中國各省建筑業(yè)碳排放特征及影響因素研究

杜 強,陸欣然,馮新宇,白禮彪(長安大學(xué) .經(jīng)濟與管理學(xué)院;.建筑工程學(xué)院,陜西 西安 710061)

中國各省建筑業(yè)碳排放特征及影響因素研究

杜 強a,陸欣然b,馮新宇b,白禮彪a
(長安大學(xué) a.經(jīng)濟與管理學(xué)院;b.建筑工程學(xué)院,陜西 西安 710061)

根據(jù)建筑業(yè)碳排放特點對2005—2014年我國各省該行業(yè)直接與間接碳排放進行了系統(tǒng)核算,并結(jié)合各省碳排放特征進行了分組分析。在此基礎(chǔ)上,運用LMDI的方法將行業(yè)碳排放因素分解為直接碳排放占比、單位價值能耗、價值創(chuàng)造效應(yīng)、間接碳排強度和產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng),計算各因素對建筑業(yè)碳排放的貢獻值。結(jié)果顯示:近十年各省建筑業(yè)碳排放處于整體上升區(qū)間,但碳排強度呈顯著下降趨勢,說明行業(yè)在快速發(fā)展的同時節(jié)能減排政策已初見成效;中國建筑業(yè)碳排放省域差異較大,呈現(xiàn)出“東高西低”的狀態(tài);基于LMDI的因素分解發(fā)現(xiàn),產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)和間接碳排強度分別是我國建筑業(yè)最主要的正向和負向影響因素。

碳排放;建筑業(yè);LMDI;因素分解

建筑業(yè)溫室氣體排放量約占我國各行業(yè)溫室氣體排放量的40%以上[1],并存在產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強、增速快的特點,控制建筑業(yè)碳排放是實現(xiàn)我國碳減排目標的重要工作內(nèi)容。我國區(qū)域面積廣闊,各省建筑業(yè)發(fā)展各有特點且差異較大,行業(yè)層面的碳減排目標在省域?qū)用孢M行落實,需要面向各省特點具體分析建筑業(yè)碳排放特征與影響因素,有針對性地做出節(jié)能減排政策引導(dǎo),為低碳發(fā)展政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。本文以我國30個省區(qū)(未包括香港和澳門特別行政區(qū)、臺灣省和西藏自治區(qū),下同)建筑業(yè)為研究對象,分別對其碳排放進行了系統(tǒng)核算,并針對建筑業(yè)碳排放特點對各省碳排放的影響因素進行了分解,研究了建筑業(yè)碳排放構(gòu)成機理及調(diào)節(jié)手段。

1 文獻綜述

建筑業(yè)碳排放的相關(guān)研究主要集中在碳排放核算和影響因素分析方面，其核算方法主要有全生命周期評估[2]與投入—產(chǎn)出分析。全生命周期評估的碳排放核算多面向單一工程材料[3]或建設(shè)項目[4],投入—產(chǎn)出分析更適用于區(qū)域范圍內(nèi)建筑業(yè)碳排放核算。國外學(xué)者運用投入—產(chǎn)出法對建筑業(yè)拉動其他行業(yè)產(chǎn)生的碳排放進行了核算,結(jié)果更加準確[5],但繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)建筑業(yè)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)較多且復(fù)雜。張智慧等[2]將關(guān)聯(lián)碳排放的概念引入建筑業(yè)中,增加了建筑業(yè)對其他行業(yè)拉動產(chǎn)生的碳排放,定義為間接碳排放。結(jié)果顯示，建筑業(yè)屬于典型的直接碳排放較小、間接碳排放較大的行業(yè),因此降低建筑業(yè)碳排放應(yīng)著重考慮間接排放。馮博等[6]將水泥、鋼材、玻璃等五種主要建材的碳排放作為建筑業(yè)間接碳排放核算各省建筑業(yè)的碳排放,但建筑業(yè)與其他行業(yè)的關(guān)聯(lián)碳排放僅有部分為建材生產(chǎn)產(chǎn)生。通過上述文獻可見,在建筑業(yè)碳排放核算過程中,間接碳排放是主要的構(gòu)成部分[7-9],其核算方式的差異導(dǎo)致結(jié)果精確度差異較大。

綜合目前我國能源消費與碳排放的研究文獻,因素分解法是較被認可的碳排放影響因素的研究方法，具體可分為指數(shù)分解分析法和結(jié)構(gòu)分解分析法。相對于結(jié)構(gòu)分解法,指數(shù)分解法具有易于操作、便于進行時間序列分析和地區(qū)間比較等優(yōu)點[10,11]。在Ang[12,13]將LMDI引入能耗領(lǐng)域的基礎(chǔ)上,Xu[14]等就1990—2009年我國水泥工業(yè)運用LMDI方法對其碳排放影響因素進行了分解,結(jié)果顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)是碳排放增加的首要因素。宋杰鯤[15]、張偉[16]、郭朝先[17]等分別運用LMDI方法對山東、陜西和全國的能源消費碳排放進行了因素分解研究,發(fā)現(xiàn)能源強度、經(jīng)濟增長和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是影響碳排放的主要因素。根據(jù)相關(guān)文獻,LMDI研究方法多用于能源消費[18,19]與碳排放因素分解[20,21],后有學(xué)者將其引入到化學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域。本文結(jié)合建筑業(yè)特點將LMDI運用于我國建筑業(yè)碳排放影響因素研究,并結(jié)合核算方法將建筑業(yè)直接碳排放和間接碳排放加入因素分解研究中,從建筑業(yè)碳排放的構(gòu)成層面深入探討各因素變化并分析其原因。

本文以建筑業(yè)本身及其關(guān)聯(lián)性最強的10個行業(yè)為基礎(chǔ)對我國30個省區(qū)建筑業(yè)碳排放進行了系統(tǒng)測算和特征分析,并運用LMDI方法將因素分解為直接碳排占比、單位價值能耗、價值創(chuàng)造效應(yīng)、間接碳排強度和產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng),定量分析對建筑業(yè)碳排放的影響。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 碳排放核算

為了提高核算的精確度,本文將建筑業(yè)碳排放系統(tǒng)劃分為三個相互銜接而互不重合的部分：一是建筑業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的碳排放,作為直接碳排放;二是考慮到電力、熱力作為能源供應(yīng)業(yè)計算間接碳排放時的誤差較大,因此將建筑業(yè)消耗電力、熱力產(chǎn)生的碳排放單獨列出,作為間接碳排放Ⅰ;三是將與建筑業(yè)關(guān)聯(lián)性最強的10個行業(yè)[2]受建筑業(yè)拉動產(chǎn)生的碳排放作為間接碳排放Ⅱ。這10個行業(yè)分別為:煤炭開采與洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采選業(yè)、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)、化學(xué)燃料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、金屬制品業(yè)、運輸郵電業(yè)。

建筑業(yè)直接碳排放核算根據(jù)行業(yè)能源消耗為基礎(chǔ)計算,公式為:

(1)

式中,Cdir為直接碳排放量(萬t);Ei為建筑業(yè)能源i消耗量(萬t標準煤);NCVi為能源i的平均低位發(fā)熱量;Ai為能源i的單位熱值含碳量;Oi為能源i的碳氧化率。

建筑業(yè)間接碳排放表示的是建筑業(yè)拉動其他行業(yè)而產(chǎn)生的碳排放,間接碳排放Ⅰ以建筑業(yè)電力、熱力消耗量為基礎(chǔ)計算,公式為:

Cind1=Q1×β1+Q2×β2

(2)

式中,Cind1為建筑業(yè)帶動電力、熱力產(chǎn)生的間接碳排放(萬t);Q1為建筑業(yè)熱力消耗量(萬百萬KJ);β1為熱力二氧化碳排放因子;Q2為建筑業(yè)電力消耗量(億kW·s);β2為電力排放系數(shù)。

核算間接碳排放Ⅱ選取10個與建筑業(yè)關(guān)聯(lián)度較大的行業(yè),并與建筑業(yè)直接碳排放核算一起計算其行業(yè)碳排放,見式(1)。再結(jié)合建筑業(yè)對其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的完全消耗系數(shù),計算得出建筑業(yè)間接碳排放Ⅱ,公式為:

(3)

式中,Cind2j為建筑業(yè)對j行業(yè)的間接碳排放(萬t);Ij為j行業(yè)的直接碳排放(萬t);Xj為j行業(yè)的生產(chǎn)總值(億元);X為建筑業(yè)總產(chǎn)值(億元);Yj為投入產(chǎn)出表中建筑業(yè)對j行業(yè)的完全消耗系數(shù)。

總建筑業(yè)碳排放是直接碳排放與間接碳排放之和,公式為:

(4)

2.2 LMDI因素分解模型

本文結(jié)合建筑業(yè)碳排放核算體系,運用LMDI對因素進行分解,加入直接碳排放占比、單位價值能耗、價值創(chuàng)造效應(yīng)、間接碳排強度和產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)因素。根據(jù)核算方法的改進,將間接碳排放作為單獨的因素研究它對碳排放的影響,公式為:

(5)

式中,Edir為建筑業(yè)直接能源消耗(萬t標準煤);E為建筑業(yè)總能耗(萬t標準煤);S為竣工面積(萬m2);IG為建筑業(yè)總產(chǎn)值(億元)。

根據(jù)LMDI因素分解模式,將建筑業(yè)碳排放分解為六個因素,因素分解含義與代號見表1。對建筑業(yè)碳排放進行結(jié)構(gòu)分解時,根據(jù)計算規(guī)則,建筑業(yè)直接碳排放系數(shù)保持不變,即I為常數(shù),因此直接碳排強度△CI=0。其他因素綜合效應(yīng)計算為:

△C=Ct+1-Ct=△CH+△CF+△CN+△CG+△CP

(6)

表1 各因素定義

逐年測算其因素效應(yīng):

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文選取我國30個省區(qū)2005—2014年建筑業(yè)碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)進行研究,相關(guān)數(shù)據(jù)為:建筑業(yè)能源消耗量、建筑業(yè)生產(chǎn)總值、建筑業(yè)竣工面積、建筑業(yè)對其他行業(yè)完全消耗系數(shù)、碳排放因子、其他行業(yè)總產(chǎn)值和各行業(yè)分能源消費量等。其中,能源消費量、各行業(yè)生產(chǎn)總值、竣工面積來源于各省和國家統(tǒng)計年鑒。2005—2014年行業(yè)間的完全消耗系數(shù)通過各省對應(yīng)的2007年和2012年“投入—產(chǎn)出表”確定。各能源碳排放因子根據(jù)其低碳發(fā)熱量、單位熱值含碳量和碳氧化率計算所得,數(shù)據(jù)來源于2011年國家發(fā)改委發(fā)布的《省級溫室氣體清單編制指南》。

3 實證研究

3.1 全國及各省建筑業(yè)碳排放特征

全國建筑業(yè)碳排放特征:統(tǒng)計年鑒的相關(guān)數(shù)據(jù)通常在兩年后更新,因此現(xiàn)有數(shù)據(jù)更新至2013年,見表2。由表2可知,全國建筑業(yè)碳排放由2005年的25.36億t增加到2013年的44.53億t,平均年增長率約為8.4%。從碳排放構(gòu)成看,全國建筑業(yè)直接碳排放和間接碳排放呈現(xiàn)逐年上升趨勢,建筑業(yè)間接碳排放均占建筑業(yè)碳排放總量的95%以上,其中間接碳排放Ⅰ約占總碳排放的1%。與之前的研究結(jié)果相比,能源供應(yīng)業(yè)作為間接碳排放Ⅰ被單獨列出后,由于統(tǒng)計誤差減小，使其在間接碳排放的占比明顯下降。總體上，建筑業(yè)所引起的其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的碳排放占我國建筑業(yè)碳排放的主要部分,建筑業(yè)自身活動產(chǎn)生的碳排放有限。

表2 2005—2013年我國建筑業(yè)碳排放量

2005—2010年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值快速增長,由2005年的34552.10億元增加到2010年的96031.13億元。2010年以后,全國建筑業(yè)總產(chǎn)值增速迅速放緩,但建筑業(yè)產(chǎn)值規(guī)模的逐年增長使建筑業(yè)碳排放也隨之增加。全國建筑業(yè)碳排放增長可分為三個階段:2005—2008年全國建筑業(yè)碳排放平穩(wěn)增長,同期建筑業(yè)產(chǎn)值增速較慢;2008—2013年為全國建筑業(yè)碳排放快速增長,同期建筑業(yè)產(chǎn)值增長率加快;2013—2014年為全國建筑業(yè)碳排放緩慢增長,同期建筑業(yè)產(chǎn)值增速放緩,表明我國建筑行業(yè)在節(jié)能減排方面取得一定成果,碳排放強度呈下降趨勢。

各省建筑業(yè)碳排放特征:基于核算出的2005—2014年我國30個省建筑業(yè)直接與間接碳排放,選取2006年、2008年、2010年、2012年和2014年數(shù)據(jù),省區(qū)按2014年建筑業(yè)碳排放由高至低排列(圖1)。由圖1可見,2005—2014年我國各省建筑業(yè)碳排放與全國趨勢相同,呈現(xiàn)增長態(tài)勢,直接碳排放和間接碳排放占比穩(wěn)定,間接碳排放占比約為90%。與全國數(shù)據(jù)95%相比,省域內(nèi)建筑資源自足程度較低,核算邊界外的間接碳排放占比較大,間接碳排放在總碳排放中的比例相應(yīng)下降。碳排放強度在各省中基本呈現(xiàn)逐年下降態(tài)勢,2006—2010年下降速度較大,2010—2014年下降速度逐步放緩,表示雖然總碳排放依舊逐年增加,但建筑業(yè)總產(chǎn)值的增長速度顯著高于碳排放增長。

圖1 30個省區(qū)建筑業(yè)碳排放及碳排強度

在空間分布方面,各省區(qū)建筑業(yè)碳排放存在顯著差異,華東地區(qū)的江蘇、浙江由于經(jīng)濟發(fā)展迅猛,建筑業(yè)碳排放一直處于前列,2014年達到5萬t左右,這是因為我國建筑業(yè)碳排放基本與建筑業(yè)發(fā)展水平成正比,建筑業(yè)發(fā)展水平較高的省份,建筑業(yè)規(guī)模大,產(chǎn)生的碳排放較多。四川、山西、山東等中部地區(qū)排放約1—2萬t,相較其發(fā)展水平仍屬能源利用效率較低的地區(qū)。2014年遼寧、山東、河北、廣東、陜西、內(nèi)蒙古和廣西等省區(qū)的碳排放與2013年相比均有所減少,上海市的建筑業(yè)碳排放從2010年后呈現(xiàn)下降態(tài)勢,說明部分省區(qū)技術(shù)進步和碳減排政策效果逐步顯現(xiàn)。上述幾個地區(qū)的建筑業(yè)碳排放占全國1/2以上,增長速度約為全國平均速度的60%。青海、海南、寧夏等建筑業(yè)不發(fā)達的地區(qū),建筑業(yè)總碳排放未超過1萬t。

總體來講,華北、中部地區(qū)是我國建筑業(yè)碳排放和能源消耗的重點區(qū)域,碳排強度較高,能源利用效率較低,減排措施差；華東地區(qū)作為我國經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū),雖然碳排放量較大,但碳排放強度很低,能源利用效率較高。從全國范圍來看,碳排放強度均呈現(xiàn)下降趨勢,發(fā)展趨勢良好,但下降程度各省有所波動,存在較大的發(fā)展空間。

3.2 全國建筑業(yè)碳排放影響因素研究

根據(jù)全國建筑業(yè)碳排放核算與有關(guān)建筑業(yè)的能源數(shù)據(jù),運用式(7)—(11)計算全國2005—2011建筑業(yè)碳排放五個因素的逐年效應(yīng),然后計算各因素對總碳排放的貢獻值,分析因素變化趨勢。以上年為基期計算,得到從2006年起的因素貢獻值。根據(jù)表3可知,2006—2011年直接碳排放占比、單位價值能耗、價值創(chuàng)造效應(yīng)對建筑業(yè)碳排放的影響都較小。間接碳排放強度是分析因素中最大的負向因素,同時產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)是影響建筑業(yè)碳排放最大的正向因素,與間接碳排強度的變化趨勢一致。

表3 全國建筑業(yè)碳排放因素分解貢獻值

在建筑業(yè)碳排放核算中,間接碳排放在整個建筑業(yè)碳排放中的比重約為95%,對建筑業(yè)碳排放的影響較大。分析期間,間接碳排放強度對全國碳排放抑制作用遠高于其他因素,是最大的碳減排因素。表明在一定建筑業(yè)總產(chǎn)值的情況下,關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)碳排放占比增加會使總碳排放減少。從圖2可見,2008年間接碳排強度效應(yīng)比相鄰年份顯著增加,其他年份呈現(xiàn)波動增長趨勢。原因主要是：2008年受全球經(jīng)濟危機影響,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)受到了強烈沖擊,產(chǎn)值和碳排放都明顯下降,表現(xiàn)為間接碳排效應(yīng)貢獻值明顯增加。2008年之后,國家積極采取發(fā)展政策,2009—2011年因素貢獻率恢復(fù)穩(wěn)定上升。

圖2 全國碳排放因素分解

產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)是建筑業(yè)碳排放中最大的正向因素(表3),產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)貢獻的絕對值達4,幾乎是其他因素影響絕對值的10倍。建筑業(yè)產(chǎn)出總產(chǎn)值產(chǎn)生的碳排放是總碳排放中的最大部分,因此產(chǎn)出規(guī)模的大小直接影響建筑業(yè)碳排放的多少。由圖2可見,產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)與間接碳排放強度呈現(xiàn)幾乎相同的變化趨勢,在2008年出現(xiàn)拐點,其余年份波動上漲。

3.3 各省建筑業(yè)碳排放影響因素研究

根據(jù)以上對各省碳排放量的核算數(shù)據(jù),計算30個省區(qū)各因素的逐年效應(yīng),然后計算各因素對總碳排放的貢獻值。為了更加直觀地分析地域差異的變化,各省區(qū)10年的平均貢獻值見圖3。在時間上仍然選取2006年、2008年、2010年、2012年和2014年各省各因素影響程度的數(shù)據(jù),見表4。

表4 直接碳排占比因素貢獻

直接碳排占比因素分析:從圖3可見,直接碳排放占比對各省建筑業(yè)碳排放影響較小且有一定區(qū)的起伏,與該因素的全國貢獻值一致。除了個別減排措施相對薄弱、直接碳排放消耗能源較大的省份如山西、湖南和甘肅等因素貢獻值為正外,全國其他省區(qū)直接碳排占比呈負值,屬于影響較小的碳減排因素。該因素減排貢獻值較明顯的是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),如京津、華東、華南沿海地區(qū),其他大部分地區(qū)的平均水平為負值。從表4可見,各省各年直接碳排占比仍然是正值較多,說明近年隨著低碳經(jīng)濟的發(fā)展,該因素正向作用較小且逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨撓?。根?jù)表4,2006—2010年,該因素對各省建筑業(yè)碳排放的貢獻總體為正值,在0.1左右波動,2010—2014年逐漸變成負值,絕對值最大達0.56。這與2010年以來全國建筑業(yè)低碳化發(fā)展政策的快速推進有關(guān),各省份建筑業(yè)綠色建材應(yīng)用加快、預(yù)制化水平提高,現(xiàn)場作業(yè)碳排放減小,能源消耗得到了較好控制,直接碳排放占比已逐步成為促進低碳化的因素之一。

單位價值能耗因素分析(表5):從圖3可見,我國省區(qū)單位價值能耗對建筑業(yè)碳排放的貢獻值為負值,表明近10年來大部分省區(qū)能源消耗增長率小于竣工面積增長率,建筑業(yè)能源利用效率較高,該因素對建筑業(yè)碳排放具有一定的抑制作用。其中,單位價值能耗貢獻值較明顯的30個省區(qū)有山西、湖南、黑龍江等,這些低碳發(fā)展較緩慢的省份雖然直接碳排放較大,但建筑業(yè)處于高速發(fā)展階段,建筑業(yè)竣工面積較大,因此單位價值能耗對建筑業(yè)碳排放具有抑制作用。其他省區(qū)近幾年建筑業(yè)發(fā)展水平穩(wěn)定,能源消耗和竣工面積同步發(fā)展,單位價值能耗對建筑業(yè)碳排放起到微弱的負向作用。從表3可知,我國各地區(qū)單位價值能耗貢獻多為負值,絕對值在0.1附近波動。2006—2010年該因素對各省建筑業(yè)碳排放影響較小且變化不大,2010年河北、山西、安徽、湖北等省的因素貢獻值波動較大,原因是這些省份處于欠發(fā)達地區(qū),之前竣工的面積較大,到2010年左右基本滿足需求,因此隨著建筑業(yè)竣工面積的波動,該因素貢獻值也出現(xiàn)了較大的波動。2010—2014年各省隨著供求關(guān)系和能源消耗的調(diào)整,呈現(xiàn)波動上升趨勢。總體上,單位價值能耗對建筑業(yè)碳排放的拉動與抑制作用均有限。部分能源結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化的地區(qū),應(yīng)在快速推行建筑業(yè)低碳發(fā)展的同時結(jié)合當?shù)毓┬桕P(guān)系發(fā)展建筑業(yè)。

圖3 2005—2014年各省碳排放因素平均貢獻值

表5 單位價值能耗因素貢獻

價值創(chuàng)造效應(yīng)因素分析:價值創(chuàng)造效應(yīng)為負值,為五個因素中較大的碳減排因素。從圖3可見,北京、天津與上海、浙江、廣東等沿海地區(qū)的平均貢獻值差距較大。由表6可見,造成京津地區(qū)平均貢獻值較大的原因是2010年數(shù)值顯著增加,其中2008—2010年是全球經(jīng)濟危機后建筑業(yè)的恢復(fù)階段,京津地區(qū)作為我國的經(jīng)濟中心,對政府經(jīng)濟政策的反應(yīng)最敏感。因此,在2008—2010年京津地區(qū)建筑業(yè)總產(chǎn)值大幅增長,使價值創(chuàng)造效應(yīng)對建筑業(yè)低碳發(fā)展的作用顯著,而其他經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)也有類似的變化趨勢,但變化幅度較小,價值創(chuàng)造效應(yīng)貢獻值呈負向波動變化。從表6可見,近10年該因素對內(nèi)蒙古、甘肅等省的貢獻值較大,絕對值最高達4.72。這些省屬于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)的地區(qū),粗放式建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模使竣工面積增長率大于產(chǎn)值增長率,因此價值創(chuàng)造因素對這些地區(qū)的貢獻值較大。我國其余地區(qū)的價值創(chuàng)造因素貢獻值較平穩(wěn),在1左右波動。2006—2014年,該因素在全國范圍內(nèi)的作用呈持續(xù)增加趨勢,隨著全國建筑業(yè)的低碳化發(fā)展,未來價值創(chuàng)造對建筑業(yè)低碳發(fā)展將繼續(xù)保持拉動作用。

表6 價值創(chuàng)造效應(yīng)因素貢獻

間接碳排強度因素分析:從圖3可見,間接碳排放強度對各省建筑業(yè)碳排放的影響均起到重要作用,各省與全國變化相同,它是最大的減排因素。按圖3中的八大區(qū)域分配排列,波動趨勢明顯,東北、中部、西部等地區(qū)間接碳排強度貢獻值較高,波動較大,沿海和京津發(fā)達地區(qū)較低;湖北、廣西、陜西等省出現(xiàn)拐點,這些省份均屬于2010年全國的低碳試點省區(qū)。根據(jù)國家要求，這些省份通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提出本地區(qū)控制溫室氣體排放的行動目標,使建筑業(yè)碳排放的構(gòu)成比例發(fā)生了很大變化,直接碳排放占比得到了有效控制,但間接碳排放占比有所增加,間接碳排強度成為建筑業(yè)減排的有力因素之一。北京、上海、廣東等經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)建筑業(yè)低碳發(fā)展已達到一定水平,間接碳排放強度的影響較穩(wěn)定。從表7可見,間接碳排強度除2012年有所波動外,其他年份均為負值,表明間接碳排放強度是分析期間各省建筑業(yè)碳減排的決定性因素。2006—2012年,各省間接碳排強度貢獻值均為負值,且波動上升,對各年綜合效應(yīng)的貢獻保持在較高水平,最高絕對值達17.1,說明間接碳排放強度對各省建筑業(yè)碳減排產(chǎn)生了有力的拉動作用。各省的間接碳排強度效應(yīng)雖存在差異但基本占總效應(yīng)的20%左右,是最強的碳減排因素。隨著建筑業(yè)低碳發(fā)展的推進,間接碳排放在總碳排放中的占比增加,使間接碳排放強度的碳減排貢獻值持續(xù)增加。

表7 間接碳排強度因素貢獻

產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)因素分析:從圖3可見,產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)是全國建筑業(yè)碳排放最大的正向因素,且變化趨勢基本與間接碳排效應(yīng)一致,從東南到西北逐漸增長。該因素是對建筑業(yè)碳排放影響最大的正向因素,且呈現(xiàn)持續(xù)發(fā)展趨勢。圖3中出現(xiàn)拐點的地區(qū)仍是低碳試點省區(qū)和近年建筑業(yè)快速發(fā)展的省區(qū)和地區(qū)。建筑業(yè)發(fā)展較成熟的京津和東南沿海地區(qū)的變化相對穩(wěn)定,這些地區(qū)建筑業(yè)總體處于發(fā)展態(tài)勢,產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)平穩(wěn)發(fā)展。產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)波動較大的省份是一些碳排放強度較高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化的省份,如廣西、甘肅、黑龍江等。這表明建筑業(yè)產(chǎn)出規(guī)模對建筑業(yè)碳排放的增加產(chǎn)生持續(xù)拉動作用,產(chǎn)出規(guī)模擴大不僅使建筑業(yè)產(chǎn)出增加,排放出的溫室氣體也增加。從表8可見,各年產(chǎn)出規(guī)模的影響程度具有明顯波動性。2005—2010年,產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)除個別省份外占總效應(yīng)的5%—10%；2010年后國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展放緩,各地建筑業(yè)總產(chǎn)值在2010年波動增大,相對比值明顯升高,且由于各省政策和區(qū)域性的差異,波動程度和方向略有不同。2010年90%的省份如北京、黑龍江、浙江、廣西、四川等產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)都表現(xiàn)為大幅增加態(tài)勢,表明由于經(jīng)濟發(fā)展的影響,拉動建筑業(yè)碳排放的首要因素——產(chǎn)出規(guī)模貢獻值表現(xiàn)為大幅增加趨勢。2012年后隨著經(jīng)濟增長,產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)回到之前的水平。

表8 產(chǎn)出規(guī)模效應(yīng)因素貢獻

4 結(jié)論

本文將建筑業(yè)碳排放分為直接碳排放和間接碳排放兩部分,通過測算全國近10年30個省建筑業(yè)碳排放發(fā)現(xiàn),碳排放量呈逐年增加趨勢,但在全國范圍內(nèi)碳排放強度則逐年降低,各省差異較大。本文引入LMDI因素分解方法對全國各省建筑業(yè)碳排放變動進行分解了并計算其逐年貢獻值,發(fā)現(xiàn)各因素對建筑業(yè)碳排放影響差異較大。

其結(jié)論是:①建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,自身生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的直接碳排放遠低于帶動關(guān)聯(lián)行業(yè)產(chǎn)生的間接碳排,全國和30個省區(qū)近10年建筑業(yè)碳排放中的間接碳排放均占90%以上。2005—2013年,全國建筑業(yè)碳排放逐年增加,但增加率在下降,表明我國建筑業(yè)碳排放快速增長趨勢已逐漸放緩。碳排放強度逐年下降,表明近年來我國大力推行低碳環(huán)保的建筑材料、回收利用廢舊建材、提高建筑業(yè)現(xiàn)場預(yù)制化程度等措施有效降低了建筑業(yè)的直接碳排放。②從各省分區(qū)域看,浙江、江蘇、廣東等省經(jīng)濟發(fā)展快、建筑業(yè)規(guī)模大,建筑業(yè)能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平在傳統(tǒng)模式下的變革基本完成,因此建筑業(yè)碳排放量居全國前列,碳排放強度較低。山西、貴州、內(nèi)蒙古等能源結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化,建筑業(yè)仍處于高速發(fā)展的省份,建筑業(yè)碳排放大、碳排放強度較高,仍具有較大的減排空間,適當提升技術(shù)水平即可達到較好的減排效果。河南、廣西等省由于經(jīng)濟發(fā)展較慢、科技力量薄弱,碳排放總量較低,碳排強度卻較高,應(yīng)結(jié)合低碳發(fā)展目標快速發(fā)展當?shù)亟?jīng)濟。北京市近幾年建筑業(yè)工業(yè)化程度和低碳化發(fā)展水平都處于穩(wěn)步上升階段,建筑業(yè)碳排放和碳排強度均較低,整體呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。③在研究期內(nèi)直接碳排占比和單位價值能耗對全國建筑業(yè)碳排放效應(yīng)有所波動,價值創(chuàng)造效應(yīng)對碳排放產(chǎn)生負向影響,但效果不明顯。間接碳排放強度是全國近10年建筑業(yè)碳排放的主要負向影響因素。產(chǎn)出規(guī)模是全國及各省的最大正向影響因素,表明建筑業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的迅速擴大是推進碳排放增長的主導(dǎo)力量。在空間上影響這些指標波動的主要原因是經(jīng)濟發(fā)展水平和地域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展特點,加上國家針對某些省市的特殊政策等,如低碳試點省份陜西、廣西、湖北等積極控制建筑業(yè)的直接碳排放,使間接碳排放強度因素貢獻值在低碳發(fā)展中起到顯著作用。在時間序列方面,2005—2014年各因素波動狀況較一致,顯著變化主要集中在2008年和2010年兩個時間點。2008年受全球經(jīng)濟影響,建筑業(yè)直接碳排放、間接碳排放、竣工面積和建筑業(yè)總產(chǎn)值都受到較大影響,表現(xiàn)為各指標出現(xiàn)波動。2010—2012年全國建筑業(yè)進入新的發(fā)展階段,能源結(jié)構(gòu)變化、建筑業(yè)工業(yè)化水平提高等,影響了建筑業(yè)產(chǎn)值和碳排放占比,進而影響各指標的貢獻值,因此協(xié)調(diào)經(jīng)濟增長與減少碳排放是我國今后發(fā)展面臨的重要問題。

[1]陳進道.中國建筑行業(yè)碳排放測算及影響因素分解分析[D].重慶：重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2016,(1)∶53-57.

[2]張智慧,劉睿吉力.基于投入產(chǎn)出分析的建筑業(yè)碳排放核算[J].清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,53(1)∶53-57.

[3]張智慧,尚春靜,錢坤.建筑生命周期碳排放評價[J].建筑經(jīng)濟,2010,(2)∶44-46.

[4]曾杰,俞海勇,顏偉國,等.基于生命周期理論的建筑衛(wèi)生陶瓷碳足跡研究[J].硅酸鹽通報,2014,33(1)∶54-58.

[5]Reza B,Sadiq R,Hewage K.Emergy-based Life Cycle Assessment(Em-LCA) of Multi-unit and Single-family Residential Buildings in Canada [J].International Journal of Sustainable Built Environment,2014,3(2)∶207-224.

[6]Acquaye A A,Duffy A P.Iput-output Analysis of Irish Construction Sector Greenhouse Gas Emission[J].Building and Environment,2010,45(3)∶784-791.

[7]馮博,王雪青.中國各省建筑業(yè)碳排放脫鉤及影響因素研究[J].中國人口·資源與環(huán)境,2015,25(4)∶28-34.

[8]杜強,張詩青,張智慧.建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤及影響因素研究——以陜西省為例[J].環(huán)境工程,2016,24(4)∶172-176.

[9]杜強,張詩青.中國建筑業(yè)能源碳排放環(huán)境庫茲尼茨曲線與影響脫鉤因素分析[J].生態(tài)經(jīng)濟,2015，31(12)∶59-69.

[10]Lu Y,Cui P,Li D.Carbon Emissions and Policies in China′s Building and Construction Industry:Evidence from 1994 to 2012[J].Building and Environment,2016,95(1)∶94-103.

[11]Xue Yang,Shaojin Wang,Wenzhong Zhong,etal.Impacts of Energy Consumption,Energy Structure,and Treatment Technology on SO2Emissions：A Multi-scale LMDI Decomposition Analysis in China[J].Applied Energy,2016,184(12)∶714-726.

[12]Houda Achoura,Mounir Belloumib.Decomposing the Influencing Factors of Energy Consumption in Tunisian Transportation Sector Using the LMDI Method[J].Transport Policy,2016,52(11)∶64-71.

[13]Ang B W.Decomposition Analysis for Policy Making in Energy：Which Is the Preferred Method? [J].Energy Policy,2004,32(9)∶1131-1139.

[14]Ang B W.LMDI Decomposition Approach：A Guide for Implementation[J].Energy Policy,2015,86(11)∶233-238.

[15]Xu J H,Fleiter T,Eichhammer W,etal.Energy Consumption and CO2Emission in China′s Cement Industry：A Perspective from LMDI Decomposition Analysis[J].Energy Policy,2010,50(11)∶821-832.

[16]宋杰鯤.基于LMDI的山東省能源消費碳排放因素分析[J].資源科學(xué),2012,34(1)∶35-41.

[17]張偉,張金鎖,鄒紹輝,等.基于LMDI的陜西省能源消費碳排放因素分解研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(9)∶26-31.

[18]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,(12)∶4-9.

[19]Ying Dai H,Oliver Gao.Energy Consumption in China′s Logistics：A Decomposition Analysis Using the LMDI Approach[J].Transportation Research Part D：Transport and Environment,2016,46(7)∶69-80.

[20]Minda Maa,Ran Yana,Yongjie Dua,etal.A Methodology to Assess China′s Building Energy Savings at the National Level：An IPAT-LMDI Model Approach[J].Journal of Cleaner Production,2017,143(2)∶784-793.

[21]Boqiang Lin,Houyin Long.Emission Reduction in China′s Chemical Industry-based on LMDI[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2016,53(1)∶1348-1355.

[22]Jose M Cansinoa,Antonio Sanchez-Brazac,Maria L，etal.Driving Forces of Spain′s CO2Emissions：A LMDI Decomposition Approach[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2015,48(8)∶749-759.

ProvincialCarbonEmissionsofChina′sConstructionIndustry:CharacteristicsandInfluencingFactors

DU Qianga,LU Xin-ranb,FENG Xin-yub,BAI Li-biaoa
(Chang′an University,a.School of Economics and Management;b.School of Civil Engineering,Xi′an 710061,China)

Based on the characteristics of construction industry carbon emissions,this paper accounted for the direct and indirect carbon emissions of the industry in 2005-2014,and analyzed the characteristics of the provinces.On the basis of this,the LMDI method was used to decompose the carbon emission factors into direct carbon sequestration,unit value energy consumption,value creation effect,indirect carbon intensity and output scale effect.Then the authors calculated the factors contribution of carbon emissions.The results showed that the construction industry carbon emissions in the province was still in the rising range in the last ten years,but the carbon intensity was decreasing obviously,which showed that the energy saving and emission reduction policies was effective in the development of construction industry.The construction industry carbon emissions in the province was large differences, showing the state of “east high west low”.Based on the analysis of LMDI,it was found that the output scale effect and indirect carbon intensity were the main influencing factors of carbon emissions in construction industry in recent ten years.

carbon emissions;construction industry;LMDI;factor-decomposing analysis

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.10.010

X322

A

1005-8141(2017)10-1201-08

2017-08-09；

2017-09-21

國家社會科學(xué)青年基金項目“推進新型建筑工業(yè)化對行業(yè)碳排放的影響:機理及實證研究”(編號:16CJY028);教育部人文社科基金項目“建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系及動態(tài)變化機制研究”(編號:15YJC790015);中央高?；鹑宋纳缈祈椖俊敖ㄖI(yè)低碳化發(fā)展機制研究”(編號:310828160648);中央高?；鹑宋纳缈浦攸c項目“面向一帶一路的工程項目群協(xié)同優(yōu)化研究”(編號:310823170213);中央高?；鹑宋纳缈祈椖俊爸袊ㄖI(yè)碳排放的時空差異及影響因素研究”(編號:310823170648)。

杜強(1981-),男,河南省洛陽人,博士,副教授,研究方向為低碳建筑技術(shù)與經(jīng)濟。

陸欣然(1993-),女,山西省大同人,碩士研究生,研究方向為低碳建筑技術(shù)與經(jīng)濟。