山東省溫室氣體排放影響因素及發展趨勢

傅增清

(山東省宏觀經濟研究院，濟南 250014)

一、前言

全球氣候變化是當今國際社會普遍關注的世界性問題。

1.國外研究現狀.國際上對氣候變化背景相關問題研究的比較早，最有代表性的有：(1)IPCC報告。世界氣象組織(WMO)和聯合國環境署(UNEP)1988年共同建立政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC)，共發布五次全球氣候評估報告、方法報告和技術報告，提供溫室氣體清單、氣候變化成因、可能產生的影響及有關對策等方面的技術和社會經濟信息，現已成為國際社會認識和了解氣候變化問題的主要科學依據[1]。(2)斯特恩報告。世界銀行前首席經濟師尼古拉斯·斯特恩領導的多國專家學者組成的團隊在2006年10月完成《從經濟學角度看氣候變化》(《The Economics of Climate Change》)的專門報告，核心是從氣候經濟學的角度，通過對氣候變化的研究來分析其與人類經濟活動成本的關系。關鍵結論是：只有盡快大幅度減少溫室氣體排放，才能避免全球升溫超過2℃可能造成的巨大經濟損失，如不盡快采取措施，則氣候變化可能造成每年至少相當于5%～20%全球GDP的成本和風險，而立即采取全球性減少溫室氣體排放的行動，所付出減排成本僅相當于全球GDP的1%左右[2]，并提出減排的四種途徑。(3)Kaya公式。日本學者茅陽一在1990年提出著名的Kaya公式，認為地區碳排放量取決于人口、人均GDP、能源強度和單位能耗排放量四大因素。

2.國內研究現狀。林波強、孫傳旺引入Kaya恒等式，研究了中國經濟增長和二氧化碳排放的主要影響因素，并在此基礎上提出在保證中國經濟增長前提下如何完成碳排放目標的政策建議[3];孫秀梅等利用SPSS13.0對山東省人均GDP進行回歸分析，認為經濟增長與碳排放之間存在著線性高度相關關系，產業結構、能源消費結構與碳強度均對碳排放有著重要影響[4];趙欣、龍如銀采用LMDI分解法，分析了1997～2008年江蘇省碳排放總量、碳排放強度、人均碳排放及其三大產業碳排放變化情況，并對六部門終端能源利用碳排放總量進行對比[5];王宜虎采用迪氏對數指標分解法研究山東省碳排放的因素影響，認為產業規模的擴大是導致山東碳排放量增加的主要因素，對碳排放起決定性抑制作用的是碳排放強度的降低[6]。

實踐中，人類很難精確測算溫室氣體對經濟社會的影響程度。碳計量在國內尚處于起步階段，我國政府、企業以及民眾越來越認識到碳計量與碳管理對于國家、企業經濟轉型和提高競爭力、改善國民生活質量的促進作用。“無計量，無管理”，基于對氣候變化的科學問題和全球治理難題的認識，本文在借鑒國內外已有研究成果的基礎上，旨在找出影響山東人為溫室氣體排放的主要驅動因素，為山東省發展低碳經濟、實現產業升級與經濟轉型提供理論支撐。

二、山東省溫室氣體排放影響因素分析

(一)溫室氣體排放源

溫室氣體是指大氣中自然或人為產生的氣體成分，它能有效地吸收地球表面、大氣和云散射的熱紅外輻射，繼而引起溫室效應，國際《京東議定書》將二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)、六氟化硫(SF6)、氫氟碳化物(HFCS)和全氟化碳(PFCS)認定為主要溫室氣體。IPCC認為溫室氣體主要來源于化石能源的使用、工農業生產過程、土地資源流失和荒漠化、生產和生活廢棄物排放污染等，溫室氣體濃度的不斷增加是引起近50年全球氣候變化的重要原因，其中CO2是最重要的溫室氣體，對氣候變化影響最大，約占全球溫室氣體排放總量的80%。根據IPCC《氣候變化2007：綜合報告》，能源供應占2004年全球溫室氣體排放總量的25.9%，工業占19.4%，林業占17.4%，農業占13.5%，交通占13.1%，住宅與商業建筑占7.9%，廢棄物占2.8%。由于不同溫室氣體的溫室效應不一樣，可通過一種以CO2為依據的通用換算方法表示各種溫室氣體對氣候變暖的影響程度，統一換算成二氧化碳當量，即碳排放量[1]。

(二)影響山東溫室氣體排放的因素分析

根據Kaya公式，碳排放量=單位能源碳排放量×單位 GDP能耗 ×人均 GDP×人口，即 C=(C/E)(E/GDP)(GDP/P)×P，式中 C為碳排放總量;E為一次能源消費量;P為區域人口數。

由于不同能源的碳排放因子不同，上述公式可以進一步換算為

式中，Ci表示i類能源的碳排放量;Ei表示i類能源的消費量，E表示能源消費總量，Ei/E是能源結構;單位GDP能耗(E/GDP)又稱為能源強度，是單位GDP的能源用量，是衡量一個地區能源利用效果的重要指標;單位能源的碳排量(C/E)又叫碳強度，通常解釋為排放系數，一般默認為穩定值，隨著技術進步和經濟增長而下降，用于衡量技術因素的影響程度。

本研究將從5個方面展開成因分析：

1.人口。人類生命活動始終伴隨著二氧化碳的排放。城鎮化進程是一個人口相對集聚的過程，城鎮化實質是人的行為方式即生產方式和生活方式的轉變。資料顯示，70%以上的人為溫室氣體來自于城市，城市居民的能源消費量大約是農村居民的3.5～4倍，即需要消費更多的化石能源及其能源轉換品。山東省作為中國第二人口大省，2011年底總人口為9 637萬人，人口密度達到613人/平方公里，遠遠高于全國平均水平(140人/平方公里)。快速推進的城鎮化必將帶來能源支持的社會投資需求及社會消費品需求的不斷擴張，使山東的煤炭、石油等一次能源生產和消費量大幅度增加，能源供求矛盾日益突出。2000～2010年，山東的城鎮化水平由38%提高到49%，10年間能源消費量增長了190%，同期全省的一次能源消費總量年均增長率11.26%，能源生產年均增長率只有5.22%，全省能源的消費量遠遠超過能源的生產供給。2011年，一次能源消費量達到3.85億噸標準煤[7]，能源供需缺口達22 155.49萬噸標準煤，占到當年全省能源總消費量的57.5%。隨著人口增多、城市化水平不斷提高，山東社會總產品及其能源的總消耗保持增長的趨勢，能源的消費總量及人為溫室氣體的排放量必將持續增加。

2.產業結構。改革開放以來逐步形成了第二產業主導的經濟發展格局，產業結構不斷地調整和優化，三次產業結構由1978年的33.3：52.9：13.8轉變為2012年的8.6：51.4：40。二產及工業的比例呈現同向變動依存關系，重化工業成為國民經濟的支柱產業，2011年輕重工業比例達到31.2：68.8，輕工業比重近年來一直呈下降趨勢。

“偏重”的產業結構表明山東的產業體系呈現出“高碳”特征。一是工業能源消費量占比偏高。2011年，工業能源消費量占全省能源消費總量的78%，大大高于發達國家22%的平均比重，也高于全國平均水平。二是高能耗產業偏多。煤炭、石油和天然氣開采、化工、非金屬礦物制品、有色金屬及黑色金屬冶煉、造紙、紡織及電力、熱力的生產和供應等十大高耗能行業的綜合耗能占到規模以上工業總耗能的85%。重化工業拉動第二產業快速發展，同時帶來的溫室氣體排放高積累快速增加，導致山東多年來既是資源大省，也是“耗能大省”，2011年全省電力消費量達到3 635.3億千瓦小時，僅次于廣東和江蘇，地區資源環境承載潛力較低，排名相對靠后，居全國第21位[8]。三是大量的溫室氣體排放與山東農業大省的種植業、畜牧業規模化發展密切相關[9]。

3.能源結構。以“煤”為主的化石能源消耗占山東能源消費總量的98%以上，其中煤炭消費量占全省一次能源消費總量的比重從2005年的80.8%下降到2011年的76.5%，高出全國平均水平8.1個百分點(見表2)。電力生產仍以火力發電為主，2011年火力發電量占全年電力生產量的98.63%。

2011年山東工業萬元增加值能耗1.26噸標準煤，遠高于同期的全省GDP能耗(0.855)，工業部門仍然是山東省溫室氣體的主要排放源。但國民經濟各部門的能源消費構成發生了明顯的改變，工業消費在能源消費總量中的占比呈現下降態勢，從 2005年的 79.31%下降到 2011年的78.05%，降幅不大;建筑、交通運輸業和生活領域的能源消費占比則呈現逐步上升趨勢，尤其是交通領域的能源消費增長迅猛，2011年比2005年增長了70%以上，運輸量增加及運輸模式的改變使得交通運輸日益成為影響區域生態環境、溫室氣體排放量的重要領域。

4.能源強度。近年來，隨著政府節能降耗政策的推進和科學技術的不斷進步，山東的能源強度總體保持著下降趨勢。“十一五”期間單位GDP能耗從2005年的1.32降到2010年的1.025，降幅達32%，但與發達國家及國內先進省份相比，山東省的能源消耗強度仍然偏高(見表1)，并且地區差異比較大。2011年山東省有13個地市的萬元GDP能耗高于平均水平(0.855)，最高的萊蕪市(2.9)與最低的煙臺市(0.69)極差值是2.21，表明山東省能源強度的下降有很大的空間，能源利用效率有待于大幅度提高，尤其是重點地區、重點行業，諸如工業部門能源效率改進還具有相當大的潛力。

表1 山東及其他地區GDP能源強度比較

5.經濟發展。在工業化與城鎮化進程中，能源生產和能源基礎設施方面的大量投資是地區生產總值GDP統計指標的重要構成要素，而不斷增長的能源消費更是山東經濟增長的重要保障。2000年以來，山東省一直保持著快速的經濟增長態勢，2002年GDP首次突破萬億大關，10年完成了“五級跳”，2012年GDP達到50 013.2億元，同比增長9.8%，高于全國的平均增長水平，規模位列全國前三，重工業發展比輕工業快。2012年六大高耗能行業的增長速度(13.7%)高于工業增長速度(11.4%)，更高出地區增加值的增長率3.9個百分點，重化工業特征仍然是比較明顯的。經濟規模顯著擴張成為溫室氣體排放量持續增加的重要推手。

三、評價與趨勢判斷

目前，山東正處于現代工業化、新型城鎮化加速推進階段，發展中的不平衡、不協調、不可持續問題更為突出，資源環境剛性約束日益凸顯。經濟發展中能源消耗總量保持著不斷增加態勢，年增長量明顯趨緩，煤炭占全部能源消費總量的比重呈下降態勢還是低于全國平均水平(見表2)，碳排放量居高不下，2007年山東省的碳源總量和凈碳源量均居全國第二位，屬于高排放地區[10]。“十五”時期是山東省投資偏重于“高能耗、高排放、高污染”重化工業的重要時期，也是能源消費需求增長最快的時期，能源消費總量及其增量增長迅猛，2005年增長量達到了6 081萬噸標準煤，創歷史最高，煤炭消費占比高于全國平均水平(見表2)，能源消費系數提高到1.17;“十一五”期間，山東火電、鋼鐵、建材、化工和石油煉化五大行業的工業增加值占全部工業的28.5%，但其中煤炭消費量占到92.7%，二氧化硫排放量占87.9%，氮氧化物排放量占92.9%。

近年來以太陽能、風能、生物質能等為代表的新能源生產得到初步發展，2011年底水力發電、核電等新能源裝機攀升到了全省電網裝機總容量4.61%的份額，但低于全國平均水平4.2個百分點。隨著經濟發展模式轉變及節能減排等政策的全面實施，全省能源消費增長量相對平穩，能源消費系數在0.37～0.74之間，經濟增長與能源消費保持著一個比較合理的依存關系，標志著山東的社會經濟進入“快穩式”的發展階段[11]。隨著人口增多、城市化水平不斷提高，山東社會總產品及其能源的總消耗保持增長的趨勢，能源的消費總量及溫室氣體的排放量必將持續增加，能源供需缺口會越來越大，這決定了山東節能降耗的工作壓力非常大，任重而道遠。

表2 山東近幾年能源消費總量及構成變化

1.未來10年，山東省的GDP、能源消費總量與溫室氣體排放量將呈現同步快速增長的發展趨勢。根據發達國家經濟發展規律，產業結構演進決定山東未來能源消費增長基本走向——正處于工業化中后期快速發展階段，“偏重的工業”仍是主要的溫室氣體排放源，“十二五”時期，山東處于第四次人口出生高峰階段，人口成為影響山東能源消費量及溫室氣體排放的重要因素[12]。基于發展的慣性、產業結構演變的規律性，當前工業化進程對傳統的重化工產業仍存在著特殊的依賴，粗放式發展模式及化石能源消費總量、人均能源消費上升趨勢短期內難以發生根本性的改變，城市化進程的加快和新農村建設都將對鋼鐵、水泥、電力、汽車、電子機械等重化工產業為基礎的產品產生巨大的需求，預計未來5～10年高耗能產品的產量及其能源消費總量將繼續呈增長態勢。一段時期內，山東的經濟增長、能源消費總量與溫室氣體排放量將保持同步快速增長的發展趨勢。

2.根據中國的國情以及山東經濟發展、能源消費與溫室氣體排放三者的相關聯動分析，以降低地區能源消費量為切入點控制碳源，是減緩溫室氣體排放量增長速率的基本路徑。

目前工業對山東經濟增長仍然具有至關重要的地位，考慮到工業化快速發展階段短期內難以降低工業在經濟增長中的比重，以“煤”為主的能源結構在一定的時期內難以改變的現實，未來一段時期，化石能源仍然是山東生產和消費的主體，工農業生產領域、流通領域和消費領域都處在“高碳、高消耗、高排放”狀態。通過控制全省及各地區溫室氣體排放重點行業、重點企業的能源消費量尤其是煤炭消費量，形成倒逼機制，以降低第二產業對化石能源的使用比例，改變“高碳”消費傾向和偏好，促進清潔能源的開發和應用，從源頭上遏制高能耗、高污染、高排放行業的過快增長，調整優化產業結構和能源結構，控制碳源，實現經濟發展模式的根本性轉變。

3.以煤炭為主的能源供應結構決定“高碳”的能源消費特征，降低單位GDP能耗、提高企業能源利用效率為目標的技術減排將是山東未來減緩溫室氣體排放的主要途徑。

據國際能源機構(International Energy Agency——IEA)估計，OECD國家在2015年將達到溫室氣體排放量的高峰，發展中國家在2020年左右溫室氣體排放量將到達頂峰。基于能源消費的滯后效應以及山東人口規模大、密度高和碳源歷史累積量大的基本省情，經濟總量、能源消費及溫室氣體排放量繼續保持齊頭并進的發展趨勢，山東溫室氣體排放總量的拐點將出現在完成工業化之后，即2030至2040年間達到溫室氣體排放最高峰，之后溫室氣體排放量增長速率將逐漸趨緩。

鑒于國際上發達國家工業化成長階段和產業結構演變規律，未來10年，山東要實現和諧穩定、可持續的經濟發展，能源消費和相應的溫室氣體排放量要保持一個合理的增長需求，需要一定的碳排放空間。電力和工業部門尤其是化學工業、建筑材料、鋼鐵、造紙、紡織、電力生產等高耗能行業以及交通運輸等部門是山東減緩溫室氣體排放技術潛力最為重要的領域。企業的碳排放量計量、碳強度以及管理碳戰略等關系到氣候變化的潛在風險與機遇的信息，日漸成為企業經營管理的重要內容。實踐中，以降低單位GDP能耗、提高能源利用效率為目標的技術減排將成為山東未來減緩溫室氣體排放的重要途徑，特別是通過制度創新降低經濟增長對高耗能產品的依賴程度，通過技術進步捕集CO2、降低工業物耗、增強農業適應能力，通過碳計量幫助企業開展能效提升項目、節能降耗，通過發展綠色低碳經濟而減緩全社會溫室氣體排放量，實現地區資源的有效配置。

四、總結與建議

綜合影響溫室氣體排放的主要因素及未來發展趨勢分析，山東應從控制溫室氣體排放源、減少排放量以及增加碳匯等方面進行分階段和全方位有效減排，重點地區、重點行業、重點企業進行階段性減排是基本的路徑選擇。樹立綠色低碳發展理念，著力調整產業結構和優化能源結構，從源頭上遏制高耗能、高污染、高排放行業的過快增長，強化科技和人才支撐作用，節約能源和提高能效并舉，不斷完善體制機制和政策體系的建設，構建以高質高效高端低碳為特征的國民經濟產業體系和消費模式，大力發展綠色低碳經濟，形成政府為主導、企業為主體、全社會廣泛參與的控制溫室氣體排放新格局，促進山東經濟發展模式的根本性轉變，實現經濟社會的和諧穩定、永續發展。

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