2排放变化、驱动因素及其减排对策研究'> 低碳经济下中国工业行业CO2排放变化、驱动因素及其减排对策研究
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摘要：对1991～2010年中国工业行业CO2排放量进行测算，结果表明：年均增长较快的是能源加工、有色金属、钢铁和电力煤气等基础原材料行业，钢铁、化学和建材业则是CO2排放的主要行业；在影响中国工业行业CO2排放的诸因素中，经济规模是最大的增排驱动因素，能源效率和经济效率是两个较大的减排驱动因素，而能源转换在诸影响因素中驱动力最小且各行业的驱动方向差别较大，只有电力煤气、矿业和能源加工等属于减排驱动；中国CO2减排对策至少可以从能源转换、能源效率、经济效率、经济规模等方面来着手进行。
中图分类号：F426；F205文献标识码：A文章编号：1001-8409（2013）12-0114-06
一、问题的提出
（一）背景和意义
在经济社会发展过程中，由于CO2等温室气体的大量排放而引起的全球变暖，给人类自身可持续发展带来了严重的威胁，因此发展低碳经济已成为当今社会的重要课题。2009年11月中国政府首次提出了到2020年单位GDP的CO2排放量比2005年降低40%～45%的数值目标。
值得注意的是，工业历来是我国CO2排放的主要部门，占我国CO2总排放量的70%以上，且近年来一直呈增加态势。因此，研究工业部门的CO2排放对低碳经济发展有着十分重要的现实意义。
（二）与先行研究的关系
在CO2排放研究方面，目前学术界的研究主要集中在发展低碳经济最基础的工作，即对CO2排放量的推算及其影响因素的分析上。
在中国CO2排放量的推算方面，关键步骤是确定各种能源的CO2排放系数。多数学者是利用联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）温室气体清单指南中提供的方法进行的，如燕丽、杨金田[1]、金艳鸣[2] 等；也有利用美国能源部能源情报局（DOE/EIA）、日本能源经济研究所、中国国家科委气候变化项目等几家的平均值，如王怡[3]等。
在中国碳排放的影响因素研究方面，较早期的有张宏武运用Divisia分解法、基于Kaya模型Kaya模型是日本学者Kaya Yoichi提出的一种方法，详见Kaya Yoichi . Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth： Interpretation of Proposed Scenarios [R]. Presentation to the Energy and Industry Subgroup，Response Strategies Working Group，IPCC，Paris，1989. 对1980～1999年我国CO2排放量变化的研究 [4]。此后，有学者陆续对此展开研究，如徐国泉等[5]的研究等。自2007年中国政府提出发展低碳经济以来，这方面的研究逐渐增多，如冯相昭[6]、朱勤[7]，宋德勇、卢忠宝[8]、王锋等[9]，赵奥、武春友[10]、李艳梅等[11]、郭朝先[12]、蒋金荷[13]等。
在工业部门碳排放研究方面，有Liu Lancui等.对我国工业最终消费能源导致的CO2排放量变化因素的研究[14]，刘红光、刘卫东对我国工业燃烧能源导致碳排放的影响因素的研究[15]，卢祖丹、赵定涛对西部大开发中工业碳排放影响的分析[16]，邵帅等对上海市工业能源消费碳排放影响因素的研究[17]，潘雄锋等对中国制造业碳排放强度影响因素的研究[18]等。
纵观上述学者的研究，虽然对碳排放分解的研究相当活跃，对碳减排政策的制定起到了重要作用，但也存在不足。
首先，大多数研究在计算碳排放时采用的能源种类、消费部门分类甚少，大多只是仅仅粗略地分为煤炭、石油和天然气三大类，而消费部门也只有工业、农业、交通运输业、商业、其他服务业等，没有工业内部的行业；其次，上述研究大多着眼于国家层面，对不同部门、不同区域的研究较少，而对工业各行业的系统分析则更少；再次，大多数研究是以数年间隔（例如每五年等）为单位，根据本文试算，只采用期首和期末两年的数据与每年累加计算比较会造成很大偏差，影响计算结果的准确性。
本文拟首先对1991～2010年中国工业行业co2排放量进行推算，然后对其特征及变化动态作一分析，在此基础上对存在于这些变化特征背后的影响因素进行分解，最后基于这些分析提出中国CO2减排的对策建议。
二、中国工业行业CO2排放变化及其特征
（一）中国工业行业CO2排放量的推算
1. 推算方法
CO2排放量的推算，基本上是按照每个部门各自燃料的消费量乘以各自的CO2排放系数来进行的。如果用C表示化石能源起源的CO2排放量，则可得到：
2. 数据来源及处理
本文所用工业各行业的能源消费数据来源于《中国能源统计年鉴》各年版，工业生产总值数据来源于《中国统计年鉴》各年版，工业增加值除了2004年及2008～2010年取自相应年份的《中华人民共和国国民经济和社会发展统计公报》，并采用计量经济学中相应的处理方法对个别行业的缺失资料进行补齐外，其他年份的数据也来源于《中国统计年鉴》各年版，而CO2排放数据采用的是根据前述推算方法得出的结果。在对数据的处理过程中，各行业的工业增加值和工业生产总值按不变价格统一调整为2005年价格。
（二）分析结果
1. 中国工业部门影响因素驱动力的作用分析
图4是以1991年为基础年，对工业部门的分解结果进行逐年累加的情况。从图（4）可以看出，对工业部门CO2排放量增加驱动力最大的是经济（工业）规模因素，而且除了个别年份外基本上保持了持续增加的趋势；能源效率因素和经济效率因素则是工业部门CO2减排的主要驱动力，而且基本保持了持续减排的趋势；能源转换因素则驱动作用很小。
从具体计算数字来看，在研究对象期内，由于经济规模因素的驱动增加CO2排放117.76亿吨（表示如果不考虑其他影响因素的情况下会净增的排放量），能源转换因素增排0.42亿吨，而能源效率因素减排42.39亿吨，经济效率因素减排34.94亿吨，四项因素增减相抵，净增数为40.85亿吨，与1991～2010年工业部门CO2排放量变化的实际数值相当，几乎没有残差，基本做到了零残差分解。2. 中国工业行业影响因素驱动力的作用分析
（一）能源转换减排对策
能源转换减排是指通过转换能源结构来实现CO2减排的一种政策手段，从本文的分析中可知，研究期内我国能源转换因素不仅没有减排驱动，而且增排0.42亿吨，可见今后在这方面有着很大的潜力。通过能源结构转换来发展低碳经济的手段包括：脱化石能源化（从化石能源转向非化石能源）、脱煤炭化（从煤炭转向石油、天然气）以及煤炭利用的高度化（煤炭清洁利用技术的开发和促进）等三种。
1. 脱化石能源化
脱化石能源化是要加大化石能源以外的如水力、核能、风能和太阳能等利用的比重。
水力发电是清洁再生的能源利用方式，中国的水力资源十分丰富，应该优先开发，但也不应该忽视在小水电开发中对生态环境的影响。
中国今后通过大力发展核电来解决能源供应问题是一个出路，不过2011年日本发生核电泄露事故后，在世界范围内对核安全异常关注的背景下，发展核电尤其应该注意确保安全。
在发展风电的过程中，有必要采取加强风能的计划和管理、开发与电网的协调以及财政、税收、价格政策支持等措施，着重解决技术开发以及发电送电之间的衔接问题。此外人才培养也是必须解决的课题。
在太阳能产业发展方面今后应采取有效措施大力扶持和加强太阳能开发利用的产业和技术，争取在这一领域占据有利位置、保持强有力的国际竞争力。
2. 脱煤炭化
煤炭是在化石能源中单位发热量的CO2排放量最多的一种能源。从CO2减排的角度出发，天然气是化石能源中最清洁、利用效率高又便利的能源。今后的脱煤炭化对策应该是在逐渐减少煤炭消费比重的基础上，将以前投向煤炭开发、利用的人材、技术、资金等逐渐转移到石油、天然气等能源的开发利用上。
3. 煤炭利用的高度化
煤炭利用的高度化是指在对选煤、洗煤加工、型煤加工等成熟技术进行普及的基础上，构建以先进的清洁技术开发、煤炭气化等为中心的煤炭精加工体系。在煤炭利用中削减CO2排放量的方法有两个，一是在CO2向空中排放前对其进行捕获，二是在燃烧的过程中降低CO2的排放量。今后有必要在煤炭产地推进煤炭清洁利用技术的开发。
（二）能源效率减排对策
能源效率减排是指通过提高能源利用和经济投入产出效率来达到CO2减排的一种手段。从本研究的因素分解结果来看，这20年间，工业部门通过提高能源效率减少CO2排放高达42亿吨，驱动力为各种影响因素减排之首，为我国CO2减排立下了汗马功劳。由此可见，长期以来能源效率减排一直是我国工业部门CO2减排的主要途径。
虽然我国工业行业的能源效率有了很大的提高，但仍有较大的提升空间。当前中国的能源效率与发达国家相比还有很大差距，节能的余地还很大。减排主要有三个途径，分别是技术节能、结构节能和管理节能。
（三）经济效率减排
经济效率减排，主要是指通过提高工业增加值在工业总产值的比重来衡量的附加价值率实现相对减排的一种政策手段。从本文的研究可知，我国工业的经济效率是重要的减排驱动因素，CO2减排效果达到34.9亿吨，驱动力仅次于能源效率减排。
在工业行业效率改善方面，迄今为止主要采取的对策包括能源管理的改善、强化和设备新增改造、工艺流程的改进等，今后首先应大力加强既有设备和工艺流程的更新改造，特别需要加强高耗能产业的效率改善。例如对钢铁工业，需要采用高效率设备、废热回收等手段，对水泥制造需要对新一代流动床水泥烧成系统技术进行开发，对煤炭和石油化学工业需要加强对低温、低压生产流程进行开发，对造纸业可以采用高效率设备（蒸解、纸浆洗净、漂白、脱木质素工程），废纸利用的扩大，残材、低质材的充分利用等；其次要大力发展高附加值的节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业和新能源汽车产业等战略性新兴产业。
（四）经济规模减排
经济规模减排就是通过人为放慢经济规模扩大的步伐甚至缩小规模的手段来实现CO2减排。因为在其他条件相同的前提下，规模越小CO2排放量就越少。但在一般情况下人们是不大愿意采用这种政策手段的，而且这种规模的扩大还有着一定的客观规律，例如中国现阶段正处于工业化阶段，由于基础设施建设的需要，原材料等重工业的规模扩大不可避免。从前面的分析也印证了我国工业部门CO2排放的增加主要是由于规模扩大所引起的，这就使得我国面临着工业化和低碳化的两难选择，给我国的CO2减排带来了极大的困难。
在规模减排方面可以采取的措施之一是适当调低经济增长目标的方式来给转型提供空间，因为发展高附加值产业就可以实现在经济规模不变甚至缩小的情况下达到CO2总量减排的目的。二是调整工业行业结构，降低高耗能行业比重，促进传统产业的低碳化升级改造。
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