我國二氧化碳排放強(qiáng)度演變的影響因素分析

陳 釗

（中共四川省委黨校，四川 成都 610071）

1 分析方法

二氧化碳排放強(qiáng)度為單位GDP二氧化碳排放量。二氧化碳排放強(qiáng)度變化由“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素”和“能源結(jié)構(gòu)因素”引起。分析之前，需要測(cè)算二氧化碳排放量和排放強(qiáng)度。計(jì)算如下：

（1）（2）式中，Ct為t年的碳排放總量，Xit為i種化石能源在t年的消耗量在同年能源消耗總量中的占比，Xt為t年能源消耗總量，ai為i種能源的排放因子，即消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤的i種能源排放的二氧化碳量，i為能源編號(hào)，n為能源種類數(shù)量。Pt為t年二氧化碳排放強(qiáng)度，Cit為t年能源i的二氧化碳排放量，Pit為t年能源i的二氧化碳排放強(qiáng)度，Gt為t年GDP。

由于能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素均導(dǎo)致二氧化碳排放強(qiáng)度的變化，由公式（3）和（4）分別計(jì)算能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素導(dǎo)致的二氧化碳強(qiáng)度變化量。

（3）（4）式中，Pist、Piet分別為t年i種能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素導(dǎo)致的i種能源二氧化碳排放強(qiáng)度變化量，Xi0、Xit分別為基年和t年i種能源消耗占比，Xt為t年能源消耗總量，Pi0、Pit分別為i種能源基年和t年二氧化碳排放強(qiáng)度。而各能源的碳排放強(qiáng)度變化影響因素的貢獻(xiàn)率由公式（5）和（6）計(jì)算：

式中，P'ijt為i種能源在t年的結(jié)構(gòu)變動(dòng)因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)因素導(dǎo)致的碳排放強(qiáng)度變化貢獻(xiàn)率，Pijt為i種能源t年的能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)因素導(dǎo)致的碳排放強(qiáng)度變化量，ΔPt為全部能源消耗從基年到t年二氧化碳排放強(qiáng)度的變化量，Pi0、Pit分別為i種能源基年和t年二氧化碳排放強(qiáng)度，P0、Pt分別為全部能源消耗基年和t年二氧化碳排放強(qiáng)度。

由于以降低碳排放為目的的能源結(jié)構(gòu)的變化，實(shí)際是煤炭等碳排放因子較高的化石能源占比的下降，而其他零碳和低碳能源填補(bǔ)了煤炭等化石能源占比的下降量。能源替代因素碳排放強(qiáng)度貢獻(xiàn)率計(jì)算方法為：

式中，P'idt為i種能源替代因素產(chǎn)生的二氧化碳減排貢獻(xiàn)率，Xi0、Xit、Xt、指代與公式（3）相同，ΔPt指代與公式（6）相同，Gt、ai指代與公式（1）相同。

2 我國二氧化碳排放強(qiáng)度演變及影響因素分解

文中數(shù)據(jù)均來自于2005年以來《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和有關(guān)年份的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。文中選擇的化石能源碳排放因子，煤炭為2.6 t二氧化碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤、石油為2.1 t二氧化碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，天然氣為1.6 t二氧化碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，而非化石能源，包括水電、核電、風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電的碳排放因子均為0。

2.1 碳排放強(qiáng)度變化

根據(jù)公式（1）計(jì)算，我國二氧化碳排放由2005年的近60億t增長(zhǎng)到2020年的100億t，2020年值與清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院測(cè)算我國能源活動(dòng)二氧化碳排放量約100億 t相同。15年間，我國二氧化碳排放增長(zhǎng)了66.67%。根據(jù)公式（2），可計(jì)算我國各年二氧化碳排放強(qiáng)度。自2005～2020年，我國二氧化碳排放強(qiáng)度從3.22 t/萬元下降到1.63 t/萬元（按2005年不變價(jià)計(jì)算，下同），下降49.56%。該數(shù)據(jù)與生態(tài)環(huán)境部公布的下降48.4%，略微有點(diǎn)差異。按照我國五年規(guī)劃的時(shí)間劃分，將2006年以來的時(shí)期，分為2006～2010年、2011～2015年、2016～2020年三個(gè)時(shí)期。三個(gè)時(shí)期，二氧化碳排放強(qiáng)度分別下降0.69 t/萬元、0.54 t/萬元、0.37 t/萬元，碳排放強(qiáng)度下降率分別為21.55%、21.18%和18.43%。

2.2 各化石能源在全部能源碳排放強(qiáng)度變化中貢獻(xiàn)分析

根據(jù)公式（2）進(jìn)一步可以計(jì)算各種化石能源的二氧化碳排放強(qiáng)度變化及其在全部能源二氧化碳排放強(qiáng)度變化中的占比，如表1所示。就煤炭、石油而言，三個(gè)時(shí)期二氧化碳排放強(qiáng)度變化均為負(fù)值，說明二氧化碳排放強(qiáng)度下降，但降低量逐漸減少。但天然氣消耗二氧化碳排放強(qiáng)度在略微增加。從2006～2020年，煤炭貢獻(xiàn)最大，達(dá)90.68%。

表1 各時(shí)期各能源消耗二氧化碳排放強(qiáng)度變化及其在全部能源消耗二氧化碳排放強(qiáng)度變化中的占比

2.3 二氧化碳排放強(qiáng)度變化的因素分解

利用上述公式可計(jì)算各類化石能源由能源結(jié)構(gòu)因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素引起的碳排放強(qiáng)度變化的占比，如表2所示。從表中看出，三個(gè)時(shí)期，化石能源結(jié)構(gòu)變化因素合計(jì)貢獻(xiàn)碳排放強(qiáng)度變化的10.78%、15.77%和28.62%。三個(gè)時(shí)期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素分別貢獻(xiàn)二氧化碳排放強(qiáng)度變化的89.22%、84.23%和71.38%。

表2 各時(shí)期化石能源結(jié)構(gòu)變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素所致二氧化碳排放強(qiáng)度變化量占比（%）

根據(jù)前述公式，可以計(jì)算各低碳和非化石能源替代化石能源對(duì)碳排放強(qiáng)度變化的貢獻(xiàn)，如表3所示。天然氣替代隨著時(shí)間推移，作用越來越大。而非化石能源，三個(gè)時(shí)期其替代化石能源、降低碳排放的占比分別為8.50%、11.77%、22.34%，作用也日益加大。其中其他非化石能源，替代作用分別為4.25%、2.26%和16.04%，作用也在加大，并且非常大。

表3 各時(shí)期各低碳和非化石能源替代化石能源對(duì)碳排放強(qiáng)度變化的占比（%）

3 對(duì)策分析

3.1 加強(qiáng)節(jié)能減排

2005年以來，我國碳排放強(qiáng)度的下降，超過85%由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)因素貢獻(xiàn)，因此這是我國控制碳排放的關(guān)鍵。2030年，我國要實(shí)現(xiàn)碳排放強(qiáng)度下降65%的目標(biāo)，仍然要通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)。要繼續(xù)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展服務(wù)業(yè)，促進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，控制高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。加強(qiáng)技術(shù)進(jìn)步，通過工藝改進(jìn)，盡力節(jié)約能源消耗。

3.2 加強(qiáng)對(duì)化石能源的替代

加大對(duì)水電、核電、太陽能發(fā)電、風(fēng)電等非化石能源的開發(fā)。當(dāng)前，太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電成本已低于火電，目前的難度是穩(wěn)定性、季節(jié)性因素和長(zhǎng)距離輸電等問題困擾。應(yīng)加大對(duì)風(fēng)電和太陽能發(fā)電的投入，深入研究、開發(fā)儲(chǔ)電與儲(chǔ)能技術(shù)，進(jìn)一步降低風(fēng)電、太陽能發(fā)電成本。通過技術(shù)進(jìn)步，盡力使生產(chǎn)、生活用能從消耗化石能源改為消耗電。盡力開發(fā)高耗能產(chǎn)品的零碳生產(chǎn)技術(shù)。

3.3 加強(qiáng)化石能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整

在保證能源供給和資金允許的情況下，近期加強(qiáng)天然氣和石油對(duì)煤炭替代，可以用天然氣、石油代替煤炭發(fā)電，這在一定程度上能降低二氧化碳排放。2019年，我國天然氣發(fā)電僅占電力生產(chǎn)的3.1%，而美國、日本和意大利分別占38.6%、35.0%和44.6%。我國應(yīng)加大對(duì)天然氣的進(jìn)口，盡力用進(jìn)口天然氣代替進(jìn)口石油、煤炭。