我國二氧化碳排放強度演變的影響因素分析

陳 釗

（中共四川省委黨校，四川 成都 610071）

1 分析方法

二氧化碳排放強度為單位GDP二氧化碳排放量。二氧化碳排放強度變化由“產業結構與技術因素”和“能源結構因素”引起。分析之前，需要測算二氧化碳排放量和排放強度。計算如下：

（1）（2）式中，Ct為t年的碳排放總量，Xit為i種化石能源在t年的消耗量在同年能源消耗總量中的占比，Xt為t年能源消耗總量，ai為i種能源的排放因子，即消耗1噸標準煤的i種能源排放的二氧化碳量，i為能源編號，n為能源種類數量。Pt為t年二氧化碳排放強度，Cit為t年能源i的二氧化碳排放量，Pit為t年能源i的二氧化碳排放強度，Gt為t年GDP。

由于能源結構變動、產業結構與技術因素均導致二氧化碳排放強度的變化，由公式（3）和（4）分別計算能源結構變動、產業結構與技術因素導致的二氧化碳強度變化量。

（3）（4）式中，Pist、Piet分別為t年i種能源結構變動因素、產業結構與技術因素導致的i種能源二氧化碳排放強度變化量，Xi0、Xit分別為基年和t年i種能源消耗占比，Xt為t年能源消耗總量，Pi0、Pit分別為i種能源基年和t年二氧化碳排放強度。而各能源的碳排放強度變化影響因素的貢獻率由公式（5）和（6）計算：

式中，P'ijt為i種能源在t年的結構變動因素、產業結構和技術因素導致的碳排放強度變化貢獻率，Pijt為i種能源t年的能源結構變動因素、產業結構和技術因素導致的碳排放強度變化量，ΔPt為全部能源消耗從基年到t年二氧化碳排放強度的變化量，Pi0、Pit分別為i種能源基年和t年二氧化碳排放強度，P0、Pt分別為全部能源消耗基年和t年二氧化碳排放強度。

由于以降低碳排放為目的的能源結構的變化，實際是煤炭等碳排放因子較高的化石能源占比的下降，而其他零碳和低碳能源填補了煤炭等化石能源占比的下降量。能源替代因素碳排放強度貢獻率計算方法為：

式中，P'idt為i種能源替代因素產生的二氧化碳減排貢獻率，Xi0、Xit、Xt、指代與公式（3）相同，ΔPt指代與公式（6）相同，Gt、ai指代與公式（1）相同。

2 我國二氧化碳排放強度演變及影響因素分解

文中數據均來自于2005年以來《中國能源統計年鑒》和有關年份的《中國統計年鑒》。文中選擇的化石能源碳排放因子，煤炭為2.6 t二氧化碳/噸標準煤、石油為2.1 t二氧化碳/噸標準煤，天然氣為1.6 t二氧化碳/噸標準煤計算，而非化石能源，包括水電、核電、風能發電、太陽能發電的碳排放因子均為0。

2.1 碳排放強度變化

根據公式（1）計算，我國二氧化碳排放由2005年的近60億t增長到2020年的100億t，2020年值與清華大學氣候變化與可持續發展研究院測算我國能源活動二氧化碳排放量約100億 t相同。15年間，我國二氧化碳排放增長了66.67%。根據公式（2），可計算我國各年二氧化碳排放強度。自2005～2020年，我國二氧化碳排放強度從3.22 t/萬元下降到1.63 t/萬元（按2005年不變價計算，下同），下降49.56%。該數據與生態環境部公布的下降48.4%，略微有點差異。按照我國五年規劃的時間劃分，將2006年以來的時期，分為2006～2010年、2011～2015年、2016～2020年三個時期。三個時期，二氧化碳排放強度分別下降0.69 t/萬元、0.54 t/萬元、0.37 t/萬元，碳排放強度下降率分別為21.55%、21.18%和18.43%。

2.2 各化石能源在全部能源碳排放強度變化中貢獻分析

根據公式（2）進一步可以計算各種化石能源的二氧化碳排放強度變化及其在全部能源二氧化碳排放強度變化中的占比，如表1所示。就煤炭、石油而言，三個時期二氧化碳排放強度變化均為負值，說明二氧化碳排放強度下降，但降低量逐漸減少。但天然氣消耗二氧化碳排放強度在略微增加。從2006～2020年，煤炭貢獻最大，達90.68%。

表1 各時期各能源消耗二氧化碳排放強度變化及其在全部能源消耗二氧化碳排放強度變化中的占比

2.3 二氧化碳排放強度變化的因素分解

利用上述公式可計算各類化石能源由能源結構因素、產業結構與技術因素引起的碳排放強度變化的占比，如表2所示。從表中看出，三個時期，化石能源結構變化因素合計貢獻碳排放強度變化的10.78%、15.77%和28.62%。三個時期，產業結構與技術因素分別貢獻二氧化碳排放強度變化的89.22%、84.23%和71.38%。

表2 各時期化石能源結構變化、產業結構與技術因素所致二氧化碳排放強度變化量占比（%）

根據前述公式，可以計算各低碳和非化石能源替代化石能源對碳排放強度變化的貢獻，如表3所示。天然氣替代隨著時間推移，作用越來越大。而非化石能源，三個時期其替代化石能源、降低碳排放的占比分別為8.50%、11.77%、22.34%，作用也日益加大。其中其他非化石能源，替代作用分別為4.25%、2.26%和16.04%，作用也在加大，并且非常大。

表3 各時期各低碳和非化石能源替代化石能源對碳排放強度變化的占比（%）

3 對策分析

3.1 加強節能減排

2005年以來，我國碳排放強度的下降，超過85%由產業結構與技術因素貢獻，因此這是我國控制碳排放的關鍵。2030年，我國要實現碳排放強度下降65%的目標，仍然要通過產業結構調整與技術進步實現。要繼續調整產業結構，大力發展服務業，促進制造業結構升級，控制高耗能產業發展，大力發展高新技術產業。加強技術進步，通過工藝改進，盡力節約能源消耗。

3.2 加強對化石能源的替代

加大對水電、核電、太陽能發電、風電等非化石能源的開發。當前，太陽能發電和風力發電成本已低于火電，目前的難度是穩定性、季節性因素和長距離輸電等問題困擾。應加大對風電和太陽能發電的投入，深入研究、開發儲電與儲能技術，進一步降低風電、太陽能發電成本。通過技術進步，盡力使生產、生活用能從消耗化石能源改為消耗電。盡力開發高耗能產品的零碳生產技術。

3.3 加強化石能源結構的調整

在保證能源供給和資金允許的情況下，近期加強天然氣和石油對煤炭替代，可以用天然氣、石油代替煤炭發電，這在一定程度上能降低二氧化碳排放。2019年，我國天然氣發電僅占電力生產的3.1%，而美國、日本和意大利分別占38.6%、35.0%和44.6%。我國應加大對天然氣的進口，盡力用進口天然氣代替進口石油、煤炭。