□ 楊學(xué)民，劉 創(chuàng)

(1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 102249；2.南京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，江蘇 南京 210023)

1 背景

1.1 環(huán)境惡化

自第二次工業(yè)革命以來，化石能源的使用量不斷增加，其在使用過程中的排放物導(dǎo)致全球范圍內(nèi)溫室氣體濃度不斷上升。從20世紀(jì)90年代起，溫室氣體排放導(dǎo)致全球變暖的問題越來越引起人們的高度關(guān)注。IPCC第四次評(píng)估報(bào)告指出，工業(yè)化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展所產(chǎn)生的溫室氣體濃度上升是引起全球變暖的主要原因。經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)在大量消耗能源的同時(shí)，產(chǎn)生的碳排放直接導(dǎo)致全球氣候變暖和生態(tài)環(huán)境的惡化，進(jìn)而給人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)重威脅。近年來，如何減少全球碳排放成為世界各國(guó)政府亟待解決的問題。

目前，世界許多國(guó)家為減少碳排放，抑制全球變暖，在聯(lián)合國(guó)等國(guó)際組織的帶動(dòng)下，通過了一系列文件、合約，如：《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》《京都議定書》；同時(shí)各國(guó)政府依據(jù)本國(guó)國(guó)情制定了符合本國(guó)情況的節(jié)能減排政策并采取了一系列措施，這些制度和措施在減少碳排放、抑制全球變暖等方面起到了巨大的作用。

中國(guó)作為聯(lián)合國(guó)安理會(huì)五大常任理事國(guó)之一，履行了其作為發(fā)展中國(guó)家在全球合作中抑制碳排放的責(zé)任，并在近年通過了《關(guān)于加快推進(jìn)重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的通知》《應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》等一系列文件，同時(shí)承諾在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。截至2021年，中國(guó)碳排放量降幅超過30%。

1.2 交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)簡(jiǎn)況

交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)(下簡(jiǎn)稱“此行業(yè)”)是我國(guó)的重要行業(yè)之一，也是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其涵蓋內(nèi)容如圖1所示。

圖1 交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)細(xì)分

21世紀(jì)以來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，此行業(yè)對(duì)于人民生活產(chǎn)生了不可替代的影響，其年增加值在歷年地區(qū)總產(chǎn)值中占比較高。此行業(yè)同時(shí)承擔(dān)了資源流動(dòng)這一重要任務(wù)，也是能源消耗的重點(diǎn)領(lǐng)域，近年來對(duì)能源的依賴性激增。由于其使用的能源中大部分是化石能源，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2020年其碳排放占比超過了我國(guó)碳排放總量的25%。

1.3 北京市簡(jiǎn)況

北京市是中國(guó)的首都，也是中國(guó)北方的經(jīng)濟(jì)中心。截至2019年，北京市有私人汽車497.03萬輛，郵政網(wǎng)點(diǎn)4927處，郵路總長(zhǎng)度581856千米，由此可以看出在北京市此行業(yè)是高度發(fā)達(dá)的。同時(shí)，北京市人口接近2200萬，占地面積1.641萬平方千米，是我國(guó)人口密度最高的區(qū)域之一。因此，對(duì)于北京市的交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)進(jìn)行碳排放核算并分析其影響因素是十分必要的。

2 碳排放研究

2.1 碳排放核算方法

就目前而言，分地區(qū)、行業(yè)的CO2排放沒有可直接引用的數(shù)據(jù)，因此需要對(duì)此行業(yè)的碳排放進(jìn)行核算。目前，在此行業(yè)使用較多的能源中，生物質(zhì)能生產(chǎn)時(shí)吸收的二氧化碳與其燃燒排放的二氧化碳基本持平，而清潔能源在使用過程中幾乎不產(chǎn)生二氧化碳。因此，計(jì)算此行業(yè)能源消費(fèi)的碳排放量只要計(jì)算化石能源消費(fèi)的二氧化碳排放即可。對(duì)于郵政及倉(cāng)儲(chǔ)網(wǎng)點(diǎn)可能存在的消耗，由于其占行業(yè)總排放量比例較少，可以忽略不計(jì)。因此，本文只對(duì)交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)主要使用的煤炭、石油、電力、天然氣四大類能源進(jìn)行核算，具體種類為原煤、汽油、煤油、柴油、電力、天然氣。

根據(jù)《2006 年IPCC 國(guó)家溫室氣體清單指南》，此行業(yè)的CO2測(cè)算方法有兩類。本文選取第一類即“自上而下”法：對(duì)一定范圍內(nèi)此行業(yè)能源的消費(fèi)數(shù)目乘以各類能源碳排放系數(shù)可以得出其總的碳排放量來核算。其計(jì)算公式為C=ΣAi*Ki。

式中：

C—此行業(yè)能源消費(fèi)引起的碳排放總量，單位：萬噸；

Ai—終端能源消費(fèi)的第i類能源的消費(fèi)量,單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；

Ki—第i類能源碳排放系數(shù)，該系數(shù)指的是化石通過燃燒所放出來的熱量及其相應(yīng)的碳量。

2.2 數(shù)據(jù)處理

DOE/EIA、日本能源經(jīng)濟(jì)研究所、IPCC 等均公布了各自不同的能源碳排放系數(shù)，本文采用IPCC公布的碳排放系數(shù)，如表1所示。

表1 各類能源碳排放系數(shù)

為了后文的分析，本文同時(shí)對(duì)全國(guó)和北京市的此行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選取了《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2020)，《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2020)，《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2020)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

由于《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》中分行業(yè)能源消費(fèi)量為實(shí)物量，本文使用了《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2020》中的各類能源折煤標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)如表2所示。

表2 各類能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)

計(jì)算公式為Ai=Qi*Fi。

式中：

Qi—終端能源消費(fèi)的第 i 類能源的消費(fèi)量(實(shí)物量)；

Fi—第 i 類能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)。

①總量。

依據(jù)上述計(jì)算方法和選取的數(shù)據(jù)，可估算出北京市 2005-2019年的能源消費(fèi)量，如表3所示。

表3 北京市 2005 -2019 年的能源消費(fèi)量 單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤

依據(jù)上述計(jì)算方法和選取的數(shù)據(jù)，可估算出北京市2005-2019年的此行業(yè)碳排放量，如表4和圖2所示。

表4 北京市2005-2019年的此行業(yè)碳排放量

圖2 北京市2005-2019年行業(yè)CO2排放量及年增長(zhǎng)率情況

從表4和圖2中可以看出，在2005-2019年這15年間，北京市此行業(yè)碳排放總量不斷增加，從2005年的258.64萬噸增長(zhǎng)到2020年的700.23萬噸，并且年增長(zhǎng)率都為正值，年均增長(zhǎng)率達(dá)到7.55%(排除2005年)，其中前幾年增長(zhǎng)率較高，且增長(zhǎng)率大體上呈逐年遞減的趨勢(shì)，即此行業(yè)CO2排放總量增長(zhǎng)速度在逐年減緩。

②強(qiáng)度。

此行業(yè) CO2排放強(qiáng)度指每單位此行業(yè)增加值產(chǎn)生的 CO2排放量，其本質(zhì)上是一個(gè)衡量能源消耗效率的指標(biāo)，該值越大，表示能源消耗效率越低；該值越小，表示能源消耗效率越高。北京市此行業(yè)CO2排放強(qiáng)度如表5所示，計(jì)算公式為It= C/Y。

表5 北京市此行業(yè)CO2排放強(qiáng)度

式中：

C—此行業(yè)能源消費(fèi)引起的碳排放總量，單位：萬噸；

It—北京市此行業(yè)CO2排放強(qiáng)度，單位：t/萬元；

Y—交通領(lǐng)域年增加值，單位：億元。

由表5可以看出，北京市此行業(yè)CO2排放強(qiáng)度整體變動(dòng)程度較小，表明北京市此行業(yè)能源消耗效率并沒有明顯的提高。

2.3 碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系

就目前而言，研究CO2等溫室氣體的排放導(dǎo)致的污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況之間的關(guān)系的方法主要有兩種，分別是環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC)和脫鉤分析。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線主要用于描述發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染之間的倒 U 型關(guān)系，而對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，由于其特殊性，一般需要對(duì)模型加以改進(jìn)才能使用。因此，本文采用更易于劃分階段狀態(tài)和描述階段特征的脫鉤理論來研究此行業(yè)CO2排放量與北京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的關(guān)系。

目前，脫鉤指標(biāo)的構(gòu)建模式主要有兩種：基于期初值和期末值的 OECD(2002)脫鉤指標(biāo)構(gòu)建模式和基于增長(zhǎng)彈性變化的 Tapio(2005)脫鉤指標(biāo)構(gòu)建模式。其基本構(gòu)建如下：

OECD 脫鉤指標(biāo)構(gòu)建模式主要是描述狀態(tài)變量與驅(qū)動(dòng)力之間變化的關(guān)系，其將脫鉤關(guān)系分為兩種狀態(tài)，即相對(duì)脫鉤和絕對(duì)脫鉤，前者指 GDP 或行業(yè)增加值的增長(zhǎng)率高于 CO2排放量增長(zhǎng)率，且兩者都為正值；后者指 GDP 或行業(yè)增加值穩(wěn)定增長(zhǎng)，而CO2排放量減少的狀態(tài)。其表達(dá)式為DI=(CT/GDPT)/(C0/GDP0)式中，C表示此行業(yè) CO2排放量，0表示期初，T表示期末。

而Tapio脫鉤按彈性值大小，將脫鉤狀態(tài)分為了8大類，這樣更有利于對(duì)脫鉤狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析。其表達(dá)式為T=(%△CO2/CO2)/ (△GDP/GDP)這兩種模式的研究思路以及對(duì)于脫鉤的定義有著較大的差別，Tapio 脫鉤指標(biāo)對(duì)脫鉤進(jìn)行定義時(shí)引入了脫鉤彈性的概念，將脫鉤狀態(tài)分為8種狀態(tài)，相較于OCED更為詳細(xì)。同時(shí)，OCED脫鉤指標(biāo)在構(gòu)建時(shí)需要選擇基期，而選擇不同的基期將會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果；Tapio 脫鉤指標(biāo)構(gòu)建模式是通過計(jì)算彈性值得到的，不受變量單位的限制，可以對(duì)不同單位的變量進(jìn)行脫鉤分析。因此，本文選擇適用性更強(qiáng)且劃分更為詳細(xì)的Tapio脫鉤指標(biāo)。

表6 基于Tapio(2005)模型修改的 CO2與GDP八種脫鉤狀態(tài)劃分表

從表7可以看出，2006-2020年，除了2006和2008年，此行業(yè)CO2排放的增長(zhǎng)率高于北京市GDP增長(zhǎng)率外，其余年份此行業(yè)CO2排放的增長(zhǎng)率均高于北京市GDP增長(zhǎng)率。且自2009年起，此行業(yè)CO2排放的增長(zhǎng)率與北京市GDP增長(zhǎng)率一直處于弱脫鉤狀態(tài)，特別是2019年t達(dá)到了0.05，說明北京市在節(jié)能減排上取得了卓越的成效，此行業(yè)CO2排放的增長(zhǎng)率一直低于北京市GDP增長(zhǎng)率。雖然2008此行業(yè)CO2排放的增長(zhǎng)率高于北京市GDP增長(zhǎng)率，但也高的有限。

表7 2006-2019年此行業(yè)CO2排放量與 GDP脫鉤關(guān)系表

3 碳排放量影響因素研究

3.1 因素分解

經(jīng)常在指數(shù)分解分析模型中使用的方法一般為L(zhǎng)MDI分解法和完全分解分析法，其共同的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)分解結(jié)果的處理無殘余項(xiàng)，計(jì)算形式簡(jiǎn)單。其中LMDI模型具有使用乘法所得的結(jié)果有加法的特征；各部門效應(yīng)加總即為總效應(yīng)且加法和乘法分解結(jié)果可以轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)。因此，本文選擇LMDI模型中的對(duì)數(shù)平均數(shù)Divisa指數(shù)分解方法對(duì)各因素對(duì)碳排放的影響效應(yīng)進(jìn)行分解(以2005年為基年)。其公式如下：

Si=Ei/E

I= E/Y

R=Y/P

Fi=Ci/Ei

式中：

Si—能源結(jié)構(gòu)，即第i種能源消費(fèi)量占能源總消費(fèi)量的比例；

i—能源種類；

Ei—第i種能源消費(fèi)量，單位：萬t；

E—能源消費(fèi)總量，單位：萬t；

I—能源強(qiáng)度，即能源利用與經(jīng)濟(jì)或物力產(chǎn)出之比，單位：t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元；

Y—此行業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，單位：億元；

R—人均此行業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，單位：元/人；

P—常住人口，單位：億人；

Fi—第i種能源的碳排放系數(shù)；

Ci—第i種能源消費(fèi)的碳排放量，單位：萬t。

其分解公式如下：

式中：

C—此行業(yè)碳排放總量，單位：t；

ΔC—第T年相對(duì)于基準(zhǔn)年的交通碳排放變化，單位：萬t；

ΔCI、ΔCS、ΔCR、ΔCP、ΔCF—能源強(qiáng)度因素、能源結(jié)構(gòu)因素、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、人口規(guī)模和碳排放系數(shù)對(duì)于此行業(yè)碳排放量的效應(yīng)，單位：萬t。

3.2 因素分解結(jié)論

從表8和圖3中可以看出

表8 各因素對(duì)北京市此行業(yè)碳排放量的效應(yīng)

圖3 各因素對(duì)北京市此行業(yè)碳排放量的效應(yīng)

①能源強(qiáng)度效應(yīng)：能源強(qiáng)度效應(yīng)在2006-2008年遞增，在2008-2019年逐年遞減，在2013年前對(duì)北京市此行業(yè)碳排放表現(xiàn)為促進(jìn)作用，在2013年后表現(xiàn)為抑制作用，但總體促進(jìn)、抑制效果較弱；

②能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)：能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)除在2012-2013年增加外均呈遞減狀態(tài)，且在2013年前表現(xiàn)為抑制作用，2013年后表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但總體抑制和促進(jìn)效用都較低，對(duì)總效應(yīng)影響極??；

③經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)在除2007-2009年,2011-2012年呈遞減外，其他年份均呈遞增狀態(tài)，同時(shí)其對(duì)于北京市此行業(yè)碳排放表現(xiàn)出極大的促進(jìn)作用，說明北京市此行業(yè)碳排放的增長(zhǎng)有相當(dāng)大的原因來自于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增長(zhǎng)；

④人口規(guī)模效應(yīng)：人口規(guī)模效應(yīng)在2006-2019年持續(xù)增長(zhǎng)，且均表現(xiàn)為極大的促進(jìn)作用，說明北京市此行業(yè)碳排放的增長(zhǎng)也有相當(dāng)大的部分來自于人口規(guī)模的增長(zhǎng)；

⑤總效應(yīng)：總效應(yīng)逐年遞增，說明北京市此行業(yè)的碳排放量在不斷增長(zhǎng)。

通過計(jì)算得出的數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)情況相符合。北京市此行業(yè)的碳排放量自2005年來逐漸增長(zhǎng)，其中起主要作用的是此行業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增長(zhǎng)以及北京市人口的增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增長(zhǎng)說明此行業(yè)行業(yè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，且由于此行業(yè)對(duì)能源的依賴程度較高，因此此行業(yè)的碳排量不斷增加；同時(shí)，北京市不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)于交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政提出了更高的要求，一方面推動(dòng)了行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，另一方面導(dǎo)致了行業(yè)碳排放量的增加。

就目前而言，我國(guó)各領(lǐng)域都在推廣清潔能源，特別是此行業(yè)，對(duì)于交通工具來說清潔能源已經(jīng)開始大規(guī)模投入使用，預(yù)計(jì)在未來不久能源結(jié)構(gòu)就將從排碳量較多的化石能源向更為清潔高效的清潔能源轉(zhuǎn)變，即未來預(yù)期能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)將表現(xiàn)為更明顯的抑制作用；且隨著技術(shù)的不斷開發(fā)，未來此行業(yè)對(duì)于能源的利用一定會(huì)更加高效，這也預(yù)示著在未來的一段時(shí)間內(nèi)，單位能耗將對(duì)應(yīng)著更多的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，因此能源強(qiáng)度效應(yīng)將會(huì)對(duì)此行業(yè)總體呈更為明顯的抑制作用；由于我國(guó)目前的生育政策和逐年增加的就業(yè)壓力，預(yù)計(jì)北京市的人口將繼續(xù)增加，因此北京市此行業(yè)的人口規(guī)模效應(yīng)在短期內(nèi)還會(huì)繼續(xù)呈明顯的促進(jìn)作用；隨著網(wǎng)絡(luò)電商的興起以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于此行業(yè)的要求將會(huì)越來越高，也就是說，此行業(yè)還遠(yuǎn)未達(dá)到飽和狀態(tài)，在未來行業(yè)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出將繼續(xù)增加，這也意味著經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)在未來一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)繼續(xù)呈明顯的促進(jìn)作用。

4 建議

①首先要提高此行業(yè)能源利用效率，調(diào)整行業(yè)能源結(jié)構(gòu)。對(duì)于此行業(yè)，要實(shí)行道路運(yùn)輸企業(yè)化管理模式，提高倉(cāng)儲(chǔ)、郵政網(wǎng)點(diǎn)管理水平；利用好新興金融科技技術(shù)，以節(jié)能減排為工作重點(diǎn)，提高此行業(yè)的能源利用效率。同時(shí)，對(duì)于交通工具等應(yīng)盡快出臺(tái)清潔能源補(bǔ)貼政策，提高清潔能源在此行業(yè)的應(yīng)用比例。

②其次要合理控制人口增長(zhǎng)。人口規(guī)模對(duì)此行業(yè)碳排放量的增長(zhǎng)呈極為明顯的促進(jìn)作用，我國(guó)政府應(yīng)做好區(qū)域規(guī)劃，引導(dǎo)人口分流。制定相關(guān)政策為北京市吸引高質(zhì)量人才，優(yōu)化北京市人員結(jié)構(gòu)，推動(dòng)北京市高質(zhì)量發(fā)展。

③通過《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2020)和《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2020)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出全國(guó)人均此行業(yè)能源消費(fèi)量和北京人均在此行業(yè)能源消費(fèi)量如圖4、圖5所示。

圖4 全國(guó)此行業(yè)人均能源消費(fèi)量

圖5 北京市此行業(yè)人均能源消費(fèi)量

由圖4、圖5可以看出北京市此行業(yè)人均能源消費(fèi)量遠(yuǎn)超過全國(guó)人均此行業(yè)能源消費(fèi)量，因此要制定相關(guān)制度，避免能源浪費(fèi)，讓居民合理、適度地使用能源。