3 能源发展现状与产排污状况
3.1 能源发展现状与趋势
3.1.1 煤炭
截至2015年底，全省各类煤矿共有1078座，总产能14.6亿吨/年，平均单井规模135.4万吨/年。2017年全省煤炭产量8.72亿吨，较2015年煤炭产量9.76亿吨下降了1.04亿吨，煤炭产业占GDP比重下降至16.3%，现有产量约占全国的24.8%。
3.1.2 电力
截至2015年底，全省装机容量6966万千瓦;其中，煤电装机容量5517万千瓦，占全省装机容量的79.2%。2015年，全省发电量达到2457亿千瓦时，全社会用电量达到1737亿千瓦时。
3.1.3 煤层气
截至2015年底，全省累计探明煤层气地质储量5600亿立方米,占全国的88%;全省输气管道总长8000余公里，覆盖全省11个设区市100余个县(区)，初步形成“三纵十一横、一核一圈多环”的输气管网格局。
3.1.4 煤化工
截至2015年底，全省煤化工企业253家，资产总额1840亿元，主营业务收入802亿元，主要产品能力2400万吨/年。其中：化肥企业37户，生产能力1200万吨/年;甲醇生产企业28户，生产能力550万吨/年;聚氯乙烯生产能力100万吨/年;粗苯精制企业5家，生产能力70万吨/年;煤焦油加工11户，生产能力277万吨/年;煤制合成油企业2家，生产能力约31万吨/年。
3.1.5 新能源与可再生能源
截至2015年底，全省新能源装机并网容量达到1449万千瓦，占全省总发电量由2010年的7%上升到21%。其中，风电669万千瓦，燃气(含煤层气)发电388万千瓦，太阳能发电113万千瓦，生物质(含垃圾)发电35万千瓦，水电244万千瓦。可再生能源占一次能源消费比重从2010年不足1%上升到3%。2015年，全省非化石能源利用替代了527万吨标准煤。
3.2 能源产业污染物排放状况
3.2.1 大气污染物
全省能源相关行业涉及大气污染物排放的主要有煤电、煤化工(焦化、合成氨等)、生物质发电、煤层气发电等。根据山西省环境统计数据，全省上述能源相关行业2015年排放二氧化硫、氮氧化物、烟尘分别占全省工业总排放量比例为38%、37%和25%。
3.2.2 水污染物
根据山西省环境统计数据，2015年全省煤炭开采洗选、火电、煤化工等能源相关行业废水、COD、氨氮排放量分别占全省工业总排放量的比例为53.8%、40.42%、58.77%。
3.2.3 固体废弃物
能源相关行业中煤炭开采产生的煤矸石和煤电行业产生的煤灰渣是产生量最大的固体废物。根据山西省环境统计数据，2015年能源相关行业一般工业固体废物综合利用率为56.6%，危险废物安全处置率100%。
4 资源环境现状与制约因素分析
4.1 大气环境
4.1.1 大气环境质量状况
根据山西省环境监测数据，2015年全省环境空气SO2、PM10、PM2.5年均浓度超过《环境空气质量标准》(GB3095-2012)二级标准。其中，朔州、晋中、太原、吕梁、临汾5市的SO2年均值超标，阳泉市的NO2年均值超标，11个市的PM10、PM2.5年均值全部超标。2017年全省环境空气NO2、PM10、PM2.5年均浓度超过《环境空气质量标准》(GB3095-2012)二级标准。其中，晋中、临汾、吕梁3市SO2年均浓度超标，太原、阳泉、长治、晋城、晋中、忻州和吕梁7市NO2超标，11个市PM10、PM2.5年均浓度均超标。
4.1.2 主要大气污染物排放情况
山西主要大气污染物不仅排放总量较大，单位面积污染物负荷较高，万元GDP的污染物排放强度高于周边省份。
山西省大气主要污染物排放总量较大，基数较高。随着近年来环保工作的大力推进，山西省大气主要污染物总量减排成效明显。2015-2016年间，山西省大气主要污染物排放量整体呈现降低趋势。
4.1.3 大气环境压力分析
根据山西省人民政府《关于印发山西省打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》(晋政发〔2018〕30号)要求，到2020年，二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降20%以上，11个设区市细颗粒物(PM2.5)平均浓度和优良天数比例完成国家下达目标，重度及以上污染天数比率比2015年下降25%以上。力争二氧化硫平均浓度较2015年下降50%左右。
2015-2017年，我省环境空气质量有所恶化。2017年晋中、临汾、吕梁3市SO2超标，太原、阳泉、长治、晋城、晋中、忻州和吕梁7市NO2超标，PM10、PM2.5 11个市均超标，整体大气环境质量较差，尤其是PM10、PM2.5超标严重，成为能源规划发展实施的主要环境制约因素。
4.2 水环境
4.2.1 水环境质量状况
(一)地表水
根据山西省地表水例行监测资料，2017年全省67个主要河流的干支流水质均开展了监测，监测断面共119个。监测结果表明119个断面中有56.3%的断面达到Ⅰ-Ⅲ类水质标准，尚有22.7%的断面仍为劣Ⅴ类水质。
随着水污染防治工作的大力开展，山西省地表水水质总体呈好转趋势。
(二)地下水
根据2017年山西省环境状况公报，11个地级市共监测地下水基础井204眼，按《地下水质量标准》(GB/T14848-93)进行评价，地下水总体水质为较好。其中：太原、大同、长治、晋中、忻州5个市水质良好，晋城、朔州、运城、临汾4个市水质较好，阳泉、吕梁2个市水质较差。与2016年相比，全省地下水总体水质基本稳定。
(三)城市集中式生活饮用水源地水质
根据2017年山西省环境状况公报，11个地级市共监测26个城市集中式饮用水源地，总体水质达标率为87.0%。其中：太原、大同、长治、晋城、朔州、忻州、晋中、运城、吕梁9个市水质达标率为100%，临汾、阳泉2个市水质达标率为0%。2015-2017年，全省城市集中式饮用水源地总体水质达标率维持在87%以上，基本稳定。
4.2.2 水环境目标
根据《山西省水污染防治工作方案》，到2020年，全省主要河流水质优良(达到或优于Ⅲ类)比例总体达到60%以上，劣于V类的水体断面比例控制在15%以内，确保实现国家考核我省黄河流域、海河流域的水质改善目标;11个设区市和县级集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于90%;全省地下水质量考核点位水质级别保持稳定，极差比例控制在15%以内。
4.2.3 水环境压力分析
根据环境监测数据可知，2015-2017年山西省地表水水质总体呈好转趋势，但全省2017年仍有42个断面未完成2020年水质目标要求。总体来看，黄河流域汾河及其主要支流为劣Ⅴ类水质，其他大部分河流以Ⅳ类水质为主，受轻度污染;海河流域御河、桃河等河流水质为劣Ⅴ类水质，南洋河、源子河等为Ⅴ类水质，其余大部分水质良好;地下水水质除阳泉、吕梁2个市水质较差外，其余9个地市水质较好或良好;城市集中式饮用水水源地水质维持在87%以上。总的来说，全省水环境质量情况仍然不容乐观，尤其是对于水质不达标及水生态保护形势严峻的区域，水环境容量已无空间。
4.3 生态环境
4.3.1 土壤侵蚀现状
根据国家水利行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)对全国土壤侵蚀类型区的划分，山西省的土壤侵蚀基本以水力侵蚀为主。水力侵蚀，是指以地表水为主要侵蚀营力的土壤侵蚀类型。在降水、地表径流、地下径流作用下，土壤、土体或其他地面组成物质被破坏、搬运和沉积的过程。根据水力作用于地表物质形成不同的侵蚀形态。
山西省土壤侵蚀以轻度侵蚀为主，其次为中度侵蚀，重度侵蚀面积较小。中部河谷地区土壤侵蚀情况明显轻于两侧山脉地区，黄河流域侵蚀最为严重。
4.3.2 植被覆盖现状
2005年，山西省植被覆盖情况以高覆盖度为主，高覆盖度区域面积为48504km2，占全省面积的31.04%，其次为较高覆盖度区域和中覆盖度区域，分别占全省面积的26.91%和25.93%。2010年，山西省植被覆盖情况有明显好转，植被覆盖度明显提高，2015年，高覆盖度区域较2010年有所降低，但区域植被覆盖情况仍以较高覆盖度为主。
4.3.3 生态环境状况综合评价
根据《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T192-2015)，采用生态环境状况指数(EI)计算评价区域生态环境的整体状态，指标体系包括生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数五个分指数和一个环境限制指数。
山西省2015年生态状况指数(EI)计算结果为41.28，生态环境状况级别为一般，植被覆盖度中等，生物多样性一般水平，较适合人类生活，但有不适人类生活的制约性因子出现，局部地区生态环境敏感脆弱。
4.3.4 生态环境压力分析
本次规划实施对生态环境的影响主要是能源基地的规划建设。能源基地建设会对地表扰动产生水土流失、植被破坏等，从而造成生态环境破坏。能源基地建设规划的实施应避让山西省境内生态敏感、生态环境脆弱以及重要生态功能区域。
4.4 水资源
4.4.1 水资源总量与可利用量
根据山西省第二次水资源评价成果，山西全省多年平均(1956-2000年)水资源总量123.8亿m3，其中河川径流量86.77亿m3，地下水资源量84.04亿m3，重复计算量47.01亿m3;水资源可利用量83.77亿m3，其中，河川径流可利用量51.87亿m3，地下水可开采量50.03亿m3，重复利用量18.13亿m3。
4.4.2 水资源利用现状
根据山西省水资源公报，2015年全省水资源总量用水总量73.5882亿m3。其中：地表水利用量37.0559亿m3，占总用水量的50.3%;地下水开采量33.2470亿m3，占总用水量的45.2%，其他水源为3.2583亿m3，占总用水量的4.5%。地表水水源利用量中，蓄水、引水、提水及跨流域调水工程所供水量分别占地表水源利用量的28.5%、24.7%、44.8%和2.0%。从现状供水分析，山西省现状供水主要以常规水源为主，且地表水供水量最大。
按用途划分，农田灌溉用水量42.8407亿m3，占总用水量的58.2%;工业用水量13.7454亿m3，占总用水量的18.7%，居民生活用水量10.0452亿m3，占总用水量的13.6%，林牧渔畜用水量2.3390亿m3，占总用水量的3.2%，生态环境用水量2.3489亿m3，占总用水量的3.2%，城镇公共用水量2.2690亿m3，占总用水量的3.1%。
从各市用水情况来看，2015年山西省水资源总量为93.9543亿m3，用水总量为73.5882亿m3。实际用水总量小于当年水资源总量，山西省水资源满足本省用水需求。但是由于各地市经济状况及自然环境等因素影响，水资源供需差异较大。其中，太原市和运城市用水总量大于当年水资源总量，当地水资源无法满足其用水量需求，而忻州市、吕梁市、长治市和晋城市水资源总量远大于其用水量，水资源较为丰富，其余各地市水资源基本满足用水需求。
4.4.3 用水总量控制目标
根据国务院办公厅文件国办发〔2013〕2号《国务院办公厅关于印发实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》和山西省人民政府办公厅晋政办发〔2014〕29号《山西省人民政府办公厅关于印发山西省实行最严格水资源管理制度工作方案和考核办法的通知》，山西省2020年用水总量控制(考核)目标为93.0亿m3。
4.4.4 用水压力分析
规划实施一定程度会增加水资源需求，使得山西省水资源短缺情况加剧，应该避免在水资源短缺地市建设用水需求量较大工业，根据各地水资源供需情况合理进行规划布局。
规划实施应优先采用污水处理厂中水、矿井疏干水和再生水，不足部分或不具备利用条件的采用引黄工程、地表水工程等水源，取用地表水不得挤占生态用水、生活用水和农业用水，禁止取用地下水。缺水地区优先选用空冷、闭式循环等节水技术，严格落实《水污染防治行动计划实施区域差别化环境准入的指导意见》(环环评〔2016〕190号)相关要求。综上所述，在保障2020年的农业、生活、生态用水增长需求，并不突破用水总量控制目标的情况下，用水指标基本可满足用水需求。
规划实施需贯彻执行最严格水资源管理制度，“量水而行”确定项目布局与规模。强调根据区域水资源条件，合理确定建设布局和建设规模，实现经济社会发展与水资源可持续利用与保护的双赢。落实取用水总量控制、用水效率控制和水功能区纳污总量管理政策要求，不得突破区域水资源管理三条红线控制指标，通过提高水资源利用效率、水权转换等措施内部挖潜，解决项目建设所需水源。
4.5 矿产资源
山西省矿产资源极为丰富，已发现的地下矿种达120多种，其中，探明储量的有70种。资源储量居中国第一位的矿产有煤层气、铝土矿、耐火粘土、镁矿、冶金用白云岩等5种。保有资源储量居全国前10位的主要矿产为煤、煤层气、铝土矿、铁矿、金红石等32种。其中，煤炭保有资源储量2709.01亿吨，占全国保有资源储量的17.3%，居全国第三;煤层气剩余经济可采储量为2304.09亿立方米，居全国第一。
4.5.1 煤炭资源
山西省是煤炭资源大省，资源储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。全省含煤面积6.2万平方公里，占国土面积的40.4%;全省2000米以浅煤炭预测资源储量6552亿吨，占全国煤炭资源总量的11.8%;累计查明保有资源量2674亿吨，约占全国的1/4，其中，生产在建煤矿保有可采储量1302亿吨。
4.5.2 煤层气资源
山西省沁水煤田和河东煤田储量最为丰富，目前探明储量分别为3851.8和943.4亿立方米，占全省总量的95.7%。
全省2000米以浅煤层气资源总量约83098亿立方米，约占全国煤层气资源量的四分之一。截至2015年底，全省累计探明煤层气地质储量5600亿立方米，占全国的88%。截至2015年底，全省输气管道总长8000余公里，覆盖全省11个设区市100余个县(区)，初步形成“三纵十一横、一核一圈多环”的输气管网格局。2015年，全省煤层气(煤矿瓦斯)抽采量101.3亿立方米，其中，地面41亿立方米，井下60.3亿立方米，分别占全国的94%和44.4%;煤层气(煤矿瓦斯)利用量57.3亿立方米，其中，地面35亿立方米，井下22.3亿立方米，分别占全国的92%和46.8%。
4.6 土地资源
根据《山西省土地利用总体规划(2016-2020)调整方案》，与2015年土地利用现状相比，2020年山西省规划农用地面积增加1155199.36公顷，其中耕地面积减少220788公顷，园地、林地、牧草地和其他农用地面积均增加，分别增加43413.04公顷、945056.95公顷、372667.49公顷和14849.88公顷;建设用地面积增加72001.15公顷;未利用地减少1227200.51公顷。
本次规划的能源基地建设对土地资源的影响主要表现在对耕地的占压、破坏或影响，造成耕地面积减少、土地生产力下降。在规划项目建设阶段，土地资源在一定程度上会制约能源基地建设规模和速度。
4.7 新能源资源
山西省风能、太阳能、生物质、地热资源较为丰富，黄河北干流水电资源尚待开发。70米高度风能资源≥200瓦/平方米的技术开发量为2814万千瓦，尤其北部地区属风能开发较丰富~丰富区;年平均太阳能辐射量为1624千瓦时/平方米，太阳能开发资源较丰富，在华北地区仅次于内蒙古;秸秆能源化利用年可获得量为500万吨左右，垃圾资源量达8500吨/日，生物质资源比较丰富;地热可开采资源总量为1.41×1017千焦，折合标准煤3.9×109吨，位居全国第15位。
4.8 资源与环境主要制约因素分析
4.8.1 大气环境质量差、超标严重是山西省能源发展的主要环境制约因素。
从全国来看，2016年山西省SO2排放量位于全国的第3位，NOx排放量位于全国的第6位，烟粉尘排放量位于全国第3位;以单位GDP的排放量排序，山西省单位GDP大气污染物排放强度也高于周边省份。从山西来看，2017年全省环境空气NO2、PM10、PM2.5年均浓度超过《环境空气质量标准》(GB3095-2012)二级标准。其中，晋中、临汾、吕梁3市SO2年均浓度超标，太原、阳泉、长治、晋城、晋中、忻州和吕梁7市NO2超标，11个市PM10、PM2.5年均浓度均超标。
而煤电、煤化工(焦化、合成氨等)、生物质发电、煤层气发电等能源相关行业是山西省工业废气污染物排放的主要来源。根据山西省环境统计数据，2015年全省煤电、煤化工等能源相关行业二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量占全省工业排放量比例分别是38%、37%和25%。总体来说，能源相关行业大气污染物排放总量较大，全省整体环境空气质量差，超标现象突出，是山西省能源发展的主要环境制约因素。
4.8.2 水质不达标区域已无水环境容量，对当地能源项目存在一定制约。
根据环境监测数据，2015-2017年山西省地表水水质总体呈好转趋势，但全省2017年仍有42个断面未完成2020年水质目标要求。总的来说，全省水环境质量情况仍然不容乐观，尤其是对于水质不达标及水生态保护形势严峻的区域，水环境容量已无空间，对局部地区能源发展会存在一定的制约。
4.8.3 水资源相对贫乏是山西省能源发展的主要资源制约因素。
根据山西省第二次水资源评价成果，山西省人均水资源全国倒数第二，仅多于宁夏，约是全国人均水资源量的五分之一。山西省水资源的时空分布也极不均匀。从时间维度看，降雨多集中在7、8、9三个月，且年际差异较大，如从历史观测资料看，1964年丰水年水量184亿m3，1972年枯水年水量仅为64.3亿m3，而且往往出现连续丰水年和连续枯水年;从空间维度看，东部山区和东南部水资源相对丰富，西北部水资源贫乏。水资源时空分布不均加大了开发利用的难度。
根据水资源公报，2015年山西省水资源利用率已达到78.3%，高于高开发利用区的限值49.3%。地下水在部分地区已存在超采现象，据统计，在大同、忻州、太原、临汾、运城五大盆地，地下水年超采量高达6.6亿m3，地下水开发利用程度达到116.2%。
4.8.4 以煤为基的能源发展造成严重生态环境破坏是山西省能源发展的主要生态制约因素。
煤炭开采导致生态环境经济损失严重。据统计，建国至2015年底，山西省累计生产原煤166亿吨，外调量超过110亿吨。2015年，煤炭产量约占全国煤炭产量的26%。煤矿开采为生态环境本来就脆弱的山西留下了大面积的煤矿采空塌陷区，大面积沉降塌陷导致土壤龟裂，山体滑坡，沟渠支裂，水源枯竭，路桥凹陷，数千村庄房屋受损，耕地毁坏以及饮水困难。
煤矸石大量堆存，占用土地资源，影响区域生态环境。山西省是一个山地丘陵多、平原少的省份，土地资源十分紧缺，煤矸石占地加剧了人地矛盾;煤矸石山的堆放直接改变了原有的土地结构和功能，毁坏了原有的植物生态系统;煤矸石堆放时产生的粉尘、自燃时产生的有毒气体和有害的重金属对植物的生存也有较大影响，使植物生长缓慢、叶色变黄、生物量降低、草地植被种类减少、病虫害增多等，对矿区的生态系统和植被景观造成破坏。
4.8.5 生态敏感区对能源产业发展布局存在一定的制约。
由于山西省自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地、生态脆弱区等生态敏感区密集。按照国家和地方相关法律法规要求，基地建设规划的实施应按照相关要求避让这些生态敏感区，对具体能源建设项目布局存在一定制约。
4.8.6 局部地区土地资源在一定程度上制约能源项目的开发建设。
山西省可利用土地资源相对丰富，人均耕地量高于全国均值。但耕地质量一般，旱地比重大，坡地多，低产田多，抗灾性弱，总体质量不高。山西境内植被覆盖率低，土壤固水能力差，尤其是交口至石楼，河津西至管头段的水土流失、土壤侵蚀十分严重。而能源发展规划建设对基本农田的影响主要表现在对耕地的占压、破坏或影响，造成耕地面积减少、土地生产力下降。局部地区土地资源在一定程度上会制约能源项目的开发建设。
