臨安市工業(yè)碳排放現(xiàn)狀分析與低碳發(fā)展對策初探*

王洪濤 鄭國全 沈斌莉 董 濤

浙江農(nóng)林大學園林學院 浙江臨安 311300

2014年11月，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)第5次評估報告的《綜合報告》指出，為減少溫室效應給地球帶來的負面環(huán)境影響，應充分考慮地球可容納的溫室氣體排放空間，通過有效途徑在未來幾十年實現(xiàn)將升溫限制在2℃內(nèi)的大幅度減排［1］。黨的十八大提出要發(fā)展低碳經(jīng)濟，控制能源消費總量，發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)，推進城市生態(tài)文明建設(shè)，致力于城市的永續(xù)發(fā)展［2］。工業(yè)碳排放是城市碳排放的主要來源。本文以臨安市為例，通過數(shù)據(jù)模型找出影響城市工業(yè)碳排放的主要因素，并結(jié)合碳排放數(shù)據(jù)，提出臨安市低碳建設(shè)的對策建議，以期能夠為臨安市的低碳發(fā)展提供參考。

1 城市概況與研究背景

1.1 城市概況

臨安市總面積3 126.8萬km2，是浙江省陸地面積最大的縣級市。地處浙江省西北部天目山區(qū)，東臨杭州市余杭區(qū)，南連富陽市和桐廬縣、淳安縣，西接安徽省歙縣，北界安吉縣及安徽省績溪縣、寧國市。杭徽高速公路貫穿全境，交通便捷。擁有“國家森林城市” “中國十佳休閑宜居生態(tài)城市”“中國優(yōu)秀旅游城市”等稱號。

臨安市2013年末總?cè)丝诩s53萬人，屬中等規(guī)模城市。據(jù)《2012臨安年鑒》數(shù)據(jù)，2011年全市工業(yè)產(chǎn)值約940億元，工業(yè)對稅收的貢獻率59.1%，全市億元企業(yè)97家，其中杭叉集團股份有限公司成為首個超60億元的企業(yè)。另外，223家重點工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值約425億元，占全市規(guī)模工業(yè)的76.81%［3］。由此得知，臨安市的碳排放中工業(yè)碳排放有著極大的貢獻。

1.2 研究背景

近年來臨安市出現(xiàn)了嚴重的霧霾天氣，嚴重時達到六級嚴重污染，空氣質(zhì)量也長期處于輕度污染的狀態(tài)。這說明國家森林城市臨安市的污染物排放量超過了環(huán)境可承載的容量，城市環(huán)境問題開始影響居民的正常生活。雖然近10年以來，臨安市的碳排放量一直在減少，但是通過霧霾現(xiàn)象可以看出，臨安的工業(yè)碳排放如不加以控制將會帶來不可挽回的環(huán)境損失。因此需要通過測算臨安市年碳排放總量分析影響臨安市工業(yè)碳排放的因素，以找到有效的控制方法。

2 臨安市工業(yè)碳排放量的估算

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集及計算方法

工業(yè)碳排放的主要來源是煤炭、原油及其他油制品、天然氣等自然能源的使用，本文的自然能源消費數(shù)據(jù)及社會經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)由臨安市統(tǒng)計局2003年—2013年《臨安統(tǒng)計年鑒》提供。測算方法為，先確定標準煤碳排放系數(shù) (取美國能源部能源信息署確定的數(shù)值0.69tc/tce［4］)，再將統(tǒng)計年鑒中折合為標準煤的年能源消耗量乘以標準煤的碳排放系數(shù)，從而得出年碳排放量。能源總重量中，為避免能源消費的重復，未計入電力與熱力部分的能源消費量。臨安市各年份能源消費量及碳排放數(shù)據(jù)見表1。

表1 臨安市2003—2013年工業(yè)碳排放量統(tǒng)計

2.2 碳排放測算結(jié)果

由于臨安市工業(yè)增長對碳排放的巨大貢獻，工業(yè)增長值能直接反應其對碳排放的貢獻度，因此工業(yè)增長值的變化是重要的依據(jù)。此外，碳排放強度等于碳排放量與工業(yè)增長值的比值 (t碳/億元)，可表示臨安市單位工業(yè)增長值的碳排放量;碳排放彈性系數(shù)為碳排放增長率與工業(yè)增加值增長率之比，可顯示出臨安市碳排放速度與工業(yè)增長速度的對比。所以碳排放測算確定了4個數(shù)值，即碳排放量、碳排放強度、工業(yè)增長值和碳排放彈性系數(shù)。臨安市各年份國民經(jīng)濟數(shù)據(jù)基于各年份統(tǒng)計年鑒得出，結(jié)合表1得出4個數(shù)值的折線圖 (圖1)。從中可得出以下結(jié)論:

碳排放量呈現(xiàn)坡形階段性變化。2003—2007年臨安市碳排放量快速增長;2008年—2013年處于緩慢減少的狀態(tài);由于綠色奧運及上海世博會的影響，2008年比2007年減少了5.3萬t碳排放;2011年由于工業(yè)快速發(fā)展，碳排放量有所回升。這一階段的碳排放量減少，說明臨安市受到杭州打造低碳城市行動的影響，依托生態(tài)城市優(yōu)勢，積極推動低碳生產(chǎn)生活方式。

圖1 臨安市工業(yè)碳排放量、碳排放強度、工業(yè)增長值和碳排放彈性系數(shù)

在工業(yè)增長值方面，總體處于緩慢增長的狀態(tài)。其中2011年是一個急劇增長點，工業(yè)增長值達到166.56億元，說明在2011年臨安工業(yè)有著巨大的發(fā)展。在碳排放強度和碳排放彈性系數(shù)方面，總體處于緩慢上升狀態(tài)，其中略有波動，除了2006年的1.09，其他年份均不大于1，且2005年和2009年出現(xiàn)負值。這說明臨安市較好地控制住了碳排放增長速度，使其小于工業(yè)增長的速度。

綜合4項數(shù)據(jù)我們可以看出，雖然臨安市的碳排放得到了較好的控制，但是4條折線之間關(guān)系緊密，總體趨勢是不斷上升的。這說明未來的臨安市碳排放會隨著人口的增長、工業(yè)的進一步發(fā)展、能源消費量的不斷增加而越來越嚴重。作為生態(tài)城市，必須控制好環(huán)境承載力與碳排放之間的關(guān)系，使工業(yè)發(fā)展與碳排放呈良性增長。

3 臨安市工業(yè)碳排放影響因素分析

3.1 因素分解的方法

基于對數(shù)據(jù)及影響程度計算的精確性控制和其表達性與實用性［5］，選擇平均 D氏指數(shù)分解法(Logarithmic Mean Divisia Index)作為因素分解的模型工具。臨安是一個中等城市，近年來社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，工業(yè)產(chǎn)值逐年增加，能源結(jié)構(gòu)從單一的煤炭主導結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向煤炭、天然氣等多種能源的復合結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的生態(tài)旅游城市漸漸向綜合型地區(qū)副中心轉(zhuǎn)變。因此而選擇的臨安市碳排放影響因素有總?cè)丝跀?shù)、人均生產(chǎn)總值、工業(yè)化率、能源利用效率、能源結(jié)構(gòu)。其中，工業(yè)化率為工業(yè)增長值與全市生產(chǎn)總值和的比率，能源利用效率為年碳排放量與工業(yè)增加值的比值。碳排放系數(shù)假定不隨時間變化，以此而建立因素分解模型如下:

公式中，Z為碳排放總量，n為能源種類，H為總?cè)丝跀?shù)因素，D為人均GDP因素，W為工業(yè)化率因素，Y為能源利用效率因素，V為能源結(jié)構(gòu)因素。LMDI模型的因素分解包括加法和乘法2種模式:

公式中，ΔZ為碳排放量的年增減值，E為第i期與第0期的碳排放量比率，ΔZX，EX分別為各影響因素的變化相對于碳排放總量的貢獻值和貢獻率，X代指各影響因素，由此而得出加法和乘法模式下的各因素影響數(shù)值為:

3.2 因素分解結(jié)果分析

通過LMDI模型中的公式對臨安市工業(yè)碳排放量的因素分解得出2003—2013年碳排放的影響因素貢獻數(shù)值表 (表2)和折線圖 (圖2、圖3)。

由圖表可看出，在總?cè)丝跀?shù)方面，臨安市人口規(guī)模增幅較小且總?cè)丝跀?shù)因素的貢獻值均接近于0且大多為正值，貢獻率均接近于1且多數(shù)大于1。這說明人口因素是工業(yè)碳排放的推動因素，但人口數(shù)增加緩慢、推動力較小，不足以成為主要因素。但隨著城市化進程的加快，城市人口的不斷增加必然會加大人口規(guī)模對于城市碳排放的貢獻。

表2 臨安市工業(yè)碳排放各影響因素貢獻數(shù)值

圖2 工業(yè)碳排放影響因素貢獻值

圖3 工業(yè)碳排放影響因素貢獻率

年人均GDP增幅較大且貢獻值均為正值，貢獻率均大于1，說明社會經(jīng)濟的發(fā)展始終是臨安市工業(yè)碳排放增加的主要推動因素。臨安市致力于發(fā)展傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如竹筍、茶葉、山核桃等產(chǎn)業(yè)，并帶動農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、服務業(yè)的發(fā)展，且近年來工業(yè)高速發(fā)展。因此在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下，經(jīng)濟發(fā)展因素對于碳排放的貢獻必然會不斷增強;

在工業(yè)化率方面，貢獻值和貢獻率波動較大，從2003年的52.36%下降到2013年的19.18%，說明臨安的工業(yè)增長速度一直在減小。這與臨安市大力發(fā)展農(nóng)林畜牧業(yè)有著緊密的聯(lián)系。因此工業(yè)化率是碳排放增加的衰減因素，控制好工業(yè)增長速度是減少碳排放的重要手段。

在能源利用效率方面，除了2005年與2013年，貢獻率都大于1，說明一直以來能源利用效率都是碳排放量增加的推動因素。但2011—2013年其貢獻率呈下降趨勢，說明臨安市已加快高效利用能源的腳步，但需要進一步加強，將能源利用效率轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘刑寂欧诺乃p因素。

近年來的能源結(jié)構(gòu)已成為臨安工業(yè)碳排放增加的衰減因素。從表2可以看出，臨安的能源消費在2006年以前是以煤炭消費為主，結(jié)構(gòu)單一;在2007年以后增加了天然氣消費且消費量逐年攀升。但臨安的能源消費結(jié)構(gòu)仍不合理，需要進一步進行調(diào)整，如繼續(xù)擴大天然氣使用規(guī)模、普及綠色能源如太陽能的使用等。

綜上所述，臨安市工業(yè)碳排放的推動因素為人口因素、人均GDP因素、能源利用效率因素。其中，人均GDP因素、能源利用效率因素是主要推動因素，衰減因素為工業(yè)化率因素、能源結(jié)構(gòu)因素。

4 臨安市工業(yè)低碳化發(fā)展途徑的探索

臨安市的工業(yè)低碳建設(shè)，應結(jié)合實際探討其有效的發(fā)展途徑:

第一，控制城市化進程，控制總?cè)丝谠鲩L速度。根據(jù)年鑒數(shù)據(jù)年鑒統(tǒng)計，2013年臨安市城市化率約為21.08%，處于較低水平;但隨著杭州的經(jīng)濟輻射，今后的城市化率會不斷提高。周葵等［6］認為，目前的城市碳減排是以降低城市化速度為代價的。因此，臨安市可通過促進農(nóng)林牧副產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強農(nóng)村土地綜合整治、完善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施，開展科技下鄉(xiāng)活動帶動創(chuàng)業(yè)的手段，減緩農(nóng)村人口轉(zhuǎn)向城市人口的速度，進而控制工業(yè)增長速度，減少工業(yè)碳排放。

第二，推廣新能源使用，提高能源利用效率。目前臨安市的能源結(jié)構(gòu)較單一，這樣的能源結(jié)構(gòu)必然導致碳排放的增加趨勢。浙江省能源需求量較大，碳排放量增加的趨勢不可避免［7］。臨安市應推進太陽能、風能等綠色能源的使用，依托臨安科技創(chuàng)新基地打造低碳產(chǎn)業(yè)集群，以此提高工業(yè)生產(chǎn)的能源利用效率，減少碳排放。

第三，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高第三產(chǎn)業(yè)比重。通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶動經(jīng)濟是臨安“十二五”規(guī)劃中的重要發(fā)展戰(zhàn)略。2013年臨安市第三產(chǎn)業(yè)在國民生產(chǎn)總值中的比重為36.2%，而第二產(chǎn)業(yè)的比重為55.1%。根據(jù)杭州市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2013年杭州市第三產(chǎn)業(yè)比重為52.9%，第二產(chǎn)業(yè)比重為43.9%。這說明臨安市需要加強現(xiàn)代服務業(yè)的發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園、農(nóng)家樂等形式的休閑農(nóng)業(yè)，使服務業(yè)與一次、二次產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提高第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重。

［1］秦大河，Thomas Stocker等．IPCC第五次評估報告第一工作組報告的亮點結(jié)論［J］．氣候變化研究進展，2014，10(1):4 －5．

［2］中國城市低碳經(jīng)濟網(wǎng)．我國推進生態(tài)文明建設(shè)，十方面著手繪藍圖［EB/OL］．［2015 －02 －25］．http://www．cusdn．org．cn/news_detail．php?id=238794．

［3］2012臨安年鑒［M］．北京:方志出版社，2012:115

［4］廈門節(jié)能中心．如何計算二氧化碳減排量［EB/OL］．［2015－02－25］．http://xmecc．msme．gov．cn/2008 －2/2008214165039．htm．

［5］郭朝先．中國碳排放因素分解:基于LMDI分解技術(shù)［J］．中國人口·資源與環(huán)境，2010，20(12):116 －220．

［6］周葵，戴小文．中國城市化進程與碳排放量關(guān)系的實證研究［J］．中國人口·資源與環(huán)境，2013(23):42．

［7］朱臻，嚴燕，邱保印，等．產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展對碳排放影響的實證分析［J］．浙江農(nóng)林大學學報，2012，29(4):609．