云南省建筑行業(yè)直接與間接碳排放核算研究

□張楚蓓 王志浩 鄧詩(shī)涵

一、引言

人類活動(dòng)是引起全球氣候變化的主要原因，全球氣候變暖產(chǎn)生的一系列社會(huì)環(huán)境問題已成為世界關(guān)注的熱點(diǎn)，我國(guó)政府在溫室氣體減排方面面臨前所未有的國(guó)際壓力。同時(shí)，環(huán)境問題逐漸成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此實(shí)行低碳環(huán)保政策，制定節(jié)能減排政策措施，是消除國(guó)際壓力、提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的必經(jīng)之路。黨的十九大報(bào)告明確指出要做全球生態(tài)文明建設(shè)的重要參與者、貢獻(xiàn)者、引領(lǐng)者，推進(jìn)綠色發(fā)展革命，積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。2015年習(xí)近平主席于巴黎峰會(huì)承諾，中國(guó)二氧化碳排放在2030年左右達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早達(dá)峰，實(shí)現(xiàn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%、非化石能源占一次能源消費(fèi)比例達(dá)到20%左右的多重目標(biāo)。2020年，習(xí)近平在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出“2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和”的“雙碳”目標(biāo)，即在2030年，中國(guó)的二氧化碳排量達(dá)到頂峰后逐年下降，并在2060年實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放量和吸收量相互抵消，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”[1]。

目前，建筑業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門，近年來發(fā)展速度迅猛。2010年至2019年以來，我國(guó)建筑業(yè)產(chǎn)值增加率始終保持在6.6%以上，特別在2019年達(dá)到了7.16%，為近十年來最高[2]。另?yè)?jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建筑業(yè)消耗了全球40%的能源，且與建筑業(yè)相關(guān)的碳排放占我國(guó)總的碳排放比例高達(dá)36%[4]，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展加大了相關(guān)資源的消耗與溫室氣體排放。綜上，建筑行業(yè)的碳排放量在逐年上升，所占比重也越來越大。

碳排放的整體縮減途徑，需準(zhǔn)確分析各行業(yè)碳排放增加的原因，制定精準(zhǔn)的和因地制宜的減碳措施。目前，建筑行業(yè)的碳排放量占比高、發(fā)展快，已成為碳排放量最多的行業(yè)之一。通過建筑行業(yè)的碳排放情況的精準(zhǔn)分析有助于政府和企業(yè)了解其行業(yè)的碳排放規(guī)律，為其制定相應(yīng)的政策及措施提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；同時(shí)，基于建筑行業(yè)在我國(guó)的區(qū)域差異性，從省域角度出發(fā)分析建筑行業(yè)的碳排放規(guī)律、趨勢(shì)與減碳手段，是因地制宜地完成“30，60”目標(biāo)的有效途徑。

本文聚焦于云南省建筑行業(yè)碳排放，一是由于我國(guó)地域遼闊，各省建筑業(yè)發(fā)展各有特點(diǎn)且碳排放情況差異巨大，需針對(duì)具體問題具體分析；二是云南省位于我國(guó)“一帶一路”政策的重要節(jié)點(diǎn)位置，可預(yù)期未來的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)與能源需求不斷增大；三是云南有豐富的非化石能源，即水利、電力、風(fēng)能、太陽(yáng)能以及生物質(zhì)，其能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)43%，居全國(guó)首位，具有較大減排潛力。因此，需結(jié)合云南的地域>特點(diǎn)，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度研究碳排放的演化趨勢(shì)，尋找出一條特色的行業(yè)減排路徑，對(duì)云南省實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重大的意義。

二、建筑業(yè)碳排放核算方法

(一)建筑業(yè)碳排放核算范圍界定。根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]，本研究的建筑業(yè)指的是房屋建筑業(yè)、土木工程建筑業(yè)、建筑安裝業(yè)和建筑裝飾和其他建筑業(yè)。建筑業(yè)的碳排放組成為直接碳排放與間接碳排放兩部分，直接碳排放指的是建筑業(yè)在建設(shè)活動(dòng)中產(chǎn)生的二氧化碳[6]；間接碳排放指的是建筑材料的生產(chǎn)及運(yùn)輸碳排放、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)能源生產(chǎn)與消耗碳排放等[7]。

因數(shù)據(jù)可得性所限，本文僅對(duì)2002、2007、2012、2015、2017年的云南省建筑行業(yè)碳排放進(jìn)行分析計(jì)算。投入產(chǎn)出表來源國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，能源消耗數(shù)據(jù)來源CEADS數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，本研究中的碳排放僅指二氧化碳?xì)怏w排放。

(二)建筑業(yè)直接碳排放核算方法。按《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體指南》里的方法估算碳排放量[8]，公式為：

Cdir=∑Ei*ρ

(1)

ρ=NCVR*CCK*COFK*(44/12)

(2)

ρ為碳排放系數(shù)，Cdir為直接碳排放量，Ei為各能源消耗量，NCVR為平均低位發(fā)熱量，CCK為單位熱值含碳量，COFK為碳氧化率。本研究在計(jì)算各行業(yè)碳排放量時(shí)，將原煤、原油、柴油、天然氣等17種能源都統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。

(三)建筑業(yè)間接碳排放核算方法。投入產(chǎn)出理論起源于20世紀(jì)90年代，是由經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦·列昂捷夫[9]提出的一種經(jīng)濟(jì)分析方法。此方法一開始只應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，后常被應(yīng)用于能源領(lǐng)域用作碳排放量核算。能源領(lǐng)域常使用此理論聚焦于某一行業(yè)的碳排放量分析，一般通過建立投入產(chǎn)出模型計(jì)算出其他行業(yè)投入本行業(yè)的中間產(chǎn)品所造成的間接CO2排放[10]或者在投入產(chǎn)出表的基礎(chǔ)上編制MRIO模型，用來分析中國(guó)省市間的隱含碳轉(zhuǎn)移規(guī)模[11]。

此模型以投入產(chǎn)出表為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，首先，要先計(jì)算出直接消耗系數(shù)，直接消耗系數(shù)反映了投入產(chǎn)出表中各產(chǎn)業(yè)部門間技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和產(chǎn)品之間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。

(1)計(jì)算直接消耗系數(shù)，直接消耗系數(shù)反映了投入產(chǎn)出表中各產(chǎn)業(yè)部門間技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和產(chǎn)品之間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，表示為Aij。

Aij=Xij/Xj

(3)

Aij表示直接消耗系數(shù)，Xij表示 j 產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中所直接消耗的第 i 產(chǎn)業(yè)貨物或服務(wù)的價(jià)值量，Xj是j產(chǎn)業(yè)的總投入量。

(2)在直接消耗系數(shù)的基礎(chǔ)上計(jì)算完全消耗系數(shù)，完全消耗系數(shù)揭示了部門之間的直接和間接的聯(lián)系，它更全面更深刻地反映部門之間相互依存的數(shù)量關(guān)系。完全消耗系數(shù)矩陣為：

B=(I-A)-1-I

(4)

B為完全消耗系數(shù)矩陣，I為單位矩陣，A為直接消耗系數(shù)矩陣。

(3)得到完全消耗系數(shù)后，由于產(chǎn)業(yè)間關(guān)聯(lián)性較為復(fù)雜，本文采用張智慧等人[12]提到的投入產(chǎn)出法探究建筑業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的碳排放量拉動(dòng)性及計(jì)算出間接碳排放。公式為：

Cind=(Cdir/Xj)*(X*Bij)

(5)

Cind為間接碳排放，Xj為j行業(yè)的總產(chǎn)出值，X為建筑業(yè)的總產(chǎn)值，Bij為j行業(yè)對(duì)建筑行業(yè)的完全消耗系數(shù)。

三、云南省建筑業(yè)碳排放分析

(一)云南省碳排放現(xiàn)狀。

圖1 2002～2017年云南省總碳排放及其建筑行業(yè)碳排放和年增長(zhǎng)率

云南省碳排放量由2002年的5060.41萬噸上升到2017年的14306.68萬噸，增長(zhǎng)幅度約為282%。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)等需求進(jìn)一步的擴(kuò)大，碳排放量雖有波動(dòng)，但整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，隨著年均增長(zhǎng)率的逐步降低，達(dá)峰在未來幾年指日可待。整體而言，總碳排放量增速雖有下降，從15.42%下降到3.64%，但聚焦建筑行業(yè)，碳排放量不斷增加，年增長(zhǎng)率由2002年到2007年間年均增長(zhǎng)率5.76%增長(zhǎng)到2015至2017年間的年平均增長(zhǎng)率16.47%，近乎之前的3倍。隨之建筑行業(yè)碳排放在云南省總碳排放量的比重也逐步增大。

(二)云南省建筑行業(yè)碳排放分析。

表1 云南省建筑業(yè)碳排放情況

總體上看，云南省建筑行業(yè)碳排放總量一直呈上升趨勢(shì)，直接、間接碳排放量也在隨之增加。但碳排放量的不斷增加并沒有使碳排放結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，間接碳排放比例一直在96%～98%間浮動(dòng)。相較總碳排放量的年均增長(zhǎng)速率，直接碳排放年均增長(zhǎng)速率呈直接式下降，從開始的13.98%下降至1.82%，而間接碳排放年平均增長(zhǎng)速率在2.01%～9.58%間來回波動(dòng)。在未來，按照目前各碳排放量增長(zhǎng)趨勢(shì)，間接碳排放比例有可能進(jìn)一步擴(kuò)大。

四、各行業(yè)對(duì)碳排放拉動(dòng)影響分析

圖2 2002～2017年云南省建筑行業(yè)間接碳排放主要組成比例

由圖2可知，電力、熱力的生產(chǎn)供應(yīng)、金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品、交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政、煤炭采選品以及石油、煉焦產(chǎn)品和燃料加工品行業(yè)一直都是云南省建筑行業(yè)碳排放量貢獻(xiàn)最大的6個(gè)行業(yè),這些行業(yè)總比例在87.98%到95.34%之間浮動(dòng)。

2015年之前，電力、熱力的生產(chǎn)供應(yīng)行業(yè)一直是貢獻(xiàn)建筑行業(yè)碳排放量最多的行業(yè)，其在2012年達(dá)到了頂峰，此時(shí)碳排放量占間接總碳排放量的38.78%，之后一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。特別是2012至2015年，其行業(yè)間接碳排放占比下降了近20%。金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品和交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)、郵政行業(yè)是建筑業(yè)間接碳排放量第二大組成部分，比重由2002年的18.42%增長(zhǎng)至2017年的64.74%。煤炭采選品以及石油、煉焦產(chǎn)品和燃料加工品行業(yè)是建筑業(yè)間接碳排放量第三大組成部分，由圖2中可以看出，煤炭采選產(chǎn)品和石油煉焦產(chǎn)品及核燃料加工品的所占行業(yè)比變化趨勢(shì)一致，在2012年以前，所占比重逐年下降，石油煉焦產(chǎn)品的下降幅度較緩，2012年之后，所占比重小幅上升，然后再下降。其在2017年總體占比已在10%以下，很有可能在此之后對(duì)建筑業(yè)碳排放量的影響逐步降低。

電力、熱力的生產(chǎn)供應(yīng)行業(yè)的碳排放急劇下降極有可能與新能源的開發(fā)利用有關(guān)，在“十二五”規(guī)劃中，國(guó)家下達(dá)的五年目標(biāo)明確指示各省要結(jié)合本省實(shí)際情況調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減小煤炭占比，加大非化石燃料能源的開發(fā)利用。截至2015年末，云南省利用風(fēng)能太陽(yáng)能建立了大量風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站，全省可再生電力能源與火電裝機(jī)比例大幅增加，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源電力裝機(jī)780萬千瓦，是2010年的23倍[13]。由于煤炭、石油等一直是電力、熱力生產(chǎn)的主要方式，而新能源的開發(fā)使用大大減少了化石能源使用量，故在“十二五”期間，云南省各行業(yè)煤炭能源的結(jié)構(gòu)得到較大優(yōu)化。

金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品間接碳排放比例增速較快，可能與建筑行業(yè)在工程建設(shè)過程中對(duì)其行業(yè)材料需求過大有關(guān)，因?yàn)樵谏a(chǎn)產(chǎn)品過程中，建筑業(yè)要消耗的原料大部分都來自于金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品行業(yè)，而這些行業(yè)部門的中間投入是鋼材、水泥、金屬等高碳材料，引發(fā)的間接碳排放量非常高。故在未來幾年，很有可能這幾個(gè)行業(yè)是建筑行業(yè)間接碳排放的主要來源，由第二梯隊(duì)提升至第一梯隊(duì)。

云南省能源結(jié)構(gòu)的改變、煤炭使用比例的下降是煤炭采選品以及石油、煉焦產(chǎn)品和燃料加工品行業(yè)比重減小的一個(gè)重要原因。由于云南省得天獨(dú)厚的自然資源，政府積極大力發(fā)展新能源及清潔能源，并提倡減少化石能源比重、使用新型能源，提高能源效率。特別在“十二五”期間，《中國(guó)“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》要求各行業(yè)部門有效控制溫室氣體排放，降低化石能源消費(fèi)比重，并規(guī)定云南省在“十二五”規(guī)劃期間碳排放強(qiáng)度在2010年的基礎(chǔ)上下降16.5%。為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，云南政府在“十二五”規(guī)劃中采取相應(yīng)措施，并提出相應(yīng)約束性指標(biāo)來規(guī)范低碳發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

通過使用投入產(chǎn)出法及碳排放系數(shù)法對(duì)云南省建筑行業(yè)的碳排放進(jìn)行核算研究，結(jié)果表明:云南省建筑行業(yè)具有穩(wěn)定的碳排放結(jié)構(gòu)，間接碳占比在95%以上，其是云南省建筑業(yè)碳排放量的主要來源。間接碳排放量排放量組成主要以第二產(chǎn)業(yè)的行業(yè)部門為主，其中電力、熱力的生產(chǎn)供應(yīng)、金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品、交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政、煤炭采選品以及石油、煉焦產(chǎn)品和燃料加工品行業(yè)是云南省建筑行業(yè)碳排放量貢獻(xiàn)最大的6個(gè)行業(yè),總比例在87%以上。在這些行業(yè)中，金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品產(chǎn)生的間接碳排放量增長(zhǎng)速率最快，且在2017年已成為間接碳排放的第一大組成部分，按目前的增長(zhǎng)趨勢(shì)，未來還有進(jìn)一步擴(kuò)大的可能。據(jù)此，為盡早實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，云南省建筑業(yè)控制碳排放量可以從控制間接碳排放入手，聚焦于金屬冶煉和壓延加工品、非金屬礦物制品行業(yè)，發(fā)揮建筑業(yè)在建材選擇的引導(dǎo)作用，減少高碳材料的使用，從而降低建筑業(yè)的碳排放量。