吉林省工業(yè)領域碳減排潛力測度研究

孫娜 何佳奕 李丹 張譯元 朱偉鵬

摘要：工業(yè)領域碳減排潛力研究對于促進區(qū)域經(jīng)濟轉型發(fā)展和實現(xiàn) “雙碳”戰(zhàn)略目標具有重要意義。本文基于2010—2020年吉林省面板數(shù)據(jù)，采用超效率SBM模型測度吉林省41個工業(yè)行業(yè)的碳減排效應，研究發(fā)現(xiàn)：2010—2020年，吉林省工業(yè)領域碳減排潛力呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，減碳潛力值由19 061.10萬噸減少至4 004.32萬噸，減少了15 056.78萬噸，表明吉林省工業(yè)綠色化發(fā)展態(tài)勢較好，同時也存在一定的減排空間。從41個工業(yè)行業(yè)減排力度來看，減碳幅度最大的工業(yè)行業(yè)是化學纖維制造業(yè)，其次是石油煤炭及其他燃料加工業(yè)。值得注意的是，吉林省主導產(chǎn)業(yè)汽車制造業(yè)于2014—2020年減碳潛力值始終保持在零值，表明汽車制造業(yè)生產(chǎn)效率已達到相對最優(yōu)水平，逐步向低碳化、綠色化、智能化轉型升級。

關鍵詞：工業(yè)綠色化；智能化轉型；清潔能源

一、研究背景及意義

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會上明確提出2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和的對外宣示，[1]表明我國將低碳發(fā)展融入經(jīng)濟社會發(fā)展全局，已經(jīng)進入以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協(xié)同增效、促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的關鍵時期。從吉林省來看，總體上處于工業(yè)化中期發(fā)展階段，低碳發(fā)展也處于矛盾最為集中、妥善處理難度最大的時期。近年來，雖然吉林省化工、火電、冶金、石化等重污染行業(yè)的發(fā)展速度有所下降，清潔能源的消費比重不斷提高，但總體上還是依賴化石能源消耗，吉林省風能、太陽能、地熱能、生物質能以及其他可再生能源雖然做到有效的補充，但受技術發(fā)展水平的制約，發(fā)展空間還存在瓶頸制約。隨著經(jīng)濟高質量發(fā)展要求越來越高，全省新能源需求也必將以較快速度增加，但大幅提升可再生能源的比重還需要很長時間，對實現(xiàn)經(jīng)濟社會低碳發(fā)展還存在較大挑戰(zhàn)。

從既有研究來看，主要從兩方面展開討論。一部分學者圍繞碳排放與經(jīng)濟社會發(fā)展的關系展開研究，[2，3]還有一部分學者重點關注工業(yè)領域低碳工業(yè)園區(qū)建設。[4，5]但令人遺憾的是，鮮有文獻從經(jīng)濟學視角系統(tǒng)科學地評估東北地區(qū)工業(yè)領域碳減排潛力及低碳發(fā)展對策。為數(shù)不多的幾篇文獻均是對東北地區(qū)工業(yè)領域碳減排潛力進行定性分析。[6，7]因此，定量評估吉林省工業(yè)領域碳減排潛力，對于充分認識吉林省工業(yè)領域低碳發(fā)展水平，從而推進吉林省乃至東北地區(qū)經(jīng)濟高質量發(fā)展、邁向新型工業(yè)化階段、早日實現(xiàn) “碳達峰、碳中和”具有重要意義以及提供經(jīng)驗支持。

二、模型建立及數(shù)據(jù)來源

基于超效率SBM模型的基礎上選擇適合本研究的投入產(chǎn)出指標體系，運用Maxdea軟件測算出2010—2020年吉林省41個工業(yè)行業(yè)碳排放相對于最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模的碳減排潛力，進而評估吉林省工業(yè)領域低碳發(fā)展水平及綠色化發(fā)展能力。

（一）超效率SBM模型構建

超效率SBM模型是Tone提出的一種非角度、非徑向的DEA模型。假設考慮r個決策單元，每個決策單元由m個投入要素、r1個期望產(chǎn)出要素和r2個非期望產(chǎn)出要素構成，則SBM的模型表達式如下：

（二）投入產(chǎn)出指標體系的選取

超效率SBM模型的投入產(chǎn)出指標體系的選取需考慮以下幾個因素：一是投入產(chǎn)出指標體系需精準涵蓋所研究問題的內涵；二是所包含的指標數(shù)據(jù)需滿足可獲得性，三是投入產(chǎn)出指標數(shù)量需小于決策單元數(shù)量兩倍。因此，綜合上述三個因素選取本研究超效率SBM模型的投入產(chǎn)出指標體系 （詳見表1）。

由表1可知，為了保證SBM模型中投入產(chǎn)出指標數(shù)量需小于決策單元數(shù)量兩倍的限制，因此投入指標、期望產(chǎn)出指標和非期望產(chǎn)出指標的數(shù)量均為一個，其中投入指標為工業(yè)行業(yè)能源消耗量 （折算標準煤量），期望產(chǎn)出指標為工業(yè)行業(yè)主營業(yè)務收入，非期望產(chǎn)出指標為工業(yè)行業(yè)碳排放量，此三個指標可以精準涵蓋吉林省工業(yè)行業(yè)碳排放的內涵，其數(shù)據(jù)也較易獲得，因此選取此三個指標構成超效率SBM模型的指標體系。

（三）數(shù)據(jù)來源

本研究的主要數(shù)據(jù)來源于 《吉林省統(tǒng)計年鑒》、吉林省生態(tài)環(huán)境廳、吉林省能源局等有關部門，其中工業(yè)領域二氧化碳排放量數(shù)據(jù)利用碳排放因子法測算獲得。

（四）工業(yè)行業(yè)碳減排潛力分析

1.吉林省工業(yè)領域碳排放量

2010—2020年，吉林省工業(yè)領域二氧化碳排放量總量由10 995.9萬噸減少至7 833.2萬噸，減少了3 162.7萬噸 （詳見圖1）。其中，2016—2020年，吉林省工業(yè)領域二氧化碳排放量占全社會二氧化碳排放量五年來平均比值為52%，是全社會二氧化碳排放量最主要的貢獻源。

2.吉林省工業(yè)碳減排潛力分析

從結果來看，2010—2020年吉林省工業(yè)碳減排潛力呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，由2010年的22 700萬噸下降至2020年的2 955萬噸，下降數(shù)量高達19 744.6萬噸，下降比例為86.98%。從2010—2020年吉林省工業(yè)碳排放潛力 （詳見圖2）的變化可知，吉林省較好地貫徹了綠色發(fā)展的理念，工業(yè)碳減排潛力越來越小，越來越接近最優(yōu)生產(chǎn)前沿面。但也表明吉林省工業(yè)仍有碳減排的空間，距離達到最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模仍需加大減排力度。

3.各工業(yè)行業(yè)碳減排潛力分析

2010—2020年吉林省大多數(shù)工業(yè)行業(yè)碳減排潛力呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。其中，下降幅度最大的工業(yè)行業(yè)是化學纖維制造業(yè)，由2010年的192.8273萬噸下降到2020年的0.570 4萬噸，下降比例高達99.7%。其次是石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，碳減排潛力下降比例達到99.67%；煤炭開采和洗選業(yè)碳減排下降比例達到99.55%；計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)碳減排下降比例達到99.44%。這說明2010—2020年吉林省大多數(shù)工業(yè)行業(yè)碳減排均取得了顯著成效，現(xiàn)有工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)效率距離最優(yōu)工業(yè)生產(chǎn)效率的差距越來越小。

值得關注的是，開采輔助活動、食品制造業(yè)和其他采礦業(yè)3個工業(yè)行業(yè)碳減排潛力卻呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。其中，食品制造業(yè)碳減排潛力上升幅度最大，由2010年的57.4618萬噸上升到2020年的291.8972萬噸。其他采礦業(yè)碳減排潛力上升的幅度相對較小，從2010年的0萬噸上升至2020年的0.0205萬噸。說明這3個工業(yè)行業(yè)的碳減排效果不夠理想，工業(yè)生產(chǎn)效率與相對最優(yōu)工業(yè)生產(chǎn)效率的差距反而在加大。

從各工業(yè)行業(yè)差異看，黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)是碳減排潛力第一大工業(yè)行業(yè)，在2010年為2 737.502 4萬噸，在2020年雖然出現(xiàn)下降，但仍然有1 982.036 8萬噸。非金屬礦物制品業(yè)是碳減排潛力第二大的行業(yè)，在2010年碳減排潛力高達1 712.302 9萬噸，在2020年高達676.766 9萬噸。非金屬礦物制品業(yè)為傳統(tǒng)粗放的工業(yè)制造行業(yè)，能源消耗較大，且吉林省非礦物制品技術尚未達到最前沿，因此存在較大的碳減排潛力?；瘜W原料和化學制品制造業(yè)是碳減排潛力第三大的工業(yè)行業(yè)，在2010年碳減排潛力高達5 965.606 4萬噸，在2020年仍高達379.025 1萬噸，吉林省化學原料和化學制品制造業(yè)發(fā)展較早，隨著工業(yè)轉型升級步伐不斷加快，高端化學品及新材料等新型產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)效率與相對最優(yōu)工業(yè)生產(chǎn)效率的差距逐漸縮小，但總體行業(yè)發(fā)展的碳減排潛力仍然存在相對較大的空間。食品制造業(yè)是碳減排潛力第四大的行業(yè)，在2010年碳減排潛力高達57.461 8萬噸，在2020年高達291.897 2萬噸。碳減排潛力呈現(xiàn)上升趨勢，主要原因在于食品制造業(yè)作為吉林省傳統(tǒng)主導產(chǎn)業(yè)之一，近年來發(fā)展規(guī)模不斷壯大，能源投入隨之加大，但整體生產(chǎn)效率有所下降，但隨著該行業(yè)生產(chǎn)技術轉型升級，該行業(yè)碳減排潛力將大大提高。

另外，部分工業(yè)行業(yè)的碳減排潛力均相對較小，其中金屬制品、機械和設備修理業(yè)碳減排潛力在2010年為5.874 5萬噸，在2020年下降至4.171 8萬噸；廢棄資源綜合利用業(yè)碳減排潛力在2010年為1.642 2萬噸，在2020年就下降至0.918 9萬噸；計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)碳減排潛力在2010年為14.547 1萬噸，在2020年就下降至0.081 4萬噸；由于這些行業(yè)本身屬于相對低耗能型行業(yè)，總體上碳減排潛力釋放較小，但仍可以通過提升技術水平或調整生產(chǎn)規(guī)模使碳減排潛力降至零值，即達到最優(yōu)生產(chǎn)前沿水平。

值得注意的是，汽車制造業(yè)在2014—2020年碳減排潛力為零值。說明吉林省汽車制造業(yè)發(fā)展十分迅速，在2014年后生產(chǎn)效率達到相對最優(yōu)水平，并且行業(yè)發(fā)展相對平穩(wěn)。

三、結束語

通過分析可知，吉林省工業(yè)碳排放的下降主要是由規(guī)模效應和技術效應導致的下降，規(guī)模效應表現(xiàn)在經(jīng)濟規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模和能源消費規(guī)模等方面。具體而言，由于傳統(tǒng)落后產(chǎn)業(yè)模式主導下的經(jīng)濟發(fā)展方式無法適應新的發(fā)展需求，導致產(chǎn)品缺乏市場競爭力，出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的局面，從而倒逼企業(yè)減少相關生產(chǎn)活動，這直接促進了能源消費的降低，在低碳技術水平本身不斷改善的基礎上，碳排放便出現(xiàn)了下降。當然，產(chǎn)業(yè)結構和能源結構也在不斷優(yōu)化升級，但是仍沒有實現(xiàn)實質性的突破，仍是以高能耗、高排放的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，能源消費也主要是以煤炭為代表的化石能源為主。工業(yè)行業(yè)碳減排路徑的分析與行業(yè)轉型密切相關，基于以上分析可知，除了發(fā)展新興工業(yè)之外，現(xiàn)有行業(yè)轉型的主要方向包括規(guī)模縮減、技術變革和結構調整，結構調整包括能源結構調整和產(chǎn)業(yè)結構調整。由于地區(qū)各工業(yè)行業(yè)發(fā)展具有獨特性，提出的碳減排策略要考慮可行性原則和適用性原則，因地制宜開展碳減排活動。

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