張煒鈴 許申來 焦文濤 陳衛(wèi)平

（1.中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京 100085;2.北京清華城市規(guī)劃設(shè)計研究院生態(tài)環(huán)境研究所，北京 100085）

我國社會經(jīng)濟正處于資源、環(huán)境約束最為嚴重的時期，如何化解經(jīng)濟快速發(fā)展對資源、能源消耗的高度依賴，跨越資源、能源的瓶頸約束成為這一時期我國面臨的主要難題之一。低碳之路以節(jié)能減排，高效低耗為目標，為中國的可持續(xù)發(fā)展提供了一條新的途徑，成為促進我國節(jié)能減排和應(yīng)對全球氣候變化的重要戰(zhàn)略選擇［1］。目前，我國城市能源消費量約占全國消費總量的60%，城市人均能源消費為農(nóng)村的3倍左右，成為碳排放的主要場地［2］。隨著城市化率的提高，能源消費行為將發(fā)生顯著改變，這必將推動城市能源消費量的增長［3］。因此，構(gòu)建低碳城市作為重中之重，勢在必行。

1 文獻綜述

所謂低碳城市（Low－carbon City），指以低碳經(jīng)濟為發(fā)展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府公務(wù)管理層以低碳社會為建設(shè)標本和藍圖的城市［4－5］。目前，國內(nèi)外關(guān)于低碳城市的評估方法及指標構(gòu)建的研究還不多，Shimada等學(xué)者構(gòu)建了一種描述城市尺度低碳經(jīng)濟長期發(fā)展情景的方法，并將此方法應(yīng)用到日本滋賀地區(qū)［6］;2010年中國社會科學(xué)研究院公布了我國評估低碳城市的新標準體系，分為低碳生產(chǎn)力、低碳消費、低碳資源和低碳政策等四大類共12個相對指標［7］;朱守先等認為衡量城市的低碳發(fā)展水平，核心是在資源稟賦、技術(shù)水平及消費方式三個方面是否具備低碳發(fā)展的潛力［8］;Kaya等學(xué)者認為構(gòu)建低碳社會首先要計算掌握一個國家或地區(qū)的CO2排放量，并建立了了Kaya公式來表征一個地區(qū)CO2排放量［9］。

目前，北京市關(guān)于低碳發(fā)展水平及潛力方面的研究還比較有限。界定北京市是否具備了發(fā)展低碳城市的條件，分析其低碳發(fā)展?jié)摿Γ瑢τ诩铀偃〉媒?jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的雙贏局面極具啟發(fā)性。本研究選取了北京市的經(jīng)濟發(fā)展水平、能耗和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)三項指標分別與全國平均水平進行對比，選取人均碳排放、碳生產(chǎn)率、碳能源排放系數(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化演進水平四項指標對北京市的低碳發(fā)展水平及潛力進行剖析，提出低碳發(fā)展策略，促進北京市可持續(xù)發(fā)展。

2 研究方法

2.1 研究方法

本研究根據(jù)朱守先、Kaya等學(xué)者的研究方法對北京市經(jīng)濟和能耗狀況及低碳發(fā)展水平進行度量。

2.1.1 北京市經(jīng)濟與能耗狀況度量方法

Kaya恒等式［9］如下所示:

其中，P:人口;G:人均GDP;IE:單位GDP能耗（能源強度）;IC:能源結(jié)構(gòu)碳強度。

考慮到節(jié)能減排與控制溫室氣體排放具有很大的協(xié)同性，本研究受到Kaya恒等式啟發(fā)，選取北京市和我國歷年人均GDP、單位GDP能耗和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及能耗三項具有代表性和可比性的數(shù)據(jù)指標進行對比分析。

2.1.2 CO2排放總量計算方法

CO2排放總量的計算公式如下所示［10］:

其中，（CO2）為CO2排放總量，Ci為第i年的碳排放總量，Eij為第i年第j種一次能源的消費量，δj為第j類能源的碳排放系數(shù)［10］，取各碳排放系數(shù)平均值。

2.1.3 北京低碳發(fā)展測度方法

衡量低碳發(fā)展水平的核心在于以下三個方面:資源稟賦、技術(shù)水平及消費方式，選擇最能體現(xiàn)這三個要素內(nèi)涵的指標構(gòu)建低碳發(fā)展指標，即人均碳排放、碳生產(chǎn)率和碳能源排放系數(shù)［8］。本研究主要采用對比方法將北京市和全國平均水平的低碳水平進行比較，人均碳排放越低、碳生產(chǎn)率越高、碳能源排放系數(shù)越低，則低碳水平越高。

為了進一步分析北京市低碳發(fā)展?jié)摿?，本文?yīng)用兩項經(jīng)濟與社會發(fā)展指標進行預(yù)測。首先是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化演進水平（Evolution of industrial structure diversificationdegree，簡稱ESD），ESD越高，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平越高。ESD的計算公式為:

式中，P為第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，S為第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，T為第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，ESD的值域為1至無窮大［8］。

其次是非煤能源消費比重，它是判斷一個城市是否具備良好的低碳發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜恕?/p>

2.2 數(shù)據(jù)來源

本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計年鑒2010［11］、中國統(tǒng)計年鑒2011［12］、北京市2005 －2011 年統(tǒng)計年鑒［13］。

3 結(jié)果與討論

3.1 北京市經(jīng)濟能源相關(guān)性分析

2001－2010年，北京市地區(qū)生產(chǎn)總值持續(xù)增長，保持了16.01%的年均增長率，經(jīng)濟發(fā)展快速;能源消費總量也呈現(xiàn)不斷增長的態(tài)勢，其年均增長率為5.68%。由此可見，一方面，北京市經(jīng)濟的增長依然還建立在能源消費總量增加的基礎(chǔ)上，二者成正相關(guān)，另一方面經(jīng)濟增長率高于能源消費增長率，經(jīng)濟增長不再與能源消耗同步，呈相對脫鉤，實現(xiàn)了相對的節(jié)能發(fā)展。

3.2北京市經(jīng)濟與能耗水平度量

3.2.1 人均GDP及單位GDP能耗對比分析

北京市人均GDP與全國人均GDP均呈持續(xù)增長趨勢，北京市歷年人均GDP普遍高于全國平均水平，平均超出2.15倍，反映出北京市經(jīng)濟水平較高;北京市人均GDP年均增速為12.18%，全國人均GDP年均增速為14.81%，后者比前者略高。自2008年后，北京市人均GDP增長速率明顯加快且大于全國平均水平，這與北京市2008年承辦奧運會從而帶動了首都經(jīng)濟增長有密切關(guān)系。

從單位GDP能耗來看，全國和北京市均呈現(xiàn)下降趨勢。北京市單位GDP能耗的年平均下降率為8.96%，高于全國的年平均下降率5.67%，并且北京市歷年單位GDP能耗都遠小于全國水平，年平均低于全國53.64%，表明北京市的能耗狀況明顯優(yōu)于全國平均水平。

然而，與美國相比，2010年美國人均 GDP已達25 7671.87元，是中國的 8.57 倍，是北京市的 3.39 倍;單位GDP能耗僅為中國的20%［14］，為北京市的33%?？梢姳本┦械娜司鵊DP、單位GDP能耗雖然領(lǐng)先于全國平均水平，但是與發(fā)達國家相比還存在著相當顯著的差距。

3.2.2 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及能耗比較分析

表1展示了全國與北京市2001－2010年的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，二者發(fā)展趨勢有較大不同:北京市第一產(chǎn)業(yè)及第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例呈下降趨勢，第三產(chǎn)業(yè)則正好相反，2010年第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例較2001年增長了11.3%;而全國第二產(chǎn)業(yè)比例較為穩(wěn)定，第一產(chǎn)業(yè)比例呈現(xiàn)下降趨勢的同時第三產(chǎn)業(yè)比例呈增長態(tài)勢，對比表明北京市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)較全國平均水平更加優(yōu)化。對比發(fā)現(xiàn)，全國第一、二產(chǎn)業(yè)比例均比北京市高出10個百分點左右，而第三產(chǎn)業(yè)比例則大大低于北京市。北京市第三產(chǎn)業(yè)比重領(lǐng)先全國平均水平近30%，率先在中國構(gòu)建起以服務(wù)經(jīng)濟為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化程度遠遠好于全國平均水平，并且呈逐年優(yōu)化態(tài)勢。

歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，進入21世紀以來，世界各國第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)達國家第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重在60% －70%之間［15］。與美國相比，其低能耗的第三產(chǎn)業(yè)為11.2萬億美元，占79%;中國第三產(chǎn)業(yè)GDP僅為2.2萬億美元，只相當于美國的五分之一。目前北京市第三產(chǎn)業(yè)比重已超過75%，達到世界發(fā)達國家平均水平，但仍落后于美國，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化方面還存在著一定的發(fā)展空間。

北京市各個產(chǎn)業(yè)的能耗排序與全國形勢一致，能耗比例排名依次為第二、三、一產(chǎn)業(yè)，另外第一、二、三產(chǎn)業(yè)與其能耗相關(guān)性系數(shù)都較高（依次為 0.94、0.79、0.80），因此各個產(chǎn)業(yè)能耗與其對應(yīng)生產(chǎn)總值比例呈現(xiàn)出大致相同的變化趨勢。這與美國的能耗比例排名相左，2010年，美國重工業(yè)能源消耗僅占社會總能源消耗的20%，整個工業(yè)能源消耗占社會總能源消耗的33%［16］，還不到中國一半，僅為北京市的84%。北京市第二產(chǎn)業(yè)能耗水平優(yōu)于全國平均水平的同時又大于美國，第二產(chǎn)業(yè)能耗仍具有很大的降低空間。

表1 全國及北京市2001－2010年經(jīng)濟結(jié)構(gòu) %

從北京市2001－2010年各個產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗情況來看，第一、二、三產(chǎn)業(yè)的單位GDP能耗總體呈現(xiàn)下降趨勢，其中第二產(chǎn)業(yè)單位GDP能耗最高，但是呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，年平均降速可達10.02%;其次為第一產(chǎn)業(yè)，變化趨勢為降低;單位GDP能耗最低的為第三產(chǎn)業(yè)，逐年變化并不明顯，年平均降速為6.19%。

第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值比例雖然不是最高，但是能耗比例及單位GDP能耗均遠遠高于其他兩種產(chǎn)業(yè)，是進行節(jié)能減排、發(fā)展低碳城市的重點實施對象。隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動了北京總體能耗的明顯下降。由上述分析可知，北京市的人均GDP、單位GDP能耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與各產(chǎn)業(yè)能耗等指標的發(fā)展水平均領(lǐng)先于全國平均，卻落后于美國，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已經(jīng)較優(yōu)化，但各產(chǎn)業(yè)能耗水平仍很高，還具有較大的溫室氣體減排空間。

3.3 北京市低碳發(fā)展水平測度及潛力分析

3.3.1 低碳發(fā)展水平比較

本文選取了全國和北京市2005－2010年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行計算分析，結(jié)果見表2。可以發(fā)現(xiàn)，北京市三項指標人均碳排放、碳生產(chǎn)率、碳能源排放系數(shù)分別高、高、低于全國平均水平。

碳排放主要受能源消費總量、能源消費結(jié)構(gòu)及技術(shù)水平等的影響，而碳生產(chǎn)率是衡量低碳發(fā)展水平的重要指標。從人均碳排放的對比上看到，雖然2005－2009年北京市人均碳排放比全國人均碳排放平均高33.95%，但是北京市人均碳排放呈逐年下降趨勢，2010年甚至低于全國平均水平，其年平均下降率為3.85%。目前，雖然我國CO2排放總量已經(jīng)位居世界第一，但我國人均碳排放尚低于發(fā)達國家平均水平，北京市亦如此［10，17］。

北京市碳生產(chǎn)率平均高于全國平均水平125.86%，二者的該項指標均呈逐年增長趨勢，北京市與全國碳生產(chǎn)率的年平均增長率分別為14.01%、10.35%。北京市碳能源排放系數(shù)平均低于全國平均水平37.56%，兩者變化趨勢一致，年平均下降率分別為3.58%、0.60%，這源于二者的區(qū)域能源利用結(jié)構(gòu)、利用效率和利用技術(shù)水平等方面存在著較大差異。

通過分析，從2010年的最新數(shù)據(jù)看，北京市各項指標表征結(jié)果及其變化趨勢均優(yōu)于全國平均水平，即北京市低碳發(fā)展水平領(lǐng)先于全國平均水平，但各項指標應(yīng)當在保持現(xiàn)有變化趨勢的前提下不斷完善提高，進一步向低碳方向邁進。

3.3.2 北京市低碳發(fā)展?jié)摿Ψ治?/p>

全國與北京市2001－2010年的ESD及其增長率數(shù)據(jù)（見表3）表明，二者ESD值均呈現(xiàn)上升趨勢，說明二者產(chǎn)業(yè)多元化演進水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)不斷得到優(yōu)化。對比發(fā)現(xiàn)，在研究區(qū)間內(nèi)，北京市ESD及其增長率均遠遠大于全國平均水平，歷年ESD及其增長率的平均值分別比全國平均水平高出了8.52、1.61倍，差距顯著，北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化演進水平高于全國平均水平。

表2 全國及北京市2005－2010年低碳發(fā)展指標

表3 全國及北京市2001－2010年ESD及其增長率

表4是全國和北京市2005－2010年非煤能源消費比重數(shù)據(jù)，二者呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。全國非煤能源消費比重逐年下降，但下降趨勢并不明顯;北京市非煤能源消費比重逐年增大，平均高于全國17%以上。能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有利于城市的低碳發(fā)展，數(shù)據(jù)對比說明北京市在控制煤炭能源消費方面取得了較好成效。然而，放眼全球，2007年在全球一次性能源消費構(gòu)成中煤炭僅占27.8%，發(fā)達國家煤炭消費比例大多不到20%［18］，而我國和北京市煤炭消費比重分別占到了69.5%、47.6%，北京市煤炭能源消費比例遠大于世界平均水平。

表4 全國及北京市2005－2010年非煤能源消費比重 %

通過對上述兩項指標的分析，與全國平均發(fā)展水平相比，北京市低碳發(fā)展處于較高水平，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的可優(yōu)化調(diào)整空間較小，但能源消費結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和低碳發(fā)展?jié)摿Χ季哂休^大空間;全國低碳發(fā)展平均水平較低，是地區(qū)之間存在差異發(fā)展不平衡所致。實現(xiàn)低碳發(fā)展，必須克服資源稟賦、技術(shù)進步和政策因素等影響，適度優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，多開發(fā)低碳能源，尤其是可再生能源，從而縮小區(qū)域間低碳發(fā)展水平的差異［1］，實現(xiàn)全國共同的低碳發(fā)展。

4 結(jié)論與建議

通過對人均GDP、單位GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與各產(chǎn)業(yè)能耗等四項指標的對比分析，北京市的經(jīng)濟與能耗水平居于全國平均和美國平均水平之間，具備較好的低碳經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)。雖然北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化程度較高，但各產(chǎn)業(yè)能耗水平仍很高，還具有很大的溫室氣體減排空間。與全國平均水平相比，北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的程度、各項指標低碳發(fā)展的表征結(jié)果及其變化趨勢均優(yōu)于全國平均水平，即北京市低碳發(fā)展水平領(lǐng)先于全國平均水平;然而與發(fā)達國家相比，北京市煤炭能源消費比例遠大于世界平均水平，非煤炭能源比重有待改進提升?？傮w來看，北京市在實現(xiàn)經(jīng)濟增長和能源消耗的逐步脫鉤，邁向低碳城市的道路仍具有較大的空間，依然具有較大的低碳發(fā)展?jié)摿Α?/p>

根據(jù)以上分析，提出如下建議:

（1）制定政策法規(guī)，提出單位GDP能耗、各產(chǎn)業(yè)能耗、人均碳排放、碳生產(chǎn)率、碳能源排放系數(shù)、ESD、非煤能源消費比重等低碳相關(guān)各項指標的約束性目標值，通過相關(guān)經(jīng)濟激勵、公眾參與等措施實現(xiàn)目標。

（2）促進產(chǎn)業(yè)進一步升級，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局，提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化演進水平，發(fā)展低碳經(jīng)濟。北京市的第二產(chǎn)業(yè)消耗能源所占比重最大，其減排任務(wù)較為艱巨，第二產(chǎn)業(yè)改革應(yīng)推進高能耗、高物耗、高污染、低附加值產(chǎn)業(yè)的有序退出，提高進京企業(yè)的門檻，促進高效低碳清潔的技術(shù)創(chuàng)新，重視發(fā)展都市型工業(yè);充分利用北京現(xiàn)有優(yōu)勢條件，促進國際間的交流合作，大力發(fā)展推動高文化、高科技含量的優(yōu)勢服務(wù)業(yè)的發(fā)展，加快產(chǎn)業(yè)集聚，研發(fā)高新低碳相關(guān)技術(shù)全面推動各項產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）改善能源消費結(jié)構(gòu)，提升能源使用效率。鼓勵開發(fā)可再生能源及新型清潔能源，盡可能在產(chǎn)業(yè)發(fā)展及公眾生活方面使用節(jié)能減排技術(shù)，逐步淘汰傳統(tǒng)的高消耗、高排放的傳統(tǒng)能源，提升能源使用效率。不斷改進能源結(jié)構(gòu)，降低煤炭能源比重、增加新能源比重。

（4）借鑒發(fā)達國家的低碳發(fā)展經(jīng)驗，如發(fā)展新的清潔技術(shù)、推行可持續(xù)設(shè)計和節(jié)能建筑、推廣使用環(huán)保交通方式、引進碳價格制度及征收碳排放稅、倡導(dǎo)資源回收利用和綠色消費等［19］。

綜上，北京市可圍繞自身的功能定位，揚長避短地將優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，走出一條具有中國特色的低碳發(fā)展路徑，引領(lǐng)全國共同邁向生態(tài)文明、低碳社會。

（編輯:劉照勝）

［1］吳曉青.關(guān)于中國發(fā)展低碳經(jīng)濟的若干建議［J］.環(huán)境保護，2008，391（3）:22 －23.

［2］莊貴陽.低碳經(jīng)濟:氣候變化背景下中國的發(fā)展之路［M］.北京:氣象出版社，2007.

［3］夏堃堡.發(fā)展低碳經(jīng)濟，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展［J］.環(huán)境保護，2008，39（3）:33 －35.

［4］付允，汪云林，李丁.低碳城市的發(fā)展路徑研究［J］.科學(xué)對社會的影響，2008，（2）:5 －9.

［5］UK Energy White Paper:Ourenergy Future:Create Low-carbon Economy［R］，2003.

［6］Koji S，Yoshitaka T，Kei G，Yuzuru M.Developing A Long-term local Society Design Methodology towards A low-carbon Economy:An Application to Shiga Prefecture in Japan［J］.Energy Policy，2007，35（9）:4688 －4703.

［7］首個低碳城市標準發(fā)布吉林市成首選適用標準［J/OL］.21世紀經(jīng)濟報道.http://news.qq.com/a/20100406/000845.htm，2010.

［8］朱守先.城市低碳發(fā)展水平及潛力比較分析［J］.開放導(dǎo)報，2009，（4）:10 －13.

［9］Kaya Y.Impacts of Carbon Dioxide Emission Control on GDP Growth:Interpretation of Proposed Scenarios［R］.Paper Presented at IPCC Energy and Industry Subgroup Response Strategies Working Group，Paris，F(xiàn)rance，1990.

［10］宋春燕，張英.我國人均碳排放量與經(jīng)濟增長協(xié)整分析［J］.中國物價，2011，（5）:64 －67.

［11］中國統(tǒng)計年鑒2011［M/CD］.北京:中國統(tǒng)計出版社，2011.

［12］中國統(tǒng)計年鑒2010［DB/OL］.http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/2010/indexch.htm.

［13］北京市統(tǒng)計年鑒（2005－2011）［DB/OL］.http://www.bjstats.gov.cn/.

［14］IEA in Chinese國際能源署［DB/OL］.www.iea.orz/chinese.

［15］沈琴琴，張艷華.北京農(nóng)村常住人口變動與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相互作用研究［J］.人口與經(jīng)濟，2010，（2）:82 －86.

［16］Zhang X P，Cheng X M.Energy Consumption，Carbon Emissions，and Economic Growth in China［J］.Ecological Economics，2009，68（10）:2706－2712.

［17］歐盟報告:中國人均碳排放超發(fā)達國家［N］.國際財經(jīng)時報，2011－9－30.

［18］中國人民銀行哈爾濱支行青年課題組.發(fā)達國家低碳能源發(fā)展的借鑒與啟示［J］.黑龍江金融，2010，（10）:20 －22.

［19］李超骕，馬振邦，鄭憩，等.中外低碳城市建設(shè)案例比較研究［J］.城市發(fā)展研究，2011，18（1）:31－35.