摘要:分析2005—2019年江苏省终端能源消费的现状与特征,依据IPCC方法估算江苏省终端能源消费产生的碳排放量,通过横向省际对比和纵向历史对比,分析了江苏省碳排放的基本特征。采用LMDI分解分析方法,主要从人口、人均GDP(收入)、能源消费结构、能源强度4个维度,剖析江苏省碳排放的影响因素及影响程度。结果表明,人口、人均GDP对碳排放变化呈现正效应,能源强度呈现负效应,能源消费结构产生的效应具有不稳定性。其中,人均GDP的增碳效应最强、能源强度的减碳效应最强。
一、引言
目前,全球对碳减排已然达成共识,我国是碳排放大国,也是世界上第一个大规模开展碳治理的发展中大国,面临着节能减排和经济发展的双重压力。对此,我国政府采取了一系列减排行动:2009年,发布《“十二五”控制温室气体排放工作方案》;2011年,参加哥本哈根气候变化大会;2015年,参加巴黎气候变化大会;2019年,发布《中国应对气候变化的政策与行动2019年度报告》;2020年,国家主席习近平在第75届联合国大会郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”2021年,习近平主席向《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会世界领导人峰会书面致辞,提出要“加速绿色转型”;2021年,中国人民银行宣布推出碳减排支持工具,引导金融资源流向绿色低碳产业。江苏省既是我国区域经济大省,也是碳排放大省,必须自觉承担碳减排的重要责任。
在区域碳减排领域研究中,国内外学者常用情景分析法、因素分解分析法、STIRPAT模型、BP神经网络组合模型等进行相关研究。具有代表性的实证研究,包括Lester等(2009)通过情景分析法的研究,表明政府应积极制定减排政策促使美国碳排放量早日到达峰值[1]。赵成柏等(2012)基于ARIMA和BP神经网络组合模型,预测了我国的碳排放强度变动趋势,研究表明,我国后续10年内的碳排放强度呈下降趋势[2]。李金铠等(2020)结合三阶段DEA模型、三阶段DEA-Malmquist模型及回归模型,在全面揭示我国八大综合经济区碳排放效率及差异的基础上,分析出能源结构、科技水平、开放程度、政府政策、产业结构等因素,都对能源碳排放效率有显著影响[3]。涂玮等(2021)利用旅游业碳排放综合测算模型分析发现,我国华东地区旅游碳排放与碳承载力都处于失调状态[4]。刘浩然(2023)基于超效率SBM和Tobit模型,针对京津冀地区绿色发展效率进行研究与测度,其中经济发展水平、产业结构和科技发展水平是显著影响因素[5]。
代表性的规范研究主要有:王兆峰等(2019)利用超效率SBM-DEA模型与Malmquist指数,对我国湖南省的碳排放效率、空间分布进行了测度与分析,并建议湖南省减排中注重政策、技术的运用[6]。刘彦迪(2020)采用DEA、情景分析法、广义迪氏指数等辅助分析工具,对我国分区域下的碳排放碳达峰路径进行了系统研究[7]。Lee (2021)采用Malmquist-Luenberger(MML)指数,对韩国制造业二氧化碳排放绩效进行评估,提出了实现碳中性经济的可行性解决方案[8]。张雪华等(2021)根据碳排放数据与LMDI模型,对“2+26”城市的碳排放时空演变特征、区域差异及驱动因素进行了研究,建议各地区在减排工作中要采取差异化方案[9]。颜伟等(2021)基于STIRPAT模型,对山东半岛蓝色经济区碳排放进行了分析与预测,得出“中增长-高减排”模式为当地控制碳排放量最佳发展模式的结论[10]。
虽然国内外对碳排放的研究颇多,但是对于江苏省整体的碳排放研究目前比较少见。戴勇等(2020)验证了江苏省城市化率与碳排放量之间存在着倒“U”型环境库兹涅茨曲线,表明地区经济的发展与其能源消耗、碳排放有着密切的联系[11]。
本研究将首先收集江苏省能源消费与经济发展等方面的相关数据,描述能源消费及经济发展的现状,为后续碳排放估算与现状分析奠定基础,然后结合分析结果对减排路径进行探讨。
二、江苏省能源消费特征分析
(一)能源消费总量特征
能源消耗总量,在一定程度上反映出一个国家的经济发展速度。2009年,我国成为世界第一大能源消耗国。尽管江苏省近年来高度重视节能减耗,制定了诸多文件,但经济发展与节能减排、保护环境之间的矛盾仍较为突出。
江苏省2005—2019年节能降耗主要政策文件,如表1所示:
表1 江苏省2005—2019年节能降耗主要政策文件
2005—2019年江苏省能源消费情况,如图1所示:
图1 2005—2019年江苏省能源消费情况
从图1可以看出,江苏省能源消费总量占全国比重,一直处于较为稳定的状态,在6%~8%之间平缓波动。近些年,江苏省能源消费总量处于持续增长阶段,从2005年的17,167.39万吨标准煤增长到2019年的32,525.97万吨标准煤,2007年增长率达到最高的11.7%,年平均增长率为4.7%,可以明显看出,2011年后增长率处于较低状态。这是因为,2007年响应国家号召,江苏省一直严格执行省人民政府2007年6月7日颁布的《省政府关于印发江苏省节能减排工作实施意见的通知》(苏政发[2007]63号),致力于节能降耗、环保优先。江苏省能源消费总量和GDP的增长趋势表明,全省在工业化与城市化不断推进的同时,能源消耗量也在不断上升,但其增速仍低于GDP的增速。
(二)能源强度特征
能源强度表示单位产出所需要消耗能量,是衡量国民经济发展质量的一项重要宏观指标[12]。2005—2019年,江苏省能源强度和能源消费总量变化趋势,如图2所示:
图2 2005—2019年江苏省能源强度和能源消费总量变化趋势
(数据来源:2020、2016年《江苏统计年鉴》、国家统计局)
近年来,随着经济与贸易的发展,江苏省的经济总量不断增长,能源消耗总量也在不断攀升,但江苏省能源强度呈不断下降的走势,从2005年的0.947吨标煤/万元,降到2019年的0.33吨标煤/万元。这和江苏省的节能降耗政策有密切关系,江苏省通过优化能源结构、绿色环保技术革新、清洁能源开发等系列措施,改善了能源强度。我国能源强度和江苏省能源强度总体变动趋势基本一致,且均呈现下降走势,两者趋势差别不大,但整体上全国能源强度一直高于江苏省能源强度。
(三)能源消费结构特征
本研究能源消费结构,按照《中国统计年鉴》提供的8种终端能源类型(煤炭、焦炭、汽油、煤油、原油、天然气、柴油及燃料油)计算(此处不考虑电,避免重复计算)。为了计算单位的统一性,将各能源类型的消费量统一折算成标准煤。
2005—2019年江苏省能源消费结构,如图3所示:
图3 2005—2019年江苏省能源消费结构
从江苏各能源所占比重来看,煤炭占比有所下降,但2019年仍然超过50%。未来,煤炭在江苏能源消费中仍将处于核心地位,降低其消费比重是节能降耗工作重点。燃料油、柴油消费所占比重处于轻微波动状态,焦炭、煤油、汽油、原油、天然气所占比重呈上升趋势。天然气属于清洁能源,其消费比重的上升有利于环境保护与节能减排。
三、江苏省碳排放特征分析
(一)碳排放估算
利用化石能源所产生的碳排放,是最主要的碳源,可以据此表示一个区域的碳排放水平[13]。基于IPCC估算法,根据江苏化石能源消费量来估算江苏碳排放量。具体公式如下:
式中,C表示碳排放量;i表示能源类型;α表示碳排放系数。
能源折算系数及碳排放系数,如表2所示:
表2 能源折算系数及碳排放系数
注:数据来自《中国能源统计年鉴2020》附录4、《IPCC 2006年国家温室气体排放清单指南》《省级温室气体清单编制指南(试行)》、国家发改委公布的标准煤折算系数。
(二)碳排放总量特征
江苏省2005—2019年碳排放总量及其增长趋势,如图4所示:
图4 江苏省2005—2019年碳排放总量及其增长趋势
2005—2019年,江苏省碳排放量和增长率的变动趋势可分为两个阶段,第一阶段是2005—2011年,这一阶段主要是因为“十一五”规划中强调:2010年江苏GDP要比2000年翻一番,使得江苏经济持续扩展,工业化规模加大,导致化石能源消费量的增加,同时也促使江苏省碳排放量逐年递增;第二阶段是2012—2019年,江苏碳排放量处于较为稳定的居高不下的状态,平均高于8亿吨,但是其增长率相比第一阶段大幅度下降,特别是与2011—2012年相比,实现了断崖式下降。
原因在于,“十二五”规划期间,国家越发重视环境保护与经济发展的协同效应,客观上促使江苏省碳排放量的增长率开始降低,但总体上碳排放年平均增长率仍达3.97%,2010—2011年碳排放增长更是达到了15.02%。
研究表明,江苏省仍然处于倒“U”型环境库兹涅兹曲线的左端,碳排放造成的环境压力仍然沉重,积极采取措施提升全省的低碳化表现[14]。
(三)碳排放强度特征
2005—2019年,江苏省和全国碳排放强度与人均碳排放的对比,如图5所示:
图5 2005—2019年江苏省与全国碳排放强度及人均碳排放的对比
(数据来源:国家统计局)
可以看出,江苏省和全国碳排放强度都呈现下降走势,江苏省碳排放强度从2005年的2.67吨/万元降至2019年的0.84吨/万元,年均下降7.89%。并且江苏省碳排放强度同期普遍低于全国平均碳排放强度。
2019年,我国省际碳排放强度、人均碳排放量及煤炭产生碳排放比例的空间分布,如图6所示:
图6 2019年我国省际碳排放强度、人均碳排放量及煤炭产生碳排放比例的空间分布
由图6(a)可知,我国南部地区的碳排放强度总体上低于北部地区。江苏省属于碳排放强度较低的省份,说明江苏省的经济发展水平和集约化程度较高,绿色低碳节能技术的使用处于全国领先水平。
江苏省和全国人均碳排放量都呈现上升趋势,江苏省人均碳排放量由2005年的6.37吨/人,增长至2019年的9.84吨/人,年均增长3.16%。同期比较,江苏省人均碳排放量普遍高于全国人均碳排放量,差距长期高于1吨。由图6(b)发现,与相关省份对比,江苏省人均碳排放量处于中高水平,表明尽管江苏绿色低碳经济发展已经取得了一定成效,但其工业经济发展与环境保护之间的矛盾仍然较为明显。
从图6(c)可以直观看到,2019年,我国各省份煤炭产生碳排放比例分布情况,东部及东南部省份,与大多数中部地区的煤炭产生碳排放比例均处于中等水平,且北方普遍高于南方。江苏省煤炭产生碳排放比例属于中等水平,表明该省近年来逐步优化产业结构(特别是对污染严重、能耗较高的化工企业的整改)和能源消费结构的效果较为明显,但同时江苏省能源碳排放结构进一步低碳化调整的空间还较大。
(四)碳排放量结构特征
参考刘竹等(2011)提供的计算结果[15],从能源使用角度计算出江苏省各能源类型消费产生的碳排放,以及碳排放量占总碳排放量的比重,如图7所示:
图7 江苏省能源碳排放比重
由图7可知,煤炭所产生的碳排放量占比极高,约为60%,天然气所占比例极低,但趋势处于不断增长状态,其他能源的碳排放比重基本稳定,这与江苏省的能源消费结构密切相关。
四、江苏省碳排放影响因素分析
江苏省碳排放特征可以归纳为以下几点:
第一,碳排放量呈总体上升趋势。经济发展刺激能源消耗增加,导致碳排放量的持续增长。尽管清洁能源天然气的占比不断增长,但江苏省当前能源消费结构仍处于、并将长期处于以煤炭为主导的状况,能源消费结构对碳排放有一定的影响。
第二,江苏省人均碳排放量低于全国人均碳排放。
第三,煤炭碳排放量占比较高,近期煤炭占比呈下降趋势;天然气占比极低,但呈上升趋势。
第四,单位GDP碳排放量(能源强度)低于全国水平。这与江苏省能源强度与全国能源强度的趋势一致。
根据以上数据与分析结果,利用LMDI分解法定量分析江苏省碳排放的主要影响因素。
(一)LMDI分解分析法
LMDI模型可分为5大因素,即人口、人均GDP(收入)、能源消费结构、碳排放系数、能源强度[16]。本研究将从这5个方面得出综合效应公式如下:
其中,△C表示综合效应,△Cα表示人口影响效应,△Cβ表示人均GDP影响效应,△Cχ表示能源消费结构影响效应,△Cδ表示碳排放系数影响效应,△Cε表示能源强度影响效应。α表示人口,β(人均GDP)=GDP/α,χ(能源消费结构)=Ei(i表示能源类型)/E(能源消费总量),δ表示碳排放系数,ε(能源强度)=E/GDP。因为IPCC假定某种能源的碳排放系数是恒定不变的,所以将△Cδ设定为0,不计入总式。
t-1年到t年的各分解因素影响效应公式如下:
(二)模型计算结果与分析
通过上述公式及收集到的数据,可以得到2005—2019年人口、人均GDP、能源消费结构、能源强度对碳排放的影响效应及总效应。
2006—2019年,逐年江苏省碳排放分解因素影响效应及贡献率,如表3、表4所示:
表3 2006—2019年逐年江苏省碳排放分解因素影响效应
表4 2006—2019年逐年江苏省碳排放分解因素影响效应贡献率
由表3可以看到,能源强度影响效应始终对碳排放变化产生负效应,人口和人均GDP影响效应始终为正,能源消费结构影响效应每年产生的效应不同,以产生负效应为主。再由表4可以看到,能源强度影响效应的减碳贡献率最高,人均GDP影响效应的增碳贡献率较高。
人口因素始终正向影响着碳排放增长,但其影响程度较弱,且具有波动性。人口的逐年递增,必然导致能源消费的增加,从而带来碳排放的增长。2010—2011年,江苏省人口猛增(常住人口从7869万人增长至8023万人),2011年是“十二五”规划的启航年,当年江苏省GDP增长率为18.01%,江苏强劲的经济发展势头促使人口流入增加,反映了经济对于人口的吸引力;人均GDP因素的增碳效应极强,随着人均GDP的增长,碳排放量也在不断增长,再次印证了经济发展与碳排放之间存在着正相关的联系。同时也说明,发展绿色经济、提高人均生产效率,有利于减少碳排放;能源强度因素的减碳效应强,是反映节能效果的重要指标,体现可持续发展能力,能源强度越低,越有利于减排工作的实施。
能源消费结构因素对碳排放的影响效应不稳定,这是因为不同能源类型造成的碳排放不同,其产生的碳排放影响效应必然也存在差异,主要差异表现如下:
2005—2010年,能源消费结构呈现先正后负的影响效应。2005—2008年均表现为正效应,这是由于江苏省在2000—2008年期间都是经济快速发展期,对能源的需求逐年递增,能源消费总量的年均增速更是达到12.3%。2008年是完成“十一五”节能目标的关键之年,江苏省设定的节能目标为4.4%。为此,省内积极发布政策、采取措施,如财政自2008年起每年安排省级节能减排专项引导资金,支持节能和工业循环经济示范、重点耗能企业节能改造、节能环保装备(产品)产业化等项目,以及升级全省能源消费结构,所以使2008—2010年间的能源消费结构因素呈现显著的负效应。
2010—2015年,除2010—2011年表现为正效应外,其余年份为负效应。这可能和这段时间处于“十一五”和“十二五”规划的过渡期有关。进入“十二五”时期后,江苏苏北及沿海地区处于工业化加速推进阶段,导致能耗需求的进一步增加,使得能源消费增速反弹,煤炭消费总量从2010年23,100.48万吨,增长至2011年的27,364万吨,增速为18.5%,这使得能源消费结构变化表现为碳增排效应。2011年10月,江苏省发布了《省政府办公厅关于印发全省节能减排政策措施实施情况监督检查方案和2011年全省节能减排政策措施实施情况监督检查计划的通知》(苏政办发[2011]151号),2012年2月,江苏省颁布《省政府关于印发江苏省“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(苏政发[2012]24号),提高了省内各部门节能减排的意识,各部门互相打好配合战,加强对能源消费结构的管理与控制,最终在2015年年底超额完成了国家下达给江苏省的目标任务。2015年,全省万元单位地区生产总值能耗0.46吨标准煤,比2010年降低22.9%。这说明,政策的变化可以影响分解因素的变化,政府部门应当合理利用政策引导分解因素的变动,最终达到提高总效应的目的。
2016—2019年,能源消费结构碳减排效应一直保持高水平。近年来,江苏省一直积极实施绿色低碳发展战略,使得能源生产和消费发生了较大变化,能源发展动力由传统能源增长向新能源增长转变。江苏省在全社会各领域进一步加大能源节约力度,尤其是针对能耗大的企业,采取强有力的政策措施来降低能耗,提高能源利用效率,且致力于优化能源消费结构。
五、结论与建议
(一)结论
江苏省2005—2019年经济发展迅猛,能源消耗量持续增加,能源消费结构仍以煤炭为核心,但已呈下降趋势,同时清洁能源占比也在不断增长。利用IPCC估算法估算出碳排放量,江苏省碳排放量呈上升趋势,且年均增长率达到3.97%,碳排放强度呈下降趋势。煤炭在江苏省能源碳排放比例中占比极高。基于LMDI分解分析法,定量分析人口、人均GDP、能源消费结构和能源强度对江苏碳排放的影响效应。分析结果显示,人口、人均GDP对碳排放变化呈现正效应,能源强度呈现负效应,能源消费结构产生的效应具有不稳定性。其中,人均GDP增碳效应最强、能源强度的减碳效应最强。
(二)建议
根据上述研究结果,对江苏省减碳工作提出如下建议:
1. 协调好人口、经济和碳排放的关系,提升公众低碳环保意识,促进绿色消费
江苏省是人口大省,广大群众增强个人减排意识和责任意识并自愿付诸行动,有利于提升全社会的节能降耗水平,形成良性碳减排氛围。政府可以通过节能减排的宣传活动和法律的强制规定,来提升公民的环保意识。消费是推动经济增长的动力,提高绿色消费至关重要,人们的绿色消费意向会受到绿色消费主观规范、绿色消费行为理念,以及绿色消费行为控制因素的影响,政府可以采取引导正确的消费理念、提倡绿色消费行为,以及增强企业绿色消费品的供给等措施来促进绿色消费[17]。
2. 优化能源消费结构
煤炭仍占据江苏能源消费核心地位,降低煤炭消费比重具有显著的碳减排效应,同时结构优化则需要能源供应更多元。基于此,政府应该重视推动清洁能源和可再生能源的应用,积极建立更大规模的清洁煤电供应体系。
3. 构建绿色经济发展绩效评价体系
江苏省作为工业大省,集中了较高比例的重型装备业、广电设备产能及化工业。据《江苏统计年鉴》数据显示,江苏省2019年重工业占比达63.7%,亟待通过大力发展绿色产业,促使江苏产业结构的优化调整。可在建立经济发展绩效评价体系时,注重产业结构和绿色经济的规模[18]。
4. 推行低碳环保技术
政府要重视低碳技术的创新与发展,聚焦零碳技术、低碳企业、近零碳园区的发展,加快技术攻关突破和低碳场景应用。同时,应大力引进和培养环保节能技术人才,主动对接学校和企业联合进行低碳技术的研发与人才培养。
5. 积极推动碳达峰、碳中和行动
江苏各级政府应着力谋划并推出碳达峰、碳中和行动方案,如发展“绿色碳基金”、打造零碳科技产业园、实施行业节能工程等,推动全社会参与碳减排。此外,要注重碳减排的激励措施,如完善碳交易市场、推广碳信用等碳减排效益机制,提高企业与公民的碳减排参与度[19]。
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基金资助:2020江苏省教育厅高校哲社一般项目“长三角生态绿色一体化发展背景下江苏经济绿色发展路径研究”(2020SJA2281); 2021江苏省大学生创新创业训练计划项目“江苏制造业碳排放特征、碳达峰预测及碳中和路径研究”(202113982027Y);
文章来源:高懿君,孙宁,汤斌杰.江苏省碳排放特征及其影响因素分析[J].经营与管理,2024,(10):207-216.
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