王家明，張?jiān)品?，李明暉，林承耀，杜雪?/p>

(1.山東石油化工學(xué)院文法與經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東 東營 257061；2.外交學(xué)院國際經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100091)

碳達(dá)峰、碳中和是國家重大戰(zhàn)略需求，是經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場中的熱點(diǎn)與焦點(diǎn)。改革開放以來，舉世矚目的“中國經(jīng)濟(jì)奇跡”實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長，資源型城市以其優(yōu)越的自然稟賦在其中發(fā)揮了不可替代的作用，在建成獨(dú)立完整的工業(yè)體系、保障國家能源資源安全、提高人民生活水平等方面做出了歷史性的貢獻(xiàn)。相較于其他類型城市，資源型城市在碳達(dá)峰與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中有其特殊性。第一，資源型城市的產(chǎn)業(yè)鎖定：資源型城市承擔(dān)著保障國家能源安全供給的責(zé)任，其能源供給相關(guān)產(chǎn)業(yè)與自然稟賦、資源型產(chǎn)業(yè)形成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源結(jié)構(gòu)偏煤的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，進(jìn)一步形成產(chǎn)業(yè)鎖定，從一定程度上抑制了資源型城市產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。第二，資源型城市的碳鎖定：資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源結(jié)構(gòu)偏煤的粗放式發(fā)展方式在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長的同時也帶來了嚴(yán)重的資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題，尤其是以傳統(tǒng)化石能源產(chǎn)業(yè)為主的資源型產(chǎn)業(yè)與“技術(shù)-制度復(fù)合體”形成的碳鎖定帶來了嚴(yán)重的碳排放問題，直接或間接地增加了碳減排的負(fù)擔(dān)，在碳達(dá)峰背景下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的難度也隨之增大。2021年10月出臺的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》重點(diǎn)提到要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)促進(jìn)碳減排；2021年11月出臺的《“十四五”支持老工業(yè)城市和資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級示范區(qū)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》《推進(jìn)資源型地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展“十四五”實(shí)施方案》《“十四五”特殊類型地區(qū)振興發(fā)展規(guī)劃》均重點(diǎn)提到了資源型城市應(yīng)發(fā)揮自身稟賦優(yōu)勢，保障能源安全，堅(jiān)持綠色轉(zhuǎn)型，加快實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展，推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。由于山東省資源型城市能源消費(fèi)高，其高碳行業(yè)碳排放問題尤為突出，且山東省資源型城市覆蓋成長型、成熟型、衰退型和再生型四種類型，對其進(jìn)行研究具有典型性和代表性。本文以山東省資源型城市為研究樣本，采用IPCC碳排放核算方法和EIO-LCA模型，分別測算分行業(yè)部門的直接碳排放強(qiáng)度和間接碳排放強(qiáng)度，構(gòu)建碳減排潛力模型對分行業(yè)部門的碳減排潛力并進(jìn)行梯隊(duì)劃分，深入剖析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳減排潛力的關(guān)系，對山東省資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與碳減排具有一定的理論借鑒與實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 研究現(xiàn)狀分析

本文對山東省資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與碳減排潛力進(jìn)行分析，主要涉及資源型城市、碳排放、碳減排等相關(guān)研究。

1.1 資源型城市相關(guān)研究

現(xiàn)有對資源型城市的相關(guān)研究大致可從其來源、功能定位、形成演化、轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展四方面展開。資源型城市來源分類的相關(guān)研究由來已久，最早可追溯到對城市職能的分類研究，并提出了“Mining Town”的概念[1]。隨后“大宗商品理論”的概念被提出，逐步開啟了資源經(jīng)濟(jì)和資源型城市的研究序幕。資源型城市在提出之初就被作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，多位學(xué)者對其與周邊地區(qū)的依附關(guān)系、資本積累進(jìn)行研究，總結(jié)出了依附理論、剝奪理論和產(chǎn)業(yè)依賴?yán)碚摰?，且逐步達(dá)成研究共識，即資源型城市與周邊地區(qū)存在集聚擴(kuò)散的“核心-邊緣”關(guān)系[2]。隨著資源型城市的進(jìn)一步發(fā)展，資源型城鎮(zhèn)發(fā)展的生命周期理論逐步成型，將資源型城市的發(fā)展分為建設(shè)期、發(fā)展期、轉(zhuǎn)型期和成熟期，隨后又拓展了衰退期和關(guān)閉期并沿用至今[3-4]，這也與我國對資源型城市的分類較為一致，即成長型、成熟型、衰退型和再生型。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合資源型城市發(fā)展實(shí)際及出現(xiàn)的問題，后續(xù)研究重點(diǎn)逐步向轉(zhuǎn)型升級與可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)選擇、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、環(huán)境保護(hù)、協(xié)調(diào)發(fā)展等方面[5]，且逐步拓展至資源型城市與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的相關(guān)融合研究[6]。

1.2 碳排放相關(guān)研究

近年來有關(guān)碳排放的相關(guān)研究較為廣泛，大致可從碳排放測度及影響因素、碳排放強(qiáng)度、碳減排潛力等方面展開，但專門針對資源型城市的相關(guān)研究很少，且僅限于典型地市的相關(guān)對策研究，在此不再展開。

現(xiàn)有對碳排放測度及影響因素的相關(guān)研究較為成熟，測度方面大都形成共識，即IPCC碳排放核算方法，碳排放影響因素的相關(guān)研究大致可從指標(biāo)分解法IPAT模型和STIRPAT擴(kuò)展模型展開[7]。關(guān)于部門間碳排放目前可分為直接排放和隱性排放兩大類，直接碳排放量的測算多采用生命周期評價法LCA、IPCC法和投入產(chǎn)出法，對間接碳排放的研究最早可追溯到“隱含流”的概念，隨后衍生出“隱含碳排放”概念[8]。 早期測算貿(mào)易隱含碳的主流模型為單區(qū)域競爭型投入產(chǎn)出模型，但該模型忽略了進(jìn)口中間產(chǎn)品和國內(nèi)中間產(chǎn)品的異質(zhì)性，容易導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差。隨著研究的逐步深入，多區(qū)域投入產(chǎn)出模型受到專家學(xué)者的廣泛應(yīng)用，該模型明晰了進(jìn)口國的中間投入結(jié)構(gòu)系數(shù)和碳排放系數(shù)的異質(zhì)性，對全球各國各部門之間的貿(mào)易聯(lián)系描述更加細(xì)致。

現(xiàn)有對碳減排的相關(guān)研究大都運(yùn)用CGE模型或MARKAL-MACRO模型，將能源作為生產(chǎn)要素，碳減排的約束轉(zhuǎn)為能源約束，相關(guān)研究具有代表性的結(jié)果為碳減排初期成本低，但伴隨著減排量的增加，減排成本逐漸上升，碳減排對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。有關(guān)對碳減排能力的影響因素進(jìn)行分析的文獻(xiàn)大多基于Kaya方程進(jìn)行分析，并將Kaya擴(kuò)展形式與LMDI相結(jié)合，如王迪等[9]利用LMDI模型對中國2030年碳排放情景預(yù)測與減排潛力分析。隨后眾多研究已經(jīng)從國家、省份、行業(yè)等層面對中國碳減排潛力與調(diào)控路徑進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的減排策略[10-11]。

1.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放相關(guān)研究

對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放相關(guān)研究進(jìn)行梳理，可從碳排放與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的角度切入?；仡櫖F(xiàn)有對碳排放與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相關(guān)研究，大致可從環(huán)境庫茲涅茨曲線的有效性檢驗(yàn)展開。環(huán)境庫茲涅茨曲線是指環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長兩者之間呈現(xiàn)出一種倒“U”型的關(guān)系，即在經(jīng)濟(jì)增長的同時環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)出先惡化后向好的趨勢[12]，隨后眾多學(xué)者在不同情境下對其進(jìn)行研究，探究環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系[13]，但在不同情境下對于二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間關(guān)系的研究并未形成研究共識。部分學(xué)者的研究與環(huán)境庫茲涅茨曲線的結(jié)論相一致[14]，但也有研究在不同情境下得出二者之間呈“N”型拐點(diǎn)或趨勢[15]，甚至并無明顯的相關(guān)關(guān)系，故此類研究仍存在爭議。除此之外，多位學(xué)者在庫茲涅茨曲線基礎(chǔ)上加之不同情境因素探討產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳減排等因素的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上提出了相關(guān)的政策建議[16-17]。

綜合上述研究可以看出，現(xiàn)有對碳排放、碳減排的相關(guān)研究較多，可為本文研究提供參考與借鑒。但上文提到資源型城市具有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源結(jié)構(gòu)偏煤的特殊性，導(dǎo)致資源型城市在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的相關(guān)關(guān)系上也存在異質(zhì)性，同時現(xiàn)有研究大都以區(qū)域、省份展開，鮮有以資源型城市作為樣本展開相關(guān)研究。故本文以山東省7個地市級資源型城市、7個縣區(qū)級資源型城市作為研究樣本(鑒于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與獲取，在此將萊蕪市作為地級市進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，暫不考慮濟(jì)南市與萊蕪市合并的調(diào)整，見表1)，可為現(xiàn)有研究提供補(bǔ)充，為資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳減排的政策制定提供參考借鑒，具有一定的理論借鑒與實(shí)踐指導(dǎo)意義。

表1 山東省資源型城市級別與類型明細(xì)Table 1 Details of levels and types of resource-basedcities in Shandong Province

2 數(shù)據(jù)來源與模型構(gòu)建

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

考慮到當(dāng)前山東省資源型城市的碳排放主要源于一次性能源消費(fèi)，本文僅以煤炭、原油和天然氣等一次能源計(jì)算碳排放。本文研究采用2020年山東省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其中，各種能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來自于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各地市統(tǒng)計(jì)年鑒及統(tǒng)計(jì)公報。研究中涉及的山東省資源型城市各產(chǎn)業(yè)部門碳排放數(shù)據(jù)，僅涵蓋化石燃料消費(fèi)引起的排放量，因此本文研究范圍并不涵蓋CO2之外的其他溫室氣體的排放量。部門投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取及數(shù)據(jù)來自于山東省各地市投入產(chǎn)出表，隨后考慮投入產(chǎn)出表及分行業(yè)部門能源消費(fèi)表中部門分類，調(diào)整合并部門分類，最后確定為30個部門，見表2。

表2 山東省資源型城市行業(yè)部門分類表Table 2 Industry sector classification of resource-basedcities in Shandong Province

2.2 直接碳排放測度

借鑒陳詩一[18]所引用的碳排放量估算方式，碳排放總量可以根據(jù)各種能源消費(fèi)導(dǎo)致的碳排放估算量加和得到，具體公式見式(1)。

(1)

式中：C為估算的CO2排放量，萬t；i=1，2，3分別為三種一次能源(煤炭、原油和天然氣)；E為三中一次能源的消耗量(煤炭、原油單位為萬t，天然氣單位為億m3)；NCV為2007年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附錄4提供的中國三種一次能源的平均低位發(fā)熱量；CEF為IPCC溫室氣體清單提供的碳排放系數(shù)；COF為碳氧化因子(本文煤炭設(shè)定為0.99，原油和天然氣為1)；44和12分別為二氧化碳和碳的分子量。

2.3 間接碳排放測度

HENDRICKSON等[19]在美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家LEONTIEF的研究基礎(chǔ)上，將投入產(chǎn)出模型與生命周期理論相結(jié)合，提出了經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出生命周期模型(EIO-LCA)，此模型在微觀層面進(jìn)行分行業(yè)部門在生產(chǎn)鏈過程中的間接碳排放量研究時較為適用。根據(jù)表1和表2，通過EIO-LCA模型構(gòu)建山東省資源型城市部門隱含碳排放矩陣，見式(2)。

B=R(I-Ad)-1Yd

(2)

式中：B為各部門的能源碳排放矩陣；bij為B中的元素，i為產(chǎn)品生產(chǎn)或服務(wù)提供部門的序號，j為產(chǎn)品或服務(wù)部門的序號，i=1,…,n，j=1,…,n，n為投入產(chǎn)出表中的部門數(shù)，構(gòu)成的矩陣B的各行向量之和表示部i在產(chǎn)品生產(chǎn)或服務(wù)提供過程中的直接碳排量，各列向量之和表示部門j在生產(chǎn)中因使用部門i的產(chǎn)品或服務(wù)而產(chǎn)生的隱含碳排量；R為對角矩陣，表示各個部門的直接能源消費(fèi)碳排放強(qiáng)度，對角元素為Ri；(I-Ad)-1為列昂惕夫逆矩陣，反映經(jīng)濟(jì)的中間投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)技術(shù)水平，其中，I為單位矩陣，Ad為國內(nèi)投入部分的直接消耗系數(shù)矩陣；Yd為對角矩陣，表示剔除進(jìn)口部分的最終需求量，對角元素為Yj，即j部門產(chǎn)品及服務(wù)的最終使用量。

2.4 碳減排潛力預(yù)測模型

為了綜合考慮各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的直接變化和間接變化對碳排放量造成的影響，本文借鑒吳常艷等[20]的研究，以傳統(tǒng)投入產(chǎn)出模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建碳減排潛力預(yù)測模型，見式(3)～式(6)。

(3)

(4)

(5)

式中，CRE為碳減排效應(yīng)。

(6)

式中：ACR為碳減排總量；λ在本文中假設(shè)為1%，表示某一行業(yè)產(chǎn)值變動1%所引起的其他行業(yè)碳排放量的變化。

3 結(jié)果討論

3.1 梯度劃分

對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳減排的關(guān)系進(jìn)行研究，碳排放強(qiáng)度作為相對量，相比于碳排放的絕對量更具說服力，故本文在對山東省資源型城市直接碳排放量與間接碳排放量測度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步測度出直接碳排放強(qiáng)度與間接碳排放強(qiáng)度，以期得到更科學(xué)的研究結(jié)果?，F(xiàn)有對碳排放強(qiáng)度的分析鮮有對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)研究，且未形成統(tǒng)一的梯度劃分標(biāo)準(zhǔn)。故此，本文結(jié)合所測算出的直接碳排放強(qiáng)度和間接碳排放強(qiáng)度的具體數(shù)值，鑒于直接碳排放強(qiáng)度與間接碳排放強(qiáng)度測度結(jié)果數(shù)據(jù)的差異性，分別以0.200 0與0.400 0作為間隔，對山東省14個資源型城市的30個部門的直接碳排放強(qiáng)度和間接碳排放強(qiáng)度進(jìn)行梯度劃分，并分為六個梯度，對其結(jié)果進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)及初步統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 直接/間接碳排放強(qiáng)度梯度分布表Table 3 Gradient distribution of direct/indirect carbon emission intensity

由直接碳排放強(qiáng)度梯度分布得出：山東省資源型城市直接碳排放強(qiáng)度屬于第六梯度的數(shù)量最多，為306個，這說明山東省資源型城市的大部分行業(yè)部門的直接碳排放強(qiáng)度較低；地市-行業(yè)數(shù)量排名第二位的是第五梯度，為58個；第一梯度、第二梯度和第四梯度的地市-行業(yè)數(shù)量相差不大，分別為18個、15個和14個；第三梯度的地市-行業(yè)數(shù)量最少，為9個。整體來看直接碳排放強(qiáng)度的地市-行業(yè)數(shù)量出現(xiàn)斷崖式分布，具體體現(xiàn)在第六梯度與第五梯度之間，第一梯度、第二梯度、第三梯度和第四梯度數(shù)量差距相對較小。

由間接碳排放強(qiáng)度梯度分布得出：山東省資源型城市間接碳排放強(qiáng)度屬于第五梯度的數(shù)量最多，為133個，地市-行業(yè)數(shù)量排名第二位的是第四梯度，為119個；第六梯度僅次于第四梯度，地市-行業(yè)數(shù)量為102個，第一梯度、第二梯度和第三梯度的地市-行業(yè)數(shù)量相差不大，分別為14個、18個和34個。整體來看間接碳排放強(qiáng)度第三梯度與第六梯度的地市-行業(yè)數(shù)量出現(xiàn)跳躍型分布，第五梯度、第四梯度和第六梯度地市-行業(yè)數(shù)量差距較小且整體數(shù)量較大，第一梯度、第二梯度和第三梯度地市-行業(yè)數(shù)量差距較小且整體數(shù)量偏低。

3.2 直接碳排放強(qiáng)度

為更好地對直接碳排放強(qiáng)度進(jìn)行深入分析，結(jié)合測度結(jié)果運(yùn)用OriginPro工具繪制山東省資源型城市直接碳排放強(qiáng)度瀑布圖，如圖1所示。

3.2.1 資源型城市角度

結(jié)合表2、表3與圖1從資源型城市地市級城市角度來看，東營市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度；淄博市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度；臨沂市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯度；棗莊市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)位于第三梯度；濟(jì)寧市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度；泰安市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度。

圖1 山東省資源型城市直接碳排放強(qiáng)度瀑布圖Fig.1 Waterfall diagram of direct carbon emission intensity of resource-based cities in Shandong Province

從資源型城市縣區(qū)級城市角度來看，龍口市、新泰市與淄川區(qū)的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度；萊州市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度；招遠(yuǎn)市的石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第三梯度；平度市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度；昌樂縣的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯度。

3.2.2 部門角度

從整體來看，山東省資源型城市的直接碳排放強(qiáng)度居于前五位的部門依次為電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和非金屬礦采選業(yè)。電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)中包括電力生產(chǎn)、電力供應(yīng)、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)，省級能源主管部門、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行部門要會同環(huán)保、住建、國家能源局派出機(jī)構(gòu)等有關(guān)部門，健全完善熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目檢查核驗(yàn)制度，定期對熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目檢查核驗(yàn)，重點(diǎn)檢查煤炭等量替代、關(guān)停燃煤鍋爐和小熱電機(jī)組等落實(shí)情況，確保熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組各項(xiàng)條件滿足有關(guān)要求。煤炭開采和洗選業(yè)包括無煙煤、煙煤、褐煤等原煤煤種的開采與洗選，從采煤工藝與方法的進(jìn)步和改良方面推動煤炭開采的整體變革，研究開發(fā)高效、安全、耐用、智能化的采煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)用巷道優(yōu)化開采技術(shù)和綠色開采等技術(shù)，優(yōu)化高產(chǎn)高效礦井開拓部署與巷道布置系統(tǒng)，形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)和“保水開采”技術(shù)的綠色開采技術(shù)，減輕采煤過程中的多余碳排放與對環(huán)境的不良影響，取得更佳的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)主要包括精煉石油產(chǎn)品制造、煤炭加工、核燃料加工、生物燃料加工，根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》的要求，實(shí)施重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域節(jié)能降碳行動，加快工業(yè)節(jié)能與綠色制造標(biāo)準(zhǔn)制修訂，開展能效對標(biāo)達(dá)標(biāo)和能效“領(lǐng)跑者”行動。非金屬礦物制品主要是指不具有金屬或半金屬光澤、無色或者呈各種淺色、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差的礦物，非金屬礦物制品業(yè)包含水泥、玻璃、陶瓷及其他非金屬礦物制品行業(yè)，生產(chǎn)過程中原料從碳酸鹽分解會產(chǎn)生直接排放，所用外購電力、熱力會導(dǎo)致間接排放。非金屬礦采選業(yè)應(yīng)加大回收長石、石英、云母等非金屬礦物，以黃金尾礦為主要原料生產(chǎn)磚、水泥、混凝土、陶瓷玻璃等，開發(fā)礦山資源綜合利用新模式，努力打造集探采選冶、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色礦山，加快實(shí)施非金屬礦行業(yè)碳達(dá)峰碳中和行動方案，將減排、資源綜合利用等作為約束性指標(biāo)列入考核目標(biāo)。

3.3 間接碳排放強(qiáng)度

為更好地對間接碳排放強(qiáng)度進(jìn)行深入分析，結(jié)合測度結(jié)果運(yùn)用OriginPro工具繪制山東省資源型城市間接碳排放強(qiáng)度瀑布圖，如圖2所示。

圖2 山東省資源型城市間接碳排放強(qiáng)度瀑布圖Fig.2 Waterfall diagram of indirect carbon emission intensity of resource-based cities in Shandong Province

3.3.1 資源型城市角度

結(jié)合表2、表3與圖2，從資源型城市地市級城市角度來看，東營市的煤炭開采和洗選業(yè)與電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)位于第三梯度；淄博市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯隊(duì)，金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)與非金屬礦采選業(yè)位于第三梯隊(duì)；臨沂市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)與石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度，非金屬礦物制品業(yè)與非金屬礦采選業(yè)位于第三梯度；棗莊市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)與非金屬礦物制品業(yè)位于第三梯度；濟(jì)寧市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)與煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度；非金屬礦物制品業(yè)與石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度，金屬冶煉及壓延加工業(yè)位于第三梯度；泰安市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第二梯度，非金屬礦物制品業(yè)位于第三梯度；萊蕪市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)與石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度，煤炭開采和洗選業(yè)與非金屬礦物制品業(yè)位于第三梯度。

從資源型城市縣區(qū)級城市角度來看，龍口市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采和洗選業(yè)與非金屬礦物制品業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)與非金屬礦采選業(yè)位于第三梯度；萊州市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第二梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)與非金屬礦采選業(yè)位于第三梯度，招遠(yuǎn)市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第一梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第二梯度，非金屬礦物制品業(yè)、非金屬礦采選業(yè)與石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)位于第三梯度；平度市的電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，煤炭開采與洗選業(yè)位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)與非金屬礦物制品業(yè)位于第三梯度；新泰市的煤炭開采和洗選業(yè)位于第二梯度，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第三梯度；昌樂縣的煤炭開采和洗選業(yè)與電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，非金屬礦物制品業(yè)與石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)位于第三梯度；淄川區(qū)的煤炭開采和洗選業(yè)與電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)位于第一梯度，非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)與非金屬礦采選業(yè)位于第三梯度。

3.3.2 部門角度

從整體來看，山東省資源型城市的間接碳排放強(qiáng)度居于前五位的部門依次分別為煤炭開采和洗選業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)，主要是由于此類行業(yè)生產(chǎn)過程中高度依賴一次能源的消耗，如煤炭、原油等所用外購電力、熱力間接導(dǎo)致碳排放及生產(chǎn)活動上、下游產(chǎn)生的相關(guān)排放。

居于首位的煤炭開采與洗選業(yè)應(yīng)依照產(chǎn)業(yè)鏈集中管理運(yùn)營原則，集中配置同類資源，促使高耗能煤炭產(chǎn)業(yè)消耗環(huán)境成本內(nèi)部化，積極利用潔凈煤技術(shù)，著眼于煤炭深加工與轉(zhuǎn)化，進(jìn)而降低煤炭消耗強(qiáng)度和控制煤炭高耗能行業(yè)比重。針對電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)間接碳排放產(chǎn)生，可推進(jìn)山東省電力體制改革探索配電網(wǎng)發(fā)展的方式，完善配電網(wǎng)的建設(shè)，探索建設(shè)可再生能源電力的發(fā)配儲用一體化的微電網(wǎng)系統(tǒng)。對于非金屬礦物制品業(yè)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)應(yīng)在保障“兩高”行業(yè)的碳排放強(qiáng)度只減不增的前提下，嚴(yán)格實(shí)施產(chǎn)能、煤耗、能耗、碳排放、污染物排放減量替代制度，同時發(fā)展推動新舊動能轉(zhuǎn)化的項(xiàng)目。石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)應(yīng)大力推廣節(jié)能技術(shù)及相關(guān)裝備，實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，定期組織開展專項(xiàng)節(jié)能監(jiān)察行動，配套完善煤耗、能耗計(jì)量設(shè)備和技術(shù)，積極推動鋼鐵、焦化等重點(diǎn)行業(yè)產(chǎn)能及產(chǎn)量的控制，加強(qiáng)對原材料、用電量、產(chǎn)銷量監(jiān)測調(diào)度，以降低相關(guān)產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度。從數(shù)據(jù)對比來看，大多數(shù)行業(yè)的間接碳排放強(qiáng)度比直接碳排放強(qiáng)度更大，例如交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)、建筑業(yè)和制造業(yè)，本身對化石燃料的依賴較低，但其直接燃燒所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益顯著大于間接碳排放的經(jīng)濟(jì)效益，由此看出制造業(yè)等部門間接碳排放在總排放中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，且產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度較大的部門通過獲取其他部門的中間產(chǎn)品從而引致其碳排放強(qiáng)度較大[21]。

3.4 碳減排潛力分析

3.4.1 碳減排潛力整體分析

因?yàn)榈厥薪嵌忍紲p排量和碳減排效應(yīng)的部門差異化太大，不利于山東省資源型城市總體碳減排潛力的分析和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的總布局，故此處僅從山東省資源型城市總體角度進(jìn)行碳減排潛力分析。

通過構(gòu)建的碳減排潛力模型測算碳減排量和碳減排效應(yīng)，繪制山東省資源型城市30個部門碳減排潛力分析圖，如圖3所示。由圖3可知，碳減排量與碳減排效應(yīng)并無直接聯(lián)系，從碳減排效應(yīng)來看，煤炭開采與洗選業(yè)的碳減排效應(yīng)最高，其次為電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)、石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品、非金屬礦和其他礦采選產(chǎn)品、金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理服務(wù)。從碳減排量來看，碳減排量前五名的部門依次為電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)、化學(xué)產(chǎn)品、金屬冶煉和壓延加工品、建筑業(yè)、通用專業(yè)設(shè)備制造業(yè)。這與吳常艷等[20]、王雅楠等[21]的結(jié)果大致相似，但由于資源型城市的特性導(dǎo)致其基礎(chǔ)能源類行業(yè)碳減排效應(yīng)較大，因此碳減排效應(yīng)排名中能源消耗類行業(yè)居多。

圖3 山東省資源型城市30個部門碳減排潛力分析Fig.3 Analysis on carbon emission reduction potential of30 departments in resource-based citiesin Shandong Province

3.4.2 碳減排潛力梯隊(duì)分析

為了綜合分析山東省資源型城市碳減排潛力，本文將碳減排效應(yīng)排名和碳減排量排名分別作為X軸和Y軸，繪制山東省資源型城市30個部門碳減排潛力分布散點(diǎn)圖，如圖4所示。以碳減排量排名第15位和碳減排效應(yīng)排名第15位作為原點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)劃分，得到四個象限。第一象限的部門碳減排量和碳減排效應(yīng)均較低；第二象限的部門碳減排效應(yīng)高、碳減排量低；第三象限是碳減排量和碳減排效應(yīng)均較高的部門；第四象限屬于碳減排效應(yīng)低、碳減排量高的部門。

圖4 山東省資源型城市30個部門碳減排潛力分布散點(diǎn)圖Fig.4 Scatter diagram of carbon emission reductionpotential distribution of 30 departments inresource-based cities inShandong Province

為了對山東省資源型城市碳減排潛力進(jìn)行綜合分析，本文將碳減排潛力劃分為三個等級，第一減排潛力梯隊(duì)為第三象限中的部門；第二減排潛力梯隊(duì)為第二象限和第四象限中的部門；第三減排潛力梯隊(duì)為第一象限中的部門，見表4。

表4 山東省資源型城市30個部門碳減排潛力梯隊(duì)表Table 4 Echelon of carbon emission reduction potentialof 30 departments in resource-based citiesin Shandong Province

對于第一減排潛力梯隊(duì)而言，即第三象限中包含的9個部門，分別是石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品(部門k)、化學(xué)產(chǎn)品(部門l)、非金屬礦物制品(部門m)、金屬冶煉和壓延加工品(部門n)、金屬制品(部門o)、通用專業(yè)設(shè)備制造業(yè)(部門p)、電氣機(jī)械和器材(部門r)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)(部門x)和建筑業(yè)(部門aa)，屬于碳減排效應(yīng)和碳減排量均較高的部門。這說明在保持現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出平衡穩(wěn)定的前提下，對以上部門實(shí)施碳減排政策非常有效，碳減排量和碳減排效應(yīng)也會隨之提高。其中，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)(部門x)、非金屬礦物制品(部門m)、金屬冶煉和壓延加工品(部門n)和在第一減排潛力梯隊(duì)中的其他部門相比碳減排總量和碳減排效應(yīng)都相對較高，因此政府對這三個部門重點(diǎn)實(shí)施碳減排政策或?qū)⒌玫娇捎^的回報，相關(guān)部門應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行電力節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，推廣節(jié)能電器的使用，優(yōu)化非金屬礦物制品制作流程，促進(jìn)未來山東省資源型城市低碳化發(fā)展。相反，第一減排潛力梯隊(duì)中的石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品(部門k)碳減排效應(yīng)較高但碳減排量較低；化學(xué)產(chǎn)品(部門l)、通用專業(yè)設(shè)備制造業(yè)(部門p)、電氣機(jī)械和器材(部門r)、和建筑業(yè)(部門aa)碳減排效應(yīng)低但碳減排量高；金屬制品(部門o)在此等級中碳減排量和碳減排潛力排名均較低。這與吳常艷等[20]、王雅楠等[21]、徐盈之等[22]的研究結(jié)果較為一致。因此政府應(yīng)加快熱電聯(lián)產(chǎn)和清潔燃料替代，優(yōu)化電力部門的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，推動化學(xué)產(chǎn)品部門優(yōu)質(zhì)化進(jìn)程，設(shè)計(jì)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)步推進(jìn)金屬制品部門改革，提高能源利用效率。

特別是紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品(部門h)碳減排效應(yīng)排名第24位，碳減排量排名第15位，位于X軸上，屬于第四象限和第一象限中間，因此可將其看作是第二減排潛力梯隊(duì)或第三減排潛力梯隊(duì)。與此類似的其他制造產(chǎn)品(部門u)，碳減排效應(yīng)排名第15位，碳減排量排名第24位，位于Y軸上，屬于第一象限和第二象限中間，也可將其看作具有第二減排潛力梯隊(duì)或第三減排潛力梯隊(duì)。

對于第二減排潛力梯隊(duì)而言，即第二象限和第四象限中包含的10個部門，分別包括第二象限中5個碳減排效應(yīng)高、碳減排量低的煤炭采選產(chǎn)品(部門b)、金屬礦采選產(chǎn)品(部門d)非金屬礦和其他礦采選產(chǎn)品(部門e)、造紙印刷和文教體育用品(部門j)、金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理服務(wù)(部門w)，第四象限中5個碳減排效應(yīng)低、碳減排量高的紡織品(部門g)、交通運(yùn)輸設(shè)備(部門q)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備(部門s)、交通運(yùn)輸、倉儲和郵政(部門ab)和其他服務(wù)業(yè)(部門ad)。針對以上部門，政府應(yīng)對基礎(chǔ)性能源開采部門結(jié)合其能源消耗和碳排放實(shí)際情況，制定有效的減排措施，發(fā)展清潔能源和新能源，逐步提高能源使用效率，進(jìn)而降低能源開采部門碳排放量。對于生產(chǎn)鏈下游部門及服務(wù)業(yè)來說，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)部門與服務(wù)部門協(xié)同發(fā)展，降低全生產(chǎn)鏈的碳排放量，加快政策的設(shè)計(jì)、制定與落實(shí)，促進(jìn)碳減排與能源消耗脫鉤。交通部門應(yīng)優(yōu)化交通模式，推廣清潔燃料汽車，提高燃油效率，提高節(jié)能減排能力。

對于第三減排潛力梯隊(duì)而言，即第一象限中包含的9個部門，分別是農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)(部門a)、石油和天然氣開采產(chǎn)品(部門c)、食品和煙草(部門f)、木材加工品和家具(部門i)、儀器儀表(部門t)、廢品廢料(部門v)、燃?xì)獾纳a(chǎn)和供應(yīng)(部門y)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)(部門z)和批發(fā)零售和住宿餐飲業(yè)(部門ac)。以上部門的碳減排量和碳減排效應(yīng)均較低，與第一減排潛力梯隊(duì)相比，上述部門對山東省資源型城市碳減排潛力的貢獻(xiàn)度較小。第三減排潛力梯隊(duì)研究結(jié)果與吳常艷等[20]的研究結(jié)果存在差異，其中，石油和天然氣開采產(chǎn)品(部門c)碳減排量和碳減排效應(yīng)均較低，其原因或?yàn)樯綎|省資源型城市類型大多屬于成熟型和衰退型，石油資源開采進(jìn)入中后期。第三減排潛力梯隊(duì)中的部門大多屬于非傳統(tǒng)工業(yè)，這說明山東省資源型城市具有獨(dú)特的行業(yè)特性，對于非能耗型產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出并不足以對其碳減排量和碳減排效應(yīng)造成很大影響。山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，能源結(jié)構(gòu)偏煤，因此相關(guān)部門應(yīng)推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，推動新興技術(shù)升級，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的政策，減少對傳統(tǒng)重工業(yè)產(chǎn)業(yè)的過分依賴和基礎(chǔ)原材料工業(yè)的比重，大力發(fā)展非高耗能產(chǎn)業(yè)以降低山東省資源型城市的能源消耗，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文基于2020年山東省14個資源型城市的數(shù)據(jù)，從投入產(chǎn)出表中選出30個部門，運(yùn)用IPCC碳排放核算方法和EIO-LCA模型分別測算直接碳排放強(qiáng)度和間接碳排放強(qiáng)度，構(gòu)建碳減排潛力模型對山東省資源型城市分行業(yè)部門的碳減排潛力進(jìn)行梯隊(duì)劃分與分析，研究結(jié)果如下所述。

1) 山東省資源型城市的直接碳排放強(qiáng)度居于前五位的部門依次為電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和非金屬礦采選業(yè)。

2) 山東省資源型城市的間接碳排放強(qiáng)度居于前五位的部門依次為煤炭開采和洗選業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)。

3) 山東省資源型城市的碳減排量與碳減排效應(yīng)并無直接聯(lián)系。從碳減排效應(yīng)來看，煤炭開采與洗選業(yè)的碳減排效應(yīng)最高；從碳減排量來看，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)碳減排量最高。第一減排潛力梯隊(duì)的部門碳減排效應(yīng)和碳減排量均較高，多為能源供應(yīng)類部門；第二減排潛力梯隊(duì)的部門碳減排效應(yīng)與碳減排量一高一低，多為服務(wù)業(yè)和交通業(yè)等生產(chǎn)鏈下游部門；第三減排潛力梯隊(duì)的部門碳減排量和碳減排效應(yīng)均較低，多為非傳統(tǒng)工業(yè)。

4.2 建議

1) 優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)。優(yōu)化新能源和可再生能源規(guī)劃分布，提高新能源和可再生能源發(fā)電占比；淘汰落后產(chǎn)能，優(yōu)化煤電結(jié)構(gòu)；在確保電力安全穩(wěn)定的前提下，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，為電力供應(yīng)提供強(qiáng)有力支撐。 控制化石能源總量，著力提高利用效能，深化電力體制改革，構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。

2) 促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。加快行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，完善能源消耗規(guī)范指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)要素在行業(yè)之間、地域之間的自主有序流動，提高資源配置效率；優(yōu)化生產(chǎn)水平結(jié)構(gòu)，積極利用效益綜合評價等結(jié)果，對落后產(chǎn)能進(jìn)行淘汰；提高高端產(chǎn)品占比，推動新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步拓展延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提升價值鏈、完善供應(yīng)鏈，全面提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力。實(shí)施重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域減污降碳行動，工業(yè)領(lǐng)域要推進(jìn)綠色制造，建筑領(lǐng)域要提升節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，交通領(lǐng)域要加快形成綠色低碳運(yùn)輸方式。

3) 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。政府應(yīng)促使企業(yè)提升能效水平，實(shí)施節(jié)能減排技術(shù)改造，優(yōu)化重點(diǎn)園區(qū)能源利用系統(tǒng)，推進(jìn)企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)；引領(lǐng)先進(jìn)能效指標(biāo)，督促企業(yè)對照先進(jìn)低碳技術(shù)，實(shí)施低碳技術(shù)改造，完善能源優(yōu)化管理模式；加快實(shí)施工業(yè)余熱供暖，提高資源再生利用比例，形成包括再生資源回收在內(nèi)的完善的產(chǎn)業(yè)鏈條。完善綠色低碳政策和市場體系，加快推進(jìn)碳排放權(quán)交易，積極發(fā)展綠色金融。