西北五省（區）建筑業碳排放驅動因素分析

王靜雯

（蘭州大學經濟學院，甘肅蘭州 730000）

1 引言

當今世界，氣候變化和全球變暖的相關問題引起了大量關注，隨著我國經濟的快速平穩增長，大量化石能源的消費帶來了二氧化碳（CO2）的排放量不斷增加［1］。2020年9月我國提出爭取CO2排放在2030年前達峰，努力爭取2060年前實現碳中和。建筑業是國民經濟的重要行業之一，在發展過程中具有高能耗和高污染的特點，2005—2017年建筑業排放的CO2量逐步增加，目前建筑行業還沒有擺脫粗放型的發展方式，尚未實現產值增長與資源節約和環境保護的協調發展［2］，因此建筑業如何進一步低碳發展和節能減排成為研究重點。

目前國內關于碳排放的研究在行業層面主要聚焦于工業以及交通運輸業等行業，關于建筑業碳排放的研究較少。在進行碳排放的核算時，多數研究僅考慮了直接碳排放［3-4］，而忽略了行業的隱含碳排放。研究表明，建筑業的間接碳排放量占關聯碳排放的95%左右［5］，因此在進行建筑業的碳排放核算時必須要考慮到隱含碳的影響。建筑業隱含碳的測算主要有2種方法：利用建筑材料的碳排放系數和回收系數進行核算［6-7］以及利用投入產出法進行核算［8-9］，然而核算過程中若僅考慮幾種建筑材料所帶來的隱含碳排放并不能準確地反映出建筑業與其他各個行業的關聯程度，因此本文利用投入產出法，通過構建完全碳排放的測算模型對西北五省（區）建筑業的隱含碳排放進行測算。

對于碳排放驅動因素的研究，較為常見的方法有因素分解法等。因素分解法依據運算方式的不同，可分為指數分解法（IDA）與結構分解法（SDA）2類，對數平均迪氏指數分解法（LMDI）在IDA的基礎上發展而來，具有完全分解、無殘差、能處理零值的優點［10］，在碳排放驅動因素的相關研究中運用廣泛。史俊暉等利用LMDI將我國農業隱含碳排放分解為經濟規模、經濟結構、一般農業技術進步和低碳農業技術進步4個因素，研究結果顯示，經濟規模和經濟結構分別呈正向和負向驅動效應，低碳農業技術進步在東部的負向驅動效應比西部更強［11］；馮博等將建筑業碳排放分解為碳排放強度、能源結構、能源強度和產出規模4個效應，發現產出規模效應是我國省域建筑業碳排放增長的主要促進因素［7］；惠明珠等利用空間杜賓模型探討了經濟發展水平、城鎮化水平、產業結構等6個因素對我國建筑業碳排放效率的影響［12］；鄒非等根據STIRPAT模型運用嶺回歸分析了我國建筑業碳排放的影響因素，結果表明，人均GDP對CO2排放量有顯著正影響［13］。

通過以上文獻發現，從省域角度研究建筑業碳排放的文獻不多，且多數研究集中在直接排放領域，在驅動因素的分析中，IDA相對于普通計量方法具有計算過程簡單、分解結果直觀［14］的優點。因此，本文首先利用地區投入產出表構建完全碳排放測算模型，測算2007年、2012年和2017年西北五省（區）的建筑業完全碳排放，在此基礎上利用LMDI探討建筑業完全碳排放量的驅動因素。

2 建筑業完全碳排放的測算

2.1 直接碳排放的估算

由于國內尚未公布有關CO2的排放數據，因此本文采用IPCC提出的能源消耗碳排放模型［15］，根據各省建筑業消耗的化石能源數量對西北五省（區）建筑業的直接碳排放量進行估計，公式如下：

各種能源的平均低位發熱量來源于《中國能源統計年鑒》，碳排放系數參考《2006 IPCC國家溫室氣體清單指南》中缺省碳含量，碳氧化因子的數據參考我國自主編制的《省級溫室氣體清單編制指南》，數據見表1。

表1 8種能源的平均低位發熱量、碳排放系數和碳氧化因子

2.2 完全碳排放的測算

本文利用西北五省（區）的地區投入產出表構建完全碳排放的測算模型，測算五省（區）建筑業的完全碳排放量。完全碳排放量指建筑業在生產最終產品時產生的直接碳排放與隱含碳排放之和。

在投入產出模型中，完全消耗系數可表示為：

將碳排放引入方程，完全碳排放系數可以表示為：

式（4）中，（I-A）-1為列昂惕夫逆矩陣，則完全碳排放可以表示為：

式（4），（5）中，TCE表示完全碳排放列向量；BCE表示完全碳排放矩陣；X為最終產品列向量。

將西北五省（區）的地區投入產出表行業調整為6個：農林牧漁業、工業、建筑業、交通運輸倉儲和郵政業、批發零售和住宿餐飲業以及其他行業。各地區的行業終端能源消費量和地區投入產出表分別來自《中國能源統計年鑒》和《中國地區投入產出表》。

2.3 西北五省（區）建筑業完全碳排放的變動特征

表2顯示了2007年、2012年和2017年西北五省（區）建筑業的完全碳排放量，從總體上說，西北五省（區）建筑業的完全碳排放量這3年除甘肅外均逐漸增加。從省域的角度上說，新疆和陜西的完全碳排放量較大且增幅快，陜西在2007—2012年增幅達202.9%，在2012—2017年增幅達到258.74%，到2017年完全碳排放量已經達到了21 853.59萬t，位于五省（區）的第二位。新疆在2007—2012年增幅為103.47%，在2012—2017年增幅為167.99%，2017年完全碳排放量為五省（區）中最高，但是新疆的直接碳排放量并不是最高的，說明其間接碳排放量較高，即消耗的中間產品在生產過程中碳排放較高，且建筑業與其他行業聯系較為緊密。

表2 西北五省（區）建筑業完全碳排放量 萬t

在五省（區）中只有甘肅建筑業完全碳排放量2017年較2012年有小幅度減少，減少了7.35萬t，主要原因是2017年直接碳排放量的減少，2017年直接碳排放量較2012年減少了16.67萬t。在8種化石能源的消耗中，建筑業消耗最多的是煤炭，而甘肅2017年與2012年相比，煤炭消費量減少了12萬t，這表明在2012—2017年，甘肅建筑業的能源消費結構有了一定改善，由于在一次能源品種中煤炭的利用效率最低［17］，因此減少煤炭的消費有利于提高能源利用效率，減少直接碳排放量。

青海的完全碳排放量在3年都處于五省（區）中最低位，且與其他省（區）差距較大，但青海建筑業直接碳排放與寧夏差距不大，可能是因為青海建筑業的最終產品在五省（區）中最少，特別是相對于陜西、甘肅和新疆3個省（區），由于完全碳排放是在生產最終產品時產生的直接碳排放與隱含碳排放之和，因此在同等條件下，生產的最終產品較少會導致產生的碳排放量少。

3 建筑業碳排放驅動因素分析

3.1 指數分解模型的構建

由Ang等［18］在IDA基礎上提出的LMDI自2000年以來成為使用最多的指數分解法。根據權重選擇的不同，LMDI分為LMDI－I和LMDI－II，根據被分解指標的不同，可以分為對數量指標的分解和對結構指標的分解，根據分解形式的不同，可以分為加法形式和乘法形式。本文進行分解的對象為數量指標且為非連續時間數據，因此選擇LMDI－I的加法形式［19］。

結合建筑業實際情況，本文將西北五省（區）建筑業完全碳排放量分解為能源消費碳強度、能源強度、經濟結構與總產出規模4個因素，數據來源于《中國能源統計年鑒》《中國統計年鑒》和各省（區）統計年鑒。具體分解形式如下：

式（6）中，TCEi表示第i個省（區）的建筑業完全碳排放量，萬t；Ei表示第i個省（區）建筑業的能源消耗量，萬t標準煤；GVi表示第i個省（區）建筑業的行業增加值，億元；GDPi表示第i個省（區）的地區生產總值，億元，表示總產出規模效應。

3.2 分解結果分析

圖1為2007—2012年西北五省（區）建筑業完全碳排放分解結果。

圖1 2007—2012年西北五省（區）建筑業完全碳排放分解結果

圖2為2012—2017年西北五省（區）建筑業完全碳排放分解結果。

圖2 2012—2017年西北五省（區）建筑業完全碳排放分解結果

總體上說，能源消費碳強度對于建筑業完全碳排放的影響不確定，在2007—2012年除了陜西和寧夏外，其余省（區）對完全碳排放有促降效應，而在2012—2017年則多表現為促增效應；能源強度對于建筑業完全碳排放的影響總體上表現為促降效應。

總產出規模對建筑業完全碳排放總體表現為促增效應，從品種能源消費量看，西北五省（區）建筑業的能源消費以化石能源消費為主，其中煤炭消費占比大，因此總產出規模的增加進一步增加了碳排放，與假設相符。但是經濟結構對建筑業完全碳排放總體表現為促增效應，從各省（區）經濟結構數據上看，建筑業在地區生產總值的占比逐漸增加，建筑業的貢獻率逐漸增加，從而帶來了各省（區）建筑業碳排放的增加，與假設不符。

從省域角度上說，甘肅在2個研究期間內能源消費碳強度和能源強度是建筑業完全碳排放的主要促降因素，其中能源強度的影響較大，說明甘肅能源結構的改善和能源利用效率的提高能夠帶來建筑業完全碳排放量的減少，能源消費改革效果較好，達到了促進碳減排的效果。甘肅的主要促增因素是經濟結構和總產出規模，總產出規模的促增效應較大，表明地區經濟的發展和建筑業對地區生產總值貢獻率的增加，帶來了建筑業完全碳排放量的增加。

青海和寧夏的分解結果較為相似，主要的促增因素是能源消費碳強度、經濟結構和總產出規模，促降因素是能源強度。青海能源消費碳強度在2007—2012年表現為促降效應，而在2012—2017年則表現為促增效應，但均不明顯，青海促增效應較強的是總產出規模。寧夏的分解結果中4個因素的效應總體比青海大，能源消費碳強度和總產出規模的促增效應較為明顯，而能源強度是主要的促降因素，說明寧夏建筑業的能源效率有所改善，但是對能源消費結構的改革還需進一步加強。

陜西分解結果顯示，4種因素對于建筑業完全碳排放的影響差距較大。2007—2012年影響最強的是總產出規模，增加了3 580.68萬t完全碳排放，相較之下其余3個因素的效應較小。在2012—2017年，能源消費碳強度和總產出規模的促增效應明顯，而能源強度也表現出了明顯的促降效應，說明了陜西能源效率的提升，一定程度上也反映了綠色能源技術進步。

新疆在2個研究區間內總產出規模和經濟結構效應的促增效應均較為明顯，在2012—2017年能源消費碳強度對完全碳排放的影響不降反增，且增加了8 932.04萬t完全碳排放。與陜西類似，新疆建筑業在2012—2017年能源消費增加了94.88萬t標準煤，建筑業增加值增加了83.61%，且建筑業對于地區經濟的貢獻率也增加了2%。由于能源消費碳強度一定程度上反映了能源結構的變化，因此也說明兩省（區）能源結構調整還未達到促進碳減排的預期，在碳減排方面仍然具有較大的改進空間。

總體上說，西北五省（區）還需進一步對能源消費結構進行相應改革和限制，以達到促進減排的目的，同時要促進綠色能源技術進步，提高能源效率，保證在建筑業逐漸擴張的同時限制其碳排放量，爭取盡早實現建筑業碳排放達峰。

4 結論

本文以西北五省（區）建筑業完全碳排放為研究對象，通過地區投入產出表構建完全碳排放的測算模型，在此基礎上利用LMDI將建筑業完全碳排放分解為能源消費碳強度、能源強度、經濟結構和總產出規模4個因素。分析結果表明：（1）五省（區）建筑業的完全碳排放量在2007年、2012年和2017年這3年內總體逐漸增加，新疆和陜西的完全碳排放量較大且增幅快，只有甘肅建筑業完全碳排放量2017年較2012年有小幅度減少，青海的完全碳排放量在3年都處于五省（區）中最低位，且與其他省（區）差距較大。（2）在分解結果中，能源消費碳強度對于完全碳排放的影響不確定，能源強度主要表現為促降效應，總產出規模表現為促增效應，經濟結構對建筑業完全碳排放表現為促增效應。從省域的角度看，能源消費碳強度和能源強度是甘肅建筑業完全碳排放的主要促降因素，陜西和新疆在2012—2017年能源消費碳強度和總產出規模的促增效應明顯，青海和寧夏的分解結果較為相似，主要的促降因素是能源強度，促增因素是能源消費碳強度、經濟結構和總產出規模。五省（區）還需進一步加強能源消費改革，以達到促進減排的目的。