碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下中國省域-行業(yè)-個(gè)人減碳路徑研究
——基于多區(qū)域投入產(chǎn)出法

張軍鋒ZHANG Jun-feng；宋曉昭SONG Xiao-zhao

（河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院，鄭州 450008）

0 引言

極端氣候變化帶來的疫情、洪水等問題已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類生命安全，通過科學(xué)合理的策略組合實(shí)現(xiàn)對碳排放問題的有效處理已經(jīng)成為我國生態(tài)文明建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。隨著中國碳排放問題的逐漸凸顯和減排壓力的加大，中國也開始采取積極措施推動節(jié)能減排，并將減排目標(biāo)分配到各省級行政區(qū)。

本研究通過梳理碳足跡的概念和內(nèi)涵的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用省區(qū)間投入產(chǎn)出模型，定量測算中國各省區(qū)的碳足跡和各省之間的碳排放轉(zhuǎn)移，以期為客觀認(rèn)識各省的排放責(zé)任，合理分解減排責(zé)任提供科學(xué)參考。

1 碳足跡投入產(chǎn)出分析法

碳足跡是在生態(tài)足跡概念的基礎(chǔ)上提出的[1]，是指人類日常活動過程中所排放的二氧化碳的總量[2]。隨著產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出關(guān)聯(lián)的強(qiáng)化，不同產(chǎn)業(yè)部門之間隱含碳排放的轉(zhuǎn)移也越來越發(fā)達(dá)。產(chǎn)業(yè)部門之間的隱含碳排放轉(zhuǎn)移映射到空間上，就成為國家之間、區(qū)域之間的碳排放空間轉(zhuǎn)移。

碳足跡的計(jì)算方法有自上而下與自下而上兩種[3]。投入產(chǎn)出分析從部門之間錯(cuò)綜復(fù)雜的投入產(chǎn)出關(guān)系出發(fā)，將產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和區(qū)域間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系完整的銜接在一起，通過列昂惕夫逆矩陣，可以計(jì)算出最終需求誘發(fā)的所有部門的直接和間接的碳排放，是當(dāng)前區(qū)域碳足跡和區(qū)域碳排放轉(zhuǎn)移的主流分析方法[4-5]。

根據(jù)投入產(chǎn)出表的基本平衡式可得：

式（1）可以簡寫為：

式（2）可以改寫為：

其中，aij為直接消耗系數(shù)，式（3）又可以寫為：

式（4）中，

經(jīng)過矩陣運(yùn)算，式（4）即為：

在上述式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中即為投入產(chǎn)出模型，X 為一個(gè)地區(qū)各行業(yè)的最終產(chǎn)出向量，部分用于最終消費(fèi)，部分以原材料的形式再次進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域。在此模型中將國民經(jīng)濟(jì)分為n 個(gè)部門，Xi表示第i 部門的產(chǎn)值，總和相加得到總的產(chǎn)出，Xij表示第j 部門在生產(chǎn)過程中消耗的第i 部門產(chǎn)品的數(shù)量即為中間需求，Yi為第i 部門最終產(chǎn)品的合計(jì)數(shù)即為最終需求，投入產(chǎn)出表的橫向反映了各部門產(chǎn)品按經(jīng)濟(jì)用途的消耗情況。其中aij為直接消耗系數(shù)，即某個(gè)部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的各部門產(chǎn)品的數(shù)量，即第j 部門對第i 部門的直接消耗系數(shù)。投入系數(shù)一般取值在0 到1 之間的數(shù)。其中aij越大，則第j 部門對第i 部門直接依賴越強(qiáng)；aij越小，則第j 部門對第i 部門直接依賴越弱；aij為0，則第j 部門對第i 部門沒有依賴關(guān)系。

2 數(shù)據(jù)來源與結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的數(shù)據(jù)來源有2017 年中國省區(qū)間投入產(chǎn)出表[6]，該投入產(chǎn)出表是目前最新的省區(qū)間投入產(chǎn)出表，包含31 個(gè)省，42 各部門。本研究選用由中國碳核算數(shù)據(jù)庫（CEADs）依據(jù)IPCC 行業(yè)碳排放核算方法編制的各省份碳排放清單[7]，該排放清單包括17 種化石燃料燃燒產(chǎn)生的能源碳排放和生產(chǎn)水泥產(chǎn)生的過程碳排放，并使用更新的碳排放系數(shù)[8]（更符合中國能源含碳量）測算了42 個(gè)行業(yè)的碳排放量。將多區(qū)域投入產(chǎn)出表整合為了研究方便，本研究將42 個(gè)部門匯總合并成14 個(gè)部門，還有各省分行業(yè)二氧化碳排放系數(shù)。

2.2 實(shí)證分析

2015 年中國各省碳排放總量為116.03 億噸二氧化碳，但是各省排放總量存在較為顯著的差異（如圖1）。最高的是陜西省，排放量達(dá)到14.75 億噸；最低為青海省，僅為0.51 億噸，兩者相差28.9 倍。

圖1 2015 年各省碳排放量

從分布空間上來看，碳排放總量較大的省主要位于山西省及其周邊地區(qū)。2015 年碳排放量最大的四個(gè)省為山西省、山東省、內(nèi)蒙古和陜西省，排放量分別為14.75 億噸、10.52 億噸、8.58 億噸和6.65 億噸，占中國各省碳排放總量的34.90%，導(dǎo)致山西省及其周邊地區(qū)碳排放總量較大的原因與這些地區(qū)的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。以生產(chǎn)煤炭為例，山西省為我國最大的煤炭開采省份，山東是我國主要的鋼鐵生產(chǎn)地，其中70%都是鋼鐵、石油等重化工業(yè)。內(nèi)蒙古煤炭、石油、天然氣等能源資源比較豐富，煤炭探明儲量居全國第二位，其中，儲量在100 億噸以上、適宜露天開采的特大型煤田有五處，現(xiàn)已形成年產(chǎn)原煤1 億噸的生產(chǎn)能力。由于資源稟賦，陜西的煤炭、石油、天然氣儲量位居全國前列，重要資源的產(chǎn)量位列全國三甲。2017 年我省原煤產(chǎn)量全國排名第三，原油產(chǎn)量全國排名第一，天然氣產(chǎn)量全國排名第一。（圖2）

圖2 2015 各省碳足跡

從省域碳足跡總量來看，各省碳足跡存在較為顯著的差異，碳足跡最高的是山東省，達(dá)到8.24 億噸，最低為海南0.42 億噸，兩者相差19.6 倍。碳足跡總量較大的省均是我國的經(jīng)濟(jì)大省，2015 年碳足跡總量最大的4 個(gè)省為山東、江蘇、河北和內(nèi)蒙古，碳排放總量為8.24 億噸、7.59 億噸、7.34 億噸、5.84 億噸。通過中國統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)各省份的人口數(shù)量，可以測算出各省份的人均碳足跡。其中人均碳足跡最高的是天津，達(dá)到10.85 噸。人均碳足跡較高的城市有兩類：一類是北京、天津、上海等一線城市，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人均GDP 較高，導(dǎo)致人均碳足跡也較高。另一類為山東、山西、內(nèi)蒙古等資源富集、重工業(yè)比重較大的省份，碳足跡總量大人均碳足跡也大。

通過測算碳排放轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，可以得到碳排放調(diào)出最大的省份主要有山西、山東、河北、河南、內(nèi)蒙古等。這些省份由于資源稟賦特殊如山西和內(nèi)蒙古為我國主要的煤炭生產(chǎn)地，煤炭的產(chǎn)生在我國穩(wěn)居前位，而河北和山東是我國主要的鋼鐵生產(chǎn)地。其中可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，碳的進(jìn)口量較大，呈現(xiàn)進(jìn)出不均衡的狀態(tài)。碳排放轉(zhuǎn)移從由資源富集地區(qū)向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)。尤其是很多南方沿海地區(qū)，能源資源并不富足，但是其碳足跡非常高。圖3 為2017 年中國各省碳足跡的部門構(gòu)成。

圖3 2017 年中國各省碳足跡的部門構(gòu)成（%）

3 結(jié)論與建議

通過對多區(qū)間投入產(chǎn)出模型的研究，測算了我國各省的碳足跡和碳排放轉(zhuǎn)移研究，得出以下結(jié)論：

①各省區(qū)碳足跡出現(xiàn)顯著的差異。碳足跡大的省份明顯資源稟賦要優(yōu)于其他資源貧瘠的省份，而碳足跡小的省份明顯呈現(xiàn)人口少，資源匱乏，經(jīng)濟(jì)不活躍的現(xiàn)象，人均碳足跡高的省份主要集中在北上廣等一線城市，其經(jīng)濟(jì)活躍流動人口數(shù)量大，需要引起注意的問題是人均碳足跡，可以通過一系列的檢測機(jī)制進(jìn)行有效的檢測和控制。

②從分行業(yè)的部門整體來看，碳足跡比較大的在于礦業(yè)石油化工業(yè)、能源生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、輕工業(yè)和建筑運(yùn)輸業(yè)，其中礦業(yè)石油化工業(yè)和能源生產(chǎn)供應(yīng)行業(yè)屬于碳足跡占比較大的行業(yè)，輕工業(yè)和建筑業(yè)制造業(yè)屬于碳足跡較小的行業(yè)，其他行業(yè)屬于碳足跡較小的行業(yè)。可以將這六個(gè)行業(yè)按區(qū)間進(jìn)行劃分，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。通過細(xì)分歸納行業(yè)類進(jìn)行針對性有效減碳。

③人均碳足跡可以通過引入檢測機(jī)制進(jìn)行有效控制，在之前的行業(yè)分類中由42 個(gè)部門合計(jì)為6 個(gè)部門，其中其他類別中占據(jù)的碳足跡量比重較大，為42.6%。其中主要涉及到的行業(yè)有交通運(yùn)輸、物流、金融和居民服務(wù)等與日常生活消費(fèi)相關(guān)的行業(yè)。手機(jī)作為人們?nèi)粘３鲂械闹匾ぞ撸诮煌ㄟ\(yùn)輸、金融及日常居民服務(wù)中占據(jù)重要地位。在手機(jī)內(nèi)部開發(fā)APP 應(yīng)用軟件可以有效通過后臺的監(jiān)測機(jī)制，可以分析數(shù)據(jù)得出個(gè)人日常在生活工作中所有的碳排放。

二氧化碳減排是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，既是響應(yīng)改善環(huán)境質(zhì)量的民眾訴求的根本需要，更是倒逼中國綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、體制機(jī)制改革、技術(shù)創(chuàng)新突破等全社會徹底蛻變、步入可持續(xù)發(fā)展道路的重要契機(jī)，相信只要在源頭管理、全局規(guī)劃、聯(lián)防聯(lián)控和機(jī)制轉(zhuǎn)變等方面做出卓有成效的協(xié)同努力，那么“既要金山銀山，又要綠水青山”的可持續(xù)發(fā)展美好愿景并非遙不可及。