我国煤炭产业可持续发展策略范文

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《煤炭与化工》2017年第12期

摘要:中国是煤炭资源的生产和消费大国，目前中国的能源结构仍以煤炭为主。在节能环保要求不断升高、雾霾等灾害性天气现象频发的大环境下，中国的煤炭产业面临巨大的环境保护压力和经济效益压力。探讨了中国煤炭产业从快速发展到下降再到缓慢复苏的一个循环发展过程，针对中国煤炭产业可持续发展的问题运用系统动力学模型，构建了煤炭产业的系统基模，并以此为基础进行了系统分析，提出了解决性对策。

关键词:煤炭资源;可持续发展;系统动力学;战略管理

一、引言

中国是世界上为数不多的煤炭大国之一，而煤炭产业作为中国的基础产业，在社会进步和经济发展中起到至关重要的作用。据统计，2016年中国原煤产量为33.6亿吨，国家能源局设定的2017年煤炭总产量目标是36.5亿吨。虽然煤炭消费在能源结构中的比例呈下降趋势，但2016版的中国低碳经济蓝皮书预计，到2035年，中国基础能源消费中，煤炭消费仍然会占比51%左右。以煤为主的能源结构符合中国的资源禀赋现实，过去中国的能源结构是以消费煤炭资源为主，并在短期内难以改变，其他能源多作为辅助能源，无法完全替代煤炭的位置，因此，中国的社会经济可持续发展需要建立在利用煤炭资源及发展煤炭产业的前提上。近年煤炭产业在快速发展的同时，也出现了一系列影响可持续发展的问题。这表面上是由于规划不科学、利用不合理、发展不协调、市场不规范造成的，但根本上是由于缺乏对于煤炭系统的运行机理的理解，系统中各要素之间的作用关系没有被明确。因此，通过系统分析工具，可以找到整个系统的运行规律，基于对规律的洞悉，并运用战略性的思维，可制定出高效的、实用的应对方案及可持续发展策略。更为重要的是，煤炭资源的可持续发展对推动国家能源产业的战略部署有着关键的战略意义。在党的报告中提出，推进绿色发展，建立清洁低碳、安全高效的能源体系，构建绿色低碳循环发展体系，壮大清洁能源产业;国务院2017年第42号文件对山西的资源型经济转型发展作出要求，要建设安全、绿色、集约、高效的清洁能源供应体系和现代产业体系;国家能源局《煤炭工业发展“十三五”规划》中对煤炭产业的发展提出了明确的部署，“努力建设集约、安全、高效、绿色的现代煤炭工业体系，切实维护国家能源安全，是十三五时期煤炭行业肩负的重大历史使命”。从理论角度来看，煤炭产业可持续发展的相关理论研究主要集中在循环经济、清洁高效利用、绿色低碳发展、可持续发展评价等方面，但是煤炭产业是一个多主体的、复杂的系统，传统理论和分析工具缺乏系统视野，以系统思维进行可持续发展理论的探索具有重要的理论意义。基于此，本文采用系统基模这一系统分析工具，通过研究中国煤炭产业可持续发展系统结构、各要素作用关系、系统的发展规律，洞悉系统的运行机理，并提出策略以有效解决煤炭产业可持续发展问题。

二、文献综述可持续发展的思想

最早源自于重大自然灾害和环境污染事件引起的社会关注和忧虑，人们意识到在发展的同时，要考虑环境保护这一因素。可持续发展概念的明确定义可追溯到20世纪80年代，世界环境和发展委员会(WorldCommissiononEnviron-mentandDevelopment)［1］在其发表的《我们共同的未来》中阐述，人类需要一条新的发展道路，这条道路不仅满足当代人的发展需要，还要能够支撑后代人的发展，一直到未来都能够满足人类进步的需要。也是在这部著作中，可持续发展被初次引入到了经济和政治领域。而后掀起了人们对可持续发展相关理论的研究热潮。针对煤炭产业的可持续发展，学者们的研究主要集中在制度层面、技术层面和管理层面，而研究方向有煤炭产业的可持续发展策略、影响因素、指标评价、相关政策等。国内以系统方法研究煤炭产业可持续的学者出现于20世纪90年代，赵国浩等［2］最早提出了资源要与人口、环境、经济形成相互协调的发展模式，才可实现既能满足当代人发展需求，又对后代人的需求不构成危害的可持续发展道路。而后赵国浩和王浣尘［3］将人口、经济、环境等影响因素进一步延伸为煤炭产业可持续发展系统的资源子系统、经济子系统、环境子系统和社会子系统。张建平［4］以山西的八大矿区为研究对象，构建了以经济发展水平指标、环境保护水平指标、社会发展水平指标、资源利用水平指标和协调水平指标五大模块为主的煤炭产业可持续发展指标体系，并对八大矿区进行了综合评价，得出山西煤炭产业可持续发展水平较低的结论。Yaisawarng和Klein［5］采用Malmquist指数方法对煤电企业技术效率进行了研究，并在过程中基于投入—产出模型，将污染物纳入产出指标，将减少污染物排放的成本纳入投入指标，以此来对煤电企业的可持续发展进行评价。可见在煤炭产业的可持续发展领域的研究中，早期被关注的是可持续发展影响因素和可持续发展水平评价两个方面，而在一些关键影响因素被定义、发展水平评价指标体系越来越完善的基础上，更多的研究开始致力于提出可持续发展策略。赵国浩等［6］通过构建和研究煤炭工业可持续发展系统，结合国家政策，提出了煤炭工业可持续发展的综合资源立法策略、产业结构调整策略、矿区生态环境综合治理策略，开启了国内煤炭工业可持续发展策略研究的先河，为之后的研究奠定了良好的基础。赵国浩［7］通过模糊综合评价法对山西省煤炭产业可持续发展水平进行了评价，并在此基础上提出了加快产业结构调整、提高技术创新能力、加强资源综合开发利用、煤炭产业与生态环境协调发展四项策略。郁钟铭［8］以贵州省为例，对煤炭产业进行了实证研究，通过构建煤炭产业的系统动力学模型，主张在矿产资源保护、绿色开采技术应用、大小煤矿合理布局方面推动煤炭产业可持续发展。张海洋［9］运用可持续发展基本原理，从调整煤炭政策和发展循环经济两方面提出了煤炭产业发展策略。张晓［10］对山西煤田状况、煤炭储量状况进行了分析，提出发展循环经济、提高煤炭综合利用率、延长煤炭产业链三项策略。Banson等［11］通过构建系统基模，深入地探索了产业可持续发展系统的结构，并提出新的系统基模用于分析产业可持续发展中遇到的损人利己行为。通过可持续发展策略方面的研究脉络可以发现，绿色、低碳、循环利用是可持续发展策略的基本原则，而多数策略是在产业政策层面实现合理布局，技术层面实现清洁利用;在方法方面，从传统的结构方程模型、面板数据模型、文献分析法逐渐向系统视角的方法转变，系统动力学方法在煤炭产业可持续发展研究领域的重要性初步显现，但目前仍然缺乏对煤炭产业可持续发展系统的机理研究。

三、煤炭产业的发展情况

山西是中国最重要的煤炭能源基地，是中国的煤炭储量、生产、外调大省，全省含煤面积6.2万平方千米，煤炭储备量约为2674.3亿吨，约占全国煤炭储备量的1/4。从1949年到2015年底，山西省的原煤生产量累计达到166亿吨，其中外调110亿吨①。山西煤炭产业的发展就是中国煤炭产业发展的一个缩影，具有很强的代表性，故选择以山西为例开展研究。山西煤炭产业的发展经历了起步、快速发展、下降、缓慢复苏的过程。山西煤炭产业的起步阶段是从20世纪50年代开始，这一时期是山西煤矿全面开始基本建设，稳打基础的阶段。20世纪60年代开始，山西推广机械化采煤技术，各大煤矿改建、扩建，进一步为煤炭产业的高速发展夯实了基础。20世纪80年代开始，产业得到了政策的大力支持，采煤设施的机械化、现代化水平得到发展，中小煤矿遍布山西各地。在这一阶段，小煤窑的污染排放远超国家规定指标，生产对环境污染严重，对环境的治理和修复消耗大量资金和人力。21世纪以来，山西煤炭产业步入了快速发展阶段，山西省政府出台了一系列有利于煤炭产业可持续发展的政策。各大煤炭企业整合小煤矿，形成产业集群，实现技术互通，清洁化生产技术被广泛采用，煤矿管理趋于正规化、集团化。2012年开始，煤炭价格进入下降通道，开启了一轮持续下跌的行情，致使煤炭产业步入“寒冬”。其根本原因是煤炭产能持续扩张和释放，产能过剩愈演愈烈，多数煤炭企业亏损严重。煤炭的价格下降导致每吨煤的盈利降低，加之多数煤炭企业的人力成本和管理费用较高，煤炭企业如正常生产会亏损，如不生产则亏损更加严重，进入了一个难以破解的困境，山西煤炭产业的下降阶段一直持续到2016年初。山西煤炭产业随着煤炭价格的止跌，于2016年2月进入复苏期，煤炭企业业绩开始好转。煤炭产业的发展呈现出了上升—下降—缓慢复苏的态势。从系统视角来看，山西煤炭产业系统经过这样的发展阶段之后已经表现出巨大的经济、社会、政治、文化和环境的复杂性。这种复杂性涉及到相互作用、相互依存的系统各个组成部分，而这些组成部分的良好运转可以维持系统的稳定性，如出现问题可能导致整个煤炭系统崩溃。在处理系统问题上，使用传统线性因果关系分析的方法不能产生积极的、持久的效果。因此，迫切需要一种新的方法去剖析这种系统的复杂性，那就是系统动力学的方法。

四、研究方法

系统动力学(SystemDynamic)最初是由麻省理工学院的Forrester教授在20世纪50年代提出的。早期多在工业管理中使用，近年开始用于其他领域，在处理系统问题上被学者们广泛使用，可用于分析系统中复杂的、动态的、非线性的关系［12］。它可以针对现实系统中存在的问题，从系统整体出发，较为准确地识别和分析其影响因素。系统动力学方法往往是利用“只要是系统就有结构，而系统结构决定系统的功能”的系统科学思想，基于系统内部组成要素互为因果的反馈特点，着眼于系统的内部结构以寻找问题发生的根源，而非用外部的随机事件或者干扰来说明系统的行为性质。系统动力学中最常用的分析工具包含因果回路图、系统基模、存量流量图等。

1.因果回路图因果回路图是一个可以直观地表示系统反馈的重要工具，图中包含多个变量，带箭头的因果链将变量连接起来，形成闭合回路。梁志霞［13］提出，从因果回路图可以看出变量之间是正相关关系还是负相关关系或者是无关系，但因果回路图只能进行粗略的定性描述，无法定量描述。

2.系统基模美国麻省理工学院的彼得•圣吉［14］教授在《第五项修炼》中提出了系统基模分析方法，一个可用于了解系统结构、分析系统行为的有效的工具，它运作一组基本的图形符号，简单、明了地描绘出各个因素之间的影响关系，可以深入地洞悉复杂系统中的一般行为模式，并展现出随时间推移，其系统行为的变化情况。最常用的系统基模一般为双回路基模，包含一个预期结果反馈回路和一个非预期结果反馈回路。预期结果反馈回路的结果来自系统内发起的一个行动，而非预期结果反馈回路的结果来自系统外或者系统内其他部分的反应。非预期结果呈现之前会有一个延迟，有一个系统边界隐藏非预期结果。

五、煤炭产业系统

基模煤炭产业是一个较为复杂的、多维度的动态系统，而煤炭企业的活动也都是一个子系统，煤炭系统的发展受到系统内因素和系统外因素交互影响，这些因素相互作用、相互影响、相互依存的关系构成了煤炭系统的运行过程，如果将系统的各个要素分开单独研究，会破坏系统内部的连接及系统整体性，因此，要将系统作为一个整体进行研究。运用系统思维和系统动力学方法，将煤炭、环境、人口、经济等因素纳入一个复杂大系统中进行动态分析研究。利用系统结构分析，依据煤炭系统实际情况确定各影响因素之间的因果关系，以掌握煤炭系统的运行机理和发展规律，并找到可持续发展问题，针对具体问题建立系统基模进一步剖析。

1.成长上限

基模煤炭企业遇到“成长上限”问题时，往往试图用力推动成长。煤炭企业加大开采力度，会导致煤炭的产量增加，而产量增加的煤炭企业为避免大量库存会加大销售力度，从而引起销售收入的增加并在一定程度上带来更多的销售利润，在收入和利润两项经济指标的驱使下，煤炭企业会进一步加大开采力度，这是一个正反馈回路，如图2所示。为了保障开采力度，员工需要加班疲劳作业、设备连续不间断运转。开始阶段如果初现成效，则继续推动杠杆。然而在工业企业的环保要求不断提高的背景下，对污染物的处理能力往往跟不上由开采力度增加而导致的污染增加速度，从而造成越来越多的污染积累，处理不断增加的废水、废渣、废气又会引起处理污染物的成本上升，从而引起产量降低，以此形成了制约增长的平衡回路，越用力推动增强回路，平衡回路的阻力就越大，最后导致成本的增加大于利润的增加，净利润反而降低。“成长上限”结构的平衡回路是杠杆作用点，想要突破现状，解决“成长上限”类的问题，需要从平衡回路着手，识别并改变平衡回路中制约因素的影响。煤炭企业需要推动循环经济的发展，通过循环技术将排放的“三废”变废为宝，变害为利，着力延伸循环链条，利用煤矸石、水煤浆、煤泥等作为燃料进行发电，产生能源，实现煤电一体化深度融合，引进和开发更先进的煤层气利用技术，减少气体排放。煤炭企业可通过设置污染积累监测预警机制，科学测算并预设危险指标。当由于发展而引起的污染快达到危险指标的时候，对煤炭企业进行预警，而煤炭企业接到预警后，在最佳时间采取循环经济策略以缓解系统恶化，触发可制约第一个平衡回路的第二个平衡回路。如图3所示，循环经济的实现调整了系统结构，可以从污染积累环节解决“成长上限”问题。成长上限结构属于通用双反馈回路基模，所提出的策略为基模问题的结构优化解，在双反馈回路基础上，设置第三个回路，并在三个回路之间设置两条链接，以两条链接触发解决机制。如图4所示，当增强回路引发平衡回路的时候，通过连接触发第二个平衡回路，以第二个平衡回路弱化第一个平衡回路的效果，这样就形成了一个包含一个增强回路和两个平衡回路的三回路通用基模，此类问题都可以通过结构优化的方式解决。

2.共同悲剧

基模一个区域的煤炭企业共同开采地下的煤炭资源，煤炭资源属于不可再生资源，储量固定、有限。起初煤炭企业通过开采煤炭资源而逐渐扩展，但是在煤炭企业投入了大量固定成本建设采煤设备后，它们会不断想要扩大生产以提高自己的福利，直到煤炭资源逐步逼近枯竭，收益不断递减，越努力扩大，成长越慢。煤炭企业在一味追求产量的同时，还造成了大量的资源浪费及环境的破坏。据测算，矿井开采1万吨煤炭就有0.01hm2～0.29hm2土地塌陷，露天开采1万吨煤炭就有0.06hm2～0.13hm2土地塌陷。土地塌陷会导致地表沉降，对地面造成严重破坏，还有可能引发山体塌陷、落石、泥石流等灾害，危害生态系统，损坏生态环境，致使人类的居住环境恶化。针对共同悲剧问题，可采取的杠杆解一般分为自我管制和政府调控两种。董江［15］提出，在煤炭产业中，煤炭企业可以共同设计调节机制和约束机制，约束自己的行为，以管理煤炭资源的合理开采，形成自我管制。政府调控可以从征税着手，开采量大、收益多的煤炭企业承担起更大的责任，对其多征税，当征税带来的成本高于过度开采获取的利润的时候，煤炭企业会停止过度开采行为，这部分税可以用于维护生态环境、改善有限资源的开发利用;同时，进一步明确各个企业的开采权范围，对明确划定范围内的煤炭资源实行排他性占有。

3.舍本逐末

基模煤炭企业在产业快速发展阶段中不断扩张规模，加大生产力度、加大人力、物力投入，然而随着社会的发展和科技的进步，越来越多的新兴能源诞生，市场不断出现煤炭的替代产品，对煤炭的需求量逐步下降。而对于煤炭企业而言，曾经“黄金十年”一煤难求的局面一去不复返，转而出现的是煤炭的大量积存、滞销，生产出来但没有买家，库存量越大，成本越大，库存成本的不断积累造成产煤的净利润不断下滑，特别是在煤炭价格下行时期。生产煤炭不仅无法获利，甚至为去库存亏本出售煤炭，直到现在，市场上仍然是以煤炭供大于求的现象为主，并且未出现有效的长期缓解趋势。针对这一问题，各个煤炭企业采取了限产的策略，工人轮流上岗减少工作时间，关停部分设备减少设备运转时间，然而通过限产手段只能暂时性的缓解问题，并没有产生持续性的效果，问题未根本性解决。政府层面通过关停部分煤矿，停止新建煤矿减少产能，但行政手段使企业无法实现自身的良性循环，大量下岗员工问题难以解决，仍然耗费巨大的资金供养员工的基本生活保障，煤炭行业成为一个“无底洞”，如情况继续恶化可能造成社会动荡。虽然关停煤矿、限制生产可以缓解产量过剩的问题，但是缓解程度越来越弱，并带来了副作用，引起新的问题，依然治标不治本。在舍本逐末问题的解决上，应该要重点放在根本解。通过限产、关停煤矿等方式化解过剩产能、淘汰落后产能是应对产量过剩问题的症状解，然而只能暂时缓解症状并且会带来新的问题，煤炭产业进行结构调整、转型升级才能真正化解目前的问题，同时能给予员工新的岗位进行安置。但是煤炭产业作为山西的支柱产业，规模巨大，短期内无法实现结构调整，而限产、去产能可以争取来所需要的时间，因此症状解要与根本解结合，限产、去产能与产业结构转型调整相结合才能彻底解决煤炭产业的舍本逐末问题，实现真正治本。

六、结语

中国是能源生产和消费的大国，煤炭资源丰富，其他资源稀缺的能源结构决定了煤炭产业的重要地位难以被动摇。而随着环境保护、节能减排压力不断增大，煤炭产业必须要走可持续发展之路。煤炭产业是一个复杂系统，其可持续发展涉及社会、经济、资源、环境等多方面因素，其不协调的发展、不科学的管理、不合理的规划导致一系列问题，以系统的视角去分析这些制约因素可以获得更为全面认识。通过煤炭产业系统基模的构建可以发现，产业政策层面统筹规划、企业层面科学管理用煤、政府层面完善市场环境，是实现煤炭产业可持续发展的重要方向。针对成长上限问题，应推动循环经济的发展，变废为宝，大力延伸循环链条，改变制约因素的影响;针对共同悲剧问题，企业应设计调节机制和约束机制进行自我管制，而政府应出台责权划分政策，起到调控作用;针对舍本逐末问题，应利用去产能、限产争取的时间进行结构调整、转型升级，从根本上解决问题。然而，通过系统动力学进行煤炭产业可持续发展的研究尚不完善，仍然有很多研究问题尚未解决。首先，将消费者行为列入考虑范围后系统模型的构建及问题解决策略的提出;其次，在国家能源转型新政策背景下，各能源市场之间的冲突和相互作用的，市场冲突因素对煤炭产业可持续发展的影响效果，以及如何协调冲突的研究。这些都是未来研究的内容。

参考文献：

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［14］彼得•圣吉.第五项修炼［M］.北京:中信出版社，2009:100－102.

［15］董江.我国煤炭产业“公共地悲剧”的分析与对策［J］.改革与战略，2009，25(12):151－153.

作者：焦嶕；赵国浩；张宝建 单位：山西财经大学