陜西煤業化工設計研究院有限公司 阮幸,蘭力強
近些年,碳達峰、碳中和概念在國內外相關學術大會上被頻繁提及,我國也高度重視,把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局,并確定了二氧化碳減排目標,力爭2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。這一重大目標的確定,是黨中央作出的重大戰略決策,具有重要意義。
陜西省作為我國重要的能源大省,自身自然資源豐富,能源消耗量巨大,由此帶來的碳排放問題日益加重,導致經濟發展呈“高碳”特征,因此本文著重研究陜西省主要能源消費引起的碳排放量現狀,找出GDP和碳排放之間的聯系,并判斷兩者是否存在環境庫茲涅茨曲線,試圖對陜西省發展低碳經濟和制定碳排放控制政策提供參考。
國內外有關學者對碳排放與經濟增長的關系進行了大量的研究,主要研究方法有環境庫茲涅茨曲線、脫鉤模型、LMDI模型、STIRPAT模型等。本文主要采用環境庫茲涅茨曲線來研究兩者之間的關系。
諾貝爾獎獲得者、美國經濟學家庫茲涅茨是最早提出環境庫茲涅茨曲線的專家學者。環境庫茲涅茨曲線最早用于描述分配公平和人均收入之間的關系,后來他們通過研究發現經濟增長和環境污染之間也存在著這種倒U關系,即隨著經濟的增長,環境指標有一個先惡化后改善的過程。國內外很多學者都對碳排放與經濟增長是否存在倒U型的關系進行了研究。
本文主要研究陜西省2010-2019期間碳排放量和經濟增長的關系。本文經濟數據(GDP)和能源消費量數據(煤品、油品、天然氣消費量)來源于陜西省統計年鑒。通過建立兩者之間的EKC曲線模型,研究兩者是否存在倒U型關系,分析造成陜西省碳排放量變化的主要因素,同時對陜西省今后的經濟發展和碳排放提出一些建議。
1.碳排放量計算
2020年陜西省統計年鑒列出的能源消費類型共分4類,包括煤品、油品、天然氣消費量、水電、風電及其他能發電,由于水電、風電及其他能發電不涉及碳排放,故選取煤品、油品、天然氣消費量來分析碳排放總量。
本文采用聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)規定的碳排放計算方法,對陜西省2010-2019年工業能源消費碳排放量進行測算,如公式(1)所示。

在公式(1)中,Aj為能源j的消費量;Bj為能源j的碳排放系數;C為碳排放量;j為能源種類。
根據IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》中的規定,煤炭、石油、天然氣碳排放系數如表1所示。

表1 煤炭、石油、天然氣的碳排放系數[7]
由上述公式計算得煤品、油品、天然氣碳排放量數據如表2所示。

表2 陜西省2010-2019年經濟和碳排放量指標數據
2.環境庫茨涅茨曲線的建立
本研究采用的回歸分析模型為:
CO2=a+a1GDP+a2GDP+a3GDP2+K
式中:GDP表示地區國民生產總值(億元),CO2是陜西省能源消費產生的碳排放量(萬噸碳),當上述方程滿足a3<0,a1>0時,環境庫茨涅茨曲線為倒U型。
3.實例分析
根據表2的數據,繪得相關圖件如圖1所示。

圖1 陜西省2010-2019年生產總值年際變化趨勢
由圖1可以看出:陜西省GDP在十三五時期,繼續呈現平穩較快的增長,經濟運行態勢較好,國民生產總值從2010年的5844.95億元增至25793.17億元,年均增長11.4%。說明隨著“一帶一路”的建設,陜西省經濟發展速度不斷加快,經濟實力大幅提升。
由圖2可以看出:陜西省最重要的涉及碳排放的能源(煤品、油品、天然氣)消費量逐年遞增,其中煤炭引起的碳排放量最大,遠高于油品和天然氣,油品的碳消耗量自2015開始在逐年降低,這與陜西省能源消費結構和產業政策密切相關。煤炭資源的天然優勢決定了陜西省工業能源消費結構中煤炭的消耗量占比很大,陜西省煤炭資源豐富,煤炭消費一直占據主要地位,煤炭消費在所有能源消費總量中的比重為70.53%-74.97%。同時陜西省在積極做能源結構調整,逐步提高清潔能源天然氣的消耗量,降低油品的消耗量。總體來看,碳排放總量增速在2014年之后減緩,這與陜西省發展綠色低碳經濟,積極響應國家低碳環保有關。

圖2 陜西省2010-2019年能源消費碳排放量年際變化趨勢
由圖3可以看出,通過數據回歸分析,上式中R2為0.9888,a1為0.5514,a3為-1E-05,滿足a3<0,a1>0,結果表明碳排放與GDP之間存在環境庫茨涅茨曲線,為“倒U型”,碳排放隨著經濟的增長先惡化后改善。從圖中可以看出,目前陜西省還處于碳排放增長階段,最大值拐點還未到達。在一定時期內,隨著經濟的發展碳排放量還會持續不斷的上升,上升的速度會逐漸減慢。

圖3 陜西省2010-2019年能源消費碳排放總量與生產總值之間的關系
陜西省2010-2019年能源消費碳排放總量與生產總值GDP之間均存在倒“U”型環境庫茲涅茨曲線。
根據上述分析結論,陜西省需在以下幾個方面采取相應措施,加強碳排放量的控制:優化能源產業結構,促進傳統高污染、高耗能企業轉型,引導產業向高質量、綠色產業發展,推進低碳經濟發展。目前,陜西省正處于“一帶一路”的建設機遇中,應大力發展新能源、高科技產業,以及第三產業,調整經濟結構,實現低碳轉型新模式。建立健全低碳節能機制及相關政策法規,推進低碳城市構建。促進碳交易、碳減排等政策的頒布實施,加大政府獎勵和扶植力度促進企業進行技術研發,實現低碳轉型。加強節能減排、宣傳和推廣低碳消費等綠色環保理念的。優化城市布局和功能,積極推廣清潔燃料和節能環保汽車,鼓勵綠色出行等。