山東省碳排放演變特征與低碳發展研究

□文/袁欣萌 秦金玉 崔嘉慧 侯麗娜 葉俊蘭 陳夏洋

（山東師范大學地理與環境學院 山東·濟南）

［提要］ 探究山東省各行業碳排放與經濟增長的脫鉤關系，對制定行業低碳經濟轉型和可持續發展“雙碳”政策具有重要意義。本文以山東省6 大行業相關數據為基礎，采用IPCC 碳排放核算體系、Tapio 脫鉤模型，對碳排放與經濟增長的脫鉤關系進行探究。實證分析得出以下結論：（1）1997～2017 年，山東省碳排放總體呈上升趨勢，但是增長速度先快后緩。（2）工業碳排放量的變化趨勢與山東省碳排放量變化趨勢一致。（3）6 大行業碳排放與經濟脫鉤情況：農業經濟增長與碳排放脫鉤趨勢為擴張負脫鉤-衰退脫鉤；工業主要呈現弱脫鉤狀態；建筑業由負脫鉤轉向正脫鉤；交運倉儲業弱脫鉤趨勢明顯；批發零售和住宿餐飲業由連接轉向正脫鉤；生活消費和其他在部分間達到強脫鉤。基于上述分析，提出山東省產業低碳化發展路徑，對山東省低碳社會發展具有積極的借鑒意義。

引言

碳排放與經濟增長的關系一直是學術界研究的熱點，其中實現二氧化碳排放與經濟增長的脫鉤問題則成為當前研究的焦點問題。Tapio 一詞源于物理學領域，彈性系數因具有精度高、所需數據少的特點而廣泛應用于能源消耗領域的研究。劉茂輝等利用Tapio 脫鉤模型分析天津市2001～2019 經濟增長和碳排放之間的脫鉤狀態，并預測了天津市碳達峰碳中和的3種情況。方苗利用Tapio 脫鉤模型表明，2010～2019 年浙江省的農業碳排放與經濟增長的脫鉤狀態以強脫鉤為主。史紅偉研究表明，黃河流域經濟發展與碳排放之間的脫鉤關系主要以弱脫鉤狀態為主，盡管存在短期波動的狀況，但長期趨勢保持不變。沈旺對比分析安徽、江蘇和浙江三省碳排放與經濟增長的短期速度脫鉤與長期數量脫鉤關系，發現安徽省和江蘇省均在2007 年實現碳排放與經濟增長的速度脫鉤；浙江省在2010 年后碳排放量增長速度開始低于經濟增長速度，為“雙碳”政策下城市發展提供經驗。

綜上所述，學者們對于碳排放的脫鉤理論與實證研究較為成熟，均取得了一定的成果，但現有文獻缺少對山東省各行業碳排放與經濟增長的速度脫鉤與數量脫鉤進行比較研究。本文基于Tapio 脫鉤模型分析，對山東省6 大行業碳排放與經濟增長的關系進行脫鉤探究，以期為政府節能減排政策的制定提供依據和參考。

一、研究方法與數據來源

（一）Tapio 彈性脫鉤模型。本文主要利用Tapio 脫鉤模型，分析山東省1998～2017 年的碳排放與經濟增長的時間關系，在計算過程中以此來說明經濟增長與碳排放量的關系詳情。公式如下：

具體的脫鉤狀態劃分如表1 所示。δ 表示碳排放與GDP 增長的脫鉤指數，ΔC 和ΔG 分別表示碳排放量與GDP 的現期減去基期的值。（表1）

表1 脫鉤狀態分類一覽表

（二）數據來源。本文碳排放數據來自CEAD 網站，IPCC 的碳排放核算體系測算的1997～2017 年碳排放省級清單。使用的山東省國內生產總值來源于1997～2017 年《山東省統計年鑒》。將山東省各經濟部門劃分為六大行業：第一產業（農林牧漁業，以后簡稱“農業”）、工業、建筑業、交通倉儲郵電業、批發零售餐飲業以及生活消費及其他行業。

二、山東省產業碳排放特征

（一）山東省碳排放總量。山東省碳排放量總體呈上升的趨勢，但是在不同的階段表現出不同的特征。在2005 年之前，碳排放量的增長比較快速，2001 年、2003 年、2005 年比前一年增長20%左右，說明這一時期山東省經濟的快速增長主要是由高耗能、高污染的產業發展帶動的，這一發展方式的結果就是碳排放量的急劇增加。在2005 年以后，山東省碳排放量的增長又開始比較平緩，2013 年、2017 年比前一年明顯減少，這說明山東省開始積極實行國家碳減排政策，開始注重量和質的同步發展。（圖1）

圖1 1997～2017 年山東省碳排放量與增長率變化趨勢圖

（二）山東省各行業碳排放特點。從趨勢上看，1997～2017年山東省碳排放量的變化與工業碳排放量的變化極其一致。山東省工業的碳排放量一直占總碳排量的80%以上，工業是最大的碳排放源。2000～2005 年，工業碳排放量增長速度加快，同時帶動碳排放總量的增長。2005 年后，山東響應國家節能減排的政策，此后工業碳排量雖然還在增長，增速卻明顯放緩。2013年，山東省“十二五”控制溫室氣體排放方案出臺，工業碳排放量急劇減少。農業的碳排放總量占整體碳排放量的比重極小，2005 年達到最大排放量后急速遞減，近幾年仍在下降。建筑業碳排放總量占比也極小，除了2003 年減小68%外，其余平穩減少。交通倉儲郵電業由于交通的發展，汽油、柴油等能源大量消耗，帶來碳排量的增長，并且增長迅速，成為碳排放增量的重要來源之一。批發零售餐飲業碳排放在2008 年達到最大值，響應避免過度包裝、減少使用一次性塑料袋的號召，在2013 年達到最小值。生活消費及其他行業由于居民生活水平的提高，對物質生活的要求不斷上升，由此引起能源消費量的增加，碳排放量增加。（圖2）

圖2 1997～2017 年山東省總體及六大行業碳排放增量變化趨勢圖

三、山東省產業碳排放脫鉤分析

計算山東省1997～2017 年的六大行業碳排放與經濟增長的脫鉤數值如表2 所示，識別不同行業碳排放與經濟增長的關系。（表2）

表2 山東省各行業碳排放與GDP 的脫鉤關系一覽表

（一）農業。山東省農業碳排放與GDP 增長之間的關系呈現出以下演變過程：在1998～2006 年以擴張負脫鉤為主，農業碳排放量與農業經濟發展之間的關系不理想，碳排放增長率超過經濟增長率。該階段山東省未大規模推進城鎮化建設，農村勞動力多，但是農業技術低，牲畜糞便處理不當等問題，導致碳排量增加。在2007～2014 年以脫鉤狀態為主，農業經濟增長的比率超過碳排放的增長比率。該階段我國農業與其他行業相比在經濟發展方面出現滯后現象，政府部門結合農業發展現狀以及長遠發展目標，出臺了一系列確保農業發揮基礎作用的政策。在2015～2017 年處于不穩定狀態，脫鉤狀態分別表現為增長連接、強負脫鉤和衰退脫鉤。此階段的脫鉤狀態較為波動，農業的生產效益和風險性與其他行業相比較差，農民的積極性不高，農村的勞動力向城市轉移，農業經濟發展緩慢。

（二）工業。山東省工業碳排放與GDP 增長之間的關系呈現出以下演變過程：在1998～2000 年以脫鉤狀態為主，該階段山東省經濟發展不斷上升，工業得到發展，碳排放量增長速率小于經濟增長速率。在2001～2005 年以非脫鉤狀態為主，此時山東省正落實“十五”規劃，由于經濟快速增長，增長方式粗放，資源能源消耗大，主要污染物排放總量有所增加，環境形勢依舊嚴峻，高新技術產業未能得到發展。在2006～2017 年以弱脫鉤狀態為主，說明此時碳排放得到有效的控制。隨著“十一五”“十二五”規劃中新的保護環境等相關政策的實施，山東省積極響應節能減排措施，優化產業結構，促使產業轉型升級，開發發展新能源。但在2015 年仍有擴張負脫鉤狀態出現，說明山東省要在原有成果的基礎上，加大節能減排的力度。

（三）建筑業。總體上，山東省建筑業碳排放與經濟增長的擴張負脫鉤的脫鉤狀態逐漸減少，從2002 年起以脫鉤狀態為主。這種發展態勢反映了山東省在實現低碳建筑中采取的節能環保、產業結構調整等措施的合理有效。從2005 年的擴張負脫鉤到2006 年的弱脫鉤，說明山東省2006 年更加重視建筑業低碳節能方面，使得經濟增長速度減慢。最近幾年弱脫鉤和強脫鉤交替出現，其中2015 年和2017 年碳排放量脫鉤彈性均呈現負值，這說明山東省在這兩年中實現了經濟的增加、碳排放量減少的一個理想狀態。

（四）交通運輸、倉儲和郵政業。1998～2001 年交運倉儲郵電業碳排放與GDP 增長以脫鉤狀態為主，碳排放量和經濟都有一定的增長。該階段處于交通建設的初期，基礎設施不完善，交通運輸、倉儲和郵政業發展緩慢。在2002～2013 年呈不穩定狀態，出現衰退脫鉤、弱脫鉤和擴張負脫鉤狀態。這可能由于山東省交通運輸業大規模發展，公路、鐵路、港口、航道等交通基礎設施數量規模不斷擴張、建設速度穩步增長，交通基礎設施網絡覆蓋面積大、服務半徑大、通達性提高。在2014～2017 年呈脫鉤狀態，說明山東省碳排放量隨交通運輸、倉儲和郵政業經濟的增長而增加。

（五）批發、零售和住宿、餐飲業。批發零售和住宿餐飲業的碳排放脫鉤總體上呈現兩階段波動特征。1998～2012 年，批發零售和住宿餐飲業的碳排放脫鉤狀態不理想，擴張性負脫鉤狀態出現多次。從2013 年開始，批發零售和住宿餐飲業碳排放脫鉤向好轉變，呈現脫鉤狀態。2016 年和2017 年出現了強脫鉤狀態，在大力發展第三產業的背景下，該效應對減少碳排放的促進作用還將繼續。

（六）生活消費及其他。1998 年、2002～2003 年、2013～2014年和2016～2017 年間達到強脫鉤的狀態。這表明山東省在保證經濟穩定增長的同時，對居民生活消費的碳排放進行了有效的控制。但有些年份居民生活消費碳排放與經濟增長的脫鉤關系并不理想。2004～2005 年期間以及2008 年居民生活消費碳排放和經濟呈現出明顯的增長趨勢，但碳排放的增速更為顯著，表現出擴張負脫鉤的狀態。

四、山東省產業低碳化發展路徑

結合山東省產業碳排放的演變特征及脫鉤分析，提出如下建議：（1）農業經濟增長與碳排放脫鉤趨勢為擴張負脫鉤-衰退脫鉤，說明減排效果良好，應繼續打造低耗能、低排放、高產出的低碳農業，推廣農用電動車輛、節能環保農機和漁船，發展節能農業大棚，推進農房的節能和綠色改造。（2）工業主要呈現弱脫鉤狀態，強脫鉤趨勢萌發，產業碳減排形勢良好，應進一步減少污染排放，降低原料供應環節、產品制造環節碳排放，提高山東省低碳效率。（3）建筑業由負脫鉤轉向正脫鉤，減排趨勢良好，可以進一步選擇綠色建材供應商，打造綠色樓房和基礎設施，以削減大部分的溫室氣體排放。（4）交運倉儲業弱脫鉤趨勢明顯，應繼續保持，可以通過投資改變運輸車輛的能源結構，推廣電動能源和綠色燃料的使用，推動車輛升級和節能降耗，不斷優化車隊規模和運輸路線，減少運輸過程中的溫室氣體排放。（5）批發零售和住宿餐飲業由連接轉向正脫鉤，碳減排取得顯著成果，應進一步降低包裝復雜性，改用可回收材料，降低原料和產品運輸分銷環節的碳排放，進行綠色低碳發展。（6）生活消費和其他在部分間達到強脫鉤，故可繼續推出一系列激勵措施積極引導群眾低碳消費、厲行節約。大力宣傳低碳環保思想，激勵人們低碳消費，使低碳理念深入人心，推進節水護水，建設節約文化，倡導綠色低碳的工作和生活方式，達到長久的低碳環保消費效果。