馬 莉 鐘式玉 廣東省技術經濟研究發(fā)展中心
全球氣候變暖及其影響是當前人類面臨最嚴重的環(huán)境問題之一。IPCC第四次評估報告指出,全球平均氣溫升高,90%以上與化石能源燃燒排放溫室氣體有關[1-2]。國際能源署[3]統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2007年中國能源消費的碳排放首次超越美國,成為全球第一大能源消費碳排放大國。2009年,中國政府向世界鄭重承諾“到2020年單位GDP碳排放比2005年下降40%~50%”的鄭重承諾?!笆濉币?guī)劃綱要中,我國更是針對節(jié)能減排明確提出“單位GDP二氧化碳排放降低17%”的約束性指標,并細分至省、區(qū)、市以及重點行業(yè)加以貫徹落實。2014年,中美聯(lián)合發(fā)表氣候變化聲明,中國進一步提出“2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰”,碳排放已經成為制約經濟社會發(fā)展的重要問題。
廣東是中國經濟、人口、能源消費大省,2013年,廣東省地區(qū)生產總值達62 164億元,人均GDP達58 540元,約是全國的1.4倍,能源消費總量30 167萬t標準煤,約占全國8%。受經濟增長,廣東省正面臨能源消費量高、溫室氣體排放持續(xù)增加等能源環(huán)境問題,地區(qū)發(fā)展面臨嚴峻的碳減排壓力?!笆濉睍r期,廣東碳排放強度需比2010年下降19.5%,為全國各?。ㄊ?、區(qū))最高。作為全國首批低碳試點省,廣東正在積極制定和實施低碳發(fā)展規(guī)劃,著力開展碳交易及地市碳強度下降考核機制,其中,2013年廣東省碳排放權交易已正式啟動。研究廣東能源消費碳排放情況及其影響因素,有利于為廣東省制定碳減排政策提供科學依據(jù),并為發(fā)展低碳經濟提供理論基礎,具有重要的現(xiàn)實意義。
本項目選取2005~2013年廣東能源平衡表16類能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)(見表1),采用自下而上的碳排放核算方法,計算廣東省能源消費碳排放。為進一步分析能源消費碳排放的影響因素,及各因素對碳排放的影響程度,采用LMDI方法將影響能源消費碳排放的因素分解為人口增長引起的規(guī)模效應、人均GDP增長引起的經濟發(fā)展效應、單位GDP能耗引起的能源強度效應和能源消費結構調整引起的能源結構效應。并為廣東省碳減排提供政策建議。
16種能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于廣東省地區(qū)能源平衡表(2005~2013),經濟和人口數(shù)據(jù)來源于廣東省統(tǒng)計年鑒。
(1)能源消費碳排放計算
計算方法參考IPCC以詳細燃料分類為基礎的計算法,結合廣東省能源統(tǒng)計特點,采用如下公式計算:
式中C為能源消費碳排放總量;i為能源種類;Ei為第種能源消費實物量,F(xiàn)i為第種能源的二氧化碳排放系數(shù)。
廣東省主要能源品種的二氧化碳排放系數(shù)基于IPCC缺省值,根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》中各能源品種熱值換算出實物量對應的二氧化碳排放系數(shù)(見表1)。
碳排放強度即單位GDP碳排放量,是碳排放總量與地區(qū)生產總值的比值,以2010年不變價為基準;人均碳排放是碳排放總量與常住人口的比值。
表1 各品種能源的二氧化碳排放系數(shù)
(2)能源消費碳排放影響因素分析
碳排放影響因素分析一般利用指數(shù)分解方法研究引起碳排放量變化的主要因素。對數(shù)平均迪氏指數(shù)法LMDI[4](Logarithmic MeanDivisia Index Method)分解不產生殘差,并且采用乘法分解的結果具有加法特性[5]。運用Kaya恒等式,結合LMDI法,將碳排放影響因素分解為人口規(guī)模效應、經濟規(guī)模效應、能源強度效應和能源結構效應4方面,如下公式所示:
式中C表示能源消費二氧化碳排放量,P表示人口總數(shù),Y表示地區(qū)生產總值,E表示能源消費量。第T年能源消費碳排放量CT相對基年能源消費碳排放量C0的變化可由下公式表示:
式中ΔCP表示人口規(guī)模效應,ΔCYP表示經濟發(fā)展效應,ΔCI表示能源強度效應,ΔCS表示能源結構效應,下標YP表示人均GDP,下標I表示能源強度,下標S表示能源結構強度。各影響因素貢獻值可通過以下公式計算:
總體上看,廣東省能源消費碳排放總量呈現(xiàn)“快速增長—穩(wěn)定”轉變的態(tài)勢,從2005年的3.57億t增長至2013年的5.37億t,增長約1.5倍,年均增速5.2%;碳排放強度呈現(xiàn)較穩(wěn)定的線性下降態(tài)勢,從1.39 t/萬元下降至0.90 t/萬元,年均下降5.2%;與碳排放總量變化類似,人均碳排放先緩慢增長,增速慢于碳排放總量增速,于2011年后趨于平穩(wěn),近8年來增長了近30%,增速緩慢,增量不大(見圖1)。
圖1 2005~2013年廣東省碳排放水平及GDP
分階段來看,2005~2010年碳排放總量和人均碳排放快速增長,其中2008年,受全球金融危機影響,廣東經濟萎縮致使能源需求減少,碳排放總量和人均碳排放增速放緩;2011年以后,廣東經濟運行從快速增長轉入平穩(wěn)增長區(qū)間,轉型升級步伐加快,加上廣東被納入國家首批低碳試點省份,逐步實行碳減排措施,碳排放總量和人均碳排放趨于平穩(wěn)。碳排放強度下降變化較小(見表2)?!笆濉币詠恚瑥V東省能源消費總量增速為2.7%,人均碳排放增速為1.53%,比“十一五”時期增速顯著降低;碳排放強度降速為5.67%,比“十一五”時期有一定增長。
由LMDI分解結果可以看出,人口規(guī)模、人均GDP對廣東省能源消費碳排放的增長具有正效應,能源強度和能源結構對碳排放具有負效應,其中經濟發(fā)展效應對廣東省能源消費碳排放貢獻率最大,年均達到120%,其次是能源強度效應,年均貢獻率達-44.9%,能源結構效應貢獻率最低,年均貢獻率僅-8.4%。2010~2013年能源強度效應對能源消費碳排放貢獻率增長最快,比“十一五”時期增長了3倍以上,說明“十二五”以來廣東采取了更嚴厲的節(jié)能減排措施,對廣東省能源消費碳排放的抑制起到明顯的作用。
表2 廣東省能源消費碳排放水平及增速
經濟發(fā)展是促使廣東省能源消費碳排放增長的主導因素,2005~2013年期間,廣東省地區(qū)生產總值增長了130%,年均增速11.1%,人均GDP實現(xiàn)翻番,年均增速達9%。伴隨經濟的快速發(fā)展,是經濟發(fā)展對能源需求的快速增長,能源消費總量以年均6.7%的速度高速增長,碳排放量快速增長成為必然。
人口規(guī)模的增長對廣東省能源消費碳排放增長也具有較大影響,但影響小于經濟發(fā)展效應,近8年來,廣東省人口以每年186萬人口的速度穩(wěn)定增長,隨著人口的增長,城市化進程不斷加快,能源消費模式不斷發(fā)生變化,能源消費增長成為滿足人們生存與發(fā)展所必須的基本條件,從而促進能源消費碳排放的增長。
能源強度是產生萬元GDP所消耗的能源量,是衡量能源綜合利用效率最常用指標之一,體現(xiàn)能源利用的經濟效益。能源強度是降低能源消費碳強度的重要因素,能源強度越低,能源綜合利用效率越高,產生碳排放越小,經濟發(fā)展所需消耗能源總量越低。2005-2013年,廣東省能源強下降了27.3%,其中“十二五”以來下降了14%。能源強度的下降顯著減弱了經濟發(fā)展對碳排放的促進作用。
能源結構效應對碳排放表現(xiàn)出較小的負效應,貢獻率波動較大,說明廣東省能源結構變化較小。廣東是一個能源緊缺大省,全省約90%能源需要從外區(qū)調入,能源消費長期以煤為主,近8年來,煤炭占全省能源消費比重持續(xù)保持在40%以上,結構優(yōu)化步伐緩慢,從而導致能源結構效應對碳排放的貢獻率最低(見表3)。
(1)廣東省能源消費碳排放總量和人均碳排放呈現(xiàn)“快速增長—穩(wěn)定”轉變的態(tài)勢,碳排放強度呈現(xiàn)較穩(wěn)定的線性下降態(tài)勢。其中2005~2010年,碳排放總量和人均碳排放快速增長,人均碳排放增速慢于總量;2010年以后,碳排放總量和人均碳排放趨于穩(wěn)定。
表3 廣東省能源消費碳排放分解因素貢獻率 %
(2)經濟發(fā)展是促使廣東省能源消費碳排放增長的主導因素,能源強度的降低是抑制碳排放增長的重要因素。人口規(guī)模、人均GDP對廣東省能源消費碳排放的增長具有正效應,能源強度和能源結構對碳排放具有負效應,人口規(guī)模、能源強度對廣東省能源消費碳排放貢獻率最大。
廣東是中國人口、經濟、能源消費大省,人口增長、經濟增長大大促進了全省能源消費碳排放。隨著經濟發(fā)展,廣東省未來碳排放也將逐漸增長,為完成全省減排目標、建設“綠色廣東”,實現(xiàn)社會、經濟及環(huán)境的區(qū)域協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展,廣東省可從以2方面著手制定減排政策:①進一步優(yōu)化能源消費結構,不斷發(fā)展風電、水電、太陽能、生物質等清潔能源。②加快發(fā)展并推廣節(jié)能技術,提高能源效率,降低單位能耗,大力提倡和發(fā)展循環(huán)經濟。
[1] . IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change[EB/OL]. http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data_reports.shtml#.USIpCY3ynUp..
[2] 王少劍,劉艷艷,方創(chuàng)琳. 能源消費CO2排放研究綜述[J]. 地理科學進展, 2015, 34(2): 151-164.
[3] Agency IE. CO2 Emissions From Fuel Combustion 2012: (complete Edition -ISBN. 9789264174764)[J]. Sourceoecd Energy, 2012, (25): 0-547.
[4] Ang BW. The Lmdi Approach to Decomposition Analysis: a Practical Guide[J]. Energy Policy, 2005, 33(7): 867.
[5] Pm V,Ha M,J L, et al. Human Domination of Earth's Ecosystems[J].Science, 2008, 277(5325): 494-499.