○任鳳玲

（武漢科技大學(xué) 湖北 武漢 430081）

一、引言

湖北是典型的能源輸入型地區(qū)，如何在能源缺乏的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、且做到低碳與減排這一目標(biāo)，是湖北省現(xiàn)階段面臨的重要難題。因此，分析湖北省能源消費(fèi)碳排放影響因素，有助于找到合適的減排措施，實(shí)現(xiàn)湖北經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

二、文獻(xiàn)綜述

關(guān)于碳排放及其影響因素的關(guān)系研究方面，Shi（2003）在基于對(duì)93個(gè)國(guó)家1975—1996年的面板數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)展中國(guó)家人口的變化對(duì)碳排放變化的作用比發(fā)達(dá)國(guó)家更加明顯。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面來(lái)說(shuō)，Kim、Lee&Nam（2010）利用STAR模型，研究發(fā)現(xiàn)韓國(guó)的碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間是相互依存的。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響收入水平，進(jìn)而影響消費(fèi)者的消費(fèi)行為和偏好，從而會(huì)導(dǎo)致不同強(qiáng)度的碳排放。 Lenzen（ 1998）和 Weber（ 2000）的研究表明消費(fèi)者的行為對(duì)能源的使用以及溫室氣體的排放有一定的影響。關(guān)于碳排放影響因素分解模型的研究方面，Hulten（1973）首次將指數(shù)分解方法應(yīng)用于能源問(wèn)題的研究。Boyd等（1987、1988）分別提出了算數(shù)平均的Divisia指數(shù)法的乘法和加法形式。Ang和Liu（2000）提出了對(duì)數(shù)平均Divisia分解法（LMDI），通過(guò)這種方法來(lái)計(jì)算出來(lái)的因素權(quán)重不存在殘查，計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。國(guó)內(nèi)學(xué)者徐國(guó)泉等（2006）采用對(duì)數(shù)平均權(quán)重Divisia分解法，定量分析了我國(guó)1995—2004年，能源效率、能源結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素對(duì)人均碳排放的影響。宋德永等（2009）運(yùn)用LMDI方法，引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素分析了我國(guó)1990—2005年的碳排放影響因素。朱勤等（2009）引入了人口因素研究碳排放影響因素。秦翊、侯莉（2013）運(yùn)用LMDI分解法對(duì)廣東省能源消費(fèi)碳排放進(jìn)行分解，量化各因素貢獻(xiàn)。許廣月（2011）采用面板數(shù)據(jù)的計(jì)量模型，認(rèn)為影響我國(guó)碳排放的主要因素是產(chǎn)出規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)域及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。綜上分析，本文認(rèn)為采用LMDI方法分析湖北省能源消費(fèi)碳排放影響因素是較為合理的。

三、湖北省能源消費(fèi)與碳排放現(xiàn)狀

1、能源消費(fèi)

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，隨著湖北經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，湖北省能源消耗量不斷增長(zhǎng)。2012年湖北省能源消耗總量高達(dá)18128.09萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2005年增加7546.74萬(wàn)噸，其中煤炭消耗12237.57萬(wàn)噸、石油112.86萬(wàn)噸、天然氣389.42萬(wàn)噸、電力2019.28萬(wàn)噸，比2005年分別增加77%、42%、164%、89.5%。

由表2中相關(guān)數(shù)據(jù)可知，湖北省主要的消費(fèi)能源為煤炭，2005—2012年間，煤炭消費(fèi)在能源消費(fèi)總量中的比例總體維持在60%到70%之間，有較小幅度的上漲。石油消費(fèi)所占比例先增后減，總體維持在20%到25%之間。電力消費(fèi)所占比例總體呈上升趨勢(shì)，但增長(zhǎng)幅度較小，總體維持在9%到11%之間。天然氣消費(fèi)所占比例上升趨勢(shì)明顯，2012年所占比例比2005年增加了54%，但從整體而言，湖北省天然氣消費(fèi)規(guī)模非常小。由于同等質(zhì)量條件下的煤炭、石油及天然氣，煤炭提供的熱量少于石油和天然氣，但碳排放要高于石油和天然氣，因此煤炭消費(fèi)所占比例會(huì)直接影響到地區(qū)的碳排放水平，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理會(huì)影響碳排放量。

表2 湖北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

2、碳排放

在測(cè)算湖北省能量消費(fèi)碳排放量時(shí)，采用國(guó)際上公認(rèn)的比較合理的碳排放測(cè)算方法——IPCC清單法進(jìn)行計(jì)算。按照煤炭、石油、天然氣三大類(lèi)能源分類(lèi)進(jìn)行計(jì)算，將各小類(lèi)化石能源按照折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)折算為煤炭、石油、天然氣并分別進(jìn)行加總，再利用碳排放系數(shù)計(jì)算碳排放量。關(guān)于碳排放系數(shù)，采用國(guó)家發(fā)改委能源所推薦的系數(shù)。

表3 各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)

表4 能源碳排放系數(shù) 單位：（噸碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤）

由此可以得到湖北省2005—2012年碳排放總量數(shù)據(jù)如表5。

表5 湖北省碳排放量（單位：萬(wàn)噸）

圖1 湖北省碳排放總量

圖2 湖北省2005—2012年能源碳排放量對(duì)比

表6 主要變量及其定義

由表5相關(guān)數(shù)據(jù)可知，從2005—2012年，湖北省碳排放總量總體呈上升趨勢(shì)，2008年有所降低。2005年碳排放總量為6665.58萬(wàn)噸，2012年碳排放總量為11349.7萬(wàn)噸，是2005年排放量的1.7倍。2011年，湖北省碳排放總量首次突破億萬(wàn)噸。從表3湖北省能源消費(fèi)量相關(guān)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，2008年能源消費(fèi)總量反增為減。這些數(shù)據(jù)表明，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消費(fèi)總量和碳排放總量不斷增加，三者變動(dòng)存在一定的相關(guān)性。由于2008年爆發(fā)的全球金融危機(jī)，湖北省經(jīng)濟(jì)形勢(shì)受到了影響，導(dǎo)致能源消費(fèi)總量和碳排放總量出現(xiàn)同向波動(dòng)的情況。

由圖2可知，2005—2012年間，由煤炭、石油及天然氣的消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量都不同程度的呈現(xiàn)出上漲趨勢(shì)。在各種能源利用中煤炭產(chǎn)生的碳排放量最多，其次是石油，再次是天然氣。煤炭消費(fèi)量的增加是湖北省能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量增加的主要因素。由于天然氣是一種比較清潔的能源，雖然由天然氣消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量不斷增加，但在總排放量中所占的比重較低。

四、基于LMDI方法的湖北省碳排放的因素分解

1、LMDI方法的分解模型

構(gòu)建碳排放影響分解模型的目的是分解出碳排放變化的影響因素，并通過(guò)計(jì)算這些因素的貢獻(xiàn)率來(lái)分析其影響程度。根據(jù)Johan.A等的分析框架，碳排放量的分解如下：

其中，C代表碳排放量；Ci為i能源的碳排放量；E代表能源消費(fèi)總量；Ei為i能源的消費(fèi)量；Y代表地區(qū)生產(chǎn)總值；P代表人口。由上式可知，碳排放影響因素分別為：能源結(jié)構(gòu)、碳排放強(qiáng)度、人均GDP及人口。

基于公式（1），根據(jù)Ang等提出的LMDI方法對(duì)碳排放影響因素進(jìn)行分解。第T年相對(duì)于基年的碳排放量的變化可以表示為：

其中，△C為第T年相對(duì)于基年的碳排放量的變化值；CT、C0分別指第 T年，基年的碳排放量；△CK、△CS、△CI、△CR、△CP分別為能源排放強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人均GDP以及人口等因素變化導(dǎo)致的碳排放量的變化值。

按照LMDI方法，各個(gè)因素的分解結(jié)果如下：

由于各種能源的碳排放系數(shù)是固定的，因此△Ck=0?？傂?yīng)可以表示為：

2、數(shù)據(jù)來(lái)源及整理

對(duì)2005—2012年間湖北省碳排放影響因素實(shí)證分析需要相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。由公式（1）可知，碳排放的計(jì)算公式為：

因此，文中所需的數(shù)據(jù)有2005—2012年間湖北省碳排放量、各種能源消費(fèi)量、能源消費(fèi)總量、湖北省GDP及人口數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算后構(gòu)成能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人均GDP數(shù)據(jù)。

各類(lèi)能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)均來(lái)自于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2013》，需要說(shuō)明的是，文中所統(tǒng)計(jì)的能源消費(fèi)量是全社會(huì)能源消費(fèi)量，而不是規(guī)模以上工業(yè)能源消耗量。此外，為了方便計(jì)算與分析，將統(tǒng)計(jì)年鑒中的8小類(lèi)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)利用折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)換算后，加總歸類(lèi)后得到煤炭、石油及天然氣三大類(lèi)能源消費(fèi)量；碳排放數(shù)據(jù)是在能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用國(guó)家推薦的碳排放系數(shù)，利用碳排放量測(cè)算公式計(jì)算得到。湖北省人口及GDP數(shù)據(jù)均來(lái)源于湖北省統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站中公布的湖北統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，為避免受價(jià)格變動(dòng)因素的影響，2005—2012年的湖北省生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)采用2005年的不變價(jià)格。通過(guò)計(jì)算整理，本文進(jìn)行實(shí)證分析所需的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表7、8所示。

表7 湖北省能源消費(fèi)、人口、GDP及碳排放

表8 能源強(qiáng)度與人均GDP

3、實(shí)證分析

（ 1）數(shù)據(jù)處理

在表7及表8的相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用對(duì)數(shù)平均指數(shù)分解法（LMDI）對(duì)湖北省碳排放影響因素進(jìn)行分解分析。由于能源碳排放強(qiáng)度是固定不變的，根據(jù)碳排放分解公式，可知影響湖北省碳排放量的因素為能源結(jié)構(gòu)因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、能源強(qiáng)度因素及人口因素，得到各分解因素的貢獻(xiàn)效應(yīng)值如表9所示。

表9 湖北省2005—2012年碳排放各因素逐年效應(yīng)

（ 2）因素分析

結(jié)合相關(guān)計(jì)算結(jié)果和湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口規(guī)模、能源消費(fèi)及能源結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)湖北省2005—2012年碳排放變化的影響因素作進(jìn)一步分析。由表10可知，能源強(qiáng)度累積效應(yīng)值為負(fù)數(shù)，能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口規(guī)模的累積效應(yīng)為正數(shù)。

能源結(jié)構(gòu)因素逐年效應(yīng)存在較大的波動(dòng)情況，在2005—2006年、2006—2007年、2007—2008年以及 2011—2012年等期間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)值，其余期間為正值。由表 8可知，2006年、2007年、2008年以及2012年，煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比重均比上一年有所下降，而天然氣及石油消費(fèi)比重未出現(xiàn)該趨勢(shì)，且煤炭的碳排放系數(shù)在三種能源中是最高的。因此，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)與高碳能源消費(fèi)比重保持同方向的變化，降低高碳能源的消費(fèi)比重有助于抑制碳排放量的增加。從累積效應(yīng)值來(lái)看，能源結(jié)構(gòu)累積效應(yīng)為64.65，是湖北省碳排放量變化的正向影響因素，但效應(yīng)貢獻(xiàn)率較低，僅為1.5%。

表10 湖北省2006—2012年碳排放各因素累積效應(yīng)

由表9可知，能源強(qiáng)度因素逐年效應(yīng)均為負(fù)值。結(jié)合表8中能源強(qiáng)度數(shù)值變化情況，即單位GDP的能源消耗量可知，能源強(qiáng)度因素逐年積累效應(yīng)與單位GDP的能源消耗量的變化趨勢(shì)一致，因此，能源強(qiáng)度上升，將促使碳排放量上升；能源強(qiáng)度下降，會(huì)抑制碳排放量的增長(zhǎng)。從貢獻(xiàn)率來(lái)看，能源強(qiáng)度因素的貢獻(xiàn)率為-73.13%，對(duì)湖北省碳排放量的變化有較強(qiáng)的影響?！笆晃濉币?guī)劃期間（2006—2010年）湖北省能源強(qiáng)度不斷下降，該期間湖北省能源建設(shè)顯著，一定程度上抑制了湖北省碳排放的過(guò)快增長(zhǎng)。

2005—2012年期間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的逐年效應(yīng)均為正值，累積效應(yīng)值不斷增加，據(jù)表8中的人均GDP數(shù)據(jù)可知，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素效應(yīng)與人均GDP的變化趨勢(shì)保持一致，不斷上升，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，湖北省碳排放量也在不斷增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的效應(yīng)貢獻(xiàn)率高達(dá)167%，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的變化是湖北省碳排放量增加的最主要的原因。

除了2010—2011年期間外，人口規(guī)模因素的效應(yīng)均為正值，根據(jù)表7中人口數(shù)據(jù)可知，2011年湖北省總?cè)丝跒?164.1萬(wàn)人，比2010年減少11.9萬(wàn)人。人口規(guī)模因素逐年累積效應(yīng)不斷上升，由此可知，人口規(guī)模對(duì)湖北省碳排放量的增加具有拉動(dòng)作用。人口規(guī)模的效應(yīng)貢獻(xiàn)率為5.3%，相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素和能源強(qiáng)度因素而言，影響作用較弱。

五、小結(jié)

通過(guò)運(yùn)用LMDI方法對(duì)湖北省碳排放影響因素進(jìn)行實(shí)證分析，結(jié)果如下：在2005—2012年期間內(nèi)，湖北省碳排放量從2005年的6665.58萬(wàn)噸，增長(zhǎng)到了2012年的11349.7萬(wàn)噸，年平均增長(zhǎng)率為7.9%，低于同期GDP增長(zhǎng)速度。在此期間，湖北省碳排放累積效應(yīng)總體呈上升趨勢(shì)，而在2008年有所回落。這一趨勢(shì)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、人口規(guī)模因素、能源強(qiáng)度因素以及能源結(jié)構(gòu)因素綜合作用的結(jié)果。

圖3 湖北省2005—2012年碳排放各因素逐年累積效應(yīng)貢獻(xiàn)值

四個(gè)影響因素中，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大是湖北省碳排放量增長(zhǎng)的決定性因素，經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)的貢獻(xiàn)值高達(dá)167%。同時(shí)，人口規(guī)模效應(yīng)也對(duì)湖北省碳排放量增長(zhǎng)起到了一定的促進(jìn)作用，貢獻(xiàn)率為5.3%。雖然人口規(guī)模因素不是短期內(nèi)可以調(diào)整的，但如果實(shí)施了有效的長(zhǎng)期調(diào)控戰(zhàn)略，其驅(qū)動(dòng)力也是不容忽視的。能源強(qiáng)度效應(yīng)在很大的程度上抑制了湖北省碳排放量的增長(zhǎng)，貢獻(xiàn)率達(dá)到-73.13%?！笆晃濉币?guī)劃期間，能源強(qiáng)度下降趨勢(shì)明顯，節(jié)能減排工作取得了一定的成效。能源強(qiáng)度由2011年的1.28噸/萬(wàn)元，下降到2012年的1.15噸/萬(wàn)元，同時(shí)，2011—2012年期間能源強(qiáng)度抑制效應(yīng)高達(dá)-1140.57，這表明《湖北省低碳發(fā)展規(guī)劃（2011—2015年）》工作取得了一定的進(jìn)展，是指導(dǎo)今后一個(gè)時(shí)期湖北省低碳發(fā)展的總體藍(lán)圖和行動(dòng)綱領(lǐng)。但從總體累積效應(yīng)來(lái)看，湖北省碳排放量仍然保持著一定的增長(zhǎng)速度。因此，湖北省要重視相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，來(lái)提高能源使用效率，從而減少碳排放量。2005—2009年，能源結(jié)構(gòu)因素對(duì)湖北省碳排放量增加起到了一定的抑制，而此后轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓌?dòng)作用?？傮w而言，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)是湖北省碳排放量變化的正向影響因素，但影響效應(yīng)變化不大，主要原因是湖北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有得到實(shí)質(zhì)性的優(yōu)化，仍是以煤炭等高碳能源為主。同時(shí)這樣說(shuō)明湖北省通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)來(lái)減少碳排放量的空間還很大。

因此，對(duì)于湖北省碳減排政策提出如下建議：（1）湖北省應(yīng)增加清潔能源消費(fèi)比重，整合利用水電資源，推動(dòng)天然氣快速規(guī)范發(fā)展、高效利用風(fēng)能資源、充分發(fā)展太陽(yáng)能、有序開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能，強(qiáng)化低碳能源生產(chǎn)與供應(yīng)，減少煤炭消費(fèi)量，逐步調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放。（2）降低湖北省單位生產(chǎn)總值的能源消耗量，提高能源的使用效率，可采用行政和經(jīng)濟(jì)手段，從而有效地抑制碳排放量的增加。（3）利用科技創(chuàng)新，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源使用效率，能有效地降低湖北省碳排放量。政府應(yīng)加強(qiáng)在能源領(lǐng)域的研發(fā)投入，鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)增加能源技術(shù)研發(fā)投入，利用湖北省的人力資源優(yōu)勢(shì)，組織動(dòng)員產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合進(jìn)行重點(diǎn)課題攻關(guān)。（4）推行碳排放配額制度，建立健全湖北省碳交易市場(chǎng)。這是新時(shí)期湖北省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

[1]萬(wàn)慶、郭文伯、龔勝生：2001—2009年湖北省能源消費(fèi)的時(shí)空格局及其影響因素[J].資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)，2011（ 10）.