陜西省能源消費(fèi)碳排放經(jīng)濟(jì)脫鉤特征與減排路徑分析

王小輝+張艷

摘 要：能源消費(fèi)是碳排放的最重要來源。本文細(xì)分碳排放源為工業(yè)能耗、交通運(yùn)輸和居民生活三部分，分別計(jì)算2000～2012年碳排放值，并結(jié)合脫鉤系數(shù)確定陜西省各年碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤特征，最后通過協(xié)整檢驗(yàn)分析陜西省碳排放的影響因素，明確減排路徑。結(jié)果表明：陜西省能源消費(fèi)碳排放從2000年的2 779.31 萬噸增加到2012年的20 391.42 萬噸，工業(yè)能耗貢獻(xiàn)最大；一次能源消費(fèi)量和民用汽車擁有量為最重要的影響因素?？蓮氖褂眯履茉础?yōu)化城市規(guī)劃等方面減少二氧化碳的排放。

關(guān)鍵詞：能源消費(fèi)；碳排放；脫鉤系數(shù)；影響因素；減排路徑；陜西省

中圖分類號：S181：X24 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2014）11-0100-04

陜西省是中國能源大省，同時也已被確定為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的試點(diǎn)區(qū)域，研究其碳排放現(xiàn)狀具有重要意義。目前對陜西省碳排放的測算大都采用LMDI法，對能源的細(xì)分度不夠，并且對于碳排放源的觀測點(diǎn)較少，較難確定碳排放的重點(diǎn)問題和治理關(guān)鍵。鑒于此，本文將能源消費(fèi)細(xì)分為三類排放源：工業(yè)能耗、交通運(yùn)輸和居民生活，然后分單元統(tǒng)計(jì)碳排放數(shù)據(jù)，匯總總量，并利用脫鉤系數(shù)評估了陜西省碳排放現(xiàn)狀，最后基于協(xié)整檢驗(yàn)分析了碳排放的重要影響因素，明確了陜西省的減排路徑。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

1.1.1 碳排放計(jì)算方法

①工業(yè)能耗單元。二氧化碳排放總量依據(jù)IPCC核算方法[1]：

式中：C為能源消費(fèi)碳排放量，i為能源種類，E為工業(yè)能源消費(fèi)總量，F(xiàn)為碳排放系數(shù)。碳排放系數(shù)見表1，假定能源均充分燃燒，即氧化率=100%。

②交通運(yùn)輸單元。因陜西省地處內(nèi)陸，水運(yùn)量較少，而航空燃油碳排放較難界定，所以本文僅計(jì)算公路交通排放量。依據(jù)陜西省運(yùn)行車輛情況具體劃分為載客汽車、載貨重型汽車、載貨輕型汽車、拖拉機(jī)、摩托車。具體核算方法為：

式中：C為交通單元產(chǎn)生的CO2排放；VP為機(jī)動車保有量；VMT為年均行駛里程；FE為車輛燃油經(jīng)濟(jì)性；F為碳排放系數(shù)；i為不同機(jī)動車類型；g為汽油，d為柴油[2]。

③居民生活單元。居民日常生活中耗用能源而釋放的CO2數(shù)量，包括煤氣、液化石油氣、天然氣和電力，計(jì)算方法同公式（1）。

1.1.2 脫鉤系數(shù)計(jì)算方法 本文應(yīng)用Tapio脫鉤模型來探討碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，確定陜西省碳排放脫鉤狀態(tài)。其模型為：

式中：E為能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性系數(shù)；△C為能源消費(fèi)碳排放在末期對于基期的變化率（%）；△G為國內(nèi)生產(chǎn)總值在末期對于基期的變化率（%）[3]。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

文中2000～2012年工業(yè)能耗、車輛行駛里程和車輛燃油經(jīng)濟(jì)性、居民生活數(shù)據(jù)均來源于《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》[4]；機(jī)動車保有量來源于國家統(tǒng)計(jì)局[5]。文中使用不變價(jià)格計(jì)算陜西省國內(nèi)生產(chǎn)總值，將各年份的名義GDP以2000年為基期，轉(zhuǎn)換為實(shí)際GDP。

2 結(jié)果與分析

2.1 陜西省能源消費(fèi)碳排放結(jié)果

陜西省2000～2012年能源消費(fèi)碳排放值如表2所示。可知，陜西省能源消費(fèi)碳排放從2000年的2 779.31 萬噸增加到2012年的20 391.42 萬噸，增長了17 612.11 萬噸。工業(yè)能耗所釋放的二氧化碳約占總體能源消費(fèi)的75%左右，為最主要的碳排放源，也是節(jié)能減排的重點(diǎn)。工業(yè)能耗和交通運(yùn)輸碳排放呈現(xiàn)較為相似的增長趨勢（圖1），2000～2005年期間增長較緩，2006年和2008年是兩個較為明顯的增長點(diǎn)，2008年我國舉辦奧運(yùn)會帶動了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展和旅游人數(shù)的增長。居民生活碳排放則在2002年和2010年出現(xiàn)了大幅增長，2004年和2007年則有所下降，究其原因，與陜西省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)。2001年陜西省編制了《陜西省天然氣輸送管道30年規(guī)劃》，由此陜西省由傳統(tǒng)煤炭消費(fèi)逐步轉(zhuǎn)為天然氣。2002年和2010年的天然氣消費(fèi)量分別由上一年的9 234×104、29 626×104 m3大幅增至29 216×104 m3和49 302×104 m3。而

2004年和2007年的天然氣消費(fèi)量則分別較其他年度有所下降，由此導(dǎo)致了相關(guān)碳排放的波動 [6]。另外，居民生活碳排放的下降也與國家“綠色奧運(yùn)”的宣傳和人們節(jié)能減排意識的提高有關(guān)。

2.2 陜西省能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)脫鉤特征分析

比較陜西省經(jīng)濟(jì)增長及碳排放增長情況，使用脫鉤狀態(tài)劃分指標(biāo)（表3），確定陜西省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)特征（表4）。此處陜西省經(jīng)濟(jì)增長的判斷采用國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)。

結(jié)果表明，節(jié)能減排依然是陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中不容忽視的重要問題。2009年到2012年，陜西省工業(yè)能耗和交通運(yùn)輸能源消費(fèi)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤狀態(tài)均為擴(kuò)張性負(fù)脫鉤，即伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二氧化碳排放問題日益加重，碳排放的增長速度超過了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。而居民生活碳排放則狀態(tài)相對較好，尤其在2003、2004、2007和2011年實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)脫鉤。

通過圖2各排放源脫鉤系數(shù)比較，工業(yè)能耗的脫鉤系數(shù)彈性較小，而交通運(yùn)輸和居民生活的脫鉤系數(shù)彈性較大，所以可從使用新能源、提高車輛使用率和優(yōu)化城市規(guī)劃等方面入手，減少交通運(yùn)輸環(huán)節(jié)和居民生活的碳排放。

3 能源消費(fèi)碳排放減排路徑分析

3.1 碳排放影響因素的選擇

依據(jù)本文能源消費(fèi)碳排放的分類和計(jì)算方法，可判斷國內(nèi)生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值、一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、車輛年行駛里程、居民用電量為能源消費(fèi)碳排放的影響因素，使用SPSS19.0對六個因素與碳排放進(jìn)行Pearson關(guān)聯(lián)度分析。GDP以2000年不變價(jià)格計(jì)算。其關(guān)聯(lián)度分別為國內(nèi)生產(chǎn)總值-0.662**，工業(yè)增加值0.245、一次能源消費(fèi)量0.923**、民用車輛擁有量0.729**、車輛年行駛里程0.186*、居民用電量0.534**。選擇關(guān)聯(lián)度最高的3個自變量進(jìn)行分析，即一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量和居民用電量。endprint

3.2 協(xié)整分析

由于能源消費(fèi)碳排放與能源消費(fèi)量、汽車擁有量和居民耗電量的增長趨勢較為相似，數(shù)據(jù)非平穩(wěn)，故而分別對碳排放及3個變量取對數(shù)，NC表示能源消費(fèi)，EC為電力消費(fèi)，CC為汽車擁有量，CE表示碳排放。再對所取得對數(shù)lnNC、lnEC、lnCC、lnCE進(jìn)行二階差分，為防止直接用OLS對非平穩(wěn)序列進(jìn)行回歸分析產(chǎn)生偽回歸，通過單位根檢驗(yàn)來檢查時間序列的平穩(wěn)性。使用Eviews 5.0對其進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，由檢驗(yàn)結(jié)果（表5）可知，序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE的二階差分是平穩(wěn)的，這四個序列二階單整，據(jù)此可用Engle-Granger進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)[7]。

設(shè)lnCE為解釋變量，lnNC、lnEC和lnCC分別為被解釋變量，采用最小二乘法進(jìn)行協(xié)整回歸，得到協(xié)整方程如下：

方程擬合度為0.986436，接近于1，擬合效果較好。對協(xié)整方程的殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

由檢驗(yàn)結(jié)果可知?dú)埐钚蛄衅椒€(wěn)，所以序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE之間存在著協(xié)整關(guān)系，即能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。通過協(xié)整方程（4）可知，車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，居民用電次之，能源燃燒彈性最小，約為e-0.36，所以陜西省在二氧化碳的治理上，對車輛進(jìn)行管理能夠最快地減少碳排放。

4 結(jié)論與討論

（1）2000～2012年陜西省能源消費(fèi)碳排放從2000年的2 779.31萬噸增加到2012年的20 391.42萬噸，增長了17 612.11 萬噸，整體碳排放呈上升趨勢，說明對于陜西省節(jié)能減排工作仍刻不容緩。

（2）從計(jì)算結(jié)果來看，陜西省公路交通碳排放與經(jīng)濟(jì)增長基本呈現(xiàn)弱脫鉤與擴(kuò)張性負(fù)脫鉤交替狀態(tài)，但總體體現(xiàn)了弱脫鉤的趨勢。工業(yè)能耗的脫鉤系數(shù)彈性較小，而交通運(yùn)輸和居民生活的脫鉤系數(shù)彈性較大，所以可從使用新能源，提高車輛使用率和優(yōu)化城市規(guī)劃等方面入手，減少交通運(yùn)輸環(huán)節(jié)和居民生活的碳排放。

（3）根據(jù)協(xié)整方程可知，長期來看，能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，提高車輛使用的有效率和城市的科學(xué)規(guī)劃能夠起到較好的減少碳排放的效果。能源燃燒彈性最小，所以在陜西省要推動新能源的廣泛使用。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 張偉，張金鎖，鄒紹輝，等.基于LMDI的陜西省能源消費(fèi)碳排放因素分解研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（9）：26-31.

[2] 郎建壘，程水源，韓力慧，等.京津冀地區(qū)機(jī)動車大氣污染物排放特征[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，38（11）：1716-1723.

[3] 馬軍，鞏芳.西部地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤關(guān)系比較研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2013（2）：51-54.

[4] 陜西省統(tǒng)計(jì)局.陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2001-2013.

[5] 國家統(tǒng)計(jì)局.國家數(shù)據(jù)[DB/OL].http：//data.stats.gov.cn/workspace/index；jsession id=70E5FE8F430E84CC33FDBAD

23A105CF5？ m=fsnd.

[6] 陜西省“十一五”農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃[EB/OL]. http：//www.shaanxi.gov.cn/0/1/65/364/366/373/88.htm.

[7] 劉曉燕，董鋒.基于協(xié)整檢驗(yàn)的江蘇省碳排放強(qiáng)度影響因素分析[J].華東經(jīng)濟(jì)管理，2012，26（9）：16-19. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：104～109endprint

3.2 協(xié)整分析

由于能源消費(fèi)碳排放與能源消費(fèi)量、汽車擁有量和居民耗電量的增長趨勢較為相似，數(shù)據(jù)非平穩(wěn)，故而分別對碳排放及3個變量取對數(shù)，NC表示能源消費(fèi)，EC為電力消費(fèi)，CC為汽車擁有量，CE表示碳排放。再對所取得對數(shù)lnNC、lnEC、lnCC、lnCE進(jìn)行二階差分，為防止直接用OLS對非平穩(wěn)序列進(jìn)行回歸分析產(chǎn)生偽回歸，通過單位根檢驗(yàn)來檢查時間序列的平穩(wěn)性。使用Eviews 5.0對其進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，由檢驗(yàn)結(jié)果（表5）可知，序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE的二階差分是平穩(wěn)的，這四個序列二階單整，據(jù)此可用Engle-Granger進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)[7]。

設(shè)lnCE為解釋變量，lnNC、lnEC和lnCC分別為被解釋變量，采用最小二乘法進(jìn)行協(xié)整回歸，得到協(xié)整方程如下：

方程擬合度為0.986436，接近于1，擬合效果較好。對協(xié)整方程的殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

由檢驗(yàn)結(jié)果可知?dú)埐钚蛄衅椒€(wěn)，所以序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE之間存在著協(xié)整關(guān)系，即能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。通過協(xié)整方程（4）可知，車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，居民用電次之，能源燃燒彈性最小，約為e-0.36，所以陜西省在二氧化碳的治理上，對車輛進(jìn)行管理能夠最快地減少碳排放。

4 結(jié)論與討論

（1）2000～2012年陜西省能源消費(fèi)碳排放從2000年的2 779.31萬噸增加到2012年的20 391.42萬噸，增長了17 612.11 萬噸，整體碳排放呈上升趨勢，說明對于陜西省節(jié)能減排工作仍刻不容緩。

（2）從計(jì)算結(jié)果來看，陜西省公路交通碳排放與經(jīng)濟(jì)增長基本呈現(xiàn)弱脫鉤與擴(kuò)張性負(fù)脫鉤交替狀態(tài)，但總體體現(xiàn)了弱脫鉤的趨勢。工業(yè)能耗的脫鉤系數(shù)彈性較小，而交通運(yùn)輸和居民生活的脫鉤系數(shù)彈性較大，所以可從使用新能源，提高車輛使用率和優(yōu)化城市規(guī)劃等方面入手，減少交通運(yùn)輸環(huán)節(jié)和居民生活的碳排放。

（3）根據(jù)協(xié)整方程可知，長期來看，能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，提高車輛使用的有效率和城市的科學(xué)規(guī)劃能夠起到較好的減少碳排放的效果。能源燃燒彈性最小，所以在陜西省要推動新能源的廣泛使用。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 張偉，張金鎖，鄒紹輝，等.基于LMDI的陜西省能源消費(fèi)碳排放因素分解研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（9）：26-31.

[2] 郎建壘，程水源，韓力慧，等.京津冀地區(qū)機(jī)動車大氣污染物排放特征[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，38（11）：1716-1723.

[3] 馬軍，鞏芳.西部地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤關(guān)系比較研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2013（2）：51-54.

[4] 陜西省統(tǒng)計(jì)局.陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2001-2013.

[5] 國家統(tǒng)計(jì)局.國家數(shù)據(jù)[DB/OL].http：//data.stats.gov.cn/workspace/index；jsession id=70E5FE8F430E84CC33FDBAD

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[6] 陜西省“十一五”農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃[EB/OL]. http：//www.shaanxi.gov.cn/0/1/65/364/366/373/88.htm.

[7] 劉曉燕，董鋒.基于協(xié)整檢驗(yàn)的江蘇省碳排放強(qiáng)度影響因素分析[J].華東經(jīng)濟(jì)管理，2012，26（9）：16-19. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：104～109endprint

3.2 協(xié)整分析

由于能源消費(fèi)碳排放與能源消費(fèi)量、汽車擁有量和居民耗電量的增長趨勢較為相似，數(shù)據(jù)非平穩(wěn)，故而分別對碳排放及3個變量取對數(shù)，NC表示能源消費(fèi)，EC為電力消費(fèi)，CC為汽車擁有量，CE表示碳排放。再對所取得對數(shù)lnNC、lnEC、lnCC、lnCE進(jìn)行二階差分，為防止直接用OLS對非平穩(wěn)序列進(jìn)行回歸分析產(chǎn)生偽回歸，通過單位根檢驗(yàn)來檢查時間序列的平穩(wěn)性。使用Eviews 5.0對其進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，由檢驗(yàn)結(jié)果（表5）可知，序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE的二階差分是平穩(wěn)的，這四個序列二階單整，據(jù)此可用Engle-Granger進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)[7]。

設(shè)lnCE為解釋變量，lnNC、lnEC和lnCC分別為被解釋變量，采用最小二乘法進(jìn)行協(xié)整回歸，得到協(xié)整方程如下：

方程擬合度為0.986436，接近于1，擬合效果較好。對協(xié)整方程的殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

由檢驗(yàn)結(jié)果可知?dú)埐钚蛄衅椒€(wěn)，所以序列l(wèi)nNC、lnEC、lnCC和lnCE之間存在著協(xié)整關(guān)系，即能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。通過協(xié)整方程（4）可知，車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，居民用電次之，能源燃燒彈性最小，約為e-0.36，所以陜西省在二氧化碳的治理上，對車輛進(jìn)行管理能夠最快地減少碳排放。

4 結(jié)論與討論

（1）2000～2012年陜西省能源消費(fèi)碳排放從2000年的2 779.31萬噸增加到2012年的20 391.42萬噸，增長了17 612.11 萬噸，整體碳排放呈上升趨勢，說明對于陜西省節(jié)能減排工作仍刻不容緩。

（2）從計(jì)算結(jié)果來看，陜西省公路交通碳排放與經(jīng)濟(jì)增長基本呈現(xiàn)弱脫鉤與擴(kuò)張性負(fù)脫鉤交替狀態(tài)，但總體體現(xiàn)了弱脫鉤的趨勢。工業(yè)能耗的脫鉤系數(shù)彈性較小，而交通運(yùn)輸和居民生活的脫鉤系數(shù)彈性較大，所以可從使用新能源，提高車輛使用率和優(yōu)化城市規(guī)劃等方面入手，減少交通運(yùn)輸環(huán)節(jié)和居民生活的碳排放。

（3）根據(jù)協(xié)整方程可知，長期來看，能源消費(fèi)碳排放與一次能源消費(fèi)量、民用車輛擁有量、居民用電量存在著長期均衡關(guān)系。車輛的碳排放彈性系數(shù)最大，提高車輛使用的有效率和城市的科學(xué)規(guī)劃能夠起到較好的減少碳排放的效果。能源燃燒彈性最小，所以在陜西省要推動新能源的廣泛使用。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 張偉，張金鎖，鄒紹輝，等.基于LMDI的陜西省能源消費(fèi)碳排放因素分解研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（9）：26-31.

[2] 郎建壘，程水源，韓力慧，等.京津冀地區(qū)機(jī)動車大氣污染物排放特征[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，38（11）：1716-1723.

[3] 馬軍，鞏芳.西部地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤關(guān)系比較研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2013（2）：51-54.

[4] 陜西省統(tǒng)計(jì)局.陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2001-2013.

[5] 國家統(tǒng)計(jì)局.國家數(shù)據(jù)[DB/OL].http：//data.stats.gov.cn/workspace/index；jsession id=70E5FE8F430E84CC33FDBAD

23A105CF5？ m=fsnd.

[6] 陜西省“十一五”農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃[EB/OL]. http：//www.shaanxi.gov.cn/0/1/65/364/366/373/88.htm.

[7] 劉曉燕，董鋒.基于協(xié)整檢驗(yàn)的江蘇省碳排放強(qiáng)度影響因素分析[J].華東經(jīng)濟(jì)管理，2012，26（9）：16-19. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：104～109endprint