低碳城市能源需求與碳排放情景分析

朱婧等

摘要以應(yīng)對氣候變化和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)為大背景，在分析中國城市能源需求和碳排放現(xiàn)狀與發(fā)展瓶頸的基礎(chǔ)上，探討了低碳城市未來可能的發(fā)展路徑問題。選擇河南省濟(jì)源市作為研究開展的案例城市，借助情景分析法和“脫鉤”概念模型，展示了濟(jì)源市在能源和碳排放約束條件下，到2030年不同情景的低碳發(fā)展圖景。認(rèn)為：第一，從需求角度來看，能源需求總量在基準(zhǔn)情景、低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下均呈增長趨勢，由于驅(qū)動因素的作用差異，基準(zhǔn)情景下能源需求量最大，強(qiáng)化低碳情景下最?。坏诙?，從消費(fèi)角度來講，人均能源消費(fèi)量在不同情景下的變化趨勢各有特點(diǎn)，其中低碳情景下可能在2020年前后出現(xiàn)拐點(diǎn)，此時人均能源消費(fèi)量約為16.9 tce/人，絕對值仍然較高；第三，從不同情景下減排潛力來看，低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下仍具有較大的減排空間，例如2020年低碳情景下可能減排約741萬t，強(qiáng)化低碳情景下約可減排1 790萬t?；趯Τ鞘形磥砟茉葱枨蠛吞寂欧诺那榫胺治鼋Y(jié)果，給出了城市低碳發(fā)展的結(jié)論和政策建議：一是濟(jì)源市的能源需求若保持現(xiàn)有高速增長趨勢是不可取的，低碳情景下和強(qiáng)化低碳情景下能源需求總量和增速有明顯改善；二是盡管在最嚴(yán)格的情景下，濟(jì)源市的人均能耗預(yù)測值仍然高于國際國內(nèi)其他城市的預(yù)測，但由于其資源稟賦、產(chǎn)業(yè)定位等問題，要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)仍存在著一定的挑戰(zhàn)；三是濟(jì)源市的經(jīng)濟(jì)增長依靠工業(yè)生產(chǎn)拉動，對于工業(yè)占比為絕對主導(dǎo)的這類城市而言，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)和減排潛力釋放應(yīng)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局的升級改造上。

關(guān)鍵詞低碳經(jīng)濟(jì)；IPAT模型；脫鉤理論；情景分析

中圖分類號F124.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104（2015）07-0048-08doi：103969/jissn1002-2104201507007

中國實(shí)現(xiàn)了幾十年來經(jīng)濟(jì)的連續(xù)高速增長，已經(jīng)出現(xiàn)了資源供需緊張和環(huán)境負(fù)荷嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)問題，同時仍處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程當(dāng)中，加之“富煤貧油少氣”的資源稟賦特征和能源利用結(jié)構(gòu)，低碳的發(fā)展道路成為必然。城市承載了各項(xiàng)生產(chǎn)和生活活動，造成對化石燃料的大量消耗和CO2等溫室氣體的主要排放，理應(yīng)成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要平臺和關(guān)鍵區(qū)域，城市未來的發(fā)展面臨著能源需求的巨大壓力和碳排放的嚴(yán)格限制，因此必須要有適當(dāng)?shù)囊?guī)劃引導(dǎo)并能夠?qū)崟r對照檢查[1]。在對低碳城市未來能源需求和碳排放的相關(guān)研究中，情景分析法是一種常用的分析方法，通過構(gòu)建不同的發(fā)展目標(biāo)，經(jīng)過嚴(yán)格推理，預(yù)測未來情形和向未來發(fā)展的過程[2-4]。本文研究選擇河南省濟(jì)源市作為案例城市，考慮到其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征、能源消費(fèi)特點(diǎn)、環(huán)境負(fù)荷現(xiàn)狀等情況，對于研究城市的低碳轉(zhuǎn)型具有較強(qiáng)的代表性，旨在通過預(yù)測濟(jì)源市未來不同的能源需求和碳排放發(fā)展趨勢，對城市的低碳發(fā)展之路提供借鑒和參考，為有效地評價指導(dǎo)碳減排實(shí)踐工作提供科學(xué)的理論依據(jù)和支持，將對低碳城市的預(yù)測情景作為全社會努力可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，提升和增加公眾對于低碳城市的理解和期望，應(yīng)用到城市建設(shè)實(shí)踐中，提出可操作的對策建議，保障城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時積極應(yīng)對氣候變化的影響，在全社會各部門形成低碳的生產(chǎn)方式和生活理念。

1情景分析的方法學(xué)介紹

1.1基本框架

情景分析法在能源資源環(huán)境戰(zhàn)略規(guī)劃、政策分析以及決策管理支持等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其實(shí)質(zhì)是構(gòu)建了一套中長期戰(zhàn)略預(yù)測的框架，基于現(xiàn)實(shí)情況或可預(yù)見到的未來發(fā)展趨勢，預(yù)測未來情形和發(fā)展過程的一系列方案。基于情景分析法在能源需求、城市發(fā)展規(guī)劃以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)變化等領(lǐng)域的研究應(yīng)用，比較多的做法是通過預(yù)測經(jīng)濟(jì)增長、政策執(zhí)行以及技術(shù)升級等參數(shù)變化導(dǎo)致的未來不同情景，從而模擬分析各個情景下有區(qū)別的能源需求和低碳發(fā)展趨勢路徑。應(yīng)用情景分析法的優(yōu)勢在于提供了多種可能的發(fā)展預(yù)測結(jié)果，尤其在進(jìn)行中長期的戰(zhàn)略規(guī)劃預(yù)測時面對的不確定性較大，使政策制定者或管理者有效避免過高或過低的決策，從而選擇正面因素最大而負(fù)面因素最小的發(fā)展方向和路徑。本文在預(yù)測低碳城市未來發(fā)展的能源需求和碳排放時，綜合應(yīng)用情景分析和計(jì)量分析的方法，基于IPAT模型構(gòu)建適用于研究對象的分析框架，有效結(jié)合了定量分析和定性分析的特點(diǎn)。以相對易于把握的經(jīng)濟(jì)增長、能源需求與碳排放約束目標(biāo)為基礎(chǔ)，預(yù)測案例城市可能的低碳發(fā)展路徑，通過對比現(xiàn)狀與預(yù)測值尋找城市低碳發(fā)展的潛力所在，從而提供政策建議、決策參考與行動計(jì)劃。

1.2.1IPAT理論模型

20世紀(jì)70年代美國生態(tài)學(xué)家埃里奇（Ehrlich）提出了表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境影響的IPAT關(guān)系式，用人口（P）、富裕度（A）和技術(shù)水平（T）3個因素來反映環(huán)境受到的影響，其關(guān)系式用這3個因素表達(dá)為[1]：

I=P×A×T（1）

若將該關(guān)系式（1）中I看作碳排放對環(huán)境的影響，那么整個關(guān)系式就是關(guān)于碳排放的IPAT方程，在這里碳排放受到人口、經(jīng)濟(jì)增長和技術(shù)水平的綜合作用。本文以碳排放的IPAT模型為基礎(chǔ)，引入“脫鉤”的概念，分析經(jīng)濟(jì)增長、能源需求和碳排放之間的關(guān)系，I表示碳排放的環(huán)境負(fù)荷，P表示人口總量，A用人均GDP來表征，T為單位GDP的碳排放量，即碳排放強(qiáng)度[5-7]。

將關(guān)系式（1）進(jìn)行分解，關(guān)于碳排放的IPAT模型可以表達(dá)為關(guān)系式（2）的變化形式。式中，Ct表示t期城市的碳排放總量，Pt表示t期年末總?cè)丝跀?shù)，At表示t期人均GDP水平，E表示能源消費(fèi)總量，（E/GDP）t表征的是t期能源強(qiáng)度，∑ni=1Ei/E表示第i類能源占能源消費(fèi)總量的比例即能源結(jié)構(gòu)，Ki是第i類能源的碳排放系數(shù)。

Ct=Pt×At×（E/GDP）t×（∑ni=1Ei/E）×Ki（2）

將t期與基期城市的碳排放負(fù)荷情況相比，假設(shè)人口年增長率是α，人均GDP年均增長率為β，能耗強(qiáng)度下降比率為γ，代表能源技術(shù)進(jìn)步程度，用δ表征能源結(jié)構(gòu)的變化率。此外，能源的碳排放系數(shù)Ki是一個相對穩(wěn)定的常數(shù)，除非有重大技術(shù)變革發(fā)生，否則一般不會發(fā)生變化[1]。模型的t期與基期各因素關(guān)系如下：

Pt=P0×（1+α）（3）

At=A0×（1+β）（4）

（E/GDP）t=（E/GDP）0×（1-γ）（5）

∑ni=1Ei/E=∑ni=1Ei/E×（1-δ）（6）

因此，城市t期與基期碳排放負(fù)荷的變化情況就可以表述為：

Ct=C0×[（1+α）×（1+β）×（1-γ）×（1-δ）]t（7）

1.2.2“脫鉤”概念模型

按照環(huán)境庫茲涅茨曲線假說（EKC）的理論，經(jīng)濟(jì)增長的過程伴隨著資源消耗和環(huán)境影響負(fù)荷，在經(jīng)濟(jì)增長的同時，與之相關(guān)的資源消耗、環(huán)境負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以用“脫鉤”理論進(jìn)行測度，即對經(jīng)濟(jì)增長和能源消耗、廢棄物排放的關(guān)系進(jìn)行一個定量化的表達(dá)。因此發(fā)展的“脫鉤”與否，可以作為環(huán)境發(fā)展和環(huán)境政策的重要評估依據(jù)，這里采用人均GDP增長率和碳排放變化率來表征經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境負(fù)荷之間的依賴程度[8-12]：

脫鉤程度=CO2排放增長率/人均GDP增長率 （8）

以脫鉤程度的概念模型式（8）為基礎(chǔ)，可以將經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境負(fù)荷之間的不同關(guān)系表征如下：脫鉤程度>1，說明CO2增長速度大于經(jīng)濟(jì)增長速度，CO2排放量增加顯著，經(jīng)濟(jì)增長直接依賴于資源能源的消耗，處于發(fā)展的未脫鉤階段；脫鉤程度≤1，說明CO2增長速度小于或與經(jīng)濟(jì)增長速度保持一致，經(jīng)濟(jì)增長并不是完全來源于資源消耗，經(jīng)濟(jì)增長與能源資源消耗處于脫鉤階段。

1.2.3情景的設(shè)置依據(jù)

依據(jù)關(guān)系式（7）中關(guān)于城市碳排放變化情況的關(guān)系，結(jié)合“脫鉤”概念模型可以得到以下3點(diǎn)結(jié)論，作為城市未來低碳發(fā)展情景設(shè)置的基本依據(jù)：

（1+α）×（1+β）×（1-γ）×（1-δ）>1，Ct>C0；表明未來第t年的碳排放總量大于基期，環(huán)境負(fù)荷增加，人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致的碳排放量的增加程度大于能源技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的碳排放量的下降，按照脫鉤理論的思想，該情況下未能實(shí)現(xiàn)碳排放的脫鉤；

（1+α）×（1+β）×（1-γ）×（1-δ）=1，Ct=C0；表明未來第t年的碳排放總量與基期相等，人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的碳排放的增減量正好抵消，即保障了經(jīng)濟(jì)社會增長的同時，沒有造成碳排放的增加，實(shí)現(xiàn)了碳排放的脫鉤；

（1+α）×（1+β）×（1-γ）×（1-δ）<1，Ct

2濟(jì)源市低碳發(fā)展的情景分析

濟(jì)源市位于河南省西北部，是溝通晉豫兩省的重要交通樞紐，煤、鐵、銅等礦產(chǎn)資源豐富，其中已探明的煤炭儲量達(dá)2.85億t。受資源稟賦和發(fā)展定位等因素的影響，經(jīng)濟(jì)增長主要依靠第二產(chǎn)業(yè)拉動，多年發(fā)展形成了以能源化工、機(jī)械制造、黑色金屬冶煉、有色金屬冶煉以及新型建材等行業(yè)為主體的工業(yè)體系，2012年底三產(chǎn)結(jié)構(gòu)比重為4.5∶75.6∶19.9，是典型的工業(yè)主導(dǎo)型城市，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理。終端能源消費(fèi)中工業(yè)部門占了絕對比重，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對煤炭類資源能源依賴度很高，2012年末，煤炭、石油、天然氣消費(fèi)在一次能源消費(fèi)中占比分別為85%、1%，7%。工業(yè)部門中鋼鐵、鉛鋅冶煉以及水泥行業(yè)碳排放最多，受重化工業(yè)發(fā)展的影響，成為中原經(jīng)濟(jì)區(qū)重要的能源基地和原材料基地，濟(jì)源市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征和能源結(jié)構(gòu)特征決定了其未來低碳轉(zhuǎn)型面臨著較大的挑戰(zhàn)[13]。

2.1情景構(gòu)建

情景分析的邊界為濟(jì)源市的行政區(qū)劃邊界，主要涉及到城市的能源需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面，采用的數(shù)據(jù)來源于歷年的《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《濟(jì)源市統(tǒng)計(jì)年鑒》、濟(jì)源市能源平衡表和各有關(guān)單位部門的基礎(chǔ)能源統(tǒng)計(jì)資料等[14-16]。研究選擇2010年為基期，2015年、2020年、2025年和2030年為目標(biāo)期，由于在這些時間點(diǎn)上的相關(guān)規(guī)劃資料較為完整，對于情景分析參數(shù)設(shè)置具有一定的指導(dǎo)意義。參考國家能源需求和碳排放發(fā)展的背景、前提和要求，同時結(jié)合河南省和濟(jì)源市對于低碳建設(shè)發(fā)展的相關(guān)政策法規(guī)、規(guī)劃實(shí)施條件，以及對未來能源需求和碳排放可能出現(xiàn)的情況做出假設(shè)，依據(jù)IPAT模型設(shè)置了城市未來發(fā)展的3種情景：

（1）基準(zhǔn)情景（Business as Usual，BaU）：按照城市近年來慣有的經(jīng)濟(jì)增長速度、人口發(fā)展規(guī)模、城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的進(jìn)程，以及資源消耗和能源需求的現(xiàn)狀，以經(jīng)濟(jì)增長作為最主要的驅(qū)動因素，不采取任何應(yīng)對氣候變化的對策和措施，保持慣性發(fā)展帶來的能源需求和碳排放水平的情景。結(jié)合城市的未來發(fā)展定位和目標(biāo)，顯示該情景下城市的資源能源保障和生態(tài)環(huán)境影響。一般說來，基準(zhǔn)情景是能源需求和碳排放水平最高的情景。

（2）低碳情景（Low Carbon，LC）：在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上，考慮城市當(dāng)前的節(jié)能減排、針對氣候變化的相關(guān)政策法規(guī)、行動計(jì)劃及干預(yù)措施等，采取能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和提高能效的技術(shù)手段，一方面保證經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，另一方面落實(shí)現(xiàn)有的節(jié)能減排政策措施并延續(xù)下去，其目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，是未來有可能發(fā)生的能源需求與碳排放的情景。通過制定和嚴(yán)格實(shí)施應(yīng)對氣候變化的政策，并將其有所延續(xù)，促進(jìn)低碳技術(shù)進(jìn)步，人們的生活方式和消費(fèi)模式也有一定程度上的改善，這種情景下的未來可能的發(fā)展模式定義為低碳情景。

（3）強(qiáng)化低碳情景（Enhanced Low Carbon，ELC）：在低碳情景的基礎(chǔ)上，綜合考慮國際成熟經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)城市的減排愿景，經(jīng)濟(jì)增長模式有所改變，人們的消費(fèi)理念發(fā)生變化，更加重視低碳生活的自覺行為，低碳技術(shù)發(fā)展成熟，主要耗能行業(yè)減排成本大幅下降，能源結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，能耗需求控制更嚴(yán)格和穩(wěn)定，各項(xiàng)政策措施行動計(jì)劃的規(guī)范性和執(zhí)行力更強(qiáng)。在強(qiáng)化低碳情景下，采用了能源需求控制和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的技術(shù)手段措施，濟(jì)源市碳排放總量到2020年前基本穩(wěn)定，并在2020年達(dá)到峰值，之后實(shí)現(xiàn)總量的下降，達(dá)到經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的脫鉤狀態(tài)。

2.2參數(shù)設(shè)置

對濟(jì)源市在基準(zhǔn)情景（BaU）、低碳情景（LC）和強(qiáng)化低碳情景（ELC）下的人口、人均GDP、能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)等參數(shù)進(jìn)行預(yù)測，各參數(shù)的變化情況分別用α、β、γ和δ來表征（表1），并得到各參數(shù)的實(shí)際變量值（表2）。對各參數(shù)在不同情景下的趨勢預(yù)測分別依據(jù)：

（1）人口參數(shù)。綜合考慮政策因素和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人口增長的影響，以及在一定技術(shù)水平下，資源環(huán)境承載力對人口規(guī)模的制約，參考人口歷史自然增長率和相關(guān)規(guī)劃，確定預(yù)測期內(nèi)戶籍人口自然增長率，鑒于濟(jì)源市建設(shè)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、引進(jìn)高等院校和中心城社區(qū)建設(shè)等，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)劃及已有預(yù)測研究結(jié)果，確定人口機(jī)械增長率和常住人口綜合增長率，經(jīng)綜合分析后得到年末常住人口數(shù)量預(yù)測。具體說來，預(yù)計(jì)2012-2015年人口機(jī)械增長率為15‰，2015-2030人口機(jī)械增長率為11‰，2011-2015年常住人口綜合增長率為21‰，2015-2030年常住人口綜合增長率為17‰，綜合分析后得到年末常住人口數(shù)量預(yù)測。

（2）經(jīng)濟(jì)參數(shù)。經(jīng)濟(jì)增長情況對于能源需求和碳排放影響重大，本文對濟(jì)源市未來GDP增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的預(yù)測，主要依據(jù)國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和城市對于自身經(jīng)濟(jì)增長的規(guī)劃設(shè)計(jì)，綜合考慮其資源稟賦特征和產(chǎn)業(yè)定位特點(diǎn)，以及未來可能實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)增長速度規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布特征來設(shè)置，這里采用實(shí)際GDP并以2010年作為判斷基準(zhǔn)。具體說來，對于中國經(jīng)濟(jì)增速的判斷，一般認(rèn)為在2040年前后將完成工業(yè)化進(jìn)程，根據(jù)國際同類型發(fā)展階段城市的歷史規(guī)律，經(jīng)濟(jì)增長在未來20年內(nèi)仍將保持較高的速度，即到2020年國內(nèi)生產(chǎn)總值比2010年翻一番，在2030年之前仍保持工業(yè)化階段較快的經(jīng)濟(jì)增長，表現(xiàn)出工業(yè)生產(chǎn)拉動GDP增長的趨勢。因此預(yù)計(jì)基準(zhǔn)情景下“十二五”期間GDP年均增速將達(dá)到14%左右，到2030年以前經(jīng)濟(jì)增速保持在12%的速度；低碳情景下2010-2020年間GDP將保持8.38%的增長速度，2020-2030年間將會降低至7.11%；強(qiáng)化低碳情景下參考國內(nèi)資源型城市低碳發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增速和既定目標(biāo)要求，將2010-2020年間GDP將保持5.5%的增長速度，2020-2030年間將會降低至4.5%。

（3）能源消耗參數(shù)。能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度指標(biāo)是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的約束性指標(biāo)，對于能源消耗的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測時，主要考慮未來城市能源強(qiáng)度的可能發(fā)展預(yù)期，結(jié)合國家《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》對于河南省的能耗下降目標(biāo)和《濟(jì)源低碳試點(diǎn)城市實(shí)施方案》中對濟(jì)源市能耗強(qiáng)度下降的量化目標(biāo)綜合設(shè)置。

由表2可見，與2012年年末常住人口數(shù)量相比，到2030年年末預(yù)計(jì)將新增28萬人，是2012年人口數(shù)量的1.4倍，若其他影響因素不變，僅人口數(shù)量的增加也將導(dǎo)致城市能源需求量和碳排放的增長。關(guān)于城市人口增加導(dǎo)致碳排放更大增長的研究已經(jīng)有很多，一般認(rèn)為人口規(guī)模對于城市碳排放而言是主要的影響因素，人口作為城市最主要的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，數(shù)量與碳排放呈較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，伴隨著人口向城市集中，碳排放量也將有所增長。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢，“十一五”時期GDP的年均增速達(dá)到14.8%，人均GDP比“十五”末翻了一番以上?；鶞?zhǔn)情景下假設(shè)經(jīng)濟(jì)增長保持慣性發(fā)展的趨勢，地區(qū)發(fā)展GDP仍然主要依靠第二產(chǎn)業(yè)拉動，未來城市投資、消費(fèi)以及資源產(chǎn)品的輸入輸出仍將保持一定的增長規(guī)模和速度，再加上產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為制造業(yè)、加工業(yè)等重工業(yè)行業(yè)，因此綜合考慮濟(jì)源市和河南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃，以及已有研究對于其未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度進(jìn)行判斷；低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下主要集中在第二產(chǎn)業(yè)占比較大的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，低碳情景下經(jīng)濟(jì)增速較基準(zhǔn)情景有一定下降，強(qiáng)化低碳情景下假設(shè)對第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實(shí)行非常嚴(yán)格的管制措施，主動淘汰能耗高、排放大的行業(yè)，經(jīng)濟(jì)增長主要依靠第三產(chǎn)業(yè)完成，因此可以預(yù)見的是，減排措施必然會影響到城市的經(jīng)濟(jì)增速，但從長遠(yuǎn)來看，對于城市整體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，技術(shù)水平提高，以及資源環(huán)境社會的協(xié)調(diào)發(fā)展是有益的。

對于能源消耗的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測時，主要考慮未來城市能源強(qiáng)度的可能發(fā)展預(yù)期，“十一五”期間濟(jì)源市單位GDP能耗由2.64 tce/萬元降低到2.03 tce/萬元，能耗強(qiáng)度仍高于河南省平均水平?；鶞?zhǔn)情景下僅考慮按照以往慣性發(fā)展所帶來的影響，參照同類型城市對于能耗強(qiáng)度下降的相關(guān)預(yù)測和規(guī)劃來設(shè)置參數(shù)；低碳情景的設(shè)定較基準(zhǔn)情景更嚴(yán)格，主要是依據(jù)濟(jì)源市目前的能源相關(guān)規(guī)劃及低碳行動計(jì)劃，通過發(fā)展非化石能源，風(fēng)力發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電等新能源示范工程實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，2015年單位GDP能耗比2010年降低17%，按照2005年價格計(jì)算將下降到1.69 tce/萬元，2020年單位GDP能耗比2010年降低30%，比2015年降13%，達(dá)到1.42 tce/萬元；強(qiáng)化低碳情景相較于低碳情景的能耗強(qiáng)度下降幅度更大，就預(yù)測結(jié)果來看，2020年達(dá)到排放拐點(diǎn)時的能耗強(qiáng)度約為1.36 tce/萬元，屆時碳排放強(qiáng)度將達(dá)到3.32 t/萬元。

3結(jié)果分析

3.1能源需求總量

能源需求總量在基準(zhǔn)情景、低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下，到2030年之前均處于持續(xù)增長的態(tài)勢，其中，基準(zhǔn)情景下需求總量最大，低碳情景下總量和增長幅度都要小于基準(zhǔn)情景且增速逐漸放緩，強(qiáng)化低碳情景下能源需求總量和增速較低碳情景更小。究其原因，主要是因?yàn)闈?jì)源市未來仍處在經(jīng)濟(jì)增長期，不論是城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步加速，還是中原經(jīng)濟(jì)區(qū)能源基地的產(chǎn)業(yè)定位，必然刺激能源需求量的供給（圖2）。通過預(yù)測可見，基準(zhǔn)情景下能源需求總量平穩(wěn)增長，這主要是因?yàn)閷τ谠撉榫跋碌慕?jīng)濟(jì)社會等驅(qū)動因素設(shè)置為慣性增長所致；低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下能源需求總量的增速變化較大，主要是由于對經(jīng)濟(jì)增速的設(shè)定有所放緩，同時考慮到技術(shù)進(jìn)步和低碳措施手段的強(qiáng)化執(zhí)行，尤其是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，以及清潔能源在一次能源使用中的占比調(diào)整，促使能源需求總量受到限制。

3.2人均能源消費(fèi)量

人均能源消費(fèi)量是從消費(fèi)角度來衡量城市能源消耗量的，通過城市間的橫向比較，或者與國家平均水平進(jìn)行比較，從而反映出是否達(dá)到低碳城市的要求。通過對濟(jì)源市的人均能源消費(fèi)量情景分析可見，基準(zhǔn)情景下，人均能源消費(fèi)量保持上升的趨勢，但在2015年后增速略小于前面幾年的增速，較為穩(wěn)定；低碳情景下在未來幾年仍保持增長，到2020年前后出現(xiàn)拐點(diǎn)開始下降；強(qiáng)化低碳情景較低碳情景下降的更多且速度也更快。盡管在人均能源消費(fèi)量最小的強(qiáng)化低碳情景下，濟(jì)源市到2020年的人均能源消費(fèi)量約為11.91 tce/人，仍高于國際國內(nèi)一些城市對于未來人均能源消費(fèi)量的預(yù)測，但是考慮到其自身的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及發(fā)展定位等問題，要想實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)仍是具有一定挑戰(zhàn)的。

3.3碳排放強(qiáng)度

碳排放強(qiáng)度即表征單位GDP的碳排放量，能源種類不同則碳排放強(qiáng)度差異很大，同時又與能源消費(fèi)量直接相關(guān)，反映了技術(shù)水平、能源生產(chǎn)利用效率等，取決于城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素的綜合作用。就情景分析的結(jié)果而言，預(yù)測碳排放強(qiáng)度在基準(zhǔn)情景、低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下均表現(xiàn)為逐年下降的趨勢，碳排放強(qiáng)度的下降將直接影響城市碳排放的總量，同時也是未來城市低碳發(fā)展的著力點(diǎn)所在。根據(jù)表3中預(yù)測結(jié)果可見，強(qiáng)化低碳情景下碳排放年均下降率最快，數(shù)值最小，三種情景下2030年的碳排放強(qiáng)度與2015年相比，分別下降了58%、74%和82%。

3.4減排潛力研究

對城市在未來的社會經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、全社會能源需求和碳排放情況進(jìn)行情景模擬，定量化地給出不同情景下的可能發(fā)展路徑，與基準(zhǔn)情景相比較，低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下可能的減排潛力情況如圖4。以2020年減排潛力為例，與基準(zhǔn)情景相比，低碳情景下還有可能減少排放CO2約741萬t，強(qiáng)化低碳情景下約可減排1 790萬t，可見在嚴(yán)格的應(yīng)對氣候變化和低碳發(fā)展的政策措施及行動計(jì)

劃下，城市碳排放仍具有較大的減排空間。

就低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下碳排放狀況與基準(zhǔn)情景的比較可見，低碳情景和強(qiáng)化低碳情景下碳排放總量的減少是比較明顯的，在2015、2020、2025和2030年，低碳情景下分別可以減排CO2排放為218萬t、741萬t、1 325萬t和2 147萬t，相比基準(zhǔn)情景下的排放量分別減少了7.15%、17.44%、26.48%和36.95%；強(qiáng)化低碳情景下由于采取了更加嚴(yán)格的減排措施手段，CO2排放總量更大且下降的速度也更快，與基準(zhǔn)情景相比，總排放量未來年期分別可以減少729萬t、1 790萬t、2 514萬t和3 599萬t，下降率為23.9%、42.14%、50.25%和61.93%（圖5）。

4結(jié)論與對策

濟(jì)源市經(jīng)濟(jì)增長很大程度上依賴于第二產(chǎn)業(yè)的帶動，經(jīng)歷了作為產(chǎn)品輸出和能源基地的建設(shè)發(fā)展過程，在長期經(jīng)濟(jì)增長累積的背景下，存在資源承載和環(huán)境負(fù)荷的巨大壓力，積累了許多環(huán)境保護(hù)的矛盾，經(jīng)濟(jì)發(fā)展依賴資源，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，經(jīng)濟(jì)效益低下等問題逐漸暴露，加上資源環(huán)境和碳排放的條件約束，決定了其低碳發(fā)展存在著一定的現(xiàn)實(shí)困難。工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)中，城市建設(shè)和人口消費(fèi)的剛性需求造成碳排放的增長，也是無法回避的問題，盡管在低碳技術(shù)方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，但是依靠技術(shù)減排和結(jié)構(gòu)減排通常需要較長的周期，且重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)單位能耗較高的現(xiàn)狀仍然存在。在對濟(jì)源市能源需求和碳排放預(yù)測的基礎(chǔ)上，最后提出幾點(diǎn)對策和建議：

（1）對于濟(jì)源市這類以工業(yè)行業(yè)為主導(dǎo)的城市而言，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)在對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局的升級改造上，對于高碳排放的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，引導(dǎo)形成產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。結(jié)合國家培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大

背景，規(guī)劃引導(dǎo)和政策支持培育符合城市發(fā)展特點(diǎn)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，形成高效節(jié)能環(huán)保的裝備和產(chǎn)品。特別是鼓勵發(fā)展高附加值的新興產(chǎn)業(yè)，將知識技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，逐步降低高碳排放產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)體系中的占比。

（2）根據(jù)國家發(fā)布的產(chǎn)業(yè)淘汰目錄，制定淘汰落后產(chǎn)能方案，逐步淘汰落后產(chǎn)能、生產(chǎn)設(shè)備和工藝，重點(diǎn)在運(yùn)行效率低、單位耗能高、碳排放強(qiáng)度大、不符合國家產(chǎn)業(yè)政策準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)企業(yè)。完善淘汰機(jī)制，引導(dǎo)落后產(chǎn)能企業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)接軌。比如說，濟(jì)源市的行業(yè)特點(diǎn)，可以探索“鋼鐵—深加工—廢棄物綜合利用”、“鉛鋅冶煉—精深加工—廢物綜合利用—再生鉛回收”、“煤炭—焦炭—副產(chǎn)及廢棄物綜合利用”等循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。

（3）調(diào)整優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，控制能源消費(fèi)總量，推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域行業(yè)的低碳發(fā)展。在生產(chǎn)領(lǐng)域積極推廣風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、天然氣等清潔能源的合理利用，最大限度地減少煤炭、石油等化石燃料的使用，推進(jìn)行業(yè)減排加強(qiáng)行業(yè)指導(dǎo)、技術(shù)進(jìn)步和監(jiān)督管理，比如說水泥、化工、有色金屬等行業(yè)重點(diǎn)在SO2和氮氧化物的治理和低氮燃燒技術(shù)改造。

（編輯：李琪）

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