張治會， 李全新

(1.中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081； 2.攀枝花學院經濟與管理學院，四川攀枝花 637001)

在經過近30年的快速增長之后，中國的宏觀經濟進入到結構調整階段，提高產出效率、優(yōu)化產業(yè)結構、降低能源消耗、減少污染排放成為經濟結構轉型的主要目標。經濟增長的速度由高速逐步調整為中高速。宏觀經濟環(huán)境和區(qū)域經濟發(fā)展的主觀要求使得甘肅省面臨著及時調整經濟增長方式、優(yōu)化產業(yè)結構、提升經濟效率的需求。在此背景下，轉變高投入、高消耗、高排放的增長方式成為甘肅省經濟轉型和產業(yè)結構優(yōu)化的首要途徑。因此，測度與衡量最近一定時期甘肅省的碳排放總量，并分析其動態(tài)變化趨勢以及影響因素，不僅可以為本地區(qū)的經濟轉型和產業(yè)發(fā)展提供重要的參數依據，而且還可以成為區(qū)域生態(tài)環(huán)境政策制定和實施的重要參考。碳排放量和碳排放結構作為衡量環(huán)境——產出效率和產業(yè)結構質量的重要指標，被學術界長期關注，大部分研究聚焦于產業(yè)結構和能源結構對碳排放量和碳排放結構的影響，采用的分析方法多種多樣，常見的分析方法包括灰色關聯分析法、回歸分析法、排放結構分析模型及敏感性分析法和環(huán)境庫茨涅茲曲線(EKC)模型[1-4]。相關研究的切入點也呈現多元化趨勢，分別從貿易碳排放、農業(yè)碳排放、城市碳排放、碳排放區(qū)域差異以及減排壓力等多個角度進行分析。馬濤從外貿角度進行出口碳排放結構變化分析，通過非競爭性投入產出模型分析中國出口貿易碳排放結構的變化[5]。張廣勝等采用生命周期評價法分析中國農業(yè)碳排放總量、結構和效率的變動特征，認為氮化肥和農用能源使用量的增長以及畜牧業(yè)的發(fā)展都是造成中國農業(yè)碳排放增長的主要原因[6]。陳衛(wèi)東等以天津市和北京市為例，運用對數指標分解方法分析經濟增長、能源結構、產業(yè)結構和能源效率等因素對中國城市碳排放的影響，發(fā)現經濟增長是這一階段推動中國城市碳排放增長的主要因素[7]。徐大豐估算了一定時期中國東部、中部、西部的碳排放量，發(fā)現中國的碳排放量存在區(qū)域差異，東部地區(qū)的碳排放總量明顯高于中西部地區(qū)[8]。朱勤等使用結構分解方法分析影響居民消費品載能碳排放的主要因素，結果表明，近期中國消費水平和人口規(guī)模是推動消費品碳排放增長的主要因素[9]。郭軍洋等通過碳強度指標分析，提出從制度與市場2個方面的減排路徑[10]。由此可以看出，從國家層面進行碳排放結構的分析研究較多，也較為全面。但是，從省級層面進行碳排放量和碳排放結構的研究較少，近期有對河南省、廣東省、江蘇省和湖北省碳排放量和碳排放結構進行分析的研究，采用的方法主要是結構分析方法和脫鉤分析法[11-14]。有關甘肅省碳排放結構的研究主要集中于產業(yè)碳排放和能源碳排放影響因素的分析。李炎亭分析了一定時期甘肅省產業(yè)結構變動對碳排放量的影響[15]。張廣裕采用解構分析法對影響甘肅省能源碳排放量的因素進行分析，結果表明，單位能源碳排放量、城鎮(zhèn)化水平和能源強度是影響甘肅省能源碳排放量的主要因素[16]。朱亞紅等核算了1996—2011年甘肅省能源消費所產生的碳排放總量[17]。張小平等采用碳排放影響因素分解模型分析了影響甘肅省農業(yè)碳排放的因素，認為農業(yè)產出增長是影響甘肅省農業(yè)碳排放的主要因素[18]。譚春平等對甘肅省城鎮(zhèn)住宅建筑碳排放量進行核算，結果表明，能源結構效應是刺激甘肅省城鎮(zhèn)住宅建筑碳排放增加的首要因素[19]。通過以上研究現狀可見，全面核算甘肅省碳排放總量并對其影響因素進行分析的研究依然是空白，而這方面的研究對甘肅省產業(yè)轉型和生態(tài)環(huán)境政策的制定均具有重要意義。

1　核算方法

1.1　碳排放核算方法

核算甘肅省碳排放總量所涉及的指標和數據較多，不同指標的統(tǒng)計口徑存在差異。因此，在核算碳排放總量的過程中，須要根據指標的數據特性，采取符合其統(tǒng)計口徑的核算方法，盡可能獲取最準確的碳排放量數據，從目前較為成熟準確的碳排放量核算方法中選取以下幾種用于甘肅省碳排放量的核算。

1.1.1能值轉換法石化能源是目前碳排放的重要來源之一，此類方法適用于能源消耗所產生的碳排放的核算，可以通過能源消耗量計算出碳排放量。首先，獲取各種類型能源的消耗量，然后通過能源轉換系數將其消耗量轉換為標準煤，最后根據標準煤的碳排放強度來計算碳排放量。能值轉換法的核算公式為：

Ci=EikiL。

(1)

式中：Ci為第i種能源消耗產生的碳排放量；Ei第i種能源的消費量；ki是第i種能源消費量折算為標準煤的能源轉換系數；L為標準煤的碳排放強度。較常用的標準煤碳排放強度有以下3種：一是由中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會能源研究所認定的標準煤碳排放強度為0.67 t/t(標準煤)；二是由日本能源經濟研究所測算的標準煤碳排放強度為 0.68 t/t(標準煤)；三是由美國能源部能源信息署計算的標準煤碳排放強度為0.69 t/t(標準煤)[20]，一般在使用中取這三者的均值0.68 t/t(標準煤)。

1.1.2碳排放參數法碳排放參數法別稱生命周期法，多用于農林牧漁業(yè)生產所產生的碳排放核算。例如，通過某一類大型牲畜在生命周期中所產生的碳排放量的均值，計算出該類牲畜的碳排放系數，然后根據這類牲畜的圈養(yǎng)總量和出欄周期核算出此類牲畜養(yǎng)殖所產生的碳排放總量。碳排放參數法的測算依據是碳排放轉換參數，通過不同種類牲畜或農藥化肥的碳排放參數求得碳排放量[21]。測算中所使用的碳排放轉換參數以聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)所提供的參數為準[22]。此種方法的優(yōu)點在于數據獲取較為便捷準確，與排放系數法相比，該方法誤差較低，尤其是在氣候環(huán)境差異較小的地區(qū)可以較準確地核算出畜牧業(yè)和化肥農藥使用產生的碳排放量。

1.1.3農田碳排放綜合核算法農田的作物種植中，大部分農作物的生長會產生碳排放，同時農作物也會吸收一定的溫室氣體，即碳匯作用。那么，對農田作物種植的碳排放量核算須要綜合考慮農作物的碳排作用與碳匯作用。農田碳排放綜合核算法通過計算單位面積不同種類農作物在成長周期的碳排放凈值，可以較為準確地測算出農田生產的碳排放量[23]，其核算公式如下：

(2)

式中：CA是單位面積的農田碳排放量凈值；Cd為單位面積農田的碳排放量；Ct為第i類農作物在其生長周期內的碳匯量；Cf為單位面積的第i類農作物在其生長周期內吸收溫室氣體的比率；Yw為單位面積的第i類農作物的經濟產量；H為第i類農作物的經濟系數[23]。

1.1.4排放系數法大多數生產部門在其生產過程中除了消耗能源產生碳排放之外，其他生產資料的消耗也會產生一定的碳排放量，排放系數法適用于測算此類碳排放量。以生產部門為單位，根據各部門的資源消耗量，結合各類資源的碳排放轉換因子，可以測算出各生產部門的碳排放量。所采用的轉換因子見聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的溫室氣體清單指南，還可采用清潔發(fā)展機制(CDM)、亞洲開發(fā)銀行(ADB)和中國國家發(fā)展與改革委員會有關資源消耗和產品產量的碳排放轉換系數。這種方法的優(yōu)點在于可以較為高效全面地核算一個產業(yè)部門的碳排放量，數據獲取較為便捷準確，但缺點是由于相同產業(yè)部門內部存在技術差異和生產水平差異，實際的碳排放差別無法在核算中體現出來，由此可能產生一定的測算誤差。

1.2　碳排放影響因素分析模型

使用對數權重分解法(LMDI)可以將影響碳排放量的因素分解為碳排放結構、碳排放強度、產能效率和經濟規(guī)模4類，可以較為精確量化地分析影響碳排放量變化的各種驅動力[24]，權重分解公式如下：

(3)

式中：C為碳排放總量；Ci為第i個產業(yè)部門的碳排放量；Ei為第i個產業(yè)部門的產品產量或能源消耗量；E為經過無量綱化的全社會產品產量或者能源消耗量之和；N為地區(qū)總產值(GDP)；P為人口總量；Si=Ei/E，表示第i個產業(yè)部門的產品產量或能源消耗在總產量或總能耗中的比重，即影響碳排放的結構因素；Fi=Ci/Ei，表示第i個產業(yè)部門的每個單位產品產量或能源消耗產生的碳排放量，即影響碳排放量的碳排放強度因素；I=E/N，表示生產單位產值所需要消耗的能源量，即影響碳排放量的產能效率因素；R=N/P，表示人均產值，即影響碳排放量的經濟規(guī)模因素。在此基礎上計算出人均碳排放量A：

(4)

式中：A表示人均碳排放量。將影響人均碳排放量的因素分解為碳排放結構、碳排放強度、產能效率和經濟規(guī)模。如果對式(4)進行動態(tài)分析，在一個時期內人均碳排放量的動態(tài)變化情況如下：

(5)

(6)

(7)

若在公式(6)的等號兩邊取對數，可得如下公式：

lnD=lnDS+lnDF+lnDI+lnDR+lnDrsd。

(8)

此時，可證明式(5)和式(8)中的各個單項式相應成比例，則有：

(9)

(10)

式(7)和式(10)分別是計算碳排放結構、碳排放強度、產能效率和經濟規(guī)模這4個因素對人均碳排放量變化的影響值(ΔAS、ΔAF、ΔAI、ΔAR)和影響率(DS、DF、DI、DR)的計算公式。

2　2000—2014年甘肅省碳排放量及其影響因素

甘肅省碳排放量核算涉及的數據來源于《甘肅年鑒》和國家統(tǒng)計局網絡數據庫。將相關數據代入上述的核算方法，對2000—2014年甘肅省碳排放量進行測算，得到這一時期甘肅省的碳排放量。2000—2014年甘肅省碳排放總量從 2 459.27萬t 增加至7 276.42萬t，年均增長率為8.06%。其中，能源消耗產生的碳排放量由2000年的2 141.94萬t增加至2014年的6 852.48萬t，年均增長率為8.67%，能源消耗產生的碳排放量占總排放量的比重始終保持在90%左右。

以2000年為基期，將2000—2014年甘肅省碳排放量的相關數據代入式(7)、(10)，對這一時期甘肅省碳排放結構及影響因素進行分解分析，結果如表1所示。ΔA反映人均碳排放量的變化值，在這一時期其數值為正，說明這一時期甘肅省人均碳排放量持續(xù)增長；從各影響因素對甘肅省人均碳排放量的影響值來看，ΔAS和ΔAR的值為正，說明碳排放結構調整和經濟規(guī)模擴大促使甘肅省人均碳排放量在這一時期增長；ΔAI的值在2001—2003、2005年為正，在其他年份為負，說明產能效率因素在除了2001—2003、2005年以外的其他年份抑制人均碳排放量的增長；ΔAF的數值為負，反映了碳放排強度因素是這一時期抑制人均碳排放量增長的主要因素。從2000—2014年4個因素對甘肅省人均碳排放量變化的影響率可以看出，DR和DS的值均大于1，說明碳排放結構因素和經濟規(guī)模因素對這一時期甘肅省人均碳排放量增長率的影響為正。其中，DR的數值在2006年之后大于2，說明經濟規(guī)模是促使人均碳排放量增長率提高的主要因素。DF的數值小于1，說明碳排放強度因素是降低人均碳排放量增長率的主要因素。DI值在2001—2003、2005年均大于1，說明產能效率因素在這幾年推動人均碳排放量增長率的提高，在其他年份抑制人均碳排放量增長率的提高。

根據上文關于2000—2014年甘肅省人均碳排放量影響因素的分析可知，推動人均碳排放量增長的主要因素是經濟規(guī)模的增長，這一時期甘肅省地區(qū)生產總產值(GDP)的年均增長率達到了14.3%，生產總值的高速增長說明持續(xù)擴張的經濟規(guī)模推動了碳排放量的增長。碳排放結構因素是導致碳排放量持續(xù)增長的次要因素。農田綜合碳排放量和畜牧碳排放量在總碳排放量中的比重分別由2000年的2.57%和 10.34% 下降為2014年的1.67%和4.16%，而能源碳排放量所占的比重則由2000年的87.09%上升為2014年的 94.17%，這說明高排放產業(yè)部門的產出和消耗在這一時期的占比呈上升趨勢，這一趨勢導致甘肅省碳排放量增加。抑制2000—2014年甘肅省人均碳排放量增長的主要因素是碳放排強度因素和產能效率因素。甘肅省地區(qū)生產總值和資源消耗的動態(tài)數據可以佐證這一點，相對于地區(qū)生產總值14.3%的年均增長率，這一時期各部門消耗的年均增長率為 10.52%，產出增長速度大于能耗增長速度，這說明甘肅省的碳排放效率即單位碳排放量的產出是不斷提高的。

3　結論與討論

3.1　結論

在2000—2014年間甘肅省碳排放總量持續(xù)增長，年均增長率為8.06%。這一時期甘肅省碳排放結構發(fā)生一些調整，農田綜合碳排放和畜牧業(yè)碳排放所占比重持續(xù)下降，能源消耗產生的碳排放占比不斷提高。2000—2014年推動甘肅省碳排放量增長的主要因素是經濟規(guī)模增長，次要因素是碳排放結構的調整。這一時期抑制甘肅省碳排放量增長的主要因素是碳排放強度的不斷下降，次要因素是2006年以后產能效率的不斷提高。

表1　2000—2014年甘肅省碳排放因素分解

3.2　討論

首先，甘肅省碳排放量的增加主要是由經濟規(guī)模的擴大所造成的，說明甘肅省的經濟增長在一定程度上仍然以粗放式的增長為主，付出的代價是較高的碳排放量和能源消耗。如果要抑制碳排放量的增加，須要轉變經濟增長方式，調整產業(yè)結構，在保證一定經濟增長率的同時，調整碳排放結構，從而實現較高的經濟收益和生態(tài)效益。其次，抑制甘肅省碳排放量增加的是碳排放效率和產能效率的提高，促進效率提高的因素包括2個方面：既有政府不斷提倡節(jié)能節(jié)排、產業(yè)優(yōu)化政策的主觀引導因素，也有能源成本增長和環(huán)境壓力日趨嚴重的客觀約束因素，哪方面因素產生的影響更大，須要進一步量化分析。但是，如果想進一步提高甘肅省的碳排放效率和產能效率、實現清潔發(fā)展，那么不論是政府的政策推動還是市場的價格約束都是必不可少的，需要二者相輔相成、共同作用。最后，本研究使用的碳排放核算方法綜合了多種目前最新的測算方法，但是鑒于一些指標的缺失以及部分數據的獲取存在困難，核算的甘肅省碳排放量與實際值可能存在一些誤差，這須要在今后的研究中進一步完善。

參考文獻：

[1]李健，周慧. 中國碳排放強度與產業(yè)結構的關聯分析[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2012，22(1)：7-14.

[2]譚飛燕，張雯. 中國產業(yè)結構變動的碳排放效應分析——基于省際數據的實證研究[J]. 經濟問題，2011(9)：32-35.

[3]劉紅光，劉衛(wèi)東，唐志鵬. 中國產業(yè)能源消費碳排放結構及其減排敏感性分析[J]. 地理科學進展，2010，29(6)：670-676.

[4]洪業(yè)應. 產業(yè)結構和能源結構的變動對碳排放的影響分析：基于環(huán)境庫茲涅茨曲線檢驗[J]. 環(huán)境科學與技術，2015(8)：266-272.

[5]馬濤. 垂直分工下中國對外貿易中的內涵CO2及其結構研究[J]. 世界經濟，2012(10)：25-43.

[6]張廣勝，王珊珊. 中國農業(yè)碳排放的結構、效率及其決定機制[J]. 農業(yè)經濟問題，2014，35(7)：18-26.

[7]陳衛(wèi)東，王 軍. 我國城市碳排放結構及影響因素分析——以天津市和北京市為例[J]. 天津大學學報(社會科學版)，2015，17(4)：289-295.

[8]徐大豐. 我國碳排放結構的區(qū)域差異分析[J]. 江西社會科學，2010(4)：79-82.

[9]朱勤，彭希哲，吳開亞. 基于結構分解的居民消費品載能碳排放變動分析[J]. 數量經濟技術經濟研究，2012(1)：65-77.

[10]郭軍洋，鄭綢，曲建升. 高碳排放強度地區(qū)的減排壓力與減排路徑分析——以甘肅省為例[J]. 開發(fā)研究，2014(3)：101-104.

[11]吳彼愛，高建華，徐沖. 基于產業(yè)結構和能源結構的河南省碳排放分解分析[J]. 經濟地理，2010，30(11)：1902-1907.

[12]宋佩珊，計軍平，馬曉明. 廣東省能源消費碳排放增長的結構分解分析[J]. 資源科學，2012，34(3)：551-558.

[13]杜運偉，黃濤珍. 江蘇省人口規(guī)模、結構對碳排放的影響分析[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2013，22(4)：399-404.

[14]員開奇，董捷. 湖北省碳排放研究：總量測算、結構特征及脫鉤分析[J]. 農業(yè)現代化研究，2014(4)：397-402.

[15]李炎亭. 甘肅產業(yè)結構變動的碳排放效應研究[D]. 蘭州：蘭州大學，2015：56-66.

[16]張廣裕. 甘肅省碳排放影響因素分析與低碳發(fā)展研究[J]. 河北科技大學學報(社會科學版)，2013，13(4)：1-9.

[17]朱亞紅，馬燕玲，陳秉譜. 甘肅省能源消費碳排放強度及減排潛力分析[J]. 科技管理研究，2014，34(5)：83-87.

[18]張小平，王龍飛. 甘肅省農業(yè)碳排放變化及影響因素分析[J]. 干旱區(qū)地理，2014，37(5)：1029-1035.

[19]譚春平，范莉莉，王燁. 甘肅城鎮(zhèn)住宅建筑碳排放因素分解模型及實證[J]. 統(tǒng)計與決策，2014(7)：109-111.

[20]婁偉，李萌. 低碳經濟規(guī)劃[M]. 北京：社會科學文獻出版社，2011：99-102.

[21]Lal R. Carbon emission from farm operations[J]. Environment International，2004，30(7)：981-990.

[22]West T O，Marland G. A synthesis of carbon sequestration，carbon emissions，and net carbon flux in agriculture：comparing tillage practices in the United States[J]. Agriculture Ecosystems & Environment，2002，91(1/2/3)：217-232.

[23]段華平，張悅，趙建波，等. 中國農田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡分析[J]. 水土保持學報，2011，25(5)：203-208.

[24]Johan A，Delphine F，Koen S.A shapley decomposition of carbon emissions without residuals[J]. Energy Policy，2002，30：727-736.