3

lnTSt - 3

lnTLt - 3

+

?

è

?

?

?

?

÷

÷

ε1t

ε2t

ε3t

（12）

新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的動態(tài)關(guān)系研究

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從式（12）VAR模型回歸結(jié)果可知：lnTS滯后1

期和滯后3期對碳排放強(qiáng)度當(dāng)期作用效果不顯著，

lnTS 滯 后 2 期 對 碳 排 放 強(qiáng) 度 當(dāng) 期 作 用 系 數(shù)

為-2.165 5，在 10%水平上通過顯著性檢驗(yàn)，即產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放有負(fù)向抑制作用。lnTL 滯

后1期和滯后2期對碳排放強(qiáng)度當(dāng)期作用系數(shù)分別

為-0.355 7和-0.213 9，在10%水平上通過顯著性

檢驗(yàn)；lnTL滯后3期對碳排放強(qiáng)度當(dāng)期作用系數(shù)為

0.428 7，在1%水平上通過顯著性檢驗(yàn)，說明泰爾指

數(shù)與碳排放先負(fù)相關(guān)后正相關(guān)，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

先對碳排放起促進(jìn)作用，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度

不斷提高對碳排放起到抑制作用。

VAR(3)模型建立后，需要對VAR系統(tǒng)的穩(wěn)定性

進(jìn)行檢驗(yàn)。圖 4 顯示 VAR 系統(tǒng)中所有特征值均落

在單位圓以內(nèi)，說明VAR(3)模型具有穩(wěn)定性。

圖4 VAR(3)模型穩(wěn)定性的判別圖

4.4 格蘭杰因果檢驗(yàn)

變量之間是否存在統(tǒng)計(jì)上的相互影響關(guān)系需

要進(jìn)行因果檢驗(yàn)。本文對lnTS、lnTL和lnCI３個(gè)變

量之間的因果關(guān)系進(jìn)行格蘭杰因果檢驗(yàn)（見表6），

在以lnCI為被解釋變量的方程中，檢驗(yàn)變量lnTS系

數(shù)的聯(lián)合顯著性，其卡方統(tǒng)計(jì)量為4.309 7，相應(yīng)的

p值為0.230，接受原假設(shè)，可認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

不是碳排放強(qiáng)度的格蘭杰原因。檢驗(yàn)變量 lnTL 系

數(shù)的聯(lián)合顯著性，其卡方統(tǒng)計(jì)量為17.091，相應(yīng)的p

值為 0.001，可認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是碳排放強(qiáng)度

的格蘭杰原因。類似地，在以lnTS為被解釋變量的

方程中，碳排放強(qiáng)度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是其格蘭杰

原因。在以lnTL為被解釋變量的方程中，碳排放強(qiáng)

度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化是其格蘭杰原因。

表6 Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果

原假設(shè)

lnTS不是lnCI的原因

lnTL不是lnCI的原因

lnTS、lnTL都不是lnCI的原因

lnCI不是lnTS的原因

lnTL不是lnTS的原因

lnCI、lnTL都不是lnTS的原因

lnCI不是lnTL的原因

lnTS不是lnTL的原因

lnCI、lnTS都不是lnTL的原因

卡方統(tǒng)計(jì)量

4.309 7

17.091

19.654

161.16

81.778

305.14

19.132

14.182

40.717

P值

0.230

0.001

0.003

0.000

0.000

0.000

0.000

0.003

0.000

結(jié)論

接受

拒絕

拒絕

拒絕

拒絕

拒絕

拒絕

拒絕

拒絕

綜上所述，新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放強(qiáng)度

互為格蘭杰因果關(guān)系，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

合理化互為格蘭杰因果關(guān)系，碳排放強(qiáng)度是產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)高級化的格蘭杰原因，如圖5所示。

圖5 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放強(qiáng)度的關(guān)系示意圖

4.5 脈沖響應(yīng)分析

脈沖響應(yīng)反映了受到?jīng)_擊時(shí)或誤差項(xiàng)發(fā)生變

化時(shí)模型中某一變量對其自身及其他變量產(chǎn)生的

動態(tài)影響，可以用來全面預(yù)測和分析變量之間的短

期和長期動態(tài)互動關(guān)系。本文采用脈沖響應(yīng)函數(shù)

對建立的VAR(3)模型進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析（見圖6），

其中橫軸表示滯后期長度，縱軸表示對沖擊的響應(yīng)

程度，線條為單位脈沖沖擊的脈沖響應(yīng)軌跡。

1）碳排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的沖擊

第一行的三個(gè)圖均以lnCI為脈沖變量，分別描

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繪lnCI對自身、lnTS和lnTL的動態(tài)效應(yīng)。lnCI對自

身沖擊產(chǎn)生遞減的正向效應(yīng)，在第3期正向影響遞

增之后趨于平穩(wěn)；在短期內(nèi)，lnTL 對其沖擊響應(yīng)較

為激烈，先是產(chǎn)生遞增的正向效應(yīng)，在第2期正向影

響遞減，第3期至第5期產(chǎn)生負(fù)向影響，之后轉(zhuǎn)為正

向影響并在第8期轉(zhuǎn)為負(fù)向效應(yīng)；lnTS對其沖擊響

應(yīng)并不明顯。說明新疆碳排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

的沖擊大于碳排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的沖擊。

2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排放的沖擊

第二行的三個(gè)圖均以lnTL為脈沖變量，lnCI對

其沖擊產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)，在第2期之后轉(zhuǎn)為正向影響

并逐漸趨于平穩(wěn)，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化在初期增加

了CO2排放，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐漸合理化，CO2排放

強(qiáng)度將會降低；lnTL 對其自身沖擊產(chǎn)生正、負(fù)兩種

影響，中長期內(nèi)響應(yīng)激烈；lnTS 對其沖擊響應(yīng)并不

明顯。第三行的三個(gè)圖均以lnTS為脈沖變量，lnCI

對其沖擊先產(chǎn)生正向效應(yīng)后轉(zhuǎn)為負(fù)向最后趨于平

穩(wěn)，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化在初期增加了 CO2排放，

隨著時(shí)間的推移，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級化轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣?/p>

碳減排；lnTL對其沖擊產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)，在第3期轉(zhuǎn)為

正向影響后趨于平穩(wěn)；lnTS對其自身沖擊響應(yīng)并不

明顯。

綜上所述，新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對碳排放的沖

擊大于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放的沖擊。新疆產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排放的影響呈現(xiàn)出階段性特征，產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化在初期可能會增加碳排放強(qiáng)度，但從長期

看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化和合理化會降低碳排放強(qiáng)度。

4.6 方差分解分析

脈沖響應(yīng)函數(shù)能夠描述一個(gè)變量的沖擊因素

對另一個(gè)變量的動態(tài)影響路徑，方差分解可分析一

個(gè)時(shí)間序列變量的波動有多少來自自身沖擊，又有

多少來自系統(tǒng)中擾動因素的沖擊，得到每個(gè)獨(dú)立來

源的貢獻(xiàn)度。因此，采用方差分解法，分析產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)優(yōu)化與碳排放強(qiáng)度中每一個(gè)結(jié)構(gòu)沖擊對其變化

的貢獻(xiàn)度。方差分解結(jié)果如表7所示。在lnCI的方

圖6 正交化脈沖響應(yīng)圖

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差分解中，lnCI對自身的貢獻(xiàn)率較大，但隨著時(shí)間推

移有下降的趨勢；lnTS對lnCI的貢獻(xiàn)率長期維持在

較低水平；lnTL對lnCI的貢獻(xiàn)率有上升的趨勢，從0

逐漸上升到42.9%，說明從長期看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排

放的影響主要依賴于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化。在lnTS的

方差分解中，lnCI對lnTS的貢獻(xiàn)率隨著時(shí)間推移先

上升后下降；lnTS 對自身的貢獻(xiàn)率逐年遞減；lnTL

對lnTS的貢獻(xiàn)率呈上升趨勢。在lnTL的方差分解

中，lnCI 對 lnTL 的貢獻(xiàn)率波動較為頻繁，但總體呈

現(xiàn)上升的趨勢；lnTS對lnTL的貢獻(xiàn)率較低，且隨著

時(shí)間推移有下降的趨勢；lnTL 對自身的貢獻(xiàn)率最

大，但隨著時(shí)間推移呈下降的趨勢。

5 結(jié)論和對策建議

5.1 結(jié)論

本文基于新疆2000-2020年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、碳排放強(qiáng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)，從產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)高級化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化兩方面測度產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)優(yōu)化水平，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型分析新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

與碳排放的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并通過VAR模型分析新疆產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的動態(tài)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)：

1）從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排

放強(qiáng)度的時(shí)間趨勢圖結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸實(shí)現(xiàn)高

級化，呈現(xiàn)“三二一”的結(jié)構(gòu)分布；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

程度不斷提高，各產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動力就業(yè)結(jié)

構(gòu)逐漸趨于合理；碳排放強(qiáng)度波動較為平緩，總體

呈下降趨勢。從灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)果看，不同產(chǎn)業(yè)對于

碳排放的影響存在差異，相對于第三產(chǎn)業(yè)，第一產(chǎn)

業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)對碳排放的影響較大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

與碳排放的關(guān)聯(lián)程度最高。

2）協(xié)整檢驗(yàn)顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合

理化、碳排放強(qiáng)度之間存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。

VAR模型回歸結(jié)果表明：lnTS滯后2期對碳排放強(qiáng)

度當(dāng)期作用系數(shù)為-2.1655，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

對碳排放有負(fù)向抑制作用。lnTL 滯后 1 期、滯后 2

期、滯后 3 期對碳排放強(qiáng)度當(dāng)期作用系數(shù)分別

為-0.355 7、-0.213 9和0.428 7，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合

理化先對碳排放起促進(jìn)作用，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

程度不斷提高對碳排放起到抑制作用。

3）格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果表明新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合

理化和碳排放強(qiáng)度互為格蘭杰因果關(guān)系，碳排放強(qiáng)

度是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的格蘭杰原因。脈沖響應(yīng)分

析結(jié)果顯示，新疆碳排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的沖擊

大于碳排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的沖擊。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

合理化對碳排放的沖擊大于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳

排放的沖擊。新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排放的影響

呈現(xiàn)出階段性特征，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在初期可能會增

加碳排放強(qiáng)度，但從長期看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化會降低碳

排放強(qiáng)度。方差分解分析表明，新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級

化對碳排放的貢獻(xiàn)率不高，長期保持在 5%左右。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對碳排放的貢獻(xiàn)率有上升的趨勢，

從0逐漸上升到42.9%，說明從長期看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對

表7 方差分解結(jié)果（%）

預(yù)測期

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

lnCI的方差分解

lnCI

100.000 0

66.342 4

65.716 9

54.886 6

52.457 6

52.655 3

52.280 9

51.743 9

51.653 0

51.777 3

lnTS

0.000 0

4.847 4

5.064 5

5.475 5

5.317 0

5.380 3

5.345 2

5.308 5

5.329 2

5.318 8

lnTL

0.000 0

28.810 2

29.218 6

39.637 9

42.225 4

41.964 3

42.373 9

42.947 6

43.017 8

42.904 0

lnTS的方差分解

lnCI

25.321 5

33.718 1

48.304 8

56.947 4

38.723 4

31.961 7

32.519 1

30.886 4

29.281 7

29.130 0

lnTS

74.678 5

27.941 7

20.007 0

16.849 5

13.341 2

12.184 1

12.044 2

11.605 3

11.117 4

11.064 4

lnTL

0.000 0

38.340 2

31.688 3

26.203 2

47.935 4

55.854 2

55.436 7

57.508 2

59.600 9

59.805 6

lnTL的方差分解

lnCI

2.305 6

22.516 1

35.124 9

31.046 4

25.201 6

25.256 0

26.490 0

26.400 5

26.405 7

26.764 4

lnTS

11.395 7

11.786 5

10.861 0

9.298 2

8.682 7

8.705 1

8.536 3

8.330 5

8.330 1

8.291 6

lnTL

86.298 7

65.697 4

54.014 2

59.655 4

66.115 8

66.038 9

64.973 7

65.269 0

65.264 3

64.944 0

1636

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節(jié)

能

論

壇

碳排放的影響主要依賴于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化。

5.2 對策建議

5.2.1 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級化協(xié)同發(fā)展，實(shí)

現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型

1）發(fā)揮資源優(yōu)勢，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高效綠色發(fā)展

新疆應(yīng)該充分發(fā)揮棉花、畜產(chǎn)品、林果等特色

農(nóng)產(chǎn)品資源和原料供應(yīng)優(yōu)勢，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)

農(nóng)業(yè)，優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸，提升

產(chǎn)業(yè)鏈水平。將生態(tài)環(huán)保、節(jié)約資源放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

首位，推廣現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)

用，推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和信息化建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

效率。利用低碳技術(shù)改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)

向生態(tài)循環(huán)式農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型，發(fā)展綠色、有機(jī)、

無公害農(nóng)產(chǎn)品，打造高端高質(zhì)高新的農(nóng)業(yè)品牌，提

升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高效綠色發(fā)展。

2）發(fā)展低碳技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)增效升級

新疆應(yīng)該加快調(diào)整工業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，尤其要

注意高排放的行業(yè)。需要分層分批處理高耗能以

及重化工業(yè)等一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，盡快推廣低碳技術(shù)的

應(yīng)用，依托節(jié)能減耗技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、污染治理

技術(shù)和資源綜合利用技術(shù)降低能耗和污染物排放，

實(shí)現(xiàn)高碳產(chǎn)業(yè)“低碳化”發(fā)展。政府部門應(yīng)出臺相

關(guān)政策來促進(jìn)低能耗企業(yè)的發(fā)展，降低低碳企業(yè)的

融資難度，為發(fā)展初期的低碳企業(yè)提供政策性投

資、投資補(bǔ)償和其他補(bǔ)助等優(yōu)惠政策。政府應(yīng)當(dāng)制

定具體的排污指標(biāo)，嚴(yán)格控制重化工企業(yè)的碳排放

量，進(jìn)行及時(shí)監(jiān)管。減少高能耗企業(yè)的數(shù)量，降低

高能耗企業(yè)在第二產(chǎn)業(yè)中所占的比重，通過發(fā)展綠

色低碳產(chǎn)業(yè)來降低碳排放。

3）發(fā)展高附加值服務(wù)業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化

由于新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放的貢獻(xiàn)較

弱，經(jīng)濟(jì)“服務(wù)化”程度較低。與第一、第二產(chǎn)業(yè)相

比，第三產(chǎn)業(yè)對資源的依賴程度較低，對生態(tài)環(huán)境

的破壞較小，就業(yè)彈性較高，所以新疆應(yīng)該大力發(fā)

展第三產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)

等，催生新型服務(wù)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化發(fā)展，逐

步減少對高能耗產(chǎn)業(yè)的依賴，推動資源密集型產(chǎn)業(yè)

向技術(shù)、資本密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，以此減少碳排放。

新疆可以依托西部大開發(fā)和“一帶一路”等優(yōu)惠政

策，結(jié)合地區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，發(fā)展交通運(yùn)

輸、物流倉儲、旅游等第三產(chǎn)業(yè)，推動第三產(chǎn)業(yè)提質(zhì)

擴(kuò)量，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長。

4）強(qiáng)化科技創(chuàng)新驅(qū)動，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合

推進(jìn)—二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，使產(chǎn)業(yè)鏈涉及生

產(chǎn)、加工、流通以及服務(wù)業(yè)等上下游產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)、工業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)

展。加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，利用人工智能、云計(jì)

算、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢精準(zhǔn)發(fā)力，賦能

改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)建設(shè)，促進(jìn)傳

統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、信息化轉(zhuǎn)型，提升整體產(chǎn)業(yè)體系

競爭力。增加研發(fā)投入，支持企業(yè)自主研發(fā)，培育

科技型中小微企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)，培育一批“專

精特新”技術(shù)企業(yè)，推動高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

5.2.2 調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率

轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，由依賴能源消費(fèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽抠Y

金、技術(shù)、人才、創(chuàng)新的發(fā)展方式。在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

的同時(shí)改變不合理的能源消費(fèi)方式，優(yōu)化調(diào)整能源

結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率。構(gòu)建清潔低碳、安全高

效的能源體系，推進(jìn)清潔能源替代傳統(tǒng)能源發(fā)展。

新疆光熱資源豐富，具有發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)得天獨(dú)厚的

優(yōu)勢。通過建設(shè)新能源產(chǎn)業(yè)基地，培育發(fā)展“光

伏+”產(chǎn)業(yè)，推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，助力新疆實(shí)現(xiàn)

“雙碳”目標(biāo)。改革能源價(jià)格機(jī)制，逐步提高能源價(jià)

格，減少能源消費(fèi)浪費(fèi)。對使用清潔能源成本高的

問題，政府要實(shí)行稅收優(yōu)惠補(bǔ)貼政策，減少光伏企

業(yè)研發(fā)成本，營造創(chuàng)新環(huán)境，推動企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)

新。增加風(fēng)能、潮汐能、水能和太陽能等新能源開

發(fā)的資金投入，降低傳統(tǒng)能源消費(fèi)的同時(shí)提高可再

生能源的比例，使能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)多樣化。

5.2.3 設(shè)立碳排放權(quán)交易市場，倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能

源結(jié)構(gòu)調(diào)整

加快推進(jìn)新疆碳排放權(quán)交易市場建設(shè)，通過市

場機(jī)制促進(jìn)低碳技術(shù)的應(yīng)用和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。制

新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳排放的動態(tài)關(guān)系研究

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上海節(jié)能 No.08

2018

節(jié)能論壇

定獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰機(jī)制，增加傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)碳排放成本，促

使企業(yè)減少碳排放，推進(jìn)低碳技術(shù)創(chuàng)新。確定各行

業(yè)和企業(yè)的碳排放限額和配額，進(jìn)行公開透明的分

配；建立碳排放核算和監(jiān)測體系，完善數(shù)據(jù)采集和

統(tǒng)計(jì)分析，確保碳排放量準(zhǔn)確可靠。建立能源消耗

強(qiáng)度和碳排放量雙控指標(biāo)體系，促進(jìn)實(shí)施節(jié)能減排

措施。加大財(cái)政、稅收等政策支持力度，加強(qiáng)對清

潔能源產(chǎn)業(yè)的支持，提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的

比重，鼓勵(lì)企業(yè)使用可再生能源和低碳技術(shù)。制定

有針對性的法規(guī)政策，限制高能耗、高排放行業(yè)的

發(fā)展，鼓勵(lì)綠色低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動生態(tài)文明建

設(shè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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論

壇

物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)測應(yīng)用中的實(shí)踐

和展望

郭佳婧 陳 明 袁遵航 岳 克 李 應(yīng) 方 平

國網(wǎng)上海市南供電公司

摘要：通過一個(gè)實(shí)際的研究項(xiàng)目實(shí)踐過程，來嘗試?yán)梦锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，對傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)，提供一種監(jiān)測和

管理的方法，用以高效發(fā)現(xiàn)和定位配電網(wǎng)絡(luò)故障，保障配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和提高供電可靠性，減少電網(wǎng)維

護(hù)的人工成本。具體的研究項(xiàng)目是通過對用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用，在用戶

地下變電站排水泵運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)能夠立即告警，水泵失電時(shí)上報(bào)失電事件，通知相對應(yīng)物業(yè)管理部門

和電力搶修部門。同時(shí)，針對防臺防汛期間用戶地下變電站和排水泵進(jìn)行電壓、電流以及溫度、濕度、水

位等數(shù)據(jù)監(jiān)測，預(yù)判地下變電站由于水位異常時(shí)產(chǎn)生的故障情況，及時(shí)推送異常告警到客戶經(jīng)理和物業(yè)

負(fù)責(zé)人，盡可能避免故障停電報(bào)修，提高供電可靠性。最終將通過研究項(xiàng)目的實(shí)際效果，預(yù)設(shè)提升監(jiān)測裝

置的功能，并展望應(yīng)用到其他場景。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；電壓電流監(jiān)測；排水泵運(yùn)行監(jiān)測；事故預(yù)警；配電網(wǎng)

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.009

Practice and Prospect of Inernet of Things Technology in

Power Distribution Network Monitoring Applications

GUO Jiajing, CHEN Ming, YUAN Zunhang, YUE Ke, LI Ying, FANG Ping

State Grid Shanghai Shinan Electric Power Supply Company

Abstract: Through a practical research project, this article attempts to use Internet of Things technology to

provide a monitoring and management method for the traditional power distribution networks, which can effectively detect and locate power distribution network faults, ensure power supply quality and improve power supply reliability, and reduce manual costs for power grid maintenance. The specific research project is designed

through the research and application of user underground substation drainage pump operation monitoring device, which can immediately alarm when the user underground substation drainage pump operation status is

abnormal, report the power loss event when the pump loses power and notify the corresponding property man收稿日期：2023-10-25

第一作者（通訊）：郭佳婧（1989-01-），女，碩士，主要從事用電檢查專業(yè)工作

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0 引言

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測中的應(yīng)用為

提高電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和智能化水平帶來

了革命性的變革。通過在配電網(wǎng)絡(luò)中部署大量的

傳感器、通信設(shè)備和智能計(jì)量設(shè)備，實(shí)時(shí)地收集數(shù)

據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為電力系統(tǒng)提供了全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)

測和管理能力。

以實(shí)際的“用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝

置”的設(shè)計(jì)案例，講述如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對一

些老舊電器電路加裝監(jiān)測手段提升管控能力，并對

這套裝置未來的應(yīng)用場景作一些拓展性思考。

1 案例研究的背景及技術(shù)分析

1.1 監(jiān)測裝置研究背景與意義

近年來，由于全球氣候變暖，厄爾尼諾和拉尼

娜現(xiàn)象交替變換，城市化進(jìn)程加快等因素影響，極

端天氣事件頻發(fā)，特別是強(qiáng)降雨引發(fā)的城市內(nèi)澇現(xiàn)

象愈發(fā)嚴(yán)重，不僅給市民的生活帶來諸多困擾和不

便，還對基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境造成了難以估量的破

壞。例如，在 2021 年全球多地遭受了城市內(nèi)澇事

件，其中以中國河南鄭州的洪災(zāi)最為嚴(yán)重。根據(jù)新

華社報(bào)道 1

，截至 2021 年 7 月 27 日，河南省受災(zāi)人

口達(dá)1 252.46萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失約為667億元人

民幣，造成至少數(shù)十人喪生。

依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推進(jìn)用戶地下變電站排水泵

運(yùn)行監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用，系統(tǒng)化考量、無死

角覆蓋，完成電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，達(dá)到對用戶地下變

電站排水泵運(yùn)行狀態(tài)無間斷管控，以“物聯(lián)設(shè)備”管

控“電網(wǎng)設(shè)備”。通過數(shù)字化科技手段賦能，提高工

作效率，提升數(shù)字化應(yīng)用場景，可實(shí)現(xiàn)保電人員減

負(fù)，有效地提高供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，進(jìn)而滿

足客戶全方位卓越服務(wù)體系的要求。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶地下變電站排

水泵的供電和運(yùn)行情況，探索一種以物聯(lián)設(shè)備管控

電力設(shè)備的方式，進(jìn)而可將此類技術(shù)推廣到電力電

路遠(yuǎn)程監(jiān)控、維護(hù)保養(yǎng)，以及其他場景，如魚塘、重

要低壓線路、重要設(shè)備等。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)電力應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.2.1 無線通信技術(shù)應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，無線通信技術(shù)具有舉足輕重

的地位，它承擔(dān)著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間通信和數(shù)據(jù)傳遞的

任務(wù)。常見的物聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)包括Wi-Fi（無

線局域網(wǎng)）、藍(lán)牙（Bluetooth）、Zigbee、LoRaWAN

（低功耗廣域網(wǎng)）、NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）等。由于

LoRa的低功耗遠(yuǎn)距離通信的特性，以及NB-IoT的

基建成熟條件，本項(xiàng)目采用NB-IoT和LoRa通信技

術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)功能。

1.2.2 泛在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

泛在物聯(lián)網(wǎng)（Ubiquitous Internet of Things）［1］

1 新華網(wǎng)報(bào)道http://www.xinhuanet.com/politics/2021-07/27/c_1127686967.htm，2021/7

agement department and power repair department. At the same time, during the period of typhoon prevention

and flood prevention, the voltage, current, temperature, humidity, water level and other data monitoring of the

user underground substation and drainage pump are carried out, and the fault situation caused by abnormal

water level in the underground substation is predicted. The abnormal alarm is timely pushed to the customer

manager and property owner, so as to avoid the fault power outage repair as much as possible and improve

the power supply reliability. Finally, through the actual effect of the research project, the function of the monitoring device is improved and the application to other scenarios is expected.

Key words: Internet of Things; Voltage and Current Monitoring; Drainage Pump Operation Monitoring; Accident Warning; Power Distribution Network

1640

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節(jié)

能

論

壇

圖1 傳感器模塊

是一種將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入日常生活和各工業(yè)領(lǐng)域

的智能及自動化系統(tǒng)。它包含了不同設(shè)備、傳感

器、網(wǎng)絡(luò)以及系統(tǒng)之間的連接與互動，實(shí)現(xiàn)了智能

化、自動化和設(shè)備互聯(lián)的應(yīng)用場景。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，電力供應(yīng)商可以與消費(fèi)者更好

地進(jìn)行互動和管理。通過智能計(jì)量設(shè)備和家庭能源

管理系統(tǒng)，消費(fèi)者可以實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理能源使用，并

參與能源管理決策，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和能源成本優(yōu)化。

1.3 監(jiān)測裝置主要研究內(nèi)容

1.3.1 研發(fā)一套用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置

用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置可以接

入多組傳感器終端，并采用成熟的 LoRa 通信技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)，組建無線局域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由專用

物聯(lián)網(wǎng)無線路由（網(wǎng)關(guān)）上傳至云端服務(wù)。網(wǎng)關(guān)與

云端服務(wù)通信采用 NB-IoT 通信技術(shù)，在云端完成

數(shù)據(jù)歸集與分析，并通過互聯(lián)網(wǎng)為用戶側(cè)提供信

息化服務(wù)。

建立標(biāo)準(zhǔn)化模具，安裝簡單、維修方便，設(shè)備帶

底座，損壞后可以直接進(jìn)行拔插更換，提高工作效

率。安裝使用后，可將停電信息迅速推送，當(dāng)電壓、

電流監(jiān)測到錯(cuò)誤信息或有用電安全隱患數(shù)據(jù)顯示

（如濕度過高、水位異常）及時(shí)預(yù)判提醒，立即告警

并通知到指定的客戶經(jīng)理和物業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人，告知

電力公司相關(guān)責(zé)任人員及時(shí)處理，提高了對斷電故

障的快速響應(yīng)能力。

1.3.2 監(jiān)測裝置具體研究內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面

1）研發(fā)用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置，

對用戶地下配電間運(yùn)行可靠性精細(xì)化感知方法。

2）地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置具有對水

泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷的特性，通過獲取電壓、電

流、水位等數(shù)據(jù)判斷水泵是否處于正常狀態(tài)。通過

水位傳感器得出抽水量與排水量變化異常變化情

況及時(shí)通知用戶。

3）用戶地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置的組

網(wǎng)方法，結(jié)合設(shè)備可靠性標(biāo)簽，實(shí)時(shí)監(jiān)測用戶地下

變電站運(yùn)行異常風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)預(yù)警。

4）地下變電站排水泵運(yùn)行監(jiān)測裝置可以接入

多組傳感器，采用成熟的無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng)，

在用戶側(cè)加裝數(shù)據(jù)采集終端，對終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)

采集，采用成熟的 LoRa通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（無線 LoRa

具有傳輸距離長，信號穩(wěn)定等特點(diǎn)），組建無線局域

網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由專用物聯(lián)網(wǎng)無線路由（網(wǎng)

關(guān)）上傳至云端服務(wù)。

5）通過數(shù)字化科技手段賦能，建立可靠性預(yù)警

平臺，提升供電可靠性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

1.4 監(jiān)測裝置的技術(shù)方案

針對前述研究內(nèi)容，本項(xiàng)目采取的技術(shù)方案主

要包含以下幾部分：

1）傳感器模塊

實(shí)現(xiàn)溫度、液位、三相電壓電流監(jiān)控，定時(shí)數(shù)據(jù)

上報(bào)、失電事件上報(bào)，通過 LoRa 無線傳輸數(shù)據(jù)，并

采用邊緣計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)閾值參數(shù)可配與報(bào)警邏輯

（見圖1）。

2）路由模塊

實(shí)現(xiàn)LoRa無線數(shù)據(jù)接收，通過局域網(wǎng)或NB網(wǎng)

絡(luò)向外傳輸數(shù)據(jù)，傳輸方式為二選一模式。路由本

地有web服務(wù)，可在同一局域網(wǎng)段內(nèi)直接查看當(dāng)前

傳感器數(shù)據(jù)。

基于互聯(lián)網(wǎng)云端服務(wù)，實(shí)現(xiàn)云端數(shù)據(jù)收集和設(shè)

物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)測應(yīng)用中的實(shí)踐和展望

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備監(jiān)控。

2 監(jiān)測裝置的硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.1 傳感器模塊

2.1.1 MCU選型方案

選 用 STM32L051C8 作 為 主 控 制 微 控 制 器

（MCU），其內(nèi)部集成了ARM Cortex-M0內(nèi)核，主頻

為 32 MHz，工作電壓范圍在 1.65~3.6 V 之間。具

有 64 KB 的程序存儲空間以及 8 KB 的總 RAM 容

量。這款芯片屬于ST系列中的低功耗產(chǎn)品，為設(shè)備

的續(xù)航能力提供了強(qiáng)大支持。其采用LQFP-48封

裝（9×9 mm），外圍設(shè)備種類繁多，包括常見的

UART、SPI、IIC接口等。

2.1.2 LoRa通信設(shè)計(jì)方案

本方案選擇了國際知名的SEMTECH公司的產(chǎn)

品作為核心芯片，其集成電路（IC）在通信、計(jì)算機(jī)

及計(jì)算機(jī)接口、自動檢測設(shè)備、工業(yè)及其他商業(yè)應(yīng)

用中廣泛使用。此次選用的是 SX1276 芯片，在

LoRa應(yīng)用領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

2.1.3 溫濕度傳感設(shè)計(jì)方案

本方案所選用的傳感器是廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域

且已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字濕度傳感器，即SHT2x系

列。它適用于各種大批量應(yīng)用，除了需要接觸空氣

的濕度敏感區(qū)域外，整個(gè)芯片被完全封裝，使電容

式濕度傳感器免受外界影響，具備優(yōu)良的長期穩(wěn)定

性。每個(gè)傳感器都經(jīng)過單獨(dú)校準(zhǔn)和測試。本方案

選擇SHT20作為溫度和濕度二合一的傳感器，其溫

度測量范圍為-40~125 ℃，精度為±0.3 ℃。濕度

測量范圍為0~100%RH，精度為±3.0%RH。

為方便實(shí)際使用，采用的是拖線式設(shè)計(jì)，導(dǎo)線

長度有1 m。用戶可以把探頭安裝到自己期望采集

的位置附近。

2.1.4 三相（單相）電壓電流傳感設(shè)計(jì)方案

電壓電流傳感芯片 RN7302 是一款具有多功

能、高精度、高可靠性以及低功耗特點(diǎn)的三相計(jì)量

專用芯片。這款芯片在智能電表、能源消耗分析和

電力監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用適用性。

芯片特性適用于三相三線、三相四線制，支持

三相三線及三相四線自適應(yīng)具有電源監(jiān)控功能、

內(nèi)置 1.25 V ADC 基準(zhǔn)電壓，溫度系數(shù)典型值±

5 ppm/℃，也可外接基準(zhǔn)電壓，具有高速 SPI接口，

傳輸速率可達(dá)3.5 Mbps，提供burst讀波形緩存和

burst讀寄存器功能。

2.1.5 電源管理設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)雙電源供電方案。常規(guī)采用220 V供電，經(jīng)

過穩(wěn)壓電源提供5 V電源，再有LDO轉(zhuǎn)成3.3 V供到

整個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)為內(nèi)置的鋰電池充電。當(dāng)市電停電

了，主板內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)自動切換電路，可以實(shí)現(xiàn)快

速切換到內(nèi)置的鋰電池供電，保證產(chǎn)品可靠供電。

鋰電池充電有專用的充電IC，加上鋰電池模塊

上安裝的保護(hù)板，讓鋰電池始終工作在合理的工

況，不會出現(xiàn)過充、過放、過壓、過流等問題。

2.2 線性液位傳感器

本方案選用的是液位傳感器，把傳感器投入到

液體中，探測液體的壓力來檢測水位的深度。測試

范圍 0~255 cm，精度±1.5 cm。傳感器本體 IP68

防水設(shè)計(jì)，采用304不銹鋼，可以在液體中長期工作

和使用（見圖2）。

圖2 液位傳感器

2.3 網(wǎng)關(guān)路由模塊

2.3.1 MCU選型方案

選擇 STM32F407VE 作為主控制芯片。該芯

片內(nèi)置 ARM Cortex-M4 CPU 內(nèi)核，最大主頻為

1642

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論

壇

168 MHz，工作電壓范圍為1.8~3.6 V，程序存儲容

量為 512 KB，總 RAM 容量為 192 KB。此 MCU 具

備所需的多路 SPI、MII 和 UART 接口，且其主頻性

能滿足處理要求。

2.3.2 LoRa通信設(shè)計(jì)方案

同采集節(jié)點(diǎn)的LoRa方案一致。

2.3.3 NB-IoT通信設(shè)計(jì)方案

在 NB-IoT 通信方面，選用國內(nèi)優(yōu)秀品牌移遠(yuǎn)

的BC260Y-CN模塊。BC260Y-CN是一款具有高

性能和低功耗特點(diǎn)的 NB-IoT 模塊。通過采用

NB-IoT 無 線 通 信 協(xié) 議（符 合 3GPP Rel-13 和

3GPP Rel-14 標(biāo)準(zhǔn)），該模塊能夠與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的

基礎(chǔ)設(shè)施建立通信。

BC260Y的系統(tǒng)框圖見圖3。

2.3.4 LAN通信設(shè)計(jì)方案

本方案選擇了 LAN8720A，這款小型、低功耗

以及高性能的以太網(wǎng)物理層收發(fā)器，能自動適應(yīng)

10/100 Mbps 的通信速率。這款收發(fā)器專為消費(fèi)

類電子產(chǎn)品和企業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。在 PHY+MAC 的

配 合 下 ，同 時(shí) 采 用 LWIP 開 源 協(xié) 議 棧 ，實(shí) 現(xiàn) 了

TCP-IP所有的通信和握手過程（見圖4）。

圖3 BC260Y的系統(tǒng)框圖

圖4 LAN8720A

物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)測應(yīng)用中的實(shí)踐和展望

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2.3.5 告警模塊設(shè)計(jì)方案

在無線消息包，用一個(gè)字段已經(jīng)定義為告

警。網(wǎng)關(guān)硬件會實(shí)時(shí)查詢收到的數(shù)據(jù)，如果網(wǎng)關(guān)

檢測到數(shù)據(jù)異常，會輸出 5 V 電壓至外部一個(gè)連

接器上。如果此時(shí)，接有報(bào)警器，報(bào)警會發(fā)出聲音

或者光。

2.3.6 電源管理設(shè)計(jì)方案

同采集模塊一樣的設(shè)計(jì)方案。

2.3.7 內(nèi)嵌Web服務(wù)設(shè)計(jì)方案

Web server 設(shè)計(jì)涉及 Web server 通信、CGI

和SSI相關(guān)的應(yīng)用方法和技術(shù)。當(dāng)網(wǎng)關(guān)接入有線局

域網(wǎng)后，可以通過固定的IP地址192.168.1.220，在

電腦瀏覽器打開內(nèi)嵌的Web server頁面。查詢傳

感器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的消息內(nèi)容，也可以配置網(wǎng)關(guān)自己的

IP地址，服務(wù)器IP地址。

圖5是網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù)的展示網(wǎng)頁。

圖5 網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù)

圖6是網(wǎng)關(guān)IP地址設(shè)置頁面。

圖6 網(wǎng)關(guān)IP地址設(shè)置頁面

3 監(jiān)測裝置的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 軟件功能定義

3.1.1 功能清單

路由網(wǎng)關(guān)可以將傳感器數(shù)據(jù)分別上報(bào)給局域

網(wǎng)管理端或云端管理端，其中云端管理端為電力部

門使用，適用于用戶側(cè)對本地信息管理非保密必要

原則的用戶。局域網(wǎng)端為用戶側(cè)使用，適用于用戶

側(cè)對本地信息保密要求嚴(yán)格的用戶。功能清單見

圖7。

3.1.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)拓?fù)鋱D見圖8。

3.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

3.2.1軟件編碼框架設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目采用前后端分離架構(gòu)［2］

，將軟件系統(tǒng)的

用戶界面（前端）和業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)處理（后端）分離

成獨(dú)立的部分。后端使用 RESTful API 的設(shè)計(jì)方

式，為前端提供數(shù)據(jù)和服務(wù)接口。通過使用 HTTP

請求（如 GET、POST、PUT、DELETE 等方法），實(shí)現(xiàn)

與前端之間的數(shù)據(jù)交互。這樣前后端可以獨(dú)立開

發(fā)，通過API接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和處理。

1）前端

前端負(fù)責(zé)用戶界面和互動，涵蓋了網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、

布局及交互效果的開發(fā)。運(yùn)用 HTML、CSS 和 JavaScript等技術(shù)以實(shí)現(xiàn)友好且易用的界面，在前后

端分離的架構(gòu)下，前端通常采用單頁應(yīng)用（SPA）設(shè)

計(jì)，通過異步請求（如AJAX）與后端API交互完成數(shù)

據(jù)的讀取和更新。使用前端框架，例如 Marcin

1644

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節(jié)

能

論

壇

圖7 功能清單

圖8 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

Wardziński［3］

，可以讓開發(fā)過程更高效和模塊化。

2）后端

后端主要負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)存儲、服務(wù)

器端操作等功能。后端采用 Java 編程語言和

MySQL數(shù)據(jù)庫。后端的職責(zé)是處理用戶請求，實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)的處理和存儲，提供穩(wěn)定、高效的服務(wù)。

3.2.2 云端服務(wù)器框架設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目使用 CentOS+Nginx+Tomcat+JDK+

MySQL 高負(fù)載均衡服務(wù)器集群架構(gòu)。這種架構(gòu)在

物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)測應(yīng)用中的實(shí)踐和展望

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移動應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用，代表了當(dāng)前非

常成熟和先進(jìn)的系統(tǒng)級服務(wù)器集群架構(gòu)，具有較長

的生命周期、擴(kuò)展能力，并且是安全可靠的集群服

務(wù)體系，可在未來長期提供可延展的服務(wù)（見圖9）。

4 監(jiān)測裝置研究成果

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶側(cè)地下室排水

泵的供電狀態(tài)，可以檢測三相或單相電壓、電流，并

根據(jù)預(yù)設(shè)閾值產(chǎn)生高頻報(bào)警事件。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶側(cè)地下室排水

泵的水位狀態(tài)，上報(bào)線性變化數(shù)據(jù)，并可根據(jù)預(yù)設(shè)

閾值產(chǎn)生高頻報(bào)警事件。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶側(cè)地下室的溫

濕度，上報(bào)線性變化數(shù)據(jù)，并可根據(jù)預(yù)設(shè)閾值產(chǎn)生

高頻報(bào)警事件。

采用成熟的 LoRa 無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感器

與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)的組網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信。

無線網(wǎng)關(guān)支持本地報(bào)警開關(guān)，可對接用戶側(cè)本

地報(bào)警電路。

無線路由和傳感器支持內(nèi)部電池供電能力，在

電力電路故障時(shí)不影響使用。

系統(tǒng)支持局域網(wǎng)與云端數(shù)據(jù)采集兩種后臺部

署模式，方便靈活滿足用戶側(cè)的需求，以及敏感數(shù)

據(jù)的安全性（見圖10和11）。

圖9 云端服務(wù)器框架

圖10 監(jiān)測裝置成果實(shí)圖

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論

壇

圖11 監(jiān)測裝置實(shí)圖

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié)論

通過本套裝置的研究與實(shí)踐，已經(jīng)可以通過物

聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對于地下變電站排水泵的監(jiān)測功能，包

括水位、電壓電流、環(huán)境溫度變化等，并可依據(jù)閾值

及時(shí)將故障狀態(tài)信息報(bào)警到用戶側(cè)或電力維護(hù)部

門，從而大大減輕了設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)和配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)

維成本。

5.2 展望

1）提升老舊電路的監(jiān)測能力

通過本系統(tǒng)可以延展推廣到其他商業(yè)用戶側(cè)

的電路監(jiān)控領(lǐng)域，例如學(xué)校、醫(yī)院、工廠、園區(qū)、大型

商場等，尤其是老舊配電線路，可以在多個(gè)配電箱

里安裝電壓電流傳感器，任何一路分支線路，在斷

電保護(hù)器工作前后，對于失壓或過流時(shí)，可以快速

報(bào)警并鎖定故障范圍，這也是利用IoT技術(shù)來監(jiān)測

傳統(tǒng)老舊電路的一種探索，具備一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2）引入人工智能技術(shù)提升監(jiān)測能力

結(jié)合人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備

的智能監(jiān)測與分析。利用深度學(xué)習(xí)算法，設(shè)備能自

動檢測異常并發(fā)出預(yù)警和提供相應(yīng)建議。

3）增加加密算法提高數(shù)據(jù)的安全性

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，電壓電流監(jiān)測設(shè)備所

產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要得到安全的存儲和傳輸。加

強(qiáng)數(shù)據(jù)加密和訪問權(quán)限控制，可以保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的

安全性。

4）增加控制功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自主修復(fù)能力

通過引入自主診斷和故障自愈技術(shù)，電壓電流

監(jiān)測設(shè)備可以自動檢測和修復(fù)設(shè)備故障，提高設(shè)備

的可靠性和可用性。增加設(shè)備間通信與協(xié)作，通過

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間通信與協(xié)作，有效實(shí)現(xiàn)故障

轉(zhuǎn)移。當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，其他設(shè)備可以自動

承擔(dān)該設(shè)備的任務(wù)，同時(shí)配合完成故障設(shè)備的修復(fù)

工作。

參考文獻(xiàn)

［1］Daeyoung Kim，Sangkeun Yoo, et al.Ubiquitous Internet of Things: Vision, Ecosystem, Technologies, and Challenges (《泛在物聯(lián)網(wǎng)：愿景、

生態(tài)系統(tǒng)、技術(shù)與挑戰(zhàn)》［) J］.2015.

［2］Xiaohua Cao.Design and Implementation of Web Application Architecture Based on Front-end and Back-end Separation［G］.2018，13.

［3］Marcin Wardziński, Piotr Andruszkiewicz, Kamil Werbecki.A Comparative Analysis of the Vue.js Framework［G］.2020，20.

物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)測應(yīng)用中的實(shí)踐和展望

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新冠疫情和俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)

波動率的影響

靳慧娜 張金良 白 祥

河南科技大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院

摘要：通過 GED 分布的 GARCH(1,1)模型測度碳排放權(quán)波動率，利用 Quantile-on-Quantile 回歸探究兩

次突發(fā)事件對碳排放權(quán)波動率的影響，分析了新冠疫情和俄烏沖突期間相關(guān)政策的有效性。研究證實(shí)兩

個(gè)事件都導(dǎo)致碳市場波動加劇。新冠疫情的影響在發(fā)展階段達(dá)到頂峰后迅速下降，而俄烏沖突保持著持

續(xù)增長的趨勢。研究還指出，7 500億歐元的綠色復(fù)蘇計(jì)劃和“REPowerEU”能源計(jì)劃對穩(wěn)定碳市場發(fā)揮

了積極的作用。

關(guān)鍵詞：新冠疫情；俄烏沖突；碳排放權(quán)波動率；影響

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.010

Impact of COVID-19 and Russia-Ukraine Conflict on

Volatility of EU Carbon Emission Rights

JIN Huina, ZHANG Jinliang, BAI Xiang

School of Mathematics and Statistics, Henan University of Science and Technology

Abstract: The GARCH (1,1) model of GED distribution is used to measure the volatility of carbon emissions,

and the Quantile-on-Quantile regression is used to explore the impact of two emergencies on the volatility of

carbon emission rights and to analyze the effectiveness of relevant policies during the COVID-19 and the Russia-Ukraine conflict. Research confirms that both events have led to increased volatility in the carbon market.

The impact of the COVID-19 epidemic declined rapidly after reaching its peak in the development stage, while

收稿日期：2023-06-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（51675161）

作者簡介：靳慧娜（1998-12-），女，碩士生，主要從事金融數(shù)學(xué)問題研究

張金良（1966-02-），男，教授，主要從事非線性數(shù)學(xué)物理、金融數(shù)學(xué)問題研究

白祥（1998-06-），男，碩士生，主要從事金融數(shù)學(xué)問題研究

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0 引言

歐盟碳排放權(quán)交易市場是全球最成熟的碳排

放權(quán)交易市場，每年的成交量超過10億t二氧化碳

（CO2）等溫室氣體。近年來，“黑天鵝”事件頻發(fā)，如

2020年的新冠疫情、2022年的俄烏沖突，對歐盟碳

市場造成了劇烈沖擊，碳排放權(quán)價(jià)格大幅波動。厘

清近年來國際環(huán)境動蕩背景下碳市場的波動及可

能原因，弄清各突發(fā)事件對碳排放權(quán)價(jià)格波動的影

響機(jī)理和程度，有利于歐盟更好地踐行綠色發(fā)展理

念，推進(jìn)碳中和事業(yè)。

碳排放權(quán)價(jià)格是歐盟碳排放交易體系發(fā)展的

風(fēng)向標(biāo)，合理的價(jià)格是保證排放交易體系發(fā)揮減排

作用的重要影響因素［1］

。研究表明，有效的碳價(jià)格

可以增加財(cái)政收入和綠色產(chǎn)業(yè)，而價(jià)格過低會挫敗

市場參與者的信心，影響減排的效率［2-4］

，穩(wěn)定的碳

價(jià)格是排放交易系統(tǒng)健康運(yùn)行的核心。收益率和

波動率是衡量碳價(jià)格表現(xiàn)的兩個(gè)重要指標(biāo)，根據(jù)

Glosten等［5］

的研究，信息流或流動性變化會引起收

益率或波動率小幅度變化，而重大事件，包括金融

危機(jī)、政策變化和自然災(zāi)害會使其大幅度跳躍。如

果碳波動率過大，將直接影響歐盟減排目標(biāo)的實(shí)

現(xiàn)，不利于社會的可持續(xù)發(fā)展［6］

，因此學(xué)者開始圍繞

碳排放權(quán)價(jià)格驅(qū)動因素展開研究。Guo 等［7］

使用

GARCH 模 型 分 析 了 第 一 階 段 和 第 二 階 段 歐

盟-ETS 排放公告對交易行為和價(jià)格的影響，研究

結(jié)果證實(shí)了歐盟經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型體系在第二階段的成熟

度。Fan等［8］

分析了歐盟排放交易體系中50項(xiàng)政策

公告對碳價(jià)格的影響，只有部分政策影響了碳價(jià)

格。Wang 等［9］

證明碳市場的所有外部性，能源價(jià)

格和政策公告，通過交易影響碳排放許可證的需求

和供應(yīng)，來影響碳價(jià)格。高平宏等［10］

認(rèn)為碳排放權(quán)

價(jià)格波動受宏觀經(jīng)濟(jì)、政策調(diào)整和氣候環(huán)境的影

響。此外，由于歐盟承諾的減排目標(biāo)預(yù)先規(guī)定了排

放限制，歐盟-ETS 很容易受到突發(fā)事件的影響。

隨著研究的深入，學(xué)者們逐漸開始關(guān)注重大突發(fā)事

件對碳市場沖擊的影響。在突發(fā)公共衛(wèi)生事件上，

新冠疫情對歐洲碳市場產(chǎn)生了巨大沖擊。Dong等［11］

運(yùn) 用 New-West 回 歸 證 實(shí) 新 冠 疫 情 的 暴 發(fā) 和

“7 500億歐元的綠色復(fù)蘇計(jì)劃”都對歐盟碳價(jià)格產(chǎn)

生了重大影響。Adhurim H等［12］

研究表明，新冠疫

情期間歐洲電力部門用電量降低19%，碳排放量減

少 34%。劉嬌嬌［13］

量化分析了新冠疫情對我國 4

個(gè)碳市場價(jià)格收益波動的影響，并證實(shí)由于各地政

策、應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制的差異不同碳市場對此次沖擊的

敏感度不同。在突發(fā)軍事沖突事件上，2022年，俄

烏沖突已對歐盟乃至全球能源市場造成了巨大沖

擊。歐盟對俄羅斯實(shí)施的多輪制裁也反噬著歐洲

眾多國家，如禁止使用俄羅斯運(yùn)送的煤炭、石油及

天然氣，使歐洲多國陷入能源危機(jī)。法國、德國、意

大利等多國相繼宣布重啟煤電生產(chǎn)或采取措施支

持煤電項(xiàng)目［14-15］

。Duan等［16］

利用分位數(shù)回歸揭示

了歐盟能源價(jià)格對碳價(jià)格變化的邊際影響，即在較

低的碳分位數(shù)中，影響更大，而在較高的分位數(shù)下，

影響相對較小。

通過梳理國內(nèi)外文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，近年來在突發(fā)事件

與碳排放權(quán)市場關(guān)系的研究中，國內(nèi)外學(xué)者多關(guān)注

新冠疫情對碳市場價(jià)格波動的影響程度和影響機(jī)

制。但是尚未有通過實(shí)證分析俄烏沖突對歐盟碳

排放市場沖擊的文獻(xiàn)。已有文獻(xiàn)多使用線性回歸

the Russia-Ukraine conflict maintained a trend of sustained growth. The study also pointed out that the 750 billion euro green recovery plan and the \"REPowerEU\" energy plan have played a positive role in stabilizing the

carbon market.

Key words: COVID-19; Russia-Ukraine Conflict; Volatility of Carbon Emission Rights; Influence

新冠疫情和俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率的影響

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和 GARCH 模型測度外部沖擊對碳市場波動的影

響是否顯著［17-18］

，而Quantile-on-Quantile回歸方

法［19-21］

結(jié)合分位數(shù)回歸和局部線性回歸的非參數(shù)估

計(jì)，可以將一個(gè)變量的分位數(shù)回歸到另一個(gè)變量分

位數(shù)從而估計(jì)兩個(gè)變量之間的非線性關(guān)系。因此，

本文在新冠疫情和俄烏沖突大背景下，以歐盟碳配

額期貨（EUA）日收盤價(jià)為研究對象：

1）通過構(gòu)建GED分布的GARCH（1，1）模型測

度歐盟碳配額期貨（EUA）收益率波動率。

2）通過百度搜索指數(shù)量化分析了互聯(lián)網(wǎng)對新

冠 疫 情 、俄 烏 沖 突 的 關(guān) 注 度 ，通 過 Quantile-on-Quantile回歸方法研究新冠疫情和俄烏沖

突對歐盟碳配額期貨（EUA）收益率波動率的影響。

3）分析新冠疫情、俄烏沖突期間相關(guān)政策對碳

排放權(quán)價(jià)格波動的影響。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 分位數(shù)回歸

分位數(shù)對分位數(shù)（Quantile-on-Quantile）回歸

方法有助于捕捉變量在條件分布的每個(gè)點(diǎn)上的關(guān)系

變化，提供依賴關(guān)系的清晰完整的圖像。本文通過

選擇多個(gè)不確定性分位數(shù)，分析和估計(jì)新冠疫情、俄

烏沖突對碳排放權(quán)波動在不同分位數(shù)的局部影響。

1.2 GARCH(1,1)模型

在研究新冠疫情、俄烏沖突對碳排放權(quán)價(jià)格收

益率影響時(shí)，使用GED分布的GARCH(1,1)模型進(jìn)

行建模和預(yù)測可以具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1）能更好地?cái)M合非正態(tài)分布的資產(chǎn)收益率，

GED分布比正態(tài)分布更適用于描述一些存在大量

極端值的非正態(tài)分布。

2）能更準(zhǔn)確地預(yù)測碳排放權(quán)價(jià)格收益率的波

動性，GARCH(1,1)模型可以很好地描述資產(chǎn)收益

率的波動性聚集效應(yīng)，即當(dāng)波動性較大時(shí)，未來波

動性也可能較大，反之亦然。

3）具有較高的預(yù)測精度和穩(wěn)定性，GED 分布

的 GARCH(1,1)模型考慮了資產(chǎn)收益率的非正態(tài)

性和波動性聚集效應(yīng)，提高了模型的預(yù)測準(zhǔn)確度

和穩(wěn)定性。

2 實(shí)證分析

在歐盟碳市場交易中，期貨交易所占份額大于

現(xiàn)貨交易，所以本研究選取2018年1月2日至2023

年 3 月 29 日的歐盟碳配額期貨（EUA）收盤價(jià)。數(shù)

據(jù)處理分析采用Rstudio軟件。

2.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析

對歐盟碳排放配額期貨（EUA）收盤價(jià)歷史數(shù)

據(jù)進(jìn)行處理，通過：

rt = ln( pt pt + 1) （1）

計(jì)算歐盟碳排放配額期貨（EUA）日收益率。收益

率序列的 J-B 統(tǒng)計(jì)值為 1 307.7，顯著拒絕符合正

態(tài)分布的原假設(shè)，說明歐盟碳排放配額期貨（EUA）

日收益率序列不符合正態(tài)分布。

2.2 GARCH模型建模

在對收益率序列建模前，分別進(jìn)行了平穩(wěn)性檢

驗(yàn)、自相關(guān)檢驗(yàn)與異方差檢驗(yàn)，以確保收益率序列

符合 GARCH 模型建模標(biāo)準(zhǔn)并用于下文分析。平

穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果ADF 測試值為-10.837，小于0.01顯

著性水平的臨界值，拒絕收益率序列是非平穩(wěn)的原

假設(shè)，即收益率序列平穩(wěn)具有良好統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。

ARCH-LM 檢驗(yàn)結(jié)果顯示收益率序列存在 ARCH

效應(yīng)，可以進(jìn)行 GARCH 建模。歐盟碳排放配額期

貨（EUA）日收益率序列不符合正態(tài)分布，本文通過

建立 GED 分布的 GARCH（1，1）模型，提取歐盟碳

排放配額期貨（EUA）日收益率序列的條件異方差

來測度收益的波動。

圖1是2018年1月3日至2023年3月29日的

歐盟碳排放配額期貨（EUA）收益率的波動率（簡稱

“波動率”）。據(jù)報(bào)道，歐洲新冠病例最早于2020年

2月20日出現(xiàn)在意大利，3月份歐洲疫情進(jìn)入高峰

期，新冠疫情的暴發(fā)對全球經(jīng)濟(jì)活動造成沖擊，碳

市場也未能幸免。由圖1可以看出2020年3月19

日波動率達(dá)到峰值 0.077（較前一周平均波動水平

0.037上漲了0.04）。2022年2月24日俄烏沖突的

1650

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爆發(fā)給世界各國的能源市場和碳排放市場都帶來

了沖擊和影響。俄烏沖突爆發(fā)后，碳排放權(quán)波動率

波 動 幅 度 便 大 于 2022 年 3 月 9 日 達(dá) 到 最 大 值

0.075。表 1 是四個(gè)場景即新冠疫情前（2019 年 1

月2日-2020年2月20日）、新冠疫情后（2020年2

月21日-2021年3月22日）、俄烏沖突前（2021年

3月23日-2022年2月23日）和俄烏沖突后（2022

年2月24日-2023年3月29日）的波動率描述性統(tǒng)

計(jì)結(jié)果。新冠疫情和俄烏沖突爆發(fā)后波動率均值

均 由 0.027 增 加 到 0.03，波 動 率 標(biāo) 準(zhǔn) 差 分 別 從

0.003 5增加到0.007 8、0.005 8增加到0.007 9，說

明兩次沖擊過后，波動率的變化情況更加復(fù)雜。

2.3 新冠疫情、俄烏沖突對碳排放權(quán)波動率的影響

金融學(xué)中的“有限注意”理論認(rèn)為個(gè)體的注意

力是有限的，只有在外部沖擊切實(shí)影響到個(gè)體生活

時(shí)，個(gè)體才會傾向于主動獲取外部沖擊的信息，在

互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，通過互聯(lián)網(wǎng)搜索是一

種最普遍且高效的方式。新冠疫情、俄烏沖突的嚴(yán)

重程度以及相關(guān)的限制性政策會刺激公眾對其關(guān)

圖1 歐盟EUA期貨收益率波動圖

表1 波動率描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果

mean

std

min

25%

50%

75%

max

skewness

kurtosis

疫情前

0.027 122

0.003 526

0.021 397

0.024 589

0.026 485

0.028 787

0.040 087

1.17

1.37

疫情后

0.030 14

0.007 836

0.022 585

0.025 435

0.027 440

0.031 388

0.076 659

2.71

9.42

俄烏前

0.027 644

0.005 81

0.021 402

0.024 035

0.026 182

0.029 109

0.058 038

2.37

7.59

俄烏后

0.030 101

0.007 934

0.023 038

0.025 685

0.027 827

0.031 636

0.074 997

3.23

12.55

注度的變化，影響對兩者的搜索。為進(jìn)一步探究新

冠疫情、俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率復(fù)雜的影

響，本節(jié)以百度搜索引擎中單一詞匯“新冠疫情”

“俄烏沖突”的 PC 端與移動端搜索量來構(gòu)建新冠疫

情搜索指數(shù)（2020年2月11日-2022年2月17日）

和俄烏沖突搜索指數(shù)（2022年2月11日-2023年3

月29日），通過Quantile-on-Quantile回歸分析兩

次沖擊與碳排放權(quán)波動率之間復(fù)雜的相依關(guān)系。

新冠疫情和俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率的影響

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圖 2 和 圖 3 Z 軸 上 的 值 分 別 代 表 了 使 用

Quantile-on-Quantile回歸方法得到的新冠疫情、

俄烏沖突對碳排放權(quán)波動率的影響的估計(jì)值。搜

索指數(shù)（在不同的分位數(shù)）對碳排放權(quán)波動率（在不

同分位數(shù)）的影響顯示出差異。當(dāng)碳排放權(quán)波動率

的分位數(shù)較低時(shí)，兩次沖擊對碳排放權(quán)波動的影響

較小。碳排放權(quán)波動率分位數(shù)的增加，對碳排放權(quán)

波動的影響越大。分位數(shù)從0到1變化，新冠疫情

和俄烏沖突對碳排放權(quán)波動率的影響呈現(xiàn)正向影

響趨勢。俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率在0.9分

位數(shù)，影響最大為 14.73。在新冠疫情搜索指數(shù)的

0.3到0.6分位數(shù)和碳排放權(quán)波動率的0.8分位數(shù)，影

響最大為1.83。當(dāng)新冠疫情和俄烏沖突的熱度達(dá)到

峰值時(shí)，俄烏沖突對歐洲碳市場波動影響更大。相

比之下，當(dāng)兩次沖擊處于發(fā)展階段時(shí)，新冠疫情對碳

排放權(quán)波動的影響已經(jīng)達(dá)到頂峰，隨后影響力開始

迅速下降，沒有出現(xiàn)持續(xù)的高影響。而俄烏沖突對

歐洲碳排放市場的波動保持著較高的增長率。

圖2 新冠疫情影響系數(shù)

圖3 俄烏沖突影響系數(shù)

2.4 新冠疫情、俄烏沖突期間相關(guān)政策對碳排放權(quán)

波動的影響

2020年3月16日，歐盟就限制跨國邊境旅行、

加強(qiáng)衛(wèi)生防疫措施等協(xié)商達(dá)成一致后，歐盟各國陸

續(xù)進(jìn)入封鎖狀態(tài)，例如 2020 年 3 月 17 日，意大利

全國封鎖，2020 年 3 月 23 日，英國實(shí)施全國封鎖，

2020 年 3 月 24 日，法國開始實(shí)施封鎖，2020 年 3

月 28 日，西班牙進(jìn)入緊急狀態(tài)封鎖。封鎖狀態(tài)導(dǎo)

致生產(chǎn)活動減少，許多重要的氣候會議被推遲。也

導(dǎo)致公眾對碳期貨投資預(yù)期持悲觀態(tài)度，碳排放權(quán)

價(jià)格開始迅速下跌，2020 年 3 月 19 日波動率達(dá)到

最大，碳排放權(quán)價(jià)格下跌持續(xù)到5月份，在此期間，

碳排放權(quán)波動率波動劇烈，最大值達(dá)到 0.077，如

圖4所示。

為了加強(qiáng)歐盟應(yīng)對新冠疫情的能力，歐盟委員

會在2020年5月27日公布了一項(xiàng)總值達(dá)7 500億

歐元的綠色復(fù)蘇計(jì)劃，該計(jì)劃涉及一系列支持綠色

轉(zhuǎn)型的措施。其中三分之一的資金用于成員國向

綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，為歐盟成員國的綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型奠定

了豐厚的資金基礎(chǔ)。該計(jì)劃還積極引導(dǎo)個(gè)人投資，

充分發(fā)揮個(gè)人投資對經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的帶動作用。2020

年7月21日，歐盟各成員國領(lǐng)導(dǎo)人達(dá)成一致，同意

撥款7 500億歐元以幫助經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。在一系列綠色

復(fù)蘇刺激措施之后，公眾開始對碳期貨市場的前景

感到樂觀，投資意愿也有所增強(qiáng)。如圖4所示，碳價(jià)

格開始逐漸平穩(wěn)上升，波動率穩(wěn)定在0.03~0.04之

間，綠色復(fù)蘇計(jì)劃顯著穩(wěn)定了碳市場。

自俄烏沖突爆發(fā)以來，歐盟對俄羅斯先后采取

了多輪能源制裁，如表2所示。從圖5可以看出多

輪能源制裁，使得歐盟碳排放權(quán)波動劇烈，波動幅

度大，波峰持續(xù)時(shí)間長。歐盟碳配額 EUA 價(jià)格自

2022年2月25日連續(xù)暴跌，在3月7日跌至58.08

歐元/t，比兩周前的 95 歐元/t 價(jià)位跌近一半。但碳

市場相對穩(wěn)定，碳排放權(quán)價(jià)格保持在 85 歐元/t 上

下，波動率維持在0.03左右，與歐盟2022年5月提

出“REPowerEU”能源計(jì)劃密切相關(guān)，該計(jì)劃旨在盡

快減少對俄羅斯天然氣和石油的依賴，在 2030 年

1652

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前遠(yuǎn)離俄羅斯的化石燃料，并提出了一系列措施，

大幅加快清潔能源轉(zhuǎn)型，同時(shí)提高整個(gè)歐盟能源系

統(tǒng)的彈性，對碳市場的穩(wěn)定具有正向作用。2022年

9月，北溪天然氣管道意外在波羅的海海底發(fā)生爆

炸，歐盟天然氣供應(yīng)不足，碳排放權(quán)價(jià)格跌至65歐

元/t左右。

歐洲對俄羅斯能源方面的多次制裁使得歐盟

諸多國家陷入能源危機(jī)，歐洲多數(shù)國家重啟煤電生

產(chǎn)或采取措施支持煤電項(xiàng)目。國際能源署（IEA）發(fā)

布的《煤炭市場報(bào)告》顯示，煤炭總需求在 2022 年

創(chuàng)造新紀(jì)錄，并在未來兩年保持最高水平。本文選

擇了可以代表國際煤炭價(jià)格整體變化趨勢的歐洲

ARA 港動力煤來觀察分析國際煤價(jià)的走勢（見圖6）。

2022年后煤炭需求量增加，導(dǎo)致供需不平衡，從而

推高煤炭價(jià)格。由于煤炭是一種高碳能源，燃燒煤

炭會排放大量的CO2等溫室氣體，燃燒煤炭的企業(yè)

需要購買更多的碳排放權(quán)來彌補(bǔ)排放的溫室氣

體。碳排放權(quán)的需求或?qū)⒊掷m(xù)增加，導(dǎo)致碳排放權(quán)

價(jià)格上漲，這正是歐盟每次對俄羅斯實(shí)施能源制裁

后，碳排放權(quán)波動的原因。

圖4 新冠疫情后歐盟碳排放權(quán)價(jià)格和波動率趨勢

圖5 俄烏沖突后歐盟碳排放權(quán)價(jià)格和波動率趨勢

新冠疫情和俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率的影響

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表2 能源制裁表

序號

1

2

3

4

5

6

7

時(shí)間

2022-02-25

2022-03-15

2022-03-21

2022-04-08

2022-05-31

2022-06-02

2022-09-28

制裁內(nèi)容

禁止向俄羅斯出售、供應(yīng)、轉(zhuǎn)讓或出口特定的煉油產(chǎn)品和技術(shù)，并對相關(guān)服務(wù)的提供進(jìn)行限制，旨在打擊俄羅斯的石油行業(yè)

歐盟理事會宣布禁止對俄羅斯能源部門進(jìn)行新的投資，并全面限制能源行業(yè)的設(shè)備、技術(shù)和服務(wù)的出口

削減俄羅斯天然氣出口配額，取消一些能源合同

禁止從俄羅斯進(jìn)口煤炭和其他固體化石燃料

在2022年內(nèi)減少多達(dá)九成的俄羅斯原油的進(jìn)口

在石油方面的制裁有所放松，對俄石油實(shí)施部分禁運(yùn)

禁止歐盟企業(yè)向俄羅斯出口能源、航天和運(yùn)輸方面的商品和技術(shù)

圖6 歐洲ARA動力煤價(jià)格走勢圖

3 結(jié)論

本文以歐盟碳排放配額期貨日收盤價(jià)格為研

究對象，建立了GED分布的GARCH(1，1)模型，度

量其在新冠疫情和俄烏沖突期間收益率波動情

況?；赒uantile-on-Quantile回歸，探究了新冠

疫情以及俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率的影

響。最后分析兩次危機(jī)期間相關(guān)政策的有效性。

研究結(jié)果顯示：新冠疫情、俄烏沖突均加劇了碳市

場的波動，俄烏沖突表現(xiàn)為持續(xù)增加碳市場波動。

并證實(shí)了新冠疫情期間“7 500 億歐元綠色復(fù)蘇計(jì)

劃”以及俄烏沖突期間頒布的“REPowerEU”能源計(jì)

劃的有效性。

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1654

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節(jié)

能

論

壇

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1686-1706.

全球最大“綠氫+”煤制烯烴項(xiàng)目全線封頂

日前，由山東電建一公司承建的全球最大“綠氫+”煤制烯烴項(xiàng)目——內(nèi)蒙古寶豐煤基新材料項(xiàng)目五臺

主廠房全部封頂，標(biāo)志著山東電建一公司在“以氫換煤、減碳增效”領(lǐng)域的建設(shè)中邁出了關(guān)鍵一步，為下一步

按期交付安裝打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

該項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗蘇里格經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)圖克工業(yè)項(xiàng)目區(qū)，一期投資478億元，

采用綠氫與現(xiàn)代煤化工融合協(xié)同生產(chǎn)工藝，烯烴總產(chǎn)能為300萬t/a，建設(shè)260萬t/a煤制烯烴和配套40萬t/a

植入綠氫耦合制烯烴工程，是目前全球單廠規(guī)模最大的煤制烯烴，也是全球唯一一個(gè)規(guī)?；镁G氫替代化

石能源生產(chǎn)烯烴的項(xiàng)目。

內(nèi)蒙古寶豐煤基新材料項(xiàng)目是山東電建一公司響應(yīng)國家清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略號召，積極助力“雙碳”目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)，瞄準(zhǔn)市場新機(jī)會，深入拓展新業(yè)務(wù)、新領(lǐng)域的重要實(shí)踐。公司主要承擔(dān)項(xiàng)目動力廠（一至五標(biāo)段）的建

安工程，其中1~5號主廠房設(shè)計(jì)為ABCD四列、1~30軸，主體結(jié)構(gòu)框架總高度35.58 m、總長度262 m，為公

司同期承建的最大的單體建筑物。

據(jù)悉，該項(xiàng)目計(jì)劃于2023年3月前完成各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，項(xiàng)目全面開工建設(shè)，18個(gè)月建成投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)

以氫換煤、減碳增效。

2022年11月23日，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)《關(guān)于內(nèi)蒙古寶豐煤基新材料有限公司一期260萬t/a煤制烯烴和

配套40萬t/a植入綠氫耦合制烯烴項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)》（環(huán)審〔2022〕183號），同意寧夏寶豐能源集

團(tuán)股份有限公司控股子公司內(nèi)蒙古寶豐煤基新材料有限公司在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市烏審旗蘇里格經(jīng)濟(jì)開發(fā)

區(qū)圖克工業(yè)項(xiàng)目區(qū)新建260萬t/a煤制烯烴和配套40萬t/a植入綠氫耦合制烯烴工程。

（來源：氫云鏈）

新冠疫情和俄烏沖突對歐盟碳排放權(quán)波動率的影響

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相變蓄能在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

周 易1，2 張時(shí)華2 徐笑鋒1，2

1. 上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院

2. 上海海立電器有限公司

摘要：“雙碳”目標(biāo)要求2030年達(dá)到碳達(dá)峰。供熱與供冷能耗占據(jù)著碳排放的較大比例。熱泵技術(shù)是實(shí)

現(xiàn)節(jié)能減排的有效技術(shù)手段，但是熱泵系統(tǒng)受環(huán)境溫度、系統(tǒng)流程等影響較大。相變儲能技術(shù)可有效地

提升熱泵系統(tǒng)能效，并解決低品位能量在時(shí)間、空間上的不匹配問題。結(jié)合相變儲能技術(shù)與熱泵系統(tǒng)，從

熱泵制冷、熱泵供熱及熱泵除霜三方面對相關(guān)技術(shù)與研究進(jìn)行了歸納總結(jié)，并著重對相變材料的性能進(jìn)

行了闡述。針對目前相變儲能技術(shù)在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用問題進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)提高材料儲能密度、強(qiáng)化

換熱、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面是未來的發(fā)展趨勢，為進(jìn)一步推廣相變儲能技術(shù)在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用提供依據(jù)與

支持。

關(guān)鍵詞：“雙碳”目標(biāo)；熱泵系統(tǒng)；相變蓄能；相變材料

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.011

Application Research on Phase Change Energy Storage in

Heat Pump System

ZHOU Yi1,2

, ZHANG Shihua2

, XU Xiaofeng1,2

1. School of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiaotong University

2. Shanghai Haili Electric Appliance Co., Ltd.

Abstract: The \"Double Carbon\" goal requires reaching carbon peaking by 2030. Heating and cooling energy

consumption accounts for a large proportion of carbon emissions. Heat pump technology is an effective technical means to achieve energy saving and emission reduction, but heat pump systems are greatly affected by environmental temperature and system processes. Phase change energy storage technology can effectively improve the energy efficiency of heat pump systems and solve the problem of mismatch between low-grade en收稿日期：2023-04-14

第一作者：周易（1969-10-），男，博士生，正教授級高級工程師，長期從事熱泵領(lǐng)域壓縮機(jī)技術(shù)的研發(fā)工作

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0 前言

國際能源署在會議報(bào)告中指出，全球化石能源

危機(jī)加快了能源轉(zhuǎn)型，需要縮小能源生產(chǎn)和消費(fèi)之

間的差距。風(fēng)能和太陽能等可再生能源的使用量

持續(xù)增長，但是其能源占比不足 15%（如圖 1 所

示）。熱泵技術(shù)是一種充分利用低品位熱能的高效

節(jié)能裝置，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的有效技術(shù)

手段［1］

。目前，我國已將熱泵技術(shù)劃入可再生能源

范疇，并在“十三五”計(jì)劃中有所體現(xiàn)，但熱泵受環(huán)

境溫度影響，在系統(tǒng)效率波動，冷熱源利用等方面

存在一定問題。

圖1 我國能源消耗的構(gòu)成占比（%）

相變儲能技術(shù)是以潛熱儲能為主要載體，提供

較高的能量儲存密度，與傳統(tǒng)的顯熱儲能系統(tǒng)相

比，潛熱儲能系統(tǒng)需要更小的重量和在給定能量下

的物質(zhì)體積。另外，潛熱儲能有能力在一個(gè)常數(shù)或

接近恒定的溫度下釋放能量［2］

，同時(shí)熱泵作為節(jié)能、

高效、低碳的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)供暖和熱水供

應(yīng)領(lǐng)域，但本身的技術(shù)短板限制了應(yīng)用場景，如低

溫環(huán)境工況下能耗比低，換熱器表面結(jié)霜，熱水箱

占地大。為解決熱泵技術(shù)短板，多數(shù)學(xué)者開發(fā)了蓄

熱型熱泵系統(tǒng)，提高了熱泵能耗性能，應(yīng)用范圍進(jìn)

一步擴(kuò)展。

本文根據(jù)相變儲能技術(shù)和熱泵技術(shù)的結(jié)合應(yīng)

用，分析相變儲能應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的可行性。從相

變儲能應(yīng)用于熱泵供冷系統(tǒng)、相變材料應(yīng)用于熱泵

供熱系統(tǒng)以及熱泵除霜等方面對現(xiàn)有研究進(jìn)行歸

納，梳理了相變材料應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的重要影響因

素與系統(tǒng)流程，并重點(diǎn)針對相變材料的熱物性進(jìn)行

了重點(diǎn)闡述，論證相變儲能技術(shù)在熱泵供熱系統(tǒng)中

應(yīng)用的有效性。

1 相變材料的分類

相變材料可分為有機(jī)物、無機(jī)鹽和共晶金屬三

種，其材料特性如表1所示。相變溫度必須與應(yīng)用

溫度操作范圍相匹配。相變儲能技術(shù)對相變材料

篩選要求其具有相變潛熱高、體積變化小、導(dǎo)熱系

數(shù)高、化學(xué)穩(wěn)定性高、無腐蝕、無毒、難燃、可重復(fù)成

ergy in time and space. Combined with phase change energy storage technology and heat pump system, the

relevant technologies and research are summarized from three aspects: heat pump refrigeration, heat pump

heating, and heat pump defrosting, and the performance of phase change materials is emphasized. The current

application problems of phase change energy storage technology in heat pump systems are discussed, and it

is found that improving material energy storage density, strengthening heat exchange, and optimizing structure

are the future development trends, providing basis and support for further promoting the application of phase

change energy storage technology in heat pump systems.

Key words: \"Double Carbon\" Goal; Heat Pump System; Phase Change Energy Storage; Phase Change Material

相變蓄能在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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核而無相分析、過冷度低、價(jià)格低、供應(yīng)充足等優(yōu)良

性能［3］

。

相變儲能技術(shù)的高效性與相變材料換熱性能

是密不可分的。目前，大多數(shù)研究圍繞著復(fù)合相變

材料的強(qiáng)化相變傳熱，優(yōu)化單一材料的短板，用于

提升相變蓄熱裝置傳熱效果。其主要有五種方法

（如圖2所示）：

1）加翅片或者肋片，增大換熱面積［4］

。

2）加入高導(dǎo)熱系數(shù)材料，如納米金屬，形成符

合相變材料，增大導(dǎo)熱系數(shù)［5］

。

3）加入多孔介質(zhì)，如金屬泡沫網(wǎng)，制備復(fù)合相

變材料，強(qiáng)化導(dǎo)熱路徑，增大換熱系數(shù)［6］

。

4）用聚合物包裹材料形成相變微膠囊，增大換

熱面積的同時(shí)，防止材料泄漏或中斷與周邊反應(yīng)［7］

。

5）多溫區(qū)相變材料組合構(gòu)造，改善蓄熱裝置內(nèi)不

同換熱單元相變速率的均勻性，提高了換熱效率［8］

。

圖2 各種物質(zhì)熱導(dǎo)率的范圍

為進(jìn)一步探求相變材料的熔融特性和傳熱分

析，相關(guān)學(xué)者從宏觀尺度和微觀層面分別展開試

驗(yàn)。Zheng 等［9］

利用定向加熱和可視化試驗(yàn)，探求

加熱布局對泡沫銅-石蠟復(fù)合相變材料換熱性能的

線性關(guān)系。Jin等［10］

使用不同孔徑泡沫銅和飽和石

蠟配置復(fù)合材料。觀測相變過程中溫度場典型時(shí)

間刻度瞬態(tài)變化，從宏觀尺度進(jìn)行可視化試驗(yàn)，可

以直觀地觀測相變過程，優(yōu)化復(fù)合相變材料的配

置，利用電子顯微鏡研究相變材料的微觀層面，推

演相變過程。Wang 等［11］

制備一種碳結(jié)構(gòu)相變微膠

囊，得到了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)膨脹石墨與復(fù)合材料導(dǎo)熱

系數(shù)的數(shù)學(xué)模型。通過晶體分析，Sari 等［12］

得到相

變轉(zhuǎn)變過程中形貌特征，預(yù)測相變進(jìn)行時(shí)長，與無

相變材料的換熱流體相比，提高了換熱流體的比熱

容，由于增加了分散相的面容積比而提高了換熱速

率，減少了換熱器和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。綜上所述，在尋求

適合熱泵系統(tǒng)的相變材料同時(shí)，提高相變材料的儲

熱密度與傳熱特性仍是當(dāng)下面臨的較大問題。

2 相變材料應(yīng)用于熱泵供冷系統(tǒng)

相變儲能技術(shù)應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中可提高能源

利用效率。夜間通常使用相變蓄冷材料、復(fù)合冰進(jìn)

行蓄冷，白天使用可以克服高峰和非高峰時(shí)段的能

量需求不匹配問題。復(fù)合冰是指使用低于冰點(diǎn)3~

6 ℃的乙二醇或鹽水溶液，通過冰罐或去離子水封

裝的塑料球循環(huán)產(chǎn)生的二元混合相變蓄冷材料。

由于在充冷循環(huán)中消除了聚變潛熱，從而使水轉(zhuǎn)化

為冰時(shí)獲得更高的存儲容量。吳贊俠等［13］

利用熱

力學(xué)軟件對符合冰和相變蓄冷材料進(jìn)行了蓄冷和

放冷仿真模擬，分析對比兩種材料在相變過程中蓄

冷量和蓄冷時(shí)間的變化規(guī)律。潛熱值的影響使得

相變材料蓄冷量更大。在相同體積下，冰蓄冷放冷

速率高，放冷更快，相變材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響使其

表1 相變材料潛熱蓄熱特性研究

相分離

化學(xué)穩(wěn)定性

體積變化

熱導(dǎo)率

在熱能中的應(yīng)用存儲

有機(jī)石蠟化合物

無

穩(wěn)定

約10%

低

廣泛應(yīng)用

有機(jī)糖醇

無

穩(wěn)定

約10%

低

廣泛應(yīng)用

無機(jī)鹽水合物

嚴(yán)重

高溫時(shí)失水，不穩(wěn)定

約10%

高

廣泛應(yīng)用

無機(jī)金屬

無

穩(wěn)定

無

高

應(yīng)用率低

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能

論

壇

放冷時(shí)間長，溫度較穩(wěn)定。

針對蓄冷空調(diào)系統(tǒng)換熱系數(shù)較低的情況，李天

陽［14］

提出耦合相變材料與換熱裝置形成蓄冷器，模

擬換熱過程，分析了載冷劑進(jìn)口質(zhì)量流量對蓄冷速

率和出口溫度的影響。在蓄冷過程中，相變材料完

成度無法預(yù)知。王聰［15］

設(shè)計(jì)了一種管肋狀蓄冷換

熱器，探索中心部分材料相變進(jìn)度影響因素。設(shè)計(jì)

是由管內(nèi)載熱流體與外壁相變材料換熱，建立相應(yīng)

的傳熱數(shù)學(xué)模型，利用熱力學(xué)軟件分析相變材料溫

度變化過程和相界面移動狀況。

大多數(shù)蓄冷型空調(diào)系統(tǒng)采用球形膠囊填充床

儲能，利用每單位體積的儲能單元容量高。Fang

等［16］

用直徑 100 mm、壁厚 1 mm 的聚合物球形膠

囊填充水作為相變材料填料床蓄熱單元，對蓄冷空

調(diào)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由制冷循

環(huán) 回 路 (1-4-3-2)、充 冷 循 環(huán) 回 路 (4-18,

17-9-6-15 - 12)、放冷循環(huán)回路(6-15-13-7-9)

和供冷循環(huán)回路(7-8-11)組成（如圖 3 所示）。結(jié)

果表明，在相變材料潛熱蓄冷期間，系統(tǒng)蒸發(fā)器和

冷凝器壓力降低，系統(tǒng)性能系數(shù)在4.1 ~ 2.1之間變

化。蓄冷箱放冷速率在8.5 ~ 3.4 kW之間變化，在

放冷期間放冷量逐漸增加到45 MJ。實(shí)驗(yàn)表明采用

球形膠囊填料床的蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有更好的性能，

在充放冷期間能夠穩(wěn)定工作。

Paramesh 等［17］

對可持續(xù)性熱能儲存(包括建

筑應(yīng)用的潛熱能和冷熱能)進(jìn)行了理論研究，得出

了不同的建筑結(jié)構(gòu)和暖通空調(diào)設(shè)備相結(jié)合的蓄熱

材料性能評估，微納米封裝的相變材料將提高熱能

儲存的整體性能，被動式建筑設(shè)計(jì)可達(dá)到約10%~

15%的節(jié)能效果，主動技術(shù)可達(dá)到45%~55%的節(jié)

能效果。

冰蓄冷空調(diào)發(fā)展較為成熟，因其蓄冷材料價(jià)格

低廉、儲能密度大的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。大

多數(shù)學(xué)者專家將蓄冷材料應(yīng)用于系統(tǒng)蒸發(fā)段進(jìn)行

潛熱蓄冷，不僅大大提升了熱泵供冷系統(tǒng)的能效，

更提高了制冷量，減小了壓縮機(jī)工作負(fù)荷。目前，

用于熱泵供冷系統(tǒng)的蓄冷材料溫度區(qū)間多集中在

5 ℃左右，但是其強(qiáng)化傳熱、系統(tǒng)循環(huán)穩(wěn)定性仍是研

究熱點(diǎn)。

3 相變材料蓄熱供熱

蓄熱型空氣源熱泵是對傳統(tǒng)熱泵的優(yōu)化改

進(jìn)。環(huán)境溫度高時(shí)，熱泵制熱能力高，同時(shí)將多余

熱量存儲，環(huán)境溫度過低時(shí)，將這部分儲存的熱量

利用到熱泵系統(tǒng)中，緩解供需不匹配的矛盾。

馬素霞等［18］

設(shè)計(jì)開發(fā)了相變蓄熱式空氣源熱

泵裝置，環(huán)境溫度較低時(shí)，利用相變蓄熱器有效解

決除霜和啟動延遲問題。相變蓄熱裝置是由蓄熱

圖3 蓄冷空調(diào)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)循環(huán)圖

1.壓縮機(jī) 2.冷凝器 3.節(jié)流膨脹裝置 4.蒸發(fā)器 5.預(yù)熱器 6.蓄冷桶 7.板式換熱器 8.室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組 9~11.循環(huán)泵 12~19.電磁閥 20~22.開關(guān)閥

相變蓄能在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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材料、冷凝盤管和橡塑保溫層組成。系統(tǒng)設(shè)置了供

熱—蓄熱—放熱—除霜幾種模式。在焓差實(shí)驗(yàn)室

內(nèi)以環(huán)境溫度為控制變量，分析裝置的蓄放熱速率

和除霜特性效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，蓄熱式熱泵設(shè)備

的蓄放熱能力可以滿足低溫工況下的供熱需求，有

效解決傳統(tǒng)熱泵供需矛盾，同時(shí)除霜功能有效地縮

短了50%除霜時(shí)間，提高整體裝置的供熱性能。劉

夢云［19］

通過經(jīng)濟(jì)體系模型和實(shí)際工況模擬分析蓄

熱型熱泵供暖系統(tǒng)，提出相變蓄熱器承擔(dān)建筑熱負(fù)

荷的蓄熱比定義。當(dāng)蓄熱比為60%時(shí)，經(jīng)濟(jì)模型年

值最低，經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)谷電費(fèi)用占比近70%，一

定程度上可以緩解城市棄電時(shí)間段問題，整體系統(tǒng)

具有良好的市場前景。

傳熱熱泵熱水器在設(shè)備安裝和用戶使用方面

存在一定的問題。安裝空間需求大，同時(shí)熱水箱占

地較大，出水時(shí)需要配合熱水循環(huán)泵，后期維護(hù)成

本高。商用大功率熱泵機(jī)組配置開放式水箱，水箱

水溫變化幅度較大和箱體腐蝕泄漏問題對整體系

統(tǒng)運(yùn)行存在重大隱患。

LONG 等［20］

優(yōu)化傳統(tǒng)熱泵熱水器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了

相變蓄熱式熱泵熱水機(jī)組，從系統(tǒng)原理圖4看出，該

系統(tǒng)充分利用環(huán)境溫度源作為低溫端，蒸發(fā)器內(nèi)制

冷劑蒸發(fā)吸收低溫段熱量，再用壓縮機(jī)壓縮成高溫

高壓的氣態(tài)，通過冷凝盤管放熱給相變材料，進(jìn)行

相變儲能。當(dāng)用戶端盤管用水時(shí)，高溫相變材料進(jìn)

行逆過程釋放熱量，達(dá)到加熱冷水的目的。實(shí)驗(yàn)測

得系統(tǒng)熱泵輸入功率和相變材料釋放熱量總值，得

出系統(tǒng)能效比值超過3.08。

圖4 相變儲熱式熱泵熱水器系統(tǒng)

為選擇最合適的蓄熱材料用于蓄熱型熱泵熱

水器,巫江虹等［21］

對三水醋酸鈉和石蠟的蓄熱性能

進(jìn)行比較。研究采用添加增稠劑和成核劑,復(fù)合相

變材料的儲(放)熱時(shí)間比石蠟的大幅度減少。所制

備的相變材料應(yīng)用于復(fù)疊式蓄熱型空氣源熱泵熱

水器［22］

，分析耦合系統(tǒng)的蓄熱和放熱過程。實(shí)驗(yàn)發(fā)

現(xiàn)，蓄熱階段系統(tǒng)電功率快速上升，機(jī)組瞬時(shí)能效

比緩慢減低。水箱中測量點(diǎn)的溫度變化速率不一

致，水箱內(nèi)呈現(xiàn)出分層加熱現(xiàn)象。放熱階段，相變

材料的溫度變化比同高度的水溫波動較慢，相變材

料固液相變時(shí)內(nèi)部熱阻高，換熱有延遲（見圖5）。

熱泵供熱系統(tǒng)中，相變儲能技術(shù)多用于冷凝段

與壓縮機(jī)端的熱量回收利用。壓縮機(jī)出口溫度最

高可達(dá) 90 ℃以上，該部分熱能的利用不僅可提高

系統(tǒng)能效，還可以提高整體系統(tǒng)的?效率。大多數(shù)

學(xué)者針對熱泵供熱制備了55~80 ℃的相變材料，其

潛熱值較蓄冷材料較低，且循環(huán)穩(wěn)定性未知。蓄熱

式熱泵供熱系統(tǒng)多利用無機(jī)相變材料，其腐蝕性與

毒性也是限制其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

圖5 復(fù)疊式儲熱型空氣源熱泵熱水器原理圖

4 相變材料蓄熱除霜

空氣源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵是除

霜和抑制結(jié)霜。蒸發(fā)器表面結(jié)霜主要的影響因素

是空氣露點(diǎn)溫度和蒸發(fā)器管壁溫度。蒸發(fā)器的總

傳熱系數(shù)、取熱量和空氣溫度等因素決定了蒸發(fā)溫

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能

論

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度，理論設(shè)計(jì)中結(jié)霜的進(jìn)程是根據(jù)空氣的干球溫度

和相對濕度判定?？諝庠礋岜迷诘蜏馗邼竦貐^(qū)供

熱，室外蒸發(fā)器會結(jié)霜，霜層堵塞翅片間隙，減小了

空氣的流速，增加了換熱熱阻，影響了機(jī)組的制熱

性能。抑制結(jié)霜首先可以改變蒸發(fā)端周邊空氣參

數(shù)，其次改變熱泵系統(tǒng)內(nèi)熱流體的流程，再者直接

從霜的結(jié)構(gòu)入手，添加外在驅(qū)動力干涉成形。

電除霜的電耗能占比過大，經(jīng)濟(jì)性較低。逆循

環(huán)除霜對用戶體驗(yàn)影響較大。熱氣旁通法可以有

效解決除霜且不會降低室內(nèi)用戶舒適性，但由于其

除霜時(shí)間過長，所損失的能耗較大，節(jié)能效果不

佳。蓄熱除霜可以分為水蓄熱和相變蓄熱。水蓄

熱利用顯熱蓄熱，經(jīng)濟(jì)性好，比熱較小，蓄熱占用體

積過大。相變蓄熱除霜利用相變材料高潛熱值，蓄

熱器體積可控，結(jié)合熱泵系統(tǒng)布局，有較好的除霜

效果。與其他除霜技術(shù)對比，蓄熱除霜同時(shí)提高了

壓縮機(jī)的吸排氣壓力和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

丁艷等［23］

搭建了相變除霜系統(tǒng)，利用熱力學(xué)軟

件對系統(tǒng)傳熱模型進(jìn)行分析，探討蓄熱器換熱管數(shù)

量、換熱溫度差對除霜效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，換

熱管數(shù)量的增加對換熱性能的提升有著顯著效果，

提高管內(nèi)制冷劑溫度與相變材料的溫度差，能耗對

比除霜效果成正比關(guān)系。董建鍇等［24］

針對多聯(lián)機(jī)

空氣源熱泵系統(tǒng)，設(shè)計(jì)相變蓄能除霜系統(tǒng)，對換熱

結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化換熱方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，對比了翅片管

型和盤管型蓄能器的性能特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，熱

泵機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，相變蓄能裝置蓄熱，盤管型

換熱結(jié)構(gòu)有效降低了換熱時(shí)間，制冷劑流程較長。

從蓄放熱整體供熱周期對比發(fā)現(xiàn)，翅片式換熱結(jié)構(gòu)

對系統(tǒng)供熱影響更小。除霜過程中, 翅片管型系統(tǒng)

的吸氣溫度最低位-6.2 ℃, 接近于正常供熱的吸氣

溫度，而螺旋盤管型相變蓄能器系統(tǒng)的最低吸氣溫

度降低至-19.9 ℃, 并持續(xù)較長時(shí)間（見圖6）。

研究表明，相變儲能技術(shù)可有效地解決熱泵系

統(tǒng)的結(jié)霜問題。多數(shù)學(xué)者設(shè)計(jì)的蓄熱除霜系統(tǒng)較

為穩(wěn)定可靠，較傳統(tǒng)的熱氣旁通除霜與電除霜系統(tǒng)

COP可升高5%與35%左右。但是因?yàn)橄嘧儾牧系?/p>

儲熱密度有限，干燥劑的再生存在一定問題。

圖6 翅片管型相變蓄能器和螺旋盤管型相變蓄能器

5 結(jié)論

本文從相變材料分類、熱泵供冷、熱泵供熱及

熱泵除霜等方面總結(jié)了相關(guān)研究，對相變儲能技

術(shù)應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析闡述，探索

了相關(guān)系統(tǒng)當(dāng)下的發(fā)展現(xiàn)狀與問題，主要得出以

下結(jié)論：

1）相變儲能材料的導(dǎo)熱率、過冷度和相分離問

題存在著一定的性能優(yōu)化空間。

2）相變材料用于熱泵供冷需要進(jìn)一步可行性

研究，材料放冷速率和系統(tǒng)匹配性需要大量實(shí)驗(yàn)

論證。

3）熱泵供熱系統(tǒng)利用儲能技術(shù)，使得熱水供

熱更加穩(wěn)定，對原有儲罐式水箱進(jìn)行了極大的體

積優(yōu)化。同時(shí)，對提高相變材料熱轉(zhuǎn)換率，提高相

變材料的循環(huán)穩(wěn)定性，解決腐蝕性等問題有待進(jìn)

一步研究。

4）使用相變儲能系統(tǒng)，有效地緩解熱泵除霜問

題，提高了整體系統(tǒng)的能效比。干燥劑再生問題是

未來研究的重點(diǎn)方向。

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（上接封三）

該平臺將通過構(gòu)建“一張地圖”把握全區(qū)能源和“雙碳”情況，主抓重點(diǎn)用能建筑和重點(diǎn)用能單位“兩個(gè)重

點(diǎn)”，覆蓋“三個(gè)領(lǐng)域”建筑、企業(yè)和交通三大核心，全方面提高區(qū)內(nèi)能源消費(fèi)和碳排放監(jiān)測預(yù)警能力，形成區(qū)

級能源、碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、管理和對外發(fā)布的權(quán)威平臺。

本次論壇從建設(shè)領(lǐng)域管理、綠色技術(shù)介紹、城市更新實(shí)例、綠色城區(qū)建設(shè)以及既有建筑改造等5個(gè)不同

角度設(shè)立主題演講，系統(tǒng)介紹靜安區(qū)碳排放全領(lǐng)域全過程管理思路，以及全區(qū)重點(diǎn)用能建筑和重點(diǎn)用能單

位的管理模式，展示靜安區(qū)“雙碳”工作成效，形成示范效應(yīng)，積極推進(jìn)綠色低碳的更好發(fā)展。

上海市、區(qū)各相關(guān)部門，上海市節(jié)能協(xié)會，區(qū)分項(xiàng)計(jì)量重點(diǎn)樓宇、區(qū)重點(diǎn)用能單位代表受邀參加論壇。

（來源：上海節(jié)能宣傳）

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節(jié)

能

論

壇

綠色建筑的推廣影響因素研究

黃煒煒 李曉娟 林成鑫

福建農(nóng)林大學(xué)

摘要：隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的快速增長，大量能源消耗產(chǎn)生的CO2使環(huán)境問題日益突出，給社會發(fā)

展帶來一定的挑戰(zhàn)。作為三大能源消費(fèi)和排放大戶之一的建筑業(yè)，必然要作出改變的，倡導(dǎo)“綠色建筑”

的理念，降低總體能耗并減少CO2排放。通過分析綠色建筑推廣現(xiàn)狀、推廣影響因素，對綠色建筑推廣提

出相應(yīng)對策，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；影響因素；可持續(xù)發(fā)展

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.012

Study on Influencing Factors of Green Building Promotion

HUANG Weiwei, LI Xiaojuan, LIN Chengxin

Fujian Agriculture and Forestry University

Abstract: With the development of the world economy and the rapid growth of population, the CO2 generated

by the consumption of a large amount of energy has made environmental problems increasingly prominent,

bringing certain challenges to social development. As one of the three major energy consumption and emission

industries, the construction industry must make changes and advocate the concept of \"green building\" to reduce overall energy consumption and CO2 emissions. By analyzing the current situation and influencing factors

of the promotion of green buildings, this article proposes corresponding countermeasures for the promotion of

green buildings, which has certain reference value.

Key words: Green Buildings; Influencing Factors; Sustainable Development

收稿日期：2023-05-17

基金項(xiàng)目：住建部科技計(jì)劃軟科學(xué)基金（2021R046）

作者簡介：黃煒煒（1998-03-），男，碩士生，工程管理專業(yè)

李曉娟（1979-10-），女，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事項(xiàng)目管理及工程可持續(xù)研究

林成鑫（1999-12-），男，碩士生，工程管理專業(yè)

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節(jié)能論壇

0 引言

隨著社會的進(jìn)步，綠色建筑已受到人們的重

視。相關(guān)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，對國內(nèi)生產(chǎn)總值的

持續(xù)增長起著不可估量的作用，引起了世界各國

的關(guān)注。2015 年，中國建筑業(yè)占全社會能源消費(fèi)

總量的 28％，CO2排放量居世界第一。目前，中國

現(xiàn)有建筑面積超過500億m2

，節(jié)能措施不到4%。

建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)促進(jìn)了我國的經(jīng)濟(jì)繁榮，帶來

了巨大的效益，但也造成了能源的浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)

境的破壞。如何擺脫建筑能耗猛增、環(huán)境污染嚴(yán)

重的局面，是我國目前迫切需要解決的問題。

Komurlu R等［1］

研究了不同國家地區(qū)關(guān)于綠色

建筑技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。同時(shí)，通過社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)

境和技術(shù)方面對建筑物從建造到拆除的所有階段

的能源性能進(jìn)行評估，以此為其他國家地區(qū)推廣綠

色建筑技術(shù)提供參考。在Champagne C L［2］

、Teo

T A［3］

等的研究中，對綠色建筑管理機(jī)制進(jìn)行了充分

討論并提出了相關(guān)意見和建議。Shi Q［4］

、Deng Y［5］

等也對建筑的技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)成本、公益事業(yè)和建

筑增量發(fā)展作了相應(yīng)的陳述，并擴(kuò)展到一些地區(qū)

和國家的研究，促進(jìn)了綠色建筑運(yùn)營管理的發(fā)展

和認(rèn)可。

1 綠色建筑的理論依據(jù)

國內(nèi)綠色建筑研究起步較晚，主要是綠色建筑

的推廣、技術(shù)和管理。在推廣綠色建筑方面，劉戈

等［6］

從節(jié)能、節(jié)水，節(jié)省材料、選址和室內(nèi)外環(huán)境質(zhì)

量 5個(gè)方面比較了中國、英國和美國綠色建筑的最

新評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)了每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的特點(diǎn)。通過這

樣的比較，為政府決策提供一些建議，以修改和完

善綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。陶愛民［7］

提出，綠色建筑推

廣過程中的主要影響因素是技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、法

律、政治和社會因素。劉佳等［8］

提出，區(qū)域經(jīng)濟(jì)因素

與綠色建筑活動的水平緊密相關(guān)，收入較高且房地

產(chǎn)市場健全的大都市可能擁有更多的綠色建筑。

在對綠色建筑發(fā)展趨勢研究方面，其中徐振強(qiáng)［9］

、楊

勇［10］

、張德勝［11］

等分析研究綠色建筑的發(fā)展趨勢和

管理方法，綠色建筑的設(shè)計(jì)和施工過程以及基于產(chǎn)

業(yè)價(jià)值鏈理論的一些建議。

基于系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述，重點(diǎn)關(guān)注過去相關(guān)綠

色建筑推廣影響因素的實(shí)證研究。梳理國內(nèi)外綠

色建筑的發(fā)展史和發(fā)展規(guī)律，以及影響其推廣的

對策和因素。通過對以往研究成果的總結(jié)，掌握

現(xiàn)狀和研究瓶頸，為綠色建筑推廣研究提供有效

信息。

2 綠色建筑推廣現(xiàn)狀

2.1 中國綠色建筑推廣概況

2013年發(fā)布了國家綠色建筑行動計(jì)劃，在5年

內(nèi)建設(shè)超過100萬m2

的新建國標(biāo)建筑，其次是省級

綠色建筑行動計(jì)劃，促進(jìn)綠色建筑的國家和地方戰(zhàn)

略。其中包括強(qiáng)制措施，以強(qiáng)制政府資助的項(xiàng)目和

公共項(xiàng)目，用來滿足綠色建筑要求，開發(fā)商或投資

者的激勵(lì)計(jì)劃，專家發(fā)展綠色建筑設(shè)計(jì)的舉措，建

立評估標(biāo)準(zhǔn)，激勵(lì)研究人員開發(fā)創(chuàng)新的綠色建筑技

術(shù)等。綠色建筑行動計(jì)劃將綠色建筑提升到國家

戰(zhàn)略層面，中國尚處于起步階段，所有利益相關(guān)方

應(yīng)共同努力，推動綠色建筑運(yùn)動。

2.2 中國綠色建筑推廣存在的問題

在取得成就的同時(shí)，綠色建筑的推廣仍需面對

許多問題。例如：綠色建筑政策體系不健全，綠色建

筑標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏適應(yīng)性，監(jiān)管體系不完善，公眾對綠

色建筑的了解不足，技術(shù)單一、落后沒有有效推廣。

2.2.1 綠色建筑體系不健全

政府在綠色建筑的推廣中發(fā)揮著重要作用，而

由于我國長期積累下來的制度性問題，導(dǎo)致綠色建

筑在調(diào)控機(jī)制、市場調(diào)節(jié)上存在著很多問題，如過

度依賴強(qiáng)制性政策和行政手段、缺乏激勵(lì)性政策、

沒有充分考慮相關(guān)主體的利益等，未能有效地激發(fā)

建設(shè)綠色建筑的積極性。

2.2.2 綠色建筑意識薄弱

綠色建筑意識是綠色建筑推廣的基礎(chǔ)，只有對

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能

論

壇

綠色建筑有全面客觀的認(rèn)識，才能正確指導(dǎo)綠色建

筑推廣。一些中國領(lǐng)先的開發(fā)商，如萬科、萬達(dá)都是

綠色建筑的早期支持者，他們對綠色建筑的理解是

建立在個(gè)人價(jià)值觀和品牌建設(shè)基礎(chǔ)上的。萬達(dá)是最

大的商業(yè)房地產(chǎn)開發(fā)商，對綠色建筑的管理和運(yùn)營

成本節(jié)省十分重視，因?yàn)樗芾碇蟛糠肿杂蟹?/p>

產(chǎn)。萬科也是如此，一些開發(fā)人員也參與綠色建筑

工作以獲得新建筑技術(shù)方面的專業(yè)知識。然而，這

些開發(fā)人員只占極少數(shù)，綠色建筑仍然是自愿計(jì)劃。

在2015年10月由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部進(jìn)行的問卷調(diào)

查中，61%的受訪者表示他們不了解綠色建筑，同時(shí)

只有33％的受訪者愿意承擔(dān)綠色建筑的轉(zhuǎn)型成本。

中國綠色建筑的推廣起步較晚，綠色概念尚未普及，

企業(yè)和公眾都缺乏對推廣綠色建筑的正確認(rèn)識。

2.2.3 綠色建筑技術(shù)落后

綠色建筑的技術(shù)采用已經(jīng)獲得了全球廣泛關(guān)

注。然而，綠色建筑在發(fā)展中國家仍處于起步階

段，只有解決綠色建筑技術(shù)障礙，才能促進(jìn)綠色建

筑的成功和廣泛采用。我國現(xiàn)在技術(shù)層面，技術(shù)單

一，綠色建筑是一個(gè)綜合的技術(shù)體系，其中包括節(jié)

能、節(jié)水、隔熱、保暖等技術(shù)，只有與這些技術(shù)有效

結(jié)合的建筑才能稱為綠色建筑。其次，缺乏創(chuàng)新

性，傳統(tǒng)建筑技術(shù)會造成大量污染，與綠色建筑要

求的環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展背道而馳。相對傳統(tǒng)建筑技

術(shù)，綠色建筑的技術(shù)工藝更加復(fù)雜，研發(fā)成本高，一

些企業(yè)為了減少研發(fā)成本直接從國外購買技術(shù)，許

多大型外國綠色建筑技術(shù)公司來到中國以高價(jià)出

售綠色建筑技術(shù)，這導(dǎo)致普通民眾對綠色建筑產(chǎn)生

高成本、高科技的誤解。事實(shí)上，一些技術(shù)既昂貴

又不實(shí)用，中國應(yīng)該盡快扭轉(zhuǎn)這種被動局面，加大

對技術(shù)創(chuàng)新的投入。

3 綠色建筑推廣影響因素分析

3.1 政策因素

綠色建筑推廣離不開政府層面的有效干預(yù)，而

政策無疑是政府對綠色建筑推廣進(jìn)行有效干預(yù)的

重要手段，完善的綠色建筑政策可以引導(dǎo)綠色建筑

更好地推廣；反之，不完善的綠色建筑政策則會阻

礙其推廣。關(guān)于綠色建筑的具體立法，引入節(jié)能標(biāo)

準(zhǔn)和技術(shù)使用的具體法律規(guī)定是基礎(chǔ)工作，明確企

業(yè)在節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)方面的法律責(zé)任；政府放

寬土地規(guī)劃，容積率，批準(zhǔn)和獎(jiǎng)勵(lì)的條件，并為綠色

建筑提供稅收和信貸優(yōu)惠。在適當(dāng)?shù)恼咂孟拢?/p>

增加財(cái)政補(bǔ)貼，幫助企業(yè)調(diào)動綠色建筑項(xiàng)目的積極

性。在鼓勵(lì)發(fā)展綠色建筑項(xiàng)目的同時(shí)，促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐G

色建筑的長期穩(wěn)定發(fā)展。

3.2 觀念因素

綠色建筑具有高環(huán)保性能，如提高能源效率，

改善室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量，減少環(huán)境污染。而且在綠

色建筑中生活或工作比傳統(tǒng)建筑更舒適，更健康，

這也為居住者帶來更高的整體滿意度。用戶的使

用行為與習(xí)慣將會影響整個(gè)建筑的資源消耗，現(xiàn)在

許多用戶還沒形成良好的行為習(xí)慣，比如家用電器

停止使用后不關(guān)閉電源，空調(diào)溫度過低，水龍頭沒

有擰緊，等等，雖然這都是一些小習(xí)慣，但聚少成多

對整個(gè)建筑的資源消耗卻是不容忽視的。綠色建

筑的推廣需要全民參與，從身邊的小事做起，在日

常生活中養(yǎng)成良好的習(xí)慣，只有公眾具備了較高的

綠色觀念，才能真正地認(rèn)可綠色建筑，進(jìn)而加快綠

色建筑的推廣。

3.3 技術(shù)因素

綠色建筑技術(shù)是綠色建筑推廣的核心因素，資

源利用率高、環(huán)保、節(jié)能的技術(shù)現(xiàn)在被廣泛認(rèn)為是

主流。幕墻、綠色屋頂、遮陽設(shè)備、太陽能熱水器、

灰水處理廠和高效空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)在建

筑行業(yè)得到了廣泛認(rèn)可?！凹夹g(shù)是提高績效的基

石”，這解釋了為什么綠色建筑技術(shù)對于解決建筑

行業(yè)可持續(xù)性的需求至關(guān)重要。所以我國應(yīng)建立

完整的綠色建筑技術(shù)體系，促進(jìn)綠色建筑的推廣。

4 綠色建筑推廣對策

4.1 發(fā)揮好政府的作用

首先，政府應(yīng)減少對市場微觀層面的行政干

綠色建筑的推廣影響因素研究

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預(yù)，應(yīng)讓市場機(jī)制起主導(dǎo)作用，政府發(fā)揮引導(dǎo)和監(jiān)

督作用。其次，政府應(yīng)加強(qiáng)對市場的宏觀調(diào)控，宏

觀調(diào)控最重要的一點(diǎn)就是體現(xiàn)民主。第三，政府應(yīng)

鼓勵(lì)綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，支持綠色建筑技術(shù)的研

究、開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，以較低的初始成本

交付綠色建筑，低生命周期成本運(yùn)營。最后，政府

根據(jù)國家和地方財(cái)政預(yù)算，為綠色建筑項(xiàng)目建立政

府資金，制定激勵(lì)政策，為建筑行業(yè)提供資金支持，

對建筑企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。

4.2 加強(qiáng)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

中國的氣候、資源、經(jīng)濟(jì)、社會、政策和習(xí)俗各

地差別很大，綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行調(diào)

整，并針對不同情況提供不同的指導(dǎo)，包括區(qū)域經(jīng)

濟(jì)發(fā)展建立和完善綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，制定有針對性的

政策措施時(shí)，必須考慮到水平、資源量、氣候條件和

建設(shè)特點(diǎn)。此外，為了與建筑技術(shù)的進(jìn)步保持一

致，必須不斷更新建筑法規(guī)。

4.3 以法律加強(qiáng)監(jiān)管

立法是推動綠色建筑的基礎(chǔ)。多年來已經(jīng)頒

布了許多標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)到其預(yù)期的效

果。中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2015年對3 000多

個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，只有58.53％的項(xiàng)目

設(shè)計(jì)了相關(guān)的能效標(biāo)準(zhǔn)，只有 23.25％的項(xiàng)目建成

匹配能效標(biāo)準(zhǔn)。因此，嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，并

將執(zhí)行說明發(fā)送到違反強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目。建筑節(jié)

能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，必須使用法律方法來保證新建筑能

效標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行。

4.4 加強(qiáng)綠色建筑觀念培育

應(yīng)該向消費(fèi)者明確和廣泛地公布綠色建筑對

社會的潛在價(jià)值、長期成本效益和內(nèi)在貢獻(xiàn)。對綠

色建筑的認(rèn)識和需求將創(chuàng)造一個(gè)需求市場，對于很

多人口密度大的城市，市民對可居住空間的渴望是

有偏見的，只關(guān)注建筑面積的大小，而沒有考慮空

間和環(huán)境的質(zhì)量，必須改變這一觀念，以配合不斷

增強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展理念。由于消費(fèi)者的態(tài)度和行

為對綠色建筑的推廣具有重要影響，加強(qiáng)宣傳和教

育是提高公眾可持續(xù)性發(fā)展意識以及客戶購買綠

色建筑意愿的有效途徑。這些任務(wù)可由專業(yè)機(jī)構(gòu)、

非政府組織和政府機(jī)構(gòu)共同承擔(dān)。

4.5 加強(qiáng)綠色建筑技術(shù)研發(fā)

許多機(jī)構(gòu)支持節(jié)能技術(shù)的研究和開發(fā)，然而，

由于缺乏有效的推廣、展示和溝通平臺，許多創(chuàng)新

技術(shù)仍處于研究階段而尚未商業(yè)化。發(fā)達(dá)國家在

綠色建筑技術(shù)研究方面取得了很好的成果，在長期

發(fā)展過程中已經(jīng)形成了完整的技術(shù)體系，因此必須

加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)研究和交流，以獲得一些經(jīng)

驗(yàn)，在最短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的收獲。然后建立技

術(shù)推廣平臺，負(fù)責(zé)引進(jìn)、交流和推廣新材料和新技

術(shù)，并讓所有的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)都加入進(jìn)來，共同努

力，共同進(jìn)步。

5 結(jié)論

以我國綠色建筑推廣影響因素為研究對象，

采用文獻(xiàn)研究法，在綠色建筑理論的基礎(chǔ)上，分

析國內(nèi)外綠色建筑相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀，從政

策、監(jiān)管等方面推廣綠色建筑，并指出中國綠色

建筑推廣中存在的問題。可以預(yù)見，在未來一

段時(shí)間內(nèi)，這些因素將成為影響中國綠色建筑

推廣的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并針對這些因素提出了

有針對性的對策建議，以促進(jìn)我國綠色建筑的

推廣。

由于世界各地對可持續(xù)建筑的需求，綠色建

筑在過去幾年中展現(xiàn)了顯著的發(fā)展勢頭。綠色建

筑的構(gòu)建成本比普通的要高一些，但是完成后，綠

色建筑可以為其占用者節(jié)省 8%~9％的運(yùn)營成

本，并且隨著時(shí)間的推移，將可節(jié)省大量金錢。而

且綠色建筑可以保護(hù)環(huán)境，減少污染，為人們提供

健康、舒適和有效的空間利用，與自然和諧相處，

是可持續(xù)發(fā)展中重要的一環(huán)，能源和全球變暖問

題促進(jìn)了綠色建筑的快速發(fā)展。所以，深入了解

綠色建筑推廣影響因素，對推廣綠色建筑具有重

要意義。

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東方氫能牽頭打造國內(nèi)首個(gè)液氫示范區(qū)

11月6日，攀枝花液氫應(yīng)用示范區(qū)交流座談會暨項(xiàng)目簽約儀式成功舉行，現(xiàn)場簽訂國內(nèi)首個(gè)液氫應(yīng)用

示范區(qū)項(xiàng)目合作協(xié)議。攀枝花市委書記張正紅、東方氫能總經(jīng)理黃果、一汽解放汽車有限公司副總經(jīng)理兼

新能源事業(yè)部總經(jīng)理季一志、航天推進(jìn)技術(shù)研究院總經(jīng)濟(jì)師王楓、四川省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院副院長殷鷹

出席會議并講話。攀枝花市委副書記、市長范繼躍主持會議。

東方氫能與一汽解放汽車有限公司、攀枝花釩鈦高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會、航天推進(jìn)技術(shù)研究

院、四川省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院共同簽訂了《液氫應(yīng)用示范區(qū)（攀枝花）合作協(xié)議》。各方約定，將充分發(fā)揮

自身在氫能產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)勢，攜手將國內(nèi)首個(gè)液氫應(yīng)用示范區(qū)項(xiàng)目——攀枝花液氫應(yīng)用示范區(qū)項(xiàng)目建設(shè)

好，推動液氫商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程，打造全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新典范。

張正紅代表攀枝花市委、市政府對東方電氣長期以來給予攀枝花發(fā)展的關(guān)心和支持表示感謝，希望合

作各方充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，在氫能產(chǎn)業(yè)布局、新能源汽車應(yīng)用、產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展、科技人才支撐等方面與攀

枝花開展深入交流、廣泛合作，在攜手合作中搶抓機(jī)遇、共享紅利、共贏發(fā)展。

黃果表示，攀枝花液氫應(yīng)用示范區(qū)項(xiàng)目成功簽約，是央地深化氫能產(chǎn)業(yè)合作的又一碩果。東方氫能將

在大型液氫化裝備開發(fā)、液氫儲存容器研制、液氫加氫站設(shè)備研制及工程建設(shè)、車載液氫及供氫應(yīng)用等領(lǐng)域

持續(xù)發(fā)力，加快推動液氫及相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)突破，助推攀枝花打造氫能產(chǎn)業(yè)示范城市。

此次合作，是東方氫能與攀枝花市繼國內(nèi)首個(gè)管道輸氫母子加氫站項(xiàng)目落成后的再次攜手。液氫應(yīng)

用示范區(qū)建成后，將充分發(fā)揮液氫儲運(yùn)優(yōu)勢，推動液氫產(chǎn)業(yè)商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程，打造“氫能產(chǎn)業(yè)示范城市”新

的標(biāo)桿。

（來源：氫云鏈）

綠色建筑的推廣影響因素研究

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上海某大廈制冷機(jī)房系統(tǒng)

節(jié)能診斷分析

任天宇

上海電力設(shè)計(jì)院有限公司

摘要：以上海某大廈的制冷機(jī)房節(jié)能改造為例，通過對安裝在制冷機(jī)房

的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行節(jié)能診斷分析，發(fā)現(xiàn)制冷機(jī)房內(nèi)主

機(jī)和輔機(jī)的運(yùn)行規(guī)律，同時(shí)針對現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行存在的問題進(jìn)行了節(jié)能潛

力分析，并提出相應(yīng)的節(jié)能優(yōu)化控制策略。通過對制冷機(jī)房新增一套物

聯(lián)網(wǎng)智控節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)，改造后制冷機(jī)房系統(tǒng)綜合節(jié)能率19.1%，為

既有建筑的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗提供了一種高效可行的解決方案。

關(guān)鍵詞：制冷機(jī)房；節(jié)能；建筑；物聯(lián)網(wǎng)智控

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2023.11.013

Energy Saving Dagnosis and Analysis

of Refrigeration Room System in

Some Building in Shanghai

REN Tianyu

Shanghai Electric Power Design Institute Co., Ltd.

Abstract: Taking the energy saving renovation of a refrigeration room

of a building in Shanghai as an example, through energy saving diagnosis and analysis of the relevant data recorded by the data acquisition system installed in the refrigeration room, the operating rules of

收稿日期：2023-03-22

基金項(xiàng)目：中國電力建設(shè)股份有限公司科技項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助（DJ-ZDZX-2021-01）

作者簡介：任天宇（1988-02-），男，碩士，工程師，主要從事能效提升、節(jié)能改造工作