安徽省碳排放驅動因素分解及演變分析

安徽省碳排放驅動因素分解及演變分析

引言隨著工業(yè)化與城市化進程的快速推進，碳排放增加引發(fā)的氣候變暖問題正成為國內外的焦點。安徽省地處長江經濟帶，承東啟西，經濟總量位居全國中游，是我國重要的農業(yè)主產區(qū)和人口大省，又是我國重要的科教基地，正處于加快經濟發(fā)展方式轉變和產業(yè)結構調整的關鍵時期，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程明顯加快，人口集聚態(tài)勢初步顯現(xiàn)，創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進，戰(zhàn)略性新興產業(yè)蓬勃發(fā)展。因此，本報告以安徽省作為研究區(qū)域，分析人口規(guī)模、產業(yè)結構、經濟發(fā)展、排放強度對碳排放的影響，識別碳排放主要驅動因素及貢獻量，把握其演變規(guī)律，對加強未來一段時間內的碳排放控制、制定有針對性的減排政策、促進產業(yè)結構轉型升級以及低碳經濟發(fā)展具有一定的借鑒意義。一安徽省經濟增長、產業(yè)結構、人口集聚與能源消費情況（一）安徽省經濟增長與產業(yè)結構變化情況近年來，安徽省GDP持續(xù)快速增長，2015年安徽省GDP達22005.6億元，是1995年的12.2倍，年均增長率為13.3%；2003年后增速不斷加快，年均增長率為15.5%。第一產業(yè)比重不斷下降，第二產業(yè)比重不斷擴大，第三產業(yè)比重呈現(xiàn)階段性變化。1995～2003年第三產業(yè)比重逐步擴大，2004～2011年第三產業(yè)比重逐步縮小，2012后第三產業(yè)比重再次呈逐步擴大趨勢。從三次產業(yè)結構來看，安徽省經濟發(fā)展大致經歷了三個時期。第一個時期為1995～2003年，安徽處于初始工業(yè)化時期。第二個時期為2003～2013年，安徽省工業(yè)化進程不斷加速，第二產業(yè)比例不斷加大，第二產業(yè)占三次產業(yè)的比重由2003年的39.1%增加到2013年的54.7%；第三產業(yè)比重由41.8%下降到33.0%。第三個時期為2013年后，在保持第二產業(yè)快速發(fā)展的同時，第三產業(yè)比重穩(wěn)步上升，處于工業(yè)化優(yōu)化階段。特別是2010年來，戰(zhàn)略性新興產業(yè)不斷發(fā)展壯大，產值從2010年的2498.0億元增加到2015年的8921.5億元。詳見圖1。圖1安徽省1995～2015年第一、第二、第三產增加值比重變化趨勢（二）人口集聚演化過程安徽省人口持續(xù)增長，常住人口經歷了“集聚-減少-再集聚”的階段性變化，人口流動頻繁。1995～2004年，人口不斷集聚；而2005～2010年相對減少，2010年減少到5957萬人；2010～2015年人口再次不斷集聚，常住人口數(shù)量逐步回升，2015年常住人口數(shù)量回升到接近2002年的水平。詳見圖2。圖21995～2014年安徽省常住人口變化趨勢（三）能源消費演化過程1995～2015年安徽省能源消費總量持續(xù)增長，從1995年的4194.1萬噸標準煤增加到2015年的12332.0萬噸標準煤，2015年能源消費總量是1995年的2.94倍。能源消費總量的變化趨勢總體可以分為3個階段。第一階段為1995～2003年，安徽省能源消費總量增長較為緩慢，增加或減少比例基本控制在5%以內，年均增長率為3.35%。第二階段為2004～2012年，安徽能源消費總量增長速度加快，2011年是2003年能源消費總量的1.94倍，年增長率在7.5%到10.2%之間浮動，年均增長率為8.27%。第一階段和第二階段的拐點是2003～2004年，2004年比2003年增長10.24%，為1995～2014年間最大年增長率。第三階段為2013～2015年，其間能源消費增長速度大幅下降，增速回落到3%以內，年均增長2.68%。詳見圖3。圖31995～2015年安徽省能源消費總量（萬噸標準煤）及年增長率變化趨勢二碳排放驅動因素分析模型（一）碳排放驅動因素分析模型的構建Ehrlich和Holdren提出了表征經濟增長與資源環(huán)境關系的方程式，即環(huán)境沖擊（I）和人口（P）、富裕度（A）、技術（T）三因素間的恒等式。本報告將環(huán)境沖擊分解為人口、富裕度和技術三種驅動因素的聯(lián)合影響，富裕度通常用GDP總量或收入表征，等式為：I=P×A×T以碳排放量為例，可寫作：其中，C表征區(qū)域碳排放量，P表征人口規(guī)模，GDP表征地區(qū)生產總值，Yi表征第i行業(yè)的增加值；D=GDP/P即人均生產總值，反映經濟發(fā)展水平；Si=Yi/GDP表示產業(yè)結構，即第i行業(yè)增加值占生產總值的比例；Ii=Ci/Yi表示碳排放強度，即單位生產總值產生的碳排放，從側面反映了能源利用效率。根據(jù)LMDI模型分解原理，碳排量從基期“t”到“t+1”期的碳排放變化量（ΔC）可以分解為排放強度效應（ΔI）、產業(yè)結構效應（ΔS）、經濟發(fā)展效應（ΔD）和人口規(guī)模效應（ΔP）。其中，排放強度效應表征行業(yè)技術進步（行業(yè)排放強度變化）對碳排放變化的影響；產業(yè)結構效應表征產業(yè)結構對碳排放變化的影響；經濟發(fā)展效應表征經濟增長對碳排放變化的影響；人口規(guī)模效應表征人口規(guī)模變化（集聚或者減少）對碳排放變化的影響。（二）數(shù)據(jù)來源與預處理安徽省常住人口、行業(yè)增加值等數(shù)據(jù)均來源于《安徽省統(tǒng)計年鑒》（1996～2016年）。在數(shù)據(jù)分析中，行業(yè)增加值均以2005年可比價格計算。在行業(yè)增加值統(tǒng)計中，全部行業(yè)劃分如下。（1）農、林、牧、漁、水利業(yè)；（2）工業(yè)；（3）建筑業(yè)；（4）第三產業(yè)1：交通運輸、倉儲及郵電通訊業(yè)、批發(fā)和零售貿易業(yè)、餐飲業(yè)；（5）第三產業(yè)2：信息傳輸、軟件和信息技術服務，金融，房地產、租賃和商務服務，科學研究和技術服務，水利、環(huán)境和公共設施管理業(yè)居民服務，修理和其他服務業(yè)，教育、衛(wèi)生和社會工作文化，體育和娛樂業(yè)公共管理，社會保障和社會組織等。1995～2014年各行業(yè)分品種能源消費量（實物量）來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》中的“安徽省能源平衡表”，2015年各行業(yè)能源消費量（標準量）來源于2016年《安徽省統(tǒng)計年鑒》中的“綜合能源平衡表”。（三）碳排放量的計算在1995～2014年行業(yè)碳排放量計算中，根據(jù)不同品種的能源消費量計算得到不同品種能源消費碳排放量后匯總得到各行業(yè)碳排放量。某種能源消費產生的碳排放量具體計算公式如下：排放量=活動水平數(shù)據(jù)×排放因子分品種能源排放因子采用國家發(fā)改委《省級溫室氣體清單編制指南》提供的數(shù)據(jù)。2015年行業(yè)碳排放量按照各行業(yè)能源消費量（標準量）乘以標煤排放因子折算得到。三碳排放驅動因素分解及演變分析（一）碳排放影響因素分解首先，本報告逐年解析1996～2015年安徽省碳排放主要驅動因素，定量分析了人口規(guī)模效應、經濟發(fā)展效應、產業(yè)結構效應、排放強度效應在各個年份之間的貢獻作用。（見表1）與目前大量的研究相似，本報告也研究得出經濟發(fā)展和人口規(guī)模效應是安徽碳排放的拉動因素的結論，但是安徽的人口規(guī)模效應并不是很明顯。排放強度效應是碳排放的主要抑制因素。表11995～2015年安徽省逐年碳排放驅動因素貢分解單位：萬噸碳年份1996199719981999200020012002200320042005經濟發(fā)展效應285.1267.8195.7219.5202.9234.6276.1282.0385.4422.2人口規(guī)模效應14.315.010.315.619.416.98.110.135.3-60.7產業(yè)結構效應-48.7-17.614.38.014.9172.1-86.126.3-66.6248.5農林牧漁水-1.0-1.7-6.8-6.3-7.5-9.0-5.3-15.54.5-9.5工業(yè)-55.5-24.210.89.621.1184.2-88.230.0-68.4285.1建筑業(yè)-1.41.76.6-2.11.30.22.24.61.90.8三產18.97.52.24.2-3.4-3.82.34.2-4.5-29.8三產20.3-0.91.52.63.40.62.92.9-0.22.0排放強度效應1.9-393.9-67.7-166.4-95.5-254.3-79.2-104.2-362.1-391.5農林牧漁水-6.2-22.215.3-8.50.65.1-10.58.6-18.5-12.6工業(yè)29.5-351.1-74.4-135.1-89.5-255.8-60.5-99.5-349.5-402.1建筑業(yè)-1.535.9-50.8-4.01.8-2.0-3.7-8.8-3.8-9.0三產1-17.2-58.746.5-17.8-5.4-0.1-1.00.39.226.1三產2-2.82.1-4.2-1.1-3.1-1.7-3.5-4.80.66.2年際增量252.6-128.7152.676.6141.7169.3118.9214.2-7.9218.6經濟發(fā)展效應458.7561.4536.1601.1862.4705.7680.8615.2566.2547.4人口規(guī)模效應-6.35.612.8-3.2-150.510.420.546.662.574.1產業(yè)結構效應204.3135.9128.077.8327.3221.950.6-42.1-93.7-381.1農林牧漁水-8.0-1.4-1.8-8.4-7.2-7.6-5.2-5.0-3.8-4.1工業(yè)220.3153.5148.284.5361.5259.352.9-53.0-105.9-442.5建筑業(yè)0.3-0.51.43.6-0.2-1.6-1.6-1.1-1.0-2.4三產1-7.2-14.2-17.2-1.3-13.6-22.23.67.52.222.1三產2-1.2-1.6-2.6-0.6-13.2-6.00.99.514.945.8排放強度效應-147.3-324.0-410.7-323.5-759.0-364.1-349.41.9-393.9-67.7農林牧漁水0.7-6.72.7-0.7-0.8-2.3-5.5-6.2-22.215.3工業(yè)-160.9-339.5-426.4-308.3-784.7-415.8-459.029.5-351.1-74.4建筑業(yè)0.7-0.4-1.2-6.44.45.63.1-1.535.9-50.8三產110.222.8-17.0-11.614.548.796.8-17.2-58.746.5三產22.0-0.231.23.57.6-0.315.3-2.82.1-4.2年際增量509.5378.9266.1352.2280.2573.9402.6642.6310.5261.4表11995～2015年安徽省逐年碳排放驅動因素貢分解1996～2015年安徽省碳排放驅動因素演變見圖4。圖41996～2015年安徽省碳排放驅動因素演變經濟發(fā)展效應總體上經歷了逐步降低（1995～1998年）、隨后逐漸上升（1999～2010年）、再下降（2011～2015年）的三個階段。2010～2009年經濟發(fā)展效應最大，2011年后，經濟發(fā)展效應逐步下降。產業(yè)結構效應對碳排放的作用從走勢來看分為三個階段。1995～2003年，安徽工業(yè)化進程不快，產業(yè)結構效應大致呈現(xiàn)弱抑制作用；2003～2010年是安徽工業(yè)化高速發(fā)展階段，其產業(yè)結構效應對碳排放逐年呈現(xiàn)正向作用。從2009年開始，產業(yè)結構效應對碳排放的貢獻量逐年遞減，并在2011年后逐年呈現(xiàn)抑制作用，且抑制作用呈現(xiàn)不斷加大趨勢。人口規(guī)模效應從走勢來看分為三個階段，整體呈現(xiàn)“弱正向—弱抑制—正向”變化態(tài)勢，與安徽省人口集聚變化態(tài)勢密切相關。1995～2003年，人口規(guī)模效應對碳排放大致呈現(xiàn)弱正向作用；2003～2011年，大致呈現(xiàn)弱抑制作用；2011～2014年逐漸呈現(xiàn)正向作用，并有增強趨勢。排放強度效應大致呈現(xiàn)弱抑制作用。但是2013年存在波動，對碳排放呈現(xiàn)正向作用。（二）階段性演變分析1.1995～2000年驅動因素經濟發(fā)展對這一階段碳排放起最主要助推作用，引起的碳排放增量為1174.0萬噸，人口規(guī)模也對碳排放起推動作用，引起的碳排放增量為74.0萬噸，排放強度對這一階段碳排放起最主要的抑制作用，抑制碳排放719.2萬噸，產業(yè)結構抑制碳排放34.0萬噸。詳見圖5。圖5驅動因素的階段性演變分析（1995～2000年）圖6驅動因素的階段性演變分析（2001～2005年）2.2001～2005年驅動因素分析經濟發(fā)展對這一階段碳排放起最主要推動作用，引起的碳排放增量為1576.3萬噸。產業(yè)結構對碳排放起次要推動作用，引起的碳排放增量為297.0萬噸。人口規(guī)模效應引起的碳排放增量為14.2萬噸。排放強度對這一階段碳排放起最主要抑制作用，抑制碳排放1174.4萬噸。該階段的顯著特點是產業(yè)結構成為碳排放的次要推動力，為經濟發(fā)展效應貢獻量的18.8%。其原因主要是，自2003年安徽進入經濟加快發(fā)展的階段，工業(yè)化進展加快。第二產業(yè)占三次產業(yè)的比重由2003年的39.1%增加到2005年的42.0%，增長勢頭明顯。詳見圖6。3.2006～2010年驅動因素分析經濟發(fā)展仍然對這一階段碳排放起最主要的助推作用，引起的碳排放增量為2889.7萬噸。產業(yè)結構效應仍然對碳排放起次要的推動作用，引起的碳排放增量為839.4萬噸。排放強度對這一階段碳排放起最主要的抑制作用，抑制碳排放1823.0萬噸。人口增長對碳排放起抑制作用，抑制碳排放119.2萬噸。該階段的顯著特點是：其一，人口規(guī)模發(fā)揮抑制作用；其二，產業(yè)結構不僅依舊是碳排放的次要推動因素，而且貢獻量比上一階段更大。其原因有二。第一，2005～2010年是安徽省常住人口下降的階段，2010年常住人口為2004年常住人口的95.6%，人口流出態(tài)勢明顯。第二，2005～2010年工業(yè)化進展繼續(xù)加快，第二產業(yè)占三次產業(yè)的比重穩(wěn)步增長，由2005年的42.0%增加到2010年的52.1%。這一時期的各產業(yè)結構效應貢獻量中，工業(yè)產業(yè)貢獻最大，各年貢獻量占產業(yè)結構效應貢獻量的比重在107.8%到115.8%之間波動，工業(yè)化進程促進了碳排放的增長。詳見圖7。圖7驅動因素的階段性演變分析（2006～2010年）4.2011～2015年驅動因素分析經濟發(fā)展仍然對這一階段碳排放起最主要的助推作用，引起的碳排放增量為3068.2萬噸。人口增長也對碳排放起推動作用，引起的碳排放增量為197.1萬噸。排放強度對這一階段碳排放起最主要的抑制作用，抑制碳排放884.9萬噸。產業(yè)結構表現(xiàn)出明顯的抑制作用，抑制碳排放189.3萬噸。該階段的顯著特點是產業(yè)結構表現(xiàn)出明顯的抑制作用。該階段正是安徽省戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展壯大的時期，戰(zhàn)略性新興產業(yè)產值年均增長29.0%，表明該階段雖然工業(yè)化進展不斷加快，但是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展優(yōu)化了產業(yè)結構，從而對碳排放產生了抑制作用。詳見圖8。圖8驅動因素的階段性演變分析（2011～2015年）四主要結論及建議（一）主要結論采用LMDI方法，本報告編寫組利用1995～2015年安徽省相關數(shù)據(jù)，定量分析了經濟發(fā)展效應、人口規(guī)模效應、產業(yè)結構效應、排放強度效應對碳排放的影響作用和貢獻度，主要的研究結論如下。（1）經濟增長是安徽碳排放的最主要推動因素。雖然在不同的發(fā)展階段，經濟增長帶來的經濟發(fā)展效應的貢獻程度不同，但不同階段的經濟發(fā)展效應對碳排放的貢獻程度均遠遠超過了其他效應的貢獻程度。（2）人口規(guī)模效應與人口集聚正向關聯(lián)。人口集聚階段，人口規(guī)模對能源增長產生正面推動作用，人口的減少對碳排放產生抑制作用。隨著人口政策的調整，人口規(guī)?？赡軐δ茉丛鲩L產生正面推動作用。（3）產業(yè)結構與工業(yè)化進程中的發(fā)展方式密切相關。安徽省戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展優(yōu)化了產業(yè)結構從而對碳排放產生抑制作用。（4）排放強度成為抑制碳排放的最主要因素。排放強度效應經歷由強到弱再增強的變化歷程。通過技術創(chuàng)新，提高能源利用效率，降低排放強度是減少碳排放的關鍵因素。（二）相關建議今后一段時間，安徽省經濟發(fā)展將繼續(xù)保持快速增長，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐進一步加快，經濟產出不斷擴大，同時隨著人口政策的調整，人口集聚態(tài)勢將愈發(fā)明朗。根據(jù)上文對安徽省碳排放的分解分析，考慮安徽所面臨的實際情況，筆者提出如下建議。（1）大力實施創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略。落實國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，把創(chuàng)新擺在經濟發(fā)展