郝 麗, 孫 嫻, 張文靜, 陳建文

(陜西省氣候中心, 西安 710015)

陜西省能源消費碳排放及脫鉤分析

郝 麗, 孫 嫻, 張文靜, 陳建文

(陜西省氣候中心, 西安 710015)

根據IPCC碳排放計算方法計算了陜西省1980—2010年的能源消費碳排放量，系統(tǒng)分析了陜西省能源消費碳排放總量、碳排放結構以及不同產業(yè)和工業(yè)不同部門碳排放的變化，并應用脫鉤理論探討陜西省經濟增長與能源碳排放的脫鉤關系及程度。結果表明：1980—2011年，陜西省碳排放總量及煤炭消費引起的碳排放量呈現(xiàn)波動上升的“N”型曲線特征，石油和天然氣消費引起的碳排放呈逐年遞增趨勢，碳排放主要來自于煤炭消費；工業(yè)部門是碳排放的主要部門，工業(yè)部門中重工業(yè)和電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)排放量最大，比重分別為48%和37%，采掘業(yè)次之，所占比重為11%，輕工業(yè)所占比重最小，約為4%，通過工業(yè)內不同行業(yè)的比較發(fā)現(xiàn)，電力、熱力的生產和供應業(yè)、化學原料及化學制品制造業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、石油開采和天然氣開采業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)和有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)是陜西省碳排放主要來源，2005年和2010年8大行業(yè)碳排放量占工業(yè)碳排放總量的92.56%和95.11%；1980—2011年間除1981年和1997—2000年為強脫鉤，1982年和2001—2003年為擴張性負脫鉤外，其余時期經濟與能源碳排放均呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài)，能源效率的提高是目前實現(xiàn)弱脫鉤的主要原因，但其未能抵消經濟發(fā)展對能源需求的增長幅度，未來一定時期內弱脫鉤發(fā)展趨勢仍將持續(xù)。

能源碳排放; 脫鉤分析; 陜西省

目前由于二氧化碳排放過多而引起的溫室效應已經成為全世界關注的焦點問題[1]，其中，經濟活動特別是以化石燃料為主的傳統(tǒng)能源消費帶來的碳排放是造成全球溫室效應的主要人為原因[2]。根據IEA的統(tǒng)計數(shù)據，2007年中國消費化石燃料排放的CO2已經超過美國，成為全球第一大碳排放國[3]。在當前及未來較長的一段時間內，中國仍然將保持以煤炭為主的能源結構，削減能源消費碳排放已成為保持經濟長期穩(wěn)定發(fā)展的客觀需求和必要條件。為此，中國政府將節(jié)能減排作為國家重要發(fā)展戰(zhàn)略，并提出到2020年中國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的目標，并采取切實措施減緩碳排放。我國已認識到能源消耗與碳排放和經濟增長之間的關系，并在“十二五”規(guī)劃中明確提出要將能源強度和碳排放強度分別降低16%和17%的目標。因此了解能源碳排放及各部門能源碳排放現(xiàn)狀，進而研究能源碳排放與經濟增長之間關系，對于尋找減排的技術路線和區(qū)域政策，實現(xiàn)整體的控制目標具有重要意義。

陜西省作為我國西部大開發(fā)的“橋頭堡”和西部生態(tài)環(huán)境建設的重點區(qū)域，是我國重要的能源生產和消費大省，有著及其豐富的煤炭、石油、天然氣、風能、太陽能等資源。長期以來，陜西省經濟發(fā)展多為粗放型增長方式，能源問題已成為制約陜西經濟發(fā)展的一個重要因素，自國家實施西部大開發(fā)以來，陜西省進入經濟發(fā)展速度最快時期，一大批基礎設施和重大產業(yè)項目特別是能源化工項目的陸續(xù)建成，由此進一步加劇能源消耗及其高碳特征[4-5]。2010年8月，國家發(fā)改委下發(fā)了《關于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點工作的通知》，啟動了包括陜西在內的“五省八市”試點工作，表明國家重視陜西碳排放，發(fā)展低碳經濟的決心。同時陜西省“十二五”規(guī)劃中明確提出單位生產總值二氧化碳排放下降15%的目標，作為低碳試點省份，為了完成減排目標，就必須摸清陜西省碳排放現(xiàn)狀，預測未來減緩潛力，研究陜西經濟發(fā)展與碳排放的關系。當前有關陜西碳排放的研究主要包括低碳環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略研究[6]、碳排放及低碳化發(fā)展研究[5]、土地利用變化的碳排放效益研究[7-8]、能源碳排放及預測研究[9]等，但對陜西碳排放沒有進行長時間序列分析，對經濟發(fā)展和碳排放的脫鉤研究也比較少見，因此，本文系統(tǒng)分析陜西省1980—2011年碳排放量、碳排放結構以及不同行業(yè)和工業(yè)不同部門碳排放變化，并利用脫鉤方法分析碳排放與經濟發(fā)展相互關系，從而對陜西碳排放變化及其與經濟發(fā)展關系有一個總體規(guī)律的認識，以期為陜西能源高效利用和碳減排相關政策的制定提供科學依據。

1 數(shù)據來源與研究方法

1.1 數(shù)據來源

1980—2011年的煤、石油、天然氣、水電等能源消費量，地區(qū)生產總值，三次產業(yè)產值以及2005年和2010年工業(yè)各行業(yè)能源消費量及總產值等數(shù)據來源于《陜西統(tǒng)計年鑒》[10]相應各期；1984—2011年三次產業(yè)能源消費量數(shù)據來源于1985—2012年《陜西統(tǒng)計年鑒》中的能源平衡表；其中地區(qū)生產總值以及各產業(yè)的產值數(shù)據均以1980年為基期進行價格換算。

1.2 碳排放量計算

本文依據2006年制定的《IPCC國家溫室氣體排放清單指南》[11]提供的碳排放計算公式，依靠能源表觀消費量計算陜西省能源消費碳排放量，計算公式為：

能源消費碳排放=∑(能源消費量×碳排放系數(shù))

(1)

對于各類能源的碳排放系數(shù)，不同使用者采用的數(shù)值不同，本文以各研究部門碳排放系數(shù)的平均值作為各種能源碳排放系數(shù)(見表1)。

表1 各種能源的碳排放系數(shù) (tC/tce)

1.3 碳排放與經濟增長的脫鉤模型

脫鉤理論中的脫鉤狀態(tài)由脫鉤指數(shù)進行判別，目前脫鉤分析的基本模型主要有兩種，分別為基于期初值和期末值的OECD脫鉤指數(shù)模型和基于增長彈性變化的Tapio脫鉤狀態(tài)分析模型[12-13]?；赥apio脫鉤狀態(tài)分析模型，本文提出3個脫鉤彈性指數(shù)，分別為碳排放與GDP的脫鉤彈性指數(shù)，能源消費與GDP的脫鉤彈性指數(shù)，碳排放與能源消費的脫鉤彈性指數(shù)，其計算公式如下：

E(C,G)=%ΔC/%ΔG=(Ci/C1-1)/(Gi/G1-1)

E(E,G)=%ΔE/%ΔG=(Ei/E1-1)/(Gi/G1-1)

E(C,E)=%ΔC/%ΔE=(Ci/C1-1)/(Ei/E1-1)

式中：%ΔC——碳排放在末期相對于基期的變化率；%ΔG——國內生產總值在末期相對于基期的變化率；%ΔE——能源消費總量在末期相對于基期的變化率；Ei，E1——末期和基期的能源消費量；Gi，G1——末期和基期的國內生產總值；Ci，C1——末期和基期的能源消費引起的碳排放量。

如圖1所示，脫鉤分析可劃分為脫鉤/未脫鉤，并

可進一步細分為6種脫鉤類型：強脫鉤、強負脫鉤、弱脫鉤、擴張性負脫鉤、弱負脫鉤、衰退性脫鉤，其中，強脫鉤是最理想狀態(tài)，強負脫鉤為最不理想狀態(tài)。表2列出了各種脫鉤類型的含義。

圖1 經濟增長與能源碳排放脫鉤分析模型

脫鉤狀態(tài)碳排放與經濟增長的脫鉤狀態(tài)特征強脫鉤經濟增長,碳排放下降強負脫鉤經濟衰退,碳排放增加弱脫鉤經濟增長,碳排放增加,碳排放增加的幅度小于經濟增長的幅度擴張性負脫鉤經濟增長,碳排放增加,碳排放增加的幅度大于經濟增長的幅度弱負脫鉤經濟衰退,碳排放下降,碳排放下降的幅度小于經濟衰退的幅度衰退性脫鉤經濟衰退,碳排放下降,碳排放下降的幅度大于經濟衰退的幅度

2 碳排放量測算及分析

2.1 碳排放總量及排放結構分析

由圖2可以看出，1980—2011年陜西省碳排放總量呈波動上升的“N”型曲線特征，碳排放量從2 973萬t增長到23 033萬t，30 a間增長了7倍，年均增長6.71%。其中1980—1996年，碳排放增長較平緩，年均增幅7.03%；1996—2000年，碳排放緩慢下降，年均降幅8.16%；2000年之后碳排放快速增長，年均增幅達12.76%。

圖2 1980-2011年陜西省能源消費碳排放量及排放比例

1980—2011年，煤炭消費引起碳排放呈波動上升的“N”型曲線特征，石油和天然氣引起的碳排放呈逐年遞增趨勢。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，陜西碳排放總量與煤炭消費引起碳排放的變動趨勢非常接近，可以認為，在其他因素不變的情況下，陜西煤炭消費直接決定陜西碳排放量，原煤消費是陜西省碳排放的主要來源。1980—2011年陜西能源消耗碳排放煤炭類占比整體呈減少趨勢，但其比重一直保持在75%以上，占據絕對優(yōu)勢，尤其在1996年之前，其值均在90%以上，實施“十五小”后，煤炭類碳排放所占比重緩降為79.03%，然而2005—2011年，煤炭類碳排放占比逐年增加；石油和天然氣碳排放所占比例較小，石油類碳排放比重呈現(xiàn)增加的發(fā)展態(tài)勢，2011年其所占比重為14.41%；陜西省天然氣碳排放所占比例很小，1990年之前其碳排放量為空白，直到1995年其所占比重才達到0.1%，進入21世紀以后，天然氣作為陜西省的優(yōu)勢能源得到廣泛地開發(fā)和使用，2008年其碳排放比重迅速增長到6.1%。這主要是由于陜西省能源消費結構以煤炭為主，煤炭消費比重較大，其他類型能源占比偏低。今后，陜西省還需大力調整能源結構，降低煤炭所占比重，增加石油、天然氣、水電、風電等能源比重，以有利于扭轉目前碳排放量較高的局面。在三類能源引起的碳排放量中，每年均是煤炭消費引起的碳排放量最多，天然氣引起的碳排放量最少。

2.2 各產業(yè)部門能源消耗及碳排放分析

不同產業(yè)的碳排放量在能源結構沒有發(fā)生較大變化的情況下，取決于該產業(yè)的能源消費量[14]。各產業(yè)能源消費量變化大致有如下規(guī)律：工業(yè)的能耗比重較大，是主要能耗部門；但隨著經濟技術的發(fā)展和人民生活水平的提高，第三產業(yè)產值比重不斷增加，同時由于工業(yè)節(jié)能技術不斷升級，工業(yè)能耗的比重將逐步下降，商業(yè)和交通運輸業(yè)及生活消費能耗的比重會逐步上升[15]。

由于無法獲取歷年來三次產業(yè)中原煤、原油、天然氣等能源消耗量的詳細數(shù)據，所以在計算三次產業(yè)和生活消費碳排放量時，本文將不同產業(yè)和生活消費的能源消費量(以標準煤計)乘以陜西省當年的能源消費碳排放系數(shù)(當年的碳排放總量除以能源消費量)，從而得到歷年三次產業(yè)和生活消費的碳排放量[15]。同時由于我們只能獲取到1984年以來的分產業(yè)能源消費量數(shù)據，因此，本文只分析1984年以來的三次產業(yè)碳排放量變化情況。

2.2.1 各產業(yè)部門能源消費強度和能源利用效率 1984—2011年陜西省能源消費強度和能源利用效率整體呈波動下降和波動上升趨勢，其中1995—1996年和2001—2005年能源消費強度隨經濟發(fā)展不但沒有降低，反而出現(xiàn)上升趨勢(能源利用效率出現(xiàn)下降趨勢)，究其原因主要是1997年東南亞金融危機及其滯后效應，陜西省為恢復經濟，采取一系列擴大內需的宏觀政策，導致大批耗能高的基礎設施建設項目和工業(yè)項目盲目上馬，致使能源消耗高速增長，甚至超過了經濟發(fā)展的速度。從圖3可以看出，陜西各產業(yè)單位GDP能耗差別很大，第二產業(yè)是第三產業(yè)的2.07～6.42倍，第一產業(yè)的3.46～13.71倍。1984—2011年陜西各產業(yè)能源消費強度整體均呈波動下降趨勢，平均能源消費強度與第二產業(yè)能源消費強度最接近且變化趨勢一致，說明陜西能源消費強度主要由第二產業(yè)能源消費強度決定。1984—2011年陜西能源利用效率最高的是第一產業(yè)，年平均10 556.54元/tce，其次是第三產業(yè)5 521.38元/tce，第二產業(yè)的能源利用效率最小，僅為1 447.02元/tce，只有第一產業(yè)的13.71%，第三產業(yè)的26.21%，陜西省平均能源利用效率為1 666.54元/tce，稍高于第二產業(yè)，比第一和第三產業(yè)低很多。陜西第一產業(yè)和第三產業(yè)能源利用效率變化趨勢一致，均在1994—1995年和1999—2004年能源利用效率較高，而第二產業(yè)和平均能源利用效率很接近，幾乎重合，且在上述兩個時段能源利用效率偏低，這進一步佐證了陜西能源利用效率的高低主要由第二產業(yè)的能源利用效率來體現(xiàn)。從陜西產業(yè)結構也可以看出第二產業(yè)是陜西省的主要經濟產業(yè)，其權重比第一和第三產業(yè)大很多，要提高陜西能源利用效率首先要提高第二產業(yè)能源利用效率。

圖3 1984-2011年陜西省各產業(yè)能源消費強度和能源利用效率

2.2.2 各產業(yè)部門碳排放分析 圖4是1984—2011年陜西省各產業(yè)碳排放量和排放強度，研究表明，陜西碳排放量最多的是第二產業(yè)，占碳排放總量的65%左右，其次是生活消費、第三產業(yè)和第一產業(yè)。而第二產業(yè)碳排放的98%來自于工業(yè)，說明陜西碳排放主要來自三大部門(占總排放量的95%左右)：工業(yè)、生活消費和第三產業(yè)，工業(yè)是陜西能源碳排放的關鍵排放源；第二產業(yè)是陜西省碳排放的主要產業(yè)，其排放量從3 391.97萬t增至14 229.99萬t，年均增長率為5.25%，其比重則呈波動上升趨勢，從63.58%升至65.21%，其中2002年所占比重最大，為72.75%；建筑業(yè)是所有部門中排放量最少的，所占比例從0.89%升至1.79%。陜西省在碳排放控制中，第二產業(yè)無疑是重點，而工業(yè)則是重點中的重點。從累積排放量來看，生活消費是第二大排放源，生活消費的排放總量已達第一和第三產業(yè)的5.55倍和1.50倍，其碳排放量以年均2.97%的速度增長，但其排放貢獻率由1984年的22.59%降至2011年的12.55%；第三產業(yè)能源碳排放呈現(xiàn)增長趨勢，其碳排放量以年均7.71%的速度增長，貢獻率由1984年的10.08%升至2011年的19.73%；第一產業(yè)碳排放量較小，增速也較慢，其以年均3.68%的速度增長，貢獻率由3.75%降至2.52%。

單位GDP碳排放量反映了一個地區(qū)經濟發(fā)展對碳排放的貢獻程度，從理論上來說，單位GDP碳排放量越小越好，因為它說明隨著經濟的發(fā)展，相同數(shù)量GDP的增加帶來的碳排放增量減少，從側面反映了經濟結構的合理性和經濟發(fā)展中的科學技術水平。陜西省單位GDP碳排放呈現(xiàn)下降的趨勢，表明經濟增長速度快于碳排放的增長速度，也可以說是經濟結構調整與能源利用效率提高的結果。從三次產業(yè)的碳排放強度(圖4)來看，1984—2011年，陜西省三次產業(yè)及平均碳排放強度均呈下降趨勢；陜西第二產業(yè)碳排放強度始終高于第一產業(yè)和第三產業(yè)，其是第三產業(yè)的4.05倍，第一產業(yè)的8.10倍(近30年年平均)；第三產業(yè)的碳排放強度總體上高于第一產業(yè)。從碳排放強度的下降率看，第二產業(yè)和第三產業(yè)的碳排放強度下降較快，分別以年均6.11%和4.32%的速度下降，第一產業(yè)下降比較緩慢，僅以年均2.34%的速度下降。

圖4 1984-2011年陜西省各產業(yè)碳排放量和碳排放強度

2.2.3 工業(yè)部門碳排放分析 參照《陜西統(tǒng)計年鑒》中工業(yè)部門分類，其將工業(yè)部門分為采掘業(yè)、制造業(yè)和電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)3個門類，本文將制造業(yè)劃分為重工業(yè)和輕工業(yè)兩個門類，即將工業(yè)部門總體劃分為采掘業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)、電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)4大類。

根據陜西省2005年和2010年工業(yè)各行業(yè)能源消費量及總產值，以2005年為不變價，計算得到陜西省工業(yè)各行業(yè)碳排放量及排放強度，由表3可以看出，重工業(yè)和輕工業(yè)碳排放比例呈下降趨勢，燃氣、電力及水的生產和制造業(yè)以及采掘業(yè)碳排放比例呈增長趨勢。其中，重工業(yè)碳排放量最大，平均約占工業(yè)部門碳排放總量的48%；其次是燃氣、電力及水的生產和供應業(yè)，碳排放約占37%；采掘業(yè)所占比重為11%；輕工業(yè)碳排放量最小，所占比重約為4 %。電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)占碳排放比重較大，但其產值只占工業(yè)產值比重的8%，其生產節(jié)能技術嚴重落后，其是工業(yè)部門中高排放、高污染、低產值和低技術水平最典型行業(yè)。雖然電力比起煤炭、石油和天然氣有更高的供能效率，然而陜西省乃至我國電力生產主要依靠火力發(fā)電，火力發(fā)電的碳排放系數(shù)高于其他化石能源，致使電力行業(yè)碳排放量居高不下，因此在當前我省大力發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè)的過程中，改造火電技術，降低電力行業(yè)能源消費，提高能源使用效率特別是燃煤效率是迫在眉睫的關鍵問題，也是推動節(jié)能減排政策實施和行動響應的關鍵環(huán)節(jié)。

圖5中列出了陜西省2005年和2010年碳排放量排名前10位的子行業(yè)，由圖5可知陜西省2005年和2010年碳排放量前8位的行業(yè)分別為：電力、熱力的生產和供應業(yè)、化學原料及化學制品制造業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、石油開采和天然氣開采業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)與有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，2005年和2010年八大碳排放行業(yè)碳排放總量占陜西省碳排放總量的59.56%和68.87%，占工業(yè)部門的92.56%和95.11%。陜西省當前還處于工業(yè)化加速推進階段，可以預見這種趨勢還需維持一段時期，陜西省碳排放主要集中在工業(yè)部門的這八大行業(yè)，經濟發(fā)展仍然屬于“高能耗、高排放、高污染”的粗放型經濟發(fā)展模式。

表3 2005年和2010年陜西省工業(yè)各部門碳排放分析

圖5 2005年和2010年陜西省高碳排放行業(yè)碳排放量及碳排放強度

注：1.電力、熱力的生產和供應業(yè)；2.化學原料及化學制品制造業(yè)；3.石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)；4.石油和天然氣開采業(yè)；5.非金屬礦物制品業(yè)；6.黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；7.煤炭開采和洗選業(yè)；8.有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；9.造紙及紙制品業(yè)；10.食品制造業(yè)；11交通運輸設備制造業(yè)。

工業(yè)產值以2005年價格為基期進行價格換算，結果顯示，與2005年相比，2010年碳強度與能源消費強度下降趨勢顯著，但采掘業(yè)中的石油和天然氣開采業(yè)以及輕工業(yè)中的食品加工業(yè)碳強度和能源消費強度上升。其中電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)碳強度和能源消費強度最高，其次是重工業(yè)，輕工業(yè)碳排放強度和能源消費強度最小，2010年電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)碳強度和能源消費強度是重工業(yè)的7倍，是輕工業(yè)的13倍。電力行業(yè)碳強度遠高于其他行業(yè)的重要原因是電力行業(yè)的碳排放系數(shù)高于其他化石能源，并且其基期能源價格偏低造成產值過低。由圖5可以看出，能源消費量大的行業(yè)，碳排放量、能源強度和碳排放強度也明顯高于其他行業(yè)。電力行業(yè)電力、熱力的生產和供應業(yè)的碳強度是最高的，另外重工業(yè)部門的非金屬礦物制品業(yè)和化學原料及化學制品制造業(yè)以及輕工業(yè)部門的造紙及紙制品業(yè)碳排放強度也較高。總之，陜西省工業(yè)部門以重化工業(yè)為主，其能源消費強度較高導致了碳排放量總體居高不下。

2.3 陜西省脫鉤關系分析

由表4和表5結果可知：1980—2011年間，陜西省經濟增長與能源碳排放的脫鉤狀態(tài)波動變化處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具體為1981年為強脫鉤狀態(tài)，1982年為擴張性負脫鉤狀態(tài)，1983—1996年處于弱脫鉤狀態(tài)；1997—2000年處于強脫鉤狀態(tài)；而2001—2003年又處于擴張性負脫鉤狀態(tài)；2004—2011年再次變?yōu)槿趺撱^狀態(tài)。其中1999年和1988年分別為所有強脫鉤狀態(tài)和弱脫鉤狀態(tài)的最理想狀態(tài)。強脫鉤狀態(tài)的偶爾顯現(xiàn)，說明陜西省有可能實現(xiàn)經濟增長的同時，碳排放總量降低。1997—2000年脫鉤最為顯著，能源碳排放的GDP彈性達到-0.6；這一時期經濟增速相對放緩，但能源消費及其碳排放量速率降低，降低率分別為-26%和-29%，而GDP的增長率為48%；分析原因發(fā)現(xiàn)，一方面，該時期能源效率提高，另一方面該時期能源碳排放的減排彈性為負值，這主要是由于石油、天然氣資源的大量發(fā)現(xiàn)和開采，一定程度上弱化了煤炭作為主要能源的位置，優(yōu)質能源的出現(xiàn)有利于單位能源碳強度出現(xiàn)下降的趨勢，從能源消費結構也可以看出這點。隨后的2001—2003年陜西整體能源碳排放彈性大于1，主要是因為該時期陜西省為恢復經濟，采取一系列擴大內需的宏觀政策，使得大批高耗能、重復性的基礎設施項目和工業(yè)項目集中上位，導致能源效率及其碳排放高速增長(增長率分別為53%和51%)，從而造成經濟與能源碳排放的擴張性負脫鉤狀態(tài)(能源碳排放的GDP彈性為1.18)。2004—2011年陜西省能源碳排放彈性小于1處于弱脫鉤狀態(tài)，說明該時期陜西省經濟增長的同時，能源碳排放也在增加，但碳排放增加的幅度要小于經濟增長的幅度。分析原因發(fā)現(xiàn)，能源效率的提高是目前實現(xiàn)弱脫鉤的主要原因，但其未能抵消經濟發(fā)展對能源需求的增長幅度，未來陜西省經濟與能源碳排放弱脫鉤發(fā)展趨勢在一定時期內仍將持續(xù)。

表4 脫鉤結果分析

表5 1980年-2011年各時期陜西能源碳排放脫鉤相關指標結果

由圖6可以看出，碳排放的GDP彈性與能源消費的GDP彈性圖形上兩者基本重合，變化趨勢相似，說明陜西經濟增長與碳排放脫鉤主要是由于經濟增長與能源消費脫鉤造成的，碳排放的能源消費彈性值除2000年外均在1.0左右，其彈性值整體上高于碳排放的GDP彈性，說明陜西省碳減排技術水平一般且對碳排放與經濟脫鉤的貢獻作用不明顯，節(jié)能減排技術發(fā)展相對滯后。

圖6 1980-2011年陜西GDP與能源碳排放脫鉤彈性及中間變量彈性

3 結 論

本文應用陜西1980—2011年的能源消費數(shù)據，根據《IPCC國家溫室氣體排放清單指南》計算了陜西省1980—2011年能源消費碳排放量。在此基礎上系統(tǒng)分析了陜西省碳排放量、碳排放結構以及不同行業(yè)和工業(yè)各部門碳排放變化，運用脫鉤方法分析碳排放與經濟發(fā)展相互關系，得到以下結論：

(1) 1980—2011年陜西省碳排放總量及煤炭消費引起的碳排放量呈波動上升的“N”型曲線特征，石油和天然氣消費引起的碳排放呈逐年遞增趨勢。煤炭消費是陜西省碳排放的主要來源，碳排放經歷了平緩增長、緩慢下降和迅速增長三個階段。

(2) 陜西碳排放量最多的是第二產業(yè)，占碳排放總量的65%左右，其次是生活消費，再次是第三產業(yè)，第一產業(yè)排放量最小。而第二產業(yè)碳排放的98%來自于工業(yè)，工業(yè)是陜西能源碳排放的關鍵排放源；1984—2011年，陜西省三次產業(yè)及平均碳排放強度均呈下降趨勢；陜西省第二產業(yè)碳排放強度始終高于第一產業(yè)和第三產業(yè)，其是第三產業(yè)4.05倍，第一產業(yè)8.10倍(近30年年平均)；第三產業(yè)的碳排放強度總體上高于第一產業(yè)。

(3) 1984—2011年陜西省能源消費強度和能源利用效率整體呈波動下降和波動上升趨勢，其中1995—1996年和2001—2005年能源消費強度隨經濟發(fā)展不但沒有降低，反而出現(xiàn)上升趨勢。陜西各產業(yè)單位GDP能耗差別很大，第二產業(yè)單位GDP能耗是第三產業(yè)的2.07～6.42倍，第一產業(yè)的3.46～13.71倍。

(4) 工業(yè)碳排放主要集中于重工業(yè)和燃氣、電力及水的生產和供應業(yè)，比重分別為48%和37%，采掘業(yè)次之，所占比重為11%，輕工業(yè)所占比重最小，約為4%。電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)占碳排放量比重較大，且這個行業(yè)產值只占工業(yè)產值比重的8%，生產節(jié)能技術嚴重落后，整個行業(yè)排放量高、產值低、技術水平嚴重落后。

(5) 陜西省碳排放量前8位的行業(yè)分別為：電力、熱力的生產和供應業(yè)、化學原料及化學制品制造業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、石油開采和天然氣開采業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)以及有色金屬冶煉、壓延加工業(yè)，2005年和2010年8大行業(yè)碳排放量占工業(yè)碳排放總量的92.56%和95.11%。8大行業(yè)能耗和碳排放強度也較高，其中電力、熱力的生產和供應業(yè)能耗及碳強度最高，另外重工業(yè)部門的非金屬礦物制品業(yè)和化學原料及化學制品制造業(yè)以及輕工業(yè)部門的造紙及紙制品業(yè)碳排放強度也較高。總之，陜西省工業(yè)部門以重化工業(yè)為主，其能耗較高導致了碳排放量總體居高不下。

(6) 1980—2011年間，陜西省經濟增長與能源碳排放的脫鉤狀態(tài)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，具體為1981年為強脫鉤狀態(tài)，1982年為擴張性負脫鉤狀態(tài)，1983—1996年處于弱脫鉤狀態(tài)；1997—2000年處于強脫鉤狀態(tài)；而2001—2003年又處于擴張性負脫鉤狀態(tài)；2004—2011年再次變?yōu)槿趺撱^狀態(tài)。能源效率的提高是目前實現(xiàn)弱脫鉤的主要原因，但其未能抵消經濟發(fā)展對能源需求的增長幅度，未來陜西省經濟與能源碳排放弱脫鉤發(fā)展趨勢在一定時期內仍將持續(xù)。

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CarbonEmissionsandDecouplingAnalysisonEnergyConsumptioninShaanxiProvince

HAO Li, SUN Xian, ZHANG Wen-jin, CHEN Jian-wen

(ShaanxiProvinceClimateCenter,Xi′an710015,China)

In this paper, carbon emissions in Shaanxi Province during the period of 1980—2011 were calculated according to the approach of IPCC for carbon emission. Changes in total carbon emission, carbon emission structure as well as the carbon emission in different industries and different industrial sectors were systematically analyzed. The decoupling model was applied to discuss the decoupling relationship between economic growth and energy carbon emission in Shaanxi Province. The results show that the total carbon emission and carbon emissions caused by coal use were increasing as N-shape curve during the 1980—2011, carbon emission caused by oil and natural gas use were increasing in Shaanxi Province from 1980 to 2011. Carbon emissions came mainly from coal consumption; industrial sector is the main carbon emissions sector. Among all the industrial sectors, the heavy industry and electricity, gas and water production industry were the larger contributors of carbon emissions, which make up 48% and 37% of the industry carbon emissions, mining industry was the next closest sector at 11%, the lowest sector was light industry of 4%. By comparing carbon emissions from different industrial sectors, carbon emissions come mostly from electricity and heat production industry, chemical raw material and chemical products manufacturing industry, petroleum processing, coking plant and nuclear fuel industry, petroleum and natural gas exploitation industry, nonmetal mineral product industry, black metal smelting and rolling processing industry, coal mining and washing industry and nonferrous metal smelting and rolling processing industry. In 2005 and 2010, these 8 industrial sectors generated 92.56% and 95.11% of industrial carbon emissions; Shaanxi Province pertains to weak decoupling at a national level during the period of 1980—2011, except for the period of 1981 and 1997—2000 which were strong decoupling and 1981 and 1997—2000 which were expansive negative decoupling. Increasing energy efficiency was the main reason for weak decoupling, but it failed to offset the economic development for growth of energy demand, and the development trend of weak decoupling will continue for some times in the future.

energy carbon emission; decoupling analysis; Shaanxi Province

2013-07-11

：2013-08-11

國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃) “編制省級2005年溫室氣體清單(試點省份)及其他省份能力建設”(2010CB955605);中國清潔發(fā)展機制基金贈款項目“陜西省應對氣候變化基礎能力建設——陜西省溫室氣體清單編制技術體系研究”(2012055)

郝麗(1982—),女,內蒙人,工程師,碩士,主要從事氣候變化、大氣環(huán)境與碳排放研究。E-mail:haoli82@163.com

F426.2;X322

：A

：1005-3409(2014)05-0298-08