魯豫皖物流業碳排放測算及影響因素分析

王星紫，丁明智

(安徽理工大學 經濟與管理學院，安徽 淮南 232001)

1 引言

近年來，實施綠色低碳經濟成為了國際間降低環境污染、保障能源的重要手段。2014年，我國提出“爭取在2030年，碳排放量達頂峰值”“相對于2005年，2030年的碳排放強度下降60%”等指標。物流業是第三產業中的高碳部門，能源消耗問題更加不容忽視。許多國內外研究學者對行業碳排放量的計算與預測、碳排放的時空特征分析以及驅動因素分析方面皆做出貢獻性研究。早在20世紀，日本學者KAYA[1]率先推出與IPAT方程相關的KAYA恒等式，即以乘法的形式呈現，分解出若干驅動因子并對CO2進行無殘差分解，這為相關研究奠定了基礎。何建坤與劉濱[9]對中國經濟快速發展中碳排放及其影響因素進行了分析研究，分別從國家、企業與社會方面提出了中國應對全球低碳經濟潮流的措施。還有ANG[3]、Wang[6]、徐國泉[7]、戴定一[8]、宋杰鯤[10]、彭希哲[11]等國內外學者通過LMDI分解模型、M-R分解模型、AHP等分析方法對全國或省份CO2問題展開了相關性研究。可以看出，我國作為未完全完成工業化的發展中國家，區域碳排放的研究才剛剛開始，離實現雙碳目標還有一定距離。山東、河南作為中國的人口經濟大省，實施低碳發展更加責無旁貸。因此，定量分析各因素對碳排放的影響程度并提出適應于省物流業的減排策略和建議，為探索低碳經濟發展道路具有重要的理論意義。

2 魯豫皖物流業的發展現狀

山東省是華東地區的經濟大省，截至最新統計：物流總收入高達6564.2億元，全省中小大型物流企業66140家，年物流業增加值3636.06億元，同比增長6.91%。沿海城市代表—青島市，海運發展狀況良好，港口貨物吞吐量為57736萬t，全省沿海港口貨物吞吐量累計完成161064萬t。青島交運通過內部資源相互融合，成立了一站式的現代化第三方物流企業。河南省作為人口大省，2019年的社會物流總額達14.8萬億元，全省貨物運輸量21.86億t，其中鄭州、南陽、駐馬店運輸狀況較佳。安徽省2019年物流總收入4852.3億元，同比增長17.9%，初步形成綜合運輸系統，建立了以合肥、蕪湖為中心，安慶、阜陽、蚌埠等為補給物流基地。魯豫皖作為相鄰省份，冷鏈低碳物流方面發展一般，歸因于許多企業和商戶缺乏專業知識與技術，導致低碳環保意識不強。目前，省物流業運輸方式仍存在不太合理的現象，未全面實行太陽能及其他現代化綠色技術，節能低碳發展受到阻力，三省碳排放量仍呈持續增加的狀態。因此，培養物流企業人才并增強從業人員與企業的低碳意識、實現物流全過程信息共享以減少不必要的流通環節和減少能源消耗與環境污染是三省發展低碳物流的首要工作之一。

3 數據來源與碳排放量測算

分省統計年鑒的行業分類中沒有“物流業”，但交通運輸、倉儲和郵政業占物流業總份額的80%以上，基本可以代表物流業的發展現狀。相關數據選自2009～2019年的分省統計年鑒、《中國能源統計年鑒》《國家統計數據》以及《IPCC國家溫室氣體清單指南》。能源種類有很多，論文選取了原煤、汽油、煤油、柴油、燃料油(萬t)、天然氣(億m3)和電力(億kW·h)為研究的能源類型。能源消耗量以終端消費量為準，各項數值以最新統計年鑒為準，由于各項的能源數值太多，便不一一列出。舉例：山東省汽油的消耗量從2009年的395萬t下降至2019年的148.31萬t，減少166.33% ；柴油從778萬t增至927.47萬t，增長了19%；電力的消耗量從2009年的35.53億kW·h增長到2019年的123.27億kW·h，增加了246.95%。由此可以得知，由于物流業的發展特征、電氣化水平的提高以及新能源的興起，物流業對煤炭類的依賴會逐步降低，汽油的比重也將逐漸減少，柴油雖然呈不斷上升趨向，但增長速度卻逐年緩慢。關于碳排放量的計算方法包括：生命周期法、投入產出法、排放因子法等。本文采用排放因子法測算碳排放量。

折標準煤計算公式為：

SE=∑i=1Eiθi

(1)

碳排放量計算公式為：

C=∑i=1Ci=∑i=1Eiθiδi

(2)

式(1)、(2)中，Ei，θi，δi分別代表各能源消耗量、各項能源的折標準煤系數、各項能源的碳排放系數。根據公式(1)、公式(2)以及表1中的能源折算系數，得出魯豫皖三省每年的折標準能源消耗量和碳排放量，如表2所示。

表1 各項能源折算系數

表2 折標準煤能源消耗量與碳排放量 萬t

4 魯豫皖物流業碳排放驅動因素的分解與分析

4.1 LMDI模型建立

LMDI分解法，又稱對數平均迪氏分解法，目前該方法被學者們廣泛使用，最早可以追溯到Aug[3]的研究。LMDI分解法的優點在于：一是可對多個驅動因素進行分解，且不包含無法說明的殘差項；二是分解后的每項效應和與總效應是相同的，因此分解后并不影響整體結果。參照學術界主流做法，選擇LMDI數量加法分解模型對影響物流業碳排放的因素進行分解研究。各項影響因素依次列入分解框架中，分解公式如下，其具體指標含義見表3。

=∑i(EC×YG×ES×EI×RG×P)

(3)

表3 各因素及具體指標和含義

2009年為基期，期初至期末的碳排放變化量分解結果為：

+ΔCRG+ΔCP

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

4.2 因素分解結果

由于碳排放系數為常量，時間差異為零，ECi=0，故ΔCEC=0，DEC=1。剩余5項驅動因素對魯豫皖三省物流業碳排放的貢獻值計算結果如表4～6所示。

從整體來看：魯豫皖物流業的總碳排放量呈逐年上升趨勢，抑制碳排放量增長最明顯的的因素是能源強度。但在研究初期，山東省物流業的年碳排放量逐年增加至1714萬t，2013年碳排放量顯著下降后，再次呈小幅度上升趨勢。產生這種現象的原因：①2012年山東省屢屢發生自然災害，物流部門的經濟活動不可避免地受阻；②2012年，青島市成為了國家第二批低碳試點城市。隨后，山東省另外的3座經濟城市：濟南、煙臺、濰坊也加入低碳試點行列，共同實現節能減排并爭取實現“2020年達到二氧化碳排放峰值”的目標。能源結構、經濟因素以及人口因素對于物流業碳排放整體呈拉動效用，且經濟因素和人口因素遠遠大于能源結構對碳排放量的拉動作用，貢獻率達到67.28%和31.45%。能源效率對碳排放的貢獻值皆為負值，貢獻率為-57.45%。這種變動與物流業生產總值所占的比重有關，占比下降，貢獻值也隨之呈負值。毫無疑問，能源效率是抑制山東省物流業碳排放量上升的關鍵。河南、安徽二省的碳排放量明顯少于山東省，碳排放量基本呈逐年上升趨勢。河南省、安徽省因素分解結果顯示：經濟因素和人口因素作為最主要的拉引因素，二省人均GDP與從業規模的增加對碳排放的總貢獻率分別為98.52%、90.16%。其余的驅動因素對增加CO2一定程度的起到抑制作用或拉引作用。具體分析如下。

表4 山東省各因素分解結果 萬t

表5 河南省各因素分解結果 萬t

表6 安徽省各因素分解結果 萬t

4.2.1 產業結構

由圖1可知，2009～2019年，3省物流業的產業結構因素對CO2的增長基本起抑制作用，累積效應是負值，分別為-4446.037萬t、-706.058萬t、-768.294萬t。產業結構是省物流業增加值占省第三產業增加值的比重。從整體來看，比值皆有所下降，當某一年的占比降低時，因素貢獻值也隨之為負數。山東省為例：產業結構從2009年的14.81%降至2019年的9.66%，產業結構整體比值處于降低的狀態時，能源消耗量緩慢減少，這是3省近些年碳排放量增長速度緩慢的原因之一，故適當降低產業結構是發展低碳經濟的方法之一。

圖1 魯豫皖能源強度對碳排放的年度累計貢獻值(二氧化碳/萬t)

4.2.2 能源結構

能源結構整體對3省的碳排放起到拉引效應，但作用不明顯。研究期內：3省物流業消耗的能源，油類仍占主體地位，其中柴油和汽油的比例最高，常用于日常汽車駕駛以及貨物運輸。相對之下，天然氣與電力的比重較小。以河南省為例：消耗的原煤數量在緩慢減少，柴油占比從2009年的64.99%上升到2019年的68.91%，占比變化不明顯，能源結構整體貢獻值很小，尤其對安徽省碳排放增長的作用最有限。但對于山東、河南這種人口大省而言，需要持續重視能源結構的調整，適當采取限制車輛使用的措施并開發新型減排能源來抑制碳排放量。

4.2.3 能源強度

能源效率是年能源消耗量與物流業產值的比值，是碳排放量產出的表現形式。一般來說，能源強度的降低說明能源的利用效率有所提高。研究期內，山東省的抑制貢獻值最高，其次為河南、安徽，累計效應值依次為-6002.311×104t、-1462.49×104t、314.275×104t。值得注意的是，河南省能源強度因素的貢獻率高達-67.44%。由此可知，能源效率對山東省和河南省碳排放起到了顯著的抑制作用。近些年，雖然物流業CO2的數值在不斷上升，但速度卻逐漸變慢，這也說明二省在降低能源強度、提升能源利用率、減耗低碳方面得到一定程度的提升。

4.2.4 人口因素

由于人們在生活中對物流服務有著高度的依賴性，所以物流需求較大，具有巨大的發展潛力，許多企業轉型加入物流行業，為居民提供多樣化物流服務。3省物流業的從業人員從2009年的619萬人上升至2019年的997.5萬人，人數上漲61.15%。但許多企業沒有專業的技術人員和行業知識，沒有考慮到企業運營時是否會帶來環境污染等問題，因此在2009～2019年，從業規模對碳排放的作用呈正負交替的現象，貢獻值分別為3031.686萬t、706.855萬t、2015.156萬t，對于河南省，貢獻程度不是特別明顯。這正是因為雖然從業人數在不斷增加，但物流業規模也在擴大，設備的維修、運行以及設施建造所產生的CO2明顯大于從業人數的上漲。

4.2.5 經濟因素

經濟產出體現了物流業的經濟水平。研究期內，魯豫皖物流從業人員人均 GDP 10年增長了1.74倍，物流業的碳排放量由1994.711萬t增至2633.174萬t，增加了1.32倍。眾所周知，人均GDP作為地區經濟發展不可或缺的要素，能源消耗又是維系經濟系統運行的基礎。同樣在文章中，物流業的經濟發展推動了碳排放的增長，經濟產出是導致CO2的關鍵拉動因子。在山東省研究期內，經濟因素對物流業CO2的貢獻作用最強，遠高于對比省份，累計增加碳排放高達6484.692。經濟因素對河南和安徽物流業碳排放的累計貢獻值分別為3790.859萬t、872.446萬t。這正是因為行業發展與經濟增長的同時提高了交通需要、消耗了許多能源，從而產生碳排放量大幅度增加的現象(圖2)。

圖2 魯豫皖經濟產出對碳排放的年度累計貢獻值

4.3 碳排放強度分析

碳排放量超過1000×104t的省份為高碳區域，500×104t與1000×104t之間的為中碳區域，低于500×104t的是低碳區域。計算得知，碳排放量最高的是山東省，碳排放量平均水平為1250.11×104t。山東省若干城市在物流方面發展良好，省碳排放量也隨之增加。青島、濟南、濰坊、煙臺、臨沂等城市經濟水平較高，CO2排放量也高，特別是青島，擁有4個重點海運港口，年貨物吞吐量高達60459×104t。河南作為人口大省，該省碳排放平均水平為653.10×104t，屬于中碳區域，社會物流總收入6914.8×108元。碳排放較高的城市有鄭州、南陽和新鄉。總體來講，河南物流業的發展現狀是大而不強，它的碳排放也處于不高不低的水平。安徽的碳排放量相對較低，是碳排放平均水平僅為 467.37×104t的低碳省份。處于內陸中部位置的安徽，無論在整個華東地區還是長三角區域，各方面發展都相對較為落后，其物流業水平不高，碳排放量較高的城市有省會合肥市以及滁州市(圖3)。

圖3 魯豫皖碳排放強度情況

碳排放強度代表了碳排放與經濟發展相互制約的關系，它反映了某地區的低碳經濟情況，數值越低，表示單位GDP產生的CO2越少。在本文中，碳排放強度與碳排放量一致，平均水平最高的是山東省，其次是河南省，最低的是安徽省。但2014年之后，安徽省基本高于河南省。在研究初期，三省的碳排放強度呈上升傾向，后面逐年降低。以山東省為例：山東省從2009年的0.76 t/104元至2019年的0.33 t/104元，大多數年份的降幅均在5%～10%。近年來，雖然物流部門的能源消耗量仍持續上升，但有關部門已采取相應措施，從減排的角度關注能源利用率，實現消耗單位能源所產生的產值越來越高。

5 結論與建議

本文通過公式測算了山東省、河南省以及安徽省物流業的折標準煤消耗量以及碳排放量，確定并分解影響碳排放量增長的5項因素。結果表明：山東省、河南省和安徽省碳排放量的年均增長率分別是5.18%、7.31%和 9.68%，山東省在2012～2013年處于分水嶺，CO2排放量猛減后又逐年增加。消耗的能源中，油類占比最大，然后是電力、煤炭、天然氣。想要降低碳排放量和增長速度、在運輸倉儲環節實施節能降耗、在2030年實現碳達峰。具體建議如下：

5.1 大力實施減排政策

魯豫皖3省的物流業碳排放量占省總排放量的8%～16%，柴油、煤油消費量的占比都在65%以上。這說明3省在卡車貨物運輸方面發展狀況良好。但近10年物流業增加值的年增加率并不規律，甚至有時高達25%，這正是因為魯豫皖處于傳統物流向智能化現代化物流轉型的過程中，尚未完全將運輸、倉儲、包裝、配送等功能實施有效的結合。譬如在運輸方面，山東省形成了“兩驅一干六支”的航空運輸局面，貨物周轉與運輸等系列活動必然會有消耗能源、加大運輸里程，進而引起碳排放量的增加。像青島、煙臺等城市可以積極推廣海洋運輸、水陸空多式聯運；從綠色低碳的角度看，鄭州、合肥、濟南等中轉大站盡可能通過能耗最低的鐵路進行運輸；采用專業研究方法實現縮短運輸距離等手段減少能源消耗。在倉儲方面，借助現代化信息技術實現無紙化，減少運輸成本和垃圾污染。山東省政府也在深入實施“十三五”，提倡以現代化、綠色低碳的科技手段來提升傳統產業。

5.2 產業結構的調整

因素分解后得知：適當調整產業結構可以抑制碳排放量的上升。3省物流業產業增加值占第三產業增加值的比重在不斷下降，2009年占14.5%～16.5%，而2019年只占9.5%～11.7%。占比越大，說明所在區域物流成本越高，從而間接導致能源消耗大，所以要將物流業增加值的占比控制在合理范圍內。適當提高第三產業內其他分行業的占比，如占比不到5%的住宿和餐飲業、信息技術業等等。在構建新型低碳產業的同時，更要優化傳統高耗能高產業結構的行業，構造新型產業集群并以規模效應模式發展。這樣不僅對碳排放增長有抑制作用同時也會改變產業結構、助于產業轉型升級，促進地區經濟高速增長。

5.3 調整能源結構

與農業、工業不同，物流業作為第三產業，運輸環節占物流活動的70%，運輸過程中，依舊以柴油、汽油等傳統石油制品為主。雖然山東省、河南省和安徽省的能源結構因素對碳排放作用很小，但不斷優化能源結構，推動能源低碳化，有計劃地發展太陽能、風能等非化石能源及清潔能源，對省域未來幾年改善能源結構和減少CO2有明顯效果。譬如：在“最后1 km”末端配送時，提倡使用清潔新能源汽車，避免排放標準較高的交通工具。山東省正在通過實施“四增兩減提升新型能源發展水平”策略全方位優化全省能源結構，加快能源結構“降壓減負”的步伐。

5.4 培養人們的低碳意識

截至2020年，國家星級冷鏈物流企業，山東省共有21家，位居全國首位；河南8家；安徽省2家。同時，山東省物流業從業人員的人均GDP也高于河南省和安徽省。經濟因素會引起CO2的產生，所以各省行業發展的同時也需要進一步培養人們的低碳意識。在高校內：不僅要講授物流的專業知識，更有必要將現代化理念融入專業課程內，幫助學生們明白發展綠色物流、低碳物流的重要性。在日常生活中：盡量選擇新能源汽車或公共汽車，對低碳減排具有重大意義。在職場中：實際運營一家公司需要多方面綜合考慮：節約成本、提倡低碳環保、提高物流業從業人員的環保意識以及多創辦物流技術人才培訓交流的項目。為了有效控制物流業的能源消耗與碳排放，物流企業將綠色低碳與企業經營融為一體，引進能夠推動企業實現低碳減排目標的新方法和新設備。