○任鳳玲

（武漢科技大學(xué) 湖北 武漢 430081）

一、引言

湖北是典型的能源輸入型地區(qū)，如何在能源缺乏的條件下實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長、且做到低碳與減排這一目標(biāo)，是湖北省現(xiàn)階段面臨的重要難題。因此，分析湖北省能源消費(fèi)碳排放影響因素，有助于找到合適的減排措施，實現(xiàn)湖北經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

二、文獻(xiàn)綜述

關(guān)于碳排放及其影響因素的關(guān)系研究方面，Shi（2003）在基于對93個國家1975—1996年的面板數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)展中國家人口的變化對碳排放變化的作用比發(fā)達(dá)國家更加明顯。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面來說，Kim、Lee&Nam（2010）利用STAR模型，研究發(fā)現(xiàn)韓國的碳排放和經(jīng)濟(jì)增長之間是相互依存的。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響收入水平，進(jìn)而影響消費(fèi)者的消費(fèi)行為和偏好，從而會導(dǎo)致不同強(qiáng)度的碳排放。 Lenzen（ 1998）和 Weber（ 2000）的研究表明消費(fèi)者的行為對能源的使用以及溫室氣體的排放有一定的影響。關(guān)于碳排放影響因素分解模型的研究方面，Hulten（1973）首次將指數(shù)分解方法應(yīng)用于能源問題的研究。Boyd等（1987、1988）分別提出了算數(shù)平均的Divisia指數(shù)法的乘法和加法形式。Ang和Liu（2000）提出了對數(shù)平均Divisia分解法（LMDI），通過這種方法來計算出來的因素權(quán)重不存在殘查，計算結(jié)果更加準(zhǔn)確。國內(nèi)學(xué)者徐國泉等（2006）采用對數(shù)平均權(quán)重Divisia分解法，定量分析了我國1995—2004年，能源效率、能源結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素對人均碳排放的影響。宋德永等（2009）運(yùn)用LMDI方法，引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素分析了我國1990—2005年的碳排放影響因素。朱勤等（2009）引入了人口因素研究碳排放影響因素。秦翊、侯莉（2013）運(yùn)用LMDI分解法對廣東省能源消費(fèi)碳排放進(jìn)行分解，量化各因素貢獻(xiàn)。許廣月（2011）采用面板數(shù)據(jù)的計量模型，認(rèn)為影響我國碳排放的主要因素是產(chǎn)出規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)域及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。綜上分析，本文認(rèn)為采用LMDI方法分析湖北省能源消費(fèi)碳排放影響因素是較為合理的。

三、湖北省能源消費(fèi)與碳排放現(xiàn)狀

1、能源消費(fèi)

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，隨著湖北經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，湖北省能源消耗量不斷增長。2012年湖北省能源消耗總量高達(dá)18128.09萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2005年增加7546.74萬噸，其中煤炭消耗12237.57萬噸、石油112.86萬噸、天然氣389.42萬噸、電力2019.28萬噸，比2005年分別增加77%、42%、164%、89.5%。

由表2中相關(guān)數(shù)據(jù)可知，湖北省主要的消費(fèi)能源為煤炭，2005—2012年間，煤炭消費(fèi)在能源消費(fèi)總量中的比例總體維持在60%到70%之間，有較小幅度的上漲。石油消費(fèi)所占比例先增后減，總體維持在20%到25%之間。電力消費(fèi)所占比例總體呈上升趨勢，但增長幅度較小，總體維持在9%到11%之間。天然氣消費(fèi)所占比例上升趨勢明顯，2012年所占比例比2005年增加了54%，但從整體而言，湖北省天然氣消費(fèi)規(guī)模非常小。由于同等質(zhì)量條件下的煤炭、石油及天然氣，煤炭提供的熱量少于石油和天然氣，但碳排放要高于石油和天然氣，因此煤炭消費(fèi)所占比例會直接影響到地區(qū)的碳排放水平，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理會影響碳排放量。

表2 湖北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

2、碳排放

在測算湖北省能量消費(fèi)碳排放量時，采用國際上公認(rèn)的比較合理的碳排放測算方法——IPCC清單法進(jìn)行計算。按照煤炭、石油、天然氣三大類能源分類進(jìn)行計算，將各小類化石能源按照折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)折算為煤炭、石油、天然氣并分別進(jìn)行加總，再利用碳排放系數(shù)計算碳排放量。關(guān)于碳排放系數(shù)，采用國家發(fā)改委能源所推薦的系數(shù)。

表3 各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)

表4 能源碳排放系數(shù) 單位：（噸碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤）

由此可以得到湖北省2005—2012年碳排放總量數(shù)據(jù)如表5。

表5 湖北省碳排放量（單位：萬噸）

圖1 湖北省碳排放總量

圖2 湖北省2005—2012年能源碳排放量對比

表6 主要變量及其定義

由表5相關(guān)數(shù)據(jù)可知，從2005—2012年，湖北省碳排放總量總體呈上升趨勢，2008年有所降低。2005年碳排放總量為6665.58萬噸，2012年碳排放總量為11349.7萬噸，是2005年排放量的1.7倍。2011年，湖北省碳排放總量首次突破億萬噸。從表3湖北省能源消費(fèi)量相關(guān)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，2008年能源消費(fèi)總量反增為減。這些數(shù)據(jù)表明，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消費(fèi)總量和碳排放總量不斷增加，三者變動存在一定的相關(guān)性。由于2008年爆發(fā)的全球金融危機(jī)，湖北省經(jīng)濟(jì)形勢受到了影響，導(dǎo)致能源消費(fèi)總量和碳排放總量出現(xiàn)同向波動的情況。

由圖2可知，2005—2012年間，由煤炭、石油及天然氣的消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量都不同程度的呈現(xiàn)出上漲趨勢。在各種能源利用中煤炭產(chǎn)生的碳排放量最多，其次是石油，再次是天然氣。煤炭消費(fèi)量的增加是湖北省能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量增加的主要因素。由于天然氣是一種比較清潔的能源，雖然由天然氣消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量不斷增加，但在總排放量中所占的比重較低。

四、基于LMDI方法的湖北省碳排放的因素分解

1、LMDI方法的分解模型

構(gòu)建碳排放影響分解模型的目的是分解出碳排放變化的影響因素，并通過計算這些因素的貢獻(xiàn)率來分析其影響程度。根據(jù)Johan.A等的分析框架，碳排放量的分解如下：

其中，C代表碳排放量；Ci為i能源的碳排放量；E代表能源消費(fèi)總量；Ei為i能源的消費(fèi)量；Y代表地區(qū)生產(chǎn)總值；P代表人口。由上式可知，碳排放影響因素分別為：能源結(jié)構(gòu)、碳排放強(qiáng)度、人均GDP及人口。

基于公式（1），根據(jù)Ang等提出的LMDI方法對碳排放影響因素進(jìn)行分解。第T年相對于基年的碳排放量的變化可以表示為：

其中，△C為第T年相對于基年的碳排放量的變化值；CT、C0分別指第 T年，基年的碳排放量；△CK、△CS、△CI、△CR、△CP分別為能源排放強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人均GDP以及人口等因素變化導(dǎo)致的碳排放量的變化值。

按照LMDI方法，各個因素的分解結(jié)果如下：

由于各種能源的碳排放系數(shù)是固定的，因此△Ck=0?？傂?yīng)可以表示為：

2、數(shù)據(jù)來源及整理

對2005—2012年間湖北省碳排放影響因素實證分析需要相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。由公式（1）可知，碳排放的計算公式為：

因此，文中所需的數(shù)據(jù)有2005—2012年間湖北省碳排放量、各種能源消費(fèi)量、能源消費(fèi)總量、湖北省GDP及人口數(shù)據(jù)。通過計算后構(gòu)成能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人均GDP數(shù)據(jù)。

各類能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)均來自于《中國能源統(tǒng)計年鑒2013》，需要說明的是，文中所統(tǒng)計的能源消費(fèi)量是全社會能源消費(fèi)量，而不是規(guī)模以上工業(yè)能源消耗量。此外，為了方便計算與分析，將統(tǒng)計年鑒中的8小類能源消費(fèi)數(shù)據(jù)利用折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)換算后，加總歸類后得到煤炭、石油及天然氣三大類能源消費(fèi)量；碳排放數(shù)據(jù)是在能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用國家推薦的碳排放系數(shù)，利用碳排放量測算公式計算得到。湖北省人口及GDP數(shù)據(jù)均來源于湖北省統(tǒng)計局網(wǎng)站中公布的湖北統(tǒng)計年鑒。其中，為避免受價格變動因素的影響，2005—2012年的湖北省生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)采用2005年的不變價格。通過計算整理，本文進(jìn)行實證分析所需的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表7、8所示。

表7 湖北省能源消費(fèi)、人口、GDP及碳排放

表8 能源強(qiáng)度與人均GDP

3、實證分析

（ 1）數(shù)據(jù)處理

在表7及表8的相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用對數(shù)平均指數(shù)分解法（LMDI）對湖北省碳排放影響因素進(jìn)行分解分析。由于能源碳排放強(qiáng)度是固定不變的，根據(jù)碳排放分解公式，可知影響湖北省碳排放量的因素為能源結(jié)構(gòu)因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、能源強(qiáng)度因素及人口因素，得到各分解因素的貢獻(xiàn)效應(yīng)值如表9所示。

表9 湖北省2005—2012年碳排放各因素逐年效應(yīng)

（ 2）因素分析

結(jié)合相關(guān)計算結(jié)果和湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口規(guī)模、能源消費(fèi)及能源結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù)，對湖北省2005—2012年碳排放變化的影響因素作進(jìn)一步分析。由表10可知，能源強(qiáng)度累積效應(yīng)值為負(fù)數(shù)，能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口規(guī)模的累積效應(yīng)為正數(shù)。

能源結(jié)構(gòu)因素逐年效應(yīng)存在較大的波動情況，在2005—2006年、2006—2007年、2007—2008年以及 2011—2012年等期間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)值，其余期間為正值。由表 8可知，2006年、2007年、2008年以及2012年，煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比重均比上一年有所下降，而天然氣及石油消費(fèi)比重未出現(xiàn)該趨勢，且煤炭的碳排放系數(shù)在三種能源中是最高的。因此，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)與高碳能源消費(fèi)比重保持同方向的變化，降低高碳能源的消費(fèi)比重有助于抑制碳排放量的增加。從累積效應(yīng)值來看，能源結(jié)構(gòu)累積效應(yīng)為64.65，是湖北省碳排放量變化的正向影響因素，但效應(yīng)貢獻(xiàn)率較低，僅為1.5%。

表10 湖北省2006—2012年碳排放各因素累積效應(yīng)

由表9可知，能源強(qiáng)度因素逐年效應(yīng)均為負(fù)值。結(jié)合表8中能源強(qiáng)度數(shù)值變化情況，即單位GDP的能源消耗量可知，能源強(qiáng)度因素逐年積累效應(yīng)與單位GDP的能源消耗量的變化趨勢一致，因此，能源強(qiáng)度上升，將促使碳排放量上升；能源強(qiáng)度下降，會抑制碳排放量的增長。從貢獻(xiàn)率來看，能源強(qiáng)度因素的貢獻(xiàn)率為-73.13%，對湖北省碳排放量的變化有較強(qiáng)的影響?！笆晃濉币?guī)劃期間（2006—2010年）湖北省能源強(qiáng)度不斷下降，該期間湖北省能源建設(shè)顯著，一定程度上抑制了湖北省碳排放的過快增長。

2005—2012年期間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的逐年效應(yīng)均為正值，累積效應(yīng)值不斷增加，據(jù)表8中的人均GDP數(shù)據(jù)可知，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素效應(yīng)與人均GDP的變化趨勢保持一致，不斷上升，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，湖北省碳排放量也在不斷增長。經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的效應(yīng)貢獻(xiàn)率高達(dá)167%，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的變化是湖北省碳排放量增加的最主要的原因。

除了2010—2011年期間外，人口規(guī)模因素的效應(yīng)均為正值，根據(jù)表7中人口數(shù)據(jù)可知，2011年湖北省總?cè)丝跒?164.1萬人，比2010年減少11.9萬人。人口規(guī)模因素逐年累積效應(yīng)不斷上升，由此可知，人口規(guī)模對湖北省碳排放量的增加具有拉動作用。人口規(guī)模的效應(yīng)貢獻(xiàn)率為5.3%，相對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素和能源強(qiáng)度因素而言，影響作用較弱。

五、小結(jié)

通過運(yùn)用LMDI方法對湖北省碳排放影響因素進(jìn)行實證分析，結(jié)果如下：在2005—2012年期間內(nèi)，湖北省碳排放量從2005年的6665.58萬噸，增長到了2012年的11349.7萬噸，年平均增長率為7.9%，低于同期GDP增長速度。在此期間，湖北省碳排放累積效應(yīng)總體呈上升趨勢，而在2008年有所回落。這一趨勢是經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、人口規(guī)模因素、能源強(qiáng)度因素以及能源結(jié)構(gòu)因素綜合作用的結(jié)果。

圖3 湖北省2005—2012年碳排放各因素逐年累積效應(yīng)貢獻(xiàn)值

四個影響因素中，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大是湖北省碳排放量增長的決定性因素，經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)的貢獻(xiàn)值高達(dá)167%。同時，人口規(guī)模效應(yīng)也對湖北省碳排放量增長起到了一定的促進(jìn)作用，貢獻(xiàn)率為5.3%。雖然人口規(guī)模因素不是短期內(nèi)可以調(diào)整的，但如果實施了有效的長期調(diào)控戰(zhàn)略，其驅(qū)動力也是不容忽視的。能源強(qiáng)度效應(yīng)在很大的程度上抑制了湖北省碳排放量的增長，貢獻(xiàn)率達(dá)到-73.13%?！笆晃濉币?guī)劃期間，能源強(qiáng)度下降趨勢明顯，節(jié)能減排工作取得了一定的成效。能源強(qiáng)度由2011年的1.28噸/萬元，下降到2012年的1.15噸/萬元，同時，2011—2012年期間能源強(qiáng)度抑制效應(yīng)高達(dá)-1140.57，這表明《湖北省低碳發(fā)展規(guī)劃（2011—2015年）》工作取得了一定的進(jìn)展，是指導(dǎo)今后一個時期湖北省低碳發(fā)展的總體藍(lán)圖和行動綱領(lǐng)。但從總體累積效應(yīng)來看，湖北省碳排放量仍然保持著一定的增長速度。因此，湖北省要重視相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，來提高能源使用效率，從而減少碳排放量。2005—2009年，能源結(jié)構(gòu)因素對湖北省碳排放量增加起到了一定的抑制，而此后轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓌幼饔?。總體而言，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)是湖北省碳排放量變化的正向影響因素，但影響效應(yīng)變化不大，主要原因是湖北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)并沒有得到實質(zhì)性的優(yōu)化，仍是以煤炭等高碳能源為主。同時這樣說明湖北省通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)來減少碳排放量的空間還很大。

因此，對于湖北省碳減排政策提出如下建議：（1）湖北省應(yīng)增加清潔能源消費(fèi)比重，整合利用水電資源，推動天然氣快速規(guī)范發(fā)展、高效利用風(fēng)能資源、充分發(fā)展太陽能、有序開發(fā)生物質(zhì)能，強(qiáng)化低碳能源生產(chǎn)與供應(yīng)，減少煤炭消費(fèi)量，逐步調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放。（2）降低湖北省單位生產(chǎn)總值的能源消耗量，提高能源的使用效率，可采用行政和經(jīng)濟(jì)手段，從而有效地抑制碳排放量的增加。（3）利用科技創(chuàng)新，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源使用效率，能有效地降低湖北省碳排放量。政府應(yīng)加強(qiáng)在能源領(lǐng)域的研發(fā)投入，鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)增加能源技術(shù)研發(fā)投入，利用湖北省的人力資源優(yōu)勢，組織動員產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合進(jìn)行重點(diǎn)課題攻關(guān)。（4）推行碳排放配額制度，建立健全湖北省碳交易市場。這是新時期湖北省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

[1]萬慶、郭文伯、龔勝生：2001—2009年湖北省能源消費(fèi)的時空格局及其影響因素[J].資源開發(fā)與市場，2011（ 10）.