廣東省能源消費碳排放影響因素分析

馬 莉 鐘式玉 廣東省技術經濟研究發(fā)展中心

全球氣候變暖及其影響是當前人類面臨最嚴重的環(huán)境問題之一。IPCC第四次評估報告指出，全球平均氣溫升高，90%以上與化石能源燃燒排放溫室氣體有關[1-2]。國際能源署[3]統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2007年中國能源消費的碳排放首次超越美國，成為全球第一大能源消費碳排放大國。2009年，中國政府向世界鄭重承諾“到2020年單位GDP碳排放比2005年下降40%～50%”的鄭重承諾?！笆濉币?guī)劃綱要中，我國更是針對節(jié)能減排明確提出“單位GDP二氧化碳排放降低17%”的約束性指標，并細分至省、區(qū)、市以及重點行業(yè)加以貫徹落實。2014年，中美聯(lián)合發(fā)表氣候變化聲明，中國進一步提出“2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰”，碳排放已經成為制約經濟社會發(fā)展的重要問題。

廣東是中國經濟、人口、能源消費大省，2013年，廣東省地區(qū)生產總值達62 164億元，人均GDP達58 540元，約是全國的1.4倍，能源消費總量30 167萬t標準煤，約占全國8%。受經濟增長，廣東省正面臨能源消費量高、溫室氣體排放持續(xù)增加等能源環(huán)境問題，地區(qū)發(fā)展面臨嚴峻的碳減排壓力?！笆濉睍r期，廣東碳排放強度需比2010年下降19.5%，為全國各?。ㄊ?、區(qū)）最高。作為全國首批低碳試點省，廣東正在積極制定和實施低碳發(fā)展規(guī)劃，著力開展碳交易及地市碳強度下降考核機制，其中，2013年廣東省碳排放權交易已正式啟動。研究廣東能源消費碳排放情況及其影響因素，有利于為廣東省制定碳減排政策提供科學依據(jù)，并為發(fā)展低碳經濟提供理論基礎，具有重要的現(xiàn)實意義。

本項目選取2005～2013年廣東能源平衡表16類能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)（見表1），采用自下而上的碳排放核算方法，計算廣東省能源消費碳排放。為進一步分析能源消費碳排放的影響因素，及各因素對碳排放的影響程度，采用LMDI方法將影響能源消費碳排放的因素分解為人口增長引起的規(guī)模效應、人均GDP增長引起的經濟發(fā)展效應、單位GDP能耗引起的能源強度效應和能源消費結構調整引起的能源結構效應。并為廣東省碳減排提供政策建議。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

16種能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于廣東省地區(qū)能源平衡表（2005～2013），經濟和人口數(shù)據(jù)來源于廣東省統(tǒng)計年鑒。

1.2 研究方法

（1）能源消費碳排放計算

計算方法參考IPCC以詳細燃料分類為基礎的計算法，結合廣東省能源統(tǒng)計特點，采用如下公式計算：

式中C為能源消費碳排放總量；i為能源種類；Ei為第種能源消費實物量，F(xiàn)i為第種能源的二氧化碳排放系數(shù)。

廣東省主要能源品種的二氧化碳排放系數(shù)基于IPCC缺省值，根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》中各能源品種熱值換算出實物量對應的二氧化碳排放系數(shù)（見表1）。

碳排放強度即單位GDP碳排放量，是碳排放總量與地區(qū)生產總值的比值，以2010年不變價為基準；人均碳排放是碳排放總量與常住人口的比值。

表1 各品種能源的二氧化碳排放系數(shù)

（2）能源消費碳排放影響因素分析

碳排放影響因素分析一般利用指數(shù)分解方法研究引起碳排放量變化的主要因素。對數(shù)平均迪氏指數(shù)法LMDI[4]（Logarithmic MeanDivisia Index Method）分解不產生殘差，并且采用乘法分解的結果具有加法特性[5]。運用Kaya恒等式，結合LMDI法，將碳排放影響因素分解為人口規(guī)模效應、經濟規(guī)模效應、能源強度效應和能源結構效應4方面，如下公式所示：

式中C表示能源消費二氧化碳排放量，P表示人口總數(shù)，Y表示地區(qū)生產總值，E表示能源消費量。第T年能源消費碳排放量CT相對基年能源消費碳排放量C0的變化可由下公式表示：

式中ΔCP表示人口規(guī)模效應，ΔCYP表示經濟發(fā)展效應，ΔCI表示能源強度效應，ΔCS表示能源結構效應，下標YP表示人均GDP，下標I表示能源強度，下標S表示能源結構強度。各影響因素貢獻值可通過以下公式計算：

2 廣東省能源消費碳排放時空特征

2.1 碳排放現(xiàn)狀及時序變化分析

總體上看，廣東省能源消費碳排放總量呈現(xiàn)“快速增長—穩(wěn)定”轉變的態(tài)勢，從2005年的3.57億t增長至2013年的5.37億t，增長約1.5倍，年均增速5.2%；碳排放強度呈現(xiàn)較穩(wěn)定的線性下降態(tài)勢，從1.39 t/萬元下降至0.90 t/萬元，年均下降5.2%；與碳排放總量變化類似，人均碳排放先緩慢增長，增速慢于碳排放總量增速，于2011年后趨于平穩(wěn)，近8年來增長了近30%，增速緩慢，增量不大（見圖1）。

圖1 2005～2013年廣東省碳排放水平及GDP

分階段來看，2005～2010年碳排放總量和人均碳排放快速增長，其中2008年，受全球金融危機影響，廣東經濟萎縮致使能源需求減少，碳排放總量和人均碳排放增速放緩；2011年以后，廣東經濟運行從快速增長轉入平穩(wěn)增長區(qū)間，轉型升級步伐加快，加上廣東被納入國家首批低碳試點省份，逐步實行碳減排措施，碳排放總量和人均碳排放趨于平穩(wěn)。碳排放強度下降變化較小（見表2）?！笆濉币詠恚瑥V東省能源消費總量增速為2.7%，人均碳排放增速為1.53%，比“十一五”時期增速顯著降低；碳排放強度降速為5.67%，比“十一五”時期有一定增長。

2.2 碳排放影響因素分析

由LMDI分解結果可以看出，人口規(guī)模、人均GDP對廣東省能源消費碳排放的增長具有正效應，能源強度和能源結構對碳排放具有負效應，其中經濟發(fā)展效應對廣東省能源消費碳排放貢獻率最大，年均達到120%，其次是能源強度效應，年均貢獻率達-44.9%，能源結構效應貢獻率最低，年均貢獻率僅-8.4%。2010～2013年能源強度效應對能源消費碳排放貢獻率增長最快，比“十一五”時期增長了3倍以上，說明“十二五”以來廣東采取了更嚴厲的節(jié)能減排措施，對廣東省能源消費碳排放的抑制起到明顯的作用。

表2 廣東省能源消費碳排放水平及增速

經濟發(fā)展是促使廣東省能源消費碳排放增長的主導因素，2005～2013年期間，廣東省地區(qū)生產總值增長了130%，年均增速11.1%，人均GDP實現(xiàn)翻番，年均增速達9%。伴隨經濟的快速發(fā)展，是經濟發(fā)展對能源需求的快速增長，能源消費總量以年均6.7%的速度高速增長，碳排放量快速增長成為必然。

人口規(guī)模的增長對廣東省能源消費碳排放增長也具有較大影響，但影響小于經濟發(fā)展效應，近8年來，廣東省人口以每年186萬人口的速度穩(wěn)定增長，隨著人口的增長，城市化進程不斷加快，能源消費模式不斷發(fā)生變化，能源消費增長成為滿足人們生存與發(fā)展所必須的基本條件，從而促進能源消費碳排放的增長。

能源強度是產生萬元GDP所消耗的能源量，是衡量能源綜合利用效率最常用指標之一，體現(xiàn)能源利用的經濟效益。能源強度是降低能源消費碳強度的重要因素，能源強度越低，能源綜合利用效率越高，產生碳排放越小，經濟發(fā)展所需消耗能源總量越低。2005-2013年，廣東省能源強下降了27.3%，其中“十二五”以來下降了14%。能源強度的下降顯著減弱了經濟發(fā)展對碳排放的促進作用。

能源結構效應對碳排放表現(xiàn)出較小的負效應，貢獻率波動較大，說明廣東省能源結構變化較小。廣東是一個能源緊缺大省，全省約90%能源需要從外區(qū)調入，能源消費長期以煤為主，近8年來，煤炭占全省能源消費比重持續(xù)保持在40%以上，結構優(yōu)化步伐緩慢，從而導致能源結構效應對碳排放的貢獻率最低（見表3）。

3 結論與建議

（1）廣東省能源消費碳排放總量和人均碳排放呈現(xiàn)“快速增長—穩(wěn)定”轉變的態(tài)勢，碳排放強度呈現(xiàn)較穩(wěn)定的線性下降態(tài)勢。其中2005～2010年，碳排放總量和人均碳排放快速增長，人均碳排放增速慢于總量；2010年以后，碳排放總量和人均碳排放趨于穩(wěn)定。

表3 廣東省能源消費碳排放分解因素貢獻率 %

（2）經濟發(fā)展是促使廣東省能源消費碳排放增長的主導因素，能源強度的降低是抑制碳排放增長的重要因素。人口規(guī)模、人均GDP對廣東省能源消費碳排放的增長具有正效應，能源強度和能源結構對碳排放具有負效應，人口規(guī)模、能源強度對廣東省能源消費碳排放貢獻率最大。

廣東是中國人口、經濟、能源消費大省，人口增長、經濟增長大大促進了全省能源消費碳排放。隨著經濟發(fā)展，廣東省未來碳排放也將逐漸增長，為完成全省減排目標、建設“綠色廣東”，實現(xiàn)社會、經濟及環(huán)境的區(qū)域協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展，廣東省可從以2方面著手制定減排政策：①進一步優(yōu)化能源消費結構，不斷發(fā)展風電、水電、太陽能、生物質等清潔能源。②加快發(fā)展并推廣節(jié)能技術，提高能源效率，降低單位能耗，大力提倡和發(fā)展循環(huán)經濟。

[1] . IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change[EB/OL]. http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data_reports.shtml#.USIpCY3ynUp..

[2] 王少劍,劉艷艷,方創(chuàng)琳. 能源消費CO2排放研究綜述[J]. 地理科學進展, 2015, 34(2): 151-164.

[3] Agency IE. CO2 Emissions From Fuel Combustion 2012: (complete Edition -ISBN. 9789264174764)[J]. Sourceoecd Energy, 2012, (25): 0-547.

[4] Ang BW. The Lmdi Approach to Decomposition Analysis: a Practical Guide[J]. Energy Policy, 2005, 33(7): 867.

[5] Pm V,Ha M,J L, et al. Human Domination of Earth's Ecosystems[J].Science, 2008, 277(5325): 494-499.