蘭州市工業(yè)碳排放估算實(shí)證研究

文/楊金強(qiáng) 陳興鵬

一、前言

工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)排放的大量二氧化碳對于全球氣候變暖產(chǎn)生了重大影響。2009年，中國在哥本哈根氣候變化大會(huì)上向世界承諾，到2020年，中國碳排放強(qiáng)度較2005年減少40%～50%。2014年5月，中華人民共和國工業(yè)和信息化部開展了區(qū)域工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)工作，提出按照工業(yè)轉(zhuǎn)型升級要求，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展與節(jié)能減排互利共贏的轉(zhuǎn)型路徑和模式。

2012年，蘭州市實(shí)現(xiàn)國民生產(chǎn)總值1564.41億元，其中第二產(chǎn)業(yè)增加值744.70億元，工業(yè)增加值562.42億元，分別占地區(qū)生產(chǎn)總值的47.6%和35.95%。其中規(guī)模以上工業(yè)增加值538.15億元，占全部工業(yè)增加值的95.68%；規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值2055.4億元。全市29個(gè)主要行業(yè)部門中，加工制造業(yè)占主導(dǎo)地位，其中石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)等8個(gè)主要行業(yè)部門的工業(yè)總產(chǎn)值占全市總產(chǎn)值的82.46%，詳見表1。

二、數(shù)據(jù)來源及計(jì)算方法

（一）數(shù)據(jù)來源

二氧化碳的產(chǎn)生主要來源于化石能源燃燒，主要種類包括原煤、焦炭、天然氣、原油、汽油、柴油、煤油和燃料油。本文計(jì)算的碳排放不包括熱力和電力，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2007～2013年蘭州市統(tǒng)計(jì)年鑒，經(jīng)濟(jì)和能耗采用規(guī)模以上行業(yè)部門數(shù)據(jù)。

表1 蘭州市工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)變化情況

表2 蘭州市化石能源碳排放系數(shù)

（二） 計(jì)算方法

本文采用《IPCC國家溫室氣體排放指南》（2006）推薦的計(jì)算方法，并結(jié)合《能源統(tǒng)計(jì)知識手冊》（2006）中關(guān)于能源平均低位發(fā)熱量的計(jì)算，得出每種化石能源的碳排放系數(shù)（表2）。

工業(yè)碳排放量進(jìn)行測算采取以下公式：

式中M表示碳排放量，E表示化石能源種類，K表示碳排放系數(shù)，i表示第i種能源。根據(jù)公式（1）和表1可計(jì)算出2006～2012年蘭州市工業(yè)碳排放總量，結(jié)合歷年工業(yè)增加值數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出歷年蘭州市工業(yè)碳排放強(qiáng)度和工業(yè)碳排放彈性系數(shù)。

（三） 結(jié)果分析

總體上來看，2006～2012年蘭州市工業(yè)碳排放量和工業(yè)增加值每年逐步增加，工業(yè)碳排放量由1494.64萬噸增長為1899.13萬噸，年平均增長率為4%；同期內(nèi)，工業(yè)增加值由230.88億元增長為562.42億元，年平均增長率為16%，工業(yè)碳排放量的增長速度明顯低于工業(yè)增加值的增長速度（見圖1、表3）。工業(yè)碳排放強(qiáng)度由2006年的6.47噸/萬元降到2012年的3.38噸/萬元，年平均降低11.4%，這種變化符合蘭州市近年工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，充分體現(xiàn)了節(jié)能減排的發(fā)展趨勢（見圖2）。

分階段來看，2006～2009年蘭州市工業(yè)碳排放強(qiáng)度年均降低6.1%，2009～2012年工業(yè)碳排放強(qiáng)度年均降低16.1%，且2009年工業(yè)碳排放彈性系數(shù)波動(dòng)較大，表明2009年蘭州市工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長速度明顯高于碳排放量增加速度，這與《甘肅省循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體規(guī)劃》的實(shí)施，蘭州市淘汰了一批高耗能、高排放落后產(chǎn)業(yè)，工業(yè)減排效果明顯有關(guān)。

三、重點(diǎn)行業(yè)部門能耗與碳排放總量測算

圖1 2006～2012年蘭州市工業(yè)碳排放量、工業(yè)增加值變化

圖2 2006～2012年蘭州市工業(yè)碳排放強(qiáng)度和工業(yè)碳排放彈性系數(shù)變化

表3 2006～2012年蘭州市工業(yè)增加值、工業(yè)碳排放、工業(yè)碳排放強(qiáng)度和工業(yè)碳排放彈性系數(shù)

表4 2012年蘭州市8個(gè)規(guī)模以上工業(yè)部門能源消費(fèi)總量和二氧化碳排放總量測算

2012年，蘭州市規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)總量為3587.43萬噸標(biāo)煤，碳排放總量為1593.99萬噸。全市8個(gè)規(guī)模以上行業(yè)部門能源消費(fèi)總量為3549.76萬噸，占工業(yè)能源總消費(fèi)量98.95%；碳排放量1585.33萬噸，占碳排放總量99.46%。分別為石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、

黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)以及煤炭開采和洗選業(yè)。各部門能源消費(fèi)及碳排放總量見表4。

表5 2012年蘭州市工業(yè)部門總產(chǎn)值、工業(yè)增加值、碳排放強(qiáng)度和單位工業(yè)增加值能耗等指標(biāo)與排序

四、工業(yè)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成與行業(yè)部門碳排放強(qiáng)度測算

蘭州市是工業(yè)經(jīng)濟(jì)占絕對主導(dǎo)地位的重工業(yè)城市，無論是工業(yè)總產(chǎn)值、增加值及貢獻(xiàn)率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還是工業(yè)能耗、碳排放等能源利用指標(biāo)，工業(yè)部門對于蘭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源依賴的程度都占有舉足輕重的地位。經(jīng)測算，2012年各工業(yè)部門總產(chǎn)值、增加值、碳排放強(qiáng)度和單位工業(yè)增加值能耗等指標(biāo)和排序如表5所示。

8個(gè)規(guī)模以上行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值82.46%，工業(yè)增加值占82.98%，能源消費(fèi)總量占全部規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)的95.29%，碳排放總量占94.52%。碳排放強(qiáng)度前10位由大到小依次為橡膠和塑料制品業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品制造業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、食品制造業(yè)以及有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（表5）。其中，有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)碳排放強(qiáng)度僅為0.35噸/萬元，而單位工業(yè)增加值能耗高達(dá)13.49噸/萬元，相較于其他工業(yè)部門具有明顯的高耗能、低排放的特點(diǎn)；橡膠和塑料制品業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)四大工業(yè)部門具有明顯的高耗能、高排放特點(diǎn)。

除分析的8個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)和碳排放強(qiáng)度較大的10個(gè)工業(yè)部門以外，煙草制品業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、酒、飲料、精茶制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)具有明顯的低耗能、低排放、高產(chǎn)出特點(diǎn)，屬于高附加值產(chǎn)業(yè)，應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展；而皮革、皮毛、羽毛（絨）及其制品和制鞋業(yè)以及食品制造業(yè)具有明顯的高耗能、高排放、低產(chǎn)出的特點(diǎn)，需要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行升級和改造。

五、結(jié)論

第一，工業(yè)是蘭州市能源消費(fèi)和碳排放總量產(chǎn)生的主要來源，蘭州市工業(yè)化石能源主要以石油、原煤為主，對于天然氣、生物質(zhì)能和新能源的開發(fā)利用較少，整體工業(yè)能源利用效率較低，工業(yè)碳排放系數(shù)相對較高。

第二，工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，石油化工、電力、熱力生產(chǎn)、有色金屬和黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品、橡膠和塑料制品以及煤炭開采和洗選業(yè)等行業(yè)是蘭州市主要高耗能行業(yè)，并在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位。

第三，煙草、醫(yī)藥、飲料、啤酒、專用設(shè)備以及電氣機(jī)械及器材制造等行業(yè)具有低耗能、低排放、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，皮革、皮毛、羽毛（絨）及其制品和制鞋業(yè)以及食品制造業(yè)具有明顯的高耗能、高排放、低產(chǎn)出的特點(diǎn)。

第四，從工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型角度，蘭州市應(yīng)大力發(fā)展先進(jìn)制造、高新技術(shù)以及信息等高附加值產(chǎn)業(yè)，延伸石化、有色金屬和黑色金屬行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)鏈，改進(jìn)能源利用結(jié)構(gòu)的同時(shí)提高能源利用效率，降低各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度，提高碳生產(chǎn)率。

[1]Geoff Morrison.China,United States,Korea:Take lead in clean energy and low-carbon initiatives[J].Research Technology Man-agement,2009,52(6):2-5.

[2]Merrrian C.Fuller,Stephen Compagni Portis,Daniel M.Kammen.Toward a low-carbon economy[J].Environment,2009,51(1):22-33.

[3]工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于開展區(qū)域工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)工作的通知[EBOL].http://www.miit.gov.cn/,May,2014.