三峽庫區碳鎖定分布現狀及解鎖路徑研究

林振秋

浙江開放大學

近年來，我國經濟飛速發展，但與此同時，經濟增長過度依賴于碳基能源，以致形成路徑依賴，使得能源結構和產業結構轉型變得極為困難，經濟被鎖定在以化石燃料為主體的能源體系中。第75屆聯合國大會上提出，我國將力爭實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標。因此，加快能源結構轉型升級，擺脫對于傳統化石能源依賴的碳鎖定狀態，實現碳解鎖，才能從根本上實現經濟社會與生態環境保護的協同發展。三峽庫區是典型的生態脆弱區，也是長江流域重要的生態屏障區，然而該區域傳統粗放型產業仍占主導地位，經濟發展對能源依賴程度較高，面臨著經濟發展與環境保護的兩難選擇。因此，深入研究三峽庫區各區縣的碳鎖定狀況，分析其區域差異并合理制定碳解鎖策略，對于建立該地區經濟發展與生態環境保護間的和諧關系具有重要意義。

碳鎖定是指社會高度依賴化石能源，導致經濟被鎖定在以化石燃料為基礎的碳基能源體系中，并通過技術體系的路徑依賴和制度的強化形成的“碳基技術-制度綜合體”[1]。碳鎖定源于碳基技術的發展，起初為技術鎖定，經過市場化、制度化和社會嵌入三個階段，制度鎖定和社會鎖定相繼形成，最終導致“碳鎖定”困境的出現[2]。目前國內外學者的相關研究，可以大致分為理論研究和定量研究兩大方面。理論研究主要側重于從宏觀層面[3]、產業層面[4]、區域層面[5]和技術層面[6]對碳鎖定的內涵、機制和解鎖路徑進行分析；定量研究主要從時空分布格局[7]、驅動因素[8]和解鎖路徑[9]等方面展開研究。據此，本文通過供求均衡法構建碳鎖定系數模型，測度2000—2019年三峽庫區26個區縣的碳鎖定程度并對其分布狀況進行分析，進而為該區域實現經濟社會和生態環境保護協同發展提供政策建議。

1 研究內容與方法

1.1 研究區域

三峽庫區是由于長江流域三峽水電站的修建導致水平面上升而被淹沒的地區。它涵蓋了湖北省所轄的興山縣、夷陵區、秭歸縣、巴東縣；重慶市所轄的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、云陽縣、開州區、萬州區、忠縣、涪陵區、豐都縣、武隆區、石柱縣、長壽縣、渝北區、巴南區、江津區以及主城九區（渝中區、北碚區、沙坪壩區、南岸區、九龍坡區、大渡口區和江北區）。該地區處于中西部的重要能源基地、汽車生產基地、棉紡織基地和石化、磷化及醫藥生產基地，但總體上仍屬于欠發達地區，而且區域產業結構主要以第二產業為主，同時各產業類別占比排序呈現出“二三一”特征，能源消耗強度大。

1.2 碳鎖定系數測算模型

工業經濟消耗化石能源，會產生碳排放，生態系統自身有碳匯功能，當碳排放量大于生態系統碳承載力時就會出現碳超載，此時經濟被鎖定在碳基能源體系之中。碳鎖定系數測算公式為：

式中，β為碳鎖定系數，CE代表碳排放量，CS代表碳承載力。當β＞0時，說明碳排放大于碳承載力，該區域處于碳鎖定狀態，β值越大，碳鎖越愈嚴重。

碳排放量如何計算？由于能源消耗CO2排放量占總排放量約90%，并且考慮到研究對象和數據可得性，本文主要以化石燃料燃燒所產生的CO2為測算對象，根據2006年IPCC提供的方法對碳排放進行估算[10],公式如下：

式中，CE為能源消耗碳排放；Ei為第i種化石能源的消耗量；ci和ei分別為第i類化石能源的標準煤折算系數和碳排放系數；44/12表示二氧化碳與碳的分子量之比。本文選取的8種化石能源的碳排放計算參數如表1所示。

表1 碳排放計算參數

碳承載力如何計算？碳承載力為一年內某區域的生態系統所能吸收儲存的社會經濟活動產生的CO2最大排放量，由于森林和草地承載了主要的碳排放，二者合計約占93%,因此本文僅考慮森林和草地的CO2吸收能力。區域碳承載力計算方法如下：

式中，CA表示碳承載力，Af和Ag分別為區域內森林和草地的面積，Tf和Tg分別為森林和草地的碳凈積累量，本文采用謝鴻宇等[11]研究結果,分別為3.810t/hm2和0.949t/hm2。

1.3 數據來源

各區縣能源消耗量和森林、草地面積數據均來源于《中國縣域年鑒》和各區縣統計年鑒，化石能源折標煤系數和碳排放系數取自IPCC參考值。

2 三峽庫區碳鎖定分布現狀

2.1 整體尺度碳鎖定變化趨勢

由圖1可知，三峽庫區的碳承載力呈現波動性上升的趨勢，變化幅度不大，從2000年的109.55百萬噸增加到2019年的134.22百萬噸，增長率僅為22.52%，碳承載力增長緩慢；碳排放總體呈上升趨勢，由2000年的53.54百萬噸增長到2019年的129.74百萬噸，增長率達到142.31%，碳排放增長勢頭猛烈。三峽庫區的碳承載力總體上高于其碳排放，碳鎖定系數小于0，碳鎖定程度較輕，但碳鎖定系數正在急劇上升，2011年實現零的突破，2011—2015年雖有所下降，但2015—2019年又逐年遞增。可以發現，三峽庫區碳鎖定系數與碳排放變化趨勢相當，二者同步增長，碳鎖定狀況正不斷趨于惡化。

圖1 三峽庫區2000-2019年碳鎖定變化趨勢

2.2 各區縣碳鎖定分布現狀

根據各區縣碳排放情況、碳承載力情況以及碳鎖定情況（圖2），可將各區縣碳鎖定狀況分為6類。

圖2 三峽庫區碳排放、碳承載力、碳鎖定情況

第一類：江北區、九龍坡區、南岸區、沙坪壩區、北碚區、渝北區，呈現低碳承載力、高碳排放、高碳鎖定的狀況。這些地區位于重慶市主城區，區域面積狹小，城鎮化程度較高，森林、草地、濕地等資源不夠豐富，加之經濟發展較快，碳排放較高，相對于碳承載力，碳鎖定程度很高，且有碳鎖定加劇的趨勢，碳減排壓力較大。

第二類：大渡口區、渝中區，呈現低碳承載力、較高碳排放、高碳鎖定的狀況。這兩個地區雖然碳排放水平不算高，但其碳承載力很低，碳鎖定程度非常嚴重，需要大力保護生態環境，提高碳承載力，降低能耗。

第三類：涪陵區、長壽區、巴南區，呈現低碳承載力、高碳排放、較高碳鎖定的狀況。長壽區經濟發展在整個三峽庫區處于中等水平，碳承載力不太高，碳鎖定系數大于1，且有加劇的趨勢。涪陵區和巴南區碳排放量只能被碳承載力部分抵消，碳鎖定程度較輕，碳鎖定系數在0-1之間，表明該地區經濟發展屬于高能耗型，需要轉變經濟發展方式。

第四類：萬州區、江津區、夷陵區，呈現高碳承載力、高碳排放、低碳鎖定的狀況，碳鎖定系數為負。這些區縣經濟發展水平排名靠前，碳排放高，同時生態資源豐富，碳排放皆能為碳承載力所消弭，但是經濟發展方式還有待轉變。

第五類：開州區、武隆區、巫山縣、巫溪縣、奉節縣、云陽縣、忠縣、豐都縣、石柱縣，呈現高碳承載力、較高碳排放、低碳鎖定的狀況。這些區縣雖然碳鎖定程度低，碳鎖定系數為負，主要是由于較高的碳承載力，然而其中大部分區縣經濟發展水平較低，應在不破壞生態環境的前提下大力發展低碳經濟。

第六類：秭歸縣、興山縣、巴東縣，呈現高碳承載力、低碳排放、低碳鎖定的狀況。這些區縣生態環境優美，林業資源豐富，但產業發展水平較低，需要加強對生態產品的開發與利用。

3 結論和建議

3.1 結論

從整體上看，三峽庫區碳承載力高于其碳排放，碳鎖定系數為負，碳鎖定程度較輕，這主要是因為該區域地理位置特殊，是重要的生態屏障區，也是經濟高度欠發達地區，生態資源豐富，碳排放較少。但由于經濟的發展，工業化和城鎮化加快，碳排放增長迅速，碳鎖定狀況正趨于惡化。

各區縣碳鎖定狀況差異顯著，經濟發達的區縣碳鎖定狀況較為嚴重，如渝中區、九龍坡區、江北區等，這是因為三峽庫區傳統粗放型產業仍占主導地位,特別是長期以來形成的對沿江化工產業發展路徑依賴，導致經濟發達的區縣碳排放高；經濟發展水平不高的區縣碳鎖定程度較低，如興山縣、巴東縣、石柱縣等，這些地區工業不發達，且森林覆蓋率較高，可以抵消部分碳排放量。

3.2 建議

三峽庫區各區縣碳承載力、碳排放量、碳鎖定程度差異較大，經濟發展水平和產業發展模式各異，因此要根據各區縣發展情況和資源稟賦，按照宜工則工、宜農則農、宜林則林、宜游則游的原則進行布局，采取差異化的碳解鎖策略。

對碳承載力低的區縣，要積極設置碳承載力目標。持續加強生態文明教育，積極推進綠色行動；加大植樹造林力度，提高森林覆蓋率，提升森林碳匯量；在保護森林碳匯的同時，抓好退耕還林，加強森林火災和病蟲害防治，減少水土流失。

對碳排放高的區縣，要實施嚴苛的減碳目標。以技術創新驅動產業減排，推動新能源轉型和數字化升級。大力發展水電、風電和光伏等清潔能源，形成低能耗高效益的產業模式；同時數字技術的嵌入能最大限度地促進資源有效利用，實現節能減排降耗，優化產業結構，推動產業向綠色循環低碳方向轉變。

對碳鎖定程度高的區縣，則要在碳承載力、碳排放上同時發力，在實行節能減排的同時提高生態系統碳承載力。一方面，在現有條件基礎上加強生態修復，提高自然生態承載能力，提高該區域的碳匯能力；另一方面，從產業結構調整、改變公眾消費習慣、企業綠色技術創新等方面降低碳排放，從而實現碳解鎖的目標。