我國省域碳排放量的測算與趨勢比較研究

陳 浩，付 皓

（中南財經政法大學 經濟學院，武漢 430073）

0 引言

湖北省是我國“中部崛起”戰略實施的重要省份。2011年3月，湖北省入選首批七個碳交易試點省市之一。然而，迄今為止，關于湖北省二氧化碳排放的研究較為鮮見，可見，當前學界對湖北省碳排放情況還缺乏有針對性的深入研究和探討。由于能源部門通常是溫室氣體排放清單中最重要的部門，在發達國家，其貢獻一般占二氧化碳排放量的90%以上。因此，本文嘗試對近年湖北省能源消費的二氧化碳排放進行計算和分析，期望研究結果能為相關部門把握湖北省碳排放的現狀及制定湖北低碳經濟發展政策提供借鑒與參考。

1 碳排放量的測算——基于IPCC的“表觀消費量”法

IPCC（2006）提供了估算化石燃料燃燒碳排放的參考方法，即“表觀消費量法”，其基本思路是用能源的生產量代替消費量，這就需要較完整的燃料供應平衡表，計算公式如下：

其中表觀消費量=產量+進口-出口-國際燃料艙-庫存變化，轉換因子為根據凈發熱值將燃料轉換為能源單位的轉換因子，CC為碳排放系數，COF為碳氧化因子，通常取值為1。盡管《指南》提供了較為詳盡的測算方法及步驟，但由于能源實際、能源統計口徑差異等主客觀原因，在計算我國國家和地區能源消費碳排放時必須根據我國現有的能源統計資料對該方法做適當修正，并在具體運用時注意以下幾點：

首先，根據《中國能源統計年鑒》（以下簡稱“《能源年鑒》”），我國將化石能源分為18大類，其中煤炭類8種（原煤、洗精煤、其他洗精煤、型煤、焦炭、焦爐煤氣、其他煤氣及其他焦化產品），油氣類9種（天然氣、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣及其他石油制品）以及其他能源（多為回收能）。顯然，這一分類方法與《指南》中的國際標準存在較大差異，因此在計算我國國家和地區能源消費碳排放量時需要在我國自身的能源分類基礎上展開測算。

其次，按照《指南》對“表觀消費量”的概念界定，表觀消費量是初級燃料消費量與次級燃料消費量的總和，因此首先要先將化石燃料區分為初級燃料和次級燃料，對于初級燃料而言，其表觀消費量=產量+進口-出口-國際燃料艙-庫存變化，而對于次級燃料而言，其表觀消費量=進口-出口-國際燃料艙-庫存變化，也就是說要忽略其產量（或制造量），否則就會帶來重復計算的問題，然后再將初級燃料與次級燃料予以加總。根據這一定義，在計算我國國家和地區的能源消費碳排放時，應采用《能源年鑒》-《能源平衡表（實物量》-“可供本地區消費的能源量”一欄中的數據，而不是采用“能源消費量總量”或“終端消費量”中的數據。

最后，對于熱力和電力數據應不予計算，熱力和電力都是二次能源，都是由其他能源轉換而來的，包括化石能源及其他清潔能源，如風能、核能、太陽能、地熱能、生物質能等。若由化石能源轉換而來的，其碳排放不應再次重復計算，若由清潔能源轉換而來的，則幾乎不產生碳排放，若由生物質能轉換而來，其產生的碳排放與生物質生產過程中吸收的二氧化碳可視為基本相當，因此在計算能源消耗的碳排放時只要計算化石能源消費的碳排放即可。

綜上所述，根據《指南》中的基本公式，并結合《能源年鑒》數據特點，我國和我國地區的碳排放量測算，可采用以下公式：

其中C為二氧化碳排放量，單位為104t(即萬噸)；Ei為能源i可供本地區消費量，單位為104t(即萬噸)或以108m3（即億立方米）；Ai為可直接使用的能源i的二氧化碳排放系數，單位為104t/104t，（即萬噸碳/每萬噸能源）或104t/108m3（即萬噸碳/每億立方米）；i為能源種類，取前述17類。需要注意的是，Ai不能由《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中提供的缺省數字直接得到，而應該由我國《能源統計年鑒》中各燃料的凈發熱值計算來重新計算，計算公式如下：

其中，ai為《指南》中提供的能源i的缺省排放系數，單位為kg/gj（即千克碳/每十億焦）；Hi為我國或我國地區的燃料i的凈發熱值，單位為kj/kg（即千焦耳/每千克）或kj/m3(即千焦/每立方米)；44/12是碳與二氧化碳的化學分子式的比值。各種化石能源可直接使用的碳排放系數見表1。

表1 我國各化石能源二氧化碳排放系數

根據上述方法可測算出1998～2009年湖北省能源消費碳排放量（見表2）。

表2 湖北省1998～2009能源消費碳排放量

2 碳排放量的趨勢比較分析

2.1 基于絕對量指標的趨勢比較

由表2可見，1998～2009年湖北省碳排放量總體上呈現出持續快速增長的態勢，2009年比1998年增長了1.96倍，11年間年均增長率為6.3%，基于這一增長趨勢，根據擬合的指數曲線趨勢方程（即y=12652.816*e0.07x，其中y為二氧化碳碳排放量的預測數，x為年份變量），可以預測到2015年，湖北省二氧化碳排放量將達到44607萬噸，是2009年1.52倍。到2020年將達到63300萬噸，是2009年的2.16倍。

根據前述方法可以計算獲得我國及我國30個省市的1998～2009年的碳排放數據，若按我國東中西三大經濟地區的劃分方法（按照我國經濟發展水平和地理位置結合長期演變形成的特征，可以將我國大陸區域整體上劃分為三大經濟地區。東部地區包括北京、天津、河北等11個省自治區直轄市；中部地區包括湖北、湖南、江西等8個省自治區；西部地區包括內蒙古、廣西、重慶等12個省自治區）還可得到三大區域的碳排放數據。以2007年為例，全國二氧化碳排放量為628356萬噸，湖北省為27465萬噸，相當于全國總量的4.37%，這一比例略高于當年湖北省的地區GDP占全國比重3.51%。

2.2 基于相對量指標的趨勢比較

2.2.1 人均碳排放量

就人均碳排放量來看，1998～2009年湖北省人均碳排放量呈現出持續增長的態勢，2009年比1998年增長了1.88倍，年均增長率為5.9%。如果基于這一增長趨勢，根據擬合的指數曲線趨勢方程（即y,=2.153*e0.067*x,，其中y'為人均二氧化碳碳排放量的預測數，x'為年份變量），可以預測到2015年湖北省人均二氧化碳排放量將達到7.22噸，是2009年的1.51倍。到2020年將達到10.04噸，是2009年的2.1倍。與國內其他省市及全國平均水平比較，2009年，湖北省人均碳排放水平低于內蒙、寧夏、上海、山西等，高于海南、湖南、廣西等。從整個中部地區來看，湖北省處于中間靠前的水平。從全國來看，湖北省1998～2001年期間人均排放量略高于全國平均水平，從2002年開始則較大幅度低于全國水平，但從2005年開始這一差距又逐步縮小，逐漸向全國平均水平靠攏，在時間拐點的特征上呈現出與碳排放絕對指標的基本一致性。

從全世界范圍來看，湖北省的人均碳排放量明顯低于其他發達國家，以2007年為例，湖北省僅為美國的1/4和英國的1/2。與世界平均水平相比，湖北省人均碳排放量略低，但差距在逐年縮小，到2007年已基本與世界平均水平基本持平，按照這一趨勢，可以推斷目前湖北省人均碳排放水平已超過世界平均水平，實現“一次趕超”。從變化趨勢來看，近十年來，發達國家基本保持了相對穩定，即便是增長最快的西班牙年均增長率也僅3.3%，約為湖北省增長率的一半，更有部分國家如美國、英國、法國等國家更是實現了人均碳排放絕對值的降低。而湖北省人均碳排放量增長趨勢則十分明顯，若繼續目前的增長趨勢，根據前述擬合的結果，可以預測到2015年湖北省人均二氧化碳排放水平有可能達到發達國家的低碳放水平，到2020年將達到發達國家的中等排放水平。

2.2.2 單位碳排放產出

就單位碳排放產出來看，1998～2009年湖北省單位碳排放產出呈現出總體增長的態勢，2009年比1998年增長了1.64倍，年均增長率為3.51%。如果基于這一的增長趨勢，根據擬合的指數曲線趨勢方程（即y''=2362.157*e0.03*x,'），其中y''為單位二氧化碳排放量產出的預測數，x''為年份變量），可以預測到2015年湖北省單位二氧化碳排放產出將達到4053.48元/噸，是2009年的1.3倍。到2020年將達到4709.47元/噸，是2009年的1.51倍。

根據UEPN（聯合國環境規劃署）提供的世界各國碳排放密度數據（基于2005年美元不變價），并與湖北省的碳排放產出數據對比后（見表3），可以看出，從全國來看，湖北省單位碳排放產出低于全國平均水平，但增長速度明顯較快。從世界范圍來看，目前湖北省單位碳排放產出水平明顯低于世界平均水平，更遠遠低于各發達國家，以2007年為例，湖北省單位碳排放產出為3112.79元/t，僅為世界平均水平1/4，美國的1/5,英國的1/10，按照目前較快的增長速度推算，要達到2007年世界平均的產出水平需要40年的時間，而要達到美國的水平則要50年。

表3 湖北省、我國、世界及部分發達國家1998～2007單位二氧化碳排放量產出(單位：元（人民幣）/噸)

2.2.3 碳排放福利效率指標與分析

發展經濟的最終目的是提高人類福利水平，單位碳排放的產出水平高低無法反映控制乃至降低碳排放對人類福利的影響，因此有必要運用碳排放影響福利的效率指標來考察一個國家、地區或經濟體的碳排放效率。在此筆者運用譫偉，諸大建在《中國二氧化碳的排放效率低么？——基于福利視角的國際比較》文中的“碳排放福利績效”指標對湖北省1998～2006年間碳排放效率水平及其變化趨勢情況進行研究。由于我國尚未發布權威的分地區HDI數據，國外對于我國HDI的研究也僅限于國家的層面，在此，筆者采用朱遠，邱壽豐在《福建省能源消費二氧化碳排放量的計算與分析》文中測算的湖北省歷年的HDI數據展開分析（見表4）。

由表4可以看出，湖北省碳排放的福利績效總體上呈現較為明顯的下降趨勢，而國外發達國家的碳排放福利績效則較保持較為穩定的態勢，甚至略有增長。這表明湖北省碳排放量的增長盡管伴隨著經濟產出的較快增長，但同時也導致了福利水平的降低。

表4 湖北省1998-2006碳排放福利績效

3 結論與啟示

通過上述測算與分析，可以得出以下結論：

（1）湖北省1998～2009年二氧化碳排放量持續快速增長，在中部地區處于中間靠前的位置，其排放總量基本與GDP比重基本相當。人均碳排放量目前已超過世界平均水平，正向全國平均水平逐步接近。未來若干年內，若不采取強有力的減排應對措施，到2015年湖北省人均二氧化碳排放水平可能會達到發達國家的低排放水平，2020年將達到發達國家的中等排放水平。從單位二氧化碳排放產出來看，湖北省不僅僅遠遠低于國外發達國家的產出水平，而且長期低于全國平均水平，但近十年來年均增長速度明顯較快，從某種程度上可以看出湖北省發展低碳經濟存在較大潛力和一定的后發優勢。

（2）湖北省1998～2009年二氧化碳排放量的運行趨勢，出現了兩個較為明顯的時間拐點，分別為2002年和2006年前后。

（3）相比發達國家，湖北省碳排放福利績效水平較高，且高于全國平均水平，但1998～2006年間碳排放福利績效下降較為明顯。特別是從2002年開始，碳排放福利績效呈現出快速下降的趨勢。這表明湖北省碳排放的增加在帶來經濟產出的同時，也導致了福利的潛在損失。

[1]UNFCCC.1990～2007年期間國家溫室氣體清單數據[EB/OL]，UN?FCCC附屬履行機構2009年發布，http://unfccc.int/resource/docs/2009/sbi/chi/12c.pdf，2010-4-22.

[2]徐國泉，劉則淵，姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實證分析:1995～2004[J].中國人口·資源與環境，2006,(6).

[3]朱遠，邱壽豐.福建省能源消費二氧化碳排放量的計算與分析[J].福建論壇.人文社會科學版，2010,(10).

[4]陳永杰,陳艷等.湖北省碳排放量的趨勢特征及影響因素研究：1999～2007[J].西部科教論壇，2010,(6).

[5]王錚，朱永彬.我國各省區碳排放量狀況及減排對策研究[J].中國科學院院刊，2008,(2).