張傳平，聶 靜，周倩倩

(中國(guó)石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東青島266580)

一、研究背景

人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)導(dǎo)致的全球變暖已經(jīng)威脅到人類(lèi)的生存，這是世界共識(shí)。1992年5月22日，聯(lián)合國(guó)政府間談判委員會(huì)就氣候變化問(wèn)題達(dá)成公約——《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)，并于1992年6月4日在巴西里約熱內(nèi)盧舉行的聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)大會(huì)(地球首腦會(huì)議)上通過(guò)，且于1994年3月21日正式生效。公約提出了共同而有區(qū)別的責(zé)任:“發(fā)達(dá)國(guó)家作為溫室氣體的排放大戶，采取具體措施限制溫室氣體的排放，并向發(fā)展中國(guó)家提供資金以支持他們履行公約義務(wù)所需的費(fèi)用;發(fā)展中國(guó)家承擔(dān)提供溫室氣體源與溫室氣體匯的國(guó)家清單，制訂并執(zhí)行關(guān)于溫室氣體源與匯方面措施的方案，不承擔(dān)有法律約束力的限控義務(wù)?！惫s已成為世界性的全面控制二氧化碳等溫室氣體排放、應(yīng)對(duì)全球氣候變暖給人類(lèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來(lái)的不利影響、國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)全球氣候變化問(wèn)題上進(jìn)行國(guó)際合作的一個(gè)基本框架。自1995年3月28日首次締約方大會(huì)的柏林會(huì)議，而后每年一次會(huì)議，前后歷經(jīng)了日內(nèi)瓦、京都、布宜諾斯艾利斯、波恩和海牙、巴厘島、波茲南、哥本哈根、坎昆、德班等氣候大會(huì)。特別是1997年12月11日在日本京都會(huì)議上，149個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表通過(guò)了《京都議定書(shū)》，規(guī)定從2008到2012年，主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎(chǔ)上平均減少5.2%，其中歐盟將6種溫室氣體的排放削減8%，美國(guó)削減7%，日本削減6%;2007年12月第13次締約方會(huì)議在印度尼西亞巴厘島舉行，對(duì)《京都議定書(shū)》第一承諾期在2012年到期后如何進(jìn)一步降低溫室氣體排放的“后京都”問(wèn)題，通過(guò)了“巴厘島路線圖”，啟動(dòng)了加強(qiáng)《公約》和《京都議定書(shū)》全面實(shí)施的談判進(jìn)程，致力于在2009年年底前完成《京都議定書(shū)》第一承諾期2012年到期后，全球應(yīng)對(duì)氣候變化新安排的談判并簽署有關(guān)協(xié)議。2011年11月28日至12月9日的聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約第17次締約方南非德班會(huì)議，作為2012年聯(lián)合國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的官方文件《京都議定書(shū)》第一承諾期到期前召開(kāi)的最后一屆氣候大會(huì)，該會(huì)議集京都議定書(shū)在2013年進(jìn)入第二承諾期、各國(guó)就新的減排目標(biāo)達(dá)成共識(shí)的重任于一身，雖然在全球經(jīng)濟(jì)不景氣之中，充滿種種不和諧音符，甚或出現(xiàn)有的國(guó)家退出公約的不智行為，但也達(dá)成了發(fā)達(dá)國(guó)家的減排目標(biāo)和發(fā)展中國(guó)家應(yīng)做出的貢獻(xiàn)的全球總減排目標(biāo)。會(huì)議強(qiáng)調(diào)，為應(yīng)對(duì)氣候變化，所有締約方應(yīng)該依據(jù)公約和議定書(shū)的目標(biāo)、原則和規(guī)定，尤其是依據(jù)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則，考慮各自能力、公平和歷史責(zé)任，在長(zhǎng)期合作行動(dòng)中做出更大的貢獻(xiàn)。作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)也表達(dá)了“不排除在未來(lái)某個(gè)時(shí)候接受有約束力的減排指標(biāo)”的立場(chǎng)。其實(shí)，在應(yīng)對(duì)氣候變化和減排問(wèn)題上，中國(guó)始終是一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，2005—2010年，中國(guó)的單位GDP能耗降低了19.1%，相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤6.3億噸，換算成碳排放就是15億噸，中國(guó)也成為同期第一大碳減排國(guó)［1］。更進(jìn)一步說(shuō)，中國(guó)政府2011年11月10日通過(guò)了“‘十二五’控制溫室氣體排放方案”［2］，把積極應(yīng)對(duì)氣候變化作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略，作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和推進(jìn)新的產(chǎn)業(yè)革命的重大機(jī)遇，并采取如下措施:一是綜合運(yùn)用多種控制措施，加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力推進(jìn)節(jié)能降耗，積極發(fā)展低碳能源，努力增加森林碳匯;開(kāi)展低碳發(fā)展的試驗(yàn)試點(diǎn)，探索建立碳排放交易市場(chǎng)。二是加快建立溫室氣體排放統(tǒng)計(jì)核算體系，建立基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)制度，制定核算指南。三是大力推動(dòng)全社會(huì)低碳節(jié)能行動(dòng)。國(guó)家機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、社會(huì)團(tuán)體等公共機(jī)構(gòu)要發(fā)揮示范作用。落實(shí)企業(yè)責(zé)任，明確重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)企業(yè)排放控制標(biāo)準(zhǔn)和要求。提高公眾參與意識(shí)，大力倡導(dǎo)綠色低碳、健康文明的生活方式和消費(fèi)模式。四是廣泛開(kāi)展國(guó)際合作，強(qiáng)化科技人才支撐，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)適用低碳技術(shù)的研發(fā)和推廣。到2015年，實(shí)現(xiàn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2010年下降17%的目標(biāo)。對(duì)此，聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)潘基文稱贊道，“中國(guó)作為世界第二經(jīng)濟(jì)大國(guó)，對(duì)未來(lái)能源的投資戰(zhàn)略非常明智，中國(guó)不是被動(dòng)等待國(guó)際社會(huì)制定發(fā)展框架，而是主動(dòng)采取切實(shí)行動(dòng)，發(fā)展思路清晰”［3］。

本文將基于中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的演變，在中國(guó)能源需求總量預(yù)測(cè)與能源結(jié)構(gòu)演進(jìn)的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)中國(guó)2015年的溫室氣體排放的情況。

二、中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源需求預(yù)測(cè)

中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要體現(xiàn)了國(guó)家戰(zhàn)略意圖、政府工作重點(diǎn)、引導(dǎo)市場(chǎng)主體行為，是未來(lái)五年國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，也是全國(guó)各族人民共同的行動(dòng)綱領(lǐng)，還是政府履行經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)、市場(chǎng)監(jiān)管、社會(huì)管理和公共服務(wù)職責(zé)的重要依據(jù)。它研究了“十二五”時(shí)期，世情國(guó)情繼續(xù)發(fā)生深刻變化、中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展呈現(xiàn)新的階段性特征的發(fā)展環(huán)境，提出了“以科學(xué)發(fā)展為主題，以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線;堅(jiān)持把經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的主攻方向;堅(jiān)持把科技進(jìn)步和創(chuàng)新作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要支撐;堅(jiān)持把保障和改善民生作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn);堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn);堅(jiān)持把改革開(kāi)放作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的強(qiáng)大動(dòng)力”的指導(dǎo)思想，設(shè)立了經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展、GDP年均增長(zhǎng)7%、非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到11.4%、單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%、單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%的資源節(jié)約環(huán)境保護(hù)目標(biāo)［4］。

據(jù)此，可以推算出，2015年中國(guó)GDP總量將達(dá)到55.8萬(wàn)億元，能源消費(fèi)總量38.27億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源強(qiáng)度0.6859(噸標(biāo)煤/萬(wàn)元GDP)。

三、中國(guó)能源消費(fèi)及其能源結(jié)構(gòu)演進(jìn)

為預(yù)測(cè)中國(guó)2015年溫室氣體排放，必須考察中國(guó)的能源消費(fèi)及其能源結(jié)構(gòu)。2006—2010年，中國(guó)能源消費(fèi)總量及其能源結(jié)構(gòu)如表1所示。［5］

表1 中國(guó)能源消費(fèi)與能源結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)① %

中國(guó)政府“十二五”控制溫室氣體排放工作方案提出:積極發(fā)展低碳能源，調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，推進(jìn)煤炭清潔利用，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用煤層氣和天然氣，在確保安全的基礎(chǔ)上發(fā)展核電，在做好生態(tài)保護(hù)和移民安置的前提下積極發(fā)展水電，因地制宜大力發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿确腔茉?，促進(jìn)分布式能源系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

分析中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的演進(jìn)，在數(shù)據(jù)大樣本量前提下，預(yù)測(cè)方法有很多，諸如統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)、回歸分析、馬爾科夫模型、最小方差預(yù)測(cè)等等。但是，一是由于統(tǒng)計(jì)資料的缺失，二是由于中國(guó)能源結(jié)構(gòu)只是近幾年才呈現(xiàn)出較大變化，因此，本文采用基于少數(shù)據(jù)(十一五時(shí)期數(shù)據(jù))的灰色預(yù)測(cè)模型②GM(1，1)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

(一)GM(1，1)定義型

令x(0)為GM(1，1)的建模序列令x(1)為x(0)的AGO序列

令z(1)為x(1)的均值序列

則GM(1，1)的定義型——灰微分方程模型為:

(二)GM(1，1)定義型的機(jī)理

GM(1，1)定義型的機(jī)理如圖1所示。

圖1 GM(1，1)定義型機(jī)理

(三)GM(1，1)的矩陣方程與參數(shù)辨識(shí)

當(dāng)以 k=2，3，…，n 代入式(5)時(shí)，則有:

則有:yN=PB

在最小二乘準(zhǔn)則下有:

(四)GM(1，1)預(yù)測(cè)

求得 a、b 后，GM(1，1)預(yù)測(cè)模型為:

(五)2015年中國(guó)能源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

GM(1，1)使用的前提條件［6］為式(1)所示序列的級(jí)比:

表1所示煤炭、石油、天然氣、可再生能源在能源總量中占比均滿足GM(1，1)使用條件。由表1數(shù)據(jù)，利用GM(1，1)預(yù)測(cè)的2015年中國(guó)能源結(jié)構(gòu)如表2所示。

表2 2011—2015中國(guó)能源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) %

四、2015年中國(guó)二氧化碳排放預(yù)測(cè)

依據(jù)表2的2015年能源結(jié)構(gòu)，從能源熱值:1噸標(biāo)準(zhǔn)煤=0.7噸油當(dāng)量=700立方米天然氣，計(jì)算得到中國(guó)2015年能源構(gòu)成，如表3所示?；谙M(fèi)1噸標(biāo)準(zhǔn)煤排放2.78噸二氧化碳，1噸石油排放1.85噸二氧化碳，1千立方米天然氣排放1.49噸二氧化碳，則2015年中國(guó)二氧化碳排放如表3所示。

表3 2015年中國(guó)CO2排放計(jì)算

由表3可知，2015年中國(guó)單位GDP二氧化碳排放為1.47噸/(萬(wàn)元GDP)，比之2010年(1.78噸/(萬(wàn)元GDP))下降17.4%。

毋庸贅述，中國(guó)的碳減排，正如埃克森公司在2012 The Outlook for Energy:A View to 2040上所講，經(jīng)合組織國(guó)家與中國(guó)人口的緩慢增長(zhǎng)(populations will change little by 2040)，以及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的完善(mature)、能源效率的提高，都會(huì)降低能源消費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)碳減排［7］。報(bào)告也預(yù)測(cè)，雖然中國(guó)是當(dāng)今世界居民與商業(yè)能源消費(fèi)第一大國(guó)，但到2025年，其人口將達(dá)到頂峰，且隨其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善和能源效率的持續(xù)提高，其能源消費(fèi)將下降。改善中國(guó)以碳為主的能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例，會(huì)對(duì)碳減排做出極大貢獻(xiàn)。因天然氣發(fā)電二氧化碳排放量不到煤的60%(2040年，全球天然氣發(fā)電占總發(fā)電量將由2011年的20%提高到30%)，因此，天然氣是今后增長(zhǎng)最快的能源。?？松瓐?bào)告預(yù)測(cè)，2010到2040年，天然氣消費(fèi)量將增長(zhǎng)60%，2025年天然氣將取代煤炭成為世界第二大能源。對(duì)煤炭的需求，2025年達(dá)到峰值，之后開(kāi)始下降。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物燃料會(huì)有較大增長(zhǎng)，但即使到2040年，其總量也不會(huì)超過(guò)全球能源消費(fèi)總量的4%。據(jù)國(guó)土資源部2012年7月24日發(fā)布的《全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)2010》，2030年前，中國(guó)天然氣年均探明地質(zhì)儲(chǔ)量約6 000億立方米，天然氣年產(chǎn)量將持續(xù)快速增長(zhǎng)，2030年產(chǎn)量可接近3 000億立方米?？偟膩?lái)看，未來(lái)20年中國(guó)將迎來(lái)油氣并舉的重要機(jī)遇期，石油產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，天然氣產(chǎn)量快速攀升。《全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)2010》顯示，2006—2010年，全國(guó)油氣勘探累計(jì)投資2788億元，新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)57億噸。2010年全國(guó)生產(chǎn)原油突破2億噸，天然氣產(chǎn)量942億立方米，較2005年翻了一番。到2030年，中國(guó)天然氣年探明地質(zhì)儲(chǔ)量仍保持“十五”以來(lái)的高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，20年內(nèi)可累計(jì)探明10萬(wàn)億立方米以上，年均6000多億立方米。天然氣年產(chǎn)量將持續(xù)快速增長(zhǎng)，到2025年，初步形成油氣“二分天下”格局，2030年產(chǎn)量可接近3 000億立方米。據(jù)預(yù)計(jì)，未來(lái)中國(guó)油氣產(chǎn)量從2010年的2．8億噸油當(dāng)量增加到2015年的3．6億噸、2020年的4．1億噸和2030年的4．5億噸。油氣當(dāng)量增長(zhǎng)的主要貢獻(xiàn)是天然氣的利用。

五、結(jié)論

中國(guó)作為世界第二經(jīng)濟(jì)大國(guó)，對(duì)未來(lái)能源的投資戰(zhàn)略不能被動(dòng)等待國(guó)際社會(huì)制定發(fā)展框架，而應(yīng)主動(dòng)采取切實(shí)行動(dòng)。中國(guó)政府制定的節(jié)能減排目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn)，因其有著堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，僅中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的變化就足以證明這點(diǎn)。到2015年，中國(guó)將建成有競(jìng)爭(zhēng)性的可再生能源產(chǎn)業(yè)體系，風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能熱利用及核電等非化石能源開(kāi)發(fā)總量將達(dá)到4.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中風(fēng)電將達(dá)到1億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電將達(dá)到1500萬(wàn)千瓦;豐富的煤層氣、常規(guī)天然氣、頁(yè)巖氣資源等，也為中國(guó)清潔能源發(fā)展提供了有力保障;中國(guó)有能力“不排除在未來(lái)某個(gè)時(shí)候接受有約束力的減排指標(biāo)”。

注釋:

①參見(jiàn)中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局．《中華人民共和國(guó)2010年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2011年2月28日。

②參見(jiàn)鄧聚龍《灰預(yù)測(cè)與灰決策》(華中科技大學(xué)出版社2002年版第9頁(yè))。

［1］郭少峰．中國(guó)為第一大碳減排國(guó)［EB/OL］．(2011-11-26)．http://www．xinhuanet．com．

［2］中國(guó)國(guó)務(wù)院．“十二五”控制溫室氣體排放工作方案［EB/OL］．(2011-11-10)．http://www．xinhuanet．com．

［3］潘基文．中國(guó)對(duì)世界可持續(xù)能源發(fā)展貢獻(xiàn)令人振奮［EB/OL］．(2011-01-17)．http://www．xinhuanet．com．

［4］中國(guó)國(guó)務(wù)院．中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要［EB/OL］．(2011-03-16)．china．com．cn．

［5］BP．Statistical Review of World Energy［EB/OL］．［2011-06-30］．http://www．bp．com/statisticalreview．

［6］ DENG JULONG．On Judging the Admissibility of Grey Modeling Via Class Ratio［J］．The Journal of Grey System，1993(4):249．

［7］EXXONMOBIL．2012 The Oulook for Energy:A View to 2040［EB/OL］．［2012-06-30］．http://www．exxoninbil．com/energvoutlook．