時(shí)間：2024-03-23 17:45:57
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改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢。2013年城鎮(zhèn)化率達(dá)到537%，年均增長310%，是建國至改革開放之前城鎮(zhèn)化年均增長率（175%）的近2倍。與此同時(shí)，碳排放總量增長至35年前的62倍，人均碳排放增長至35年前的44倍。城鎮(zhèn)化過程伴隨著高碳排放，增長速率高于城鎮(zhèn)化發(fā)展速度。這預(yù)示著我國未來城鎮(zhèn)化發(fā)展將面臨巨大的高碳排放壓力。如何降低城鎮(zhèn)化過程中的碳排放成為亟待解決的問題。本文將城鎮(zhèn)化過程中導(dǎo)致高碳排放的各因素歸納為經(jīng)濟(jì)、政治兩項(xiàng)因素，對我國城鎮(zhèn)化過程中工業(yè)、建筑、交通、地方政府等導(dǎo)致高碳排放結(jié)果的行為加以區(qū)分。研究發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)化過程中的工業(yè)高碳排放、建筑面積擴(kuò)張與其使用效率的背離、交通出行需求量的持續(xù)上升、居民生活水平提高帶來的消費(fèi)力增加，城市低密度擴(kuò)張以及其背后地方政府官員考核機(jī)制與地方財(cái)稅制度的弊端，是我國目前城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)高碳發(fā)展?fàn)顟B(tài)的主要原因。由此可見，過去的城鎮(zhèn)化發(fā)展模式非低碳、非持續(xù)是有其深刻的經(jīng)濟(jì)與政治原因的。中長期的低碳轉(zhuǎn)型只有把經(jīng)濟(jì)手段和制度調(diào)整結(jié)合，低碳發(fā)展理念才有可能實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞城鎮(zhèn)化;碳排放來源;政治經(jīng)濟(jì)分析;低碳城鎮(zhèn)化
中圖分類號(hào) F293 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104（2015）01-0061-06doi：103969/jissn1002-2104201501009
從世界范圍來看，由于城市相對農(nóng)村具有較高的碳生產(chǎn)率，城鎮(zhèn)化將帶來更多的碳排放。全球城市占土地總量的1%，容納了地球上50%的人口，碳排放總量卻占全球總排放的2/3，到2030年這一比例會(huì)上升到3/4[1]。盡管從經(jīng)濟(jì)角度來看，城市土地利用會(huì)隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展趨于更集約、生產(chǎn)率向更高的方向發(fā)展，然而，我國城鎮(zhèn)化發(fā)展過程新產(chǎn)生的碳排放，往往多于由于城市土地集約、生產(chǎn)率提高而減少的碳排放。
當(dāng)前我國粗放擴(kuò)張的城鎮(zhèn)化模式，帶來了大量的能源浪費(fèi)和高碳排放。建國后，我國城鎮(zhèn)化率從106%提高到525%，實(shí)現(xiàn)了歷史性的人口結(jié)構(gòu)變化。然而，城鎮(zhèn)化的發(fā)展也伴隨著高碳排放。從1978年后，我國的人均碳排放強(qiáng)度和城鎮(zhèn)化率不斷上升[2-4]。城鎮(zhèn)碳排放是中國碳排放的主體[5]，城鎮(zhèn)化率對碳排放的正面影響最大[6]。尤其是改革開放以來，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，中國的工業(yè)水平、經(jīng)濟(jì)水平與居民生活水平都在迅速提升，并由此導(dǎo)致高碳排放產(chǎn)品消費(fèi)量的增加。目前，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程還處于中期發(fā)展階段。據(jù)預(yù)測，2050年我國城鎮(zhèn)化率將達(dá)到80%[7]，這意味著中國的城鎮(zhèn)化在未來較長的一段時(shí)間內(nèi)將保持高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，如仍舊按照原有的城鎮(zhèn)化發(fā)展模式，我國將無力承擔(dān)這樣的碳排放總量增長。
因此，探究城鎮(zhèn)化高碳發(fā)展的宗由并以此為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變城鎮(zhèn)化發(fā)展思路，對我國未來的低碳發(fā)展來說至關(guān)重要。本文在已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過總結(jié)、歸納事實(shí)數(shù)據(jù)，分析了我國城鎮(zhèn)化過程中導(dǎo)致高碳排放的影響因素，以更直觀具體的方式展現(xiàn)城鎮(zhèn)化與碳排放兩者的關(guān)系，為低碳城鎮(zhèn)化政策制定提供參考。
1文獻(xiàn)綜述
關(guān)于城鎮(zhèn)化與碳排放的研究，過去主要是圍繞定量證明二者之間的關(guān)系展開。Sathaye and Meyers[8]從城市化對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)影響的角度出發(fā)，研究認(rèn)為隨著城市化率的上升，發(fā)展中國家正在加速石油替代煤炭的消費(fèi)，由此側(cè)面說明了城市化將增加碳排放。Gates & Yin通過分析中國能源型家電消費(fèi)的城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)，認(rèn)為隨著城市化的推進(jìn)，居民和商業(yè)能源相應(yīng)增加，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)由直接燃燒煤炭和有機(jī)物而轉(zhuǎn)向使用電力、石油、天然氣等較清潔的能源[9]。Hiroyuki[10]利用 1980-1993 年多國數(shù)據(jù)，證明城市化率與人均能耗之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。張曉平研究認(rèn)為城市化是影響我國能源消費(fèi)區(qū)域差異和總量增長的主要因素之一[11]。鄭云鶴認(rèn)為工業(yè)化、城市化進(jìn)程會(huì)導(dǎo)致能源消耗增加，而市場化進(jìn)程則會(huì)導(dǎo)致能源消耗降低[12]。SvirejevaHopkin提出了基于人口密度空間分布的雙參數(shù)“分布模型”，對城市年碳平衡進(jìn)行了估算，也得出了城市化將加快碳增長的結(jié)論。林伯強(qiáng)、劉希穎，劉夢琴，何吉多[2， 13-14]的研究也證明了城市化進(jìn)程直接加劇了CO2的排放。
然而，僅僅從總量角度理解城鎮(zhèn)化與碳排放之間的關(guān)系是不夠的，需要對碳排放和城鎮(zhèn)化之間的關(guān)系進(jìn)行定性分析。高碳模式主要由活動(dòng)總量和活動(dòng)效率導(dǎo)致。宏觀層面上的城市規(guī)劃可以直接影響活動(dòng)的總量，形成碳鎖定，而具體的操作（主要指中觀技術(shù)層面）可以影響活動(dòng)的效率。除了定量的分析，更需要具體地解釋我國城鎮(zhèn)化過程中工業(yè)、建筑、交通，以及地方政府等部門的何種行為造成了高碳排放的結(jié)果。
劉希雅等：城鎮(zhèn)化過程中的碳排放來源
中國人口?資源與環(huán)境2015年第1期
2我國城鎮(zhèn)化碳排放來源
我國城鎮(zhèn)化過程中高碳排放的誘發(fā)因素可以分為兩類，一類是如基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)擴(kuò)張、居民消費(fèi)增長以及土地利用方式轉(zhuǎn)變等的經(jīng)濟(jì)因素，另一類是導(dǎo)致短命建筑、大拆大建、城市低密度蔓延等現(xiàn)象的政策誘因。一方面，城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中的新增建設(shè)構(gòu)成了碳排放的增量部分，另一方面，重復(fù)建設(shè)和建筑能源的浪費(fèi)等加重了城鎮(zhèn)化過程中的高耗能、高碳排放。經(jīng)濟(jì)因素與政策因素共同作用于我國城鎮(zhèn)化，導(dǎo)致高碳化現(xiàn)象愈發(fā)明顯。
21經(jīng)濟(jì)因素：城市化過程中的生產(chǎn)和生活用能上升導(dǎo)致碳排放增加
211工業(yè)生產(chǎn)帶來碳排放的增加
工業(yè)快速發(fā)展是我國碳排放增長的主要?jiǎng)恿Α?003年以來，我國進(jìn)入工業(yè)化中期，重化工業(yè)發(fā)展加速，工業(yè)發(fā)展領(lǐng)先一產(chǎn)、三產(chǎn)的速度。近年來，能源、原材料工業(yè)以及制造業(yè)、高技術(shù)制造業(yè)發(fā)展快速。一方面工業(yè)對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)給予有力支撐，另一方面帶來了大量的碳排放。2005-2011年間，年均工業(yè)（制造業(yè)和能源工業(yè)）CO2排放占全社會(huì)CO2排放總量的756%?；谑澜玢y行的數(shù)據(jù)分析得到，世界主要發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的歷史都印證了工業(yè)化、城鎮(zhèn)化與碳排放之間的關(guān)系。20世紀(jì)60年代以后，除了英國的城鎮(zhèn)化表現(xiàn)出明顯的低碳化外，大部分國家在城鎮(zhèn)化過程中均呈現(xiàn)了高碳化趨勢，具體表現(xiàn)為人均碳排放不斷上升。
此外，出口貿(mào)易隱含碳對我國碳排放的上升具有不可忽視的作用。我國的出口以加工貿(mào)易為主，能耗較高，也是構(gòu)成我國能源需求增長的重要因素之一。改革開放以來，我國對外貿(mào)易快速增長，以2010年為例，出口產(chǎn)品能耗占該年全國能源消費(fèi)量的383%，其隱含能是1997年的45倍，大大高于社會(huì)總能耗（不含進(jìn)口產(chǎn)品的隱含能）25倍的增速。出口額增長的另一面是出口隱含能的增加，2010年出口產(chǎn)品的隱含能占當(dāng)年社會(huì)總能耗（含進(jìn)口產(chǎn)品的隱含能）的42%，接近國內(nèi)能耗總量與碳排放量一半的水平，對國內(nèi)碳排放總量起到正向推升作用。
212建筑業(yè)碳排放增加迅速
建筑面積的增加也帶來了更多的碳排放。1995-2011年，我國能源消耗中建筑能耗占總能耗已從101%上升到1974%[15]。1995-2010年，建筑業(yè)直接CO2排放量隨著城鎮(zhèn)化率上升而上升（見圖1）。截止到2011年底，我國城鎮(zhèn)節(jié)能建筑僅占既有建筑總面積的23%，全年建筑總面積469億m2，約有77%的建筑為高耗能建筑。節(jié)能技術(shù)的落后使得建筑的高耗能在未來十年不減反增。以節(jié)能門窗的使用為例，我國每年新開工建筑面積約20億m2，門窗流失的能耗占建筑能耗的51%，節(jié)能門窗用量
約占新開工面積的1/4。以如此增速，預(yù)計(jì)到2020年，全國高耗能建筑面積將達(dá)到2 1574億m2。相比之下，在發(fā)達(dá)國家，使用高性能系統(tǒng)門窗的比例已達(dá)門窗總量的67%[16]，新增建筑節(jié)能效果是我國的近3倍。
此外，建筑使用壽命短、城市重復(fù)建設(shè)、空置率過高也
會(huì)造成碳排放的額外增加。過快地進(jìn)行更新改造是當(dāng)前城鎮(zhèn)化過程中的一個(gè)重要問題，也造成碳排放無謂的增加。由于城市規(guī)劃變更、用地性質(zhì)改變、地價(jià)房價(jià)變動(dòng)等因素，很多未到設(shè)計(jì)壽命的“年輕”建筑被提前拆除。根據(jù)我國《民用建筑設(shè)計(jì)通則》，重要建筑和高層建筑主體結(jié)構(gòu)的耐久年限為100年，一般性建筑為50-100年，而實(shí)際上我國建筑卻只能持續(xù)25-30年[18]。過頻地拆除、重復(fù)建設(shè)造成了大量的建筑材料浪費(fèi)和碳排放。與重復(fù)建設(shè)相對的，建筑的低效使用造成大量能耗浪費(fèi)。空置率過高近年在我國也非常普遍。根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)， 10%-15%的空置率是可接受的范圍。但我國近年來的商品房空置率徘徊在20%-30%之間，相關(guān)調(diào)研表明北京房屋空置率近30%[19]。空置房屋造成大量能耗浪費(fèi)，尤其是集中供暖、中央空調(diào)系統(tǒng)的商品房，低頻度使用加大了建筑領(lǐng)域碳減排難度。
213交通運(yùn)輸碳排放增加較快
交通需求增加使得交通能耗總量及其占比皆呈現(xiàn)上升趨勢。近年來，我國交通工具、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施和居民出行等方面都有了顯著的變化。隨著城市物流流轉(zhuǎn)速度加快，城鎮(zhèn)的貨運(yùn)能力逐步加強(qiáng)。單中心的城市擴(kuò)張使得居民出行的距離也會(huì)變大，城市機(jī)動(dòng)化水平迅速提高。
圖11995-2012年建筑業(yè)直接CO2排放和城鎮(zhèn)化率關(guān)系
Fig1Relation between direct carbon emission and urbanization in
construction industry （1995-2012）
資料來源：祁神軍[17]
注：建筑業(yè)直接能耗及碳排放指建筑業(yè)在生產(chǎn)建造、拆除階段消耗能源和釋放的CO2氣體量。
從1978-2011年，公路里程、運(yùn)輸路線長度、客運(yùn)量、旅客周轉(zhuǎn)量等重要指標(biāo)值迅速上升。運(yùn)輸線路上升了18倍，公路里程上升了46倍，客運(yùn)總量上升了138倍，旅客周轉(zhuǎn)量上升了177倍，民用汽車上升了699倍[20]。私人汽車擁有量逐年上升，特別是私人汽車千人保有量從1985年的0018輛/千人，上升到了2012年的564輛/千人，見圖2。
小汽車的出行比例逐年增加導(dǎo)致了交通能耗的急劇上升。如果不加以控制，交通部門能耗很快就會(huì)占到全國總能耗的30%[21]。機(jī)動(dòng)車在各種交通工具中耗油比例最高，汽車和摩托車每年消耗85%以上的汽油，交通運(yùn)輸（公路、鐵路和水路）消耗了20%的柴油。國際經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)人均GDP達(dá)到3 000-4 000美元時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)動(dòng)車購買的高峰。這意味著未來一段時(shí)期內(nèi)，我國私人汽車的擁有量會(huì)進(jìn)一步提高。這種“以車為本”的交通方式導(dǎo)致了
圖21985-2012年全國私人載客汽車保有量和
私人載客汽車千人保有量
Fig2Total amount of private cars and amount of
private cars per thousand people （1985-2012）
資料來源：中國低碳發(fā)展報(bào)告2011-2012，2014
私人汽車增長的惡性循環(huán)。但實(shí)際上30%-40%的小汽車出行完全可以被公共交通、自行車等替代。
214生活水平提高導(dǎo)致碳排放增加
隨著
消費(fèi)需求的增加，未來消費(fèi)領(lǐng)域的能源需求將會(huì)大幅增加。從占GDP的份額來看，消費(fèi)需求始終占據(jù)主導(dǎo)地位，是經(jīng)濟(jì)增長中份額最大、最穩(wěn)定的需求。然而，我國消費(fèi)
領(lǐng)域能耗對總能耗的貢獻(xiàn)低于發(fā)達(dá)國家。2010年我國消費(fèi)領(lǐng)域的能耗占能源消費(fèi)量的542%，發(fā)達(dá)國家消費(fèi)領(lǐng)域的能耗一般約占能源消費(fèi)總量的70%-80%。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，越來越多的農(nóng)村居民將進(jìn)入城市，其生活方式尤其是消費(fèi)水平的轉(zhuǎn)變將帶來大量的碳排放。如圖3所示，1996-2010年期間，農(nóng)村居民生活用能和城市居民生活用能差距不斷擴(kuò)大。以1995年基年，計(jì)算在人口自然增長與流動(dòng)兩種情況下碳排放的變化，其差值表明，1996-2010這15年，由農(nóng)民變成市民產(chǎn)生的居民用能量增加帶來了巨大的CO2排放，達(dá)447億t?？梢酝茰y，在更多“村民”變?yōu)椤笆忻瘛钡倪^程中，生活用能將呈現(xiàn)上升狀態(tài)。
22政策因素：地方政府短視行為加劇城市低密度蔓延，推升碳排放增量
低密度、高耗能的城市擴(kuò)張助漲了碳排放的增加。城市化往往伴隨著大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，相對于發(fā)達(dá)國家較完善的僅需要維護(hù)、運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施體系，我國城市仍在不斷擴(kuò)張，建設(shè)過程中需要大量高能源、高碳密度的原材料產(chǎn)品，包括鋼材、水泥等，基礎(chǔ)設(shè)施能耗呈現(xiàn)顯著上升趨勢。在沒有地方政府行為干擾下，城鎮(zhèn)化過程往往伴隨著土地集約使用，單位土地碳排放增加，人均土地碳排放減少。然而，現(xiàn)有土地利用方式非經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致新增人均土地碳排放不減反增。人均城市面積逐漸逐步擴(kuò)大，人口密度卻逐漸減?。ㄈ鐖D4）。全國30個(gè)主要城市的人口密度在過去三十年均下降，城市面積擴(kuò)張速度大于人口增加的速度。城市擴(kuò)張邊際人均能源消耗不降反增，城市表現(xiàn)為低密度、高耗能擴(kuò)張。
城市密度作為一個(gè)重要發(fā)展指標(biāo)，同交通能源消耗之間存在一定的相關(guān)性。城市低密度蔓延將帶來更多的碳排放：城市半徑擴(kuò)大一半，交通總能耗將增長三倍。低密度的城市發(fā)展模式，分散的土地利用模式，尤其是“攤大餅”的城市規(guī)劃，會(huì)增加私人小汽車的出行比例，最終消耗更多的能源，增加CO2的排放。1996-2012年CO2排放全國增量總量為6139億t，年均排放增量為384億t。
圖31996-2010年城市和農(nóng)村居民生活用能碳排放
Fig3Residential carbon emission from urban
and rural residents（1996-2010）
注：人口自然增長率計(jì)算以1995年為基年，城市人口凈流入為當(dāng)年城市人口減去根據(jù)人口自然增長率計(jì)算的人口。
圖41981-2010年人均城市土地面積和人口密度情況
Fig4City area per capita and population density
（1981-2010）
資料來源：《中國城鄉(xiāng)統(tǒng)計(jì)年鑒2011》，城市統(tǒng)計(jì)面積以建成區(qū)面積為基準(zhǔn)。2006年以后的城市總?cè)丝跒槌菂^(qū)人口加上城市暫住人口，此前沒有城市暫住人口的統(tǒng)計(jì)，其余年份城市總?cè)丝跒槌菂^(qū)人口。
圖5城市低密度蔓延導(dǎo)致碳排放增加
Fig5Relation between direct carbon emission and
urbanization in construction industry （1985-2012）
資料來源：中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒，中國統(tǒng)計(jì)年鑒。
注：以1995年城區(qū)人口密度、城區(qū)單位面積CO2排放為基準(zhǔn)，假設(shè)相對于低密度城市蔓延，保持高密度發(fā)展城鎮(zhèn)化過程城區(qū)單位面積碳排放不變，城市人均碳排放為農(nóng)村人均碳排放的3倍。
根據(jù)測算，如圖5所示，由于城市低密度蔓延，1996-2010年CO2排放增量占當(dāng)年CO2排放總量的比例從205%增長到181%，呈現(xiàn)逐年上升趨勢，足以證明城市低密度蔓延對碳排放的影響。
城市低密度蔓延現(xiàn)象是地方政府行為的結(jié)果，地方政府“圈地”運(yùn)動(dòng)與城市規(guī)劃失序是導(dǎo)致城市普遍低密度蔓延的主要原因。20世紀(jì)90年代的十年間，全國城鄉(xiāng)建設(shè)用地增加2 640萬畝，81%的新增建設(shè)用地來自對耕地的占用[22]。城鎮(zhèn)擴(kuò)張依靠占用農(nóng)村土地，2000-2010年間，城市建成區(qū)面積從22萬km2增長到4萬km2，新建成區(qū)翻了一番。導(dǎo)致城市低密度蔓延的另一個(gè)重要因素是城市規(guī)劃的不合理。地方政府?dāng)U張城市過程中，交通設(shè)置不合理、職住分配不合理都會(huì)造成交通量及相應(yīng)消費(fèi)能耗的增加。理應(yīng)通過城市高密度、高效率發(fā)展而降低的人均土地碳排放量由城市規(guī)劃的不合理造成的碳排放增量抵消，甚至反超。
深究制度原因，現(xiàn)行的官員考核機(jī)制與地方財(cái)稅制度是加劇高碳化發(fā)展趨勢兩個(gè)主要原因。其一，地方官員考核機(jī)制主要是側(cè)重GDP等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的考核，沒有同可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的資源效率指標(biāo)結(jié)合。其二，不徹底的中央和地方稅制改革，驅(qū)使地方政府過度依賴土地財(cái)政。為了滿足地方發(fā)展、GDP提高、政府基本運(yùn)行和社會(huì)福利等，地方政府往往通過城市擴(kuò)張獲得收益[23]。這樣的屬地化管理模式不可避免誘發(fā)了地方政府職能角色錯(cuò)位等情況，往往因地方利益而失部門利益，表現(xiàn)出了經(jīng)濟(jì)高碳化的路徑依賴。
3結(jié)論
綜上，我國城鎮(zhèn)化過程中高碳排放主要集中在工業(yè)、建筑、交通部門，但隨著城鎮(zhèn)化的深入，生活消費(fèi)部門的能耗增加將加大碳減排任務(wù)的難度;與此同時(shí)，地方政府行為加大了城市低能效、低密度的蔓延，并造成了不減反增的邊際人均土地能耗，對我國未來城鎮(zhèn)擴(kuò)張中碳減排提出了新的任務(wù)。
工業(yè)化過程中城鎮(zhèn)化的高碳排放屬性，意味著中國未來幾十年的城鎮(zhèn)化，將對我國甚至是世界范圍的碳排放產(chǎn)生很大的影響。在城鎮(zhèn)化過程中，我國將有幾億人口由農(nóng)民變?yōu)槭忻?，人均能源消耗的大幅度上升和溫室氣體排放
的增加，以及城市各類廢棄物的增加皆加大了對環(huán)境的壓力。城鎮(zhèn)化作為國家的宏觀戰(zhàn)略，它的實(shí)現(xiàn)路徑與方式，將直接影響碳排放的高低走向。
低碳城鎮(zhèn)化是解決城鎮(zhèn)化過程碳排放逐步上升這一難題的必要和可行途徑。工業(yè)化過程中高碳排放依然會(huì)在我國繼續(xù)，依然是今后不可忽視的重點(diǎn)領(lǐng)域，從技術(shù)減排到管理減排已經(jīng)成為大的趨勢。建筑、交通、居民生活和政策也是緊密相關(guān)，特別是經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。建筑面積擴(kuò)張與其使用效率的背離、交通出行需求量的持續(xù)上升、居民生活水平提高帶來的消費(fèi)力增加都可以通過經(jīng)濟(jì)手段加以制衡。然而，中長期的低碳轉(zhuǎn)型，必須將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與制度改革結(jié)合起來，城市低密度擴(kuò)張以及其背后地方政府官員考核機(jī)制與地方財(cái)稅制度的弊端，制度基礎(chǔ)決定了激勵(lì)效果，只有從政策與措施上皆以“低碳發(fā)展”為理念，才有可能實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化的低碳之路。
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Study on Carbon Emissions Sources in China’s Urbanization Process
LIU XiyaWANG YufeiSONG QijiaoQI Ye
（School of Public Policy and Management， Tsinghua University，Beijing 100084， China）
1．1能源消費(fèi)碳排放核算根據(jù)《2006年指南》關(guān)于能源消費(fèi)碳排放核算公式和張?zhí)m［19］等學(xué)者的研究，能源消費(fèi)主要考慮煤炭、石油、天然氣，此外還包含少量的風(fēng)能、生物質(zhì)能、核能等，由于其他能源對環(huán)境影響較小，不予考慮。核算能源消費(fèi)碳排放的公式。式中，E－C為能源消費(fèi)碳排放量;Energyi為第i種能源的消費(fèi)量;αi為第i種能源轉(zhuǎn)換因子，即根據(jù)凈發(fā)熱值將燃料轉(zhuǎn)換為能源單位(TJ)的轉(zhuǎn)換因子;CCi為第i種能源碳含量(t/TJ)，即單位能源的含碳量;NCi為第i種能源的非燃燒碳，即排除在燃料燃燒以外的原料和非能源用途中的碳;10－3為單位轉(zhuǎn)化系數(shù);COFi為第種能源的碳氧化因子，即碳被氧化的比例，通常缺省值為1，表示完全氧化。將上述公式進(jìn)一步簡化，可得到計(jì)算中更為簡便且實(shí)用的公式:。式中，βi為第i種能源的碳排放系數(shù)，即單位能源的碳排放量。國內(nèi)外開展能源碳排放系數(shù)研究主要有國家科委氣候變化項(xiàng)目、國家計(jì)委能源所、日本能源經(jīng)濟(jì)研究所、美國能源部、DOE/EIA等，本文研究中選取幾項(xiàng)權(quán)威系數(shù)的均值作為計(jì)算系數(shù)，詳細(xì)情況見表1。
1．2農(nóng)業(yè)碳排放核算IPCC有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放的論述多集中于生物活動(dòng)產(chǎn)生、土壤碳和水稻的甲烷排放，而關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)投入導(dǎo)致碳排放的研究不多。結(jié)合我國和湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，以《2006年指南》為主要參考，結(jié)合田云［2，22］等基于投入視角的農(nóng)地碳排放測算研究，確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放源包括:稻田、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、牲畜活動(dòng)。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力相關(guān)的碳排放已在能源消費(fèi)碳排放核算中涵蓋，為避免重復(fù)，此處不再涉及。構(gòu)建農(nóng)業(yè)物質(zhì)投入碳排放核算公式為。式中，A－C為碳排放;i為第i種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入;εi為第種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素碳排放系數(shù)。農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素碳排放系數(shù)參考美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)和學(xué)者的研究成果，見表2。水稻生長過程中會(huì)釋放大量甲烷，而甲烷是IPCC公布的六類溫室氣體之一。水稻是湖南省種植面積最大的農(nóng)作物，因此核算湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放需要考慮水稻生長的碳排放。Wang［23］、Cao［24］、Matthew［25］等學(xué)者測算了稻田甲烷排放系數(shù)，結(jié)果為0．44gCH4/(m2•d)、0．44gCH4/(m2•d)、0．50gCH4/(m2•d)，研究將三者的算數(shù)平均值作為計(jì)算系數(shù)，即0．46gCH4/(m2•d)。根據(jù)2007年IPCC第四次評估報(bào)告的相關(guān)內(nèi)容，1單位甲烷與1單位二氧化碳溫室效應(yīng)比為25∶1，據(jù)此可確定甲烷與碳的轉(zhuǎn)換系數(shù)為6．82，結(jié)合稻田甲烷排放系數(shù)，確定稻田碳排放系數(shù)為3．136gC/(m2•d)。湖南省水稻生長周期為120—150天，研究選取平均值135天為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。稻田碳排放計(jì)算公式為。式中，R－C為稻田碳排放量;S為水稻播種面積。根據(jù)《2006年指南》第四卷第10章關(guān)于牲畜和糞便管理過程碳排放的相關(guān)論述，畜牧業(yè)尤其是諸如牛、羊等反芻動(dòng)物生長過程中會(huì)產(chǎn)生大量的甲烷，具體而言包括腸道發(fā)酵和糞便管理兩部分。參考田云［12］等學(xué)者的研究，我國畜牧業(yè)產(chǎn)生甲烷排放的主要牲畜品種有牛、馬、驢、騾、豬、羊，以IPCC給出的排放系數(shù)為依據(jù)，運(yùn)用上文所述的甲烷—碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，建立我國主要牲畜碳排放系數(shù)見表3。畜牧業(yè)碳排放計(jì)算公式為:。
1．3廢棄物碳排放核算根據(jù)《2006年指南》第五卷有關(guān)廢棄物的分類研究，溫室氣體排放源主要有四類:固體廢棄物生物處理、廢棄物的焚化與露天燃燒、固體廢棄物填埋處理、廢水處理與排放，固體廢棄物填埋處理(即SWDS)是廢棄物溫室氣體的主要來源。固體廢棄物被掩埋后，甲烷菌可使廢棄物所含有機(jī)物分解產(chǎn)生甲烷氣體。由前文可知，甲烷是主要溫室氣體之一，且產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比二氧化碳強(qiáng)。據(jù)IPCC相關(guān)研究估計(jì)，全球每年約3%—4%的溫室氣體來源于廢棄物填埋處理產(chǎn)生的甲烷?！?006年指南》推薦使用一階衰減法(FOD)，一階衰減法能獲得更好的測算精度。根據(jù)《2006年指南》和渠慎寧［3］等學(xué)者的研究，本研究給出固體廢棄物填埋處置產(chǎn)生甲烷量的一階衰減法的估算公式。
2數(shù)據(jù)來源與處理說明
2．1數(shù)據(jù)來源農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中涉及的水稻種植面積、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜數(shù)據(jù)來自2001—2011年《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》和能源數(shù)據(jù)來自湖南省能源平衡表;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各類牲畜數(shù)量來自歷年《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》;工業(yè)廢棄物和城市固體垃圾數(shù)據(jù)來自國研網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，確實(shí)部分運(yùn)用插值法根據(jù)歷年數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整(限于篇幅，方法介紹略);土地利用數(shù)據(jù)來自國研網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來自相關(guān)年份的《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》，按2000年不變價(jià)格參與計(jì)算。
2．2處理說明根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》和趙榮欽等學(xué)者的研究，承載碳排放的土地利用類型包括耕地、牧草地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地、交通水利和其他用地。研究將根據(jù)碳排放發(fā)生載體，本文將其分解到具體的用地類型，畜牧業(yè)按照食物來源將牲畜活動(dòng)分屬于耕地和牧草地，用地類型與碳排放源對應(yīng)關(guān)系見表4。
3結(jié)果分析
3．1碳排放總量與時(shí)序特征根據(jù)上述公式，我們對湖南省的碳排放總量進(jìn)行了測算，結(jié)果見表5。2011年湖南省碳排放總量為10377．79萬t，比2000年的3504．60萬t增長了196．10%，遠(yuǎn)低于同時(shí)期GDP增速(500．21%)。從碳排放來源分析，2011年湖南省碳排放的主要來源仍然是能源消費(fèi)，占總量的95．69%，達(dá)9930．06萬t;其次是畜牧業(yè)碳排放，占總量的2．43%，達(dá)2523．01萬t;種植業(yè)碳排放站總量的1．78%，達(dá)184．76萬t;廢棄物碳排放最少，僅為碳排放總量的0．10%。根據(jù)IPCC給出的《2006年指南》，全球能源消費(fèi)占碳排放總量比例的平均水平為75%，湖南省能源消費(fèi)碳排放占比遠(yuǎn)高于參考值，說明湖南省的能源消耗量較大，節(jié)能減排的形勢嚴(yán)峻。本研究重點(diǎn)測算了湖南省2000—2011年的碳排放總量，通過分析其時(shí)序和結(jié)構(gòu)變化特征探討了湖南省新世紀(jì)初期經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境的影響。研究時(shí)序內(nèi)湖南省碳排放逐年增加(表5)，且增速持續(xù)上升，年均增長率10．37%，低于GDP的年均增長率(17．69%)。湖南省碳排放的結(jié)構(gòu)特征也發(fā)生了較大變化，2000年能源消費(fèi)僅占碳排放總量的77．29%，隨后逐年上升，直至2008年超過90%，2011年達(dá)到總量的95．69%，能源消費(fèi)對碳排放的影響逐漸增強(qiáng)，湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源消費(fèi)的依賴日益突出，暴露了較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量問題。種植業(yè)碳排放占比逐年下降，比2000年降低了4．12倍，對碳排放總量的影響逐漸變小。畜牧業(yè)碳排放在碳排放結(jié)構(gòu)中處于第二位，2000占比高達(dá)13．36%。隨著能源消費(fèi)碳排放的迅猛增加和畜牧業(yè)自身的萎縮，畜牧業(yè)碳排放占比也逐年下降，比2000年降低了4．50倍;廢棄物在總量中的比例一直較低，2000年占總量的0．23%，隨后逐年下降，2011年僅為0．10%。
3．2土地承載結(jié)構(gòu)特征與效應(yīng)分析根據(jù)以上有關(guān)土地承載碳排放來源的描述，本研究將2011年湖南省碳排放根據(jù)其土地承載的屬性進(jìn)行分解，并進(jìn)一步計(jì)算結(jié)構(gòu)特征與碳排放強(qiáng)度，以期從土地利用的視角分析碳排放的來源及減排路徑，具體見表6。結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地是最大的碳排放源，總量達(dá)7781．06萬t，占總量的74．98%，且碳排放強(qiáng)度(碳排放與土地面積的比值，t/hm2)也最高，為263．94;交通水利及其他用地次之，碳排放強(qiáng)度為33．41，碳排放占總量的11．30%，為1172．40萬t;其他用地類型的碳排放量較少，總計(jì)占比為13．73%;牧草地的碳排放總量雖然較少，但其強(qiáng)度較大，單位面積碳排放達(dá)32．22t，是僅次于城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地和交通水利及其他用地的碳排放土地承載類型。
4結(jié)論與討論
4．1結(jié)論從2011年湖南省碳排放測算的結(jié)果可知，能源消費(fèi)碳排放是碳排放的主要來源，其次是畜牧業(yè)、種植業(yè)和廢棄物。能源消費(fèi)的高碳排放與湖南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能過剩、能源過度消費(fèi)有著直接的關(guān)系。尤其是新世紀(jì)初期，忽視環(huán)境問題和對資源的過度消耗是造成碳排放居高不下的重要原因。湖南省節(jié)能減排形勢嚴(yán)峻，為配合國家碳減排的重大目標(biāo)，在后續(xù)發(fā)展中應(yīng)著重從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、淘汰落后差能、創(chuàng)新能源利用技術(shù)、大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等方面著手。研究時(shí)序內(nèi)，湖南省碳排放總量逐年增加，且增速不斷變快，碳排放結(jié)構(gòu)中能源消耗碳排放占比逐年增加，說明湖南省在能源消耗方面存在浪費(fèi)問題。畜牧業(yè)碳排放占比僅次于能源消耗碳排放，其次是種植業(yè)碳排放，廢棄物碳排放最少。除能源消耗碳排放占比外，其他來源占總量的比例均逐年下降。能源消耗碳排放的迅猛增加與新世紀(jì)初期湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特征有關(guān)，大量工業(yè)企業(yè)項(xiàng)目投入使用，產(chǎn)能過剩，造成了資源浪費(fèi)，從而造成碳排放激增。在種植業(yè)方面，在研究時(shí)序內(nèi)湖南省耕地種植面積沒有明顯增加，但碳排放卻顯著增加，這與近年來優(yōu)越的農(nóng)業(yè)政策有關(guān)。農(nóng)業(yè)政策刺激農(nóng)民積極種糧的同時(shí)也加重了農(nóng)業(yè)物質(zhì)的投入，如化肥、農(nóng)藥、薄膜等，這些都是農(nóng)業(yè)碳排放的主要來源。畜牧業(yè)的碳排放降低與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有很大關(guān)系，湖南省畜牧業(yè)萎縮，其產(chǎn)值在第一產(chǎn)業(yè)中的比重逐年下降，而技術(shù)創(chuàng)新等手段對畜牧業(yè)碳排放影響較小，因此碳排放量較最初降低。城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地是碳排放強(qiáng)度最大的用地類型，其次分別是交通水利及其他用地、牧草地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地、耕地，城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地集約利用度高，人口密集，且承載了主要的能源消耗碳排放，因此其碳排放強(qiáng)度較高。通過土地承載碳排放效應(yīng)分析，可為控制碳排放提供一條新路徑。即通過調(diào)控土地結(jié)構(gòu)控制碳排放增加，保護(hù)其他碳排放強(qiáng)度較低且綜合效益較高的用地類型，如林地、草地、牧草地等。
關(guān)鍵詞：土地利用方式；碳排放（吸收）；節(jié)能減排
隨著工業(yè)文明的大跨步發(fā)展，人類對自然資源的開發(fā)和利用極具猛增：大片森林和濕地的破壞、化石燃料無節(jié)制開發(fā)和利用、土地利用方式的改變等，造成大氣中CO2濃度持續(xù)增高，并可能是氣候變暖的直接原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球CO2濃度已比工業(yè)革命前增加了約25%，并以每年約0.5%的速度持續(xù)上升。而中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，對自然資源的需求量巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2005年，中國能源活動(dòng)產(chǎn)生的碳排放量為7219.2Mt，明顯高于第二名的美國為6963.8 Mt，占到全球碳排放總量的19.12%，是世界上碳排放量最大的國家，中國節(jié)能減排工作尤為重要。非持久性的土地利用變化對大氣碳素循環(huán)平衡的影響，僅次于能源消耗，是造成全球碳排放量持續(xù)猛增的主要原因之一。目前針對土地利用變化碳排放量引起了廣泛的關(guān)注和深入研究，但相關(guān)研究主要集中在碳排放的宏觀層面，對人類活動(dòng)造成的碳排放影響的區(qū)域分析，尤其是區(qū)域碳排放主要來源——土地利用方式變化對碳排放的影響還待深化。本文以河北省為例，研究討論不同利用方式對碳排放的影響，從而為深入開展碳排放的區(qū)域分析提供參考。
1 研究區(qū)域概況
河北省地處華北、渤海之濱，位于東經(jīng)113°04'～119°53'，北緯36°01'～42°37'之間，與魯豫晉蒙遼五省接壤，是中國重要的棉糧產(chǎn)區(qū)和工業(yè)園區(qū)。全省地勢由西北向東南傾斜，西北部為山區(qū)、丘陵和高原，其間分布有盆地和谷地，中部和東南部為廣闊的平原，是中國唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海濱的省份。全省面積18.88 萬平方千米，占全國土地總面積1.97%，總?cè)丝诩s7240萬，人口密度較大。全省轄11個(gè)地級(jí)市，工業(yè)化、城市化水平較高，又毗鄰北京和天津，人類活動(dòng)對土地生態(tài)系統(tǒng)的影響較大，從而土地利用的變化對碳排放的影響較為顯著，因此，分析該區(qū)域土地利用變化的碳排放效應(yīng)具有一定的典型性意義。
2 研究方法和研究數(shù)據(jù)來源
2.1 研究方法
土地利用方式對碳排放的影響，可以分為直接碳排放和間接碳排放，直接碳排放是指土地利用類型轉(zhuǎn)變和保持帶來的碳排放，間接碳排放主要指各類土地利用方式中人類活動(dòng)對象承載的碳排放，包括土地承載、工礦用地消耗能源承載、交通水利承載和居民生活承載。受相關(guān)數(shù)據(jù)的限制，本文只考慮土地利用間接碳排放：耕地、林地和草地碳排放（匯），建設(shè)用地中居民生活能源消耗碳排放，建設(shè)用地中工礦交通水利等能源消耗碳排放。各類型碳排放（匯）系數(shù)主要依據(jù)已有研究所得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：其中耕地利用碳排放系數(shù)考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放系數(shù)和本身對碳排放的吸收系數(shù)，進(jìn)行差值，得出碳凈排放系數(shù)；而建業(yè)用地排放系數(shù)考慮了生產(chǎn)生活對不同能源消耗，包括煤炭、石油、天然氣等，綜合碳排放系數(shù)[5-8]。
碳排放估算公式： （1）
其中：E——碳排放總量，g；ei——研究區(qū)i類土地利用方式碳排放量，g；Ti——i類碳排放系數(shù)，排放為正，吸收為負(fù)；各類土地利用面積，m2。
各類土地利用方式碳排放經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表1。
2.2 研究數(shù)據(jù)來源
采用河北省國土資源廳1990～2005年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，1990～2005年河北省能源消耗數(shù)據(jù)，河北省土地利用總體規(guī)劃（2006—2020）以及部分來自《河北省統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)。
3 結(jié)果分析
根據(jù)已有1990-2005年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)以及相對應(yīng)的能源消耗數(shù)據(jù)，基于各指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，利用碳排放估算公式，求算出河北省歷年不同土地利用方式的碳排量（見圖1）：（1）1900～2005年河北省歷年碳排放總量呈現(xiàn)明顯的上漲趨勢，尤其是從2000年開始，由于土地利用類型由農(nóng)轉(zhuǎn)非、由林轉(zhuǎn)工步伐加快，加之工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，生產(chǎn)生活對能源的消耗量急速增加，造成2000年后全省碳排放總量年漲幅率變大；（2）建設(shè)用地歷年碳排放量在各種土地利用方式中所占比例最大，并呈逐年大幅增大趨勢，碳排量3551.9～11504.9萬t（1990～2005年），所占總排放量比例為92.1%～97.7%（1990～2005年）；（3）工礦、交通、水利用地碳排放量占建設(shè)用地總碳排放量份額達(dá)到91%左右，其余9%左右碳排放量來源于居民日常生活；（4）各種土地利用方式中，碳排放第二來源為耕地，由于耕地面積的逐年減少，耕地碳排放量也在逐年遞減，碳排量304.76～ 271.88 萬t（1990～2005年），在總碳排放量中所占份額也逐年降低，6.9%～2.3%（1990～2005年）；（5）林地作為主要的碳排放吸收源，由于1990～2005年間，全省植樹造林、退更換林和綠化城鎮(zhèn)政策的加快實(shí)施，林地面積363.36～439.29萬hm2（1990～2005年），碳吸收量呈逐年增大趨勢2096.59～2534.70 萬t（1990～2005年），但由于建設(shè)用地碳排放強(qiáng)度明顯增大，導(dǎo)致林地吸收碳量占總碳排放量的比例從54.4%降至21.5%。
1990～2005年期間，建設(shè)用地面積逐年增加，相對于耕地面積逐年減少，建設(shè)用地面積僅有耕地面積的22.2%～26.9% ，但由于建設(shè)用地使用對象和特點(diǎn)，其對碳排放影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過耕地，在所有土地利用方式中與碳排放相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)到0.976，而耕地僅有0.231（見表2）。
從各類主要用地方式中碳排放和碳吸收強(qiáng)度來看：建設(shè)用地的碳排放強(qiáng)度最大，每增加1 km2 建設(shè)用地，會(huì)增加6.30t碳排量；林地碳吸收強(qiáng)度接近于建設(shè)用地碳排放強(qiáng)度，每增加1 km2的林地，可吸收5.77t的排放碳，相當(dāng)于92%左右的建設(shè)用地碳排放，而耕地排放量不是很明顯，1 km2耕地碳排放量為0.042t。
根據(jù)各類型用地所占的面積不同，參照各類土地利用碳排放量，估算各類用地碳源（匯）的邊際變化，即各類土地利用面積每變化1%所對應(yīng)的碳排放量（吸收量）的變化情況，見表4：土地利用方式變化中對碳源（匯）最敏感的是建設(shè)用地，其次為林地，而草地對碳排放的影響程度最遲鈍；林地作為碳吸收對象，碳吸收變化程度僅為建設(shè)用地的6.10%，而耕地的邊際變化僅為建設(shè)用地的1.29%，可見建設(shè)用地變化是碳排放量增加的主要因素，而作為最主要的碳匯工具，林地面積的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能抵消建設(shè)用地增加帶來的碳排放量的增加。
3.2 河北省2010年和2020年碳排放預(yù)測
根據(jù)河北省土地利用總體規(guī)劃（2006—2020）：耕地得到有效保護(hù)，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力不斷提高；土地利用結(jié)構(gòu)更趨合理，布局不斷優(yōu)化；節(jié)約集約用地水平不斷提高，科學(xué)發(fā)展用地得到保障；土地生態(tài)環(huán)境逐步改善，京津冀生態(tài)屏障基本建立。依據(jù)各類土地利用碳源（匯）邊際變化和個(gè)土地利用方式碳排放（吸收）經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對河北省2010年和2020年碳排放總量進(jìn)行預(yù)測，見表4：2010年和220年全省碳排放總量較2005年分別降低了16.8%和14.6%；根據(jù)總體規(guī)劃，2010年和2020年河北省林地面積較2005年分別增加43.03和131.75萬hm2，這對碳排放的吸收具有很大作用；雖然建設(shè)用地面積在逐年增加，但是增幅緩慢，所以碳排放量增幅相對較低；而耕地、草地面積保持在一個(gè)相對穩(wěn)定的級(jí)別，所以碳排放（吸收）量沒有太大變化。
4 結(jié)論與討論
4.1 結(jié)論
（1）根據(jù)以上分析結(jié)果表明，在所有土地利用方式中，建設(shè)用地和耕地是主要碳源，以2005年為據(jù)，河北省建設(shè)用地利用所產(chǎn)生的碳排放每年可達(dá)1.15×108 t，占到總碳排量的97%以上，耕地每年碳排量可達(dá)2.71×106 t，而建設(shè)用地碳排放量中91%以上來源于工礦企業(yè)交通水利能源消耗的碳排量；林地為主要的碳匯，對碳排放量的吸收每年可達(dá)2.53×107t，所以擴(kuò)大林地面積對碳排放的吸收是很有必要的。
（2）在所有土地利用類型中，建設(shè)用地與碳排放量的相關(guān)系數(shù)最高，而根據(jù)1990～2005年歷年碳排放量計(jì)算可得，每增加1km2的建設(shè)用地，將會(huì)產(chǎn)生6.3t的碳排放，而每增加1km2的林地，將會(huì)吸收5.77t的碳排放，所以林地在碳排放吸收中起到主導(dǎo)作用；基于土地利用對碳影響的邊際變化分析， 林地作為碳吸收對象，碳吸收變化程度僅為建設(shè)用地的6.10%，所以就碳平衡來說，目前河北省林地面積和建設(shè)用地面積極不平衡，需要采取嚴(yán)格措施，保證生態(tài)平衡。
（3）通過對2010年和2020年土地利用碳排放的預(yù)測，可見2010年和2020年基于2005年碳排放量有明顯降低，雖然碳減排有所成效，但碳排放總量還處于一個(gè)很高的水平，所以要繼續(xù)做好節(jié)能減排工作，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)的平衡。
4.2 調(diào)整土地利用方式降低碳排量的建議
21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，也是資源環(huán)境約束加劇的矛盾凸顯期，土地利用結(jié)構(gòu)不合理，土地利用不充分，從而加劇了人地矛盾。因此，必須建立低碳排、消除人地矛盾的土地利用結(jié)構(gòu)。
（1）在嚴(yán)格保護(hù)耕地的基礎(chǔ)上，節(jié)約集約用地，統(tǒng)籌各類用地。穩(wěn)定耕地?cái)?shù)量，不斷提高耕地質(zhì)量和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力；轉(zhuǎn)變土地利用方式，推進(jìn)土地節(jié)約集約利用，加強(qiáng)建設(shè)用地空間管制，促進(jìn)城鄉(xiāng)用地統(tǒng)籌，不斷提高土地利用效率與效益。
（2） 加強(qiáng)土地生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)。合理進(jìn)行植樹造林活動(dòng)，統(tǒng)籌安排生產(chǎn)、生活和生態(tài)用地，加強(qiáng)各類自然保護(hù)區(qū)、森林公園、濕地保護(hù)與建設(shè)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境不斷改善。
（3）嚴(yán)格控制建設(shè)用地規(guī)模，促進(jìn)建設(shè)用地節(jié)約集約利用。嚴(yán)格執(zhí)行國家和省各類建設(shè)項(xiàng)目投資強(qiáng)度、容積率、建筑密度、人均用地、生產(chǎn)用地比重、綠化率等控制指標(biāo)，挖掘已有建設(shè)用地潛能，尤其是工礦企業(yè)用地，推進(jìn)建設(shè)用地集約利用。
（4）提高能源利用率，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。不斷科技創(chuàng)新，提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)減排。同時(shí)，加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展清潔能源和低碳排放替代能源。
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【摘要】采用《IPCC 國家溫室氣體清單指南》（2006） 推薦的計(jì)算方法，計(jì)算2006～2012 年蘭州市工業(yè)碳排放量和工業(yè)碳排放強(qiáng)度，并對2012 年全市29 個(gè)工業(yè)部門總產(chǎn)值、生產(chǎn)總值、碳排放強(qiáng)度和單位工業(yè)增加值能耗等指標(biāo)進(jìn)行測算與排序，指出蘭州市工業(yè)能源消費(fèi)和碳排放產(chǎn)生的主要來源，為蘭州市發(fā)展低碳工業(yè)指明方向。
關(guān)鍵詞 工業(yè)碳排放；碳排放強(qiáng)度；低碳轉(zhuǎn)型；蘭州市
【基金項(xiàng)目】國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局、過程及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制的跨尺度——多層次研究: 以甘肅省典型城市為例”（41471462）。
【作者簡介】楊金強(qiáng)，蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院碩士研究生，研究方向：循環(huán)經(jīng)濟(jì)與區(qū)域發(fā)展；陳興鵬，蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：循環(huán)經(jīng)濟(jì)與區(qū)域發(fā)展。
一、前言
工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)排放的大量二氧化碳對于全球氣候變暖產(chǎn)生了重大影響。2009年，中國在哥本哈根氣候變化大會(huì)上向世界承諾，到2020年，中國碳排放強(qiáng)度較2005年減少40%~50%。2014年5月，中華人民共和國工業(yè)和信息化部開展了區(qū)域工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)工作，提出按照工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)要求，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展與節(jié)能減排互利共贏的轉(zhuǎn)型路徑和模式。
2012 年，蘭州市實(shí)現(xiàn)國民生產(chǎn)總值1564.41億元，其中第二產(chǎn)業(yè)增加值744.70億元，工業(yè)增加值562.42 億元，分別占地區(qū)生產(chǎn)總值的47.6%和35.95%。其中規(guī)模以上工業(yè)增加值538.15 億元，占全部工業(yè)增加值的95.68%；規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值2055.4億元。全市29個(gè)主要行業(yè)部門中，加工制造業(yè)占主導(dǎo)地位，其中石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)等8個(gè)主要行業(yè)部門的工業(yè)總產(chǎn)值占全市總產(chǎn)值的82.46%，詳見表1。
二、數(shù)據(jù)來源及計(jì)算方法
（一） 數(shù)據(jù)來源
二氧化碳的產(chǎn)生主要來源于化石能源燃燒，主要種類包括原煤、焦炭、天然氣、原油、汽油、柴油、煤油和燃料油。本文計(jì)算的碳排放不包括熱力和電力，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2007～2013年蘭州市統(tǒng)計(jì)年鑒，經(jīng)濟(jì)和能耗采用規(guī)模以上行業(yè)部門數(shù)據(jù)。
（二） 計(jì)算方法
本文采用《IPCC 國家溫室氣體排放指南》（2006） 推薦的計(jì)算方法，并結(jié)合《能源統(tǒng)計(jì)知識(shí)手冊》（2006） 中關(guān)于能源平均低位發(fā)熱量的計(jì)算，得出每種化石能源的碳排放系數(shù)（表2）。
工業(yè)碳排放量進(jìn)行測算采取以下公式：
M =ΣMi =ΣEi × Ki （1）
式中M 表示碳排放量，E 表示化石能源種類，K表示碳排放系數(shù)，i表示第i種能源。根據(jù)公式（1） 和表1 可計(jì)算出2006～2012 年蘭州市工業(yè)碳排放總量，結(jié)合歷年工業(yè)增加值數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出歷年蘭州市工業(yè)碳排放強(qiáng)度和工業(yè)碳排放彈性系數(shù)。
（三） 結(jié)果分析
總體上來看，2006～2012年蘭州市工業(yè)碳排放量和工業(yè)增加值每年逐步增加，工業(yè)碳排放量由1494.64萬噸增長為1899.13萬噸，年平均增長率為4%；同期內(nèi)，工業(yè)增加值由230.88億元增長為562.42億元，年平均增長率為16%，工業(yè)碳排放量的增長速度明顯低于工業(yè)增加值的增長速度（見圖1、表3）。工業(yè)碳排放強(qiáng)度由2006年的6.47噸/萬元降到2012年的3.38噸/萬元，年平均降低11.4%， 這種變化符合蘭州市近年工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，充分體現(xiàn)了節(jié)能減排的發(fā)展趨勢（見圖2）。
分階段來看，2006～2009年蘭州市工業(yè)碳排放強(qiáng)度年均降低6.1%，2009～2012年工業(yè)碳排放強(qiáng)度年均降低16.1%，且2009年工業(yè)碳排放彈性系數(shù)波動(dòng)較大，表明2009年蘭州市工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長速度明顯高于碳排放量增加速度，這與《甘肅省循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體規(guī)劃》的實(shí)施，蘭州市淘汰了一批高耗能、高排放落后產(chǎn)業(yè)，工業(yè)減排效果明顯有關(guān)。
三、重點(diǎn)行業(yè)部門能耗與碳排放總量測算
2012年，蘭州市規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)總量為3587.43 萬噸標(biāo)煤， 碳排放總量為1593.99 萬噸。全市8個(gè)規(guī)模以上行業(yè)部門能源消費(fèi)總量為黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)以及煤炭開采和洗選業(yè)。各部門能源消費(fèi)及碳排放總量見表4。
四、工業(yè)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成與行業(yè)部門碳排放強(qiáng)度測算
蘭州市是工業(yè)經(jīng)濟(jì)占絕對主導(dǎo)地位的重工業(yè)城市，無論是工業(yè)總產(chǎn)值、增加值及貢獻(xiàn)率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還是工業(yè)能耗、碳排放等能源利用指標(biāo)，工業(yè)部門對于蘭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源依賴的程度都占有舉足輕重的地位。經(jīng)測算，2012年各工業(yè)部門總產(chǎn)值、增加值、碳排放強(qiáng)度和單位工業(yè)增加值能耗等指標(biāo)和排序如表5所示。
8 個(gè)規(guī)模以上行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值82.46%，工業(yè)增加值占82.98%，能源消費(fèi)總量占全部規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)的95.29%，碳排放總量占94.52%。碳排放強(qiáng)度前10位由大到小依次為橡膠和塑料制品業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、皮革、毛皮、羽毛（絨） 及其制品制造業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、食品制造業(yè)以及有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（表5）。其中，有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)碳排放強(qiáng)度僅為0.35 噸/萬元，而單位工業(yè)增加值能耗高達(dá)13.49 噸/萬元，相較于其他工業(yè)部門具有明顯的高耗能、低排放的特點(diǎn)；橡膠和塑料制品業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)四大工業(yè)部門具有明顯的高耗能、高排放特點(diǎn)。
除分析的8個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)和碳排放強(qiáng)度較大的10個(gè)工業(yè)部門以外，煙草制品業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、酒、飲料、精茶制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)具有明顯的低耗能、低排放、高產(chǎn)出特點(diǎn)，屬于高附加值產(chǎn)業(yè)，應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展；而皮革、皮毛、羽毛（絨） 及其制品和制鞋業(yè)以及食品制造業(yè)具有明顯的高耗能、高排放、低產(chǎn)出的特點(diǎn)，需要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行升級(jí)和改造。
五、結(jié)論
第一，工業(yè)是蘭州市能源消費(fèi)和碳排放總量產(chǎn)生的主要來源，蘭州市工業(yè)化石能源主要以石油、原煤為主，對于天然氣、生物質(zhì)能和新能源的開發(fā)利用較少，整體工業(yè)能源利用效率較低，工業(yè)碳排放系數(shù)相對較高。
第二，工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，石油化工、電力、熱力生產(chǎn)、有色金屬和黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品、橡膠和塑料制品以及煤炭開采和洗選業(yè)等行業(yè)是蘭州市主要高耗能行業(yè)，并在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位。
第三，煙草、醫(yī)藥、飲料、啤酒、專用設(shè)備以及電氣機(jī)械及器材制造等行業(yè)具有低耗能、低排放、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，皮革、皮毛、羽毛（絨） 及其制品和制鞋業(yè)以及食品制造業(yè)具有明顯的高耗能、高排放、低產(chǎn)出的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：碳排放；LMDI；能源消費(fèi)總量；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)：F113.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2014）08-00-01
一、引文
2006年，尼古拉斯?斯特恩牽頭做出的《斯特恩報(bào)告》指出：如果現(xiàn)在就開始采取強(qiáng)有力行動(dòng)，我們可以以大約全球每年GDP的1%為代價(jià)，把溫室氣體在大氣中的水平穩(wěn)定在500-550ppm碳當(dāng)量，并且認(rèn)為盡早行動(dòng)的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過不采取行動(dòng)的代價(jià)，如果沒有任何行動(dòng)，那么氣候變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)大約會(huì)增加到至少全球每年GDP的5%，如果考慮到更寬泛的影響，估計(jì)損失會(huì)達(dá)到20%或者更多，足以跟兩次世界大戰(zhàn)和經(jīng)濟(jì)大蕭條比擬[1]。因此，對陜西省碳排放影響因素進(jìn)行研究，具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
本章主要利用陜西省歷史數(shù)據(jù)，使用LMDI因素分解分析方法，對能源消費(fèi)進(jìn)行因素分解分析得出影響陜西省能源消費(fèi)的主要因素及其歷史貢獻(xiàn)程度[3-6]。
二、碳排放的LMDI分解分析模型
依據(jù)LMDI分解分析方法的基本思路，碳排放可分解為如下幾個(gè)部分：
其中， 為能源消費(fèi)總量變化導(dǎo)致的總量變化效應(yīng)
為能源碳排放系數(shù)變化導(dǎo)致的碳排放強(qiáng)度變化效應(yīng)
為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)
三、數(shù)據(jù)處理及實(shí)證分析
本章使用陜西省1995-2012年碳排放數(shù)據(jù)及能源消費(fèi)量等數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)由推算得出，數(shù)據(jù)來源于陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒。在本節(jié)中，能源碳排放系數(shù)是固定的，因此能源碳排放系數(shù)變化導(dǎo)致的碳排放強(qiáng)度變化效應(yīng)為0。將數(shù)據(jù)代入公式2-1，可得出碳排放的分解數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3-1所示：
1.能源消費(fèi)總量效應(yīng)
能源消費(fèi)是碳排放的主要來源，并且目前國內(nèi)對碳排放的估算是基于能源消費(fèi)數(shù)據(jù)。從圖3-2中可看出，陜西省碳排放量的變化主要來源于能源消費(fèi)的變化，能源消費(fèi)對碳排放變化的累積效應(yīng)大部分年份超過了100%。此處之所以在對碳排放進(jìn)行分解分析時(shí)納入了能源消費(fèi)總量的因素是因?yàn)椋茉聪M(fèi)本身是受到經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口等因素的影響，這些因素通過對能源消費(fèi)的影響進(jìn)一步影響到碳排放。
2.能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)
從圖3-1可以看出，從1995年開始，陜西省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對碳排放的變化大部分表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，對減少碳排放的貢獻(xiàn)值在不斷增加。陜西省能源消費(fèi)中煤炭所占的比重超過了70%，因此能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對減少中國碳排放的貢獻(xiàn)力不大。從圖3-1可以看出，各年份能源結(jié)構(gòu)的累積效應(yīng)變化較小，趨于平緩。
四、結(jié)論
本文主要采用LMDI分解分析方法，對陜西省能碳排放因素進(jìn)行分解。主要結(jié)論是：在對碳排放進(jìn)行因素分解分析后得出，碳排放量的變化可分解為能源消費(fèi)總量變化及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化，通過導(dǎo)入能耗總量及能耗結(jié)構(gòu)的的歷史值，可計(jì)算得到各自對碳排放變量的歷史貢獻(xiàn)度。能源消費(fèi)總量變化對碳排放總量變化貢獻(xiàn)最大，并呈正向關(guān)系。能耗結(jié)構(gòu)變化對碳排放總量變化貢獻(xiàn)度相對較低，但呈負(fù)向關(guān)系，即能耗結(jié)構(gòu)使得碳排放降低。
參考文獻(xiàn)：
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[3]鞏芳，王芳.基于LMDI分解模型的內(nèi)蒙古碳排放實(shí)證研究，干旱區(qū)資源與環(huán)境[J].2013：72-77.
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關(guān)鍵詞：出口隱含碳；投入產(chǎn)出模型
中圖分類號(hào)：F746.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2013）09-0-01
一、投入產(chǎn)出模型
根據(jù)全國投入產(chǎn)出的平衡關(guān)系（總產(chǎn)出=中間產(chǎn)出+最終產(chǎn)出），可以建立按行業(yè)的投入產(chǎn)出數(shù)學(xué)模型：X = AX+Y
整理后得 X=（I-A）-1Y
其中A為直接消耗系數(shù)或者技術(shù)系數(shù)矩陣；X為社會(huì)總產(chǎn)出列向量；Y為包含其他最終產(chǎn)品的社會(huì)最終產(chǎn)品列向量。如果設(shè)E為國內(nèi)單位總產(chǎn)出的直接碳排放強(qiáng)度矩陣，則一國為滿足最終需求Y而引起的國內(nèi)碳排放C可表達(dá)為：
C = E（I-A）-1Y
對中國來講，由于加工貿(mào)易所占的比重比較大，占我國外貿(mào)總量的40%-50%。如果在計(jì)算過程中不考慮加工貿(mào)易的影響，即不考慮生產(chǎn)過程中所耗用的進(jìn)口中間產(chǎn)品的影響，把生產(chǎn)出口品所需要的中間產(chǎn)品都當(dāng)成是國內(nèi)生產(chǎn)，并利用國內(nèi)的排放系數(shù)來計(jì)算這些產(chǎn)品隱含碳的話，計(jì)算結(jié)果會(huì)有所偏差。事實(shí)上，一個(gè)國家生產(chǎn)過程中的某些投入是來自國外的，如我國加工貿(mào)易中所需要的大部分原材料和零部件都是來自國外，這些產(chǎn)品雖然進(jìn)入中國的生產(chǎn)過程，但并不在中國產(chǎn)生碳排放，因此，在計(jì)算時(shí)，需要把這些進(jìn)口中間產(chǎn)品剔除。所以需要把國內(nèi)生產(chǎn)過程的投入分為兩部分：一部分來自國內(nèi)投入，另一部分來自進(jìn)口中間投入。如果設(shè)Ad和Am分別代表中間使用的國內(nèi)投入部分和進(jìn)口投入部分的直接消耗系數(shù)矩陣，且A=Ad+Am ，其中Am中元素aijm表示j部門每生產(chǎn)一單位產(chǎn)出需要投入的i部門的進(jìn)口中間投入的量。Ad中的元素aijd表示j部門每生產(chǎn)一單位產(chǎn)出需要投入的i部門的國內(nèi)中間投入的量。我們可以把Am寫成Am=M·A，其中，M是進(jìn)口系數(shù)，指的是每個(gè)產(chǎn)業(yè)部門投入中進(jìn)口中間品所占的比例，用以衡量每個(gè)部門對進(jìn)口的依賴程度。關(guān)于M，首先部門之間的均一性，即部門i對于所有其他部門j的投入中進(jìn)口中間品投入的比例是一致的。因?yàn)檫M(jìn)口品包括中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品，這樣M就一個(gè)對角矩陣，用以衡量第i部門對進(jìn)口的依賴程度。
所以中國出口的隱含碳排放為：
中國進(jìn)口的隱含碳排放為：
其中為國內(nèi)單位總產(chǎn)出的直接碳排放強(qiáng)度，為國內(nèi)投入的直接消耗系數(shù)矩陣，為進(jìn)口來源國單位總產(chǎn)出的直接碳排放強(qiáng)度，為進(jìn)口來源國國內(nèi)投入的直接消耗系數(shù)矩陣。
二、數(shù)據(jù)來源及變量處理
國內(nèi)單位總產(chǎn)出的直接碳排放強(qiáng)度：，其中為j部門產(chǎn)出的碳排放總量（17個(gè)行業(yè)8種能源的消費(fèi)量與每種能源的碳排放量相乘），部門的國內(nèi)總產(chǎn)出。所使用數(shù)據(jù)，j部門2002、2005、2007年總產(chǎn)出（數(shù)據(jù)來源：《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》），各種能源消費(fèi)總量（數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計(jì)年鑒），各類能源碳排放系數(shù)（能源的碳排放系數(shù)采用IPCC碳排放計(jì)算指南缺省值，來源：2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories，1.1 introductions.）。
其中在統(tǒng)計(jì)年鑒中的能源消費(fèi)量是按50個(gè)行業(yè)分，而為了與隨后用到的數(shù)據(jù)一致，根據(jù)附表進(jìn)行歸類，分成17個(gè)行業(yè)。
國內(nèi)投入的直接消耗系數(shù)矩陣：
（數(shù)據(jù)來源：通過2007年中國投入產(chǎn)出表獲得直接投入系數(shù)A，M通過統(tǒng)計(jì)年鑒中各行業(yè)進(jìn)口數(shù)量和國內(nèi)總產(chǎn)出的數(shù)據(jù)計(jì)算獲得）
為行業(yè)出口數(shù)量，通過統(tǒng)計(jì)年鑒可以獲得。
即進(jìn)口來源國單位產(chǎn)出的完全碳排放系數(shù)，這一系數(shù)的計(jì)算需要確定每一個(gè)進(jìn)口來源國的直接消耗系數(shù)以及單位產(chǎn)出碳排放系數(shù)，數(shù)據(jù)獲得困難，本文采用各行業(yè)平均的完全能耗強(qiáng)度與中國的平均碳排放強(qiáng)度的比值計(jì)算獲得。（數(shù)據(jù)來源2007年世界各國平均碳排放強(qiáng)度和GDP能耗數(shù)據(jù)計(jì)算獲得）
三、最終的計(jì)算
而具體的分析如下：
金屬產(chǎn)品制造業(yè)、機(jī)械設(shè)備制造業(yè)所輸出的隱含碳較多，從2002年分別占總量的20.25%和24.24%上升到2007年的24.69%和30.68%，與此同時(shí)，2002、2005、2007年的總量分別為1.38492、2.80960、3.12764億噸，明顯看出有大幅度的增加。
中國的進(jìn)口隱含碳總量從2002年的0.55412億噸到2007年的0.76524億噸，而其中2005年比其他兩年都要高為0.9269億噸。但相比出口隱含碳而言，就九牛一毛了。具體的，2002年、2002、2007年機(jī)械設(shè)備制造業(yè)占進(jìn)口隱含碳總量的比例為24.24%，25%，29%，但占總的耗用量9.69%、5.794%、7.105%，由此可見進(jìn)口量還是很少的，中國的機(jī)械制造業(yè)大部分是自產(chǎn)自足，并且輸出大量的出口。
除了采礦業(yè)有明顯的進(jìn)口外，其他行業(yè)無不是凈出口為正的，其中以機(jī)械設(shè)備制造業(yè)為最多，02、05、07年的數(shù)據(jù)分別為1.343199千萬噸、 2.32336千萬噸、 2.2224千萬噸。這一圖表表明中國出口大量的物品，從而出口隱含碳，得出結(jié)論不能只看本土排放，還要看轉(zhuǎn)移排放。眾所周知這兩類都是能耗很大的行業(yè)，可以定義中國為全世界輸送了大量的高耗能的產(chǎn)品，從而減少其他國家的排放碳的總量。
由于本文采用八類能源的碳排放系數(shù)而并非魏本勇等 采用的固、液、氣三類能源碳排放系數(shù)，并且本文在計(jì)算出口貿(mào)易隱含碳時(shí)剔除了加工貿(mào)易中的進(jìn)口中間產(chǎn)品，因此本文的計(jì)算結(jié)果更加接近實(shí)際。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：碳強(qiáng)度；行業(yè)影響；完全分解模型；強(qiáng)度效應(yīng)；結(jié)構(gòu)效應(yīng)
一、 引言
當(dāng)前，全球氣候變化問題已成為國際社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，中國隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)急劇增加，特別是化石能源消費(fèi)快速增長，而全球溫室氣體增加的主要來源是化石能源消費(fèi)，導(dǎo)致二氧化碳排放總量已位居全球前列。有研究表明，中國能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳占中國總排放量的75%，2008年中國能源碳排放首次超過美國成為二氧化碳排放大國。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，我國二氧化碳排放量將持續(xù)快速增長。為應(yīng)對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中環(huán)境壓力大的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，2009年11月26日中國政府在哥本哈根世界氣候變化大會(huì)上宣布二氧化碳減排的目標(biāo)為到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%，將單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放作為約束性指標(biāo)納入“十二五”及中長期國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，要求單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%。近年來，碳強(qiáng)度波動(dòng)引起社會(huì)各界的關(guān)注，關(guān)于碳強(qiáng)度的文章相繼在各種學(xué)術(shù)期刊出現(xiàn)。主要內(nèi)容可以分為兩類，一是對碳強(qiáng)度因素分解方法的研究，主要有拉式因素分解法（Greening等，1997）、迪氏因素分解法（Ang 等，2009）、完全因素分解模型（Sun，1998）；二是從多個(gè)角度對碳強(qiáng)度進(jìn)行研究，如Greening等（2004）、Wang（2005）、徐國泉等（2006）、魏一鳴等（2008）、宋德勇等（2009）等運(yùn)用因素分解從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口、經(jīng)濟(jì)等角度分析碳強(qiáng)度變化的影響；王錚等（2008）、李國志等（2010）、仲云云等（2012）運(yùn)用不同的因素分解方法從區(qū)域的角度對碳排放的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析；邵帥等（2010）、何小鋼等（2012）從工業(yè)行業(yè)的角度對碳排放進(jìn)行分析?，F(xiàn)有研究對揭示我國碳排放的行業(yè)特點(diǎn)和制定行業(yè)減排政策具有積極的參考價(jià)值，但是依然存在一定的局限性，如現(xiàn)有研究中較少體現(xiàn)工業(yè)行業(yè)碳排放的時(shí)間和空間變動(dòng)等。本文將在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，從三個(gè)角度和兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行因素分解，三個(gè)角度——一是按工業(yè)行業(yè)小類劃分的39個(gè)細(xì)分工業(yè)行業(yè)，二是按工業(yè)行業(yè)大類劃分的采掘業(yè)、制造業(yè)、電力、煤氣及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，三是按碳排放高中低劃分的高碳排放行業(yè)、中等碳排放行業(yè)、低碳排放行業(yè)。兩個(gè)時(shí)期是：“十五”和“十一五”。動(dòng)態(tài)定量分析我國各類工業(yè)行業(yè)發(fā)展對碳強(qiáng)度變化的影響，為相關(guān)部門制定行業(yè)差異化碳減排政策提供參考依據(jù)，對于當(dāng)前推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變具有十分重要的指導(dǎo)作用，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)長期平穩(wěn)較快發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、 碳強(qiáng)度分解模型
本文運(yùn)用Sun（1998）提出的完全分解分析方法，將工業(yè)碳強(qiáng)度的影響因素分為強(qiáng)度效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)來進(jìn)行剖析，結(jié)構(gòu)效應(yīng)是反映不同行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比重變化引起的工業(yè)碳強(qiáng)度變化量，而強(qiáng)度效應(yīng)是反映不同行業(yè)碳強(qiáng)度變化引起的工業(yè)碳強(qiáng)度變化量。
三、 工業(yè)碳排放與工業(yè)增加值的測算
由于統(tǒng)計(jì)年鑒上沒有各個(gè)工業(yè)行業(yè)的碳排放量數(shù)據(jù)，另外從2008年開始國家統(tǒng)計(jì)局不再公布行業(yè)工業(yè)增加值，只公布工業(yè)總產(chǎn)值，因此在進(jìn)行碳強(qiáng)度分解之前，需對各個(gè)工業(yè)行業(yè)的碳排放量和工業(yè)增加值進(jìn)行測算。
1. 工業(yè)行業(yè)碳排放量測算。根據(jù)2007年IPCC第四次評估報(bào)告，溫室氣體增加的主要來源是化石燃料燃燒，因此本文利用各個(gè)工業(yè)行業(yè)歷年能源消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行碳排放量測算。計(jì)算方法基于IPCC《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》口徑，將最終能源消費(fèi)種類劃分成9類，包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣、電力。9類能源的標(biāo)準(zhǔn)量轉(zhuǎn)換系數(shù)和碳排放系數(shù)來源于中國科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組的《2009中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告——探索中國特色的低碳道路》。
2. 行業(yè)工業(yè)增加值測算。從2008年開始國家統(tǒng)計(jì)局不再公布行業(yè)工業(yè)增加值，只公布工業(yè)總產(chǎn)值，2008年之前既公布行業(yè)工業(yè)增加值，又公布工業(yè)總產(chǎn)值。通過2005年～2007年工業(yè)增加值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重發(fā)現(xiàn)，各行業(yè)工業(yè)增加值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重較為穩(wěn)定，因此可以通過行業(yè)工業(yè)增加值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重去測算2008年～2010年分行業(yè)工業(yè)增加值。運(yùn)用2006年～2007年行業(yè)工業(yè)增加值占工業(yè)總產(chǎn)值比重的均值推算2008年分行業(yè)工業(yè)增加值，運(yùn)用2007年～2008年行業(yè)工業(yè)增加值占工業(yè)總產(chǎn)值比重的均值推算2009年分行業(yè)工業(yè)增加值，以此類推，推算出2008年～2010年分行業(yè)工業(yè)增加值。
