湖北省碳排放估算及特征分析

陳幸祎，黃 棟

（1.浙江大學統戰部，杭州310058；2.華中科技大學公共管理學院，武漢430074）

1 湖北省經濟發展與能源消費概況

1.1 經濟發展概況

湖北省1995～2009年間，經濟保持較高的增長速度，GDP總量從1995年的2109.38億元增長到2009年12961.1億元，增長了5倍，年均增長11.2%，特別是2004年以來，一直保持兩位數增長。人均GDP從2991.33元增加到22677元，經濟水平顯著增長。1995～2009年間，湖北省產業結構不斷調整。1995年三次產業的比重分別為29.4：37.0：33.6，2009年調整為13.8：46.6：39.6。第一產業的產值在GDP中比重顯著下降，由29.4%下降到13.8%，下降15.6%，年遞減率為1.04%；第二產業的產值比重從1995年的37.0%上升到1999年的40.7%，1999～2003年一直保持在40.5%左右，2004年來持續增長，年遞增率為1.1%，2009年上升到46.6%；第三產業產值比重在1995～2002年持續增長，年增長1.37%，2002年增長到42.6%，2003年開始轉為下降，2009年回落到39.6%。湖北經濟結構偏重，重化工業結構特征明顯，2009年，規模以上重工業產值占工業總產值的72.8%，高出全國2.3個百分點。

圖1 1995～2009年湖北省產業結構示意圖

1.2 能源消費情況分析

隨著經濟社會的快速發展以及人民生活水平不斷提高，全社會對能源的需求量逐步擴大，湖北省能源消費總量逐年攀升，從1995年的5655萬噸標準煤增長到2009年的13708萬噸標準煤，年均增長6.7%。近年來，湖北在產業結構調整、產品結構調整、節能技術改造、淘汰落后產能等方面取得較大進展，使得湖北單位GDP能耗逐年降低。每萬元GDP能耗從2006年的1.462噸標準煤下降到2009年的1.23噸，每萬元GDP電耗從2005年的1210千瓦時下降到2009年1018.45千瓦時，同年單位GDP能耗1.18噸。可以看出，湖北省能源利用效率逐步提高，但能源強度仍然高于全國水平。

從能源消費結構來看，湖北能源消費以煤炭為主，煤炭消費量在一次能源消費中的比例高達70%，占據了絕對的首位。煤炭由于熱值較低，其燃燒后所排出的二氧化碳高于石油、天然氣等其他能源。盡管近年來湖北省能源消費結構有了一定的調整，但煤炭消費總量仍在快速上升。2009年煤炭消費量達11100萬噸，煤炭的過度消耗使減排壓力增大。

從能源消費的部門結構來看，工業部門能源消費上升較快。2009年，工業部門能源消費量占湖北省能源消費總量的68.1%，而工業增加值增量與GDP增量之比僅為47%，使得單位增加值能耗量較高。湖北省重工業中，高能耗行業比重大，能耗水平高。2008年六大高耗能行業總產值占規模以上工業總產值的37.6%，卻消耗了5246萬噸標準煤，占規模以上工業能源消費總量的82.5%。

2 湖北省碳排放量估算

2.1 估算方法

目前，估算化石燃料燃燒所產生的溫室氣體排放量，普遍采用2006年政府間氣候變化組織在《IPCC國家溫室氣體清單指南》中推薦的參考方法。參考方法是一個自上而下的方法，通過使用國家能源供應數據，計算主要化石燃料燃燒所產生的CO2排放量。參考方法是一種較為簡易的方法，可以根據相對易獲的能源供應統計資料進行估算，對數據的詳細程度要求不多，需要的數據不多且易于收集。

參考方法計算化石燃料燃燒的CO2排放量的公式為：

具體分為6個步驟：

(1)按原單位計算各種燃料的表觀消費量

表觀消費量=產量+進口量一出口量一國際航線加油一庫存變化

(2)根據凈發熱值，將燃料轉換為通用能源單位TJ

燃料表觀消費量(熱量單位)=燃料表觀消費量×燃料凈發熱值

(3)估算燃料中總含碳量

燃料總含碳量=燃料表觀消費量(熱量單位)×單位碳含量

(4)估算非燃料用途燃料的固碳量

固碳量=非燃料能源用途的燃料消費量×單位碳含量×固碳率

(5)估算燃料的凈碳排放量

凈碳排放量=燃料總含碳量一固碳量

(6)估算燃料的實際CO2排放量

實際CO2排放量=凈碳排放量×碳氧化因子×44/12

2.2 數據來源

估算化石能源碳排放所使用的能源消費數據主要來源于1995～2010年的《湖北統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》。具體數據的選取與處理如下：

(1)表觀消費量。

由于表觀消費量中的國際航線加油和庫存變化數據相對較小，因此學者一般予以忽略，將表觀消費量簡化定義為產量加進口量減出口量。化石燃料表觀消費量的數據來源于1996～2010年《中國能源統計年鑒》中的湖北省能源平衡表。

(2)凈發熱值。

由于能源統計中，固體、液體和氣體燃料有著特定的物理單位。將這些數據轉換到通用能源單位TJ，需要引入發熱值。凈發熱值參考《中國能源統計年鑒》附錄中給出的各種能源平均低位發熱量，見表1。標有“＊”的數據，由于附錄中只給出范圍，因此根據中國能源平衡表中實物量與標準量比較計算得出。

表1 各燃料的發熱值

(3)碳含量。

碳含量是燃料單位熱值含碳量。碳含量與燃料的能源含量密切相關，應使用詳細的燃料類別和產品類型數據。由于中國權威機構沒有給出國內的相關數據，參考IPCC推薦的國際碳含量缺省值，各燃料的潛碳含量缺省值見表2。

表2 各燃料的碳含量

(4)非燃料用途的消耗量。

化石燃料作為燃料用途時，其內部的碳不會像燃料燃燒以CO2形式排入空氣中，因此需要從表觀能源消費總碳量中除去這部分燃料的固碳量。本文參考《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，將用作原料、還原劑和非能源用途的燃料的消耗量歸作此類。

(5)固碳率。

固碳量指未導致燃料燃燒排放的表觀消費量中的碳，固碳率是產品中的固定碳占原料總碳量的比例。表3給出了各燃料的固碳率。

表3 各燃料的固碳率

(6)碳氧化因子。

燃料燃燒時有小部分碳未被氧化，假設未氧化的碳無限期貯藏，需要按碳氧化因子對未氧化碳進行校正。本文參考《中國溫室氣體清單研究》中給出的氧化率數據，見表4。

2.3 計算結果

按照參考方法的步驟，根據1995～2010年湖北省能源消費總量數據，對湖北省歷年的碳排放總量進行了估算，并根據各行業的詳細能源消費數據，對各行業的碳排放量進行估算。具體的碳排放量估算結果見表5。

3 碳排放特征分析

表4 各燃料的碳氧化因子

表5 1995～2009年湖北省分行業碳排放量

3.1 總量排放特征分析

從總體上看，湖北省化石能源燃燒產生的碳排放呈上升態勢，從1995年的1.39億噸上升到2009年的3.25億噸。2002年以前，碳排放的年際變化不大，且有上下波動的現象。但是從2002年開始，湖北省碳排放量呈快速上升趨勢，2005年和2006年增幅超過13.7%，超過了GDP增長速度。2007年、2008年，碳排放量增幅有所下降，由于排放基數較大，2008年的碳排放已超過1995的兩倍。2009年碳排放量大幅上升，增長幅度達到16.2%。由圖2可以看出，湖北省碳排放和經濟增長的變化趨勢基本相同，特別是2001年來二者的協同趨勢趨于明顯。

圖2 1995～2009年湖北省碳排放總量與經濟增長變化圖

3.2 行業排放特征分析

湖北省行業碳排放的變化呈現明顯的階段性，不同行業間的碳排放變化具有較大的差異性。由圖3可以看出，在湖北省總的碳排放量中，工業部門所占比重處于主導地位，2000年以前，工業部門所在比重約為77%，2001開始有所下降，介于71%～73%之間，2008年下降到66.98%；第一產業碳排放所占比重2000年以前約為3%，2001年上升到4.4%，2003年以來逐年回落，2008年又降到3%；建筑業比重穩定在1.5%～1.7%之間；交通運輸、倉儲和郵政業2000年以前所占比重比較平穩，2001年快速上升后又趨于穩定，介于12%～13%之間；批發零售業和住宿餐飲業、其他服務業碳排放所占比重2005年以前比較平穩，2006年以來快速上升；家庭消費碳排放所占比重逐年下降，由1995年12.1%下降到2006年的7.2%，2007年以來略有回升，2009年又降到7.2%。

圖3 1995～2009年湖北省行業碳排放比重變化圖

3.3 碳排放強度分析

碳排放強度是指單位地區生產總值的二氧化碳排放量。該指標用來反映經濟增長過程中碳排放量的變化情況，衡量碳排放與經濟增長的關系。一般來說，一國在經濟增長的同時，每單位生產總值所帶來的碳排放量下降，則說明該國實現低碳發展模式。

湖北省單位GDP（按1952年不變價格計算）碳排放強度如表6，可以看出，總體來說，湖北省單位GDP碳排放強度呈現下降趨勢。1995～2002年，湖北省單位GDP碳排放強度持續下降，年均降幅6.5%，其中2001年下降幅度最高，達10.57%。2002年以來，單位GDP碳排放強度有所反彈，并呈現波動的態勢。

圖4顯示了2000、2006年湖北、中國及世界其他6個國家的碳排放強度。其中GDP以2000年為基期的美元表示。可以看出，2000年、2006年世界平均碳排放強度為0.75噸/千美元和0.77噸/千美元；同年，中國的碳排放強度分別為2.48噸/千美元和2.16噸/千美元，而湖北的碳排放強度分別3.65噸/千美元和3.03噸/千美元。2000年，湖北碳排放強度是中國的1.47倍，世界平均水平的4.87倍，OECD國家平均水平的7.79倍。2006年，中國和湖北碳排放強度較2000年都有所下降，但湖北的碳排放強度仍然較高。

圖4 2000、2006年各國碳排放強度

近年來，湖北省碳排放對GDP的彈性系數也呈增長態勢。碳排放對GDP的彈性系數指的是碳排放增長速度與GDP增長速度的比值。2001年以前，碳排放對GDP的彈性系數逐年降低，2002年以來開始升高，其中2003年、2005年、2006年、2009年，碳排放對GDP的彈性系數大于1，碳排放增長速度大于GDP增長速度，說明能源消耗水平升高，經濟呈現粗放增長態勢。

3.4 人均碳排放強度分析

人均碳排放是一地區碳排放總量與該地區人口總數的比值，反映不同地區人口對有限排放空間的占有程度。1995～2009年，湖北省人均碳排放量凈增3.27噸，年平均增長率為6.46%。2001年以前，湖北省人均碳排放量增長較慢，年際變化不大。2002年以來增長趨勢明顯，2009年人均碳排放量已是2002年的兩倍。特別是2009年，湖北省人均碳排放量大幅增加，比2008年增加0.79噸，增長率達16%，高于同期人均地區生產總值增長率13.3%。

4 結論

1996～2009年湖北省碳排放總量呈上升態勢，2002年開始增速加速，2005年和2006年增幅超過GDP增長速度。碳排放總量中，工業部門的所占比重占主導地位。碳排放強度總體上呈現下降趨勢，2002年以來碳排放強度有所反彈，并呈現波動的態勢。人均碳排放持續增加，2002年以來增長趨勢明顯，2009年人均碳排放增速超過同期人均GDP增長率。

湖北省碳排放總量持續快速增長，碳排放強度較高，主要的原因在于：一是能源消費結構中煤炭比重較大。湖北省是一個“缺煤、少油、乏氣”的內陸省份，能源資源相對匱乏，能源自給率很低。而可再生能源利用起步較晚，以煤為主的能源消費結構在相當長的一段時間很難有大的改變，使得湖北省在降低能源排放強度方面面臨著嚴峻挑戰。二是單位GDP能耗較高。單位GDP能耗是指一個國家或地區每產生萬元GDP所消耗掉的能源，是反映能源消費水平和節能降耗狀況的主要指標。近年來，湖北能源利用效率不斷提高，但能源強度仍然較高。三是，產業結構中工業比重特別是重工業比重過大，而工業部門是能源消費的主要部門，這也是湖北省單位GDP能耗高的主要原因。2009年，湖北省工業增加值增量與GDP增量之比為47%，而工業部門能源消費量占湖北省能源消費總量的68.1%。

湖北的能源資源稟賦和產業結構決定了當前的發展方式難以為繼，如何在保障經濟增長平穩較快發展的同時，控制碳排放量持續增長是湖北急需認真思考的問題。當前，最重要的是促進產業結構升級，提高工業部門的能源利用效率，大力發展具有本省優勢的可再生能源。通過這些措施減少碳排放，滿足可持續發展的要求。

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