黃 芳
(平頂山學院 資源與環境科學學院,河南 平頂山 467000)
2013年年底國務院國發[2013]45號文件發布了《全國資源型城市可持續發展規劃(2013-2020年)》,這是我國首部關于資源型城市可持續發展的國家級專項規劃,該規劃在全國范圍內確立了262個資源型城市。資源型城市是我國重要的能源資源戰略保障基地,是經濟、社會持續健康發展的重要支撐。然而,高碳化的經濟發展方式嚴重制約了資源型城市的可持續發展,在我國經濟發達的東部地區,由于對能源資源的需求量較大,表現尤為突出。湖州市是江浙滬地區被列為資源型城市的3大地級行政區之一,也是浙江省唯一被列為資源型城市的地級行政區。本文以浙江省湖州市為例來分析發達地區資源型城市的碳排放特征。
所用數據包括2000-2010年十一年間的人口數據、GDP、三大產業GDP、能源消耗數據等,均來自2001-2011年《湖州統計年鑒》。能源消耗量是各行業總的消耗量,主要能源類型包括原煤、焦炭、汽油、柴油和燃料油。根據IPCC碳排放計算指南及湖州市能源數據特點計算各種能源消費的碳排放量,公式如下:

C為碳排放量,單位為104t;i為能源類型,Ei為能源i的消費量,按標準煤計,單位為104標煤;Ri為能源i的碳排放系數,單位為(104t)/(104標煤)。不同能源的碳排放系數來自IPCC碳排放指南缺省值,為了統一量綱,將能量單位轉換為標準煤,即:1×104標準煤=2.93×105GJ。
原煤、焦炭、汽油、柴油和燃料油的碳排放系數分別為(單位:104t/104標煤):0.755 9、0.855 0、0.553 8、0.592 1 和 0.618 5。折標準煤的系數分別為 (單位:kg.tce/kg):0.714 3、0.971 4、1.471 4、1.457 1 和 1.428 6。
碳排放計算時應注意以下幾個問題:僅僅計算終端消費能源的碳排放量,加工轉換過程、運輸和輸配損失的能源不予考慮。湖州主要靠火力發電,因此終端能源電力的碳排放不再計算,而是用產生電力的能源來計算。
為了消除價格因素的影響,以2000年作為價格基準年,用價格指數將各年的GDP轉化為基準年的可比價。根據其他學者的研究以及考慮到數據的可獲取性,在本研究中居民消費價格指數和商品零售物價指數的平均值被選作GDP轉換的指數[1]。
根據張金萍等的研究[2],低碳水平指數(LLCI)為碳排放量的年度增長率(ΔCrt)與人均GDP的年度增長率(ΔG)之比:

其中,GDP為基準年2000年的可比價。LLCI≥1,說明經濟發展嚴重依賴碳基能源的消耗,為高碳經濟發展模式;
0.5≤LLCI1,說明經濟發展在一定程度上沒有擺脫碳基能源的消耗,為相對高碳發展模式;
0≤LLCI0.5,說明經濟發展基本擺脫了碳基能源的消耗,為低碳發展模式;
LLCI0,說明經濟發展完全擺脫碳基能源的消耗。

圖1 湖州市2000-2010年的能源消費結構
從圖1可以看出,原煤是湖州市最重要的能源,在能源結構中占有絕對高的比例。從2000-2007年,原煤的使用量逐年增加,跟這幾年湖州經濟快速發展對能源尤其是作為基礎性能源的原煤的需求量大增有很大關系。在此期間,柴油的使用量略高于其它種類的能源。2005年之后,焦碳的使用量相對較少且在這11年間沒太大幅度的改變。2006年之后柴油的使用量逐年遞減,燃料油的使用量持續遞增,到2009年達到最高值。2005年之后汽油的用量遞減。以上數據說明近10多年來湖州處在能源鏈的低端,高碳能源比例較高,能源結構需要改變,開發新型的、環保型的能源勢在必行。
圖2顯示,2007年是碳排放量和碳排放強度的拐點,這跟原煤的使用量從這年開始減少有很大關系。從總的趨勢來看碳排放量和GDP均增加,前者增長的速率(11年間年均增長率為6.1%)明顯高于后者(11年間年均增長率為4.3%),11年間碳排放強度的年均增長率為1.8%。從2007年開始,碳排放強度出現明顯下降趨勢,2007-2010年間年均下降率為10.45%,而這4年間GDP的年均增長率為3.15%,碳排放強度的下降率明顯高于GDP的年均增長率。何建坤等研究顯示只有碳排放強度下降的比率大于GDP增長的比率時,才能實現二氧化碳的絕對減排[3],以上數據說明這4年間湖州市實現了二氧化碳的絕對減排的目標。碳排放強度可以反映經濟發展對能源的依賴程度或對氣候變化的貢獻,其大小本質上受能源利用效率、能源結構及經濟增長方式和經濟結構的影響[1]。湖州各行業積極響應國家有關節能減排的號召,單位生產總值能耗逐步下降,并先后獲得國家環保模范城市、國家衛生城市等榮譽稱號。大力調整產業和產品結構,在對傳統產業改造的同時,重點發展新型紡織、特色機電、醫藥和精細化工、新型建材等四大特色優勢產業,并大力發展生態旅游和休閑旅游,經濟增長方式逐漸從粗放型轉向集約型、由外延式轉向內涵式。

圖2 湖州市2000-2010年的碳排放量、GDP和碳排放強度圖
在2002-2006年間,湖州經濟的發展對碳基能源的依賴較大,尤其在2002、2003、2005和2006年,經濟發展完全依賴碳基能源的消耗,經濟發展模式為絕對高碳發展模式(見表1)。湖州工業中高能耗行業比重偏大,包括水泥、電力、煤炭開采和洗選業、非金屬礦物制品業等,如在2006年,七大能耗行業消耗量占規模以上工業能耗的89.5%。2007-2010年間,低碳水平指數均小于0.5且逐年下降,說明這四年間經濟發展基本擺脫了碳基能源的消耗,為低碳發展模式。2008年金融危機爆發,部分高能耗企業被迫轉型或倒閉。另外,地方加大了對國家節能政策的貫徹力度,進一步優化經濟結構,加快培養發展了生物醫藥、新能源、新型裝備制造、特色紡織、木地板和金屬管道與不銹鋼等六大特色產業,低碳特色較明顯的休閑旅游和生態農業也得到了大力發展。

表1 湖州市2001-2010年低碳水平指數LLCI
(1)改變能源結構,開發新能源是湖州市進行低碳城市建設的關鍵。
(2)碳排放量和碳排放強度均從2007年開始呈現逐漸下降的態勢,這跟湖州進一步加大節能減排政策的實施力度有很大關系。傳統產業轉型升級,經濟增長方式逐漸向集約型、內涵式方向發展。
(3)在2002-2006年間,湖州經濟發展對碳基能源的依賴較大,尤其在2002、2003、2005和2006年,經濟發展模式為絕對高碳發展模式;在2007-2010年間,低碳水平指數LLCI均小于0.5且逐年下降,說明這四年間湖州經濟發展基本擺脫了對碳基能源的消耗。
[1]趙敏,張衛國,俞立中.上海市能源消費碳排放分析[J].環境科學研究,2009,22(08):984-989.
[2]張金萍,秦耀辰,張艷,等.城市CO2排放結構與低碳水平測度——以京津滬渝為例[J].地理科學,2010,30(06):874-879.
[3]何建坤,劉濱.作為溫室氣體排放衡量指標的碳排放強度分析[J].清華大學學報:自然科學版,2004,44(6):740-743.