吳晗晗

一、引言

發(fā)展低碳經(jīng)濟，是可持續(xù)發(fā)展的題中之義。而碳排放作為全球氣候變暖背景下的新標識，得到學者們的廣泛研究。那么碳排放的影響因素有哪些?這些影響因素如何影響碳排放的?關于碳排放影響因素的問題，許多學者也做出了探究。例如陳彥玲，王深認為高速的經(jīng)濟增長(產(chǎn)出規(guī)模)是經(jīng)濟碳排放的驅(qū)動因素，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和能源效率的提高降低了碳排放量的增長。[1]唐志鵬等依據(jù)突變級數(shù)法基本原理，構(gòu)建了我國CO2減排的影響要素指標評價體系，該指標體系主要包括一次能源消費結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能耗技術(shù)以及管理水平等[2]。馮相昭，王雪臣，陳紅楓(2008)、宋德勇，盧忠寶(2009)、王偉林，黃賢金 (2008)、徐國泉，劉則淵，姜照華(2006)等均采用指數(shù)分解法對碳排放的影響因素進行定量研究[3-6]。

《江西省低碳經(jīng)濟社會發(fā)展綱要白皮書》指出，“到2020年江西省建設低碳經(jīng)濟社會的目標是:產(chǎn)業(yè)、能源結(jié)構(gòu)趨于合理，生產(chǎn)方式基本實現(xiàn)向低碳型轉(zhuǎn)變;低碳技術(shù)的研發(fā)能力全面提升，若干技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到國內(nèi)領先水平;溫室氣體排放得到有效控制，碳匯能力明顯提高;與低碳經(jīng)濟社會發(fā)展相適應的法規(guī)、政策和管理體系基本建立;在低碳領域與國內(nèi)外交流合作的平臺全面建立，國際低碳經(jīng)濟交流合作中心的地位得到確立?！?/p>

減少能源消耗，降低溫室氣體二氧化碳排放，需要我們對江西省能源消費及碳排放現(xiàn)狀及影響有素有清晰的認識。本文從能源消費及二氧化碳的排放角度出發(fā)，結(jié)合江西省實際情況，分析“十五”中期至“十二五”初期各工業(yè)部門的能源消費、二氧化碳排放情況，并運用LMDI法對二氧化碳排放影響因素進行總體分析，從而為江西省的減排工作提出建議對策。

二、研究方法

(一)碳排放計算方法

本文采用《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中推薦的基準方法來計算江西省各產(chǎn)業(yè)部門的CO2排放量。計算公式如下:[7]

式中，Ct為t時期各種類型能源消費導致的CO2排放總量(104t);i為能源消費類型，如煤炭、石油和天然氣等;EC為能源消費總量;efi為能源i的CO2排放系數(shù)，CO2排放系數(shù)參考相關文獻并經(jīng)過簡單的計算獲得 (參照下表1)。本文未將工業(yè)生產(chǎn)過程中被用作生產(chǎn)原料的那部分能源的固碳量列入到研究范圍內(nèi)，為此不考慮能源固碳化率對估算結(jié)果的影響。

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(二)碳排放因素分解方法

近年來的研究不斷表明，能源消費碳排放除了與能源消費規(guī)模及經(jīng)濟產(chǎn)出有直接聯(lián)系，而且與能源結(jié)構(gòu)、能源效率及主導產(chǎn)業(yè)類型等有較為密切的關系[8]。因此，本文引入能表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)及能源效率的變量，對Kaya恒等式[9]進行了擴展。擴展后的Kaya恒等式表達為:

式中:POP表示國內(nèi)人口總量;C表示碳排放總量，指能源燃燒釋放出的熱量所對應的碳量，用i區(qū)分不同的產(chǎn)業(yè)類型，用j區(qū)分不同的能源類型，則Cij表示第i種產(chǎn)業(yè)中第j種能源產(chǎn)生的碳排放;PEij表示第i種產(chǎn)業(yè)中第j種能源的消費量;PEi表示第i種產(chǎn)業(yè)的能源消費量;GDPi表示第i種產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)生產(chǎn)總值。

P=POP

則能源消費碳排放分解模型表達式為:

式中:fij表示不同類型的單位能源所排放的碳量，即碳排放系數(shù);mij表示第j種能源在第i種產(chǎn)業(yè)的能源消費中所占比重;ti表示第i種產(chǎn)業(yè)單位GDP的能源消費量，即該產(chǎn)業(yè)的能源強度;si表示第i種產(chǎn)業(yè)在GDP總量中所占比重;g表示人均GDP;p表示人口數(shù)量。

由此，將能源消費碳排放的變化分解為排放因子效應(fij)、產(chǎn)業(yè)能源結(jié)構(gòu)效應(mij)、產(chǎn)業(yè)能源強度(ti)即能源效率效應、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(si)、產(chǎn)出規(guī)模效應(g)及人口規(guī)模效應(p)等6種因素。

LMDI方法[10]采用“乘積分解”和“加和分解”兩種方法進行分解，兩種方法最終分解結(jié)果是一致的。對于公式 C= ∑i∑j(mij·fij·ti·si·g·p)所示模型，設基期碳排放總量為C0，T期總量為CT，用下標tot表示總的變化。采用加和分解，將差分分解為:

各分解因素貢獻值的表達式分別為:

排放因子效應:

能源結(jié)構(gòu)效應:

能源強度效應:

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應:

經(jīng)濟產(chǎn)出效應:

人口規(guī)模效應:

總效應:

由于各能源的碳排放因子即為該能源的碳排放系數(shù)，在實際應用中取常量，所以，在進行因素分解時，△Cfij始終等于0，可以不作為考量因素。故總效應公式可簡化為:

3.基礎數(shù)據(jù)處理

為方便計算，本文將工業(yè)劃分為10個產(chǎn)業(yè)部

門，具體劃分見下表。

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圖1 規(guī)模以上工業(yè)各部門能源消費情況

本文工業(yè)部門能源消費量來自江西省統(tǒng)計年鑒(2004～2012年)[11]，經(jīng)濟數(shù)據(jù)采用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)增加值，并依據(jù)產(chǎn)業(yè)分類加以合并整理。

通過碳排放計算公式得出江西省規(guī)模以上工業(yè)各部門碳排放量如下:

三、能源消費碳排放LMDI分析

通過能源消耗計算得到2004～2011年江西省規(guī)模以上工業(yè)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)部門能源碳排放情況。并在此基礎上進行LMDI分解，得出能源結(jié)構(gòu)效應、能源強度效應、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應、產(chǎn)出規(guī)模效應、人口規(guī)模效應，得到各分解因素的效應結(jié)果如下表。

1.產(chǎn)出規(guī)模效應分析

從LMDI分解結(jié)果可以看出，工業(yè)部門能源消費的碳排放因素中影響最大的是產(chǎn)出規(guī)模正的增效應，即經(jīng)濟增長的正影響。

經(jīng)濟增長所衍生的能源需求是各產(chǎn)業(yè)部門CO2排放增加的主要因素，由經(jīng)濟增長所帶動的CO2排放增量效應較大的產(chǎn)業(yè)包括:能源產(chǎn)業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)、鋼鐵及有色金屬產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、采選業(yè)等。此外，從時間序列分析，2004～2011年間各產(chǎn)業(yè)的增量效應總體上處于增強趨勢。部分產(chǎn)業(yè)，如紡織服裝業(yè)、造紙和印刷產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)、其他工業(yè)部門產(chǎn)出規(guī)模效應在2008年前后出現(xiàn)波動，其原因可能由于受國際金融危機影響，全國實行寬松的經(jīng)濟政策，擴大內(nèi)需，整體經(jīng)濟水平獲得穩(wěn)定增長，能源消費導致的碳排放也隨之增長，江西省亦不例外。但隨著時間推移，金融危機的影響逐漸滲入各個領域，經(jīng)濟增長腳步放慢，產(chǎn)出規(guī)模相應相對減弱，但整體上仍處于上升趨勢。

2.能源強度效應分析

從表7和圖5可以看出，各產(chǎn)業(yè)部門能源強度變動所產(chǎn)生的減量效應漸趨明顯。能源強度變動所產(chǎn)生的減量效應較大的產(chǎn)業(yè)包括:能源產(chǎn)業(yè)、鋼鐵及有色金屬產(chǎn)業(yè)、紡織服裝業(yè)、裝備制造業(yè)等;由增量效應逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闇p量效應的產(chǎn)業(yè)為:采選業(yè)、食品加工和制造業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、其他工業(yè)部門;而由減量效應轉(zhuǎn)變?yōu)樵隽啃^而又轉(zhuǎn)變?yōu)闇p量效應的是造紙和印刷產(chǎn)業(yè)。結(jié)合江西省具體情況來分析，隨著戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，江西省對傳統(tǒng)的能源消費較高產(chǎn)業(yè)，逐步進行生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設備技術(shù)改造，積極引進節(jié)能降耗的設備，提高能源的綜合利用效率，同時發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)，逐步降低對能源的消耗。

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圖1 規(guī)模以上工業(yè)各部門能源消費情況

3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應分析

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圖4 產(chǎn)出規(guī)模效應分析

從LMDI數(shù)據(jù)分解結(jié)果來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對要貢獻產(chǎn)業(yè)，而隨著國家對鋼鐵及有色金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及限制，其能源消費及碳排放也得到了有效的控制和緩解。由減量效應轉(zhuǎn)變?yōu)樵隽啃漠a(chǎn)業(yè)為:建材產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)和其他工業(yè)部門?？梢娊陙磉@些產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理，造成產(chǎn)業(yè)重復率高，產(chǎn)能過剩。綜合上述分析，盡管能源產(chǎn)業(yè)、鋼鐵和有色金屬產(chǎn)業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)是工業(yè)部門中主要的CO2排放源，卻因產(chǎn)業(yè)規(guī)模縮減或產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整而帶來一定的減量效應，因此可以看出通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化可以實現(xiàn)CO2整體產(chǎn)業(yè)部門的CO2排放由增量效應逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闇p量效應。從各產(chǎn)業(yè)部門來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的減量效應的產(chǎn)業(yè)包括:食品加工和制造業(yè)、造紙和印刷產(chǎn)業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)生增量效應的產(chǎn)業(yè)包括:采選業(yè)和紡織服裝業(yè)。由增量效應轉(zhuǎn)變?yōu)闇p量效應的產(chǎn)業(yè)為:鋼鐵和有色金屬產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)。其中能源產(chǎn)業(yè)在2004年后成為減量效應的主的減排。

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圖5 能源強度效應分析

四、結(jié)論及建議

本文通過碳排放影響因素的對數(shù)平均迪氏指數(shù)方法(LMDI)，從能源消費結(jié)構(gòu)、能源消費強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應、產(chǎn)出規(guī)模效應、人口規(guī)模效應五個方面對江西省能源消費碳排放進行分解分析，通過分析可以看出:2004～2011年產(chǎn)出規(guī)模效應、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應、人口規(guī)模效應是影響江西省的能源消費CO2排放的增長因素。能源結(jié)構(gòu)效應、能源強度效應的優(yōu)化則對控制CO2排放有負的減效應。雖然高速的經(jīng)濟增長會帶來能源消費CO2排放正的增效應，但以經(jīng)濟增長換取低碳排放是不實際的。因此，在能源強度下降的同時，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，控制人口在合理的水平增長對江西省能源消費碳排放至關重要。

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針對以上分析，給出如下建議:

(1)提高能源消費強度是減排的重中之重。江西省能源強度效應在碳排放影響因素中負的減效應最大，因此，要繼續(xù)推進工業(yè)內(nèi)部重點部門的節(jié)能工作，要進一步強化能源產(chǎn)業(yè)、鋼鐵和有色金屬產(chǎn)業(yè)、石化、建材、采選、食品加工及制造等高耗能產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排責任，加強重點耗能行業(yè)設備、產(chǎn)品單位能耗管理，開展技術(shù)改造項目、淘汰落后工業(yè)及設備，提高能效，逐步完善以政府調(diào)控為主、市場主導為輔、行業(yè)為主體，全社會共同推進的節(jié)能減排局面。

(2)提高清潔能源比例是減排工作的深化。使用低碳清潔能源代替高碳能源是江西省減排工作的重要方面。一方面，依托西氣東輸工程，提高天然氣在江西省能源消費中的比例;另一方面，積極開發(fā)使用太陽能、風能電站建設，增加無碳電力的生產(chǎn)，保障能源安全的前提下，適當提高外來電力消費比例。

(3)碳捕捉及埋存是減排工作的可能途徑。碳捕捉及埋存指將CO2從相關排放源中分離出來，運輸?shù)椒獯娴?，使CO2長期與大氣隔離的過程。目前江西省尚無次碳處理方法。但我國上海石洞口第二熱電廠碳捕捉項目的建設，可以提供經(jīng)驗、設備及技術(shù)指導。另外，江西省還需將分散燃燒的煤炭集中用于發(fā)電部門，這樣，可以利用大型發(fā)電鍋爐高的燃燒效率，依托先進技術(shù)，減少煤炭分散燃燒，大幅提高煤炭利用效率，也為日后CO2捕捉及埋存奠定基礎。

[1]陳彥玲，王琛.影響中國人均碳排放的因素分析[J].北京石油化工學院學報，2009(2):54～58.

[2]唐志鵬等.基于突變級數(shù)法的中國CO2減排的影響要素指標體系及其評價研究 [J].資源科學，2009(11):1999～2005.

[3]馮相昭，王雪臣，陳紅楓等.1971～2005年中國CO2排放影響因素分析 [J].氣候變化研究進展，2008(1):42～47.

[4]宋德勇，盧忠寶.中國碳排放影響因素分解及其周期性波動研究 [J].中國人口·資源與環(huán)境，2009(3):18～24.

[5]王偉林，黃賢金.區(qū)域碳排放強度變化的因素分解模型及實證分析[J].生態(tài)經(jīng)濟，2008(12):32～35.

[6]徐國泉，劉則淵，姜照華.中國碳排放的因素分級模型及實證分析:1995～2004[J].中國人口·資源與環(huán)境，2006，16(6):158 ～ 161.

[7]IPCC.2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories[M].Tokyo:IGES，2007.

[8]李國璋，王雙.中國能源強度變動的區(qū)域因素分解分析——基于LMDI分解分析方法[J].財經(jīng)研究，2008，34(8):52～62.

[9]Kaya Yoichi.Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth:Interpretation of Proposed Scenarios[R].Paris:Presentation to the Energy and Industry Subgroup，Response Strategies Working Group，IPCC ，1989.

[10]Ang B W.Decomposition analysis for policymaking in energy:Which is the preferred Method？[J].Energy Policy，2004，32(9):1131 ～1139.

[11]江西省統(tǒng)計局.江西省統(tǒng)計年鑒 [EB/OL].http://www.jxstj.gov.cn/Column.shtml？p5=423.