基于二階段LMDI模型的新疆碳排放驅(qū)動(dòng)影響因素研究

摘 要：本文以LMDI為研究方法，研究了新疆能源結(jié)構(gòu)、能源效率、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口數(shù)量分別對(duì)新疆碳排放的貢獻(xiàn)力度；并在第一階段的基礎(chǔ)上以能源強(qiáng)度為基礎(chǔ)，研究了不同產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度，研究表明第三產(chǎn)業(yè)中交通運(yùn)輸業(yè)是影響我省碳排放的主要因素，第二產(chǎn)業(yè)中工業(yè)是影響我國碳排放的主要因素，并據(jù)此提出了有關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)整的具體方案。

關(guān)鍵詞：LMDI模型 能源強(qiáng)度 影響因素 產(chǎn)業(yè)類型

一、引言

新疆作為我國西部較落后的一個(gè)省份，目前，正處于快速工業(yè)化進(jìn)程中，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開對(duì)能源的消耗。2010年，新疆的主要能源（煤、石油、天然氣）消耗達(dá)到7131.23萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相對(duì)于1991年增加了5294.51萬噸。隨之而來的二氧化碳的排放量也保持快速增加態(tài)勢， 從1991年的1283.40萬噸增加到2010年的4848.95萬噸。碳排放量的不斷增加，不但嚴(yán)重影響到了我省經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，還在一定程度上影響了人民的健康生活。因此，控制和削減二氧化碳排放形勢十分嚴(yán)峻。那么到底是什么原因促進(jìn)了碳排放持續(xù)快速增長，哪些因素又可以抑制碳的排放，值得深入探討。本文基于LMDI模型將碳排放分解為各因素的作用，定量分析了各因素變動(dòng)對(duì)排放量的影響，旨在為改善我省環(huán)境提供理論依據(jù)。

二、LMDI模型介紹

（一） Kaya恒等式及其擴(kuò)展

Kaya恒等式是由日本教授Yoichi Kaya 于IPCC的一次研討會(huì)上提出的，它用簡單的乘積形式將一國或地區(qū)的碳排放量與經(jīng)濟(jì)，人口和能源的消耗聯(lián)系了起來。但近年的研究表明碳排放量除了與上述因素有關(guān)，還與能源結(jié)構(gòu)與能源強(qiáng)度有關(guān)，鑒于此，在原模型基礎(chǔ)上引入能源結(jié)構(gòu)和能源效率兩個(gè)變量。擴(kuò)展后的Kaya恒等式形式如下；

式中 E、Y、P、C分別表示一次能源消費(fèi)量、一國或地區(qū)生產(chǎn)總值、人口數(shù)、CO2排放量，i表示能源種類，則：X1，i表示單位i種能源的碳排放量，即能源排放強(qiáng)度；X2，i表示第i種能源在一次能源中所占的比重，即能源結(jié)構(gòu)；X3 表示單位生產(chǎn)總值所消耗的一次能源量，即能源強(qiáng)度；X4表示人均gdp。由此，碳排放量變化可以分解為能源排放強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)、能源效率、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口數(shù)量5個(gè)因素共同作用結(jié)果。

（二）LMDI分解

ANG的研究指出，LMDI相對(duì)于其它分解方法它滿足因素可逆，能消除殘差項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)，其所得模型更具說服力。鑒于此，選用LMDI方法對(duì)碳排放進(jìn)行因素分解。其具體方法如下所示：

將0時(shí)期的總量變化表示為： T時(shí)期變化表示為： 則碳排放的變化可分解為：

其中：△CZ為總效應(yīng)，△CXk為各分解因素的貢獻(xiàn)，

其大于零表示有正的效應(yīng)。

三、碳排放因素分解

（一）數(shù)據(jù)來源與說明

計(jì)算一次能源的數(shù)據(jù)、新疆生產(chǎn)總值、各年份人口以及各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值均由新疆歷年統(tǒng)計(jì)年鑒整理而來，而二氧化碳的計(jì)算則是由各化石燃料的消費(fèi)量與其對(duì)應(yīng)的碳排放系數(shù)的乘積而來?；剂系奶寂欧畔禂?shù)如表1所示：

（二）LMDI因素分解

1. 第一階段的LMDI因素分解

首先，根據(jù)擴(kuò)展后的Kaya恒等式，將影響碳排放量變化的5個(gè)因素進(jìn)行LMDI分解。結(jié)果表明：在1991年-2010年期間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是導(dǎo)致CO2排放增加最主要的原因；其次是人口因素，能源強(qiáng)度因素則在相當(dāng)程度上減緩了CO2排放，能源結(jié)構(gòu)因素較能源強(qiáng)度因素次之。這表明，在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)要實(shí)現(xiàn)發(fā)展與減排的雙贏目標(biāo)，未來新疆降低碳排放的主要路徑在于一方面著力控制人口增長，另一方面增加能源強(qiáng)度，轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，開發(fā)核、風(fēng)等新能源。

2. 第二階段的LMDI分解

通過階段一可知，提高能源強(qiáng)度是減排的重要途徑，為此，我們在第一階段的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度對(duì)能源強(qiáng)度進(jìn)行分解，來探索影響能源強(qiáng)度的內(nèi)在因素。用X3表示能源強(qiáng)度，Ei表示第i產(chǎn)業(yè)的能源消耗量，Y表示新疆生產(chǎn)總值，Yi表示的i產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，則Ii =Ei /Yi表示i產(chǎn)業(yè)的能源強(qiáng)度，Qi =Yi/Y表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。則：

對(duì)上式進(jìn)行LMDI分解，結(jié)果表明：新疆能源強(qiáng)度在近十年經(jīng)歷了3個(gè)階段，分別為2000-2002年為緩慢上升階段，2002-2008年緩慢下降階段，2008-2010年的上升階段。并且產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度效應(yīng)有助于降低新疆能源的總體強(qiáng)度。

為深入期間，我們將分產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，探討可降低能源強(qiáng)度的具體產(chǎn)業(yè)。在分析產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度時(shí)為和能源強(qiáng)度（單位GDP的能耗）這一定義相匹配，我們在此構(gòu)建消費(fèi)比/產(chǎn)出比的指標(biāo)，用來表示各產(chǎn)業(yè)的能源強(qiáng)度。

由表2可以看出：工業(yè)的消費(fèi)比例/產(chǎn)出比例最高，即在工業(yè)中，每生產(chǎn)占新疆生產(chǎn)總值1個(gè)百分點(diǎn)的產(chǎn)量，要消耗占新疆能源生產(chǎn)總量1.757的能源。因此，工業(yè)是降低能源強(qiáng)度最有潛力的產(chǎn)業(yè)，在今后從降低能源強(qiáng)度方面應(yīng)加以限制，同理，交通運(yùn)輸業(yè)也是應(yīng)該限制的產(chǎn)業(yè)；而建筑業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)的消費(fèi)比例/產(chǎn)出比較低，因此就環(huán)境角度而言應(yīng)是大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

四、主要結(jié)論及建議

本文以LMDI模型為方法，對(duì)新疆的二氧化碳的排放因素進(jìn)行因素分解，研究表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展是導(dǎo)致CO2排放增加的主要原因，其次是人口因素，能源強(qiáng)度因素則在相當(dāng)程度上減緩了CO2排放量的增長，能源結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)因素較能源強(qiáng)度因素次之。在對(duì)能源強(qiáng)度進(jìn)行以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的因素分解時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)是影響二氧化碳排放增加的最主要的產(chǎn)業(yè)，其次是交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)及郵電通信業(yè)，因此在考慮環(huán)境壓力方面應(yīng)抑制其發(fā)展；而批發(fā)零售貿(mào)易業(yè)、餐飲業(yè)和除去第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)中的交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)及郵電通信業(yè)以外的其他產(chǎn)業(yè)則是降低二氧化碳排放量最有潛力的產(chǎn)業(yè)之一，應(yīng)該大力發(fā)展。根據(jù)研究結(jié)果我們可以提出以下建議：1.控制人口增長、降低人均能耗強(qiáng)度。2.加快推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，提高能源的使用效率。3.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，避免過度的重化工業(yè)化。

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責(zé)任編輯：張莉莉