中國(guó)工業(yè)能源碳排放面板數(shù)據(jù)估算的實(shí)證分析
一、引言
在全球低碳博弈與低碳競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際背景下,中國(guó)政府于2009年公布了自主碳排放減緩行動(dòng)目標(biāo),即到2020年中國(guó)單位GDP的碳排放比2005年下降40%~45%;“十二五”規(guī)劃進(jìn)一步明確提出了單位GDP能耗降低16%和單位GDP碳排放降低17%的目標(biāo)。中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)具有明顯的高能耗高排放低效率的粗放式特征,工業(yè)是中國(guó)能源消耗和人為碳排放的主要領(lǐng)域,占GDP40%的工業(yè)消耗了全國(guó)68%的能源,產(chǎn)生了全國(guó)83%的碳排放(陳詩(shī)一,2010)。從長(zhǎng)期來看,基于能源消耗與要素投入驅(qū)動(dòng)的粗放式增長(zhǎng)是不可持續(xù)的,中國(guó)必須加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,著力通過節(jié)能減排來推動(dòng)工業(yè)低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型。
研究工業(yè)節(jié)能減排與低碳轉(zhuǎn)型,首先必須考察工業(yè)能源消費(fèi)與碳排放的歷史變遷與現(xiàn)狀。中國(guó)工業(yè)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)可從官方公開發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中獲取,但官方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)尚未發(fā)布工業(yè)碳排放數(shù)據(jù),國(guó)際主要溫室氣體排放數(shù)據(jù)開發(fā)機(jī)構(gòu)也沒有提供中國(guó)省區(qū)與行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)①,需要研究者選擇合適的方法自行估算。同時(shí),由于中國(guó)不同地區(qū)、不同工業(yè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大,工業(yè)節(jié)能減排必須考慮不同地區(qū)、不同行業(yè)的碳排放現(xiàn)狀及差異。因此,科學(xué)估算中國(guó)工業(yè)能源碳排放的地區(qū)、行業(yè)面板數(shù)據(jù)是進(jìn)行低碳經(jīng)濟(jì)研究與決策的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。
碳排放估算方法主要有三種:實(shí)測(cè)法、模型法和衡算法。實(shí)測(cè)法以科學(xué)采樣和連續(xù)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),但存在監(jiān)測(cè)成本高、可靠性差等問題,難以推廣使用。模型法利用系統(tǒng)模型或綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)碳排放進(jìn)行估算和預(yù)測(cè),比如《斯特恩報(bào)告》中的PAGE模型(Stern,2007);模型設(shè)定及模型中參數(shù)選擇的不確定性會(huì)影響估算結(jié)果,主要用于碳排放預(yù)測(cè)及碳減排政策評(píng)估(王燦等,2005)。衡算法基于碳質(zhì)量守恒定律②。相對(duì)于和等溫室氣體排放而言,排放因子主要取決于燃料碳含量,而對(duì)燃燒技術(shù)與燃燒條件的敏感性較低,基于燃料消費(fèi)量和燃料碳含量,可對(duì)能源碳排放進(jìn)行較為精確的估算。因此,衡算法在碳排放數(shù)據(jù)估算中應(yīng)用廣泛。
IPCC關(guān)于溫室氣體排放清單的編制也是基于衡算法,《IPCC國(guó)家溫室氣體清單編制指南》(IPCC,1995,1996,2006)以及《IPCC國(guó)家溫室氣體清單優(yōu)良作法指南和不確定性管理》(IPCC,2000)為各國(guó)溫室氣體排放核算提供了參考依據(jù),并在實(shí)證研究中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于中國(guó)宏觀層面的碳排放估算較多(Wang et al.,2005;Wu et al.,2006;杜立民,2010;宋德勇等,2009),但針對(duì)中國(guó)工業(yè)能源碳排放的估算較少且估算結(jié)果較為粗略,從分行業(yè)、分地區(qū)的視角對(duì)工業(yè)能源碳排放進(jìn)行全面核算的更少(Liu et al.,2007;王強(qiáng) 等,2011)。為彌補(bǔ)相關(guān)研究對(duì)中國(guó)工業(yè)能源碳排放估算過于粗略的不足,本文利用IPCC(2006)所介紹的碳排放核算方法,對(duì)1998—2010年期間中國(guó)不同部門能源碳排放、不同地區(qū)工業(yè)能源碳排放及工業(yè)細(xì)分行業(yè)能源碳排放進(jìn)行全面、系統(tǒng)核算,構(gòu)建一個(gè)較為翔實(shí)的面板數(shù)據(jù)集,以期能為相關(guān)理論研究與政策決策提供數(shù)據(jù)參考。
二、工業(yè)能源碳排放核算方法
1.碳源界定
碳源是相對(duì)于碳匯而言的專門術(shù)語(yǔ),是指從地球表面進(jìn)入大氣或者大氣中其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為的活動(dòng),包括自然源和人為源,其中人為碳源被認(rèn)為是大氣中濃度增加的主要原因。根據(jù) IPCC(2006)對(duì)溫室氣體排放源的五類劃分,碳排放源可相應(yīng)的分為能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品使用、農(nóng)業(yè)林業(yè)和其他土地利用、廢棄物及其他五類。在上述五類碳排放源中,與工業(yè)生產(chǎn)直接相關(guān)的是能源活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品使用,其中,能源活動(dòng)包括能源生產(chǎn)、能源加工與轉(zhuǎn)換、能源消費(fèi)及生物質(zhì)燃燒,工業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品使用是指工業(yè)生產(chǎn)過程中非能源燃燒③。由于工業(yè)生產(chǎn)過程排放對(duì)行業(yè)生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)條件敏感性較強(qiáng),不同行業(yè)差異較大,本文中工業(yè)碳排放僅限于化石能源燃燒產(chǎn)生的碳排放,不包含工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放及非燃料用途的能源碳排放,用于原料、還原劑或非能源用途(如潤(rùn)滑劑、固體石蠟、溶劑)的碳流量應(yīng)從中排除。由于生物質(zhì)燃燒主要存在于農(nóng)村居民消費(fèi),工業(yè)生產(chǎn)中極少使用,故不納入工業(yè)能源碳排放核算范圍。工業(yè)能源碳排放源分類如表1所示。
2.核算方法
IPCC(2006)提供了基于衡算法估算化石能源碳排放的部門方法④(Sectorial Approach)和參考方法(Reference Approach)⑤。本文采用部門法對(duì)工業(yè)能源碳排放進(jìn)行估算,具體計(jì)算公式為:
式中,E代表能源消耗的實(shí)物量,i代表能源種類,NCV為能源的平均低位發(fā)熱量(IPCC稱為凈發(fā)熱值),CEF為單位熱值當(dāng)量的碳排放因子,COF是碳氧化因子(化石燃料中只有很小一部分碳在燃燒過程中不會(huì)被氧化,99%~100%的碳都被氧化了,故缺省值設(shè)為1),44和12分別為和C的分子量。
對(duì)于國(guó)別碳排放的估算存在消費(fèi)者原則、生產(chǎn)者原則及混合責(zé)任原則的爭(zhēng)議(Lenzen et al.,2007; Andrew and Forgie,2008)。本文僅針對(duì)工業(yè)層面的碳排放進(jìn)行估算,根據(jù)面板數(shù)據(jù)估算對(duì)象的特征,一次能源碳排放核算全部采取終端能源消費(fèi)原則,電力(熱力)碳排放根據(jù)核算層次的不同,按終端消費(fèi)原則或?qū)嶋H生產(chǎn)原則進(jìn)行核算。具體地說,在核算工業(yè)碳排放總量時(shí),電力(熱力)生產(chǎn)導(dǎo)致的碳排放按終端消費(fèi)比例分配到相應(yīng)產(chǎn)業(yè);在核算省級(jí)工業(yè)能源碳排放時(shí),火電(熱力)生產(chǎn)中釋放的碳排放按終端消費(fèi)原則進(jìn)行省際分?jǐn)偅泽w現(xiàn)省際碳排放的公平性;在核算工業(yè)細(xì)分行業(yè)碳排放時(shí),按實(shí)際生產(chǎn)者原則將火電(熱力)碳排放全部計(jì)入火電(熱力)生產(chǎn)部門,不向其他部門分?jǐn)偅泽w現(xiàn)行業(yè)真實(shí)碳排放責(zé)任。
3.參數(shù)設(shè)定
依據(jù)(1)式估算工業(yè)能源排放量時(shí),需要利用工業(yè)各類能源的消耗量,并需要對(duì)各類能源的平均低位發(fā)熱量、碳氧化因子和碳排放因子等參數(shù)值進(jìn)行設(shè)定,相關(guān)參數(shù)設(shè)定如表2所示。各化石燃料的平均低位發(fā)熱量取自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附錄4,其中,型煤、其他石油制品和其他焦化產(chǎn)品的凈發(fā)熱值取自IPCC(2006)第二卷第一章中的表1.2。
由于研究的時(shí)間范圍僅限于1998—2010年,在這一較短的時(shí)期內(nèi),假定各類化石能源的碳排放因子變化微小以至可以忽略,而火力發(fā)電及供熱的燃料構(gòu)成及技術(shù)條件隨時(shí)間有較大變化,不同年度的電力與熱力排放因子需要具體測(cè)算。本文先根據(jù)火電(供熱)部門在發(fā)電(供熱)中的各類燃料消耗量及其碳排放系數(shù)來計(jì)算火電(供熱)排放量,然后除以當(dāng)年全部電力及熱力供應(yīng)量可得
到平均電力(熱力)排放因子,結(jié)果如表3所示。
三、基于部門比較的工業(yè)能源碳排放估算
為便于考察中國(guó)工業(yè)能源碳排放的變遷,先核算工業(yè)總體能源排放水平,并將其與其他部門排放水平比較,以突出其地位的重要性。《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的《中國(guó)能源平衡表》將能源終端消費(fèi)分成七個(gè)部門進(jìn)行報(bào)告,這七個(gè)部門分別為農(nóng)林牧漁水利業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)及郵電通訊業(yè)、批發(fā)和零售貿(mào)易餐飲業(yè)、生活消費(fèi)及其他。利用表中所提供的各部門全部19種終端能源消費(fèi)⑥的實(shí)物量(去除原料用途的能源消費(fèi))來估算部門排放量,遵循完全終端能源消費(fèi)原則,先計(jì)算一次能源終端消費(fèi)碳排放,電力(熱力)生產(chǎn)導(dǎo)致的碳排放按其終端消費(fèi)比例分配到相應(yīng)終端消費(fèi)部門,電力輸配損失所含碳排放忽略不計(jì)。再將本文估算的中國(guó)排放總量分別與國(guó)際能源署(IEA,2011)、美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室信息分析中心(CDIAC,2011)估算的中國(guó)排放數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(見圖1),本文估算結(jié)果大體上位于IEA與 CDIAC的估算結(jié)果之間。由于CDIAC估算結(jié)果包含了水泥排放量,而本文及IEA的估算結(jié)果均不含水泥排放,因而,CDIAC估算數(shù)據(jù)要高于本文及IEA的估算數(shù)據(jù);本文估算結(jié)果與IEA估算結(jié)果非常接近(兩者差異程度小于5%),說明本文的估算方法與估算結(jié)果較為可靠。
圖1描述了中國(guó)能源排放隨時(shí)間遞增的變化趨勢(shì),反映的是中國(guó)排放總量的變化趨勢(shì),不能顯示工業(yè)能源排放在其中所占的份額及重要地位。圖2進(jìn)一步描述了中國(guó)能源排放的部門構(gòu)成,在1998—2010年期間,各部門能源排放份額沒有發(fā)生明顯的變化,工業(yè)能源排放一直占據(jù)了70%左右的份額。
圖1 1998—2010年中國(guó)能源碳排放量估算結(jié)果及比較
資料來源:根據(jù)IEA(2011)、CDIAC(2011)及本文估算數(shù)據(jù)整理
圖2 1998—2010年中國(guó)終端能源消費(fèi)碳排放的部門構(gòu)成
圖3進(jìn)一步描述了中國(guó)工業(yè)能源排放與全國(guó)能源排放隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。從中可以看出,自2001年以來,工業(yè)能源排放增長(zhǎng)速度明顯加快,2003年后增長(zhǎng)速度雖趨于下降,但工業(yè)排放的年增長(zhǎng)速度基本上均在10%以上,這與此間中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)重工業(yè)化發(fā)展的傾向有關(guān)。
圖3 1998—2010年中國(guó)工業(yè)能源碳排放及其年增長(zhǎng)率
四、分地區(qū)的工業(yè)能源碳排放估算
利用《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的《地區(qū)能源平衡表》提供的地區(qū)工業(yè)19種細(xì)分能源終端消費(fèi)量(實(shí)物量),對(duì)中國(guó)內(nèi)地30個(gè)省級(jí)行政區(qū)(西藏自治區(qū)因統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重而未納入)的工業(yè)能源排放進(jìn)行估算與比較。由于不同種類的能源碳排放系數(shù)存在差異,不同地區(qū)的工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也有差異,為減少對(duì)一次能源采取煤炭、石油和天然氣的粗略劃分可能引致的估算誤差,本文利用前述(1)式,根據(jù)19種細(xì)分能源終端消費(fèi)量(去除原料用途的能源消費(fèi))和相應(yīng)能源的碳排放系數(shù)來推算各地工業(yè)能源排放量。
根據(jù)終端消費(fèi)者原則,對(duì)火電(熱力)生產(chǎn)中釋放的碳排放進(jìn)行省際分?jǐn)偅M管電力消費(fèi)過程本身不產(chǎn)生碳排放,但對(duì)一個(gè)特定區(qū)域而言,其電力生產(chǎn)地與電力消費(fèi)地并非完全一致,本文按照工業(yè)電力實(shí)際使用地原則⑦來合理分?jǐn)偦痣娚a(chǎn)過程中釋放的碳排放,這對(duì)于一些電力(火電)生產(chǎn)大省和電力輸出大省而言更具公平性。其中,各地?zé)崃εc電力碳排放系數(shù)需要估算。由于熱力通常由本地供給,熱力碳排放系數(shù)根據(jù)《地區(qū)能源平衡表》中供熱的細(xì)分能源投入數(shù)量及其碳排放系數(shù)直接進(jìn)行計(jì)算;各地工業(yè)電力消費(fèi)可能含有外地成分,由于無法獲得本地工業(yè)電耗中外地電力比例及其具體來源地,各地工業(yè)終端電力消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放用本地電力碳排放系數(shù)與本地工業(yè)電力消費(fèi)量的乘積來計(jì)算(本地與外地電力碳排放系數(shù)的差異忽略不計(jì)),本地電力碳排放系數(shù)等于本地火力發(fā)電產(chǎn)生的碳排放除以本地電力生產(chǎn)總量,本地火電碳排放根據(jù)《地區(qū)能源平衡表》中火力發(fā)電的各種細(xì)分能源投入來計(jì)算。
利用上述方法對(duì)中國(guó)30個(gè)省級(jí)行政區(qū)1998—2010年的工業(yè)排放量進(jìn)行估算,各省區(qū)工業(yè)排放變動(dòng)趨勢(shì)如圖4所示。圖中各省區(qū)分布次序依照1998年工業(yè)排放由高到低排列。可以看出,1998年工業(yè)排放最多的是江蘇省(1.62億噸),最少的是海南省(僅為0.02億噸);2010年工業(yè)排放最多的是山東省(6.36億噸),最少的仍是海南省(0.11億噸);除北京2010年工業(yè)排放比1998年略有下降外,其他省區(qū)2010年工業(yè)排放均比1998年有了較大幅度的增加。從年平均增長(zhǎng)率來看,只有北京年均增長(zhǎng)率略為負(fù)(-0.23%),特別是自2008年奧運(yùn)會(huì)以來,北京工業(yè)排放出現(xiàn)了連續(xù)下降趨勢(shì),這可能與近年來北京大量的重工業(yè)外遷及嚴(yán)格的環(huán)境管制有關(guān);其他地區(qū)工業(yè)排放年平均增長(zhǎng)率均為正,其中,年平均增長(zhǎng)率超過10%的省區(qū)有海南、河北、內(nèi)蒙古、福建、山東、河南、云南、陜西、寧夏和新疆。
圖4 1998—2010年中國(guó)省際工業(yè)排放量變動(dòng)趨勢(shì)
為考察不同區(qū)域工業(yè)排放差異,本文沿用東部、中部和西部三區(qū)域劃分法,東部包括北京、天津、河北、遼寧、山東、廣東、海南、福建、上海、浙江、江蘇11省區(qū),中部包括山西、河南、安徽、江西、湖北、湖南、吉林、黑龍江8省區(qū),西部包括重慶、廣西、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內(nèi)蒙古11省區(qū)(未含西藏)。東部、中部與西部的工業(yè)排放占全國(guó)的份額分別為51.1%、28.3%、20.6%,顯然,東部是全國(guó)工業(yè)排放的主要區(qū)域。三大區(qū)域工業(yè)排放變動(dòng)具有明顯的階段性特征,從圖5中可看出,在1998—2001年期間,三大區(qū)域工業(yè)排放增長(zhǎng)趨勢(shì)緩慢,這與東南亞金融危機(jī)后的工業(yè)產(chǎn)品出口減少與工業(yè)增長(zhǎng)放緩及當(dāng)時(shí)的工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有關(guān);到2001年以后,東部、中部與西部的工業(yè)排放量均出現(xiàn)了加速增長(zhǎng)趨勢(shì),這與中國(guó)加入WTO后出口貿(mào)易擴(kuò)張及再次出現(xiàn)的重工業(yè)化趨勢(shì)有關(guān)。
圖5 1998—2010年三大區(qū)域工業(yè)排放變動(dòng)趨勢(shì)
五、工業(yè)細(xì)分行業(yè)能源碳排放估算
1.工業(yè)行業(yè)劃分
國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類的首個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼》(GB 4754-84),先后于1994年、2002年和2011年進(jìn)行了修訂,2002年修訂版改名為《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 4754-2002)。本文研究的時(shí)間范圍為1998—2010年,1998—2002年適用《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼》(GB 4754-94),2003—2010年適用《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 4754-2002)。在這兩個(gè)不同版本的分類標(biāo)準(zhǔn)中,均將工業(yè)分為3個(gè)門類:采礦業(yè)、制造業(yè)、
電力熱力燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè);但有關(guān)大類、中類和小類的劃分有變動(dòng)⑧,CB/T 4754-94有37個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè),GB/T 4754-2002有39個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè)。為保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的連續(xù)性與可比性,本文選取兩個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)共有的36個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè)作為樣本對(duì)象。
36個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè)全稱及本文對(duì)其編碼如下:煤炭采選業(yè)(H1)、石油和天然氣開采業(yè)(H2)、黑色金屬礦采選業(yè)(H3)、有色金屬礦采選業(yè)(H4)、非金屬礦采選業(yè)(H5)、農(nóng)副食品加工業(yè)(H6)、食品制造業(yè)(H7)、飲料制造業(yè)(H8)、煙草制品業(yè)(H9)、紡織業(yè)(H10)、紡織服裝鞋帽制造業(yè)(H11)、皮革毛皮羽毛(絨)及其制品業(yè)(H12)、木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)(H13)、家具制造業(yè)(H14)、造紙及紙制品業(yè)(H15)、印刷業(yè)和記錄媒介(H16)、文教體育用品制造業(yè)(H17)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)(H18)、化學(xué)原料及化學(xué)制品業(yè)(H19)、醫(yī)藥制造業(yè)(H20)、化學(xué)纖維制造業(yè)(H21)、橡膠制品業(yè)(H22)、塑料制品業(yè)(H23)、非金屬礦物制品業(yè)(H24)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(H25)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(H26)、金屬制品業(yè)(H27)、通用設(shè)備制造業(yè)(H28)、專用設(shè)備制造業(yè)(H29)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)(H30)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(H31)、通信設(shè)備計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)(H32)、儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè)(H33)、電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(H34)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(H35)、水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(H36)。
2.工業(yè)行業(yè)碳排放
在核算36個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè)排放時(shí),火電及供熱產(chǎn)生的排放按照生產(chǎn)者原則計(jì)入電力(熱力)生產(chǎn)行業(yè),不再分?jǐn)傆?jì)入其他工業(yè)行業(yè),以明確各行業(yè)真實(shí)碳排放責(zé)任。也就是說,其他工業(yè)行業(yè)能源排放僅涉及一次能源終端消費(fèi)產(chǎn)生的排放,而電力(熱力)行業(yè)能源排放則包括兩大部分,一部分是該部門一次能源終端消費(fèi)產(chǎn)生的排放,另一部分是電力(熱力)轉(zhuǎn)換過程中因化石能源燃燒產(chǎn)生的排放。能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的《工業(yè)分行業(yè)終端能源消費(fèi)量(實(shí)物量)表》,為了能充分反映不同工業(yè)行業(yè)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)特征,選取工業(yè)分行業(yè)19種細(xì)分能源終端消費(fèi)量。由于按終端消費(fèi)原則估算時(shí)電力(熱力)碳排放分?jǐn)偟狡渌块T,工業(yè)部門只分?jǐn)偲渲械囊徊糠郑裕瓷a(chǎn)者原則估算的工業(yè)碳排放一般要高于按終端消費(fèi)原則估算的結(jié)果。
在《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中,無論是《分品種能源平衡表》還是《地方能源平衡表》,均沒有提供各工業(yè)行業(yè)原料用途的能源消費(fèi)量,《中國(guó)能源平衡表》提供了工業(yè)能源消費(fèi)中原料用途的消費(fèi)量,大多數(shù)細(xì)分能源用于原料用途的比例約占5%。因此,在對(duì)各工業(yè)行業(yè)能源碳排放估算中,本文均按5%比例扣減各細(xì)分行業(yè)原料消費(fèi)的非燃碳排放。
工業(yè)行業(yè)排放及其變動(dòng)趨勢(shì)如表4所示。年均排放1億噸以上的行業(yè)有電力熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)。1998—2002年期間排放年均增長(zhǎng)率為負(fù)的行業(yè)有17個(gè);2003—2010年期間年均增長(zhǎng)率為負(fù)的行業(yè)減至6個(gè);1998—2010年期間絕大多數(shù)行業(yè)排放年均增長(zhǎng)率為正,少數(shù)行業(yè)排放有下降趨勢(shì),如化學(xué)纖維制造業(yè)、文教體育用品制造、煙草制品業(yè)等。
六、主要結(jié)論
鑒于現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)中國(guó)工業(yè)碳排放估算過于粗略或籠統(tǒng),本文利用IPCC(2006)介紹的碳排放核算部門方法,基于30個(gè)省級(jí)行政區(qū)和36個(gè)兩位數(shù)工業(yè)行業(yè)的工業(yè)能源消費(fèi)數(shù)據(jù),對(duì)1998—2010年中國(guó)工業(yè)能源碳排放總量、地區(qū)工業(yè)能源碳排放量及工業(yè)細(xì)分行業(yè)能源碳排放進(jìn)行了全面估算,為工業(yè)節(jié)能減排與低碳轉(zhuǎn)型研究與決策提供了較為可靠的數(shù)據(jù)支持。從面板數(shù)據(jù)估算結(jié)果中可得到以下主要結(jié)論:
(1)工業(yè)是中國(guó)能源碳排放的絕對(duì)主體,在低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中占有重要的戰(zhàn)略地位。工業(yè)能源碳排放占據(jù)全部能源碳排放的70%左右,自中國(guó)新一輪重工業(yè)化趨勢(shì)以來,工業(yè)碳排放基本保持了10%以上的年增長(zhǎng)速度,且繼續(xù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此,推動(dòng)中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,關(guān)鍵在于如何促進(jìn)工業(yè)節(jié)能減排與工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型,使工業(yè)成為引領(lǐng)中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的典范。
(2)從工業(yè)碳排放的地區(qū)分布來看,除北京市外,其他省區(qū)工業(yè)碳排放年均增長(zhǎng)率均為正;東部、中部與西部工業(yè)碳排放自2001年以來均出現(xiàn)了加速增長(zhǎng)趨勢(shì),三大區(qū)域的工業(yè)碳排放份額分別為51%、28%、21%。我國(guó)工業(yè)碳排放主要集中分布在東部沿海地區(qū),尤其是環(huán)渤海地區(qū),因此工業(yè)節(jié)能減排應(yīng)考慮地區(qū)差異及區(qū)域比較優(yōu)勢(shì),需要因地制宜地引導(dǎo)低碳工業(yè)發(fā)展。東部沿海地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好,應(yīng)該發(fā)揮節(jié)能減排與低碳轉(zhuǎn)型的示范帶頭作用。國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)于2010年在廣東、遼寧、湖北、陜西、云南5省和天津、重慶、深圳、廈門、杭州、南昌、貴陽(yáng)、保定8市推行低碳試點(diǎn)工作,這些試點(diǎn)省市在地理位置、資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等方面存在較大差異,有很強(qiáng)的樣本代表意義,可以為探索不同類型的地區(qū)工業(yè)節(jié)能減排和低碳發(fā)展的體制機(jī)制提供有益經(jīng)驗(yàn)。
(3)從工業(yè)碳排放的行業(yè)差異來看,除少數(shù)行業(yè)碳排放呈下降趨勢(shì),絕大多數(shù)行業(yè)碳排放呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。能源開采與加工、金屬冶煉、設(shè)備制造及化工制品等行業(yè)是中國(guó)工業(yè)高排放部門,這些部門對(duì)中國(guó)工業(yè)節(jié)能減排有至關(guān)重要的影響。因此,應(yīng)該加大高能耗高排放部門的技術(shù)引進(jìn)與技術(shù)改造,加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)的推廣與商業(yè)化應(yīng)用,提高行業(yè)能源利用效率。同時(shí),應(yīng)大力發(fā)展低碳戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè),尤其是新能源與環(huán)保產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)技術(shù)減排與結(jié)構(gòu)減排的協(xié)同效應(yīng),在全球低碳競(jìng)爭(zhēng)中推動(dòng)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
注釋:
①國(guó)際溫室氣體排放數(shù)據(jù)開發(fā)機(jī)構(gòu)提供各國(guó)碳排放清單,但僅限于國(guó)家層面的宏觀數(shù)據(jù),不涉及特定國(guó)家具體部門和地區(qū)的碳排放清單,這些機(jī)構(gòu)主要有美國(guó)能源信息署(EIA)、美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室信息分析中心(CDIAC)、世界資源研究所(WRI)和國(guó)際能源署(IEA)。
②工業(yè)生產(chǎn)投入內(nèi)含的碳(主要來自化石能源)在其燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生,假設(shè)化石燃料中的碳等于其所有衍生產(chǎn)物中的總含碳量,那么,根據(jù)化石能源投入量、含碳量及其氧化率就可以計(jì)算出排放量。
③比如水泥與石灰生產(chǎn)過程中的石灰石煅燒分解釋放的等。
④部門方法有三種,從方法1到方法3對(duì)數(shù)據(jù)精度要求越來越高。
⑤參考方法是一種自上而下的估算方法,不考慮化石燃料的中間轉(zhuǎn)換,只考慮各種類型燃料使用而不區(qū)分各類燃
料在不同部門的消耗情況,相對(duì)自下而上的部門方法,更易于獲取相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算方便簡(jiǎn)捷,是IPCC所推薦的缺省方法。
⑥19種細(xì)分能源包括原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、焦?fàn)t煤氣、其他煤氣、天然氣、其他石油制品、其他焦化制品、電力和熱力。
⑦國(guó)際地方環(huán)境行動(dòng)委員會(huì)于2009年發(fā)布的《國(guó)際地方政府溫室氣體排放分析議定書》(International Local Government GHG Emissions Analysis Protocol),對(duì)地方政府(城市)電力與熱力生產(chǎn)中的碳排放也要求按終端消費(fèi)原則分?jǐn)偅搮f(xié)會(huì)是一個(gè)致力于地方性、地區(qū)性和全球性環(huán)境問題的地方政府協(xié)會(huì),共有1104個(gè)地方政府(城市)會(huì)員。
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