李 穎

(安徽大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

近年來(lái)，我國(guó)已成為全球二氧化碳排放的第一大國(guó)，這導(dǎo)致了溫度的持續(xù)上升和環(huán)境的不斷惡化[1]。碳排放引起的環(huán)境問(wèn)題逐漸引起了我國(guó)各界的關(guān)注。在所有二氧化碳排放的來(lái)源中，能源活動(dòng)排放的二氧化碳占比最高，達(dá)77.27%。雖然其中農(nóng)業(yè)能源活動(dòng)排放的二氧化碳所占比例很低，但中國(guó)的農(nóng)業(yè)能源消耗量隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展持續(xù)提高[2]，由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗帶來(lái)的碳排放也在不斷增加。因此，國(guó)內(nèi)學(xué)者越來(lái)越重視由農(nóng)業(yè)能源消耗所產(chǎn)生的碳排放問(wèn)題，在這方面的研究日益增多。國(guó)內(nèi)學(xué)者黃祖輝等[3]和張廣勝等[4]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)能源消耗引起的碳排放是農(nóng)業(yè)溫室氣體的3大類來(lái)源之一，且農(nóng)業(yè)能源消耗的碳排放份額持續(xù)增加。李國(guó)志等和戴小文等分別對(duì)全國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源消費(fèi)、碳排放及其影響因素進(jìn)行了研究[5]。劉海清等[6]和謝淑娟研究了區(qū)域性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源的消費(fèi)[7]。史常亮等對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)1980—2014年的能耗碳排放情況進(jìn)行了測(cè)算,并對(duì)其進(jìn)行了脫鉤分析[8]。張軍莉等基于云南省2006—2014年的相關(guān)數(shù)據(jù)，核算了云南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源消耗產(chǎn)生的碳排放總量，并分析了二者之間的脫鉤關(guān)系[9]。

江蘇省位于中國(guó)大陸東部沿海，省內(nèi)平原廣闊，農(nóng)業(yè)資源豐富,農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史悠久，是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)大省。2018年江蘇省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)7192.46億元，居全國(guó)第4位。在江蘇省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，2008—2018年，除了2012年外，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性總能耗呈逐漸上升趨勢(shì)，因此合理有效降低江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性總能耗，是實(shí)現(xiàn)江蘇省農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的必由之路。目前，涉及江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗及其碳排放的研究尚且不多。本文對(duì)江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗及其碳排放進(jìn)行測(cè)算，利用Tapio脫鉤指數(shù)方法分析江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的脫鉤狀態(tài)，為江蘇省農(nóng)業(yè)節(jié)能減排路徑選擇提供有益參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)處理

1.1 脫鉤模型的建立

國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者在研究經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問(wèn)題時(shí)，通過(guò)構(gòu)建脫鉤模型來(lái)分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和物質(zhì)消費(fèi)之間的關(guān)系。該理論已逐漸發(fā)展成為衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境壓力之間關(guān)系的權(quán)威方法。目前，脫鉤模型主要有2種，即脫鉤指數(shù)法(OECD脫鉤模型)及彈性分析法(Tapio脫鉤模型)。本文采用Tapio脫鉤分析法。Tapio脫鉤模型計(jì)算公式：

(1)

式中，T(C,G)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗的碳排放和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性；C為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗的碳排放量；G為江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；E為能源消費(fèi)量。ΔC/C為碳排放變化率；ΔE/E為能源消費(fèi)變化率；ΔG/G為江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變化率。

公式(1)可以分解為：

T(C,G)=T(C,E)·T(E,G)

其中，

(2)

(3)

公式(2)分析了能源消耗與碳排放之間的脫鉤關(guān)系。其中，T(C,E)表示碳排放與能源消耗脫鉤彈性指數(shù)，即減排彈性。公式(3)分析了能源消耗與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的脫鉤關(guān)系。其中，T(E,G)表示能源消耗與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性指數(shù)，即節(jié)能彈性。公式(2)與公式(3)相乘即得到能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性指數(shù)T(C,G)。

國(guó)內(nèi)學(xué)者在運(yùn)用Tapio脫鉤模型的過(guò)程中，根據(jù)彈性值的大小將脫鉤情況劃分為8種狀態(tài)，見(jiàn)表1。

1.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源碳排放的估算

利用江蘇省2008—2018年的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)IPCC在2006年清單指南中提供的碳排放系數(shù)乘以能源消費(fèi)量，可以得到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源碳排放量。具體計(jì)算：

式中，C為農(nóng)業(yè)能源消費(fèi)的碳排放總量；Ci為第i種碳源的碳排放量；Ei為第i種碳排放源的使用量；δi為第i種碳排放源的系數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)整理

本研究采用的能源數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒(2009—2019)，第一產(chǎn)業(yè)GDP數(shù)據(jù)來(lái)源于江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒(2009—2019),碳排放量以IPCC在2006年《清單指南》中提供的碳排放系數(shù)進(jìn)行估算。

利用上述數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算得到2008—2018年安徽省農(nóng)業(yè)部門(mén)各項(xiàng)指標(biāo)及生產(chǎn)性終端能源消耗量，見(jiàn)表2、表3。能源消費(fèi)來(lái)源主要考慮對(duì)碳排放影響較大的煤炭、汽油、柴油和電力等品種，其它能源不納入本研究的碳排放總量的測(cè)算中。

表3 2008—2018年江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性終端能源消耗量

2 結(jié)果及分析

2.1 碳排放總量分析

從表2可以看出，從2008—2018年，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源的碳排放總量總體上一直在增加。由2008年182萬(wàn)t到2018年279.58萬(wàn)t，2013年以后碳排放量能源消耗量短暫下降，2014年又恢復(fù)上升趨勢(shì)。從不同類型能源的碳排放量來(lái)看，柴油產(chǎn)生的碳排放量最大，各年份占比平均達(dá)到60%以上。從變化趨勢(shì)上來(lái)看，2012年之前，柴油產(chǎn)生的碳排放量占比呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2013年出現(xiàn)短期下降，2014年又恢復(fù)上升。此外，電力消耗產(chǎn)生的碳排放占碳總排放量的11%～20%，且呈逐年增加的趨勢(shì)。原煤消耗產(chǎn)生的碳排放居第3位，且逐年遞減。汽油消耗產(chǎn)生的碳排放最少。

表2 2008—2018年江蘇省農(nóng)業(yè)部門(mén)各項(xiàng)指標(biāo)

2.2 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析

由圖1可以看出，2008—2018年，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源消費(fèi)總量在2012年最高，之后有所下降，2014年恢復(fù)上升趨勢(shì)。從不同類型的能源消耗量來(lái)看，柴油消耗量所占比重最大，年均占比在60%以上，最高占比年份是2012年，占比到達(dá)72%；電力的消耗量也不容忽視，總體呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，占比在不斷增大，從2008年的10%增加到2018年的18%；原煤和汽油的消耗量所占比重較小。

圖1 2008—2018年江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗量

2.3 能源消耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度分析

由圖2可知，2008—2018年，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度總體呈下降趨勢(shì)。能源消耗強(qiáng)度在2008—2013年下降速率快，自2013年后，變化趨于平緩。碳排放強(qiáng)度的變化趨勢(shì)與能源消耗強(qiáng)度相似，總體呈緩慢下降的趨勢(shì)，2013年后，變化更加平緩。這表明江蘇農(nóng)業(yè)部門(mén)的能源利用效率在不斷提高。

圖2 2008—2018年江蘇省農(nóng)業(yè)部門(mén)能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度

2.4 江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放與行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系分析

基于碳排放脫鉤彈性公式(1)～(3),得出江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤狀態(tài),如表4所示。

表4 江蘇省2008—2018年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤指數(shù)

2.4.1 碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤彈性指數(shù)(T(C,G))分析

由測(cè)算結(jié)果可知，在研究期間，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤狀態(tài)以擴(kuò)張負(fù)脫鉤為主，擴(kuò)張負(fù)脫鉤和強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)的年份達(dá)1/2，只在2013年達(dá)到強(qiáng)脫鉤的狀態(tài)，表明大部分年份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系并不如人意,脫鉤狀態(tài)較差。具體可分3個(gè)時(shí)期：2008—2012年，這一階段中有2a表現(xiàn)為擴(kuò)張負(fù)脫鉤,表明這一時(shí)期江蘇省在發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，缺乏有效減排措施，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放增加較為明顯。2013年，隨著江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放進(jìn)行了有效的控制，脫鉤狀態(tài)比較理想。但這只是特例，不具有代表性。2014—2018年，這一階段以擴(kuò)張負(fù)脫鉤為主，2017年出現(xiàn)了強(qiáng)負(fù)脫鉤,說(shuō)明江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)均呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，但碳排放的增速更為顯著，狀態(tài)較不理想。

總體來(lái)說(shuō)，江蘇省在2008—2018年間，脫鉤狀態(tài)不佳，這種狀況與江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中消費(fèi)的能源結(jié)構(gòu)有關(guān)，江蘇省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能源消費(fèi)主要以柴油、煤炭為主，新型能源利用較為有限，這種消費(fèi)結(jié)構(gòu)直接使能源利用率下降和碳排放量上升，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，碳排放量也同步增加。

2.4.2 碳排放量與能源消耗脫鉤彈性指數(shù)(T(C,E))分析

通過(guò)引入能源消耗這一中間變量，對(duì)T(C,E)這一指標(biāo)進(jìn)行分析，可以確定影響碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤情況的因素所在，從而揭示出碳排放增長(zhǎng)與能源消耗之間的關(guān)系，進(jìn)而表現(xiàn)出減排方面對(duì)T(C,G)的影響。從表中測(cè)算結(jié)果可知，碳排放與能源消耗脫鉤彈性指數(shù)均為正值，除了2015—2016年屬于擴(kuò)張負(fù)脫鉤外，其余年份均處于增長(zhǎng)連接狀態(tài)。說(shuō)明在這一時(shí)期，減排方面狀況不佳,無(wú)助于碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤,能源消耗的增加使得碳排放量隨之增加，對(duì)環(huán)境影響較大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放對(duì)能源消費(fèi)的減排彈性T(C,E)的總體變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，對(duì)脫鉤彈性的影響較小，即碳減排技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)能源碳排放脫鉤的影響尚未顯現(xiàn)。

2.4.3 能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤彈性指數(shù)(T(E,G))分析

T(E,G)指數(shù)可以體現(xiàn)江蘇省2008—2018年的節(jié)能情況，從表4可以看出，能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤情況以擴(kuò)張負(fù)脫鉤為主，擴(kuò)張負(fù)脫鉤和強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)的年份達(dá)到1/2，表明大部分年份并未很好地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤，節(jié)能方面表現(xiàn)不佳。并且從表4可以看出，與T(C,E)相比，T(E,G)的變化趨勢(shì)與T(C,G)的變化趨勢(shì)吻合，兩者的走勢(shì)大致相同，說(shuō)明江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗碳排放之間是否脫鉤很大程度上取決于節(jié)能彈性，即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的利用率。從T(E,G)指數(shù)可以看出，在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的理想脫鉤狀態(tài)，主要做好兩方面工作：要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放量高的能源的使用量；提高能源的利用率。

3 討論與結(jié)論

研究期內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)消耗能源產(chǎn)生的碳排放總量處于逐年上升的狀態(tài)，2018年達(dá)到279.58萬(wàn)t。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗中，柴油消耗量最大，其產(chǎn)生的碳排放量也最大，占比達(dá)60%以上。近年來(lái)，江蘇省積極推行農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用各種農(nóng)機(jī)具，而農(nóng)機(jī)具主要依靠柴油驅(qū)動(dòng)，因此成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能耗主體。在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，煤炭也是主要的能源，因此，原煤的消耗量和碳排放量?jī)H次于柴油。電力、汽油的消耗量和碳排放量的占比多年來(lái)均有小幅增加。

研究期間，農(nóng)業(yè)部門(mén)的能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度總體呈下降趨勢(shì)，2013年之前下降速度較快，2013年以來(lái)下降變化趨于平緩。從2008—2013年，碳排放強(qiáng)度和能源強(qiáng)度下降迅速，主要是因?yàn)檠芯科陂g第一產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值增長(zhǎng)迅速，且其增速高于同一時(shí)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消耗產(chǎn)生的碳排放量增速。

在研究期內(nèi)，大多數(shù)年份農(nóng)業(yè)能源消耗碳排放和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值之間的關(guān)系處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)，脫鉤狀態(tài)不佳。由于短期內(nèi)江蘇省農(nóng)業(yè)部門(mén)的傳統(tǒng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，即使新能源的使用可以替代一部分柴油和原煤，但替代作用有限，因此二氧化碳的排放量不會(huì)大幅度減少，因此江蘇省農(nóng)業(yè)部門(mén)在節(jié)能減排方面可能需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，農(nóng)業(yè)部門(mén)的脫鉤時(shí)間將會(huì)晚于全省其它部門(mén)的脫鉤時(shí)間。因此，為了降低能源消耗和碳排放，江蘇省農(nóng)業(yè)部門(mén)應(yīng)大力研發(fā)減排技術(shù)，降低減少柴油和原煤的消耗，提高能源的利用效率，增加新能源的使用。