孫艷麗,劉雪媛

(沈陽(yáng)建筑大學(xué)管理學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110168)

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)于2021年8月9日發(fā)布了《2021氣候變化:自然科學(xué)基礎(chǔ)》的氣候變化評(píng)估報(bào)告,報(bào)告指出,將人為引起的全球變暖限制在一個(gè)特定水平上,就意味著限制二氧化碳累積排放量至少需要達(dá)到凈零排放。2020年,“十四五”規(guī)劃中提到要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,制定了以碳強(qiáng)度控制為主、碳排放總量控制為輔的制度,深入推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系開(kāi)展了大量研究。Niyonzima等[1]應(yīng)用ECM曲線分析了2010—2019年10個(gè)不同國(guó)家的二氧化碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度間的關(guān)系,得到了“國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值與二氧化碳排放量之間的短期關(guān)系為負(fù),長(zhǎng)期相關(guān)性為正”這一結(jié)論;Shan等[2]應(yīng)用Tapio模型對(duì)2005—2015年間中國(guó)294個(gè)城市的碳排放情況與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤程度進(jìn)行了研究,結(jié)果表明只有11%的城市呈現(xiàn)強(qiáng)脫鉤狀態(tài),而65.6%的城市呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài),23.4%的城市沒(méi)有呈現(xiàn)脫鉤狀態(tài);段林豐等[3]應(yīng)用Tapio脫鉤模型和LMDI指數(shù)分解模型對(duì)2000—2018年中國(guó)四大典型城市群的碳排放脫鉤效應(yīng)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài),經(jīng)濟(jì)總量效應(yīng)是促進(jìn)碳排放量增加的主要因素;康文梅等[4]應(yīng)用IPCC法和Tapio脫鉤模型對(duì)漢江生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶碳排放量進(jìn)行了測(cè)算,并分析了其與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系,結(jié)果表明大部分地級(jí)市處于弱脫鉤狀態(tài);胡懷敏等[5]研究了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶交通能源碳排放脫鉤情況,結(jié)果表明其脫鉤狀態(tài)不穩(wěn)定,整體以弱脫鉤狀態(tài)為主;彭紅松等[6]對(duì)EKC曲線、脫鉤模型等多種理論進(jìn)行了綜述,梳理了區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境壓力方面的研究進(jìn)展。

以往對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間關(guān)聯(lián)的研究主要集中在全國(guó)及主要經(jīng)濟(jì)帶等區(qū)域,對(duì)省級(jí)行政區(qū)內(nèi)建筑行業(yè)的研究較少。在以上學(xué)者研究基礎(chǔ)上,本研究以遼寧省建筑業(yè)為研究對(duì)象,對(duì)2010—2020年的建筑業(yè)碳排放量進(jìn)行核算,分析建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否存在脫鉤現(xiàn)象,并提出相關(guān)建議為建筑業(yè)碳減排工作指引方向,以期為遼寧省未來(lái)達(dá)成“雙碳”目標(biāo)提供理論支撐。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源與模型構(gòu)建

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

以遼寧省作為研究對(duì)象,所涉及的遼寧省分行業(yè)各項(xiàng)能源消耗、建筑業(yè)總產(chǎn)值等數(shù)據(jù)均來(lái)源于相應(yīng)年份的《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒》,各類能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)來(lái)源于《綜合能耗計(jì)算通則》,完全消耗系數(shù)根據(jù)2012年和2017年的《遼寧省投入產(chǎn)出表》計(jì)算得出。

2.建筑業(yè)碳排放量核算

建筑業(yè)碳排放包括建筑業(yè)本身所產(chǎn)生的直接碳排放和關(guān)聯(lián)行業(yè)所產(chǎn)生的間接碳排放兩部分[7]。對(duì)于間接碳排放量選取了與建筑業(yè)關(guān)聯(lián)最密切的10個(gè)行業(yè)(煤炭開(kāi)采和洗選業(yè),石油和天然氣開(kāi)采業(yè),金屬礦采選業(yè),石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè),化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉和壓延加工業(yè),金屬制品業(yè),交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè))的能源消耗進(jìn)行計(jì)算[8]。直接碳排放量以建筑業(yè)對(duì)煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣和電力7種能源的消耗為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算[9],其計(jì)算公式為

(1)

式中:F為建筑業(yè)消耗能源產(chǎn)生的直接碳排放量;Ei為建筑業(yè)第i類能源年消耗量;ki為第i類能源的折標(biāo)準(zhǔn)能源系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)煤換算系數(shù));ρ為標(biāo)準(zhǔn)煤碳排放因子,即每消耗1t標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的CO2排放量,ρ=2.277(參照《綜合能耗計(jì)算通則》中數(shù)據(jù));Ni為能源的碳氧化率,Ni=1。

對(duì)于間接碳排放的計(jì)算首先要算出建筑業(yè)關(guān)聯(lián)行業(yè)的直接碳排放量,其計(jì)算方法同式(1);其次采用投入產(chǎn)出分析法,利用各行業(yè)間的完全消耗系數(shù)進(jìn)行計(jì)算

P=Fj×Yj×X/Xj

(2)

式中:P為建筑業(yè)對(duì)j行業(yè)的間接碳排放量;Fj為j行業(yè)的直接碳排放量;Yj為建筑業(yè)對(duì)j行業(yè)的完全消耗系數(shù);X為建筑業(yè)總產(chǎn)值;Xj為j行業(yè)的總產(chǎn)值。

建筑業(yè)碳排放總量是建筑業(yè)直接碳排放量與間接碳排放量的和,其計(jì)算公式為

(3)

式中:C為建筑業(yè)碳排放總量。

3.Tapio脫鉤模型

脫鉤理論是指經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染程度間關(guān)系的理論,本研究中的“脫鉤”主要指建筑業(yè)總產(chǎn)值與碳排放量聯(lián)系不斷削弱的過(guò)程。常見(jiàn)的脫鉤模型包括經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)提出的脫鉤指數(shù)法、Tapio脫鉤彈性模型和基于IPAT方程的脫鉤評(píng)價(jià)方法[10]。由于OECD提出的脫鉤指數(shù)法受基期影響較大,基于IPAT方程的脫鉤評(píng)價(jià)方法影響因素較多且并不常見(jiàn),因此選用更為常用且劃分更為精細(xì)的Tapio脫鉤模型對(duì)遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系進(jìn)行研究,其計(jì)算公式為

(4)

式中:T為碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性;ECO2和IGDP分別為基期的碳排放總量和建筑業(yè)總產(chǎn)值;Δ(ECO2)和Δ(IGDP)分別為從基期到末期碳排放總量和建筑業(yè)總產(chǎn)值的變化值。根據(jù)脫鉤彈性指數(shù)的不同可以將脫鉤程度分為8類[11],具體脫鉤程度和劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 Tapio脫鉤彈性指數(shù)對(duì)照表

4.EKC曲線模型檢驗(yàn)

EKC曲線是反映環(huán)境質(zhì)量與收入關(guān)系的模型,即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期,環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷加劇,但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平時(shí)則出現(xiàn)拐點(diǎn),環(huán)境污染情況隨經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而好轉(zhuǎn)。借鑒EKC理論及已有研究,參照胡婉玲等[12]、艾怡凝等[13]相關(guān)研究建立擬合曲線模型,其表達(dá)式為

lnACO2=α+β1lnAGDP+β2ln2AGDP+

β3ln3AGDP+θ

(5)

式中:α為常數(shù)項(xiàng);ACO2為建筑業(yè)人均碳排放量;AGDP為建筑業(yè)人均生產(chǎn)總值;β1、β2、β3為模型參數(shù);θ為隨機(jī)誤差。對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行取對(duì)數(shù)處理,以消除異方差影響[14]。

二、建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤現(xiàn)象分析

1.遼寧省建筑業(yè)碳排放

根據(jù)式(1)～式(3)計(jì)算出2010—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放情況(見(jiàn)表2)。由表2可知,關(guān)聯(lián)行業(yè)所產(chǎn)生的間接碳排放是建筑業(yè)碳排放的主要來(lái)源,占比均在96%以上且所占比例持續(xù)上升,2018年后均保持在建筑材料研發(fā)、提高綠色建筑材料的利用率99%以上。因關(guān)聯(lián)行業(yè)的碳排放與建筑材料的生產(chǎn)、加工行為關(guān)系密切,故重視綠色是降低建筑業(yè)間接碳排放量的重要渠道。建筑業(yè)直接碳排放量的占比相對(duì)較小但不容忽視,整體上呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì),由2010年的271.91萬(wàn)t下降至2020年的24.34萬(wàn)t,說(shuō)明建筑業(yè)對(duì)一次能源的直接消耗量逐年減少,隨著科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,二次能源逐漸代替了一次能源,且綠色建筑、裝配式建筑近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭漸猛,在提高建筑效率和節(jié)約成本的同時(shí)也使得建筑業(yè)的直接碳排放量減少。

表2 2010—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放情況

由表2可知,2010—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放總量在整體表現(xiàn)上呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),總體呈幾字形變化。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,2010—2014年建筑業(yè)碳排放總量增長(zhǎng)迅速,于2014年達(dá)到峰值(11 531.96萬(wàn)t),是2010年的1.67倍。2015年后建筑業(yè)逐步走向穩(wěn)步發(fā)展階段,大規(guī)模工程建設(shè)與基礎(chǔ)改建工程逐漸減少,且由于遼寧省在成為國(guó)家首批低碳試點(diǎn)地區(qū)后不斷落實(shí)各項(xiàng)減碳措施、國(guó)務(wù)院在2013年起嚴(yán)控高耗能高污染行業(yè)新增產(chǎn)能以減少大氣污染物排放量以及“十二五”規(guī)劃任務(wù)的完美收官,建筑業(yè)碳排放總量在2015年以后急速下降,由2015年的11 531.17萬(wàn)t短期內(nèi)下降至2016年的5 765.71萬(wàn)t,且在之后的5年間均處于低波動(dòng)狀態(tài)。

2.碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤分析

根據(jù)式(4)的Tapio脫鉤模型測(cè)算了2011—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性及脫鉤狀態(tài)(見(jiàn)表3)。由表3可知,脫鉤彈性T在研究期內(nèi)呈W型曲線波動(dòng),其中脫鉤狀態(tài)以連結(jié)狀態(tài)為主,依次可分為連結(jié)、負(fù)脫鉤、脫鉤3種狀態(tài)。

表3 2011—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤指數(shù)及脫鉤狀態(tài)

2011—2013年,遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈擴(kuò)張連結(jié)狀態(tài),碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展均處于增長(zhǎng)狀態(tài)且增速相當(dāng),屬于低效擴(kuò)張發(fā)展類型。2011年作為“十二五”的開(kāi)局之年,基本建設(shè)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)為建筑業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境,而經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)引發(fā)了一定程度的環(huán)境壓力[15]。2014—2017年,建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤類型以衰退連結(jié)為主,在此狀態(tài)下碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展均呈下降趨勢(shì),進(jìn)入到發(fā)展遲滯階段,考慮到建筑物數(shù)量的逐漸飽和,以及社會(huì)各行業(yè)對(duì)節(jié)能降碳工作的關(guān)注度不斷提升,建筑業(yè)碳排放量開(kāi)始下降,建筑業(yè)總產(chǎn)值也隨之降低。2018—2019年的脫鉤程度為負(fù)脫鉤,且由粗放擴(kuò)張的強(qiáng)負(fù)脫鉤轉(zhuǎn)向了低效擴(kuò)張的負(fù)脫鉤,這是低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展中不太理想的狀態(tài),考慮到可能是建筑業(yè)發(fā)展遇到平臺(tái)期,且在降低碳排放量方面仍處在探索階段,此階段的建筑業(yè)碳排放脫鉤狀態(tài)仍不穩(wěn)定。在2020年,負(fù)脫鉤狀態(tài)轉(zhuǎn)為弱脫鉤,隨著碳排放量的增加,建筑業(yè)總產(chǎn)值也在增加,且碳排放量增速略慢于建筑業(yè)總產(chǎn)值增速,隨著“十三五”規(guī)劃的結(jié)束以及對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳工作的推進(jìn),建筑業(yè)總產(chǎn)值與碳排放量之間的脫鉤狀態(tài)逐漸呈現(xiàn)出理想狀態(tài)。

綜上所述,2011—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤狀態(tài)并不穩(wěn)定,并未呈現(xiàn)出代表低碳轉(zhuǎn)型成功的理想狀態(tài)(強(qiáng)脫鉤狀態(tài)),建筑業(yè)發(fā)展對(duì)能源的依賴依然較強(qiáng)。2014年至今,遼寧省不斷探索建筑業(yè)的低碳發(fā)展道路,未來(lái)也應(yīng)重視關(guān)聯(lián)行業(yè)的碳減排工作,實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)脫鉤仍任重道遠(yuǎn)。

3.EKC曲線擬合結(jié)果分析

運(yùn)用SPSS軟件與擬合曲線模型(式(5))對(duì)遼寧省建筑業(yè)人均碳排放量與建筑業(yè)人均生產(chǎn)總值進(jìn)行回歸分析(見(jiàn)表4)。3種模型的F統(tǒng)計(jì)量顯著性均小于0.05,說(shuō)明2011—2020年遼寧省建筑業(yè)人均碳排放量與建筑業(yè)人均生產(chǎn)總值顯著相關(guān)。

表4 模型回歸結(jié)果

對(duì)比一、二、三次模型的回歸結(jié)果,發(fā)現(xiàn)二次模型和三次模型的擬合優(yōu)度R2較高,均為0.911,但均存在系數(shù)顯著性水平大于0.05。因此一次模型的回歸結(jié)果更優(yōu),F統(tǒng)計(jì)量(78.441)也更大,常數(shù)項(xiàng)系數(shù)α和一次項(xiàng)系數(shù)β1顯著性水平均為0.000,在1%水平上顯著,說(shuō)明2011—2020年遼寧省建筑業(yè)人均碳排放量與建筑業(yè)人均生產(chǎn)總值的關(guān)系符合一次模型的擬合回歸結(jié)果。

數(shù)據(jù)的擬合曲線如圖1所示,其中β1>0,說(shuō)明建筑業(yè)人均碳排放量隨著人均生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)而增加。從圖1可以看出,遼寧省建筑業(yè)人均生產(chǎn)總值與建筑業(yè)人均碳排放量尚未完成從促進(jìn)到抑制的倒U型關(guān)系的轉(zhuǎn)化,其發(fā)展?fàn)顩r更符合倒U型的左半部分,但2017—2020年的擬合曲線出現(xiàn)了明顯波動(dòng),表明二者關(guān)系開(kāi)始好轉(zhuǎn),符合脫鉤分析中脫鉤狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變出現(xiàn)弱脫鉤的現(xiàn)象。2016—2020年建筑業(yè)生產(chǎn)總值呈現(xiàn)下降趨勢(shì),建筑業(yè)發(fā)展進(jìn)入遲滯階段,在建筑行業(yè)碳排放中,間接碳排放占主要部分,建成項(xiàng)目在運(yùn)行階段仍產(chǎn)生大量的碳排放,因此存在建筑業(yè)生產(chǎn)總值下降而碳排放量仍小幅增長(zhǎng)的現(xiàn)象。從擬合曲線整體變化趨勢(shì)來(lái)看,遼寧省建筑業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,但將在未來(lái)迎來(lái)拐點(diǎn)并走向抑制階段。

圖1 2011—2020年遼寧省建筑業(yè)碳排放與

三、結(jié)論與建議

1.結(jié) 論

以2010—2020年遼寧省建筑業(yè)能源消耗量和建筑業(yè)總產(chǎn)值為原始數(shù)據(jù),對(duì)建筑業(yè)碳排放總量進(jìn)行了核算,得到了“關(guān)聯(lián)行業(yè)的間接碳排放是建筑業(yè)碳排放的主要部分,其占比為總量的96%以上”這一結(jié)果。運(yùn)用Tapio脫鉤模型對(duì)遼寧省建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤問(wèn)題進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示:在研究期內(nèi)碳排放總量和建筑業(yè)生產(chǎn)總值的變化趨勢(shì)相似,且在2015年后都呈現(xiàn)出迅速下降的趨勢(shì),脫鉤狀態(tài)由連結(jié)轉(zhuǎn)向負(fù)脫鉤再轉(zhuǎn)向弱脫鉤,逐漸向良好的趨勢(shì)發(fā)展,研究期內(nèi)尚未出現(xiàn)強(qiáng)脫鉤狀態(tài)。

2.建 議

(1)改善能源結(jié)構(gòu)。能源消耗是建筑業(yè)碳排放的直接來(lái)源,減少一次能源使用量是降低碳排放量、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效手段。適當(dāng)調(diào)整建筑業(yè)能源利用結(jié)構(gòu),改變傳統(tǒng)單一粗放的能源結(jié)構(gòu)形式,增加清潔能源的使用率,對(duì)建筑垃圾進(jìn)行資源化處理從而提升能源利用率,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的建筑業(yè)能源消耗體系。

(2)以技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。自2016年起,隨著建筑業(yè)發(fā)展速度的放緩,碳排放量逐年減少,建筑業(yè)生產(chǎn)總值也隨之下降。相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)綠色技術(shù)資金的投入,加大科技攻關(guān)力度,推廣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,研發(fā)可回收、可降解建筑材料,運(yùn)用新技術(shù)、新方法對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造;企業(yè)應(yīng)通過(guò)研發(fā)高新技術(shù)改進(jìn)設(shè)備、培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才等方法來(lái)提高生產(chǎn)技術(shù),在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)減少碳排放量,進(jìn)而獲得更大經(jīng)濟(jì)效益。

(3)從源頭上節(jié)約材料。為有效降低間接碳排放量,可從建筑設(shè)計(jì)源頭控制材料消耗量,利用數(shù)字建造等先進(jìn)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段進(jìn)行建模、算量等可視化分析,在確保建筑安全和使用性能的同時(shí)減少高碳排放的建筑材料使用量。改進(jìn)傳統(tǒng)粗獷式產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),精細(xì)化施工設(shè)計(jì),倡導(dǎo)施工單位制定綠色施工方案。

(4)完善減碳制度和激勵(lì)機(jī)制。政府應(yīng)制定更有針對(duì)性的制度來(lái)激勵(lì)建筑企業(yè)主動(dòng)將碳減排納入企業(yè)發(fā)展規(guī)劃,建立完善的碳減排獎(jiǎng)罰機(jī)制和稅費(fèi)機(jī)制,制定科學(xué)的行業(yè)碳減排目標(biāo)并落實(shí)監(jiān)管,建立健全建筑業(yè)低碳節(jié)能法律體系。