河北省碳源碳匯測(cè)算及碳減排壓力分析

胡 歡,章 錦 河,熊 杰,周 珺,孫 晉 坤

(南京大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)系/南京大學(xué)人文地理研究中心，江蘇 南京 210023)

河北省碳源碳匯測(cè)算及碳減排壓力分析

胡 歡,章 錦 河*,熊 杰,周 珺,孫 晉 坤

(南京大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)系/南京大學(xué)人文地理研究中心，江蘇 南京 210023)

低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式得到世界各國(guó)的重視，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨巨大的節(jié)能減排壓力，碳排放已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下如何保證在經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健快速發(fā)展的基礎(chǔ)上降低碳排放量，是河北省當(dāng)前亟待解決的重要課題。該文基于IPCC溫室氣體清單的測(cè)算方法，首先，建立河北省碳源碳匯的科學(xué)核算體系，從碳源、碳匯、凈碳源三方面測(cè)算了2000-2013年河北省的碳排放量，研究其歷時(shí)性變化特征；其次，運(yùn)用GM(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)河北省2014-2030年的碳排放強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)；最后，分析了不同碳減排目標(biāo)情景下其碳減排潛力與壓力，提出碳減排管理措施，為該地區(qū)制定碳減排計(jì)劃，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)提供決策支持。研究表明:1)河北省碳源總量從2000年的32 959.21萬(wàn)t逐年增加到2013年的151 765.12萬(wàn)t，增加了360.46%，年均增長(zhǎng)率為12.46%，能源消費(fèi)是最主要碳源，工業(yè)過(guò)程碳排放增幅最大。2)同期，人均碳源、碳匯和單位面積碳源、碳匯也逐年增加，凈碳源持續(xù)增加，但碳排放強(qiáng)度降低。3)2014-2030年，河北省碳減排壓力系數(shù)均大于1，其中2016-2020年是關(guān)鍵的碳減排期，碳減排任務(wù)艱巨。

碳排放清單；碳源碳匯；碳減排潛力；碳減排壓力；河北省

0 引言

近年來(lái)，氣候變化問(wèn)題成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。人類(lèi)生產(chǎn)與生活排放的以二氧化碳為主的溫室氣體是影響全球氣候變化的重要因素。同時(shí)，氣候變化也給自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大壓力。隨著碳排放量的不斷增加,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨巨大的節(jié)能減排壓力，碳排放已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)、生態(tài)文明建設(shè)的背景下，研究區(qū)域碳源碳匯的變化特征及規(guī)律，厘清區(qū)域碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，是摸清區(qū)域碳減排潛力、確定碳減排目標(biāo)、制定有效碳減排措施的前提，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展及其環(huán)境倫理要求所亟待解決的理論與實(shí)踐問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳排放研究重點(diǎn)包括以下四方面。一是碳排放的測(cè)算和分解方法。學(xué)術(shù)界重點(diǎn)關(guān)注的測(cè)算方法是排放系數(shù)法，分解方法包括Kaya恒等式、LMDI、STIRPAT模型等。Kawase采用改進(jìn)的Kaya恒等式研究不同國(guó)家的碳排放影響因素，并采用情景分析法對(duì)各國(guó)的碳減排目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)[1]。黃菁采用迪氏指數(shù)分解法從規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)三方面定量分析了我國(guó)環(huán)境污染與工業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，得出規(guī)模效應(yīng)是工業(yè)污染增加的主要原因[2]。二是碳排放的影響因素及影響程度研究。Diakoulakid等采用拉氏指數(shù)模型選取人口規(guī)模、能源結(jié)構(gòu)和能源效率3個(gè)因素研究了希臘1990-2002年碳排放影響因素，得出人類(lèi)活動(dòng)是碳排放量增加的最主要影響因素，占150%[3]。Guo認(rèn)為經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)是導(dǎo)致中國(guó)碳排放增加的最主要因素[4]；張曉平等研究認(rèn)為，能源效率的提高對(duì)中國(guó)碳排放具有抑制作用[5]；高彩玲等根據(jù)LMDI因素分解法選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源效率和能源結(jié)構(gòu)對(duì)河南省人均碳排放進(jìn)行因素分解，研究表明改變能源結(jié)構(gòu)對(duì)河南省人均碳排放有抑制作用[6]。三是分行業(yè)的碳排放研究。工業(yè)碳排放是學(xué)術(shù)界重點(diǎn)研究對(duì)象，但對(duì)農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、居民消費(fèi)等領(lǐng)域的研究較少。劉新宇研究表明工業(yè)碳排放強(qiáng)度大約是服務(wù)業(yè)的2.5～5倍，工業(yè)是最主要碳排放來(lái)源之一，因此調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高服務(wù)業(yè)比重對(duì)降低國(guó)家和區(qū)域的碳排放強(qiáng)度至關(guān)重要[7]；潘雄鋒等將1996-2007年中國(guó)制造業(yè)的碳排放強(qiáng)度變化因素分解為結(jié)構(gòu)份額和效率份額，研究結(jié)果表明，效率份額是中國(guó)制造業(yè)碳排放強(qiáng)度下降的原因，而碳排放強(qiáng)度增大是由結(jié)構(gòu)份額導(dǎo)致[8]。四是碳減排策略研究。主要包括深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、改善生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和方式、調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、改善土地利用結(jié)構(gòu)、出臺(tái)政策法規(guī)等方法促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展[9-13]。

但是，目前區(qū)域碳排放研究主要存在以下兩個(gè)問(wèn)題。一是由于碳源碳匯核算類(lèi)別繁多，數(shù)據(jù)要求高，大多數(shù)學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注碳源的測(cè)算，對(duì)區(qū)域碳源碳匯進(jìn)行全面核算的研究還不多見(jiàn)；二是對(duì)于碳源碳匯的歷時(shí)性變化特征研究不足。因此，本研究擬以河北省為例，采用IPCC的碳排放清單研究方法，從能源消費(fèi)、工業(yè)過(guò)程、秸稈燃燒、牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理、人口呼吸、生活及工業(yè)廢水、生活垃圾七方面綜合分析河北省2000-2013年的碳源碳匯及凈碳源的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化特征，測(cè)算了人均和單位面積碳源碳匯以及凈碳源、萬(wàn)元GDP的碳排放的歷時(shí)性變化。利用GM(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)2014-2030年的碳排放強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)、碳減排壓力進(jìn)行分析，最后從減碳源、增碳匯兩方面提出了河北省的碳排放管理措施，以期對(duì)制定區(qū)域碳減排、碳增匯的目標(biāo)和管理對(duì)策提供借鑒意義。

1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域背景

河北省位于華北平原，總面積18.85萬(wàn)km2，2014年全省常住人口達(dá)到7 383.75萬(wàn)人，全省GDP達(dá)到2 9421.2億元，與北京和天津一起構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)相互輻射的京津冀經(jīng)濟(jì)區(qū)，京津冀協(xié)同發(fā)展已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。河北省作為中國(guó)的工業(yè)大省，鋼鐵、水泥和平板玻璃產(chǎn)業(yè)是其傳統(tǒng)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，面臨著巨大的節(jié)能減排壓力，新常態(tài)下如何保證在經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健快速發(fā)展的基礎(chǔ)上降低碳排放量，是河北省當(dāng)前亟待解決的重要課題。建立河北省碳源碳匯的科學(xué)核算體系，研究其歷時(shí)性變化特征和碳減排潛力，為該地區(qū)制定碳減排計(jì)劃、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)提供決策支持。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

能源消耗數(shù)據(jù)來(lái)自于2001-2014年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》；主要工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)、農(nóng)作物和牲畜產(chǎn)量、生活和工業(yè)廢水、廢棄物、土地利用情況等數(shù)據(jù)來(lái)自于《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》(2001-2014)、《河北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001-2014)、《中國(guó)環(huán)境年鑒》(2001-2014)等；能源的標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)，各種能源、工業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)作物、廢水、廢棄物等的CO2排放系數(shù)，農(nóng)作物的秸稈產(chǎn)量比、秸稈燃燒效率，牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理甲烷排放系數(shù)等，這些數(shù)據(jù)來(lái)自于IPCC2006報(bào)告及相關(guān)的研究文獻(xiàn)(表1、表2)。

表1 河北省碳源碳匯測(cè)算主要參數(shù)及來(lái)源Table 1 The main parameters and source of carbon sources and sinks in Hebei Province

表2 中國(guó)主要農(nóng)作物碳吸收率與經(jīng)濟(jì)系數(shù)、籽粒秸稈比[21-23]Table 2 Main crops carbon absorption rate and economic coefficient,grain straw ratio in China

2 研究方法

2.1 碳源的測(cè)算模型

碳源包括自然和人為兩種碳源，本研究主要計(jì)算人為碳源。碳源的測(cè)算參照《IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單(2006)》[24]中的核算方法，以及中國(guó)《城市溫室氣體清單研究》[25]，核算內(nèi)容包括：能源消費(fèi)、工業(yè)過(guò)程、秸稈燃燒、牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理、人口呼吸、生活及工業(yè)廢水、生活垃圾等方面(表3)。

2.2 碳匯的測(cè)算模型

表3 碳源核算公式Table 3 The formula of carbon source accounting

碳匯主要包括陸地碳匯和海洋碳匯。本文所計(jì)算的碳匯量主要是陸地碳匯量，包括森林、草地、城市綠地、耕地等綠色植被光合作用固定的CO2量。其中森林、草地、城市綠地的碳匯量計(jì)算公式為:

Bi=Si×Ci

(1)

式中:Bi指第i類(lèi)植物的碳匯量，Si和Ci分別表示第i類(lèi)植被的面積和碳匯系數(shù)。

耕地的碳匯主要指農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中光合作用固定的CO2量，主要為小麥、稻谷、玉米、豆類(lèi)、薯類(lèi)、棉花、花生、煙草、甜菜，計(jì)算公式為[23]：

(2)

式中:Pi和Ei為第i種作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)(經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物產(chǎn)量之比)；Ci為i種農(nóng)作物的碳吸收率，44/12是C與CO2的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

2.3 凈碳源

凈碳源是指碳源與碳匯的差額，表示區(qū)域的碳收支平衡狀況。如果區(qū)域碳源量大于碳匯量，表示區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)生活等各類(lèi)活動(dòng)對(duì)外表現(xiàn)為碳源，給生態(tài)環(huán)境造成了壓力； 如果區(qū)域碳源量等于碳匯量，表示區(qū)域碳收支平衡；如果區(qū)域碳源量小于碳匯量，表示區(qū)域?qū)ν獗憩F(xiàn)為碳匯，具有固碳的作用。

3 結(jié)果與分析

3.1 碳源分析

從河北省碳源測(cè)算結(jié)果(表4)可以看出：1)總量規(guī)模大，增速快。河北省碳源總量從2000年的32 959.21萬(wàn)t增加到2013年的151 765.12萬(wàn)t，增加了360.46%，年均增長(zhǎng)率為12.46%。2000-2013年各碳源的增幅為：能源消費(fèi)258.74%，工業(yè)過(guò)程856.17%，秸稈燃燒28.26%，牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理15.73%，人口呼吸7.69%，生活、工業(yè)廢水127.02%，生活垃圾191.63%。其中，工業(yè)過(guò)程增幅最大，其次為能源消費(fèi)。2)碳源構(gòu)成中以能源消費(fèi)、工業(yè)過(guò)程碳排放為主。2000-2013年能源消費(fèi)碳源占13年來(lái)碳源總量的59.16%，工業(yè)過(guò)程碳源占碳源總量的37.83%，秸稈燃燒、牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理、人口呼吸、生活及工業(yè)廢水、生活垃圾共占碳源總量的3.01%。其中，能源消費(fèi)碳源所占比重最大，但是歷年所占比重呈下降趨勢(shì)，由2000年的72.32%下降到2013年的56.34%；而主要工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程的碳排放量所占比例由2000年的20.09%上升到2013年的41.71%，歷年所占比重呈增大趨勢(shì)。3)碳源的區(qū)際環(huán)境影響不容忽視。煤炭所占比例過(guò)高的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和高污染、高排放的工業(yè)結(jié)構(gòu)，是碳排放不斷增加的主要原因，也是造成河北大氣污染嚴(yán)重的根本原因，同時(shí)也對(duì)周邊區(qū)域產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境影響。為了迎接2008年北京奧運(yùn)會(huì)，河北省開(kāi)始大規(guī)模承接以首鋼為代表的工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，以及目前的“京津冀一體化”戰(zhàn)略，為河北省增添經(jīng)濟(jì)活力的同時(shí)，也帶來(lái)了污染，碳排放量不斷增加。河北省的煤炭、石油、天然氣等能源大部分來(lái)自區(qū)外但在區(qū)內(nèi)消耗，而鋼鐵等工業(yè)產(chǎn)品區(qū)內(nèi)生產(chǎn)又大量出口，把污染留在了區(qū)內(nèi)，這導(dǎo)致了碳排放生態(tài)環(huán)境責(zé)任的區(qū)際轉(zhuǎn)移和生態(tài)環(huán)境影響的區(qū)際擴(kuò)散[30]。4)人均碳源和單位面積碳源逐年增加，但萬(wàn)元GDP的碳排放量下降(表5)。2000-2013年，人均碳源由4.94t增加到20.55t，單位面積碳源由17.48t/hm2增加到80.51t/hm2。但是同期萬(wàn)元GDP的碳排放量由6.53t下降到5.34t，降幅為18%。能源利用效率提高、能源利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使河北省能源經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，但與東部地區(qū)平均水平相比仍存在差距。2010年，我國(guó)東部地區(qū)的人均碳排放量為7.14t，萬(wàn)元GDP的碳排放量為2.34t[31]，而河北省同期的人均碳排放量和萬(wàn)元GDP的碳排放量分別為16.96t、5.98t，分別是東部地區(qū)的2.38倍和2.56倍。

表4 2000-2013年河北省主要碳源情況Table 4 Main CO2sources in Hebei Province(2000-2013)

表5 2000-2013年河北省人均、單位面積、萬(wàn)元GDP碳源碳匯變化Table 5 The trend of CO2sources and sinks per capita,unit area,per ten thousand Yuan GDP in Hebei Province(2000-2013)

3.2 碳匯分析

2000-2013年間河北省的碳匯總量呈增加趨勢(shì)，由2000年的14 564.67萬(wàn)t增加到2013年的18 323.36萬(wàn)t，增加了25.81%。從各碳匯的增幅來(lái)看，城市綠地的碳匯增幅最大，2000-2013年間增加了209.63%，其他碳匯增幅不大，而草地的碳匯同期下降了1.97%。從各碳匯的構(gòu)成來(lái)看，每年耕地碳匯所占比重最大，其次為森林、草地和城市綠地。以2013年為例，在碳匯總量中，耕地占60.75%，森林37.17%，草地占1.57%，城市綠地占0.51%。2000-2013年人均碳匯和單位面積碳匯也逐年增加(表6),人均碳匯由2.18 t增加到2.48 t，單位面積碳匯由7.73 t/hm2增加到9.72 t/hm2。

3.3 凈碳源

表6 2000-2013年河北省主要碳匯情況Table 6 Main CO2sinks in Hebei Province(2000-2013)

2000-2013年間河北省碳匯的增加速度遠(yuǎn)小于碳源的增加速度，凈碳源從2000年的108 394.54萬(wàn)t增長(zhǎng)到2013年的133 441.76萬(wàn)t，13年增加了625.44%。同期河北省的凈碳源也逐年增加(圖1)，人均凈碳源由2.76 t增到18.07 t，單位面積凈碳源由9.76 t/hm2增到70.79 t/hm2。而應(yīng)對(duì)全球氣候變化單位面積碳排放的目標(biāo)值為1.12 t/hm2,年人均碳排放的目標(biāo)值為2 t[24]。2013年全球人均碳排放量為5 t，美國(guó)人均排放量為16.5 t，中國(guó)為7.2 t，歐盟為6.8 t，而2013年河北省的人均凈碳源為18.07 t，是全球氣候變化目標(biāo)值的9倍，不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(guó)平均水平，也高于美國(guó)。2013年單位面積凈碳源值高于全球氣候變化目標(biāo)值的63倍。與相鄰的山東省相比，2010年山東省人均凈碳源值和單位面積凈碳源值已分別高于全球目標(biāo)值的7倍和80倍[32]。

4 碳減排潛力與壓力分析

4.1 基于GM(1,1)模型的碳排放強(qiáng)度預(yù)測(cè)

圖1 河北省2000-2013年各類(lèi)凈碳源變化趨勢(shì)Fig.1 The variation trend of net CO2sources in Hebei Province(2000-2013)

碳排放強(qiáng)度即單位GDP的二氧化碳排放量，是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展同碳排量之間關(guān)系的主要指標(biāo)。碳排放強(qiáng)度受能源碳排放系數(shù)、能源消耗總量、能源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等多種因素的影響?？傮w上，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)改良，碳排放強(qiáng)度呈不斷降低的趨勢(shì)，同時(shí)降低碳排放強(qiáng)度也是實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)要求。根據(jù)2000-2013年河北省人均、單位面積、萬(wàn)元GDP碳源碳匯變化計(jì)算結(jié)果(表5)，利用GM(1，1)模型及殘差GM(1，1)模型修正并檢驗(yàn)通過(guò)，得到河北省碳排放強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型：

EQD=-4 905.55e0.02059(t-2000)+366.1934

(3)

式中：t為年份，EQD為t年河北省碳排放強(qiáng)度(t/萬(wàn)元GDP)。

碳排放強(qiáng)度灰色預(yù)測(cè)結(jié)果顯示(表7)，2030年的碳排放強(qiáng)度將由2013年的5.34t/萬(wàn)元GDP下降到2030年的4.03t/萬(wàn)元GDP，降低24.53%。

4.2 不同情景下減排潛力與壓力分析

中國(guó)在全球碳減排中承擔(dān)著重大的責(zé)任。同樣，河北省作為全國(guó)重要的工業(yè)基地，在全國(guó)的碳減排中也承擔(dān)著重要的責(zé)任。2009年7月意大利峰會(huì)，“八國(guó)集團(tuán)”提出2050年全球溫室氣體排放削減50%。但在一定時(shí)期內(nèi)，由于不同的國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展條件及階段不同，要求所有的國(guó)家和地區(qū)碳減排總量都減少不合理，而要求所有國(guó)家和地區(qū)的碳排放強(qiáng)度降低是合理的，并且可以實(shí)現(xiàn)。

2009年，在哥本哈根聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)上，中國(guó)單位GDP二氧化碳減排目標(biāo)是2020年比2005年降低40%～45%。2015年6月30日，中國(guó)向聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約秘書(shū)處提交了中國(guó)二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早達(dá)峰的碳減排目標(biāo)，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%～65%。據(jù)此計(jì)算河北省2014-2030年不同碳排放強(qiáng)度情景下的高低目標(biāo)值，并用碳減排壓力系數(shù)(碳排放強(qiáng)度預(yù)測(cè)值與目標(biāo)值的比值)來(lái)衡量碳減排壓力。若系數(shù)大于1，則表示存在碳減排壓力，系數(shù)越大，碳減排任務(wù)越重；若系數(shù)小于1，則表示不存在碳減排壓力，實(shí)現(xiàn)了碳減排目標(biāo)，系數(shù)越小，實(shí)現(xiàn)程度越高。2014-2030年河北省的碳排放預(yù)測(cè)值及不同情景下碳減排壓力指數(shù)如表7所示。高目標(biāo)是指2020年碳排放強(qiáng)度比2005年降低45%，同時(shí)2030年比2005年降低65%，低目標(biāo)是指2020年碳排放強(qiáng)度比2005年降低40%，同時(shí)2030年比2005年降低60%。

表7 2014-2030年河北省碳排放預(yù)測(cè)值和碳減排壓力指數(shù)的情景分析Table 7 CO2emissions forecast and scenario analysis of emission reduction pressure index in Hebei Province(2014-2030)

2014-2030年，河北省碳減排壓力系數(shù)均大于1。2014-2020年呈不斷增加的趨勢(shì)，2021-2030年呈不斷下降的趨勢(shì)。說(shuō)明河北省完成2020年比2005年碳排放強(qiáng)度降低40%～45%的目標(biāo)壓力很大。如果2020年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，到2030年比2005年降低60%～65%的目標(biāo)相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，表明河北省碳減排的壓力主要集中在2014-2020年間，是能否順利實(shí)現(xiàn)2030年中國(guó)碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵階段。

5 結(jié)論與討論

本文通過(guò)IPCC溫室氣體清單的測(cè)算方法，對(duì)2000-2013年河北省碳源碳匯進(jìn)行了測(cè)算分析，運(yùn)用GM(1，1)的灰色預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)了2014-2030年河北省的碳排放情況，分析了碳減排高目標(biāo)和低目標(biāo)不同情景下的碳減排壓力與潛力，得出以下結(jié)論：

從碳源碳匯來(lái)看，河北省的碳源主要來(lái)自于能源消費(fèi)和工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，2013年能源消費(fèi)碳排放量和工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程碳排放量分別占河北省碳源的56.34%和41.74%。碳匯主要來(lái)自于耕地和森林。在碳匯總量中，2013年耕地占60.75%，森林占37.17%。2000-2013年，河北省的碳源、碳匯總量都呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但是碳源的增長(zhǎng)速度快于碳匯，導(dǎo)致凈碳源不斷增加。從碳排放強(qiáng)度來(lái)看，河北省的碳排放強(qiáng)度在全國(guó)處于高水平。以2010年為例，河北省單位GDP排放強(qiáng)度(4.090 kg/美元)高于全國(guó)平均水平(2.449 kg/美元)。從碳減排潛力與壓力來(lái)看，河北省2020年和2030年的碳減排目標(biāo)的碳減排壓力系數(shù)均大于1，并且2014-2020年碳減排的壓力系數(shù)均大于2021-2030年，說(shuō)明河北省的碳減排壓力主要集中在2014-2020年間，是能否順利實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵階段。

作為我國(guó)的碳排放大省之一，河北省的碳減排任務(wù)非常艱巨。河北省內(nèi)環(huán)京津、外環(huán)渤海，地理位置特殊，其減排增匯會(huì)對(duì)京津冀地區(qū)的低碳發(fā)展產(chǎn)生重要作用。因此在減少碳源方面，一要大力改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，加強(qiáng)新能源開(kāi)發(fā)。煤炭是河北省最主要的能源消耗，短期內(nèi)這種能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)很難改變，但是要不斷減少煤炭能源消費(fèi)的占比，提高煤炭的綜合利用效率。要加強(qiáng)可再生、新能源的利用。以風(fēng)電為例，要充分利用張家口、承德地區(qū)的陸上風(fēng)能資源和秦唐滄沿海及海上風(fēng)能資源，進(jìn)一步突出新能源在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面的作用。二要加快產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。河北省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是資源依托型工業(yè)為主，要加快對(duì)“三高”產(chǎn)業(yè)的整改，培育高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，實(shí)施科技節(jié)能戰(zhàn)略。在增加碳匯方面，一要實(shí)施清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)，加強(qiáng)碳匯林建設(shè)，可以通過(guò)造林、恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)、加強(qiáng)森林可持續(xù)管理等措施，增加森林碳匯;二要合理利用土地，嚴(yán)格保護(hù)耕地，發(fā)展高效低碳農(nóng)業(yè)，增加農(nóng)業(yè)碳匯;三要積極推行市場(chǎng)化節(jié)能減排機(jī)制，創(chuàng)建跨區(qū)域的碳交易市場(chǎng)機(jī)制。把握京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇，加快京津冀碳交易市場(chǎng)的發(fā)展，河北省各市要盡快融入京津冀碳交易體系。

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Carbon Emission Estimation and Reduction Pressure Analysis in Hebei Province

HU Huan，ZHANG Jin-he，XIONG Jie，ZHOU Jun，SUN Jin-kun

(DepartmentofLandandTourismResources,ResearchCenterofHumanGeography,NanjingUniversity,Nanjing210023，China)

Low carbon economic development model has been paid attention to by all countries in the world.The global economic development is facing a great pressure of energy saving and emission reduction.In the background of the economic new normal,it is an important issue to reduce the carbon emissions based on the steady and rapid economic development in Hebei Province.The paper established the scientific accounting system of carbon sources and sinks in Hebei Province,based on the IPCC greenhouse gas inventory calculation method.First,it estimated the carbon emissions and researched the diachronic variation characteristics from three aspects of carbon sources,carbon sinks,net carbon sources during 2000-2013 in Hebei Province.Then it used GM (1,1) grey prediction model to forecast the carbon emission intensity in Hebei Province from 2014 to 2030.Finally,it analysed the carbon emission reduction potential and pressure in the different reducing carbon emission targets.It proposed carbon management measures to support the region to make carbon reduction scheme and develop low carbon economy.The results were as follows:1)The total amount of carbon sources in Hebei Province increased from 32 959.21×104t to 151 765.12×104t during 2000-2013,with an increase of 360.46% and an average annual growth rate of 12.46%.Energy consumption was the main carbon sources,the industrial carbon emissions increased fastly.2) In the same period,carbon sources and carbon sinks of per capita and per unit area increased year by year,net carbon sources continued to increase,but carbon emission intensity decreased.3) In the future of 2014-2030,the carbon emission reduction pressure coefficient is greater than 1,the time of 2016-2020 is the key time of carbon emission reduction,facing a difficult carbon emission reduction task in Hebei Province.

carbon emission inventory;carbon sources and sinks;carbon emission reduction potential;carbon emission reduction pressure;Hebei Province

2016-03-09；

2016-05-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“旅游地生態(tài)效率評(píng)價(jià)模型及測(cè)度研究”(41271161)

胡歡(1992-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槁糜我?guī)劃、區(qū)域旅游環(huán)境影響。*通訊作者E-mail:zhangjinhe@nju.edu.cn

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.03.012

F062.2

A

1672-0504(2016)03-0061-07