甘肅省碳排放驅(qū)動(dòng)因素研究

趙立姣

摘 要：本文采用兩階段LMDI分解方法，通過(guò)對(duì)1990—2011年甘肅省碳排放量有影響的因素進(jìn)行分解，找出導(dǎo)致碳排放量減少的主要影響因素是能源強(qiáng)度及其二次分解后的產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度；同時(shí)根據(jù)導(dǎo)致碳排放量增加起主要影響作用的經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素，利用改進(jìn)后的脫鉤指數(shù)，分析研究甘肅省碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，對(duì)甘肅省實(shí)施節(jié)能減排提出一定的政策建議。

關(guān)鍵詞：碳排放；LMDI分解；脫鉤

中圖分類(lèi)號(hào)：F224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A〓 文章編號(hào)：1003-9031（2013）08-0042-04 DOI：10.3969/j.issn.1003-9031.2013.08.09

一、引言

十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)報(bào)告中，環(huán)境問(wèn)題被做為一個(gè)議題提了出來(lái)，說(shuō)明中央在抓機(jī)遇促發(fā)展的同時(shí)，已經(jīng)注意引導(dǎo)各方面把工作重心放到提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的質(zhì)量和效益上，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，通過(guò)大力推進(jìn)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推進(jìn)能源資源節(jié)約和循環(huán)利用，中國(guó)將選擇節(jié)能減排、低碳發(fā)展之路。而且隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源利用所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題逐漸引起了人類(lèi)的重視，特別是溫室氣體排放所造成的全球氣候變暖，對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。甘肅省正處于發(fā)展加速階段，能源需求量增大，出現(xiàn)了高能耗、高污染的現(xiàn)象，隨之而來(lái)的是碳排放量的增加。作為西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的有效途徑。

二、文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，眾多的研究發(fā)現(xiàn)，影響碳排放的因素有很多方面，并且隨著對(duì)碳排放問(wèn)題的深入研究，更多的影響因素被發(fā)現(xiàn)。B.W.Ang采用對(duì)數(shù)均值迪氏因素分解法（logarithmic mean Divisia index method，簡(jiǎn)稱(chēng)LMDI）對(duì)加拿大1990—2000年的碳排放進(jìn)行了因素分解，總共有23個(gè)工業(yè)部門(mén)，14個(gè)能源因素，結(jié)果經(jīng)濟(jì)效應(yīng)導(dǎo)致加拿大碳排放增長(zhǎng)了3倍，而消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變和能源強(qiáng)度的減少是使碳排放減少的主要因素[1]。宋德勇和盧忠寶分解了我國(guó)對(duì)1990—2005年的碳排放有影響的因素，得出能源強(qiáng)度是導(dǎo)致我國(guó)碳排放減少起關(guān)鍵作用的變量[2]。徐國(guó)泉等采用碳排放的基本等式和對(duì)數(shù)均值迪氏因素分解法對(duì)我國(guó)1995—2004年的碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是增加我國(guó)碳排放的主因[3]。徐盈之等運(yùn)用改進(jìn)的拉氏因素分解和脫鉤指數(shù)對(duì)我國(guó)制造業(yè)碳排放進(jìn)行分析，結(jié)果表明，產(chǎn)出效應(yīng)為正向效應(yīng)，而能源強(qiáng)度是負(fù)向效應(yīng)，并且存在脫鉤效應(yīng)。

回顧已有關(guān)于碳排放的文獻(xiàn)，絕大部分是關(guān)于國(guó)家層面碳排放的，也小部分對(duì)發(fā)達(dá)省份碳排放做研究的，但缺少對(duì)西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的研究。本文通過(guò)對(duì)1990—2011年甘肅省碳排放量有影響的因素進(jìn)行分解，找出對(duì)碳排放量減少產(chǎn)生主要作用的影響因素，并再次運(yùn)用LMDI分解法，將此因素進(jìn)行分解。然后根據(jù)對(duì)碳排放量增加起主要影響作用的經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素，利用改進(jìn)后的脫鉤指數(shù)，對(duì)甘肅省碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系進(jìn)行了分析研究，并對(duì)甘肅省實(shí)施節(jié)能減排提出一定的政策建議。

三、 甘肅省碳排量現(xiàn)狀分析

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明

本文選取1990—2011年能源數(shù)據(jù)，對(duì)甘肅省碳排放量進(jìn)行分析研究。根據(jù)《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒》能源表，將甘肅省主要能源消費(fèi)品分為九種，即煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣，本文采用如下公式進(jìn)行碳排放量估算：

其中，Ei表示第i類(lèi)能源消耗量，F(xiàn)i表示第i類(lèi)能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的換算系數(shù)，Ci表示第i類(lèi)能源的碳排放系數(shù)。各類(lèi)能源消耗量數(shù)據(jù)由《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒》整理獲得，各類(lèi)能源標(biāo)煤折算系數(shù)采用2011年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附表4給出的數(shù)據(jù)，各類(lèi)能源碳排放系數(shù)，采用《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》[4]給出的碳排放系數(shù)（見(jiàn)表1）。

碳排放強(qiáng)度計(jì)算公式為：Ii=CCi/Yi，其中，Ii表示第i年碳排放強(qiáng)度，CCi表示第i年碳排放總量，Yi表示第i年以1990年為基期不變價(jià)格生產(chǎn)總值。

（二）碳排放總量現(xiàn)狀分析

由2012年《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》得到1990—2011年甘肅省生產(chǎn)總值、碳排放量與碳排放強(qiáng)度。二十多年間甘肅省生產(chǎn)總值和碳排放量總體呈上升趨勢(shì)，生產(chǎn)總值和碳排放總量由1990年的242.8億元和1254.1噸，增加到2011年1694.1億元和6437.1噸，分別增加了約597.74和413.3個(gè)百分點(diǎn)。其中，1990—2000年，碳排放量從1254.1噸增加到2360.1噸，碳排放總量增加了約88.2個(gè)百分點(diǎn)，2001—2011年間碳排放量增加了3915.1噸，增加了約155.2個(gè)百分點(diǎn)，說(shuō)明甘肅省碳排放量增長(zhǎng)迅速，特別是近年來(lái)由于甘肅省進(jìn)入工業(yè)化中期，能源消耗量大，碳排放量增加更快。

根據(jù)錢(qián)納里工業(yè)階段劃分標(biāo)準(zhǔn)，從人均GDP看，甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展第一階段處于初級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)階段；第二階段處于工業(yè)化初期起步階段；第三階段，甘肅省經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人均生產(chǎn)總值增長(zhǎng)較快，到2005年，工業(yè)化初期階段發(fā)展基本完成，并且經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，甘肅省人均生產(chǎn)總值2010年首次超過(guò)2400美元，甘肅省工業(yè)化發(fā)展到中期完成階段。

對(duì)比甘肅省生產(chǎn)總值、碳排放量和碳排放強(qiáng)度的變化趨勢(shì)，可以看出，甘肅省碳排放量與生產(chǎn)總值整體呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，但生產(chǎn)總值增長(zhǎng)速度快于碳排放量的增長(zhǎng)速度，甘肅省碳排放強(qiáng)度整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（見(jiàn)圖1）。

四、研究方法及結(jié)果分析

（一）兩階段LMDI因素分解及脫鉤指數(shù)

1.兩階段LMDI因素分解法

目前，我國(guó)針對(duì)研究碳排放問(wèn)題可以采用的模型很多，例如灰色關(guān)聯(lián)度模型、迪氏因素分解法、拉氏因素分解法、STIRPAT模型等都可以對(duì)碳排放問(wèn)題進(jìn)行研究。本文選取的數(shù)據(jù)為1990—2011年，時(shí)間跨度為二十多年，不屬于大樣本數(shù)據(jù)，綜合多方面因素考慮，本文選取兩階段LMDI分解法來(lái)研究甘肅省碳排放問(wèn)題，采用此模型更能全面準(zhǔn)確地衡量各影響因素對(duì)碳排放量的影響作用大小。

對(duì)甘肅省CO2采用兩階段LMDI因素分解：根據(jù)整理得到的數(shù)據(jù)，首先將對(duì)CO2有影響的因素進(jìn)行分解； 然后，判斷哪些影響因素是正向的，哪些是負(fù)向的，并據(jù)此得到判斷矩陣；最后對(duì)主要負(fù)向影響因素再次分解。

第一階段基本公式為：

在式（1）中說(shuō)明了影響碳排放的5個(gè)因素，其中，C代表二氧化碳排放量；E代表能源消費(fèi)總量；Ei代表第i種能源的消費(fèi)量；Ci代表第i種能源的碳排放量；Y代表甘肅省生產(chǎn)總值；P代表甘肅省總?cè)丝?，即人口?guī)模；Ei/E代表能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)；Ci/Ei代表碳排放強(qiáng)度；E/Y代表甘肅省能源強(qiáng)度；Y/P代表甘肅省人均GDP，即經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

在基期和報(bào)告期的碳排放量差異可表示為乘法模式和加法模式（B.W. Ang*， F.L. Liu， E.P. Chew，Energy Policy 31 （2003）），并且乘法模式和加法模式之間可以相互轉(zhuǎn)換，在本文中，我們只列出加法模式的模型：

△C=CT-C0=△CS+△CU+△CE+△CI+△CP（2）

其中，△C為第T年相對(duì)于基年的二氧化碳變化量，CT和C0為T(mén)年和基年的二氧化碳排放量，△CS、△CU、△CE、△CI和△CP分別是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、碳排放系數(shù)、能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模。

式（2）各因素進(jìn)行分解，總結(jié)成一般式為：

假定碳排放系數(shù)固定不變，即△CU=0。

通過(guò)第一階段LMDI的分解結(jié)果，得到對(duì)碳排放量減少的主要影響因素是能源強(qiáng)度，為了研究產(chǎn)業(yè)因素對(duì)能源強(qiáng)度的影響，引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素并進(jìn)行分解。

第二階段分解模型如下：E=■EiY=■■·■（4）

其中，E代表第i種能源強(qiáng)度，Ei代表第i種能源消費(fèi)量，Yi代表第i產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)值，Y代表總的生產(chǎn)總值。

其中，Ri=Ei/Yi，代表產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度；Ki=Yi/Y，代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2.脫鉤分析方法

20世界末，“脫鉤”（decoupling）最初由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）提出，是指打破環(huán)境壓力與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系，并且被逐漸應(yīng)用到環(huán)境能源問(wèn)題中來(lái)。脫鉤方法大致可以分為倒U曲線脫鉤方法、DPSIR框架下的脫鉤方法、物質(zhì)消耗總量脫鉤方法、Tapio脫鉤方法等。本文采用Tapio指數(shù)，是因?yàn)樗指麟A段的層次，更能清楚的反應(yīng)問(wèn)題。在前面的分析中得出，經(jīng)濟(jì)規(guī)模對(duì)碳排放量的增加起著主要的影響作用，因此，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放量之間的關(guān)系進(jìn)行研究是有必要的，而且發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)就是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的脫鉤。

（6）

其中，CO2T、GDPT代表T年的CO2排放量和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，CO20代表基年的CO2排放量和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。

傳統(tǒng)的Tapio脫鉤將脫鉤指數(shù)劃分為8個(gè)層次，但是通過(guò)方法對(duì)比之后，發(fā)現(xiàn)（0.8-1.2）之間的指數(shù)容易使結(jié)果模棱兩可，不利于對(duì)結(jié)果的判斷。鑒于此，將脫鉤指數(shù)重新進(jìn)行劃分，去掉0.8～1.2之間的指數(shù)，將脫鉤指數(shù)重新劃分為6組。

絕對(duì)脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向不一致，經(jīng)濟(jì)增加的同時(shí)，碳排放量絕對(duì)減少，這是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最佳狀態(tài)。相對(duì)脫鉤狀態(tài)：碳排放量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向同向，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速率大于碳排放量增長(zhǎng)的速率。擴(kuò)張性耦合狀態(tài)：碳排放量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向一致，但經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速率小于碳排放量增長(zhǎng)的速率。強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向不一致，經(jīng)濟(jì)減少的同時(shí)，碳排放量絕對(duì)增加，經(jīng)濟(jì)處于衰退期，應(yīng)盡量避免。衰退性耦合狀態(tài)：碳排放量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向相同，經(jīng)濟(jì)與碳排放量均降低，但經(jīng)濟(jì)降低的速率大于碳排放量降低的速率。衰退性脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化量方向不相同，經(jīng)濟(jì)與碳排放量均降低，但經(jīng)濟(jì)降低的速率小于碳排放量降低的速率。

（二）結(jié)果分析

1.兩階段LMDI結(jié)構(gòu)分析

將甘肅省1990—2011年整理后的數(shù)據(jù)代入式（1），可以得到第一階段LMDI分解結(jié)果（見(jiàn)表3）。

1990—2011年，經(jīng)濟(jì)規(guī)模導(dǎo)致碳排放增加1.079倍，是碳排放量增加的主要影響因素；能源強(qiáng)度使碳排放少0.505倍，有助于甘肅省的節(jié)能減排；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和人口規(guī)模的變化分別導(dǎo)致碳排放量增加0.262倍和0.077倍。在不同的時(shí)段，經(jīng)濟(jì)規(guī)模都是導(dǎo)致碳排放量增加的主要影響因素。能源強(qiáng)度雖然是使碳排放量減少的影響因素，但1990—1995年，能源強(qiáng)度卻使碳排放量增加了0.136倍，說(shuō)明這段時(shí)間能源利用效率不高。

根據(jù)式（4）和式（5）及整理得到的數(shù)據(jù)，得到第二階段LMDI分解結(jié)果（見(jiàn)表4）。

從分解結(jié)果來(lái)看，產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度使能源強(qiáng)度下降了0.074倍，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)卻使能源強(qiáng)度增加了0.083倍，說(shuō)明甘肅省產(chǎn)業(yè)不合理，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還有待優(yōu)化升級(jí)。

2.脫鉤指數(shù)結(jié)果分析

將甘肅省1990-2011年碳排放量數(shù)據(jù)和生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)代入式（6）中，可以得到歷年甘肅省碳排放量與生產(chǎn)總值之間的脫鉤指數(shù)和脫鉤狀態(tài)。

從圖2得出：

（1）甘肅省在1991年、1993年、1995年、2001年、2011年為擴(kuò)張性耦合狀態(tài)，1993年為衰退性耦合狀態(tài)，1997年、1998年、2009年為絕對(duì)脫鉤狀態(tài)，其余年份為相對(duì)脫鉤狀態(tài)。

（2）從分析結(jié)果看，甘肅省有多半年份呈現(xiàn)相對(duì)脫鉤狀態(tài)，甘肅省大部分年份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速率大于碳排放速率，在二者都為正的情況下，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)脫鉤是可行的。但我們也應(yīng)該看到，甘肅省脫鉤指數(shù)并不穩(wěn)定，要實(shí)現(xiàn)絕對(duì)脫鉤狀態(tài)，還要對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)等進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)。

（3）甘肅省脫鉤狀態(tài)呈現(xiàn)曲折變化趨勢(shì)，脫鉤指數(shù)下降，說(shuō)明碳排放和經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系好轉(zhuǎn)，政府采取的節(jié)能減排措施初見(jiàn)成效；脫鉤指數(shù)上升，說(shuō)明二者之間的關(guān)系惡化。甘肅省出現(xiàn)脫鉤狀態(tài)的曲折變化，說(shuō)明甘肅省在經(jīng)濟(jì)和碳排放量之間所做的努力還不夠，需持續(xù)努力，使二者達(dá)到絕對(duì)脫鉤狀態(tài)。

五、結(jié)論及建議

本文利用兩階段LMDI因素分解法和脫鉤分析方法對(duì)甘肅省1990-2011年的碳排放量進(jìn)行了分析研究，得到的結(jié)論和建議如下：

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是導(dǎo)致甘肅省碳排放量增加的主要影響因素，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和人口規(guī)模增加碳排放，但貢獻(xiàn)并不大。能源強(qiáng)度使碳排放減少，其中，產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度是使能源強(qiáng)度下降的主要原因。

甘肅省位于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)正處在快速發(fā)展的時(shí)期，采取降低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的方式來(lái)減少碳排放量，這種方式并不可取，要通過(guò)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，減少產(chǎn)生碳污染的企業(yè)，增加環(huán)保公司，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的低碳。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致能源強(qiáng)度的增加，甘肅省要大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，淘汰落后的高耗能、低產(chǎn)出產(chǎn)業(yè)，使高耗能、高產(chǎn)出產(chǎn)業(yè)向低碳發(fā)展轉(zhuǎn)變。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化對(duì)甘肅省碳排放量的減少有很大的作用。甘肅省是能源消費(fèi)大省，通過(guò)對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少對(duì)煤、石油等產(chǎn)生碳排放的能源的利用，增加對(duì)清潔能源的利用，從而減少碳的排放量。

（責(zé)任編輯：陳薇）

參考文獻(xiàn)：

[1]B W Ang.The LMDI approach to decomposition

analysis： a practical guide[J]. Energy Economics，2005（33）.

[2]宋德勇，盧忠寶.中國(guó)碳排放影響因素分解及其周期性波動(dòng)研究[J].中國(guó)人口、資源與環(huán)境，2009（3）.

[3]徐國(guó)泉，劉則淵，姜照華.中國(guó)碳排放的因素分解模型及實(shí)證分析：1995-2004[J].中國(guó)人口、資源與環(huán)境，2006（6）.

[4]IPCC國(guó)家溫室氣體清單特別工作組.2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南[R].日本全球環(huán)境戰(zhàn)略研究所，2006.