能值分析

概念釋義

能值分析是以能值為基準，把生態系統或經濟生態系統中不同種類，不可比較的能量轉化為同一標準的能值來進行分析，從而分析其在系統中的地位和作用。

歷史沿革

文化背景

能值分析理論和方法是美國生態學家Odum為首於20世紀80年代創立的。它是結合一般的系統理論、生態學與熱力學原理所發展起來的價值評估方法。

發展歷程

1967—1971年，不加區分地統一用有機乾重表示高質量的能量數，如木材、泥炭、煤、石油，天然氣和活生物量等。體現在Odum《能量、功率與社會》一書及其於1976年向美國總統科學顧問委員會的報告中。

1973—1980年，在1976年Odum向美國國會提交的報告和《人與自然的能量基礎》中對植物、木材和石化燃料能量的質量進行了區分，並統一以化石燃料能量為基準單位進行度量。認為每千卡石化能相當於2000千卡太陽能。

1980—1982年，隨著Odum對生態系統分析的深入，全球能量等級的概念日漸明晰。隨著雨水，風和海浪等的太陽能驅動過程的明朗化，它們所含的太陽能值得以量化。在給美國核控制委員會的能量分析報告中，Odum用了6800千卡太陽能=1千卡石化能。

1983年至今，1983年夏在一個木材發電廠和地化循環的研究中，Odum及其追隨者得出了地熱和煤炭的太陽能值轉換率。將太陽能值定為標準單位。

價值意義

能值分析在可持續發展領域有著較廣泛的套用。通過在區域資源環境系統、城市複合生態系統、農業生態系統、種植業生態系統等方面套用能值分析，可以用於度量自然系統和生態服務功能的價值，為環境、資源、人類勞務、信息和發展決策的分析評價提供新尺度。能值分析是把生態系統和經濟系統統一起來進行定量分析研究的方法，而新興的生態經濟學正需要科學的定量研究方法加以充實，能值分析在這方面扮演了重要的角色。經濟學家把自然資源和人類經濟活動加以幣值化，以貨幣衡量一切財富。但貨幣實際上不能衡量真正的財富，更不能反映自然的本質和規律，因為它是人為的東西；而能值則是客觀的，它反映自然和人類經濟活動的本質和規律，衡量真實的財富。通過科學的能值計算分析，可以實現對不同地域的生態經濟系統及可持續發展水平進行評價，實現對生態經濟系統發展水平和發展態勢的定量研究，為生態經濟系統的可持續發展決策服務。

理論局限

關於能值分析的評價，主要針對能值資源的利用情況進行分析，鮮有對廢物能值的環境影響進行衡量。

實際套用

能值分析以太陽能值為統一單位來衡量不同質、量的能量和物質，使原本不可比較的能量和物質具有統一的衡量標準具有可比性；將環境貢獻納入考慮範疇，體現了資源的真正價值。因此，運用能值分析方法將不同種類、不可比較的環境要素相聯繫，以能量為基礎評價環保貢獻成為一種可行方案。2003年，李海濤、嚴茂超等對中國新疆生態經濟系統進行了能值分析，分析了該系統中能量和資源的流動方向，說明了該地區經濟發展的潛力。2007年，董孝斌等對中國安塞坊溝流城的農業生態系統進行了能值分析，系統研究了該系統初級生產力、次級生產力、經濟生產力和服務生產力之間的關係。2010年，周蜻、王遠等對中國蘇州城市生態系統可持續發展進行了能值分析。2013年，宋科、趙晟等以能值理論為基礎通過建立能值評價指標體系綜合評價了中國東極大黃魚養殖系統對環境的影響及其可持續性。2015年，趙晟等運用能值方法分析了中國廣東、海南、台灣等地的紅樹林的生態系統服務價值。