蘇州市碳排放達(dá)峰路徑分析

文_陳宇 龔海華 鄔大為

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司太倉(cāng)市供電分公司

碳排放，從狹義上來(lái)說(shuō)，關(guān)注的是運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，廣義上來(lái)說(shuō)，指的是全過(guò)程、全壽命周期，目前研究大多數(shù)基于狹義角度。碳達(dá)峰，指的是某個(gè)地區(qū)或行業(yè)年度二氧化碳排放量達(dá)到歷史最高值，然后經(jīng)歷一定波動(dòng)期并呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)下降的過(guò)程，是碳排放自增加轉(zhuǎn)為下降的歷史拐點(diǎn)，標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將不再與碳排放量直接掛鉤；碳中和，指的是某個(gè)地區(qū)或行業(yè)二氧化碳的排放，與其通過(guò)植樹(shù)造林等手段吸收的量相互抵消，實(shí)現(xiàn)“碳”的“凈零排放”。

碳中和的實(shí)現(xiàn)與碳達(dá)峰的程度緊密相關(guān)，達(dá)峰時(shí)間、達(dá)峰峰值直接影響碳中和實(shí)現(xiàn)的時(shí)長(zhǎng)和難度。碳排放達(dá)峰時(shí)間越早，峰值排放量越低，就越有利于達(dá)成長(zhǎng)期碳中和目標(biāo)。

當(dāng)前我國(guó)距離實(shí)現(xiàn)2030 年碳達(dá)峰目標(biāo)不足10 年，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)也僅有40 年，相比西方國(guó)家壓力更大、時(shí)間更緊。亟需明確碳排放統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，制定地方、行業(yè)的達(dá)峰目標(biāo)和實(shí)施方案。

近年來(lái)，蘇州面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，低碳發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步協(xié)調(diào)性降低、不確定性增加，給碳中和愿景帶來(lái)了壓力和挑戰(zhàn)。資源稟賦不足、一次能源依賴外地調(diào)入、能源消費(fèi)以煤為主、新能源發(fā)展有限且占比較低等問(wèn)題，直接造成了蘇州市碳排放量常年居高不下。

本文旨在對(duì)蘇州地區(qū)2015 ～2020 年碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，判斷其是否具備碳達(dá)峰條件，為地區(qū)綠色低碳發(fā)展提供針對(duì)性建議。

1 研究方法

1.1 碳排放估算

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)已制定通用碳排放估算方法，蘇州市2015 ～2020 年碳排放計(jì)算表達(dá)式為：

式中CE(Carbon Emission)為碳排放總量，ai為影響因子，Ei為相應(yīng)源頭。

1.2 碳排放強(qiáng)度

碳排放強(qiáng)度指的是每單位生產(chǎn)總值(GDP）的增長(zhǎng)所引起的碳排放總量(CE)，表達(dá)式為：

式中CI為碳排放強(qiáng)度；CE為碳排放量；GDP為該地區(qū) GDP 值。

1.3 脫鉤彈性系數(shù)

基于彈性系數(shù)的Topia 模型越來(lái)越多地被用于碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的解耦關(guān)系，其系數(shù)表達(dá)式為：

式中ε為碳脫鉤彈性系數(shù)。

如圖1 所示，脫鉤狀態(tài)通常分為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、增長(zhǎng)連接、增長(zhǎng)負(fù)脫鉤、負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤、衰退連接、衰退負(fù)脫鉤八類。舉例說(shuō)明：若GDP 正增長(zhǎng)，碳排放負(fù)增長(zhǎng)，說(shuō)明地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不再與碳排放量直接掛鉤；若GDP 正增長(zhǎng)，碳排放也正增長(zhǎng)，但系數(shù)在0.8 ～1.2 范圍內(nèi)，可認(rèn)為地區(qū)碳排放受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響，但處于中間過(guò)渡階段，有潛力發(fā)展到脫鉤狀況。

圖1 基于Topia 脫鉤彈性系數(shù)的碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系圖

根據(jù)蘇州市歷年碳排放及GDP 數(shù)據(jù)，可計(jì)算得到相應(yīng)年份的碳脫鉤彈性系數(shù)，以此判斷其低碳工作情況。

1.4 城市達(dá)峰判斷依據(jù)

國(guó)際上對(duì)碳排放達(dá)峰有“歷史”、“未來(lái)”兩種判斷方式。從歷史的角度，排除極端因素影響后，要求和最新的排放清單相比，該地區(qū)的碳排放值在5 年或者更長(zhǎng)的時(shí)間里達(dá)到最高水平，且與最新排放數(shù)據(jù)相比至少減少10%。例如，判斷2014 年是否達(dá)峰時(shí)，可以比較2014 ～2019 年的碳排放數(shù)據(jù)，期間碳排放應(yīng)處于動(dòng)態(tài)下降的過(guò)程中，且減排要大于10%。

從未來(lái)的角度，要求要有明確的碳排放峰值目標(biāo)，并保證制定減排行動(dòng)方案。判斷2025 年是否達(dá)峰，要明確碳排放峰值目標(biāo)，并制定強(qiáng)力行動(dòng)方案保障目標(biāo)的達(dá)成。

基于此，本文結(jié)合碳排放強(qiáng)度、碳脫鉤彈性系數(shù)理論及以上判斷，認(rèn)為地區(qū)碳排放總量出現(xiàn)峰值并伴隨下降，同時(shí)碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)強(qiáng)脫鉤狀態(tài)，并明確每年減排至少2%，則該地區(qū)處于達(dá)峰狀態(tài)。

2 研究結(jié)果

本文基于蘇州市2015 ～2020 年生產(chǎn)總值、碳排放數(shù)據(jù)，計(jì)算得出碳排放強(qiáng)度、碳脫鉤彈性系數(shù)，結(jié)合碳達(dá)峰判斷依據(jù)，分析蘇州市地區(qū)低碳工作情況。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析

2015 ～2020 年蘇州地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）和碳排放情況如表1 所示。

表1 2015～2020年蘇州地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）和碳排放情況表

2015 年以來(lái)，蘇州地區(qū)GDP 從1.45 萬(wàn)億元一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2018 年為止基本維持6%以上的增長(zhǎng)，近兩年增速暫緩，至2020 年突破2 萬(wàn)億元大關(guān)。尤其是2019 年底新冠肺炎疫情爆發(fā)，在抗疫的一年中，中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量仍出現(xiàn)突破，邁上百萬(wàn)億元新臺(tái)階，達(dá)1015986 億元，比上年增長(zhǎng)2.3%，預(yù)計(jì)將成為全球唯一實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)正增長(zhǎng)的主要經(jīng)濟(jì)體。而蘇州市GDP 達(dá)20170億元，比上年增長(zhǎng)5.2%。

碳排放總量，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，在2015 ～2018 年里也保持了正相關(guān)的增速。至2019 年，開(kāi)始降速，于2020 年呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，碳排放首次出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.2 碳排放強(qiáng)度解析

根據(jù)歷年相關(guān)GDP、碳排放計(jì)算得出的碳排放強(qiáng)度，趨勢(shì)如圖2 所示。由于近幾年蘇州地區(qū)人口變化波動(dòng)小，因此在計(jì)算碳排放強(qiáng)度時(shí)未考慮人口因素?？梢园l(fā)現(xiàn)，單位GDP 碳排放強(qiáng)度在2015 ～2018 年里出現(xiàn)一定波動(dòng)。據(jù)悉，2018 ～2019 年碳排放強(qiáng)度超額完成4.73%的年度下降目標(biāo)，增速暫緩，于2019年后明顯降低。

圖2 單位GDP 碳排放強(qiáng)度

2.3 碳脫鉤彈性系數(shù)解析

考慮到蘇州在2015 年以來(lái)5 年里GDP 保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，因此只可能出現(xiàn)強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、增長(zhǎng)連接和增長(zhǎng)負(fù)脫鉤4 種狀態(tài)，脫鉤情況如表2 所示。數(shù)據(jù)顯示，2015 年以來(lái)，蘇州市的綠色低碳建設(shè)卓有成效，截止2018 年，一直穩(wěn)定在增長(zhǎng)連接階段，于2019 年得到突破，邁入脫鉤階段，呈弱脫鉤狀態(tài)。至2020年，蘇州地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放量正式進(jìn)入強(qiáng)脫鉤狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不再與碳排放直接掛鉤。

表2 2015～2020年蘇州市碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況

2.4 碳達(dá)峰判斷

通過(guò)分析蘇州2015 ～2020 年碳排放總量增速、碳排放強(qiáng)度、碳脫鉤彈性系數(shù)，發(fā)現(xiàn)2020 年蘇州地區(qū)碳排放量呈負(fù)增長(zhǎng)、強(qiáng)度最低、處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)，可以判斷正已處于達(dá)峰狀態(tài)。相信在新冠肺炎疫情結(jié)束后，在保持碳排放穩(wěn)定降低的情況下，地區(qū)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，GDP 能夠恢復(fù)往年增速，蘇州能夠?qū)崿F(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)與碳排放總量的深度脫鉤。

3 結(jié)論與展望

經(jīng)歷2015 ～2018 年碳排放治理后，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放由連接狀態(tài)向弱脫鉤狀態(tài)發(fā)展；低碳工作保質(zhì)保量地進(jìn)行中，自2019 年碳排放總量開(kāi)始降低，碳排放強(qiáng)度也出現(xiàn)明顯下降，脫鉤系數(shù)顯示至2020 年，經(jīng)濟(jì)發(fā)展已與碳排放呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。

蘇州碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定不僅依賴于達(dá)峰期限和排放峰值的設(shè)定， 必須根據(jù)城市特點(diǎn)明確減排措施，保證各項(xiàng)指標(biāo)動(dòng)態(tài)下降。要把握“十四五”這一推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善的關(guān)鍵階段，有效降低碳排放總量，為早日實(shí)現(xiàn)碳中和打好理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

應(yīng)抓住碳排放難題主要矛盾，通過(guò)數(shù)據(jù)可知，工業(yè)、交通為蘇州市最主要的二氧化碳排放源。工業(yè)碳排放雖總體呈下降趨勢(shì)，但仍占總量近80%。其中，電力和鋼鐵行業(yè)又是最主要的排放源。交通為蘇州市僅次于工業(yè)的第二大碳排放源，且排放量及排放占比均逐年上升，占碳排放總量的10%左右。因此，若要早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，應(yīng)著重關(guān)注電力、鋼鐵、交通三個(gè)行業(yè)的碳排放問(wèn)題。

本文對(duì)蘇州市“十四五”關(guān)鍵階段提出以下建議：

①區(qū)外清潔電能的輸入，將極大改變蘇州地區(qū)供給側(cè)結(jié)構(gòu)。積極發(fā)展儲(chǔ)能和分布式新能源，實(shí)現(xiàn)新能源電力高比例消納，保障可再生并網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

②積極探索技術(shù)創(chuàng)新，提高企業(yè)環(huán)境治理水平、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展才是根本。

③打造低碳、綠色交通，逐步控制城市機(jī)動(dòng)車保有量，積極發(fā)展公共交通，促進(jìn)純電汽車、充電樁建設(shè)和服務(wù)升級(jí)。

④未來(lái)還需要碳吸收、碳捕獲、碳沉降等技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)真正的凈零排放、碳中和。