中國建筑業碳排放影響因素及其時空分布特征研究

張天舒　盛沁心

關鍵詞，碳排放；建筑業；LMDI；泰爾指數

中圖

分類號：X322 文獻標志碼：A

前言

近年來，全球氣候變暖已經成為世界共同關注的課題，排放溫室氣體是造成全球氣候變暖的主要原因之一。人類生產生活產生大量二氧化碳，導致地球溫度上升，冰川消融等，都威脅到人類的生存和發展。據世界資源研究所統計，中國的碳排放主要來自電力、建筑、工業生產、交通運輸等領域。碳排放占比最高的行業之一是建筑業。隨著城市化水平提升，建筑行業的碳排放將保持持續增長，為此亟需探討碳排放以為綠色低碳發展提供決策建議。隨著近些年來“碳”熱，國內外越來越多學者重點研究碳

排放，目前多利用SBM模型、EKC曲線、LMDI模型等對于碳排放的驅動因素進行研究。相比其他主流方法，LMDI模型具有操作性強、直觀性好等優勢，是當下研究碳排放影響因素最主流的方法之一。徐國泉等采用二階段LMDI模型對江蘇省碳排放進行研究。鄭蕊等將MMI分析方法融入LMDI和PDA分解模型探究產業體系碳排放的驅動因素……然而，LMDI模型雖直觀展現碳排放驅動因素的逐年影響程度，卻無法很好地探討空間差異性。而泰爾指數能很好地探索出細分區域之間碳排放的空間差異性。文章利用LMDI模型結合泰爾指數對建筑行業碳排放的影響因素及其時空分布特征進行分析，為中國早日實現“碳達峰、碳中和”的目標提出建議。

1研究方法與數據來源

1.1數據來源

研究主要選取2006年-2021年16年間的數據，所有數據均來自于各省市的統計年鑒、中國能源統計年鑒和中國建筑業統計年鑒等。

在建筑業碳排放的計算上，考慮到建筑材料的使用過程中也會產生二氧化碳，參考已有文獻，將建筑業的碳排放（C）分為直接碳排放（Cd_dir）和間接碳排放（C_indir），其中直接碳排放包括原煤、焦炭、轉爐煤氣、汽油等12種能源產生的碳排放，而間接碳排放指的是消耗鋼材、木材、水泥、玻璃、鋁材這5種建筑材料的使用所產生的碳排放，計算過程如式（1）：

文章主要參考《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中的計算公式對建筑業的直接碳排放進行測算。如表1所示這12種能源所對應的具體折標準煤系數和碳排放因子。間接碳排放計算參考晏為謙、張小平等人的研究。

1.2 LMDI分解模型

LMDI模型又被稱為對數平均迪氏指數法，用于分解某個時間段影響目標變量變化的驅動因素，是Ang在AMDI法所存在的殘值問題基礎上進行改進所產生的。結合Kaya恒等式，綜合考慮當下建筑業碳排放的影響因素，將其分解為能源直接碳排放強度效應、技術進步效應、人均建筑面積效應、人口規模效應和人均間接碳排放效應等驅動因素，具體的建筑業碳排放估算公式如式（2）：

式（2）中，4指能源直接碳排放強度效應，B指技術進步效應，Q指人均建筑面積效應，D指人均間接碳排放效應，P指人口規模效應，C_dir指直接碳排放，C_indir指間接碳排放，E指能源消耗量，S指建筑施工面積。

根據LMDI分解模型的加法形式可以將建筑業碳排放的變化分解為第t-1期的碳排放量C_t-1和第t期的碳排放量C_t的差，則第t-1期到第t期的碳排放變化量分解如式（3）：

2實證分析

2.1宏觀視角

利用LMDI模型對中國2006年-2021年30個省份的建筑業碳排放進行完全分解，通過計算得出人口規模、建筑面積、能源消耗、技術進步等影響因素對于中國2007年-2021年建筑業碳排放量的貢獻值和貢獻率。進而得到2007年-2021年中國建筑碳排放影響因素效應分解的LMDI分解結果以及各影響因素逐年影響程度。

如圖1所示，2007年-2021年，從中國30個省份的總體來看，碳排放量上升變化幅度超過2億噸，增長幅度顯著。人口規模、人均建筑面積、人均間接碳排放均對中國建筑碳排放量具有正向驅動作用，且驅動程度依次降低。人口規模效應是影響中國建筑業碳排放的首要因素。人口規模的增加，帶動建筑行業不斷拓展，進而增加了建筑業的碳排放總量。技術進步效應對于中國建筑業碳排放呈現負向驅動效應，說明技術水平越高，碳排放總量會越少，兩者成負相關。但在相關技術改進上仍需加強以便進一步高效減少中國建筑碳排放。人均建筑面積從2007年增加至2012年達到高點后降低，凸顯了中國建筑行業拓展速度與人口發展速度。而人均間接碳排放效應對于建筑業碳排放的影響基本趨于穩定，這主要是由于建筑業技術水平趨于穩定、消費者綠色意識增強等因素。也可以看出中國建筑業碳排放增速與人口規模增長速度、城鎮化增速基本持平，這反映了中國積極宣傳推廣節能減排、綠色建筑卓有成效。

2.2東中西三區域分析

為進一步研究影響中國建筑業碳排放影響因素的地域差異，選取中國東部、西部、中部三個區域進行分析，通過計算得到三個區域的各影響因素LMDI逐年分解結果。如圖2—圖4所示，從影響值大小來看，東部地區各影響因素的效用影響程度高，中部次之，西部最低。從動態趨勢來看，在人口規模效應上，東中西基本都呈現出先增高后降低再增高的趨勢，2011年、2013年左右是兩個拐點，顯示出近年來中國建筑行業的擴展及人口數量變化。在人均間接碳排放和能源直接碳排放強度上，三大區域都保持穩定且差距不大，均較低。在技術進步效應上，三大區域呈現出較大的地區差異性，西部技術進步效應的影響效果最差，可提升空間最高，中部次之，東部最優。在人均建筑面積上，總體波動集中在2010年-2013年和2018年-2021年這兩個時間段。期間，中國的土地政策和人口政策均有所改進，對于各地區建筑碳排放造成相應的正向影響。

3泰爾指數

根據2006年-2021年中國人口、碳排放數據，測算得出了基于人口規模的中國建筑業碳排放泰爾指數，具體數據如表2所示。首先觀察中國建筑業總體碳排放泰爾指數，在2012年達到了峰值0.6828，并且除2011年超過0.48以外，其余14年的數值均處于0.20～0.31區間內。觀察東部、中部和西部三者的泰爾指數平均值，發現東部的泰爾指數最高，西部的泰爾指數最低。而在2012年中部地區的泰爾指數達到了1.03，遠高于東部和西部地區。但從總體上來看，中國人均建筑業碳排放差異明顯，并且呈現出先增大后減小的趨勢。

中國建筑業碳排放差異又可以分為區域內差異和區域間差異，從數值上看，區域內差異平均值為0.2575遠高于區域間差異0.0563。從占比上看，區域內差異平均貢獻率超80%，但是區域間卻只占不到20%，這表明中國建筑業碳排放差異主要表現為區域內的差異。從演變趨勢來看，區域內差異在2006年-2012年總體呈現先波動后上升趨勢，并且在2012年達到頂峰0.6641，在2013年及以后區域內差異均在0.22～0.33區間內波動。而區域間差異總體較小，在2011年達到了最高值0.2227。

4結論

建筑業作為影響中國碳排放程度最大的行業之一，應大力投入實現減少建筑行業的能耗。考慮到建筑行業的碳排放主要來自于使用建筑材料產生的二氧化碳，可以通過使用新型的或替代材料，去代替生產過程中會產生大量二氧化碳的水泥、鋼材、木材等，進而推進建筑業的節能減排。政府應加大財政投入力度、人才培育計劃等，重點關注落后地區，促進東、西、中綠色協調發展，改善區域內部的聯通狀況，實現區域內部的共同發展，并做好區域內部碳排放協同監督管理機制，實現區域間與區域內協同管理。同時，有關部門應提高技術進步效應對于減少建筑業碳排放的影響，給予在建筑材料或技術上具有研發創新能力的企業以優惠政策，強調創新驅動發展戰略，讓技術驅動、人才驅動成為主流。此外，考慮到人口規模和人均建筑面積對于建筑業碳排放的綜合影響，政府應堅持人口政策、土地政策、建筑政策相統一，促進建筑業和諧、健康、綠色發展。