河北省碳排放與能源消費和經濟增長

武義青，趙亞南

（河北經貿大學經濟研究所，河北石家莊050061）

·區域經濟研究

河北省碳排放與能源消費和經濟增長

武義青，趙亞南

（河北經貿大學經濟研究所，河北石家莊050061）

摘要：基于《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中的碳排放核算方法，測算1980—2011年河北省二氧化碳排放量、排放強度、人均排放量和單位面積排放量，分析河北省碳排放與能源消費和經濟增長間的相關性。河北省的能源消費量、碳排放量呈現遞增趨勢，但碳排放強度呈現遞減的趨勢。河北省的碳排放量與能源消費量主要受能源結構和產業結構的影響。河北省的能源消費量主要集中在唐山、石家莊和邯鄲三個城市，應在這三個城市中最先進行節能減排的優化。

關鍵詞：碳排放量；能源消費量；碳排放強度；能源結構；經濟增長；低碳經濟；工業；經濟轉型

應對氣候變化是中國經濟轉型的重要而艱巨的任務。中國在世界經濟和溫室氣體排放格局中的地位變化已經出現轉型的客觀事實要求，綠色發展需要包括低碳內容。從中國目前城市化、工業化的實際情況來看，中國人均溫室氣體排放已經超過世界平均水平的29%。中國在“十一五”期間，節能減排取得了顯著成效，單位GDP能耗下降了19%，累計節能量超過6億噸標準煤；單位GDP二氧化碳排放量至少下降了20%以上，累計減少二氧化碳排放量約14億噸。在“十二五”規劃綱要中，中國打出了“綠色低碳發展”路線，規定了單位GDP能源消耗降低16%，單位GDP二氧化碳排放降低17%的約束性目標。河北省作為中國的工業大省，當前的減排壓力更是巨大，如何在保證經濟穩健快速發展的基礎上來降低碳排放量，是擺在河北省當前的重要課題。

一、河北省碳排放的測算方法

（一）河北省碳排放量的測算

1.碳排放量的測算方法

燃料在燃燒過程中，大部分碳以二氧化碳形式迅速排放，部分碳以一氧化碳、甲烷或其他含碳有機物的形式排放。《2006 年IPCC國家溫室氣體清單指南》（以下簡稱《IPCC指南》）介紹了估算化石燃料燃燒溫室氣體排放的三種方法，筆者采用其中的一種方法進行碳排放核算，其原理簡介如下：二氧化碳排放可以利用燃燒燃料的數量、燃料中平均含碳量和燃料的排放因子進行相對精確的計算（《IPCC指南》）。其計算公式為：

碳排放量=∑燃料消耗量×燃料平均含碳量×排放因子（1）

碳排放量=∑能源消費量×能源碳排放因子（2）

2.河北省碳排放量測算

筆者測算的碳排放量是河北省能源消費產生的碳排放（二氧化碳），其涉及的終端能源消費包括煤炭、石油、天然氣、水電和其他能源五類。水電和其他能源中的風能、太陽能通常視為零碳能源，不需計算碳排放量。其他能源中的生物質能源由于數據缺損，暫忽略不計。河北省碳排放量測算公式為：

式（3）中，Ci為第i類能源的碳排放量，Ei為第i類能源消費量，ηi為第i類能源碳排放因子；i=1，2，3分別表示煤、石油、天然氣。

筆者采用國家發改委能源研究所公布的碳排放因子進行碳排放量的測算，因為這一因子更符合我國能源消費的具體國情，其中，煤炭、石油和天然氣三種能源的碳排放因子分別為0.747 6、0.582 5和0.443 5。

（二）河北省碳排放強度的測算

碳排放強度是指單位國內（地區）生產總值的碳排放量，計算公式為：

考慮到價格變化的因素，以當年價地區生產總值計算的單位碳排放量不能直接對比，故應采用不變價地區生產總值。不變價地區生產總值扣除了價格變動影響因素，比較客觀地反映了核算期內實際產出數量的變化情況，便于不同年份實際產出的比較。筆者根據河北經濟年鑒中的地區生產總值價格指數來測算報告期不變價地區生產總值。根據地區生產總值價格指數定義，報告期不變價地區生產總值計算公式為：

表1　 1980—2011年河北省碳排放量與能源消費量和地區生產總值

圖1 1980—2011年河北省碳排放量與能源消費量和地區生產總值變化趨勢圖

表2　 1980—2011年河北省碳排放強度、人均及單位面積碳排放量和煤炭貢獻度

二、河北省碳排放的變動趨勢分析

（一）碳排放量

碳排放量測算結果列于表1。從表1可以看出，1980—2011年河北省能源消費總量從3 120.50萬噸標準煤增長到29 498.29萬噸標準煤，增長了8.45倍，年均增長7.52%；碳排放量從2 243.73萬噸增長到21296.55萬噸，增長了8.49倍，年均增長7.53%。另外，圖1顯示河北省的能源消費量和碳排放量均呈現不斷增長的趨勢，并且兩者的變動幾乎一致。

20世紀90年代以來河北省經濟快速發展，由表1和圖1可知，河北省的地區生產總值呈現不斷增長的趨勢，到2011年河北省地區生產總值為22 698.42億元，是1980年的26.61倍，年均增長率達11.17%。由以上分析可知，河北省的地區生產總值年均增長率明顯低于碳排放量，尤其是從1990年開始兩者年均增長率的差距越來越大。

（二）碳排放強度

圖2　 1980—2011年河北省碳排放強度、人均及單位面積碳排放量變化趨勢圖

碳排放強度測算結果列于表2和圖2。圖2顯示，河北省碳排放強度呈收斂趨勢，從1981—1999年碳排放強度大幅度下降，從3.068噸/萬元降到1.087噸/萬元，下降了64.57%，年均下降5.60%；2000—2005年碳排放強度變化趨勢較平緩并有所反彈，增長了4.29%，年均增長0.84%，這說明在這五年間經濟的高速增長主要是以能源的過度消耗為代價的；2006—2011年碳排放強度呈現緩慢的下降趨勢，下降了21.78%，年平均下降率約為4.79%。

（三）人均碳排放量

人均碳排放量核算結果列于表2和圖2。圖2顯示，1980—2011年河北省人均碳排放量總體呈現遞增趨勢，從1980年的0.434 2噸/人增加到2011年的2.941 1噸/人，增加了5.77倍，尤其從2000年開始人均碳排放量快速增長，表明碳排放量的增長速度要遠遠大于人口的增長速度。

（四）單位面積碳排放量

單位面積碳排放量測算結果列于表2和圖2。圖2顯示，單位面積碳排放量也呈現遞增的趨勢，與碳排放量的變化趨勢完全一致，年均增長率也為7.53%，很明顯碳排放密度完全取決于碳排放量。

以上分析表明，1980—2011年河北省碳排放量年均增長7.53%，地區生產總值年均增長11.17%，碳排放強度年均下降3.27%，人均二氧化碳排放量年均增長6.37%，單位面積二氧化碳排放量年均增長7.53%。從總體來看，研究期內河北省碳排放量、人均碳排放量和單位面積碳排放量呈擴張狀態，碳排放強度呈收斂狀態。

表3　 2007—2011年河北省各行業能源消費情況　單位：萬噸標準煤、%

注：表中數值下方括號中數據為該數值占當期全省能源消費總量的比重。

數據來源：《河北經濟年鑒》（2012）。

三、河北省碳排放的結構分析

（一）能源結構

在1980—2011年間，河北省煤炭消費在一次能源消費中的比重高達90%左右，石油消費占比在1%左右，天然氣和一次電力消費在一次能源消費中的比重極低（資料來源：《河北經濟年鑒》（2012）能源消費量構成表）。另外，從表2可得，1981—2011年煤炭的碳排放量呈現不斷上升的趨勢，且對碳排放量的貢獻度在92%左右，這表明河北省碳排放量主要來自于煤炭的燃燒。

（二）產業結構

1.能源消費以工業為主。河北省各行業能源消費結果列于表3和圖3。由表3和圖3可以看出，工業能源消費在總的能源消費中所占比重最大，雖然2007—2010年工業能源消費比重呈現略微的下降趨勢，但是仍然維持在79%左右，到2011年工業能源消費比重增加并突破了80%，這表明工業是能源消費的主要部門。

2.工業能源消費以鋼鐵和電力為主。由以上分析可以看出，控制工業能耗對于降低能源消耗至關重要，表4中數據表明黑色金屬冶煉及壓延加工業在全省能源消費中占比達到33.60%，在規模以上工業能源消費中占比49.56%，在規模以上工業總產值中占比28.88%，這一對比充分說明該行業屬于高耗能行業，是節能減排的重中之重。同樣地，對比各行業占規模以上工業總產值比重和總能源消費比重這兩列數據，可知占規模以上工業總產值比重偏低而占規模以上工業能源消費比重卻較高的行業應該優先進行產業結構升級。

此外，圖4表明2011年工業能耗主要集中在六大高能耗行業：一是黑色金屬冶煉及壓延加工業；二是電力、熱力的生產和供應業；三是非金屬礦物制品業；四是化學原料及化學制品制造業；五是煤炭開采和洗選業；六是石油加工、煉焦及核燃料加工業，這六大行業的能源消費占到了工業總能源消費的90.48%。因此，在節能減排的過程中應該重點抓這六大高耗能行業。

對比表4中2011年河北省規模以上工業各行業能源消費與能源消費強度，發現各行業的能源消費與強度的變化趨勢大體上一致，只有電力、熱力的生產和供應業的能源消費強度顯著增大（見圖5）。若將這一行業剔除掉，就發現能源消費量和能源消費強度的相關系數達80.61%。

另外，由圖6可以看出，高耗能行業的能源消費強度和各行業占工業總產值比重都較高，這反映了河北省的能源消費特征為：能源消費強度高的行業，其產值比重較大，如黑色金屬冶煉及壓延加工業和電力、熱力的生產和供應業。

圖3　 2007年和2011年河北省各行業能源消費構成圖

表4　 2011年河北省規模以上工業能源消費情況表

圖4　 2011年河北省各行業占規模以上工業能源消費比重趨勢圖

圖5　 2011年河北省規模以上工業能源消費量與能源消費強度趨勢圖

圖6　 2011年河北省各行業能源消費強度與工業總產值比重圖

四、河北省能源消費的空間分布

河北省各設區市的發展水平不同，工業發達程度也有差異，在某種程度上會影響不同城市的能源消費情況（見表5），圖7表明2011年河北省唐山市的能源消耗量明顯高于其他城市，達到28.68%，這主要是由于唐山的工業化程度較高、重化工業比重較大。另外，石家莊、邯鄲的能源消費量分別為14.21%和12.97%，均不到唐山的一半，兩者能源消費總量與唐山相當，這三個城市的能源消耗量達到全省能源消費的55.85%，成為河北省節能減排的重點城市。

由圖8可以看出，2011年河北省唐山市的能源消費占比和能源消費強度都是最高的。其他城市中邯鄲、邢臺和張家口的能源消費強度明顯較高，其中邯鄲市的能源消費比重低于石家莊市，這表明石家莊市的經濟總量高于邯鄲市。

因此，控制河北省的能源消費量，應該從唐山、石家莊和邯鄲三個設區市來著手，在優化工業、增加產值的基礎上，實現節能減排。

圖7　 2011年河北省各設區市能源消費趨勢圖

表5　 2011年河北省各設區市能源消費情況

圖8　 2011年河北省能源消費占比和單位GDP能耗趨勢圖

以上分析結果表明，河北省碳排放量不斷增加與經濟高速發展和能源消費結構有極大的關系。河北省現在正處于工業化和城鎮化的高速發展階段，對一次能源需求仍然較高。要想控制河北省碳排放量，必須要改進能源消費結構，引入清潔能源，并且在工業化的進程中要對高污染、高能耗的工業企業進行升級，大力發展新興產業集群，在大力發展綠色低碳經濟的過程中有效減少碳排放量。在大力改進的過程中要抓住重點，把唐山、石家莊和邯鄲作為著力點，最先進行節能減排的優化。

五、河北省碳排放量與能源消費量和地區生產總值的相關分析

（一）碳排放量與能源消費量的相關性分析

碳排放量與能源消費總量存在明顯線性關系（見圖9），兩者線性回歸方程為：

Y=0.729 9X-3.186 8（6）

式（6）表明能源消費總量（X）每增加1個單位，碳排放量（Y）就增加0.729 9個單位，兩者決定系數達到0.999 9。

圖9　 1980—2011年河北省碳排放量與能源消費總量相關圖

（二）碳排放量與地區生產總值的相關性分析

對碳排放量與地區生產總值的定量分析表明，兩變量呈冪指數變動關系（見圖10），方程如下式：

從式（7）可以看出，地區生產總值（X）每增長1%，碳排放量（Y）就增長0.638 9%，決定系數達到0.978 1。

圖10　 1980—2011年河北省碳排放量與地區生產總值關系圖

六、結論和政策建議

通過上述分析，本文得出的主要結論有：（1）從變動趨勢來看，1980—2011年河北省能源消費總量、碳排放量、人均和單位面積碳排放量均呈現遞增的趨勢，而碳排放強度呈現遞減的趨勢，間接的表明地區生產總值也呈現遞增趨勢并且速度高于碳排放量的增速。（2）從消費結構來看，河北省碳排放量與能源消費量主要受能源結構和產業結構的影響。其中，河北省的能源結構決定其碳排放量主要來自于煤炭的燃燒；產業結構決定其能源消費主要來自于工業能耗，并以鋼鐵和電力為主。（3）從空間分布來看，河北省的能源消費量主要集中在唐山、石家莊和邯鄲，這三個城市的能源消費強度也較高，尤其是唐山和邯鄲。（4）從相關分析來看，從能源消費量、煤炭的碳排放量和地區生產總值的變化均能得出碳排放量的變化程度，他們之間存在明顯的相關性。

為降低河北省的碳排放量，本文提出以下五點政策建議。

1.下大力調整產業結構。（1）加快工業轉型升級。2011年河北省六大高耗能行業的能源消費量占規模以上工業能源消費量的90%以上，是河北省進行節能減排的重點。尤其是鋼鐵和電力行業，一方面這些行業應該進行升級改造，提升其能源、資源的利用效率，降低其對環境的負面影響；另一方面還要大力提升其他環境友好的低碳型產業的發展，如節能環保產業等。此外，企業還要加速傳統產業技術水平的提升，加大技術落后、污染嚴重的工藝、設備和企業的淘汰力度；政府應嚴格新建企業的行業準入，提高、細化各類企業的碳排放標準；河北省內企業和其他機構要與國內外先進機構和企業加強合作，引進先進技術，對企業的生產流程進行優化，積極促進清潔發展機制在河北省工業企業中的應用。（2）大力發展第三產業。第三產業能源消費較少，除了批發和零售、金融、信息傳輸、計算機服務和軟件等服務業，近幾年還興起了能源服務業、家庭服務業、養老服務業、信息消費服務業等新型服務業，這些大多屬于低碳性行業，甚至是零碳行業。因此，應下大力改善環境、扶持第三產業發展，采取改革措施進一步降低準入門檻，減少行政審批等。

2.優化能源結構。對于河北省而言，煤炭占其全部能源消費的比重達到90%，政府要采取措施逐步降低煤炭在河北省能源供給中所占的比重。另外，可再生能源對環境污染程度更低，含碳氣體的排放更少，甚至可以實現零排放。其中，風能、太陽能和生物質能是近年來發展最快的可再生能源，這同時也是河北省具有資源、技術優勢的新型能源。河北省政府要充分利用張家口、承德等地豐富的風能、太陽能等可再生能源以及擴大生物質能等替代能源的使用，最終實現碳排放的降低。

3.加強生態修復。要大力實施植樹造林、草原修復、濕地保護、農田保護等措施，保護自然碳庫，擴大森林碳匯。例如：石家莊市就將重點綠化工程建設和全民綠化活動相結合，大力開展義務植樹活動，全面推進社會造林、工程造林，計劃在2013年造林綠化57萬畝，植樹5 800株。截至2013年9月經過環省會生態綠化工程、綠色通道建設工程、環省會經濟林建設工程和其他工程造林，石家莊市已經造林綠化52萬畝，植樹5 000株，占年度任務的91%，造林綠化面積、造林株數創歷史最高。張家口市提出，2014年將以建設首都新型生態屏障為統領，以創建國家森林城市為抓手，加快造林綠化步伐，全年爭取完成林業生態建設工程130萬畝，新建林業產業基地20萬畝。

4.促進低碳相關的技術創新。降低碳排放量的技術如清潔能源、煤炭、石油減排以及碳利用和“碳儲存”技術等在河北省低碳經濟發展過程中具有十分關鍵的地位，促進低碳技術創新，可以從以下兩方面進行：第一，增加技術研發投資。研發投資可以分為政府投資和企業投資兩個方面，政府可以通過加大對于相關科研單位的投入，促進其科研實力的增強，研發水平的提高；促進企業研發低碳新技術，政府可對相關的企業增加財政補助和出臺優惠措施。在加大省內資金投資的同時，也可以聯合省外機構，利用各種碳金融工具，增加河北省低碳產業的研發投資力度。第二，完善技術轉讓體系。這一體系有利于先進技術的引進和應用，因此河北省政府與企業要加強合作，通過積極努力促進低碳排放技術轉讓市場的健康發展。

5.用低碳理念指導規劃和建設。建設低碳城市和基礎設施，將低碳理念引入設計規范，合理規劃城市功能區布局；在建筑物的建設中，推廣利用太陽能，盡可能利用自然通風采光，選用節能型取暖和制冷系統；選用保溫材料，倡導適宜裝飾；在家庭推廣使用節能燈和節能電器；在不影響生活質量的同時，有效降低日常生活中的碳排放量。城市交通工具是溫室氣體主要排放者，發展低碳交通是未來的方向。政府可以加強多種運輸方式的銜接，建設形成機動車、自行車和行人和諧的道路體系；鼓勵包括石家莊、唐山、秦皇島等城市發展公共交通系統和快速軌道交通系統，如輕軌和地鐵系統；混合燃料汽車、電動汽車等新能源汽車，使用柴油、氫燃料等清潔能源，減輕交通運輸對環境的壓力。要抓緊構建“低碳經濟試點區”，探尋發展低碳經濟的新途徑。

參考文獻：

［1］佟震.基于低碳經濟的東北三省碳排放區域格局研究［J］.東北師范大學學報，2010，（6）.

［2］聯合國政府間氣候變化專門委員會.2006年IPCC國家溫室氣體清單指南［R］.日本：全球環境戰略研究所，2006.

［3］石家莊市人民政府.石家莊市人民政府關于省會造林綠化工作情況的通報［R］.2013.

［4］趙會寧，于維洋.低碳視角下的河北省產業結構調整與優化研究［J］.河北經貿大學學報，2013，（5）.

責任編輯、校對：武玲玲

中圖分類號：F113.3

文獻標識碼：A

文章編號：1007-2101（2015）01-0123-07

收稿日期：2014-02-05

基金項目：國家科技支撐計劃課題（2012BAC20B08）；中共河北省委、省政府決策咨詢委員會2013年度決策咨詢課題

作者簡介：武義青（1962-），男，河北陽原人，河北經貿大學副校長，河北經貿大學經濟研究所研究員，博士，研究方向為數量經濟、區域經濟。

Carbon Emissions and Energy Consumption and Economic Growth in Hebei Province

Wu Yiqing, Zhao Yanan

（Economic Research Institute, Hebei university of economics and business, Shijiazhuang 050061,China）

Abstract:Based on the carbon emissions accounting method of "2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories", we measured carbon dioxide emissions, emission intensity, per capita emissions and per unit area emissions in Hebei Province from 1980 to 2011, empirically analyzed of the relationship between carbon emissions and energy consumption and economic growth in Hebei Province. Energy consumption and carbon emissions showed an increasing trend, but the intensity of carbon emissions showed a decreasing trend. Carbon emissions and energy consumption in Hebei province is mainly affected by the energy structure and industrial structure. Energy consumption mainly concentrated in Tangshan, Shijiazhuang and Handan, we should optimize energy-saving and emission reduction in the three cities firstly.

Key words:carbon emissions; energy consumption; carbon intensity; energy structure; economic growth; low carbon economy; industry; economic transition