胡安然 王元明

（天津商業(yè)大學(xué)，天津 300133）

1 引言

自20 世紀(jì)80 年代以來，化石能源消費(fèi)引起全球溫室氣體排放量呈不斷上升趨勢，全球變暖會對人們的生活產(chǎn)生負(fù)面影響。2020 年，我國承諾力爭于2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，農(nóng)村能源消費(fèi)呈逐年上升趨勢，其碳排放已成為我國居民能源消費(fèi)碳排放的重要組成部分［1］。相關(guān)研究顯示，近20 年我國農(nóng)村居民人均碳排放量年均增速是城鎮(zhèn)居民的3.34 倍。此外，我國農(nóng)村有豐富的可再生能源資源，但能源消費(fèi)以煤炭為主且能源利用效率低，而且農(nóng)村人口眾多，因此存在很大的減排潛力［2］。針對我國農(nóng)村能源消費(fèi)不斷增加的客觀現(xiàn)實(shí)，農(nóng)村必須實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)氣候變化的總體發(fā)展目標(biāo)［3］。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者從不同角度對居民能源消費(fèi)碳排放進(jìn)行研究。Reinders 等［4］通過調(diào)查11 個歐盟成員國的家庭能源需求，發(fā)現(xiàn)各國家庭總能源需求的差異主要是由于家庭總支出的差異。王莉等［5］測算了1995—2011 年我國城鄉(xiāng)居民家庭碳排放量。李媛等［6］基于碳排放系數(shù)法測算了甘肅省直接生活能源消費(fèi)碳排放量。Shirley［7］基于消費(fèi)的生命周期評價法分析了美屬維爾京群島內(nèi)家庭的碳足跡。Cao等［8］利用LMDI 模型分析了影響中國家庭消費(fèi)碳排放增長的因素。李建豹等［9］基于中國5 個省區(qū)21 個市縣的調(diào)研數(shù)據(jù)，利用STIRPAT 方法分析了影響西北地區(qū)家庭碳排放的因素。

綜上所述，目前學(xué)者較少關(guān)注省級層面，主要以城鄉(xiāng)居民為研究對象，較少研究單一省份農(nóng)村居民的能源消費(fèi)碳排放。作為我國人口和能源消費(fèi)大省，河南省對能源需求量不斷增長，面臨較大的減排壓力。因此本文以河南省農(nóng)村居民為研究對象，測算其能源消費(fèi)碳排放量并分析其影響因素，以促進(jìn)政府制定更具針對性的治理措施和管理政策。

2 研究方法

2.1 直接能源消費(fèi)碳排放測算

居民直接消耗的能源包括煤炭、石油、汽油、柴油等一次能源，也包括電力和熱力等二次能源。本文采用IPCC 碳排放系數(shù)法測算河南省居民直接能源消費(fèi)碳排放量，以下分別對化石燃料和電力消耗的碳排放進(jìn)行具體計算。

2.1.1 化石能源消費(fèi)碳排放量

計算公式如下：

式中，CDEC為居民直接能源消費(fèi)碳排放量，萬t；DECi為居民第i 種能源消費(fèi)量，萬t；NCVi為第i 種能源的平均低位發(fā)熱量，TJ/104t；EFi為第i 種能源的含碳量，tC/TJ；Oi為第i 種能源的碳氧化率，%；i 為第i 類化石能源。

2.1.2 電力碳排放量

計算公式如下：

式中，Ce 為電力消耗碳排放量，tCO2e；E 為居民電力消耗量，萬kW·h；g 為電力碳排放因子，tCO2e/（萬kW·h）。

2.2 間接能源消費(fèi)碳排放測算

本文基于投入產(chǎn)出分析法對河南農(nóng)村居民消費(fèi)間接碳排放進(jìn)行測算，計算公式如下：

式中，CIEC為居民能源消費(fèi)間接碳排放量，t；M 為投入產(chǎn)出表中各產(chǎn)業(yè)部門所對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)能源碳排放強(qiáng)度，t/萬元；A 為投入產(chǎn)出表中的直接消耗系數(shù)矩陣，（I－A）－1為Leontief 逆矩陣，也稱完全需要系數(shù)矩陣；Y 為農(nóng)村居民在各產(chǎn)業(yè)部門中的消費(fèi)量，元。

2.3 結(jié)構(gòu)分解模型

本文采用LMDI 模型對居民消費(fèi)碳排放進(jìn)行分解，在直接碳排放方面，選取能源碳排放強(qiáng)度、能源消費(fèi)強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口規(guī)模4 個影響因素進(jìn)行分析；在間接碳排放方面，選取隱含碳排放強(qiáng)度、居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)、居民消費(fèi)水平、人口規(guī)模進(jìn)行分解?；竟饺缦拢?/p>

式中，Cd為直接能源消費(fèi)碳排放量；Cid為間接能源消費(fèi)碳排放量；i 為能源類型；n 為消費(fèi)類別；Ci為第i 種能源的碳排放量；Cn為第n 類居民消費(fèi)支出類型所對應(yīng)的間接碳排量；F 為居民生活能源消費(fèi)量；G 為地區(qū)實(shí)際GDP；P 為農(nóng)村居民人口數(shù)量；M 為隱含碳排放強(qiáng)度；Q 為居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)，即第n 類居民人均消費(fèi)支出和人均消費(fèi)總支出的比；I 為居民消費(fèi)水平，即第n 類居民人均消費(fèi)支出；e 為碳排放強(qiáng)度；s 為能源消費(fèi)效率；g 為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；p 為人口。

使用0 表示基期，t 表示t 期，從基期到t 期的居民直接能源消費(fèi)碳排放變化量用ΔC 表示。

3 數(shù)據(jù)來源及處理

本文研究所需數(shù)據(jù)主要來源于2005—2020 年《中國能源統(tǒng)計年鑒》《河南統(tǒng)計年鑒》等。投入產(chǎn)出表5 年編制1 次，因此本文采用的河南省投入產(chǎn)出表年份為2007 年、2012 年、2015 年、2017 年。目前，我國居民生活中主要消費(fèi)的能源包括煤炭、油品、天然氣、電力和熱力［10］。本文選取焦炭、原煤、型煤等12 類能源作為測算指標(biāo)，參考《2006 年IPCC 國家溫室氣體清單指南》《中國能源統(tǒng)計年鑒》可得到相關(guān)能源的低位發(fā)熱值、碳氧化率、能源含碳量。根據(jù)《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》中關(guān)于河南省所在區(qū)域電網(wǎng)以及電力碳排放因子數(shù)據(jù)，本文將河南省電力碳排放系數(shù)取為0.801 kg/（kW·h）。對于熱力的碳排放計算，先將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤，再乘以標(biāo)準(zhǔn)煤的碳排放系數(shù)。

4 結(jié)果與討論

4.1 直接能源消費(fèi)碳排放量

2005—2020 年，河南省農(nóng)村居民能源消費(fèi)碳排放總量呈倒“U”型趨勢，碳排放總量由2005 年的1 381 萬t 下降至2020 年的637 萬t。2005—2012年，能源消費(fèi)碳排放呈波動增長趨勢。2013—2020年，能源消費(fèi)碳排放總體呈下降趨勢，主要是由于隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)村生活水平日益提高，居民可選擇更優(yōu)質(zhì)能源類型。在能源結(jié)構(gòu)上，不同能源碳排放量差異較大，煤炭在能源消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位，油品、電力、熱力、天然氣消費(fèi)碳排放量占比相對較小。

4.2 間接能源消費(fèi)碳排放量

從總量上來看，2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)所產(chǎn)生的碳排放總體呈上升趨勢，其中在2007—2012 年呈現(xiàn)明顯上升趨勢，由2 341 萬t增長至10 006.23 萬t，在2012—2017 年存在輕微下降態(tài)勢，從2012 年的10 006.23 萬t 下降至2017 年的8 245.55 萬t。從不同類型碳排放量來看，居住、食品、文教、交通在河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放中的占比較大。2007 年，居住、交通、食品、文教貢獻(xiàn)率依然為前4 位?？梢钥闯觯c居民衣食住行相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的碳排放貢獻(xiàn)率明顯高于其他產(chǎn)業(yè)，但近年來食品、居住、交通類的貢獻(xiàn)率呈逐年下降趨勢，文教類的貢獻(xiàn)率逐年上升。

4.3 碳排放影響因素分析

4.3.1 直接能源消費(fèi)碳排放影響因素

根據(jù)直接能源消費(fèi)碳排放的分解結(jié)果，2005—2020 年河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放量降低了759.6 萬t。能源碳排放強(qiáng)度、能源消費(fèi)強(qiáng)度、人口規(guī)模均為負(fù)向效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為正向效應(yīng)。其中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)對直接能源消費(fèi)碳排放的貢獻(xiàn)最大，貢獻(xiàn)值為2 839.4 萬t；其次是能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)，貢獻(xiàn)值為－2 837.1 萬t。人口規(guī)模效應(yīng)和能源消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)的貢獻(xiàn)相對較小。2005—2020 年河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放影響因素分解結(jié)果見表1。

表1 2005—2020 年河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放影響因素分解結(jié)果萬t

由表1 可知，經(jīng)濟(jì)發(fā)展拉動了直接能源消費(fèi)碳排放量的增長，在2005—2020 年對河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放的推動作用累計為2 839.4 萬t，年均推動作用為189.3 萬t。2005—2020 年能源消費(fèi)強(qiáng)度變動使直接能源消費(fèi)碳排放量降低了266.5 萬t。從時間維度上看，能源消費(fèi)強(qiáng)度效應(yīng)對居民直接能源消費(fèi)碳排放的抑制作用呈顯著波動變化。人口規(guī)模對居民直接能源消費(fèi)碳排放的增長起抑制作用，但影響較小。2005—2020 年河南省農(nóng)村人口不斷降低，由2005 年的6 774 萬人下降到2020 年的4 429 萬人，對直接碳排放量的累計抑制作用為495.4 萬t。

4.3.2 間接能源消費(fèi)碳排放影響因素

根據(jù)分解結(jié)果，2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放量增長了5 091.9 萬t。其中，隱含碳排放強(qiáng)度效應(yīng)的抑制貢獻(xiàn)量最大，為4 702.98萬t；其次是人口規(guī)模效應(yīng)，抑制貢獻(xiàn)量為25.93 萬t。居民消費(fèi)水平效應(yīng)導(dǎo)致居民間接能源消費(fèi)碳排放量增長了9 531.33 萬t，居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)推動作用相對較小，為289.48 萬t。2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放影響因素分解結(jié)果見表2。

表2 2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放影響因素分解結(jié)果萬t

由表2 可得，研究期間居民消費(fèi)水平對居民間接能源消費(fèi)碳排放量的增長具有重要的推動作用，累計推動作用為9 531.33 萬t，這說明居民消費(fèi)水平是拉動居民間接能源消費(fèi)碳排放量增長的決定性因素。居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)也是驅(qū)動間接能源消費(fèi)碳排放量增長的重要因素，除了在2007—2012 年表現(xiàn)為抑制作用，總體上對間接能源消費(fèi)碳排放量的增長仍為推動作用。居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)驅(qū)動間接能源消費(fèi)碳排放量增加289.48 萬t，這是因為人們生活水平不斷提高，居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，由基本型消費(fèi)向享受型消費(fèi)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而推動居民間接能源消費(fèi)碳排放量的增長。人口規(guī)模效應(yīng)對居民間接能源消費(fèi)碳排放量的增長表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。

5 結(jié)論和對策

5.1 結(jié)論

（1）2005—2020 年河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放總體呈下降趨勢，由1 381 萬t 下降至637萬t。在能源結(jié)構(gòu)上，居民煤炭消費(fèi)碳排放所占比重最大，其次是油品、電力、熱力、天然氣。在能源消費(fèi)變化趨勢上，煤炭消費(fèi)所產(chǎn)生的碳排放量波動較大，熱力消費(fèi)碳排放量呈緩慢波動式增長，天然氣消費(fèi)碳排放量及其所占比重總體上均增加。

（2）2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放呈先上升后下降趨勢。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，居住、食品、文教、交通在河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放中的占比較大。

（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)分解分析可得，2005—2020 年河南省農(nóng)村居民直接能源消費(fèi)碳排放量降低了759.6 萬t。能源碳排放強(qiáng)度、能源消費(fèi)強(qiáng)度、人口規(guī)模均為負(fù)向效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為正向效應(yīng)。2007—2017 年河南省農(nóng)村居民間接能源消費(fèi)碳排放量增長了5 091.9萬t。隱含碳排放強(qiáng)度效應(yīng)的抑制貢獻(xiàn)量最大，其次是人口規(guī)模效應(yīng)。居民消費(fèi)水平效應(yīng)和居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)均推動間接碳排放量增長。

5.2 對策

本文結(jié)合影響因素對降低河南省農(nóng)村居民能源消費(fèi)碳排放提出以下對策：進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高能源使用效率，不斷開發(fā)清潔能源，降低產(chǎn)業(yè)部門的碳排放。加強(qiáng)農(nóng)村能源建設(shè)，并根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的基本情況綜合運(yùn)用多種方式予以支持。加強(qiáng)低碳宣傳，引導(dǎo)農(nóng)村居民轉(zhuǎn)變消費(fèi)方式，優(yōu)化居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)，鼓勵農(nóng)村居民消費(fèi)低碳產(chǎn)品。低碳產(chǎn)品的碳排放量較低，有利于保護(hù)環(huán)境［11］。提倡農(nóng)村居民使用綠色交通工具，低碳出行，降低直接能源消費(fèi)碳排放量。