中國電力碳排放動(dòng)態(tài)特征及影響因素研究

王常凱　謝宏佐

摘要

電力碳排放占中國碳排放總量比重較大，因此研究電力碳排放的影響因素并制定針對性減排政策對中國節(jié)能減排有重要意義?；谖覈?991-2012年電力相關(guān)數(shù)據(jù)，分析了電力碳排放的動(dòng)態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)電力消費(fèi)及其碳排放與GDP同步變化，中國電力生產(chǎn)的能源轉(zhuǎn)換效率在提高，電力碳排放主要來源于煤炭的使用；運(yùn)用對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解方法，不僅考慮電力生產(chǎn)過程，而且考慮電力輸配環(huán)節(jié)和電力終端消費(fèi)活動(dòng)對碳排放的影響，從而把中國電力碳排放增長分解為排放因子、能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換效率、輸配損耗、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、電力強(qiáng)度、生活消費(fèi)等10個(gè)影響因素。分解結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)規(guī)模是促使電力碳排放增長的最大因素，意味著中國電力碳排放與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)；以工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使得電力消費(fèi)增加，驅(qū)動(dòng)了電力碳排放增長；生活消費(fèi)也是電力碳排放增加的重要影響因素；人口規(guī)模、輸配損耗、能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)、排放因子等因素也是正向效應(yīng)，但影響程度較小；產(chǎn)業(yè)部門電力強(qiáng)度下降和能源轉(zhuǎn)換效率提高是抑制電力碳排放增長的最重要因素；電力結(jié)構(gòu)也抑制了電力碳排放增長，但影響程度較小。基于以上結(jié)論，中國需要從電力生產(chǎn)、輸配、消費(fèi)等環(huán)節(jié)入手控制電力碳排放。

關(guān)鍵詞電力碳排放；LMDI；影響因素

中圖分類號F205

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1002-2104（2015）04-0021-07

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.04.003

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，所取成就舉世矚目。但粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式使得能源消費(fèi)量大、使用效率低，導(dǎo)致污染排放量特別是二氧化碳排放不斷增加，目前中國已成為世界第一碳排放大國。為了減少溫室氣體排放，2009年11月，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出“2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%”的約束性目標(biāo)。電力是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的優(yōu)質(zhì)能源，中國電力消費(fèi)占能源終端消費(fèi)總量的比重逐年攀升，1991年僅為9.53%，2012年該比例已達(dá)到22.56%。由于資源稟賦結(jié)構(gòu)的限制，中國電力生產(chǎn)以火電為主，火電生產(chǎn)又主要依賴煤炭，化石能源的燃燒是二氧化碳排放的主要來源，因此中國的電力生產(chǎn)伴隨大量的碳排放，據(jù)本文計(jì)算，電力生產(chǎn)碳排放已經(jīng)占到中國碳排放總量的40%。為了完成中國節(jié)能減排目標(biāo)，必須關(guān)注電力的減排問題。

1文獻(xiàn)綜述

中國碳排放量增加較快，哪些因素驅(qū)動(dòng)中國碳排放增長？這個(gè)問題受到學(xué)者廣泛關(guān)注，Du L，et al[1]基于1995-2009年的省際面板數(shù)據(jù)研究了中國碳排放的影響因素和減排潛力。王峰等[2]采用LMDI因素分解方法研究了1995-2007年中國碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。Wang Z，et al[3]、Wang P，et al[4]、Wang W，et al[5]、陳詩一[6]分別采用因素分解或面板數(shù)據(jù)回歸方法研究了北京、廣東、江蘇和工業(yè)碳排放的影響因素，均發(fā)現(xiàn)碳排放增加的主要影響因素是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化等，而能源強(qiáng)度的下降則抑制了碳排放的增加。

電力作為一種優(yōu)質(zhì)二次能源，其消費(fèi)和中國經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系密切，林伯強(qiáng)[7]在三要素生產(chǎn)函數(shù)框架下的實(shí)證表明GDP、資本、人力資本以及電力消費(fèi)之間存在著長期均衡關(guān)系，Yuan J，et al[8]針對中國也得出了同樣的結(jié)論；米國芳和趙濤[9]的研究表明，經(jīng)濟(jì)增長、電力消費(fèi)、碳排放三者之間存在著長期穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系；碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長、電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長、碳排放量與電力消費(fèi)都互為Granger因果關(guān)系。

雖然電力消費(fèi)對中國經(jīng)濟(jì)增長的意義重大，但是電力生產(chǎn)碳排放量較大，這也引起了部分學(xué)者的關(guān)注。侯建朝和譚忠富[10]利用對數(shù)平均權(quán)重分解法構(gòu)建了電力生產(chǎn)碳排放變化影響因素的分解模型，將CO2排放變化分解為收入效應(yīng)、電力生產(chǎn)強(qiáng)度效應(yīng)、電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、人口效應(yīng)和發(fā)電煤耗效應(yīng)。霍沫霖等[11]利用LMDI分解模型，分析了廠用電率、發(fā)電結(jié)構(gòu)、發(fā)電煤耗、線損率等因素變化對電力工業(yè)碳排放強(qiáng)度變化的影響。ZhaoX，et al[12]利用ARDL模型研究了行業(yè)增加值、火電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)煤耗率三個(gè)因素對中國電力工業(yè)碳排放的影響。Zhang M， et al[13]研究了多種因素對中國電力生產(chǎn)碳排放的影響，并發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)效應(yīng)是碳排放增加的主要貢獻(xiàn)力量，電力生產(chǎn)效率在抑制碳排放方面處于關(guān)鍵地位。

以上文獻(xiàn)在分析電力碳排放的影響因素時(shí)，主要局限于電力工業(yè)，從電力生產(chǎn)角度去分析，缺乏考慮中國電力所處的經(jīng)濟(jì)社會(huì)宏觀背景；雖有少數(shù)考慮到經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，但忽視了人口增長、人民生活水平提高和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對電力碳排放產(chǎn)生的影響，特別是對中國這樣一個(gè)處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長和人民生活水平逐漸提高時(shí)期的人口大國，這些因素的影響不容忽視。

本文從電力生產(chǎn)、輸配到消費(fèi)的全過程，引入電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、能源投入結(jié)構(gòu)、能源轉(zhuǎn)換效率、輸配損耗、電力強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和人口等因素，從電力的產(chǎn)業(yè)消費(fèi)、輸配損耗和生活消費(fèi)三個(gè)角度進(jìn)行因素分解，采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法（LMDI）研究這些因素對電力碳排放的影響程度和方向。本文的研究對于控制能源消費(fèi)總量、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、促進(jìn)節(jié)能減排、解決霧霾等問題都具有參考意義。

2研究方法和數(shù)據(jù)來源

2.1電力碳排放計(jì)算

我國的電力類型有火電、水電、核電及風(fēng)電等4種主要類型，本文假設(shè)水電、核電及風(fēng)電的生產(chǎn)不產(chǎn)生碳排放，電力碳排放主要由火電生產(chǎn)中投入的初始能源燃燒產(chǎn)生。計(jì)算碳排放有多種方式方法，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）2006 年編制《國家溫室氣體清單指南》，其中提出的碳排放計(jì)算方法是最常用的方法：

C=∑iEi·Ki·εi·ηi·44/12（1）

其中i表示能源種類，C表示二氧化碳排放量，Ei表示各種能源投入量，其中“其他能源”用 “一般廢棄物”代替；Ki代表平均低位發(fā)熱量；ε表示能源含碳量；η表示碳氧化因子，取常數(shù)1。按照（1）式即可得到1991-2012年電力生產(chǎn)碳排放量。