河北省能源消費與碳排放影響因素分析

劉紅耀，肖磊，徐曉麗，班戰軍

（1.邯鄲市農業科學院，河北邯鄲056001；2.邯鄲市邯山區環境保護局，河北邯鄲056001）

河北省能源消費與碳排放影響因素分析

劉紅耀1，肖磊1，徐曉麗2，班戰軍2

（1.邯鄲市農業科學院，河北邯鄲056001；2.邯鄲市邯山區環境保護局，河北邯鄲056001）

選取1980～2011年的樣本數據，應用IPCC碳排放計算方法對河北省能源消費碳排放及經濟發展進行階段分析，同時利用LMDI模型對碳排放增量進行影響因素分解，分析人口、經濟產出、產業結構、能源強度、能源消費結構對碳排放的作用程度。結果表明：1980～2011年河北省碳排放經歷了穩定增長（1980～1996年）、低速增長（1996～2000年）和快速增長（2000～2011年）3個階段，且3個階段的GDP增速明顯大于碳排放增速，河北經濟發展與能源碳排放整體處于弱脫鉤狀態，與實現強脫鉤還有一定的差距。LMDI模型分解結果顯示，碳排放的驅動因素是人口、經濟產出和產業結構，貢獻度分別為8.92%、292.39%和14.95%；抑制因素是能源強度和能源結構，貢獻度分別為-202.94%和-14.35%。

能源消費；碳排放；河北省；LMDI

改革開放以來，隨著我國經濟的快速發展，能源消耗不斷增加，導致CO2排放過多而引發的環境問題已成為社會關注的焦點[1～3]。河北省為傳統的工業區，工業產業體系發展初具規模，由于受到資源稟賦、區位條件的限制，資源偏重型的產業結構模式未能改變，鋼鐵、煤炭、化工等傳統行業至今仍是河北的支柱產業，在能源消費結構中，煤炭在能源消費總量的比例≥90%，2011年煤炭消費量高達26 433.42萬t標準煤，這個數字遠高于其他省份[4～6]。面對這種典型的高污染、高能耗的重工業經濟結構，作為空氣質量重度污染的省份，近年來河北省的CO2排放量居高不下，嚴重的霧霾天氣已經影響到人們的正常生活，也限制了經濟的健康發展，產業結構調整面臨巨大壓力，發展低碳經濟、循環經濟，實現節能減排勢在必

行。鑒于此，作者系統分析了河北省經濟發展的過程、能源消費碳排放總量及碳排放結構的變化，并對河北碳排放進行階段劃分，以期為地方政府及環保部門制定相關的資源、能源高效利用規劃提供借鑒。

1 材料與方法

式中，C：碳排放量（萬t碳）；P：人口數量（萬人）；G：國內生產總值（億元）；Gi：第i產業的產值（億元）；Ei：第i產業的能源消費量（萬t標準煤）；Ci：第i產業的能源消費的碳排放量（萬t碳）；PG：人均GDP（元/人）；Si：第i產業增加值占國內生產總值的比重（%）；ei：第i產業能源強度（萬t標準煤/億元）；ri：第i產業的碳排放系數（t碳/t標準煤）。

碳排放增量分解計算公式為：

1.1 材料

選取河北省1980～2011年煤、石油、天然氣、水電等能源消費數據和三次產業值、人均收入、人口總量等社會經濟數據。所用數據來自于《河北經濟年鑒》[7]和《中國能源統計年鑒》[8]。

1.2 方法

根據IPCC碳排放計算方法，計算河北省1980～2011年的能源消費碳排放量；并運用LMDI因素分解法，分析碳排放影響因素的作用程度。

1.2.1 IPCC碳排放計算方法根據2006年《IPCC國家溫室氣體排放清單指南》[9]提供的各類能源碳排放系數，計算河北省1980～2011年煤、石油、天然氣、水電等能源消費的總碳排放量：

式中，E：碳排放量（萬t碳）；Si：第i種能源的消耗量（萬t標準煤）；Fi：第i種能源的碳排放系數。

1.2.2 LMDI因素分析法利用能源消費數據體系，分析碳排放增量總變動中各個因素的影響程度[10]。LMDI方法將能源消費碳排放分解為人口、經濟產出、產業結構、能源強度和能源結構5個因素，即碳排放分解公式為：

為了更加直觀、清晰地反映各因素效應的影響程度，作者采用各因素增量的效應貢獻率來表示：

式中，ηP、ηPG、ηs、ηe和ηt分別為人口效應貢獻度（%）、經濟產出效應貢獻度（%）、產業結構效應貢獻度（%）、能源強度效應貢獻度（%）和能源消費結構效應貢獻度（%）。

2 結果與分析

2.1 1980～2011年河北省經濟發展與能源消費碳排放變化趨勢

1980～2011年河北省的GDP、能源消費、碳排放總量與人均碳排放量始終保持增長趨勢，其中，GDP增速最為明顯（圖1）。碳排放經歷了穩定增長、低速增長和迅速增長3個階段，其中，1980～1996年改革開放后經濟持續穩定增長，碳排放增長平緩，年均增幅7.37%；1996～1999年亞洲金融危機爆發，經濟低速增長，碳排放年均增幅2.43%；1999～2011年經濟復蘇，房價上漲，重工業經濟結構快速發展，碳排放也快速增長，碳排放年均增幅達10.88%（表1）。

3個階段碳排放增速明顯差異的原因為：1996年以前，河北省經濟處于起飛階段，加之受京津都市圈經濟的帶動作用，經濟發展水平年均增速20.21%，能

源消費量也隨之增大，工業體系建設初步完成，第三產業發展滯后；1996年陸續關閉了環保不達標的中小企業，加之亞洲金融危機的影響，1996～1999年碳排放呈低速增長，年均增幅僅2.43%；2000年之后，河北省的工業已具有一定的規模，以鋼鐵為代表的資源型的工業帶動了一系列煤炭、化工和建筑等產業的快速發展，另外，受房價上漲及國家、地方政府一系列優惠政策的推動，河北經濟飛速發展，與此同時能源消費和碳排放也快速增長，GDP、能源消費、碳排放平均增速分別為16.62%、10.98%和10.88%。目前河北經濟正處于工業化和城市化快速推進的中期階段，在未來很長一段時期內以新型能源、先進裝備制造、有色冶金、食品、醫藥和生物技術為主體的新工業結構也將帶動能源消費不斷攀升。

表1 河北省碳排放階段劃分及指標值Table1 Carbon emission partitioning and parameter values（%）

圖1 1980～2011年河北省經濟發展、能源消費與碳排放水平變化趨勢Fig.1 Change in economic development,energy consumption and carbon emission levels in Hebei Province during 1980-2011

2.2 影響碳排放的主要因素分析

1980～2011年河北能源使用產生的碳排放量增加了3 364.46萬t，除經濟產出、產業結構以及人口為正效應外，其他指標均為負效應，其中，經濟產出效應是碳排放增長的主要推動力，貢獻度為292.39%；能源強度的降低是碳排放減少的主要因素，31 a來因能源強度下降碳排放減少了6 827.72萬t，貢獻度為-202.94%（表2）。表明河北能源消費結構仍是以煤炭資源為主，能源消費結構并沒有趨向合理。

3 結論與討論

1980～2011年河北省的GDP、能源消費、碳排放總量與人均碳排放量始終保持增長趨勢，其中，GDP增速最為明顯。碳排放經歷了穩定增長（1980～1996年）、低速增長（1996～1999年）和迅速增長（1999～2011）3個階段，其中，人口、經濟產出、產業結構對碳排放的貢獻為正值，對碳排放增加有驅動作用；能源強度、能源結構對碳排放的貢獻為負值，對碳排放有抑制作用。河北省為煤炭消費大省，以重工業為主體的產業結構體系已經比較穩定，很難在短期內有較大改變，這也是導致河北高碳現狀的主要原因。能源強度、能源結構貢獻度分別為-202.94%、-14.35%，對碳排放有抑制作用，政策調控在節能減排中發揮了一定的積極作用，但是經濟和能源發展之間難以擺脫固有的“依附”關系，未來河北只有通過產業結構優化、提高能源利用效率，發展清潔能源、替代能源，

改變原有的“低質型”能源消費方式，才是有效解決環境危機、實現健康發展的必由之路。

表2 1980～2011年河北省碳排放變化及貢獻率Table2 Carbon emission decomposition results by LMDI during 1980-2011

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Analysis of Energy Consumption and Influence Factors of Carbon Emissions in Hebei Province

LIU Hong-yao1，XIAO Lei1，XU Xiao-li2，BAN Zhan-jun1
（1.Handan Institute of Agricultural Science，Handan 056001，China；2.Environmental Protection Bureau of Handan City，Handan 056001，China）

Based on calculation method of IPCC emissions，using the sample data from 1980 to 2011，carbon emissions from energy consumption and economic development in Hebei Province have been made stage analysis，at the same time，using the LMDI model of carbon emissions for the impact factor decomposition，and effect of degree of population，economic output，industrial structure，energy intensity，structure of energy consumption on carbon emissions have been studied.The results showed that carbon emissions in Hebei Province experienced steady growth(1980-1996)，low growth(1996-2000)，fast growth (2000-2011)from 1980 to 2011，and three stages of GDP growth rate was significantly higher than the growth rate of carbon emissions.Economic development and energy carbon emissions in Hebei Province was weak decoupling which were gaps and strong decoupling.LMDI decomposition of the model showed that the driving factors of carbon emission in the population，economic output and industrial structure，the degree of contribution of respectively 8.92%，292.39%，14.95%，inhibitory factor was the energy intensity and energy structure，degree of contribution were respectively-202.94%and-14.35%.

Energy consumption；Carbon emission；Hebei Province；LMDI

F127

A

1008-1631（2016）04-0081-04

2015-08-04

河北省軟科學研究計劃項目（12454106）；河北省社會科學發展研究民生調研專項課題（201301189）

劉紅耀（1979-），男，河北邢臺人，助理研究員，碩士，主要從事生態環境變化研究。E-mail：lwqijia@126.com。