北京市碳排放量影響因素分析（2002～2011）

【摘要】文章利用LMDI分解技術對北京市碳排放增量進行分解研究。結果表明：人均經濟總量的增長是北京市碳排放高速增長的最主要因素，能源利用效率的提高是抑制碳排放增長的最主要原因，在經濟高速增長的大環境下，調整產業結構、提高能源利用效率、優化能源結構才能真正達到減排的目的。

【關鍵詞】碳排放 LMDI 分解研究 北京市

進入新世紀以來，由于溫室氣體巨大的存量和新增排放量的快速增長，使得溫室效應加速顯現，節能減排問題成為國際和國內媒體持續關注的熱點問題。在2009年12月份召開的哥本哈根世界氣候大會期間，眾多國家提出了自己的減排目標，中國政府在會前承諾：到2020年我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。走低排放的可持續發展道路、發展循環經濟和低碳經濟已經成為國際社會的共識。北京作為中國的政治、文化和教育中心，在節能減排上備受各方矚目，理應做出表率。

從自身情況來看，北京市環境問題依然很嚴峻。2013年伊始，“霧霾”天氣接連不斷地出現，環境問題被政府提上了工作議程，如何保證在碳排放減少的同時而又不影響經濟的發展成為了北京經濟轉型過程中的重要課題，要完成該項任務，必須找出北京市碳排放的影響因素，根據各項影響因素的構成來制定環境政策。

目前，對于影響北京市碳排放因素的相關研究較少。劉春蘭等在計算北京市二氧化碳排放量及其每年變化情況的基礎上，利用LMDI模型將北京市碳排放定量分解為GDP、產業結構、能源消費強度、能源消費結構、碳排放系數等五方面因素。結論認為：導致北京市二氧化碳排放增加的主要原因是經濟飛速發展，而能耗強度下降和產業結構優化是減緩二氧化碳排放增加的核心因素。①姚永玲以北京市市轄區為研究對象，利用LMDI指標分解方法研究經濟規模、單位產值能耗、人均能耗、人口密度和能源空間支持系數等對能耗的影響，結果表明，能源消耗增加主要是因為城市經濟增長和居民生活水平的提高，節能減排主要依賴于技術進步。②李慧鳳運用LMDI分解模型研究能源效率、能源結構和經濟發展三個因素對北京人均碳排放變化的影響，得出北京人均碳排放增長的主要推動因素和遏制因素分別為經濟發展和能源效率。③

本文運用LMDI模型對北京碳排放變化的驅動因素進行分析，了解各個因素對碳排放的貢獻率，為階段性碳減排政策的制定和調整提供理論依據。

因素分解模型

因素分解方法是目前國際上研究二氧化碳變化機理所廣泛采用的一種方法，該方法將二氧化碳排放分解為相關影響因素的乘積，并根據不同的確定權重新進行分解，以確定各個影響因素的增量份額。碳排放主要的影響因素很多，如對外貿易、能源消費結構、固定資產投資、科技進步等都會影響碳排放，但歸納起來都會通過經濟增長、產業結構、能源強度、能源結構以及二氧化碳排放系數中的一個或多個因素體現出來。本文在已有的因素基礎之上加上了人口這一重要影響因素，對于研究二氧化碳排放變化機理具有重要參考意義。二氧化碳排放總量可以表達為：

C=∑Cij=∑P =∑PRSiIiMijUij

其中C為各種能源消費導致的二氧化碳排放總量；i為產業或部門；j表示化石能源消費類型，如：煤炭、天然氣等；P表示北京市常駐人口數量；Q和Qi分別表示經濟總量和i產業或部門的產值；E、Ei、Eij分別表示能源消耗總量、i產業或部門能源消耗總量、i產業或地區j種能源消耗總量；R=Q/P，表示人均經濟總量；Si=Qi/Q，表示產業結構；Ii=Ei/Eij，表示能源強度；Mij=Eij/Ej，表示能源結構；Uij=Cij/Eij，表示i產業或部門j種能源的二氧化碳排放系數。

這樣，二氧化碳排放的變化可以分解為人口數量、人均經濟總量、產業結構、能源強度、能源結構、二氧化碳排放系數6個影響因素，以0、t分別表示即期和基期，根據LMDI模型方法，二氧化碳排放量變化為：

△Ctoc=Ct-C0=△Cpop+△Cact+△Cstr+△Cint+△Cmix+△Cemf

公式中6個變量對不同產業或部門二氧化碳排放的影響可根據B.W.Ang等提出的LMDI方法進行計算。

數據說明與結果分析

本文所使用數據為2002～2011年北京統計年鑒數據。所選因素中人口數量因素采用的是北京市常住人口數量；人均經濟總量因素采用的是北京市人均實際GDP（2002年為基期）；產業結構因素為三次產業占國民經濟的比重；所選的消費能源為煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣和電力9種能源。碳排放的核算采用《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》所提供方法，不同類型能源使用量按不同標準折算成標準煤，再利用轉換系數將標準煤轉換為二氧化碳，基本公式為：

CO2=KQ

Q為各種能源使用量轉換為標準煤的數量；K為轉換系數，不同國家、地區在不同的技術條件下系數K是不等的。

根據LMDI分解模型，對北京市產業碳排放進行分解，結果如表1所示。根據表1的數據，2002～2011年北京市碳排放量增加了5037萬噸，2008年由于奧運會的舉辦導致碳排放增長急劇減少，2011年由于焦炭使用減少了5倍多，該年碳排放出現了負增長，除了這兩年的特殊變化外，碳排放量都呈現逐年增加的態勢。在促進碳排放的影響因素中，人均經濟總量的增長導致碳排放增加6517萬噸，其貢獻率達到129.3%，可見經濟增長是碳排放增長的主要原因，高速發展的經濟也帶來了大量的二氧化碳的排放；其次，人口的增加對于碳排放的增加起到很大的影響，其貢獻率達到80.9%；能源結構雖然也起到促進作用，但是從貢獻率來看還是占比太小。在抑制碳排放的因素中，能源強度（能源利用效率）起到決定性的作用，其貢獻率達到-94.4%；由于北京產業結構的調整，其貢獻率也達到了-15.9%，說明北京市產業結構正處在優化的過程中。

表1 2002～2011年北京市碳排放因素分解（單位：萬噸）

結論

本文運用LMDI分解技術對北京市碳排放增量進行分解研究，結果發現：第一，人均經濟總量的增長是北京市碳排放繼續高速增長的最主要原因；第二，能源利用效率的提高（能源強度）是抑制北京市碳排放增長的最主要因素；第三，能源結構的變化對北京市碳排放增長的影響相對較小，潛力還沒有發揮出來，由于長期依賴煤炭這種高二氧化碳排放的能源，導致其對減少碳排放的作用甚微。

考慮到北京市未來一段時間內經濟仍將繼續保持高速增長態勢，并且人口控制缺乏實際意義，因此要控制北京市二氧化碳排放就需要從產業結構、能源利用效率及能源結構上下手。

從北京市產業結構來看，2011年底第三產業產值占比達到76.1%，第二產業占比為23.1%，而第三產業大部分具有低消耗、低排放的特征，通過降低第二產業比率來增加第三產業占比的空間已然不大，因此，產業結構應該從內部進行調整即推進產業內升級，推動工藝創新，達到節能減排的目的。

目前北京的常住人口為2000多萬人，汽車多達520多萬輛，從這些數據很容易看出北京市每天的能源消費是一個多么大的量，加大能源強度，提高能源利用效率對于完成碳減排任務是事半功倍。提高能源利用效率主要的是提高能源技術水平，技術的提高不但可以降低二氧化碳的排放，同時還可以促進經濟的發展，提升企業實力和產品質量。

能源結構由于受一國資源稟賦的限制，在短期內很難改變，但從長期來說，能源結構在碳排放影響因素中貢獻最小，其發展空間很大。調整能源結構要改變目前以煤炭等碳基能源為主的能源消費結構，發展可再生能源和新能源，實現經濟與環境的共同發展。

【作者單位分別為河北大學經濟學院，北京工商大學經濟學院；本文系北京市教育委員會社科計劃面上項目“北京市能源消耗與碳排放歷史特征及成因分析”的階段性成果，項目編號：sm201310017001】

【注釋】

①劉春蘭，陳操操等：“1997年至2007年北京市二氧化碳排放變化機理研究”，《資源科學》，2010年第2期，第235～241頁。

②姚永玲：“北京城市發展中的能源消耗影響因素分析”，《中國人口·資源與環境》，2011年第7期，第40～45頁。

③李慧鳳：“北京市一次能源消費的碳排放因素分解實證研究”，《前沿》，2011年第9期，第103～109頁。

責編/許國榮（實習）