甘肅省碳排放驅動因素研究

趙立姣

摘 要：本文采用兩階段LMDI分解方法，通過對1990—2011年甘肅省碳排放量有影響的因素進行分解，找出導致碳排放量減少的主要影響因素是能源強度及其二次分解后的產業(yè)能源強度；同時根據(jù)導致碳排放量增加起主要影響作用的經濟規(guī)模因素，利用改進后的脫鉤指數(shù)，分析研究甘肅省碳排放與經濟發(fā)展的關系，對甘肅省實施節(jié)能減排提出一定的政策建議。

關鍵詞：碳排放；LMDI分解；脫鉤

中圖分類號：F224 文獻標識碼：A〓 文章編號：1003-9031（2013）08-0042-04 DOI：10.3969/j.issn.1003-9031.2013.08.09

一、引言

十二屆全國人民代表大會報告中，環(huán)境問題被做為一個議題提了出來，說明中央在抓機遇促發(fā)展的同時，已經注意引導各方面把工作重心放到提高經濟增長的質量和效益上，推動經濟持續(xù)健康發(fā)展，通過大力推進轉變經濟發(fā)展方式，加快產業(yè)結構調整，大力推進能源資源節(jié)約和循環(huán)利用，中國將選擇節(jié)能減排、低碳發(fā)展之路。而且隨著全球經濟的不斷發(fā)展，能源利用所帶來的環(huán)境問題逐漸引起了人類的重視，特別是溫室氣體排放所造成的全球氣候變暖，對人類的生存和發(fā)展產生了嚴峻的挑戰(zhàn)。甘肅省正處于發(fā)展加速階段，能源需求量增大，出現(xiàn)了高能耗、高污染的現(xiàn)象，隨之而來的是碳排放量的增加。作為西部欠發(fā)達地區(qū)，通過產業(yè)結構演進實現(xiàn)節(jié)能減排，是實現(xiàn)低碳發(fā)展的有效途徑。

二、文獻綜述

近年來，眾多的研究發(fā)現(xiàn)，影響碳排放的因素有很多方面，并且隨著對碳排放問題的深入研究，更多的影響因素被發(fā)現(xiàn)。B.W.Ang采用對數(shù)均值迪氏因素分解法（logarithmic mean Divisia index method，簡稱LMDI）對加拿大1990—2000年的碳排放進行了因素分解，總共有23個工業(yè)部門，14個能源因素，結果經濟效應導致加拿大碳排放增長了3倍，而消費結構的改變和能源強度的減少是使碳排放減少的主要因素[1]。宋德勇和盧忠寶分解了我國對1990—2005年的碳排放有影響的因素，得出能源強度是導致我國碳排放減少起關鍵作用的變量[2]。徐國泉等采用碳排放的基本等式和對數(shù)均值迪氏因素分解法對我國1995—2004年的碳排放數(shù)據(jù)進行分析得出，經濟發(fā)展是增加我國碳排放的主因[3]。徐盈之等運用改進的拉氏因素分解和脫鉤指數(shù)對我國制造業(yè)碳排放進行分析，結果表明，產出效應為正向效應，而能源強度是負向效應，并且存在脫鉤效應。

回顧已有關于碳排放的文獻，絕大部分是關于國家層面碳排放的，也小部分對發(fā)達省份碳排放做研究的，但缺少對西部欠發(fā)達地區(qū)的研究。本文通過對1990—2011年甘肅省碳排放量有影響的因素進行分解，找出對碳排放量減少產生主要作用的影響因素，并再次運用LMDI分解法，將此因素進行分解。然后根據(jù)對碳排放量增加起主要影響作用的經濟規(guī)模因素，利用改進后的脫鉤指數(shù)，對甘肅省碳排放與經濟發(fā)展的關系進行了分析研究，并對甘肅省實施節(jié)能減排提出一定的政策建議。

三、 甘肅省碳排量現(xiàn)狀分析

（一）數(shù)據(jù)來源及說明

本文選取1990—2011年能源數(shù)據(jù)，對甘肅省碳排放量進行分析研究。根據(jù)《甘肅統(tǒng)計年鑒》能源表，將甘肅省主要能源消費品分為九種，即煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣，本文采用如下公式進行碳排放量估算：

其中，Ei表示第i類能源消耗量，F(xiàn)i表示第i類能源折算為標準煤的換算系數(shù)，Ci表示第i類能源的碳排放系數(shù)。各類能源消耗量數(shù)據(jù)由《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《甘肅統(tǒng)計年鑒》整理獲得，各類能源標煤折算系數(shù)采用2011年《中國能源統(tǒng)計年鑒》附表4給出的數(shù)據(jù)，各類能源碳排放系數(shù)，采用《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》[4]給出的碳排放系數(shù)（見表1）。

碳排放強度計算公式為：Ii=CCi/Yi，其中，Ii表示第i年碳排放強度，CCi表示第i年碳排放總量，Yi表示第i年以1990年為基期不變價格生產總值。

（二）碳排放總量現(xiàn)狀分析

由2012年《甘肅省統(tǒng)計年鑒》得到1990—2011年甘肅省生產總值、碳排放量與碳排放強度。二十多年間甘肅省生產總值和碳排放量總體呈上升趨勢，生產總值和碳排放總量由1990年的242.8億元和1254.1噸，增加到2011年1694.1億元和6437.1噸，分別增加了約597.74和413.3個百分點。其中，1990—2000年，碳排放量從1254.1噸增加到2360.1噸，碳排放總量增加了約88.2個百分點，2001—2011年間碳排放量增加了3915.1噸，增加了約155.2個百分點，說明甘肅省碳排放量增長迅速，特別是近年來由于甘肅省進入工業(yè)化中期，能源消耗量大，碳排放量增加更快。

根據(jù)錢納里工業(yè)階段劃分標準，從人均GDP看，甘肅省產業(yè)結構發(fā)展第一階段處于初級產品生產階段；第二階段處于工業(yè)化初期起步階段；第三階段，甘肅省經濟迅速發(fā)展，人均生產總值增長較快，到2005年，工業(yè)化初期階段發(fā)展基本完成，并且經過近幾年的發(fā)展，甘肅省人均生產總值2010年首次超過2400美元，甘肅省工業(yè)化發(fā)展到中期完成階段。

對比甘肅省生產總值、碳排放量和碳排放強度的變化趨勢，可以看出，甘肅省碳排放量與生產總值整體呈現(xiàn)上升態(tài)勢，但生產總值增長速度快于碳排放量的增長速度，甘肅省碳排放強度整體呈現(xiàn)下降趨勢（見圖1）。

四、研究方法及結果分析

（一）兩階段LMDI因素分解及脫鉤指數(shù)

1.兩階段LMDI因素分解法

目前，我國針對研究碳排放問題可以采用的模型很多，例如灰色關聯(lián)度模型、迪氏因素分解法、拉氏因素分解法、STIRPAT模型等都可以對碳排放問題進行研究。本文選取的數(shù)據(jù)為1990—2011年，時間跨度為二十多年，不屬于大樣本數(shù)據(jù)，綜合多方面因素考慮，本文選取兩階段LMDI分解法來研究甘肅省碳排放問題，采用此模型更能全面準確地衡量各影響因素對碳排放量的影響作用大小。

對甘肅省CO2采用兩階段LMDI因素分解：根據(jù)整理得到的數(shù)據(jù)，首先將對CO2有影響的因素進行分解； 然后，判斷哪些影響因素是正向的，哪些是負向的，并據(jù)此得到判斷矩陣；最后對主要負向影響因素再次分解。

第一階段基本公式為：

在式（1）中說明了影響碳排放的5個因素，其中，C代表二氧化碳排放量；E代表能源消費總量；Ei代表第i種能源的消費量；Ci代表第i種能源的碳排放量；Y代表甘肅省生產總值；P代表甘肅省總人口，即人口規(guī)模；Ei/E代表能源消費結構；Ci/Ei代表碳排放強度；E/Y代表甘肅省能源強度；Y/P代表甘肅省人均GDP，即經濟規(guī)模。

在基期和報告期的碳排放量差異可表示為乘法模式和加法模式（B.W. Ang*， F.L. Liu， E.P. Chew，Energy Policy 31 （2003）），并且乘法模式和加法模式之間可以相互轉換，在本文中，我們只列出加法模式的模型：

△C=CT-C0=△CS+△CU+△CE+△CI+△CP（2）

其中，△C為第T年相對于基年的二氧化碳變化量，CT和C0為T年和基年的二氧化碳排放量，△CS、△CU、△CE、△CI和△CP分別是能源消費結構、碳排放系數(shù)、能源強度、經濟規(guī)模和人口規(guī)模。

式（2）各因素進行分解，總結成一般式為：

假定碳排放系數(shù)固定不變，即△CU=0。

通過第一階段LMDI的分解結果，得到對碳排放量減少的主要影響因素是能源強度，為了研究產業(yè)因素對能源強度的影響，引入產業(yè)結構因素并進行分解。

第二階段分解模型如下：E=■EiY=■■·■（4）

其中，E代表第i種能源強度，Ei代表第i種能源消費量，Yi代表第i產業(yè)的產業(yè)值，Y代表總的生產總值。

其中，Ri=Ei/Yi，代表產業(yè)能源強度；Ki=Yi/Y，代表產業(yè)結構。

2.脫鉤分析方法

20世界末，“脫鉤”（decoupling）最初由經濟合作與發(fā)展組織（OECD）提出，是指打破環(huán)境壓力與經濟效益之間的關系，并且被逐漸應用到環(huán)境能源問題中來。脫鉤方法大致可以分為倒U曲線脫鉤方法、DPSIR框架下的脫鉤方法、物質消耗總量脫鉤方法、Tapio脫鉤方法等。本文采用Tapio指數(shù)，是因為它分各階段的層次，更能清楚的反應問題。在前面的分析中得出，經濟規(guī)模對碳排放量的增加起著主要的影響作用，因此，對經濟發(fā)展與碳排放量之間的關系進行研究是有必要的，而且發(fā)展低碳經濟就是實現(xiàn)經濟增長與碳排放的脫鉤。

（6）

其中，CO2T、GDPT代表T年的CO2排放量和國內生產總值，CO20代表基年的CO2排放量和國內生產總值。

傳統(tǒng)的Tapio脫鉤將脫鉤指數(shù)劃分為8個層次，但是通過方法對比之后，發(fā)現(xiàn)（0.8-1.2）之間的指數(shù)容易使結果模棱兩可，不利于對結果的判斷。鑒于此，將脫鉤指數(shù)重新進行劃分，去掉0.8～1.2之間的指數(shù)，將脫鉤指數(shù)重新劃分為6組。

絕對脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經濟發(fā)展變化量方向不一致，經濟增加的同時，碳排放量絕對減少，這是經濟發(fā)展的最佳狀態(tài)。相對脫鉤狀態(tài)：碳排放量和經濟發(fā)展變化量方向同向，經濟的增長速率大于碳排放量增長的速率。擴張性耦合狀態(tài)：碳排放量和經濟發(fā)展變化量方向一致，但經濟的增長速率小于碳排放量增長的速率。強負脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經濟發(fā)展變化量方向不一致，經濟減少的同時，碳排放量絕對增加，經濟處于衰退期，應盡量避免。衰退性耦合狀態(tài)：碳排放量和經濟發(fā)展變化量方向相同，經濟與碳排放量均降低，但經濟降低的速率大于碳排放量降低的速率。衰退性脫鉤狀態(tài)：碳排放量與經濟發(fā)展變化量方向不相同，經濟與碳排放量均降低，但經濟降低的速率小于碳排放量降低的速率。

（二）結果分析

1.兩階段LMDI結構分析

將甘肅省1990—2011年整理后的數(shù)據(jù)代入式（1），可以得到第一階段LMDI分解結果（見表3）。

1990—2011年，經濟規(guī)模導致碳排放增加1.079倍，是碳排放量增加的主要影響因素；能源強度使碳排放少0.505倍，有助于甘肅省的節(jié)能減排；能源消費結構和人口規(guī)模的變化分別導致碳排放量增加0.262倍和0.077倍。在不同的時段，經濟規(guī)模都是導致碳排放量增加的主要影響因素。能源強度雖然是使碳排放量減少的影響因素，但1990—1995年，能源強度卻使碳排放量增加了0.136倍，說明這段時間能源利用效率不高。

根據(jù)式（4）和式（5）及整理得到的數(shù)據(jù)，得到第二階段LMDI分解結果（見表4）。

從分解結果來看，產業(yè)能源強度使能源強度下降了0.074倍，而產業(yè)結構卻使能源強度增加了0.083倍，說明甘肅省產業(yè)不合理，產業(yè)結構還有待優(yōu)化升級。

2.脫鉤指數(shù)結果分析

將甘肅省1990-2011年碳排放量數(shù)據(jù)和生產總值數(shù)據(jù)代入式（6）中，可以得到歷年甘肅省碳排放量與生產總值之間的脫鉤指數(shù)和脫鉤狀態(tài)。

從圖2得出：

（1）甘肅省在1991年、1993年、1995年、2001年、2011年為擴張性耦合狀態(tài)，1993年為衰退性耦合狀態(tài)，1997年、1998年、2009年為絕對脫鉤狀態(tài)，其余年份為相對脫鉤狀態(tài)。

（2）從分析結果看，甘肅省有多半年份呈現(xiàn)相對脫鉤狀態(tài)，甘肅省大部分年份經濟增長的速率大于碳排放速率，在二者都為正的情況下，實現(xiàn)絕對脫鉤是可行的。但我們也應該看到，甘肅省脫鉤指數(shù)并不穩(wěn)定，要實現(xiàn)絕對脫鉤狀態(tài)，還要對產業(yè)結構、能源消費等進行升級改進。

（3）甘肅省脫鉤狀態(tài)呈現(xiàn)曲折變化趨勢，脫鉤指數(shù)下降，說明碳排放和經濟之間的關系好轉，政府采取的節(jié)能減排措施初見成效；脫鉤指數(shù)上升，說明二者之間的關系惡化。甘肅省出現(xiàn)脫鉤狀態(tài)的曲折變化，說明甘肅省在經濟和碳排放量之間所做的努力還不夠，需持續(xù)努力，使二者達到絕對脫鉤狀態(tài)。

五、結論及建議

本文利用兩階段LMDI因素分解法和脫鉤分析方法對甘肅省1990-2011年的碳排放量進行了分析研究，得到的結論和建議如下：

經濟增長是導致甘肅省碳排放量增加的主要影響因素，能源消費結構和人口規(guī)模增加碳排放，但貢獻并不大。能源強度使碳排放減少，其中，產業(yè)能源強度是使能源強度下降的主要原因。

甘肅省位于西部欠發(fā)達地區(qū)，經濟正處在快速發(fā)展的時期，采取降低經濟增長的方式來減少碳排放量，這種方式并不可取，要通過產業(yè)的優(yōu)化升級，減少產生碳污染的企業(yè)，增加環(huán)保公司，實現(xiàn)經濟上的低碳。產業(yè)結構不合理導致能源強度的增加，甘肅省要大力發(fā)展高新技術產業(yè)，淘汰落后的高耗能、低產出產業(yè)，使高耗能、高產出產業(yè)向低碳發(fā)展轉變。能源消費結構的調整和優(yōu)化對甘肅省碳排放量的減少有很大的作用。甘肅省是能源消費大省，通過對能源消費結構的調整，減少對煤、石油等產生碳排放的能源的利用，增加對清潔能源的利用，從而減少碳的排放量。

（責任編輯：陳薇）

參考文獻：

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analysis： a practical guide[J]. Energy Economics，2005（33）.

[2]宋德勇，盧忠寶.中國碳排放影響因素分解及其周期性波動研究[J].中國人口、資源與環(huán)境，2009（3）.

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[4]IPCC國家溫室氣體清單特別工作組.2006年IPCC國家溫室氣體清單指南[R].日本全球環(huán)境戰(zhàn)略研究所，2006.