武汉市碳排放波动特征与影响因素分解研究

袁 洋

（中南民族大学经济学院 湖北 武汉 ４３００７４）

摘 要：测算的武汉市１９９６-２０１１年碳排放量基于１４个主要碳源，包含三次产业。结果表明，自１９９６年以来武汉市碳排放呈现“平稳－上升－平稳－波动”的四阶段特征。并进一步运用ＬＭＤＩ模型从能源结构、能源效率、经济因素与人口规模四个影响因进行分析，发现能源结构、能源效率因素对武汉市碳排放量具有一定抑制作用，而经济因素与人口规模因素则对武汉市碳排放有较强推动作用。最后据此提出推进武汉市碳减排的对策建议。

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关键词 ：ＬＭＤＩ模型；碳排放；武汉市；因素分解

中图分类号：X42 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．02．００2

基金项目：武汉市科技计划项目“武汉市清洁生产模式及应用研究”（项目编号：２０１２６２５２３８４３）

收稿日期：２０１4－１0－10

０ 引言

碳排放量不断增加是引起全球气候变暖的最重要因素，２０世纪以后，全球平均温度上升明显，呈现出变暖趋势。碳减排就是要低碳，减少能源利用，降低能耗。人类对于天然气、石油、煤等化石燃料的过度使用，导致空气中ＣＯ２浓度不断提高，影响了全球气候。现将目前比较有代表性的相关研究罗列如下：郭朝先运用ＬＭＤＩ分解技术从经济结构、经济总量、能源消费机构、能源利用效率、碳排放系数五个方面分解了中国１９９５－２００７年的相关产业与地区的碳排放。指出：抑制碳排放的主要因素是能源利用效率的提高，促进碳排放高速增长的主要因素为经济规模总量的扩张，传统能源结构、地区结构与产业结构的变化对于碳排放的影响较小。张伟基于ＬＭＤＩ分解和扩展的Ｋａｙａ模型对陕西省２０００－２０１０年的碳排放从经济增长、人口、能源强度、产业结构、能源消费五个方面进行分析。证明拉动陕西省碳排放增长的决定性因素是经济的快速增长；产业结构、人口和能源强度对于碳排放增长的正向影响较小；抑制陕西省能源消费碳排放增长的主要因素则是能源消费结构的优化。苏飞、胡哲太运用ＬＭＤＩ分解方法计算杭州市２００１－２０１１年能源消费的碳排放总量。得出结论：该市以煤为主的能源消费格局依旧没有改变，ＣＯ２排放量增加的主要推动因素为经济的高速增长，ＣＯ２排放的主要来源则为煤炭消费；碳排放的主要抑制因素则是第二产业能源轻度。

１ 研究方法的选取及数据依据

１．１ 碳排放量估算方法

目前对于碳排放研究的统计标准主要可以划分为两类：一类则是以天然气、石油、煤等能源为切入点；另一类是以农膜、农药、化肥等农资投入为切入点，根据相对应的碳排放系数进行测算。综合考虑农资投入与二、三产业能源消耗情况，试图客观、全面、公正地对１９９６－２０１１年间武汉市的碳排放进行测算。

构建的武汉市碳排放表达式如下：

Ｅ＝∑Ｅｉ＝∑Ｔｉ·δｉ （１）

式（１）中碳排放总量标记为Ｅ，１４种碳源的碳排放量标记为Ｅｉ，１４种碳排放源的排放量标记为Ｔｉ，１４种碳排放源的碳排放系数标记为δｉ。

武汉市１４种碳源碳排放系数选取依据：美国橡树岭国家实验室提出农药、化肥碳排放系数，ＩＲＥＥＡ（南京农业大学农业资源与生态环境研究所）提出农膜碳排放系数，ＩＰＰＣ（联合国气候变化政府间专家委员会）提出其他碳源碳排放系数。

１．２ 碳排放影响因素分解方法

对于武汉市碳排放因素的分解采用对数平均Ｄ式指数分解法（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ Ｍｅａｎ Ｄｉｖｉｓｉａ Ｉｎｄｅｘ），此方法由Ａｎｇ等于１９９８年提出。ＬＭＤＩ方法消除残差项对于研究结果的影响，满足因素可逆，使模型更具说服力。

根据现有文献，基于ＬＭＤＩ分析框架，并结合武汉市碳排放实际情况，武汉市碳排放总量的表达式如下：

式（２）中，Ｃ代表武汉市碳排放量，Ｅ代表武汉市能源消耗总量，ＧＤＰ代表武汉市国内生产总值，Ｐ代表武汉市人口总量。ＥＩ代表武汉市能源结构因素，ＣＩ代表武汉市能源效率因素，ＳＩ代表武汉市经济水平因素。ＬＭＤＩ采用“加和分解”和“乘积分解”两种方法进行分解。

对于式（２）所示模型，采用加和分解，将差分分解为：

ΔCtot=Ct-C0（３）

式（３）中，Ｃ０为基期武汉市碳排放总量，Ｃｔ为Ｔ期武汉市碳排放总量，下标ｔｏｔ 表示碳排放总量的变化。

各分解因素贡献值的表达式分别为：

总效应为：

ΔCtot=Ct-C0=ΔEI+ΔCI+ΔSI+ΔP

１．３ 数据来源

农资投入量、能源消耗量、武汉市国内生产总值以及人口总量等历年数据均来自于《武汉统计年鉴》。对于武汉市国内生产总值这一数据的选取，考虑到以实际价格测算的ＧＤＰ不能进行纵向比较，为了消除价格波动的影响，故以１９９５年为价格基准年，采用ＧＤＰ可比价进行测算。

２ 结果及分析

２．１ 武汉市碳排放变化的时序分析

根据碳排放公式，计算出武汉市１９９６－２０１１年每年碳排放的总量与增速（见表１）。根据计算结果可以看出，武汉市碳排放总量呈现出总体上升的趋势，其主要推动原因为长期占总体碳排放比重较高的二、三产业碳排放增量明显。在１９９６－２０１１年间，二、三产业碳排放占总体碳排放的比例一直稳定地保持在９８．４６％~９９．２２％之间，且碳排放量在１９９６－２０１１年的１５年间增长了６１．６１％，年均递增３．２８％。增速最高的２００４年与２００５年甚至达到了１８．５６％与１８．５５％。与此同时，所占比重不足的农业碳排放则长期维持在１．５４％~０．７８％之间，增幅只有１２．８１％，年均增速仅为０．７７％。由二、三产业为主所导致总体碳排放年均递增３．２５％，１５年间增长了６０．９３％。

图１则呈现了武汉市１９９６-２０１１年碳排放变化趋势情况。如图１所示，１９９６-２０１１年间武汉市总体碳排放较为明显地呈现为四个阶段的特征，它们分别为“平稳阶段—上升阶段—平稳阶段—波动阶段”，但总体仍处于上升趋势，只是年际之间增速不稳定，波动较大。

２．２ 武汉市碳排放因素分析

根据前文整理得出武汉市碳排放因素分析结果（见表２）。武汉市碳排放量影响因素分解结果变化趋势（见图２）。

根据表２、图２，可以看出：

（１）武汉市逐步优化的能源结构在一定程度上抑制了该市的碳排放。能源结构因素的波动性较强，且对武汉市总体碳排放减排效用相对有限。主要原因是外部因素的干扰与石油价格的不稳定阻碍了能源结构内部优化进程，使其丧失了自身不断进行内部优化的连贯性。此外，高排放能源如焦炭、洗精煤、煤炭的使用比重降低也在一定程度上抑制了碳排放，但效用有限。

（２）通过分析可以得知，武汉市碳排放减少的主要原因是能源效率的提高。能源效率因素的碳减排效应波动性阶段性特征明显：在２００１年之前，碳排放得到抑制主要是因为能源利用效率的大幅提高；在２００２－２００６年这一阶段，则因为强调经济增长，以牺牲能源为代价，忽视了能源利用效率，在客观上造成了此阶段碳排放的增加；２００６年以后，能源效率因素成为武汉市实现碳减排效用的主要原因，究其原因，对于资源节约型、社会友好型社会的高度重视与积极倡导，使各生产单位大幅提高能源利用效率。

（３）武汉市碳排放的增加主要是经济因素所引起的。在客观事实上，中国作为一个发展中国家，处于不断提高人民物质与精神生活水平，促进国民经济又好又快发展的目标，我国在今后相当长一段时间内仍将以经济建设为中心。要想在短时间内转变由经济水平因素为主引起的武汉市碳排放增加的情况并不现实，现阶段的侧重点应该倾向于投入到武汉市经济增长方式的转型上来。

（４）在对武汉市碳排放总量贡献的变化值中，人口因素的数值也显示为正值。每年大量的外来人口涌入武汉造，成人口数量的快速上身。１９９６－２０１１年，武汉地区市人口年均递增１．１０％，比我国同期增速高出０．４７%，净增１１７．２３万人。１９９６-２０１１年武汉市人口规模的扩张加剧了武汉市的总体碳排放，１５年间累积实现了２８８．９６万吨的碳增量，占碳排放总体的９．０２％。

３ 政策建议

３．１ 倡导“两型”社会与树立低碳意识

武汉作为“两型社会”的试验区无疑对于该市经济低碳转型具有重大意义。武汉本身拥有良好的科教研发实力和产业基础，可以推动“产－学－研”有机结合，通过大力培育和引进科技人才，努力打造拥有自主创新能力的低碳科技。意识是行动的先导，只有使广大市民主体充分意识到碳排放对于气候变化的影响，气候变化问题的长期性与复杂性，才能彻底在思想上改变重速度、重开发、轻效益、轻节约，盲目追求ＧＤＰ增长、忽略环境与资源问题的观念，从而实现经济发展过程中的生态效益、社会、经济三者相结合，促进武汉市经济与气候环境的全面协调可持续发展。

３．２ 全力构建资源节约与循环经济模式

将节约能源、提高能源利用效率作为武汉市经济发展的长远战略是最为有效的抑制武汉市碳排放的措施。对现有高能耗企业进行环保技术改造，对于高能耗产业限制其入驻，提倡“节能、节水、节材”，以高科技、无污染、低能耗为原则；鼓励新能源产品的扩展，结合光谷光伏发电技术优势与产业现况，在公园、社区、学校等公共场所示范风光互补、绿色照明、太阳能照明等；大力发展第三产业、优化产业结构、促进产业结构节能，加强能源总量、能源源头和能源统计的控制，制定并落实相关财税激励政策促进企业与社会自觉节约能源。

３．３ 政府加大科技扶持力度与低碳政策

我国仍处于二元社会体制之下，低碳经济的发展需要财政政策的支持与科技扶持的帮助。一方面，各级政府与相关监管部门当提供专项资金，积极鼓励相关企业从事新型低碳产业；另一方面，应当通过产业孵化与低碳研发等由政府职能部门应引导的合作形式来推动武汉市低碳经济的发展。作为新兴产业的低碳经济前期投入要求较高，需要相关科技扶持与政策激励。要加大对于低碳行业的投入，加强以高科技为核心的低碳产业的基础设施建设，为低碳经济提供坚实的基础。

３．４ 完善碳交易机制，明确各主体对于碳排放的责任

从经济学的角度看，碳交易即把二氧化碳看作需要治理的温室气体的代表，由此将会增加企业额外的运营成本；在市场经济框架下，碳权交易成为解决污染问题的有效方式。我国虽然曾经尝试性地进行过碳交易市场的探索，但参与主体的积极性都相对较低，效果不甚理想。因此，应当明确参与碳排放交易市场的主体及其责任，建立相关的低碳交易认可标准，并且定制合理的交易价格。

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参考文献

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（责任编辑 何 丽）