孫貴艷，王 勝

(1.重慶社會(huì)科學(xué)院 綜合處， 重慶 400020； 2.西南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 重慶 400715)

一、引言

在全球日趨變暖形勢下，減少二氧化碳排放量成為全球的共識(shí)，特別是近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展及能源消費(fèi)量的不斷增加，我國已經(jīng)成為全球最大的碳排放國，減排的壓力較大。為了應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)，我國在《巴黎協(xié)定》框架下，提出到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%的約束性目標(biāo)。在此背景下，關(guān)于對(duì)二氧化碳排放的研究迅速增多，主要是采用Laspeyres指數(shù)、Fisher理想指數(shù)法、對(duì)數(shù)均值迪氏指數(shù)分解法(LMDI)、隨機(jī)STIRPAT等因素分解法、結(jié)構(gòu)分解法。其中，由于存在能夠消除不能解釋的殘差項(xiàng)，以及能處理零值與負(fù)值問題，計(jì)算過程較為簡單、所得分解結(jié)果直觀等，LMDI分解方法成為應(yīng)用最為廣泛的方法之一[1]。通過深入發(fā)展，LMDI分解方法現(xiàn)在主要是將二氧化碳排放增量分解為人口效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)等，如Wang等利用LMDI綜合分析了我國1957—2000年人口、經(jīng)濟(jì)增長、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響效應(yīng)[2]。徐國泉等定量分析了1995—2004年能源結(jié)構(gòu)、能源效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素的變化對(duì)中國人均碳排放的影響，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)類因素的變化對(duì)二氧化碳排放產(chǎn)生正效應(yīng)，能源強(qiáng)度變化則產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)[3]。

考慮到我國由不同區(qū)域構(gòu)成，而區(qū)域間經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及二氧化碳排放存在顯著不同，需要在對(duì)區(qū)域碳排放狀況與影響因素進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，制定出適宜的節(jié)能減排政策，才能使得上述目標(biāo)在區(qū)域?qū)用嫒〉蔑@著成效。因此，越來越多的學(xué)者利用LMDI分解方法對(duì)京津冀[4]、長江經(jīng)濟(jì)帶[5]、中部六省[6]等區(qū)域及遼寧[7]、江蘇[8]、廣東[9]、山東[10]、河北[11]、陜西[12]等省市的二氧化碳排放特征、面臨的主要矛盾，及不同碳排放影響因素、作用強(qiáng)度進(jìn)行深入研究，這對(duì)于合理制定區(qū)域減排政策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，也有部分學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)[13]、工業(yè)[14-15]、交通運(yùn)輸[16]、土地利用[17]、服務(wù)業(yè)[18]等單個(gè)產(chǎn)業(yè)的二氧化碳排放進(jìn)行因素分解，以此揭示產(chǎn)業(yè)變化對(duì)二氧化碳排放造成的影響。到目前為止，對(duì)于我國不同區(qū)域、各類產(chǎn)業(yè)的二氧化碳排放的研究已十分豐富，且LMDI分解模型的應(yīng)用也日趨成熟，但其中對(duì)于西部地區(qū)不同省市能源消費(fèi)二氧化碳排放研究相對(duì)較少。因此，以西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的重慶市為研究對(duì)象，對(duì)重慶直轄以來的碳排放變化特征、碳排放變化的影響因素進(jìn)行分解分析，為重慶市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參考。

自2014年以來，重慶市已經(jīng)連續(xù)多個(gè)季度GDP增速排在全國前列，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)總量也逐漸增多，已由1997年的2 030.13萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增至2016年的8 271.97萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這也引致碳排放的大量增加。2010年，重慶市成為全國首批低碳試點(diǎn)城市，重慶市提出要建設(shè)成為西南地區(qū)綠色低碳發(fā)展示范城市。2017年《重慶市“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》提出，到2020年全市單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2015年下降19.5%以上，2030年之前全市碳排放總量達(dá)到峰值，這必將引起較大的碳排放壓力，因此需要研究制定切實(shí)可行的節(jié)能減排戰(zhàn)略。在此背景下，運(yùn)用LMDI分解方法對(duì)重慶能源消費(fèi)碳排放從人口、經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、能源消費(fèi)強(qiáng)度、技術(shù)發(fā)展等因素進(jìn)行綜合定量分析，揭示其作用機(jī)理與強(qiáng)度，為重慶市制定適宜的減排政策、實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展提供參考。

二、研究方法

(一)擴(kuò)展的Kaya模型

在已有學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，基于擴(kuò)展的Kaya模型對(duì)重慶能源消費(fèi)碳排放進(jìn)行分解，將碳排放影響因素設(shè)定為人口、經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源碳排放等因素。擴(kuò)展的Kaya模型表達(dá)式為：

(1)

其中：i用于區(qū)分產(chǎn)業(yè)類型，j用于區(qū)分能源類型，C、E、GDP、POP分別代表碳排放量、能源消費(fèi)量、國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口數(shù)量。令：

(2)

則擴(kuò)展的Kaya模型可表述為：

C=∑i∑j(fij×mij×ei×si×a×p)

(3)

其中：fij表示第i產(chǎn)業(yè)中第j種能源的碳排放系數(shù)；mij表示第i產(chǎn)業(yè)中第j種能源的消費(fèi)比重；ei表示第i產(chǎn)業(yè)的能源消費(fèi)強(qiáng)度；si表示第i產(chǎn)業(yè)占GDP的比重；a表示人均GDP；p表示人口。式(3)中將碳排放總量分解為碳排放因子效應(yīng)(fij)、能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)(mij)、能源強(qiáng)度效應(yīng)(ei)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)(si)、經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)(a)、人口效應(yīng)(p)六個(gè)因素，以此刻畫不同能源的碳排放因子、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長、人口對(duì)碳排放總量的影響。

(二)LMDI分解方法

用加和分解法對(duì)上述因素進(jìn)行分解，設(shè)定C0、Ct為基期、第t期的碳排放總量，則碳排放量綜合效應(yīng)

ΔC=Ct-C0=ΔCf+ΔCm+ΔCe+ΔCs+ΔCa+ΔCp

(4)

由于各類能源的碳排放系數(shù)一般較為固定，所以ΔCf=0，可不考慮。則式(4)可簡化為：

ΔC=ΔCm+ΔCe+ΔCs+ΔCa+ΔCp

(5)

(6)

lnD=lnDm×lnDe×lnDs×lnDa×lnDp

(7)

對(duì)照式(5)和式(6)，可以得到：

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

其中： ΔCf、Df為碳排放因子效應(yīng)；ΔCm、Dm為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)；ΔCe、De為能源強(qiáng)度效應(yīng)；ΔCs、Ds為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)；ΔCa、Da為經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)；ΔCp、Dp為人口效應(yīng)。其中， ΔCf、ΔCm、ΔCe、ΔCs、ΔCa、ΔCp為各因素變化對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)值，Df、Dm、De、Ds、Da、Dp代表各因素變化對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)率。

核算重慶能源消費(fèi)碳排放量、研究重慶能源消費(fèi)碳排放影響因素，所需的數(shù)據(jù)來自《重慶統(tǒng)計(jì)年鑒》(2017)與《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(1998—2017)，其中碳排放計(jì)算中的各種能源碳排放系數(shù)、折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)分別參考2006年版的《IPCC國家溫室氣體排放清單指南》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

表1 各種能源碳排放系數(shù)

能源品種折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)/(千克標(biāo)準(zhǔn)煤/實(shí)物量)排放系數(shù)/(tCO2/tCe)能源品種折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)/(千克標(biāo)準(zhǔn)煤/實(shí)物量)排放系數(shù)/(tCO2/tCe)原煤0.714 30.755 9原油1.428 60.585 7洗精煤0.900 00.755 9汽油1.471 40.553 8其他洗煤0.285 70.755 9煤油1.471 40.571 4型煤0.600 00.755 9柴油1.457 10.591 2焦炭0.971 40.855 0燃料油1.428 60.618 5焦?fàn)t煤氣0.571 40.354 8其他石油制品1.000 00.585 7高爐煤氣1.286 00.354 8液化石油氣1.714 30.504 2其他煤氣0.600 00.354 8天然氣1.330 00.448 3其他焦化產(chǎn)品1.100 00.644 9水電、核電0.122 90.000 0

三、研究結(jié)果

隨著重慶市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)能源消費(fèi)需求也不斷增長，隨之帶來了全市碳排放量的增加。能源消費(fèi)總量由1997年的2 030.13萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增至2016年的8 271.97萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長了4.07倍，同時(shí)碳排放總量由1997年的1 258.13萬噸增長至2016年的4 645.83萬噸，增長了3.69倍，年均增速達(dá)到7.12%，兩者的增幅大致相同。從圖1可知，1997—2016年重慶市的碳排放總量、人均碳排放量均呈現(xiàn)相同的持續(xù)整體上升態(tài)勢，其中人均碳排放量由1997年的0.44噸/人增至2016年的1.52噸/人，增長了3.48倍，增幅遠(yuǎn)超過全國平均水平，碳減排壓力較大。

由圖2可知，從重慶各部門碳排放情況來看，雖然交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政業(yè)的碳排放量相對(duì)較少，但增幅最大，由1997年的26.84萬噸增至2016年的494.26萬噸，增長了18.42倍。對(duì)于農(nóng)林牧漁水利業(yè)，隨著“藍(lán)天行動(dòng)”的實(shí)施，以及對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染、水體污染等的防治的加強(qiáng)，重慶市碳排放量經(jīng)歷由1997年的102.58萬噸上升至2012年的229.58萬噸，再降低至2016年的44.46萬噸，整體上呈先增加后大幅度下降的態(tài)勢。重慶市電子信息業(yè)發(fā)展帶來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，更為嚴(yán)格的《重慶市大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》《重慶市工業(yè)環(huán)境項(xiàng)目準(zhǔn)入規(guī)定》等的出臺(tái)，以及電能替代等項(xiàng)目的大力推廣，使得重慶工業(yè)部門的碳排放量呈現(xiàn)曲折變化的趨勢，由1997年的845.79萬噸增至2016年的1 710.04萬噸，增長了2.02倍，與工業(yè)增加值的增長幅度(1997—2016年增長了10.64倍)相比，增長幅度相對(duì)較小。建筑業(yè)、批發(fā)零售業(yè)和住宿餐飲業(yè)的碳排放量一直呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。此外，生活消費(fèi)以及其他行業(yè)的碳排放量增加也相對(duì)較大，由1997年的274.85萬噸增至2016年的2 293.74萬噸，增長了8.35倍。

圖1 1997—2016年重慶碳排放總量及人均碳排放量

運(yùn)用擴(kuò)展的Kaya模型和LMDI分解方法，以1997年為基期對(duì)重慶1997—2016年能源消費(fèi)碳排放進(jìn)行分解分析，具體結(jié)果如圖3—圖6。

(1)重慶人均碳排放的總效應(yīng)一直呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，其中經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)對(duì)其影響最大，其次是能源強(qiáng)度效應(yīng)。

(2)經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放量的貢獻(xiàn)值一直是正值，且呈穩(wěn)定的上升趨勢，說明經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長明顯促進(jìn)了人均碳排放增加。另外，經(jīng)濟(jì)增長對(duì)拉動(dòng)重慶人均碳排放的貢獻(xiàn)率呈指數(shù)增長，且其在不同時(shí)期對(duì)人均碳排放增加的貢獻(xiàn)率大于其他因素對(duì)重慶人均碳排放的抑制作用，從而導(dǎo)致重慶人均碳排放的增加。

(3)能源強(qiáng)度效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放的貢獻(xiàn)值是負(fù)值，這說明能源強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)人均碳排放的增加有抑制作用。其中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)人均碳排放的貢獻(xiàn)值呈現(xiàn)一定的波動(dòng)性，其變化趨勢與工業(yè)增加值占GDP比重的變化趨勢基本吻合。能源強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)人均碳排放的貢獻(xiàn)值的變化態(tài)勢，以及能源強(qiáng)度對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)率的變化趨勢都是持續(xù)下降的，這表明能源效率的提高可以抑制碳排放的增加。而且，與經(jīng)濟(jì)增長對(duì)人均碳排放的貢獻(xiàn)值增速相比，最近幾年的能源強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)值增速相對(duì)較高，這在一定程度導(dǎo)致了重慶人均碳排放增速的放緩，甚至降低。

圖3 1998—2016年經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放的貢獻(xiàn)值趨勢

圖5 能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、人口效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放的貢獻(xiàn)值趨勢

(4)人口效應(yīng)。人口效應(yīng)用以衡量地區(qū)人口數(shù)量變化對(duì)人均碳排放的影響。人口效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放量的貢獻(xiàn)值先是負(fù)值，自2010年開始是正值且持續(xù)增加，這說明人口變化對(duì)重慶人均碳排放的增加呈現(xiàn)出先有抑制作用后起到驅(qū)動(dòng)作用的態(tài)勢。此外，人口對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)率呈U型。原因是常住人口呈現(xiàn)先減少后增加的態(tài)勢，直到2010年才超過剛直轄時(shí)的人口數(shù)量。隨著重慶市人口規(guī)模的增大、城市化水平的不斷提高以及消費(fèi)模式的變化，居民生產(chǎn)生活的能源需求規(guī)模也在擴(kuò)大，這在一定程度上拉動(dòng)了碳排放量的增加。

(5)能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)波動(dòng)較大，除了2003年、2006年、2011年、2013年為正向作用外，其余年份均為負(fù)值。能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)重慶人均碳排放的貢獻(xiàn)值的變化態(tài)勢，以及能源結(jié)構(gòu)對(duì)人均碳排放變化的貢獻(xiàn)率的變化態(tài)勢類似，且這一變動(dòng)趨勢與煤炭占能源消費(fèi)比例的變動(dòng)趨勢一致。

四、結(jié)論及對(duì)策

重慶的人均碳排放呈現(xiàn)整體上升，但自2012年以來碳排放增速有所放緩。經(jīng)濟(jì)增長是促進(jìn)重慶人均碳排放量增長的最主要因素，其對(duì)人均碳排放增加的驅(qū)動(dòng)作用要大于其他因素對(duì)重慶人均碳排放的抑制作用；能源強(qiáng)度是抑制重慶人均碳排放量增長的最主要因素；人口先表現(xiàn)為抑制作用，自2010年以后表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)因素。以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)、以工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)隨著煤炭消費(fèi)比重、工業(yè)比重的變化而使得對(duì)人均碳排放的影響也呈現(xiàn)相似的波動(dòng)變化趨勢。

為此，一是制定積極的能源政策及明確的陳舊設(shè)備、產(chǎn)能淘汰計(jì)劃，控制煤炭消費(fèi)尤其是燃煤發(fā)電的發(fā)展，通過加快推進(jìn)電能替代項(xiàng)目，積極引導(dǎo)高耗能、高污染企業(yè)運(yùn)用電能替代燃煤、燃油、燃?xì)獾饶茉矗煌七M(jìn)長江、烏江、嘉陵江等干流和大溪河、大寧河、郁江等流域水電資源梯級(jí)開發(fā)利用，合理發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源，提升清潔能源比重，大力開發(fā)和使用低碳可再生能源和新能源，通過改變以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)來減少碳排放。二是大力調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展金融保險(xiǎn)、物流、信息服務(wù)、會(huì)展等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，充分挖掘旅游資源、文化資源、地理位置等優(yōu)勢，大力發(fā)展文化旅游業(yè)及休閑產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)對(duì)工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)先扶持和發(fā)展資源消耗低、環(huán)境污染少的電子信息、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)，加大對(duì)建筑、化工等傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)的改造和升級(jí)。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)行業(yè)的碳排放考核評(píng)估與督查力度，嚴(yán)格控制高耗能產(chǎn)業(yè)的過快增長。三是從土地、資金、技術(shù)、政策等方面對(duì)新技術(shù)研發(fā)、新能源技術(shù)企業(yè)給予支持，特別要加快CO2的捕集和封存技術(shù)以及潔凈煤生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)與國內(nèi)外有關(guān)組織在推進(jìn)碳減排領(lǐng)域的合作與交流，大力引進(jìn)、消化與吸收國內(nèi)外先進(jìn)的碳減排技術(shù)。廣泛組織開展產(chǎn)學(xué)研對(duì)接交流活動(dòng)，促進(jìn)在渝高校和科研院所應(yīng)用技術(shù)成果的就地轉(zhuǎn)化，及利用股權(quán)形式發(fā)展高校和科研院所、科研團(tuán)隊(duì)、地方平臺(tái)、社會(huì)資本等組成的混合所有制企業(yè)。最后，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)不同社會(huì)群體的有針對(duì)性的宣傳工作，培養(yǎng)大眾的低碳觀念。積極組織開展關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)的教育培訓(xùn)活動(dòng)，并充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播等輿論宣傳手段幫助公眾加深對(duì)重慶市環(huán)境質(zhì)量、資源狀況及低碳經(jīng)濟(jì)的了解，提高公民的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，促進(jìn)公眾參與和支持地方環(huán)境保護(hù)的決策。