魏成金,成志雁,錢金波
(1.甘肅省科技發展投資有限責任公司;2.甘肅省碳排放權交易中心有限公司,甘肅 蘭州 730010)
甘肅碳減排影響因素分析及對策研究
魏成金1,2,成志雁2△,錢金波2
(1.甘肅省科技發展投資有限責任公司;2.甘肅省碳排放權交易中心有限公司,甘肅蘭州 730010)
碳減排是人類社會應對化石能源短缺和氣候變化雙重挑戰的必然選擇。2015年,《中國國家自主貢獻》明確提出中國到2030年的自主行動目標為:二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰;單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%~65%。甘肅作為一個經濟欠發達地區尚處于工業化和城鎮化階段,能源消費需求會不斷擴張,碳減排壓力將與日俱增。通過計算甘肅歷史碳排放量和碳強度,并依據能源消費狀況、產業發展等實際情況,對甘肅碳排放的影響因素進行分析。分析結果表明:能源消費結構、產業結構、技術發展水平和重大工程項目是影響甘肅碳排放的4個主要影響因素,提出了綠色低碳發展的若干建議。
碳減排;碳排放;碳排放強度;經濟增長;能源強度
全球氣候變暖已經成為關系人類社會可持續發展的重大時代議題[1]。溫室氣體,特別是二氧化碳濃度的劇增引起了全球氣候變暖,而二氧化碳濃度的劇增很大程度上與人類在生產、生活過程中,直接或間接地向大氣排放溫室氣體的活動有關[2]。全球氣候變暖導致了冰川消融、海平面上升、自然生態系統退化、氣象災害頻發等問題,嚴重威脅地球生態環境和人類生存。目前,國際社會就如何共同應對全球氣候變暖達成了諸多共識。2015年12月,《聯合國氣候變化框架公約》締約方國家一致通過2020年后的全球氣候變化新協議——《巴黎協議》,超過183個國家提交了自主碳減排方案,提交國碳排放總量占全球總量的95%。
中國作為全球第二大經濟體和二氧化碳排放最多的發展中國家,面臨著來自國際和國內的雙重壓力[3]。2015年,中國向聯合國氣候變化框架公約秘書處提交了《強化應對氣候變化行動——中國國家自主貢獻》,明確提出中國到2030年的自主行動目標為:二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰;單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%~65%。甘肅地處中國西部內陸,長期以來形成了以石化、冶金、有色等高能耗行業為主的重工業體系,經濟增長依賴于化石能源消耗,并且作為經濟欠發達省份和生態脆弱地區,先進低碳技術更新慢、基礎設施老化。甘肅正處于工業化和城鎮化快速發展階段,能源消費量和二氧化碳排放量將持續增加,如何在實現經濟發展目標的同時減少碳排放是決策者需要面對和思考的問題。文章基于以上兩點考慮,在借鑒前人研究成果的基礎上,結合甘肅經濟發展數據,更加全面、準確地分析甘肅碳減排影響因素,探討碳減排對策,對甘肅今后發展綠色低碳經濟,制定科學的碳減排政策提供必要的決策依據。
近年來,國內外學者對中國CO2排放的影響因素進行了大量研究。前人[4-6]采用LMDI分解法(Logarithmic mean Divisia indx)分析了影響我國CO2排放的主要因素,結論表明經濟發展拉動了中國碳排放量增長,能源強度是減少CO2排放的最重要的因素,尤其是能源強度中的工業能源強度,能源結構、產業結構調整和可再生能源利用亦對減排起到一定作用。有學者[7-11]亦對甘肅碳減排影響因素進行了定量分解研究,采用LMDI分解法或基于Tapio脫鉤模型,并運用了甘肅歷史年份相關數據分析經濟發展、能源強度、能源結構對甘肅碳排放的影響,得出經濟發展(主要是工業快速發展帶動能源消費)是促進甘肅碳排放增加的主要動力,能源強度和能源消費結構調整是抑制碳排放的重要因素,而能源結構對甘肅碳排放變化的影響不明顯。近年來,工業化效應、城鎮化效應是抑制經濟發展和碳排放“脫鉤”的主要原因。此外,由于近年來人口增長的速度放緩,加上低碳消費和生態文明理念的宣傳和樹立,人口增長的碳排放效應會不斷縮小。森林覆蓋率與碳排放也呈負相關關系。朱亞紅[12]預測了2012-2020年甘肅省能源消費碳排放強度,指出未來10年甘肅的碳排放強度還會進一步下降,碳排放將會逐漸減少,但產業結構和經濟增長要求導致能源消費減排仍將面臨很大的壓力。
2.1甘肅歷史二氧化碳排放量和碳強度變化趨勢分析
研究采用的基礎數據如GDP、能源消費量、人口等均來自歷年《甘肅省統計年鑒》和《甘肅發展年鑒》。其中二氧化碳排放量的計算公式為:

公式中Ck為各種能源的折標煤量,Ik為二氧化碳排放系數。
經過計算,甘肅自1980年以來的CO2排放量和CO2排放強度變化呈現如下趨勢(如圖1所示)。甘肅碳排放量呈逐年上升趨勢,已從1980年的3190萬噸上升到 2013年的 14969萬 t,增長了369.24%。單位GDP二氧化碳排放強度一直呈下降趨勢,從1980年的13.07tCO2e/萬元(以1980年為基期)下降到2013年的2.58tCO2e/萬元,累計下降80.26%,2002年之前的下降幅度明顯大于之后年份的下降幅度。2005年以來,碳強度累計下降了47%。其中,1995-2002年,CO2排放量水平處于波動平衡階段,1996-1997年和2001-2002年的CO2排放量都出現了相對下降,2002-2013年CO2排放量則處于迅速增長階段,2002年(碳排放量為6462.9萬t)以來,碳排放量增長了132%。

圖1 1980-2013年甘肅省碳排放總量及碳排放強度變化趨勢
2.2甘肅碳強度減排目標與壓力分析
從2005年以來甘肅GDP的上漲趨勢來看,按2005年不變價計算,“十二五”GDP增速為10.54%,假設按照甘肅“十三五”GDP增速8%[13]計算,按此增長幅度,到2020年甘肅GDP總量可達5207.47億元。若按甘肅到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降42%目標[14]進行分析,2013年甘肅碳強度指標達到 3.13tCO2e/萬元,相比 2005年(4.93tCO2e/萬元),已完成36.51%的碳強度降低幅度。2014-2020年還需完成5.49%的降低幅度。按以上GDP增漲幅度和碳強度降低幅度,到2020年,甘肅碳排放總量需控制在1.46億t二氧化碳當量。從2005年以來甘肅碳排放總量變化趨勢來看,甘肅碳排放量年均增幅達6.67%,按此漲幅,到2020年全省碳排放總量可達2.352億t二氧化碳當量。可以得到,甘肅“十三五”時期每年需平均減排7328萬t二氧化碳當量。2014-2020年減排任務分析見表1。

表1 2014-2020年甘肅減排目標分析
3.1能源消費結構
提高能源利用效率是控制碳排放量很好的方法,因而能源消費強度是減排的重要影響因素[15]。甘肅主要以化石能源消費為主,其中煤炭消費量占能源消費總量的60%~70%(見表2),化石能源的碳排放量中與煤炭相關的排放量所占的比重達到85%以上。從表2也可以看到,1994-2014年甘肅能源消費結構變化不大,煤炭消費占總能源消費比重一直在67%~69%之間。煤炭是典型的高碳能源,每單位噸標準煤炭排放的二氧化碳量是石油的1.3倍,是天然氣的1.6倍。甘肅以煤炭為主的能源消費結構,決定著碳排放結構與能源消費結構高度一致。而水電、風電、光電等清潔能源在生產的過程中幾乎沒有碳排放量,被稱為“零碳能源”。因此,能源消費結構的調整有利于碳減排工作。

表2 甘肅能源消費構成(%)
3.2產業結構
甘肅三次產業比重已由2005年的15.93∶43.36∶35.46調整至2010年的14.5∶46.8∶38.7,但第二產業碳排放量仍占全省碳排放總量的70%以上[16]。產業結構存在諸多不合理因素,如農業基礎相對薄弱、第三產業發展滯后、能源消費產出效率低下等問題。甘肅屬于重化工省份,整個工業結構尚處在高消耗、低產出的發展格局。2010年甘肅工業消費能源4376.64萬t標準煤,占全行業能源消費總量的73.89%。這種重工業為主的產業結構、煤炭消費為主的能源結構決定了甘肅工業碳排放日益增長的趨勢。
3.3技術發展水平
齊志新等[17]提出技術進步是我國能源效率提高的決定因素。同等的能源消耗量,技術水平越高,導致能源利用效率越高,有利于將有限的自然資源轉化為經濟效益。提高技術水平能夠促進能源強度下降、單位產品含碳量減少,有助于實現減少碳排放量。
3.4重大工程項目
根據 《甘肅煤化工產業發展及布局規劃》、《甘肅省能源發展戰略行動計劃 (2014-2020年)》、《隴東能源基地開發規劃》等相關政策文件,甘肅“十三五”時期將建成投產一批重大項目。依據目前的能源消費情況,對甘肅“十三五”能源強度和能源消費需求進行預測可知(如圖2所示),未來甘肅能源消費總量基本控制在1.1億t標準煤以內,二氧化碳排放量將達到2.9億t。甘肅重點高耗能、高排放工程的建設必然會導致二氧化碳排放總量增加,對碳減排工作帶來一定壓力。
4.1主要結論
當前甘肅經濟發展與碳排放之間關系正處于同步上升階段,同時也存在經濟發展水平提高而碳強度逐步下降的趨勢。這說明,甘肅走節能減排發展道路,實現低碳經濟、可持續發展是可行的。但是,由于產業結構和能源結構的路徑依賴效應,要實現經濟發展與碳排放“完全脫鉤”仍需要很長的一段時期。在經濟發展不斷加快的情況下,以煤炭消費為主的能源結構、以工業為主的產業結構,決定了甘肅能源消費導致的碳排放量不斷增加,且增長趨勢明顯。影響甘肅碳排放量變化的因素包括能源消費結構、產業結構、技術發展水平、重大工程項目建設等。其中,產業結構和能源結構是主要因素,因此,從長期來看,調整產業結構和能源結構是今后發展的重中之重;科學規劃重大工程項目、發展先進低碳技術、提高能源利用率、加快可再生能源開發利用也有助于甘肅節能減排工作的落實。
4.2政策建議
1)加快經濟低碳、綠色、循環發展,優化產業結構。著力改變單純依靠要素投入拉動增長的粗放式經濟發展模式,注重經濟發展的質量和效益。首先,大力促進產業結構優化升級,增加第三產業比重。充分利用已有低碳技術推動產業內部自主創新與外部技術推廣,要始終堅持產業結構向知識密集型、高附加值型的低碳產業方向轉變,積極引導第三產業的低碳發展,尤其是鼓勵促進高新技術產業和現代服務業的發展。其次,促進高耗能行業向低碳型轉化。加快工業結構內部升級,防止鋼鐵、化工和電力等高耗能行業盲目發展和過度投資,提高高耗能行業能源利用效率,加快技術引進和推廣速度,加大落后產能淘汰力度。最后,制定有利于產業結構優化升級的政策法規,引導發展新型低碳產業。在制定產業規劃、產業稅收政策以及產業環境規定等方面應該傾向于低碳產業,努力促進低碳高效產業發展,抑制高碳低效產業擴張。
2)調整優化能源結構,提高能源效率。發展低碳和無碳能源,促進能源供應的多樣化,是降低煤炭消費、減少二氧化碳排放的必然選擇。甘肅未來應當逐步降低煤炭消費比例,加速發展天然氣,積極開發利用水電、光電、風電、核電等可再生資源,形成能源消費多元格局,提高能源使用效率和優質能源消費比例。
3)合理規范城市化水平,將低碳發展融入城鎮化建設進程。未來5~15年,甘肅將處于城鎮化的加速發展階段,城市規模加速擴張。人口數量的增加、居民消費模式的變化相應的引起能源消費的提高,進而帶來碳排放量的增加。甘肅需要因地制宜,根據城市綜合承載能力,合理規劃城市建設規模,在城市建設中自覺應用低碳設施、環保建材、節能用品,推進城鎮低碳化進程。積極做好低碳城市、低碳園區和低碳社區試點工作,累積經驗,逐步推廣。
4)大力發展低碳技術。增加低碳技術發展的研發投入,尤其是有利于能源節約和能效提高的技術,建立起財政科技投入的穩定增長機制,支持新能源和低能耗、高效益的產業發展。同時,加強與國內外先進地區在低碳技術領域的合作,引進和廣泛利用碳捕獲與埋存技術(CCS)等先進低碳技術。加大力度推進火電、水泥、鋼鐵、煤炭等高耗能行業的先進節能技術的開發、引進和利用;推行清潔生產機制,大力開展行業企業的能耗審計工作,強化行業節能要求,逐漸降低行業企業的綜合能耗水平。
5)重視碳匯功能發展,加大政府扶持力度。充分發揮碳匯功能是發展低碳經濟的重要路徑。政府要加大碳匯資金投入,制定有利于增匯的鼓勵政策。廣泛宣傳碳匯知識,鼓勵民間捐資增匯。大力組織教育培訓活動,宣傳植樹造林和擴大森林覆蓋率的必要性,并鼓勵民眾和企業加入到捐資增匯的隊伍中,為保護生態環境和發展低碳經濟做出努力。
6)宣傳節能減排知識,引導居民低碳消費。居民節能減排意識的提高是構建低碳消費模式的關鍵環節。通過各種途徑對居民進行節能減排教育,宣傳低碳消費理念。社區開展以家庭為單位的低碳消費宣傳活動。媒體加強宣傳廣度和深度,倡導低碳生活理念。通過電視、廣播、報刊雜志、互聯網等傳統和新興媒介全方位、深入地宣傳節能減排知識,提升居民低碳消費理念和低碳生活理念,努力營造低碳文化氛圍。
[1] 莊貴陽.低碳經濟:氣候變化背景下中國的發展之路[M].北京:氣象出版社,2007:1-172.
[2] 劉婧.基于強度減排的我國碳交易市場機制研究[D].復旦大學,2010.
[3] 鄧傳霞.中國省區二氧化碳排放績效測度研究[D].天津理工大學,2015.
[4]Wang C,Chen J N,Zou J.Decomposition of energy-related CO2 emission in China:1957-2000[J].Energy,2005,30(1):73-83.
[5] 徐國泉,劉則淵,姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實證分析:1995-2004[J].中國人口·資源與環境,2006,16(6):158-161.
[6] 林伯強,蔣竺均.中國二氧化碳的環境庫茲涅茨曲線預測及影響因素分析[J].管理世界,2009,(4):27-36.
[7] 祁成祥,林勇.甘肅省能源消費碳排放的因素分解實證研究[J].工業技術經濟,2012,219(01):37-43.
[8] 余建剛.甘肅省經濟增長、能源消費與碳排放的關系研究[J].企業技術開發,2015,34(03):115-118.
[9] 岳立,丁紹翔,郭山寧.甘肅省經濟增長與碳排放脫鉤現狀與原因分析——基于脫鉤分解理論[J].石家莊經濟學院學報,2014,37(06):50-55.
[10]劉定惠,楊永春.甘肅省碳排放變化的因素分解及實證分析[J].干旱區研究,2012,29(3):510-516.
[11]張廣裕.甘肅省碳排放影響因素分析與低碳發展研究[J].河北科技大學學報(社會科學版),2013,13(4):1-9.
[12]朱亞紅,馬燕玲,陳秉譜.甘肅省能源消費碳排放強度及減排潛力分析[J].科技管理研究,2014,(5):83-87.
[13]甘肅省國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要[S].
[14]甘肅省貫徹落實國家應對氣候變化(2014-2020)實施意見[S].
[15]馮相昭,王雪臣,陳紅楓.1971-2005年中國CO2排放影響因素分析[J].氣候變化研究進展,2008,4(1):42-47.
[16]張小平,方婷.甘肅省碳排放變化及影響因素分析[J].干旱區地理,2012,35(3):487-493.
[17]齊志新,陳文穎,吳宗鑫.工業輕重結構變化對能源消費的影響[J].中國工業經濟,2007,227(2):35-42.
F124.5
“甘肅省碳減排影響因素及對策研究”項目。
△成志雁(1988-),男,甘肅隴南人,研究生,從事碳交易制度及綠色低碳發展研究。E-mail:405127374@qq.com。