岳子楨，劉蓓蓓

（南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院污染控制與資源化研究國家重點實驗室，江蘇南京 210023）

前言

IPCC第五次評估報告提出，全球溫室氣體排放總量的49%與城市有關(guān)，且比重仍在不斷上升[1]。2010年，我國出臺了《關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點工作的通知》，至今已經(jīng)有3批，共6個省和81個城市成為低碳試點地區(qū)。江蘇省蘇州市作為第二批低碳試點位列其中。作為東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、GDP位于全國前列的城市，蘇州積極響應(yīng)國家號召開展低碳城市試點工作，2012年底編制了《蘇州市國家低碳試點城市工作初步實施方案》，該方案于2013年開始實施。

蘇州市經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展維持了高水平上的中高速增長，“十二五”期間地區(qū)生產(chǎn)總值增加9.5%，2015年服務(wù)業(yè)增加值比重達(dá)到49.9%左右，第三產(chǎn)業(yè)比重顯著增加。城鄉(xiāng)一體化程度高，“十一五”期間城鎮(zhèn)化比例已經(jīng)達(dá)到70%。2015年常住人口數(shù)量為1 061.6萬人。同時，蘇州能源活動排放占據(jù)主導(dǎo)地位，碳排放總量大強度高。2010年蘇州市能源活動碳排放就占總碳排放的95%。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整減排壓力較大。此外，蘇州可再生資源稟賦匱乏，無法大規(guī)模開展非化石能源發(fā)電?！笆濉睍r期碳減排策略的選擇和實施，關(guān)系到蘇州市能否完成實施方案中提出的2020年碳排放達(dá)峰的目標(biāo)。

近年來，國家、省市、跨區(qū)域等各個層面的低碳工作研究廣泛開展，例如，國家層面的工業(yè)碳排放強度和排放量現(xiàn)狀解析和未來軌跡的研究[2]，“城市－工業(yè)”跨部門交互帶來的脫碳效果和健康協(xié)同效應(yīng)研究[3]，基于投入產(chǎn)出法量化城市規(guī)模排放責(zé)任[4]等研究。其中，Ramaswami[5]的研究詳細(xì)闡述了不同的社會角色對碳減排策略的分類以及減排潛力的影響，他以美國丹佛市為例探討了三類社會參與者的角色：個人用戶、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計人員以及美國城市溫室氣體的政策參與者，探討了他們對城市減碳潛力的影響?；谝陨嫌绊?，本文識別了《蘇州市低碳試點工作實施方案》中的重點減排領(lǐng)域，并基于不同利益相關(guān)群體分析了碳減排策略中不同群體單獨作用和聯(lián)合作用對碳減排潛力的影響。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 蘇州市碳排放核算及清單分析方法

根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》[6]，GHG的核算范圍主要包括能源碳排放和非能源碳排放?；凇短K州市低碳試點工作實施方案》，本研究中的能源碳排放主要包括工業(yè)、交通、建筑，以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)一次能源消費的碳排放，非能源碳排放包括工業(yè)過程碳排放。

本研究中涉及的能源消耗的碳排放因子主要采用國家級溫室氣體排放核算方法與報告指南、《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》和省級溫室氣體清單編制指南[7]中的推薦方法計算得到[8]。核算方法如下：

（1）工業(yè)能源

其中，Eindustry為工業(yè)能源消耗產(chǎn)生的CO2排放量，單位為t；C為工業(yè)能源消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為工業(yè)子部門，如紡織業(yè)等；j為能源消費類型，如原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油等。

（2）工業(yè)過程

工業(yè)過程排放主要包括工業(yè)生產(chǎn)過程中由于化學(xué)或物理轉(zhuǎn)化材料釋放的溫室氣體排放。

其中，Eprocess為工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放，單位為t；P為各種工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量，單位為t、m3等；GWP為各種溫室氣體的全球增溫潛勢；EF為工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的各種溫室氣體的排放因子，單位為噸；i為溫室氣體類型，主要指CF4、NF3和SF6等；j為工業(yè)產(chǎn)品類型，如水泥、鋼鐵等。（本文只考慮水泥、石灰、鋼鐵、電石四種工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生的碳排放，其他工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生的溫室氣體排放忽略不計。）

（3）交通部門

交通部門包括道路交通、水運和空運。鑒于蘇州市的實際情況，本研究僅考慮道路交通碳排放，液體燃料和氣體燃料消耗量分別通過下列公式計算。

其中，F(xiàn)Ci為核算和報告期內(nèi)第i種化石燃料的消耗量，液體燃料為t，氣體燃料為萬104Nm3；kij為核算和報告期內(nèi)第j個車型全部運輸工具的行駛里程，單位為km；OCij為第j個車型運輸工具的百公里燃油（氣）量，單位為L/100km；m3/100 km；Ci為第i種化石燃料的密度[9]。

其中，Etransport為交通部門消耗產(chǎn)生的CO2排放量，單位為t。FC為化石燃料消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為燃料類型，如汽油、柴油、天然氣。

（4）建筑設(shè)計

建筑設(shè)計部門在修建過程中主要包括建材行業(yè)和家具制造業(yè)。

其中，Eindustry為工業(yè)能源消耗產(chǎn)生的CO2排放量，單位為t；C為工業(yè)能源消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為工業(yè)子部門，如建材行業(yè)等；j為能源消費類型，如原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油等。

（5）建筑運行

對于公共建筑，由于當(dāng)前無法直接獲取公共建筑運行能耗，本研究擬用第三產(chǎn)業(yè)的能耗數(shù)據(jù)替代公共建筑運行能耗數(shù)據(jù)，主要核算商業(yè)建筑內(nèi)部活動（如餐飲、娛樂等）的能耗碳排放。

其中，Ebuilding-p為公共建筑耗能產(chǎn)生的CO2e排放量，單位為t；C為能源消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為能源類型。

對于住宅建筑，運行（或居民生活）消耗的能源類型主要有天然氣、液化石油氣和人工煤氣。

其中，Ebuilding-R為住宅建筑耗能產(chǎn)生的CO2e排放量，單位為t；C為能源消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為能源類型，主要包括天然氣、液化石油氣和人工煤氣等。

（6）電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)

蘇州市將能源減排作為碳減排的一個重要舉措，考慮到蘇州市將在未來著力發(fā)展燃?xì)獍l(fā)電，適度利用光伏發(fā)電、風(fēng)電等能源改造措施，故將電力行業(yè)部門單獨列出來作為能源碳排放的主要貢獻(xiàn)部門，主要考慮電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)。

其中，Eindustry為工業(yè)能源消耗產(chǎn)生的CO2排放量，單位為t；C為工業(yè)能源消耗量，單位為t、萬m3等；EF為碳排放因子（以CO2計），單位為t；i為工業(yè)子部門，如電力行業(yè)等；j為能源消費類型，如原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油等。

1.2 蘇州市碳排放預(yù)測情景設(shè)計

蘇州市碳排放預(yù)測及減排貢獻(xiàn)分析情景設(shè)計與主要參數(shù)如表1、表2所示。

1.3 碳排放量預(yù)測方法

（1）工業(yè)能源

工業(yè)是碳排放的主要行業(yè)，因此在短期和長期情景中需要對工業(yè)能源消耗進(jìn)行詳細(xì)分析。工業(yè)能源部門預(yù)測的基本思路是子行業(yè)單位產(chǎn)值碳排放乘以子行業(yè)總產(chǎn)值，得出每個子行業(yè)的碳排放量，相加得到工業(yè)部門總碳排放。

其中，Eindustry為工業(yè)部門碳排放量；GOV為子行業(yè)總產(chǎn)值；CI為子行業(yè)單位產(chǎn)值碳排放；i為工業(yè)部門不同子行業(yè)。

（2）工業(yè)生產(chǎn)過程

工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的碳排放是由于化學(xué)或者物理轉(zhuǎn)化過程中生產(chǎn)材料或者產(chǎn)品產(chǎn)生的碳排放。工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，所以未來碳排放因子的值設(shè)定為不發(fā)生改變，在預(yù)測過程中只考慮未來產(chǎn)品產(chǎn)量的改變。

表1 情景設(shè)計

表2 情景參數(shù)設(shè)計與描述

續(xù)表

（3）建筑

公共建筑的碳排放預(yù)測方法如下：

其中，EP表示公共建筑運行碳排放，單位為萬t CO2e；SP表示公共建筑面積，單位為萬m3；EUIi表示公共建筑中能源類型i的單位面積能耗，預(yù)測考慮公共建筑用電、天然氣和液化石油氣，單位為kWh/m2、m3/m2、t/m2；EFi表示i類型能源的排放因子，t CO2e/10 000kWh，t CO2e/m3，t CO2e/t。為避免重復(fù)計算，計算蘇州市全社會溫室氣體排放的時候，不再計算公共建筑運行中消耗的電力產(chǎn)生的碳排放。

其中，SP,T表示第T年的公共建筑面積，單位為萬m3；ET表示第T年公共建筑面積對第三產(chǎn)業(yè)增加值的彈性系數(shù)，無量綱；αT表示第T年的第三產(chǎn)業(yè)增加值增長率，%。

住宅建筑的碳排放預(yù)測方法如下：

其中，EP表示住宅建筑運行碳排放，單位為萬t CO2e；SR表示住宅建筑面積，單位為萬m2；EUIi表示住宅建筑中能源類型i的能耗強度，單位為kWh/m2、m3/m2、t/ m2；EFi表示i類型能源的排放因子，單位為t CO2e/10 000kWh、t CO2e/m3、t CO2e/t；i表示能源類型，包括電力、天然氣、液化石油氣。

其中，SR表示住宅建筑面積，單位為萬m2；P表示常住人口數(shù)；D表示人均住宅面積需求，單位為m2/人。

（4）交通

在交通碳排放預(yù)測時考慮的因素為各車型保有量、各車型年均行駛里程數(shù)[15]與每百公里燃油（氣）消耗量[16]。假設(shè)各車型的年均行駛里程數(shù)不發(fā)生改變（維持2015年的水平）。

根據(jù)各車型機動車保有量預(yù)測情形的不同，將機動車未來的發(fā)展情況分為高方案和低方案：①高方案：至2025年，機動車千人保有量達(dá)到520輛；②低方案：至2025年，機動車千人保有量達(dá)到270輛。假設(shè)2015—2020年及2020—2025年各車型比重不變，每百公里的燃油（氣）消耗保持2015年水平不變。

2 結(jié)果與討論

2.1 蘇州市碳排放量結(jié)果（2011—2015）

蘇州市“十二五”期間（2011—2015）碳排放結(jié)果如表3所示[10]。

表3 蘇州市碳排放現(xiàn)狀 單位：（億t CO2e）

結(jié)果表明，2011—2015年，工業(yè)能源占比達(dá)到55%，交通碳排放呈現(xiàn)逐年上升趨勢，從7%上升到9%，建筑設(shè)計碳排放一直穩(wěn)定在約2%，建筑運行碳排放同樣呈現(xiàn)逐年上升趨勢，從2%上升到4%，而電力行業(yè)碳排放呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢，從32%下降到26%。

2.2 不同情景下蘇州市碳排放量預(yù)測結(jié)果

利用情景分析法，計算了基準(zhǔn)情景以及不同行業(yè)部門設(shè)定的減排情景組成的綜合情景下蘇州市未來碳排放趨勢，見表4。

圖1顯示，綜合減排高方案情景下，蘇州市能夠完成《蘇州市低碳試點工作實施方案》中2020年碳達(dá)峰目標(biāo)。結(jié)果表明，在2020年前后，碳排放達(dá)到峰值開始下降。相較2020年，2025年碳排放總量將減排182萬t，其中工業(yè)能源完成約1 753萬t、工業(yè)過程完成約20萬t減排量。但是未來交通碳排放將呈現(xiàn)出較高增長（1 567萬t），公共建筑也略有增加（52萬t）。

表4 不同情景下蘇州市碳排放趨勢 單位：萬t CO2

圖1 高方案不同情景蘇州市碳減排空間

圖2 綜合減排情景高方案碳排放趨勢

圖3 低方案不同情景下碳減排空間

圖2顯示，綜合減排高方案情景中，到2020年，蘇州市碳排放強度將比2015年下降約27.8%；2025年碳排放強度將比2020年下降25.8%，能夠落實《蘇州市低碳試點工作實施方案》減排目標(biāo)，并超額完成國家“十三五”規(guī)劃制定的18%下降指標(biāo)。此外，蘇州市人均碳排放量在2020年將達(dá)到峰值，約為22.16t/人，與于美國峰值水平相當(dāng)。2020年以后，人均碳排放量將穩(wěn)步下降，但是相較峰值下降幅度不大，至2025年，人均碳排放值為21.77t/人。

圖3顯示，綜合減排低方案情景下，蘇州市能更好地完成《蘇州市低碳試點工作實施方案》2020年達(dá)峰目標(biāo)。碳排放總量削減量將增至1 638萬t，交通部門碳排放將略有增長（81 萬 t）。

圖4顯示，綜合減排情景低方案中，到2020年，蘇州碳排放強度將比2015年下降約30.0%；2025年碳排放強度將比2020年下降達(dá)30.6%，超額完成“十三五”規(guī)劃制定的18%下降指標(biāo)。工業(yè)能源消耗對碳減排做出的貢獻(xiàn)最大，而交通部門碳排放增量最大。蘇州市人均碳排放量在2020年以前已達(dá)到峰值并開始下降，約為21.49t/人，略低于美國峰值水平，截至2025年，人均碳排放將進(jìn)一步下降到19.74 t/人。

2.3 基于利益相關(guān)群體的蘇州碳減排潛力分析

2.3.1 碳減排策略和潛力分析框架

圖4 綜合減排情景低方案碳排放趨勢

圖5 碳減排利益相關(guān)群體圖示

在篩選和確定低碳試點實施方案不同階段減排策略的基礎(chǔ)上，本文提出的這些策略按照自愿、監(jiān)管、自愿與監(jiān)管相結(jié)合的方式，從不同利益相關(guān)群體（基礎(chǔ)設(shè)施使用者、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者、政策制定者）角度分析其對各部門的減排效用。

其中，基礎(chǔ)設(shè)施使用者主要包括城市居民、城市各個行業(yè)和企業(yè)；基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者主要包括建筑設(shè)計者、水處理廠、電廠、垃圾填埋廠等；政策制定者主要包括政府管理部門、非政府組織（NGOs）、媒體、城市范圍內(nèi)和范圍內(nèi)運作的相關(guān)利益集團(tuán)[5]。各利益相關(guān)群體間關(guān)系如圖5所示。

2.3.2 不同利益相關(guān)群體對各重點排放部門所產(chǎn)生的減排效用

將政策制定者簡稱為P，將基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者簡稱為D，將基礎(chǔ)設(shè)施使用者簡稱為U。

（1）工業(yè)能源與工業(yè)生產(chǎn)過程

工業(yè)能源與工業(yè)生產(chǎn)過程減排中，起主導(dǎo)作用的是政策制定者、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者，其參與了5類與監(jiān)管有關(guān)的減排策略。而自愿減排策略中起作用的主要是基礎(chǔ)設(shè)施使用者（參與2類減排策略）。具體見圖6。

（2）交通

交通部門減排中，政策制定者、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者、基礎(chǔ)設(shè)施使用者均參與減排，無論是自愿減排策略還是城市、國家層面與監(jiān)管相關(guān)的減排策略，三者均具有很高的參與度。具體見圖7。

（3）建筑

建筑部門減排，政策制定者參與了所有4類減排策略，其次是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者（參與了3類），最后是基礎(chǔ)設(shè)施使用者（參與了2類），故政策制定者是各領(lǐng)域減排目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵。具體見圖8。

（4）電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)

電力、熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)減排中，政策制定者同樣是減排策略最重要的參與者，參與了4類減排策略，其次是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者（參與了3類），最后是基礎(chǔ)設(shè)施使用者（參與了2類）。具體見圖9。

3 結(jié)論

“十二五”（2011—2015）期間，蘇州市重點排放領(lǐng)域碳排放總量從2.10億t增長到2.35億t，年均增長率為2.7%。其中，工業(yè)能源消耗占比最高（55.82%），其次是電力、熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)（29.14%），最后是交通部門（8.19%）。

圖6 利益相關(guān)群體作用工業(yè)能源與工業(yè)生產(chǎn)過程的減排潛力

圖7 利益相關(guān)群體作用下交通部門減排潛力[17-19]

圖8 利益相關(guān)群體作用下建筑部門減排潛力

2016—2020年，碳排放量增速放緩，在綜合減排情景高方案和低方案下，蘇州市碳排放量均能在2020年到達(dá)峰值，屆時，碳排放總量分別為2.38億t和2.31億t，其中高方案碳排放強度下降幅度約為27.8%，低方案下降幅度約為30.0%，均超額完成國家提出的“十三五”（2016—2020）期間碳排放強度下降18%的指標(biāo)。至2020年，高方案人均碳排放為22.16t/人，低方案為21.49t/人，與美國峰值水平相當(dāng)；2020—2025年碳排放量、人均碳排放呈現(xiàn)下降趨勢，碳排放強度下降幅度與“十三五”時期相當(dāng)。

圖9 利益相關(guān)群體作用下電力、熱力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)減排潛力

2016—2025年，交通部門碳排放增速較快，蘇州未來汽車保有量水平的變化將在一定程度上決定碳排放能否在2020年順利達(dá)峰，因此控制汽車保有量增長是政府管理部門的重點工作。工業(yè)能源消耗始終是碳排放大戶，因此，通過對高碳排放、高能耗工業(yè)的末位淘汰以及鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展，傳統(tǒng)工藝改造與新技術(shù)的研發(fā)，著力發(fā)展燃?xì)獍l(fā)電、適度利用光伏發(fā)電、風(fēng)電等能源結(jié)構(gòu)調(diào)整系列措施，可以提高工業(yè)能源消耗的碳減排貢獻(xiàn)率。

碳減排策略往往不是由一個部門獨立產(chǎn)生作用，而是由多個利益相關(guān)群體共同作用產(chǎn)生減排貢獻(xiàn)，每一個社會角色的單獨作用、雙重作用和三重作用都從生產(chǎn)端和消費端帶來了有差異的貢獻(xiàn)率。綜合四個重點減排領(lǐng)域各策略，政策制定者參與度最高，其次是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計者和運營者，基礎(chǔ)設(shè)施使用者參與度最低。這與蘇州市低碳試點方案的政府主導(dǎo)特征相一致。識別不同利益相關(guān)群體進(jìn)行減排策略分析，據(jù)此制定更好的跨部門甚至是跨區(qū)域戰(zhàn)略，可以綜合提升碳減排潛力。