河北省能源消費碳排放分析

陳思穎

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學統(tǒng)計學院，北京 100070）

碳排放問題伴隨著經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展需求和能源日益耗竭而生，已經(jīng)成為人類面臨的關(guān)系到生存和發(fā)展的重大問題。CO2是溫室氣體的主要成分，礦物類能源(煤炭、石油、天然氣)燃燒是人類活動排放CO2的主要來源。我國能源消費結(jié)構(gòu)目前仍以礦物類能源為主，在能源消費總量中占90%左右。河北省是我國經(jīng)濟大省，同時也是能源消耗大省，因此，分析河北省的能源消費碳排放并制定有針對性地節(jié)能減排政策存在重要意義。

一、數(shù)據(jù)來源及碳排放估算

本文采用的河北省歷年能源消費數(shù)據(jù)和經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)來源于2012年《河北省統(tǒng)計年鑒》。根據(jù)IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》推薦的參考方法，碳排放總量可以通過對各種能源消費的碳排放量進行加總求得。具體計算公式如下：

其中，C為能源消費碳排放的總量，i為能源種類，Ei為第i種能源消費的消費量，EFi為第i種能源消費的碳排放系數(shù)。

各能源消費的碳排放系數(shù)是通過查閱相關(guān)文獻，將所有搜集計算的系數(shù)綜合計算平均值得到的。

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本文最終采用的煤炭、石油、天然氣消費的碳排放系數(shù)分別為0.731t（C）/t、0.563t（C）/t、0.419t（C）/t。

根據(jù)以上所得系數(shù)，計算所得河北省1980年～2011年能源消費碳排放數(shù)據(jù)如表格1：

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由表格1時間序列數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)河北省碳排放逐年增長；河北省因煤炭能源消費而產(chǎn)生的碳排放絕對數(shù)量總體較大，而且增長速度逐年增加，其中1980年為0.19億噸，到2011年則增加到1.93億噸。

二、因素分解方法及數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析

對1980～2011年河北省省能源消費碳排放進行計算和分析，建立LMDI分解模型，分解碳排放量影響因素，綜合考量能源結(jié)構(gòu)、能耗強度、經(jīng)濟發(fā)展、人口效應等因素對河北省能源碳排放的影響。

（一）LMDI方法

對數(shù)平均的Divisa方法(LMDI)是一種完全的,不產(chǎn)生殘差的分解分析方法，克服了其他分解方法本身存在殘差項難以解釋的問題，使模型更具說服力。鑒于此，本文采用LMDI法對河北省能源消費的碳排放進行因素分解分析。本研究設(shè)定CO2排放總量的變化是由已知的可解釋的影響因子造成的，如GDP和能源消費結(jié)構(gòu)等。在能源與環(huán)境經(jīng)濟領(lǐng)域得到廣泛應用的是Kaya恒等式，本文通過對Kaya恒等式進行擴展，并結(jié)合LMDI分解方法采用下式對碳排放的影響因素進行分解：

式中，C表示碳排放總量；Ci表示第i種能源消費的碳排放量；FEi表示第i種能源的消費量；TE表示能源消費總量；GDP表示國內(nèi)生產(chǎn)總值；POP表示人口。分別定義，能源排放強度因素，即各類能源的碳排放系數(shù)；能源結(jié)構(gòu)因素，即各類能源在能源消費總量中的份額；能源消耗強度因素，即單位GDP能耗；經(jīng)濟發(fā)展因素，即人均國民收入；人口因素P=POP。ΔCtot表示碳排放變化的總效應，ΔCX代表各因素變化對碳排放變化的效應值，它們是有單位的實值，分別表示能源排放強度效應、能源結(jié)構(gòu)效應、能源效率效應、經(jīng)濟發(fā)展效應和人口效應。

（二）因素分解結(jié)果分析

為進一步明確河北省碳排放逐年增加本后的驅(qū)動力，我們利用LMDI方法將碳排放的年增長分解為能源結(jié)構(gòu)、能耗強度、經(jīng)濟發(fā)展、人口效應等因素，分析結(jié)果如表2。

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由于能源排放強度即為各類能源的碳排放系數(shù)，通常取不變的常數(shù)，因此在分解過程中ΔCF始終等于0，可以不作為考察的因素。從具體的計算結(jié)果來看，河北省1980～2011年碳排放總量變化呈增長趨勢，在分解后的各影響因素中，能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展和人口對碳排放的增長表現(xiàn)為正效應，能耗強度表現(xiàn)為負效應（見表格2）。由表格2可以看出，經(jīng)濟發(fā)展效應對河北碳排放變化的累積貢獻值為7.51億噸，貢獻率為163.74%；人口效應的累積貢獻值為0.28億噸，貢獻率為6.07%；能源結(jié)構(gòu)效應的累積貢獻值為0.007億噸，貢獻率為0.167%；能耗強度效應的累積貢獻值為-3.21億噸，貢獻率為-69.97%。

根據(jù)表格2繪制河北省碳排放因素分解的累積效應圖。

圖1 河北省碳排放因素分解累積效應圖

1.能源結(jié)構(gòu)效應，由表2可以看出河北省能源結(jié)構(gòu)累積效應占總效應的比例微小，平均不到1%，并且表現(xiàn)為正效應；這表明能源結(jié)構(gòu)變化對于河北省碳排放的影響有限，沒有起到通過優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)以達到減排的作用。這是由于河北省能源結(jié)構(gòu)比較單一，嚴重依賴煤炭，煤炭在一次能源消費中的比重超過90%，且短期內(nèi)難以改變，燃料結(jié)構(gòu)的“高碳”特征依然明顯。

2.能耗強度效應，能源強度效應是C O2減排的最大效應，占總效應的-70%。能源強度降低代表能源效率提高，而能源效率主要取決于技術(shù)進步，新增產(chǎn)值尤其是工業(yè)增加值。河北省的能耗強度效應均為負值，2005年更是達到總效應的-73%，2011年負效應值達到3.21億噸，是碳排放的增加趨勢得到很大緩解。這主要得益于科技的飛速發(fā)展及廣泛應用于社會生產(chǎn)當中,使得單位產(chǎn)值的能源消耗減小明顯,預計未來還會有較大空間。

3.經(jīng)濟發(fā)展效應，經(jīng)濟發(fā)展效應占碳排放變動總效應的比重高達163.74%，其絕對值遠遠高于其他影響因素，表明經(jīng)濟增長是分析期間河北省能源消費碳排放增長的決定性因素。從逐年效應看，經(jīng)濟增長各年度的效應值均為正值，并且呈逐年遞增的趨勢，對各年綜合效應的貢獻率均保持169%以上，說明經(jīng)濟增長對河北省能源消費碳排放增長產(chǎn)生了持續(xù)的拉動作用。

4.人口效應，人口的累積效應占碳排放變動總效應的比重為6.07%，表明人口增長對分析期間河北省能源消費碳排放增長具有正向影響，但作用強度不大。從年度效應看，人口的各年度次效應均為正值，但其絕對值僅大于能源結(jié)構(gòu)效應值，表明盡管人口變動對碳排放增長也有持續(xù)作用，但作用強度也很小。

三、結(jié)論

（一）能源結(jié)構(gòu)變化對碳排放的抑制作用沒有體現(xiàn)，河北省能源結(jié)構(gòu)比較單一，嚴重依賴煤炭

如果不改變目前的高碳能源結(jié)構(gòu)，要完成河北省的碳減排任務將是困難的。這需要河北省加快發(fā)展太陽能、風能、核能等清潔能源，努力優(yōu)化自身的能源結(jié)構(gòu)。

（二）能源效率效應在很大程度上抑制了遼寧省碳排放增長

因此，在政策制定方面應該重視發(fā)揮技術(shù)進步對提高能源效率的積極作用。

（三）經(jīng)濟的快速發(fā)展是河北省碳排放增長的決定性因素

因此，政府應運用適當?shù)呢斦咭龑?，鼓勵和扶持低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和綠色產(chǎn)品的開發(fā)，權(quán)衡減排與發(fā)展的關(guān)系，在保證經(jīng)濟發(fā)展不受影響的條件下，實現(xiàn)發(fā)展與減排的雙贏。

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