吳曉華，卞紀(jì)蘭，王曉紅，趙桂燕，任妍

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，大慶 163319）

黑龍江省《“十二五”規(guī)劃》提出低碳綠色發(fā)展是國家的重大戰(zhàn)略，亦是黑龍江省可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)大計(jì)，受全球資源環(huán)境約束，綠色經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展態(tài)勢(shì)，為黑龍江省發(fā)揮生態(tài)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供新的機(jī)遇。如果不能改變目前以重工業(yè)為主的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，降低能耗，加強(qiáng)對(duì)能源的綜合利用，黑龍江省能源可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)非常嚴(yán)峻[1]。而有效地核算省級(jí)碳排放是應(yīng)對(duì)氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。雖然中國能源消費(fèi)數(shù)據(jù)可以從統(tǒng)計(jì)資料中獲取，但官方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)并未公布省區(qū)、行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)，需要研究人員選擇合適的方法自行評(píng)估?？梢钥闯觯冀鹑?、碳交易、碳稅等以碳核算、碳計(jì)量為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)將會(huì)成為未來經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，因此，正確的碳排放核算方法是參與碳活動(dòng)的基礎(chǔ)和支撐。

1 碳排放核算方法比較分析

碳排放核算方法主要有實(shí)測(cè)法、物料衡算法、排放系數(shù)法。通過對(duì)各方法進(jìn)行比較分析（如表1 所示），實(shí)測(cè)法雖然精度較高，但監(jiān)測(cè)成本高，范圍亦有限，實(shí)測(cè)法適用于污染物排放穩(wěn)定、連續(xù)的排放口，如水泥企業(yè)、火電廠企業(yè)廢氣處理設(shè)施出口或適用于農(nóng)田土壤中溫室氣體的排放以及森林生態(tài)系統(tǒng)的排放量估算[2]。政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC 提出基于物料衡算法估算化石能源排放的參考方法（Reference Approach） 和 部 門 方 法（SectorialApproach）較為實(shí)用，盡可能減少數(shù)據(jù)的不確定性。參考方法旨在自上而下計(jì)算燃料燃燒的碳排放，特點(diǎn)是簡單、數(shù)據(jù)容易獲取，大部分碳排放的核算是基于此種方法；部門方法采用自下而上的方法，統(tǒng)計(jì)不同行業(yè)不同燃料的能源消耗情況，進(jìn)而匯總得出總碳排放量，此法可以有效避免由于能源非燃料所造成的重復(fù)計(jì)算。碳排放系數(shù)法不確定性大，當(dāng)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、能源使用狀況不同時(shí)，碳排放系數(shù)差異很大[3]。李丁[4]指出排放系數(shù)法對(duì)于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不詳盡的情況適用性較好，對(duì)于我國一些小規(guī)模甚至是非法企業(yè)估算碳排放量也有比較高的效率。除此之外，網(wǎng)上流行的碳排放計(jì)算器估算個(gè)體碳排放或碳足跡應(yīng)用依據(jù)也是碳排放系數(shù)法[5]。

表1 方法比較Table 1 Method comparison

2 省級(jí)二氧化碳排放量估算方法分析

國內(nèi)核算省級(jí)二氧化碳排放量大部分采用的是IPCC 提出基于物料衡算法估算化石能源排放的參考方法（Reference Approach） 和部門方法（Sectorial Approach）。但目前核算省級(jí)碳排放出現(xiàn)以下問題：（1）能源分類不全面。部分學(xué)者張利等[6]、王錚等[7]分析能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放，僅分析煤、石油、天然氣產(chǎn)生的碳排放，使得最終的碳排放量小于實(shí)際值。（2）二氧化碳排放因子的選取問題。原則上最好采用當(dāng)?shù)氐膶?shí)測(cè)因子，以便正確反映當(dāng)?shù)氐呐欧盘攸c(diǎn)。但由于獲取困難，目前，部分學(xué)者如張友國[8]、樊秀峰[9]、汪正宏[10]等利用IPCC 國家溫室氣體清單指南推薦的有效的CO2排放因子缺省值。但該缺省值有一定缺陷：在計(jì)算缺省CO2排放因子時(shí)，被氧化的碳比例被假設(shè)為1，這和我國實(shí)際情況不符。

利用IPCC 推薦的參考方法的思想，結(jié)合我國實(shí)際情況，首先分別估算j 省的初級(jí)燃料和次級(jí)燃料的消費(fèi)量Eij，其次利用轉(zhuǎn)換因子CFij將各燃料的物理單位轉(zhuǎn)化成能源單位，最終利用各燃料的碳排放因子EFij換算成CO2排放量，如式（1）所示：

2.1 省級(jí)能源表觀消費(fèi)量Eij的獲取

通過《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的地區(qū)能源平衡表，可以分析可供該地區(qū)消費(fèi)的各類能源消費(fèi)量。由于各化石能源排放因子不同，首先估算各種能源的消費(fèi)量。根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》2010年以前我國將化石能源分成18 大類，而2010年拓寬至27 大類，與IPCC《指南》能源品種分類有區(qū)別，例如，在計(jì)算2010年各省碳排放量時(shí)，石腦油、潤滑油、石油瀝青等能源并沒有出現(xiàn)在2006IPCC 指南中，具體操作過程中有一定限制。因此，計(jì)算我國省級(jí)二氧化碳排放量時(shí)結(jié)合實(shí)際情況需要在我國能源分類基礎(chǔ)上展開測(cè)算。

2.2 轉(zhuǎn)換因子CFij的確定

為了將各能源的物理單位轉(zhuǎn)換成能源單位，需要引入轉(zhuǎn)換因子CFij。計(jì)算如式（2）所示

Ci為第i 種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤的參考系數(shù)，而每萬t標(biāo)煤的熱值為2.93×105GJ。各種能源的標(biāo)準(zhǔn)煤的參考系數(shù)來自《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.3 CO2 排放因子EFij 的確定

二氧化碳排放因子是各種燃料消耗中的單位熱值實(shí)際CO2排放量。計(jì)算如式（3）所示：

采用國家發(fā)改委在2011月制定的《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候[2011]1041 號(hào)）中的單位燃料含碳量與碳氧化率數(shù)據(jù)來計(jì)算排放因子。

3 黑龍江省二氧化碳排放分析

3.1 碳排放總量分析

根據(jù)式（1）核算2000～2010年黑龍江省化石能源二氧化碳排放量，由圖1 所示，從碳排放絕對(duì)量上看，除2001、2002、2005年比上一年度略有減少，黑龍江省碳排放量大體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2010年2.21 億t，比2000年增長了67%；從碳排放量增長率來看，依據(jù)曲線走勢(shì)，除2006年黑龍江省碳排放增長率顯著增長，比上一年度增長了45%，其他年份碳排放增長率比較平穩(wěn)，基本維持在10%以下，甚至2001、2003、2005年碳排放增長率出現(xiàn)了負(fù)增長，說明雖然黑龍江省近十年碳排放總量有所上升，但碳排放總量的增長速度得到有效控制；從黑龍江省與我國其他地區(qū)比較來看，十一年間累計(jì)排放接近20 億t，全國排名十二位，排放量超過黑龍江省的地區(qū)由多到少依次為山東、河北、江蘇、遼寧、廣東、內(nèi)蒙古、河南、浙江、湖北、四川、安徽。

圖1 黑龍江省2000～2010年化石能源二氧化碳排放量及增長率Fig.1 The amount of carbon dioxide emissions of fossil energy in Heilongjiang province from 2000 to 2010

3.2 細(xì)分部門產(chǎn)生的碳排放分析

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局能源統(tǒng)計(jì)司編制的《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》的要求，能源消費(fèi)總量分為三部分：終端能源消費(fèi)量、能源加工轉(zhuǎn)換損失量（投入～產(chǎn)出）和損失量（包括輸送、分配、存儲(chǔ)過程中發(fā)生的損失等）三部分。因?yàn)殡娏?、熱力等能源消費(fèi)的碳排放來自化石能源的轉(zhuǎn)換與能量損失，直接根據(jù)能源消費(fèi)量計(jì)算碳排放會(huì)有誤差。因此，能源消費(fèi)碳排放總量為上述三部分相對(duì)應(yīng)的碳排放量之和。但基于能源平衡表核算碳排放時(shí)需注意：（1）工業(yè)用于原料和材料的能源沒有發(fā)生燃燒，不計(jì)碳排放；（2）加工轉(zhuǎn)換過程核算碳排放只計(jì)算火力發(fā)電和供熱，其他轉(zhuǎn)換過程雖伴隨燃燒，但燃燒量小，忽略不計(jì)；（3）損失的能源涉及CO2排放的能源量小或者沒有發(fā)生燃燒，不計(jì)碳排放[11]?；谀茉雌胶獗淼姆诸?，終端能源消費(fèi)的排放部門包括三次產(chǎn)業(yè)和生活消費(fèi)部門；能源加工轉(zhuǎn)換的排放部門包括火力發(fā)電和供熱部門。由圖2 所示，黑龍江省整體分成九個(gè)部門，排放量最大的部門是火力發(fā)電部門，雖然排放總量小幅升高，但所占比率始終在35%以下，并且所占比率逐年下降；其次是工業(yè)部門，排放所占比率在30%左右；再次是供熱部門，排放所占比率15%以下；交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)與郵政業(yè)和生活消費(fèi)排放量比重徘徊在4%～7%之間；農(nóng)林牧漁業(yè)和交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)與郵政業(yè)排放比率比重始終在2.5%左右；建筑業(yè)和其他部門排放量較小。

圖2 2006～2010 黑龍江省分部門碳排放量（萬t）Fig.2 Department of carbon dioxide emissions in Heilongjiang province from 2006 to 2010

3.3 細(xì)分能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放分析

能源消費(fèi)過程中所產(chǎn)生的碳排放是不可避免的產(chǎn)物，不同能源品種碳排放系數(shù)存在差異，例如獲取相同的熱量，煤炭的排放量要高于石油和天然氣。而黑龍江省以原煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)注定排放量以原煤消費(fèi)的排放量為主。根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》2010年以前我國將化石能源分成18 大類，而2010年拓寬至27 大類，按照不同分類根據(jù)黑龍江省各品種能源消費(fèi)量計(jì)算其碳排放量，尋找排放量較大的能源品種。通過核算，黑龍江省2006～2010年排放量較大的能源品種由原煤、柴油、汽油、洗精煤、原油、焦炭組成，如表1 所示，由此六項(xiàng)能源構(gòu)成的碳排放量占總排放量的84%以上。僅原煤一項(xiàng)產(chǎn)生的碳排放量占總排放的一半以上，雖然原煤消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量絕對(duì)量在增加，但所占比率逐年下降。其次，柴油消費(fèi)的排放量位居第二，所占比率先下降后上升。而汽油、洗精煤、原油、焦炭的排放量所占比率五年間的位置交替變動(dòng)，其中汽油、洗精煤和原油變動(dòng)幅度略大，而焦炭的排放量所占比率較穩(wěn)定。

4 黑龍江省實(shí)施碳減排的對(duì)策分析

4.1 減少投入冗余，提高能源效率

黑龍江省是典型的資源型省份，一油四煤的能源產(chǎn)業(yè)是全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的擎天之柱，傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)難以改變，因此提高能源效率迫在眉睫。通過構(gòu)建CRS 及VRS 的DEA 模型，利用DEAP2.1 軟件，對(duì)中國2009年各省的能源效率進(jìn)行了分析。能源技術(shù)效率為純技術(shù)效率與規(guī)模效率之積，并且針對(duì)能源技術(shù)無效的地區(qū)，短期內(nèi)可以通過減少投入而到達(dá)生產(chǎn)前沿，而長期可以通過調(diào)整規(guī)模達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)。測(cè)算結(jié)果如下：純技術(shù)效率為0.492，規(guī)模效率為0.849。測(cè)算結(jié)果表明黑龍江省能源技術(shù)無效是由純技術(shù)無效和規(guī)模無效共同導(dǎo)致的，即在生產(chǎn)過程中存在大量投入冗余及沒有處在生產(chǎn)規(guī)模最優(yōu)點(diǎn)。并且純技術(shù)無效占據(jù)首要原因，純技術(shù)無效導(dǎo)致的能源使用效率低下，也就是說在生產(chǎn)過程中大部分能源都被浪費(fèi)掉，導(dǎo)致大量投入冗余。對(duì)于黑龍江而言，在不增加產(chǎn)出的前提下，由純技術(shù)無效導(dǎo)致的節(jié)能潛力共計(jì)可減少約4 788 萬t 的煤投入、1 253 萬t 的油品投入，15 億m3的天然氣投入，即通過減少53%的煤、71%的油品、53%的天然氣，亦可達(dá)到原有的產(chǎn)出水平，通過投入指標(biāo)的調(diào)整，短期內(nèi)可以迅速到達(dá)生產(chǎn)前沿面。

表2 2006～2010年主要能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放所占百分比/%Table 2 The percentage of main energy consumption on carbon emission from 2006 to 2010

4.2 重點(diǎn)開展火電行業(yè)的節(jié)能減排工作

黑龍江省正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展階段，與此同時(shí)，電力需求逐漸增長。目前黑龍江省主要是依靠火力發(fā)電，而火力發(fā)電對(duì)原煤的巨大需求是導(dǎo)致碳排放居高不下的首要原因，例如，2010年黑龍江省火力發(fā)電部門碳排放總量為7 640 萬t，而由原煤消費(fèi)導(dǎo)致的碳排放為7 353 萬t。因此，為了落實(shí)電力行業(yè)的節(jié)能減排，關(guān)鍵在于制度變化：（1）淘汰電力行業(yè)落后生產(chǎn)能力仍需完善新建項(xiàng)目與污染減排、淘汰落后產(chǎn)能相銜接的審批制度，堅(jiān)決落實(shí)等量淘汰（置換）或減量淘汰（置換）制度；（2）對(duì)電力行業(yè)實(shí)行主要污染物排放總量控制，完善對(duì)電力企業(yè)清潔生產(chǎn)審核和評(píng)估驗(yàn)收機(jī)制，將清潔生產(chǎn)審核作為核算污染物減排量的重要依據(jù)，從而提升清潔生產(chǎn)水平。

4.3 注重抓好重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)的節(jié)能減排工作

第二產(chǎn)業(yè)是碳排放的重災(zāi)區(qū)，尤其是重工業(yè)。依據(jù)工業(yè)行業(yè)分類，工業(yè)可以分為43 個(gè)行業(yè)。2010年黑龍江省排在前十四的工業(yè)行業(yè)的排放總量占據(jù)工業(yè)碳排放量的90%以上，分別為石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)；煤炭開采和洗選業(yè)；醫(yī)藥制造業(yè)；化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)；電力、熱力的生產(chǎn)及供應(yīng)業(yè)；黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；造紙及紙制品業(yè)；燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)；農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)；專用設(shè)備制造業(yè)；交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)；通用設(shè)備制造業(yè)、食品制造業(yè)；木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)。其中排名前兩名的石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)和煤炭開采及洗選業(yè)兩個(gè)行業(yè)的碳排放總量占據(jù)工業(yè)碳排放總量的50%，因此，工業(yè)行業(yè)減排目標(biāo)應(yīng)逐步落實(shí)在以上十四個(gè)行業(yè)，而首要減排的行業(yè)為石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)和煤炭開采及洗選業(yè)兩個(gè)行業(yè)。

綜述所述，隨著黑龍江省工業(yè)化的不斷推進(jìn)和城市化步伐的加快，在短時(shí)間內(nèi)能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，因此提高能源使用效率迫在眉睫，除此之外重點(diǎn)做好電力部門和工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)的節(jié)能減排工作，加快資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展，為建設(shè)小康社會(huì)保障環(huán)境安全。

［1］徐耀芬，童志龍，牟鵬文，等.黑龍江省新能源發(fā)展研究［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，25（4）：86-89.

［2］王雪娜，顧凱平.中國碳源排碳量估算辦法研究現(xiàn)狀［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（4）：78-80.

［3］張德英，張麗霞.碳源排碳量估算辦法研究進(jìn)展［J］.內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2005（1）：21-23.

［4］李丁，汪云林，牛文元.出口貿(mào)易中的隱含碳計(jì)算：以水泥行業(yè)為例［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2009（2）：58-60.

［5］馮蕊，陳勝男.居民生活消費(fèi)碳排放估算方法分析比較［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010（9）：61-65.

［6］張利，雷軍，張小雷.1952-2008年新疆能源消費(fèi)的碳排放變化及其影響因素分析［J］.資源科學(xué)，2014，32（1）：42-49.

［7］王錚，翟石艷，馬曉哲.河南省能源消費(fèi)碳排放的歷史特征及趨勢(shì)預(yù)測(cè)［J］.地域研究與開發(fā)，2010，29（6）：69-74.

［8］張友國.經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式變化對(duì)中國碳排放強(qiáng)度的影響［J］.經(jīng)濟(jì)研究，2010（4）：120-133.

［9］樊秀峰，宋爽，蘇玉珠，等.中國工業(yè)低碳發(fā)展與需求模式調(diào)整［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2012，32（6）：1-6.

［10］汪正宏，卓翔之，莊道元.安徽省碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究［J］.統(tǒng)計(jì)與決策，2013（11）：145-148.

［11］趙敏，胡靜，戴潔，等.基于能源平衡表的CO2排放核算研究.［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2012（11）：30-32.