基于能源消費視角湖南省碳排放效應及影響因素分析

摘要：根據IPCC給出的碳排放清單對湖南省的能源消費碳排放進行測算，分析其碳排放結構、時序特征，以了解湖南省的碳排放總體效應。隨后，借助LMDI分解模型對湖南省碳排放的影響因素進行分解，探求影響湖南省碳排放的主要因素，以為后續提出低碳經濟發展政策提供依據。研究著重探討了湖南省在研究時序內的碳排放效應及影響因素構成，對引導湖南省減碳增匯、不斷提高經濟發展質量具有積極作用。

關鍵詞：能源消費；碳排放；影響因素分析；湖南省

中圖分類號：X321 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）02-0522-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.064

2009年的全球氣候大會上，作為最大碳排放來源的中國，承諾到2020年單位GDP碳排放降低40%～50%。中國現在正處在經濟發展方式轉型的關鍵時期，傳統的資源消耗型的經濟增長方式占據主導位置，環境友好型經濟模式尚未完全建立，碳減排的壓力依然較大。湖南省是京廣經濟帶、長江經濟帶、泛珠三角經濟帶的結合部，更是中部地區重要的經濟增長極。2013年，湖南省的地區生產總值達到24 501.7億元，增長10.1%，總量排名全國第10位。其中，第一產業增加值3 099.2億元，增長2.8%；第二產業增加值11 517.4億元，增長10.9%；第三產業增加值9 885.1億元，增長11.4%，三產業增加值占地區生產總值的比重達40.3%，同比提高1.3個百分點。由產業結構可知，第二產業占比達47.0%，仍然是國民經濟發展的支柱。然而，高能耗、高污染、高碳排放也是第二產業的突出特點，經濟發展方式與產業結構調整的關鍵之一就在于降低第二產業比重，提升高效益、高附加值、低碳的第三產業比重。相關研究表明，湖南省碳排放呈現逐年增加的態勢，且增速不斷加快，未來湖南省碳減排的任務依然艱巨，如何在保障經濟發展的同時實現低碳目標是困擾其當前發展的關鍵問題。因此，開展湖南省碳排放的相關研究具有重要的現實意義。

1 研究現狀

根據IPCC的研究報告和有關學者分析，能源消費是最主要的碳排放來源，至少占碳排放總量的75%，對于中國等經濟高速發展的國家而言，該值已經超過90%，構成了影響碳排放的主要因素[1]。然而，能源是經濟發展的動力，交通、建筑、生活等各方面都離不開能源。因此，作為經濟發展動力和碳排放主要來源的能源是協調經濟發展與生態保護多重目標的最終落腳點，如何在保持經濟較快速度發展的同時高效地利用能源，降低碳排放，是決定低碳經濟發展水平的關鍵[2]。

有關碳排放測算最權威的研究是IPCC《2006年國家溫室氣體排放清單指南》（下文簡稱《2006年指南》），指南指出溫室氣體主要來源有能源，工業過程和產品使用，農業、林業和其他土地利用，廢棄物等。國內學者有關碳排放測算的研究既有基于單一碳源的碳排放測算，如能源消費碳排放[3]、農業碳排放測算[4，5]、廢棄物碳排放測算[6]等，也有基于全要素碳排放總量的測算，如孫建衛等[7]有關中國碳排放的測算等。在碳排放測算的基礎上，有學者將碳排放與經濟發展、產業結構[8]相關聯，探討其中的復雜關系，試圖減少經濟發展對碳排放增加的影響，提升經濟發展質量。

有學者基于不同尺度地域、行業、碳排放來源等分類對碳排放的影響因素展開分析，葉紅等[9]通過向不同生活習慣的家庭發放調查問卷，運用數理統計分析方法對廈門島區城市家庭能源消耗直接碳排放的影響因素開展深入研究，發現家庭住宅面積是影響其碳排放的最主要因素，貢獻率為0.829；國涓等[10]采用修正后的Laspeyres指數分解理論研究了時序內中國工業及各工業子部門的碳排放影響因素，隨后較早運用退耦理論分析了碳排放與經濟發展間的耦合關系，并以此為不同階段制定減排政策提供依據；張利等[11]以IPCC碳排放測算清單為指南對新疆在研究時序內的碳排放總量、結構、強度等的變化開展分析，根據新疆不同階段的碳排放總量及結構特征，與經濟發展水平及方式相結合，對碳排放進行階段劃分，隨后運用LMDI指數法對影響其碳排放的因素進行分析討論，結果發現經濟增長是碳排放增加的決定性因素，但各因素不同時期對碳排放總量的貢獻程度不同；許士春等[12]同樣運用LMDI分解模型對全國整體、國民經濟各個行業、工業內部等多尺度的碳排放總量影響因素開展分析。

由于土地是碳排放載體，有關土地利用碳排放的研究也較豐富，土地利用碳排放包括直接碳排放與間接碳排放，直接碳排放是指土地內部的生物自燃過程導致的碳排放，間接碳排放是指土地承載的碳排放[13]。由于直接碳排放對大氣變化影響較小且不易控制，其研究意義有限。間接碳排放是造成碳失衡的根本原因，此類研究對于控制碳排放，調節大氣碳系統平衡作用較大。不同土地利用類型的碳排放強度差異較大，有學者基于低碳經濟視角，結合經濟效益、社會效益[14]等目標，建立了土地利用結構優化模型，從土地承載碳排放的角度實現碳減排。有關土地利用碳排放的研究主要以能源消費碳排放為主要來源進行分解。

已有研究多為全國尺度或單個行業的碳排放效應及因素分解，而基于省域的碳排放影響因素分析鮮有涉及，有關湖南省的相關研究更是鳳毛麟角。鑒于此，本研究著重從以下方面開展研究：①基于IPCC《2006年指南》構建湖南省歷年能源消費碳排放核算方案；②運用因素分解模型研究湖南省碳排放影響因素及其時序演變特征；③提出制定減排增匯，發展低碳經濟的策略與建議。

3 結果與分析

3.1 湖南省碳排放效應

由湖南省能源消費碳排放時序演變特征圖（圖1）可知，湖南省碳排放增長呈三階段特征：第一階段是2001 — 2005年，湖南省能源消費碳排放呈階段性的持續上升，且增速不斷變快，至2005年增速和碳排放總量均達到一個峰值。分析發生該階段特征的原因可知，這一階段是2001年后中國經濟蓬勃發展的階段，社會各個行業均投入大量的資源能源發展經濟，構成了碳排放總量增加的主要動力。第二階段是2005 — 2008年，碳排放總量變化相對平穩，增速回落，反應了在經歷一個高速增長期后經濟發展遇到環境瓶頸的約束，使得資源能源的投入增加不得不減緩，經濟發展方法和傳統的高排放型產業結構開始實現調整與優化，環境問題倒逼，調節經濟發展更注重環境影響，以低碳經濟為主要特征的產業發展目標成為新階段經濟發展的核心要素。第三階段是2008年以后，能源消費碳排放總量增速逐年回升，開始出現新一輪的增加，2011年達到研究時序內碳排放總量的最大值，反應了這一階段經濟轉型不斷深入，結構調整趨于合理，經濟發展潛力不斷得到開發，該階段碳排放增加往往與高水平的經濟產出相對應，實現了經濟效益與環境效益的協調互動。

3.2 湖南省碳排放影響因素分析

運用LMDI指數分解法對影響湖南省能源消費碳排放的因素進行分析（表4），湖南省能源消費碳排放主要影響因素如下。

1）能源利用效率因素對湖南省碳排放總量影響較大，但波動較大。2005年能源利用效率對碳排放呈最大正影響，帶動單位GDP碳排放增加2 362.73 t，2008年能源利用效率對碳排放呈最大負影響，減少單位GDP碳排放量高達1 105.67 t。綜合十年研究時序，能源利用效率因素對碳排放總量的影響有五年呈現正作用，五年呈現負作用，總體導致了單位GDP碳排放增加2 294.32 t。在呈現負作用的時期中，五年均為連續時間，即2005 — 2010年，能源利用效率對碳排放起負作用說明能源利用效率在提升，單位能源的碳排放在減低，能源得到更充分有效地利用。

2）能源投入強度因素對湖南省碳排放呈負向作用，且碳減排效益顯著。研究時序內，能源投入強度因素對單位GDP能源消費碳排放持續起到負向作用，其中，2008年的負向作用最強烈，減少單位GDP碳排放量2 696.24 t；十年內只有三年小于2 000 t，大多數的碳減排效應高于2 000 t。能源投入強度是指單位GDP的能耗，是一個反應能源利用效率的指標，這一指標越低說明經濟結構對能源的依賴程度越小。研究結果表明湖南省的能源投入強度對碳排放呈現顯著的減弱作用，是碳減排的主要來源因素，應不斷降低能源投入強度，減少經濟發展對能源消耗的依賴作用，實現低碳經濟發展。

3）投資水平因素對湖南省碳排放主要呈正向作用，且作用明顯持續。研究時序內，所有年份的投資水平因素均對單位GDP碳排放起正向作用，其中2009年投資水平因素導致了單位GDP增加1 141.18 t，其他年份的作用值均小于1 000 t，2011年投資水平因素的碳排放作用值最小，僅為12.77 t。研究時序內，投資水平因素對單位GDP碳排放量總的拉動值為5 377.97 t，僅次于經濟水平因素。投資水平因素是指單位GDP的投資額，該值決定了經濟運行系統的投資回報率，也從另一方面反映了經濟結構的運行效率，投資回報率高說明經濟結構較為合理、資源配置相對高效，單位GDP對應的碳排放適當降低，反之則單位GDP碳排放較高。

4）經濟水平因素是導致湖南省單位GDP碳排放增加的最關鍵因素。研究時序內，所有年份的投資水平因素均對單位GDP碳排放起正向作用，其中2005年投資水平因素導致單位GDP碳排放增加1 862.22 t，其次是2007年，增加1 734.05 t。十年內，2004 — 2011年的作用值均高于1 000 t，其他年份作用值小于1 000 t，如2002年、2003年分別為568.42 t和906.26 t。研究時序內經濟水平因素對碳排放總的作用效應為12 632.13 t，對湖南省單位GDP碳排放的增加起到決定性作用。經濟水平因素代表地區經濟發展水平的高低即人均GDP，隨著經濟發展水平的不斷提升，能源消耗主體及消耗能力均增加，碳排放增加是必然的結果。

此外，人口規模因素對湖南省單位GDP碳排放的影響較小，除少數年份（如2005年）外，作用特征均為正向，但研究時序內整體呈現小幅的負向效果，即導致單位GDP碳排放減少140.51 t。

4 結論與討論

4.1 結論

研究時序內，湖南省碳排放總量逐年增加，增速呈現階段性的變化特征。第一階段是2001 — 2005年，湖南省能源消費碳排放呈階段性的持續上升，且增速不斷變快。反應2001年后中國經濟蓬勃發展，社會各個行業均投入大量的資源能源發展經濟，構成了碳排放總量增加的主要動力。第二階段是2005 — 2008年，碳排放總量變化相對平穩，增速回落，經濟發展和傳統的高排放型產業結構開始實現調整與優化，環境問題倒逼，調節經濟發展更注重環境影響。第三階段是2008年以后，能源消費碳排放總量增速逐年回升，開始出現新一輪的增加，經濟發展潛力不斷得到開發，經濟效益與環境效益實現協調互動。

能源利用效率因素對碳排放總量影響較大，但波動較大。2005 — 2010年，能源利用效率對碳排放起負作用，說明了能源利用效率在提升，單位能源的碳排放在減低，能源得到更充分有效的利用。能源投入強度因素對湖南省碳排放呈負向作用，且碳減排效益顯著。湖南省的能源投入強度對碳排放呈現顯著的減弱作用，是碳減排的主要動力來源，應不斷降低能源投入強度，減少經濟發展對能源消耗的依賴作用，實現低碳經濟發展。投資水平因素對湖南省碳排放主要呈正向作用，且作用明顯持續。經濟水平因素是導致湖南省單位GDP碳排放增加的最關鍵因素，隨著經濟發展水平的不斷提升，能源消耗主體及消耗能力均增加，碳排放增加是必然的結果。此外，人口規模因素對湖南省單位GDP碳排放的影響較小，研究時序內整體呈現小幅的負向效果。

4.2 討論

本研究首先對湖南省能源消費導致的碳排放總量進行核算，隨后以此為基礎，結合地區生產總值、人口、固定資產投資等統計數據，將導致碳排放變化的因素進行分解，分析各因素的作用方向及作用強度。在碳排放總量測算及其影響因素分析等方面得出的結論及建立的研究體系對于引導湖南省經濟社會可持續發展及豐富碳減排相關研究具有重要的實踐和理論意義。建議湖南省今后可從以下方面進一步節能減排，促進低碳經濟發展：①注重科技創新與產業整合，延伸產業鏈條，增加物質流動環節，促進物質的多級利用與循環利用，大力發展循環經濟，避免資源浪費；②優化產業結構，轉變經濟發展方式，大力實施節能減排計劃，嚴控高污染高能耗的企業，提升第三產業在國民經濟中的占比，淘汰落后產能；③創新能源利用技術，提高能源利用效率，大力推廣新型能源，如風能、太陽能等。

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