碳達峰碳中和目標下中國省域-行業-個人減碳路徑研究
——基于多區域投入產出法

張軍鋒ZHANG Jun-feng；宋曉昭SONG Xiao-zhao

（河南水利與環境職業學院，鄭州 450008）

0 引言

極端氣候變化帶來的疫情、洪水等問題已經嚴重威脅人類生命安全，通過科學合理的策略組合實現對碳排放問題的有效處理已經成為我國生態文明建設的當務之急。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能減排，并將減排目標分配到各省級行政區。

本研究通過梳理碳足跡的概念和內涵的基礎之上，應用省區間投入產出模型，定量測算中國各省區的碳足跡和各省之間的碳排放轉移，以期為客觀認識各省的排放責任，合理分解減排責任提供科學參考。

1 碳足跡投入產出分析法

碳足跡是在生態足跡概念的基礎上提出的[1]，是指人類日常活動過程中所排放的二氧化碳的總量[2]。隨著產業投入產出關聯的強化，不同產業部門之間隱含碳排放的轉移也越來越發達。產業部門之間的隱含碳排放轉移映射到空間上，就成為國家之間、區域之間的碳排放空間轉移。

碳足跡的計算方法有自上而下與自下而上兩種[3]。投入產出分析從部門之間錯綜復雜的投入產出關系出發，將產業經濟和區域間經濟聯系完整的銜接在一起，通過列昂惕夫逆矩陣，可以計算出最終需求誘發的所有部門的直接和間接的碳排放，是當前區域碳足跡和區域碳排放轉移的主流分析方法[4-5]。

根據投入產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，式（3）又可以寫為：

式（4）中，

經過矩陣運算，式（4）即為：

在上述式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中即為投入產出模型，X 為一個地區各行業的最終產出向量，部分用于最終消費，部分以原材料的形式再次進入生產領域。在此模型中將國民經濟分為n 個部門，Xi表示第i 部門的產值，總和相加得到總的產出，Xij表示第j 部門在生產過程中消耗的第i 部門產品的數量即為中間需求，Yi為第i 部門最終產品的合計數即為最終需求，投入產出表的橫向反映了各部門產品按經濟用途的消耗情況。其中aij為直接消耗系數，即某個部門生產單位產品所消耗的各部門產品的數量，即第j 部門對第i 部門的直接消耗系數。投入系數一般取值在0 到1 之間的數。其中aij越大，則第j 部門對第i 部門直接依賴越強；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 部門沒有依賴關系。

2 數據來源與結果分析

2.1 數據來源

本研究使用的數據來源有2017 年中國省區間投入產出表[6]，該投入產出表是目前最新的省區間投入產出表，包含31 個省，42 各部門。本研究選用由中國碳核算數據庫（CEADs）依據IPCC 行業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 種化石燃料燃燒產生的能源碳排放和生產水泥產生的過程碳排放，并使用更新的碳排放系數[8]（更符合中國能源含碳量）測算了42 個行業的碳排放量。將多區域投入產出表整合為了研究方便，本研究將42 個部門匯總合并成14 個部門，還有各省分行業二氧化碳排放系數。

2.2 實證分析

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。2015 年碳排放量最大的四個省為山西省、山東省、內蒙古和陜西省，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%，導致山西省及其周邊地區碳排放總量較大的原因與這些地區的資源稟賦、產業結構有密切關系。以生產煤炭為例，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地，其中70%都是鋼鐵、石油等重化工業。內蒙古煤炭、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，現已形成年產原煤1 億噸的生產能力。由于資源稟賦，陜西的煤炭、石油、天然氣儲量位居全國前列，重要資源的產量位列全國三甲。2017 年我省原煤產量全國排名第三，原油產量全國排名第一，天然氣產量全國排名第一。（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濟大省，2015 年碳足跡總量最大的4 個省為山東、江蘇、河北和內蒙古，碳排放總量為8.24 億噸、7.59 億噸、7.34 億噸、5.84 億噸。通過中國統計年鑒統計各省份的人口數量，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，經濟較為發達，人均GDP 較高，導致人均碳足跡也較高。另一類為山東、山西、內蒙古等資源富集、重工業比重較大的省份，碳足跡總量大人均碳足跡也大。

通過測算碳排放轉移數據，可以得到碳排放調出最大的省份主要有山西、山東、河北、河南、內蒙古等。這些省份由于資源稟賦特殊如山西和內蒙古為我國主要的煤炭生產地，煤炭的產生在我國穩居前位，而河北和山東是我國主要的鋼鐵生產地。其中可以發現經濟較為發達的地區，碳的進口量較大，呈現進出不均衡的狀態。碳排放轉移從由資源富集地區向經濟發達的地區轉移的特點。尤其是很多南方沿海地區，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成。

圖3 2017 年中國各省碳足跡的部門構成（%）

3 結論與建議

通過對多區間投入產出模型的研究，測算了我國各省的碳足跡和碳排放轉移研究，得出以下結論：

①各省區碳足跡出現顯著的差異。碳足跡大的省份明顯資源稟賦要優于其他資源貧瘠的省份，而碳足跡小的省份明顯呈現人口少，資源匱乏，經濟不活躍的現象，人均碳足跡高的省份主要集中在北上廣等一線城市，其經濟活躍流動人口數量大，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制進行有效的檢測和控制。

②從分行業的部門整體來看，碳足跡比較大的在于礦業石油化工業、能源生產和供應業、輕工業和建筑運輸業，其中礦業石油化工業和能源生產供應行業屬于碳足跡占比較大的行業，輕工業和建筑業制造業屬于碳足跡較小的行業，其他行業屬于碳足跡較小的行業?？梢詫⑦@六個行業按區間進行劃分，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。通過細分歸納行業類進行針對性有效減碳。

③人均碳足跡可以通過引入檢測機制進行有效控制，在之前的行業分類中由42 個部門合計為6 個部門，其中其他類別中占據的碳足跡量比重較大，為42.6%。其中主要涉及到的行業有交通運輸、物流、金融和居民服務等與日常生活消費相關的行業。手機作為人們日常出行的重要工具，在交通運輸、金融及日常居民服務中占據重要地位。在手機內部開發APP 應用軟件可以有效通過后臺的監測機制，可以分析數據得出個人日常在生活工作中所有的碳排放。

二氧化碳減排是一項系統工程，既是響應改善環境質量的民眾訴求的根本需要，更是倒逼中國綠色發展轉型、經濟結構優化、體制機制改革、技術創新突破等全社會徹底蛻變、步入可持續發展道路的重要契機，相信只要在源頭管理、全局規劃、聯防聯控和機制轉變等方面做出卓有成效的協同努力，那么“既要金山銀山，又要綠水青山”的可持續發展美好愿景并非遙不可及。