摘要:根據(jù)IPCC給出的碳排放清單對湖南省的能源消費碳排放進行測算,分析其碳排放結(jié)構(gòu)、時序特征,以了解湖南省的碳排放總體效應。隨后,借助LMDI分解模型對湖南省碳排放的影響因素進行分解,探求影響湖南省碳排放的主要因素,以為后續(xù)提出低碳經(jīng)濟發(fā)展政策提供依據(jù)。研究著重探討了湖南省在研究時序內(nèi)的碳排放效應及影響因素構(gòu)成,對引導湖南省減碳增匯、不斷提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量具有積極作用。
關(guān)鍵詞:能源消費;碳排放;影響因素分析;湖南省
中圖分類號:X321 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)02-0522-06
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.064
2009年的全球氣候大會上,作為最大碳排放來源的中國,承諾到2020年單位GDP碳排放降低40%~50%。中國現(xiàn)在正處在經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,傳統(tǒng)的資源消耗型的經(jīng)濟增長方式占據(jù)主導位置,環(huán)境友好型經(jīng)濟模式尚未完全建立,碳減排的壓力依然較大。湖南省是京廣經(jīng)濟帶、長江經(jīng)濟帶、泛珠三角經(jīng)濟帶的結(jié)合部,更是中部地區(qū)重要的經(jīng)濟增長極。2013年,湖南省的地區(qū)生產(chǎn)總值達到24 501.7億元,增長10.1%,總量排名全國第10位。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值3 099.2億元,增長2.8%;第二產(chǎn)業(yè)增加值11 517.4億元,增長10.9%;第三產(chǎn)業(yè)增加值9 885.1億元,增長11.4%,三產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重達40.3%,同比提高1.3個百分點。由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可知,第二產(chǎn)業(yè)占比達47.0%,仍然是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱。然而,高能耗、高污染、高碳排放也是第二產(chǎn)業(yè)的突出特點,經(jīng)濟發(fā)展方式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵之一就在于降低第二產(chǎn)業(yè)比重,提升高效益、高附加值、低碳的第三產(chǎn)業(yè)比重。相關(guān)研究表明,湖南省碳排放呈現(xiàn)逐年增加的態(tài)勢,且增速不斷加快,未來湖南省碳減排的任務依然艱巨,如何在保障經(jīng)濟發(fā)展的同時實現(xiàn)低碳目標是困擾其當前發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此,開展湖南省碳排放的相關(guān)研究具有重要的現(xiàn)實意義。
1 研究現(xiàn)狀
根據(jù)IPCC的研究報告和有關(guān)學者分析,能源消費是最主要的碳排放來源,至少占碳排放總量的75%,對于中國等經(jīng)濟高速發(fā)展的國家而言,該值已經(jīng)超過90%,構(gòu)成了影響碳排放的主要因素[1]。然而,能源是經(jīng)濟發(fā)展的動力,交通、建筑、生活等各方面都離不開能源。因此,作為經(jīng)濟發(fā)展動力和碳排放主要來源的能源是協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護多重目標的最終落腳點,如何在保持經(jīng)濟較快速度發(fā)展的同時高效地利用能源,降低碳排放,是決定低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的關(guān)鍵[2]。
有關(guān)碳排放測算最權(quán)威的研究是IPCC《2006年國家溫室氣體排放清單指南》(下文簡稱《2006年指南》),指南指出溫室氣體主要來源有能源,工業(yè)過程和產(chǎn)品使用,農(nóng)業(yè)、林業(yè)和其他土地利用,廢棄物等。國內(nèi)學者有關(guān)碳排放測算的研究既有基于單一碳源的碳排放測算,如能源消費碳排放[3]、農(nóng)業(yè)碳排放測算[4,5]、廢棄物碳排放測算[6]等,也有基于全要素碳排放總量的測算,如孫建衛(wèi)等[7]有關(guān)中國碳排放的測算等。在碳排放測算的基礎上,有學者將碳排放與經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[8]相關(guān)聯(lián),探討其中的復雜關(guān)系,試圖減少經(jīng)濟發(fā)展對碳排放增加的影響,提升經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量。
有學者基于不同尺度地域、行業(yè)、碳排放來源等分類對碳排放的影響因素展開分析,葉紅等[9]通過向不同生活習慣的家庭發(fā)放調(diào)查問卷,運用數(shù)理統(tǒng)計分析方法對廈門島區(qū)城市家庭能源消耗直接碳排放的影響因素開展深入研究,發(fā)現(xiàn)家庭住宅面積是影響其碳排放的最主要因素,貢獻率為0.829;國涓等[10]采用修正后的Laspeyres指數(shù)分解理論研究了時序內(nèi)中國工業(yè)及各工業(yè)子部門的碳排放影響因素,隨后較早運用退耦理論分析了碳排放與經(jīng)濟發(fā)展間的耦合關(guān)系,并以此為不同階段制定減排政策提供依據(jù);張利等[11]以IPCC碳排放測算清單為指南對新疆在研究時序內(nèi)的碳排放總量、結(jié)構(gòu)、強度等的變化開展分析,根據(jù)新疆不同階段的碳排放總量及結(jié)構(gòu)特征,與經(jīng)濟發(fā)展水平及方式相結(jié)合,對碳排放進行階段劃分,隨后運用LMDI指數(shù)法對影響其碳排放的因素進行分析討論,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長是碳排放增加的決定性因素,但各因素不同時期對碳排放總量的貢獻程度不同;許士春等[12]同樣運用LMDI分解模型對全國整體、國民經(jīng)濟各個行業(yè)、工業(yè)內(nèi)部等多尺度的碳排放總量影響因素開展分析。
由于土地是碳排放載體,有關(guān)土地利用碳排放的研究也較豐富,土地利用碳排放包括直接碳排放與間接碳排放,直接碳排放是指土地內(nèi)部的生物自燃過程導致的碳排放,間接碳排放是指土地承載的碳排放[13]。由于直接碳排放對大氣變化影響較小且不易控制,其研究意義有限。間接碳排放是造成碳失衡的根本原因,此類研究對于控制碳排放,調(diào)節(jié)大氣碳系統(tǒng)平衡作用較大。不同土地利用類型的碳排放強度差異較大,有學者基于低碳經(jīng)濟視角,結(jié)合經(jīng)濟效益、社會效益[14]等目標,建立了土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,從土地承載碳排放的角度實現(xiàn)碳減排。有關(guān)土地利用碳排放的研究主要以能源消費碳排放為主要來源進行分解。
已有研究多為全國尺度或單個行業(yè)的碳排放效應及因素分解,而基于省域的碳排放影響因素分析鮮有涉及,有關(guān)湖南省的相關(guān)研究更是鳳毛麟角。鑒于此,本研究著重從以下方面開展研究:①基于IPCC《2006年指南》構(gòu)建湖南省歷年能源消費碳排放核算方案;②運用因素分解模型研究湖南省碳排放影響因素及其時序演變特征;③提出制定減排增匯,發(fā)展低碳經(jīng)濟的策略與建議。
3 結(jié)果與分析
3.1 湖南省碳排放效應
由湖南省能源消費碳排放時序演變特征圖(圖1)可知,湖南省碳排放增長呈三階段特征:第一階段是2001 — 2005年,湖南省能源消費碳排放呈階段性的持續(xù)上升,且增速不斷變快,至2005年增速和碳排放總量均達到一個峰值。分析發(fā)生該階段特征的原因可知,這一階段是2001年后中國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的階段,社會各個行業(yè)均投入大量的資源能源發(fā)展經(jīng)濟,構(gòu)成了碳排放總量增加的主要動力。第二階段是2005 — 2008年,碳排放總量變化相對平穩(wěn),增速回落,反應了在經(jīng)歷一個高速增長期后經(jīng)濟發(fā)展遇到環(huán)境瓶頸的約束,使得資源能源的投入增加不得不減緩,經(jīng)濟發(fā)展方法和傳統(tǒng)的高排放型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開始實現(xiàn)調(diào)整與優(yōu)化,環(huán)境問題倒逼,調(diào)節(jié)經(jīng)濟發(fā)展更注重環(huán)境影響,以低碳經(jīng)濟為主要特征的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標成為新階段經(jīng)濟發(fā)展的核心要素。第三階段是2008年以后,能源消費碳排放總量增速逐年回升,開始出現(xiàn)新一輪的增加,2011年達到研究時序內(nèi)碳排放總量的最大值,反應了這一階段經(jīng)濟轉(zhuǎn)型不斷深入,結(jié)構(gòu)調(diào)整趨于合理,經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Σ粩嗟玫介_發(fā),該階段碳排放增加往往與高水平的經(jīng)濟產(chǎn)出相對應,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的協(xié)調(diào)互動。
3.2 湖南省碳排放影響因素分析
運用LMDI指數(shù)分解法對影響湖南省能源消費碳排放的因素進行分析(表4),湖南省能源消費碳排放主要影響因素如下。
1)能源利用效率因素對湖南省碳排放總量影響較大,但波動較大。2005年能源利用效率對碳排放呈最大正影響,帶動單位GDP碳排放增加2 362.73 t,2008年能源利用效率對碳排放呈最大負影響,減少單位GDP碳排放量高達1 105.67 t。綜合十年研究時序,能源利用效率因素對碳排放總量的影響有五年呈現(xiàn)正作用,五年呈現(xiàn)負作用,總體導致了單位GDP碳排放增加2 294.32 t。在呈現(xiàn)負作用的時期中,五年均為連續(xù)時間,即2005 — 2010年,能源利用效率對碳排放起負作用說明能源利用效率在提升,單位能源的碳排放在減低,能源得到更充分有效地利用。
2)能源投入強度因素對湖南省碳排放呈負向作用,且碳減排效益顯著。研究時序內(nèi),能源投入強度因素對單位GDP能源消費碳排放持續(xù)起到負向作用,其中,2008年的負向作用最強烈,減少單位GDP碳排放量2 696.24 t;十年內(nèi)只有三年小于2 000 t,大多數(shù)的碳減排效應高于2 000 t。能源投入強度是指單位GDP的能耗,是一個反應能源利用效率的指標,這一指標越低說明經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對能源的依賴程度越小。研究結(jié)果表明湖南省的能源投入強度對碳排放呈現(xiàn)顯著的減弱作用,是碳減排的主要來源因素,應不斷降低能源投入強度,減少經(jīng)濟發(fā)展對能源消耗的依賴作用,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展。
3)投資水平因素對湖南省碳排放主要呈正向作用,且作用明顯持續(xù)。研究時序內(nèi),所有年份的投資水平因素均對單位GDP碳排放起正向作用,其中2009年投資水平因素導致了單位GDP增加1 141.18 t,其他年份的作用值均小于1 000 t,2011年投資水平因素的碳排放作用值最小,僅為12.77 t。研究時序內(nèi),投資水平因素對單位GDP碳排放量總的拉動值為5 377.97 t,僅次于經(jīng)濟水平因素。投資水平因素是指單位GDP的投資額,該值決定了經(jīng)濟運行系統(tǒng)的投資回報率,也從另一方面反映了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的運行效率,投資回報率高說明經(jīng)濟結(jié)構(gòu)較為合理、資源配置相對高效,單位GDP對應的碳排放適當降低,反之則單位GDP碳排放較高。
4)經(jīng)濟水平因素是導致湖南省單位GDP碳排放增加的最關(guān)鍵因素。研究時序內(nèi),所有年份的投資水平因素均對單位GDP碳排放起正向作用,其中2005年投資水平因素導致單位GDP碳排放增加1 862.22 t,其次是2007年,增加1 734.05 t。十年內(nèi),2004 — 2011年的作用值均高于1 000 t,其他年份作用值小于1 000 t,如2002年、2003年分別為568.42 t和906.26 t。研究時序內(nèi)經(jīng)濟水平因素對碳排放總的作用效應為12 632.13 t,對湖南省單位GDP碳排放的增加起到?jīng)Q定性作用。經(jīng)濟水平因素代表地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的高低即人均GDP,隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升,能源消耗主體及消耗能力均增加,碳排放增加是必然的結(jié)果。
此外,人口規(guī)模因素對湖南省單位GDP碳排放的影響較小,除少數(shù)年份(如2005年)外,作用特征均為正向,但研究時序內(nèi)整體呈現(xiàn)小幅的負向效果,即導致單位GDP碳排放減少140.51 t。
4 結(jié)論與討論
4.1 結(jié)論
研究時序內(nèi),湖南省碳排放總量逐年增加,增速呈現(xiàn)階段性的變化特征。第一階段是2001 — 2005年,湖南省能源消費碳排放呈階段性的持續(xù)上升,且增速不斷變快。反應2001年后中國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,社會各個行業(yè)均投入大量的資源能源發(fā)展經(jīng)濟,構(gòu)成了碳排放總量增加的主要動力。第二階段是2005 — 2008年,碳排放總量變化相對平穩(wěn),增速回落,經(jīng)濟發(fā)展和傳統(tǒng)的高排放型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開始實現(xiàn)調(diào)整與優(yōu)化,環(huán)境問題倒逼,調(diào)節(jié)經(jīng)濟發(fā)展更注重環(huán)境影響。第三階段是2008年以后,能源消費碳排放總量增速逐年回升,開始出現(xiàn)新一輪的增加,經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Σ粩嗟玫介_發(fā),經(jīng)濟效益與環(huán)境效益實現(xiàn)協(xié)調(diào)互動。
能源利用效率因素對碳排放總量影響較大,但波動較大。2005 — 2010年,能源利用效率對碳排放起負作用,說明了能源利用效率在提升,單位能源的碳排放在減低,能源得到更充分有效的利用。能源投入強度因素對湖南省碳排放呈負向作用,且碳減排效益顯著。湖南省的能源投入強度對碳排放呈現(xiàn)顯著的減弱作用,是碳減排的主要動力來源,應不斷降低能源投入強度,減少經(jīng)濟發(fā)展對能源消耗的依賴作用,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展。投資水平因素對湖南省碳排放主要呈正向作用,且作用明顯持續(xù)。經(jīng)濟水平因素是導致湖南省單位GDP碳排放增加的最關(guān)鍵因素,隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升,能源消耗主體及消耗能力均增加,碳排放增加是必然的結(jié)果。此外,人口規(guī)模因素對湖南省單位GDP碳排放的影響較小,研究時序內(nèi)整體呈現(xiàn)小幅的負向效果。
4.2 討論
本研究首先對湖南省能源消費導致的碳排放總量進行核算,隨后以此為基礎,結(jié)合地區(qū)生產(chǎn)總值、人口、固定資產(chǎn)投資等統(tǒng)計數(shù)據(jù),將導致碳排放變化的因素進行分解,分析各因素的作用方向及作用強度。在碳排放總量測算及其影響因素分析等方面得出的結(jié)論及建立的研究體系對于引導湖南省經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展及豐富碳減排相關(guān)研究具有重要的實踐和理論意義。建議湖南省今后可從以下方面進一步節(jié)能減排,促進低碳經(jīng)濟發(fā)展:①注重科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)整合,延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,增加物質(zhì)流動環(huán)節(jié),促進物質(zhì)的多級利用與循環(huán)利用,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,避免資源浪費;②優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,大力實施節(jié)能減排計劃,嚴控高污染高能耗的企業(yè),提升第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的占比,淘汰落后產(chǎn)能;③創(chuàng)新能源利用技術(shù),提高能源利用效率,大力推廣新型能源,如風能、太陽能等。
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