新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力與情景模擬研究

甘巧巧

（新疆工程學(xué)院低碳經(jīng)濟(jì)研究中心， 新疆 烏魯木齊 830091）

引言

我國將應(yīng)對(duì)氣候變化融入社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局，從“十二五”起，以單位GDP 碳排放強(qiáng)度下降這一系統(tǒng)性、約束性目標(biāo)為抓手，促進(jìn)低碳發(fā)展[1]。在國家“十四五”規(guī)劃中提到，需將碳強(qiáng)度下降18%的約束性指標(biāo)分解到地方加以落實(shí)。降低碳排放強(qiáng)度對(duì)于新疆實(shí)現(xiàn)“2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)”、加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)及完成地方碳強(qiáng)度下降目標(biāo)至關(guān)重要。對(duì)新疆碳減排潛力進(jìn)行研究，對(duì)于推進(jìn)新疆重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域綠色化改造，促進(jìn)企業(yè)清潔化升級(jí)轉(zhuǎn)型具有重要意義。

關(guān)于新疆碳排放問題的研究集中于碳排放的影響因素研究、工業(yè)碳排放量研究以及宏觀政策對(duì)碳排放的影響研究。首先，部分學(xué)者研究認(rèn)為新疆碳排放的影響因素包括經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、能源強(qiáng)度等，如：宋梅（2014）建立灰色關(guān)聯(lián)模型分析新疆三大產(chǎn)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度分析[2]；蘭建（2016）運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)新疆經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)系實(shí)證研究[3]；汪菲（2017）基于擴(kuò)展的STIRPAT 模型對(duì)1952—2014 年新疆能源消費(fèi)碳排放的主要驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行時(shí)間序列分析[4]；周靈（2018）通過LMDI 影響要素分解法判斷產(chǎn)業(yè)規(guī)模、能源強(qiáng)度等影響因素對(duì)碳排放量變化所產(chǎn)生的效應(yīng)[5]；其次，有部分學(xué)者對(duì)新疆工業(yè)碳減排進(jìn)行研究并指出新疆工業(yè)碳排放主要集中于能源資源生產(chǎn)加工業(yè)與礦產(chǎn)開采業(yè)。如：孫慧（2014）利用STIRPAT 模型對(duì)三大區(qū)域的工業(yè)碳排放量進(jìn)行研究[6]；王長建（2016）基于IO-SDA 模型的新疆能源消費(fèi)碳排放影響機(jī)理分析，認(rèn)為碳排放的增長主要集中在能源資源生產(chǎn)與加工業(yè)和礦產(chǎn)資源開采與加工業(yè)[7]；秦建成（2019）指出工業(yè)碳排放總量約占新疆行業(yè)碳排放總量的75%[8]。最后，有學(xué)者研究政府宏觀政策對(duì)新疆碳排放的減排作用。如：李莉（2020）認(rèn)為實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制能有效減緩新疆的能源消費(fèi)碳排放[9]；高志剛（2020）認(rèn)為正式環(huán)境規(guī)制具有顯著的碳減排效應(yīng)，非正式環(huán)境規(guī)制可以強(qiáng)化正式環(huán)境規(guī)制的碳減排效應(yīng)[10]。孫鄖峰（2019）研究碳排放權(quán)交易市場對(duì)新疆碳減排的影響，并提出新疆以資源換配額、開發(fā)碳匯資源的政策建議[11]。

基于已有關(guān)于新疆碳減排的研究中缺少對(duì)工業(yè)碳排放潛力進(jìn)行研究，并且缺少將新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度與西北五省及全國平均水平進(jìn)行對(duì)比研究的現(xiàn)狀，本文運(yùn)用產(chǎn)業(yè)重要性評(píng)價(jià)及情景模擬的方法對(duì)新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力與情景模擬研究，可以有效地補(bǔ)充新疆碳減排研究中的這一空白，對(duì)于新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳減排潛力進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 研究數(shù)據(jù)及方法

1.1 研究數(shù)據(jù)

研究數(shù)據(jù)來自于國家統(tǒng)計(jì)局、CEADs 及各種統(tǒng)計(jì)資料。數(shù)據(jù)來源包括國家統(tǒng)計(jì)局、CEADs、《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒（2018））》《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒（2018）》《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒（2018）》《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒（2018）》《青海統(tǒng)計(jì)年鑒（2018）》。產(chǎn)業(yè)分類按照42 部門進(jìn)行分類。

1.2 研究方法

本文參考牛方曲（2019）[12]的方法計(jì)算產(chǎn)業(yè)重要性評(píng)分，再通過ArcGIS 中自然斷點(diǎn)法把產(chǎn)業(yè)分為三類，分別是主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、一般性產(chǎn)業(yè)、輔助產(chǎn)業(yè)；通過對(duì)比CEADs 中2017 年中國多區(qū)域投入產(chǎn)出表，分別計(jì)算了42 個(gè)部門的碳排放總量及碳排放強(qiáng)度（部門碳排放強(qiáng)度=部門碳排放量/部門總產(chǎn)出）。最后使用情景模擬法，模擬所有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出不變的情況下，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效時(shí)的碳減排潛力。

1.3 產(chǎn)業(yè)重要性評(píng)價(jià)

為評(píng)價(jià)產(chǎn)業(yè)對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，選取的指標(biāo)包括產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)、產(chǎn)業(yè)感應(yīng)度系數(shù)、產(chǎn)業(yè)潛力。除產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值以外，其他指標(biāo)需要采用子模型計(jì)算得出。重要性評(píng)價(jià)值越高，表明產(chǎn)業(yè)對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展越重要。

評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立。根據(jù)新疆2017 年投入產(chǎn)出表計(jì)算得出各部門的影響力系數(shù)和感應(yīng)度系數(shù)。產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)計(jì)算公式如式（1）：

式中：Ij為產(chǎn)業(yè)j 的影響力系數(shù)，表征產(chǎn)業(yè)j 對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)能力；lij為Leontief 逆矩陣元素值，表征產(chǎn)業(yè)j 對(duì)產(chǎn)業(yè)i 的帶動(dòng)力；表征產(chǎn)業(yè)j 的影響力；表征所有產(chǎn)業(yè)的平均影響力；i 和j 分別表示Leontief 逆矩陣的行號(hào)與列號(hào)。

產(chǎn)業(yè)感應(yīng)度系數(shù)計(jì)算公式如式（2）所示：

式中：Mj是產(chǎn)業(yè)j 的市場潛力分別為新疆j 產(chǎn)業(yè)的年銷售額、全國j 產(chǎn)業(yè)年銷售額分別為新疆j 產(chǎn)業(yè)的人均年銷售額、全國j 產(chǎn)業(yè)人均年銷售額。

評(píng)價(jià)產(chǎn)業(yè)重要性前需要確定每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，將所有產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)組成矩陣，如表1 所示。采用熵值法確定j 指標(biāo)權(quán)重wj，熵值法詳細(xì)步驟本文略，請(qǐng)參考牛方曲（2019）。

表1 產(chǎn)業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣

得到每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重后，新疆各個(gè)產(chǎn)業(yè)的重要性可通過公式（4）計(jì)算得到：

2 實(shí)證分析

2.1 新疆產(chǎn)業(yè)重要性評(píng)價(jià)

表2 為新疆產(chǎn)業(yè)重要性得分Vi，利用ArcGIS 軟件進(jìn)行自然斷點(diǎn)分級(jí)，把42 個(gè)產(chǎn)業(yè)分為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、一般產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)三大類。其中，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展起主導(dǎo)作用的產(chǎn)業(yè)；一般性產(chǎn)業(yè)是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)普通的產(chǎn)業(yè)；輔助產(chǎn)業(yè)是對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)較小的產(chǎn)業(yè)。

表2 新疆各部門產(chǎn)業(yè)重要性

根據(jù)表3 可知，新疆碳排放總量和碳強(qiáng)度較高的部門集中在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中，因此主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是新疆碳減排潛力最大的產(chǎn)業(yè)類型。本文將石油和天然氣開采產(chǎn)品（0.643 5）、農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)（0.3717）、建筑（0.364 6）等8 個(gè)產(chǎn)業(yè)列為新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

2.2 產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度

根據(jù)對(duì)比整理出新疆42 個(gè)產(chǎn)業(yè)部門的碳排放總量及其碳排放強(qiáng)度，并進(jìn)行排序。根據(jù)下頁表3 可見，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳排放總量及碳排放強(qiáng)度都較高，其中電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)的碳排放總量與碳排放強(qiáng)度都位列第1。一般產(chǎn)業(yè)中批發(fā)零售的碳排放總量位于第9 位，非金屬礦物制品的碳排放總量及碳強(qiáng)度排名分別位于第5 位、第2 位；輔助產(chǎn)業(yè)中木材加工品和家具產(chǎn)業(yè)的碳排放總量位于第10 位，碳排放強(qiáng)度位于第9 位；木材加工品和家具產(chǎn)業(yè)、金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理服務(wù)產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度分別位于第4 位、第7 位。由于本文主要研究新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度，所以不單獨(dú)對(duì)這些產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究。

表3 新疆各部門碳排放強(qiáng)度及排名

基于已計(jì)算出的新疆各部門碳排放強(qiáng)度，本文將新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度與西北五省進(jìn)行對(duì)比。下頁圖1 可見，2017 年西北五省中工業(yè)總產(chǎn)出最高的省份為陜西，工業(yè)碳排放強(qiáng)度最高的省份為寧夏，工業(yè)碳排放總量最多的為新疆。新疆工業(yè)碳排放強(qiáng)度在西北五省中排名第二，僅次于寧夏，可見新疆工業(yè)碳減排潛力較大。為了更直觀地觀察西北五省的工業(yè)碳排放強(qiáng)度對(duì)比，本文繪制了2017 年西北五省工業(yè)碳排放強(qiáng)度對(duì)比圖，見圖2。由于CEADs 公布的數(shù)據(jù)中，部分省份的個(gè)別產(chǎn)業(yè)碳排放總量數(shù)據(jù)缺失，因此圖2 折現(xiàn)圖不連續(xù)。由圖2 可見，西北五省工業(yè)碳排放強(qiáng)度并不一致，為了更進(jìn)一步研究新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度與西北五省中其余省份的對(duì)比，本文進(jìn)一步將新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度置于西北五省中進(jìn)行對(duì)比。

據(jù)表4 可見，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中，有5 個(gè)產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度是西北五省中最高，分別為是農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)業(yè)，石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品產(chǎn)業(yè)，化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，金屬冶煉和壓延加工品以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)。需要注意的是新疆電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)部門、化學(xué)產(chǎn)品這2 個(gè)部門的碳強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其余四省。在新疆“十四五”規(guī)劃里提出石油化工“減油增化”發(fā)展、積極打造全國最大氯堿化工基地的背景下，新疆化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的碳減排任務(wù)嚴(yán)峻、碳減排潛力巨大。新疆電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)部門、化學(xué)產(chǎn)品部門應(yīng)該優(yōu)先考慮提質(zhì)增效，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行綠色優(yōu)化，降低單位碳排放強(qiáng)度。

表4 西北五省及全國部門碳排放強(qiáng)度 t/萬元

3 主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)減排潛力及情景模擬

根據(jù)第3 節(jié)新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度置于西北五省中的對(duì)比可知，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中只有5 個(gè)部門（下文簡稱重點(diǎn)減排產(chǎn)業(yè)）的碳強(qiáng)度處于西北五省最高，分別是：農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)；石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品；化學(xué)產(chǎn)品；金屬冶煉和壓延加工品；電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)。

本節(jié)使用情景模擬法，測算在各部門產(chǎn)出不變的情況下，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳減排潛力。根據(jù)表5 可見，情景0 為保持現(xiàn)有的發(fā)展模式，則新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)沒有產(chǎn)生減排效應(yīng)情況下，碳排放總量為359.420 百萬噸；情景1 的假設(shè)：新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中所有高于西北五省碳強(qiáng)度平均水平的部門都達(dá)到平均水平，此時(shí)碳減排潛力為37.08%，但這種假設(shè)過于理想化。情景2 的假設(shè)：新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中的5 個(gè)重點(diǎn)減排產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度向西北五省中排名第二的省份碳強(qiáng)度看齊，即農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度向甘肅看齊，石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度向陜西看齊，化學(xué)產(chǎn)品的碳強(qiáng)度向青?？待R，金屬冶煉和壓延加工品產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度向?qū)幭目待R，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)的碳強(qiáng)度向?qū)幭目待R。在情景2 的假設(shè)下，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力為13.53%，這種情景比情景1 更加具有現(xiàn)實(shí)意義。為了更進(jìn)一步觀察新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中重點(diǎn)減排產(chǎn)業(yè)的自身減排潛力，本文設(shè)置了情景3 至7。

表5 新疆不同情境下主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力

情景3～7 的假設(shè)為新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中其余產(chǎn)業(yè)碳強(qiáng)度不變的情況下，分別提質(zhì)增效新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中5個(gè)重點(diǎn)減排產(chǎn)業(yè)。其中，情景3 為提質(zhì)增效農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)業(yè)，使其達(dá)到甘肅相同的碳強(qiáng)度水平，此時(shí)新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力為0.51%。情景4 為僅提質(zhì)增效石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品產(chǎn)業(yè)，使其達(dá)到陜西相同的碳強(qiáng)度水平，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力為0.24%。情景5 為僅提質(zhì)增效化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，使其達(dá)到青海相同的碳強(qiáng)度水平，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力為2.55%。情景6 為僅提質(zhì)增效金屬冶煉和壓延加工品產(chǎn)業(yè)，使其達(dá)到寧夏相同的碳強(qiáng)度水平，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力僅為0.14%。情景7 為僅提質(zhì)增效電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)，使其達(dá)到寧夏相同的碳強(qiáng)度水平，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力為10.09%。由情景3～7 可知，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中減排潛力最大的為電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)，其次是化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)。

4 結(jié)論

新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)碳減排潛力巨大，本文通過產(chǎn)業(yè)重要性評(píng)級(jí)劃分出8 個(gè)新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，分別是：石油和天然氣開采產(chǎn)品，農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)，建筑，石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品，交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政，化學(xué)產(chǎn)品，金屬冶煉和壓延加工品，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)。通過對(duì)比新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度與全國碳排放強(qiáng)度的對(duì)比中得到，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中有5 個(gè)產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度高于西北其余4 省。通過情景模擬，假設(shè)各部門產(chǎn)出不變的前提下，新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中減排潛力由大到小排名依次為電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)產(chǎn)業(yè)，化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)業(yè)，石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品產(chǎn)業(yè)，金屬冶煉和壓延加工品產(chǎn)業(yè)。

基于本文研究結(jié)果，為新疆更快的達(dá)到地方碳減排目標(biāo)、建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)，當(dāng)?shù)卣环矫嫘枰豳|(zhì)增效主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，降低碳排放強(qiáng)度。新疆主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、降低碳排放強(qiáng)度，對(duì)于落實(shí)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略起到十分重要的作用。新疆是我國國土規(guī)劃綱要（2016—2030）重點(diǎn)建設(shè)電力基地之一，因此電力部門提質(zhì)增效對(duì)于新疆建設(shè)國家煤電油氣風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地至關(guān)重要；另一方面當(dāng)?shù)卣诔薪訃鴥?nèi)產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移中，需要守住生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線。對(duì)于碳排放總量高、碳排放強(qiáng)度高的“雙高”產(chǎn)業(yè)，需要督促企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)綠色升級(jí)、嚴(yán)格督促產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。