曹俊文，姜雯昱

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué)a.統(tǒng)計(jì)學(xué)院；b.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)研究中心，南昌 330000）

0 引言

全球氣候變化問題，一直是全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。而我國碳排放量40%都來源于電力行業(yè)，居所有行業(yè)之首。因此，為了完成“十三五”控制溫室氣體的碳減排目標(biāo)，必須重點(diǎn)關(guān)注電力行業(yè)的碳排放問題。但是，中國是一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的國家，每個(gè)省份的省情各不相同。要想完成“十三五”控制溫室氣體的碳減排目標(biāo)，就需要結(jié)合各省不同的省情，分析影響各省電力行業(yè)碳排放的影響因素，從而對(duì)各省提出有針對(duì)性的碳減排對(duì)策建議。江西省作為中部地區(qū)的欠發(fā)達(dá)省份，近年來，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的同時(shí)，電力行業(yè)也發(fā)展迅猛，也帶來了碳排放量不斷增加的環(huán)境問題。對(duì)此，江西省提出了大量電力行業(yè)節(jié)能減排的政策措施，但效果甚微。因此，研究江西省電力行業(yè)碳排放量的變化狀況并分析其主要影響因素，在此基礎(chǔ)上，提出有針對(duì)性的碳減排對(duì)策建議，具有一定的實(shí)踐意義。

通過梳理大量文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)針對(duì)電力行業(yè)碳排放影響因素的研究文獻(xiàn)較少，主要集中在對(duì)電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度[1-2]和碳排放變動(dòng)[3-7]兩方面。大多數(shù)學(xué)者都對(duì)電力行業(yè)碳排放的影響因素進(jìn)行了不同程度、不同深度的剖析。但是，主要研究成果都基于國家層面，很少從省級(jí)或區(qū)域?qū)用孢M(jìn)行研究。因此，本文以江西省作為研究對(duì)象，研究其電力行業(yè)的碳排放變化狀，運(yùn)用對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法（Logarithmic Mean Divisia Index,以下簡稱LMDI）對(duì)江西省電力行業(yè)碳排放變化的影響因素進(jìn)行分解，并根據(jù)所得結(jié)論，對(duì)江西省的電力行業(yè)碳減排提出有針對(duì)性的對(duì)策建議。

1 模型構(gòu)建及數(shù)據(jù)處理

1.1 電力行業(yè)碳排放測算模型

本文根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)2006年發(fā)布的《國家溫室氣體排放清單指南》提出的計(jì)算碳排放量模型來測算，具體公式如下:

其中，i=1，2，3表示燃料消費(fèi)量，單位為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；CCi表示燃料碳含量系數(shù)；COFi表示碳被氧化的比例，該值通常為1，表示完全氧化。參考2003年國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所采用的碳排放系數(shù)取值進(jìn)行測算碳排放量。具體如表1所示。

表1 碳排放系數(shù)取值

1.2 LMDI分解方法

影響因素的指數(shù)分解方法主要有兩種：拉氏指數(shù)分解法（包含費(fèi)謝爾理想指數(shù)法和夏普利值指數(shù)法等）和迪氏指數(shù)分解法（包含算術(shù)平均和對(duì)數(shù)平均指數(shù)法等）[8]。其中，迪氏指數(shù)分解法（Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI）由于不包含殘差項(xiàng)[9]，能夠?qū)τ绊懸蛩剡M(jìn)行窮盡分解且對(duì)數(shù)據(jù)中的零值可以用一個(gè)極小的正數(shù)代替[1，7]，因此被中外學(xué)者廣泛應(yīng)用。

采用LMDI的因素分解方法，將碳排放變化總量分解為發(fā)電側(cè)的碳排放系數(shù)效應(yīng)、燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)；用電側(cè)的電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)、地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)共7個(gè)影響因素，具體分解公式如下：

各變量含義如表2所示?；鹆Πl(fā)電過程中主要消耗的燃料為煤炭、石油、天然氣及其他三種，在公式中分別對(duì)應(yīng)i=1，2，3。

表2 因素分解模型中各變量的含義

根據(jù)Ang（2004）[8]提出的LMDI分解法，假設(shè) C0和 Ct分別表示基期和第t期江西省電力行業(yè)碳排放總量，則第t期相對(duì)于基期的碳排放總值的變化值可以表示為：

1.3 數(shù)據(jù)來源

電力相關(guān)數(shù)據(jù)來自《江西統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國電力年鑒》和《中國能源年鑒》中的《江西能源平衡表》。為了統(tǒng)一數(shù)據(jù)口徑，根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附錄中《各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)》將能源燃料和電力單位換算為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤（萬tce）。地區(qū)生產(chǎn)總值換算為以2000年為基期的不變價(jià)格。

2 實(shí)證分析

根據(jù)公式（1）可以測算出2000—2015年江西省電力行業(yè)碳排放量。由于本文數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度較短，各能源的碳排放系數(shù)變化非常小，可忽略不計(jì)。因此，碳排放系數(shù)效應(yīng)。其他影響因素的分解結(jié)果可根據(jù)公式（4）至公式（10）計(jì)算得出，分解結(jié)果如圖1所示。

圖1 2000—2015年江西省電力行業(yè)碳排放量變化分解結(jié)果(貢獻(xiàn)率)

從圖1可知，2000—2015年江西省電力行業(yè)碳排放量變化的各個(gè)影響因素中，使碳排放量增加的影響因素為地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)；抑制碳排放量增加的影響因素為火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)和電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)。其中，地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)是使碳排放量增加的第一大影響因素，貢獻(xiàn)率為137.51%；火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)貢獻(xiàn)率最小，為-37.96%，是抑制碳排放量增加的首要影響因素。

為了更詳盡地分析各影響因素效應(yīng)，本文進(jìn)一步從逐年和階段兩個(gè)角度進(jìn)行分解，相應(yīng)分解結(jié)果如表3和表4、表5所示。

表3 電力行業(yè)碳排放變化逐年分解結(jié)果（貢獻(xiàn)值） （單位：萬噸）

表4 電力行業(yè)碳排放變化逐年分解結(jié)果（貢獻(xiàn)率） （單位：%）

表5 不同時(shí)期電力行業(yè)碳排放量變化分解結(jié)果(貢獻(xiàn)率) （單位：%）

地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)反映地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模狀況。從不同時(shí)期分解結(jié)果來看，地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)使碳排放增加值從“十五”時(shí)期的393.9萬噸增長至“十二五”時(shí)期的762.4萬噸，貢獻(xiàn)率相應(yīng)從77.62%增長至382.769%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他影響因素的貢獻(xiàn)率。從逐年分解結(jié)果來看，地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)使碳排放量的增加值逐年不斷增加。從2000—2001年的38.701萬噸上升至2014—2015年的133.776萬噸，年均增長速度約為8%，遠(yuǎn)高于其他影響因素。因此，地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)是使碳排放量增加的首要影響因素。

火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)是指燃料消耗轉(zhuǎn)化為火力發(fā)電的效率對(duì)碳排放量變化的作用情況。由于火力發(fā)電中以消耗煤炭燃料為主，火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)實(shí)際反映的是發(fā)電煤炭燃料消耗轉(zhuǎn)化效率對(duì)碳排放量的變化作用。因此，提高發(fā)電煤炭燃料消耗轉(zhuǎn)化率能使碳排放量降低。分解結(jié)果表明，2000—2015年火電燃料轉(zhuǎn)化率從每萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤火力發(fā)電量所需3.63萬噸煤炭燃料下降至僅需2.29萬噸，使碳排放量相應(yīng)減少432.39萬噸，高于其他影響因素的碳排放量減少值。從逐年來看，火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)使碳排放量減少的有13個(gè)年份，只有2個(gè)年份使碳排放量增加。從不同五年計(jì)劃時(shí)期來看，火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)都對(duì)碳排放量的變化起抑制作用，貢獻(xiàn)率分別為-2.405%、-60.545%和-172.066%。這表明火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)是抑制碳排放量增加的最主要影響因素。

燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)和電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)反映的都是不同能源結(jié)構(gòu)變化對(duì)碳排放量變化的影響情況。燃料消耗結(jié)構(gòu)是指化石能源——煤炭、石油和天然氣燃料占火力發(fā)電燃料的比重。電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是指產(chǎn)生電力的化石能源、風(fēng)能、水能等能源占比情況。江西省受資源稟賦的限制，燃料消耗結(jié)構(gòu)主要以煤炭燃料為主，電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以火力發(fā)電為主。2000—2015年，江西省火力發(fā)電中的煤炭消耗比重在98%左右，石油僅占0.44%，燃料消耗結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，使碳排放量變化的幅度較小。從逐年分解結(jié)果來看，燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)碳排放量起正向作用的有8個(gè)年份，平均貢獻(xiàn)率約為0.4%，對(duì)碳排放量的變化起正向作用，但作用較小，是使碳排放量增加的影響因素之一。江西省火力發(fā)電量比重從74%上升至80%，以火電為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)比重不斷增加，使碳排放量不斷增加。從逐年來看，電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)碳排放量的變化起抑制作用的年份只有2003—2004年，其余年份都起正向作用，平均碳排放量變化值為6.27萬噸，成為對(duì)碳排放量起正向作用的第二大影響因素。

發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)反映電力區(qū)域轉(zhuǎn)移情況。由于一次能源匱乏，江西省的自給性發(fā)電量難以滿足全社會(huì)用電量，電力行業(yè)對(duì)外省電力轉(zhuǎn)移的需求量逐年增加。除2002年和2003年外，2000—2008年間，外省電力調(diào)入量都遠(yuǎn)大于省內(nèi)電力調(diào)出量；從2009年開始，已無本省調(diào)出量。外省電力的轉(zhuǎn)移不斷增加，一定程度上降低了江西省電力行業(yè)所產(chǎn)生的碳排放量。從不同時(shí)期來看，“十一五”和“十二五”期間，發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)對(duì)碳排放量起抑制作用，貢獻(xiàn)率為-13.366%和-5.88%。從逐年來看，有8個(gè)年份使碳排放量減少，有7個(gè)年份增加，平均碳排放量變化值為-6.3萬噸，是使碳排放量減少的重要影響因素。

電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)反映用電效率。電力消費(fèi)決定電力生產(chǎn)。用電效率越高，電力消費(fèi)強(qiáng)度越低，單位地區(qū)生產(chǎn)總值所需消費(fèi)的電力越少，電力生產(chǎn)就越少，碳排放量也相應(yīng)減少。2000—2015年，江西省電力消費(fèi)強(qiáng)度呈不斷下降趨勢，從2000年的0.132萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/億元下降為2015年的0.126萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/億元，下降幅度較小，使碳排量降低的幅度不大。從逐年分解結(jié)果來看，電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)使9個(gè)年份的碳排放量的減少，6個(gè)年份增加，平均碳排放量變化值較小，僅為-7.34萬噸，成為對(duì)碳排放量起抑制作用的影響因素之一。

3 結(jié)論與建議

本文基于2000—2015年江西省電力行業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，測算了江西省電力行業(yè)碳排放量，采用LMDI分解方法，從發(fā)電和用電兩個(gè)角度，將江西省電力行業(yè)碳排放量的影響因素分解為碳排放系數(shù)效應(yīng)、燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)、火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)、電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)、地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)。得出以下結(jié)論：地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)是促使江西省電力行業(yè)碳排放量增加的第一大影響因素；以火力為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和以煤炭為主的燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)是對(duì)江西省電力碳排放起正向作用的重要影響因素，但電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的影響程度高于燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)；火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)是使江西省電力行業(yè)碳排放量降低的首要影響因素；發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)和電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)為抑制江西省電力行業(yè)碳排放量增加的重要影響因素，但電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)的影響程度較小。

根據(jù)以上結(jié)論，對(duì)江西省電力行業(yè)碳減排方面提出以下對(duì)策建議：

（1）優(yōu)化燃料消耗結(jié)構(gòu)和電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，改變過度依賴煤炭和火力發(fā)電的局面。實(shí)證結(jié)果表明，以火力為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和以煤炭為主的燃料消耗結(jié)構(gòu)效應(yīng)是使江西省電力行業(yè)碳排放量增加的重要影響因素。因此，應(yīng)積極優(yōu)化燃料消耗結(jié)構(gòu)和電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，努力降低煤炭燃料消耗比重，堅(jiān)持走多元化能源發(fā)展道路，豐富江西省電力行業(yè)電源結(jié)構(gòu)。例如加大江西省環(huán)鄱陽湖生態(tài)區(qū)域、九江市星子縣等風(fēng)能資源豐富地區(qū)的開發(fā)力度，因地制宜地建立風(fēng)電場。

（2）提高火電燃料轉(zhuǎn)化利用效率，升級(jí)火電燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)。由實(shí)證結(jié)果可知，火電燃料轉(zhuǎn)化率效應(yīng)是減少江西省電力行業(yè)碳排放量的最主要影響因素。因此，積極貫徹實(shí)施《江西省小火電關(guān)停工作實(shí)施方案》，通過上大壓小等方式，加快大容量、高參數(shù)的機(jī)組，例如大唐撫州電廠、神華九江電廠等千萬級(jí)燃煤發(fā)電機(jī)組的項(xiàng)目建設(shè)。

（3）爭取外省的優(yōu)質(zhì)電力資源，加強(qiáng)與能源大省的電力方面戰(zhàn)略合作。實(shí)證表明，發(fā)用電轉(zhuǎn)化效應(yīng)對(duì)江西省電力行業(yè)碳排放量的增加起抑制作用。說明江西省應(yīng)加強(qiáng)與能源大省，如山西、內(nèi)蒙古等省份的能源輸送合作，將西北的煤炭、風(fēng)電以及西南的水電調(diào)入江西省，增強(qiáng)連接西部大煤電、水電、風(fēng)電基地的電力輸送通道建設(shè)，緩解江西省電力供需矛盾的緊張形勢的同時(shí)，進(jìn)一步減少江西省電力行業(yè)的碳排放量。

（4）有效控制電力消費(fèi)，提高用電效率。由分解結(jié)果可知，地區(qū)生產(chǎn)總值效應(yīng)是使江西省電力行業(yè)碳排放量增加的第一大影響因素和電力消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)碳排放量的變化起抑制作用。地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，會(huì)引起用電量的增加和碳排放量的增加。因此，需要協(xié)調(diào)好地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展、用電量與資源環(huán)境的關(guān)系，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路。同時(shí)，居民消費(fèi)是江西省電力消費(fèi)用途中不可忽視的一部分，占比約15%。積極對(duì)江西省居民宣傳節(jié)能減排的政策措施，貫徹實(shí)施《江西省居民生活用電試行階梯電價(jià)實(shí)施方案》，推行梯度電價(jià)，有效調(diào)節(jié)居民用電效率；培養(yǎng)居民節(jié)能減排的環(huán)保意識(shí)，倡導(dǎo)綠色低碳、節(jié)能減排的生活方式和消費(fèi)模式，有效控制電力消費(fèi)。