碳排放驱动力模型的构建与实证分析

碳排放驱动力模型的构建与实证分析摘要：分析安徽省碳排放增长的深层原因，构建碳排放驱动力模型，采用安徽省2005-2009年数据实证得出相关结论。

能源效率水平的提高已成为安徽省发展低碳经济的最重要手段，现阶段能源效率水平的提高，更应依托于技术进步。

关键词：碳排放影响因素驱动力分析
中图分类号：x321 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）003-122-02
1 基于能源消费的碳排放测算
在对安徽省碳排放的深层原因进行具体研究之前，首先应当将碳排放量进行量化，找出碳排放急剧增长的特殊时期。

本文以能源消费总量为基础，测算历年的碳排放量。

采用如下公式（1）对安徽省碳排放量进行测算：
（1）
式中：c——历年碳排放总量，e——能源消费总量，cj——第j 类能源的碳排放量，ej——第j类能源的消费量，sj——第j类能源所占总量比重，fj——第j类能源的碳排放系数，j=1，2，3，4。

各类能源的碳排放系数的数值分别为①：煤炭0.7476、石油0.5825、天然气0.4435、水电核电0，单位：万吨碳/万吨标准煤。

图1 安徽省碳排放序列
能源消耗总量及各类能源所占比重的历年数据，参照了《新中
国60年统计资料汇编》、《新中国55年统计资料汇编》中的《安徽篇》及历年《安徽统计年鉴》。

考虑到安徽省并未统计出1989年之前历年关于能源消费总量及其构成的数据，因而将1989年之前的能源消费方面的数据用能源供给的相关数据代替。

由图1观察可知，2005年之后，安徽省碳排放增长较为迅速。

针对这一特殊时期，本文将从碳排放的六种影响因素入手，探究近年来（2005-2009年）安徽省碳排放快速增长的具体原因。

2 模型构建与数据说明
2.1 模型构建
模型中把安徽碳排放总量分解为五个部门分类消费的四种燃料产生的二氧化碳的总加。

将安徽省全行业划分为五个部门分类建立模型，将一些部门进行必要地合并，是基于两个方面的考虑：（1）实际应用中数据的可获得性；（2）合并的部门的口径最终可以保持一致；根据《新中国60年统计资料汇编》中《安徽篇》可知，安徽省能源消费总量主要包括煤、石油、天然气、水电的利用。

建立的驱动力模型如式（2）：
（2）
其中：c——碳排放总量，y——总产出，p——人口总量，pcg ——人均gdp，fi——第i个部门消费的燃料总量，yi——第i个部门的产出，eipi=——第i个生产部门的能源效率，esi=——第i 个生产部门的产出在总产出中的比例，cij——第i个部门消费第j
类能源所排放的碳量，fij——第i个部门消费的第j类能源的标准煤量，ciij=——第i个部门消费第j种燃料的碳强度，fsij=——第j种燃料在第i个部门燃料总消费中的燃料比重；i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4。

等式（2）两边关于时间求导，得到碳排放的瞬时增长率，即式（3）：
（3）
将式（3）两边同除以碳排放量，进行0到t时刻的积分可得，并定义wij=，结合（2）式中cij=ciijfsijeipiesipcgp，可得：（4）
于是，根据积分中值定理，可以得到：
（5）
其中，wij（t*）是wij=在时刻t*时的函数值，其计算的有效方法是运用对数平均函数法。

对数平均迪氏分解法如（6）式所示：（6）
根据对数平均函数的定义，权重函数，于是代入并化简最终得到自定义驱动力模型的最终计算表达式，式（7）：
（7）
式（7）右侧第一项即为燃料的碳强度效应。

值得一提的是，根据碳强度的计算公式可知，各类能源的碳强度即为该类能源的碳排放系数。

在实际应用中碳排放系数一般取为常数，并不随时间变化
而变化。

因为即使从自然科学的角度去考虑，物质燃烧的这一天然属性显然并不会发生变化。

因此，笔者在进行驱动力因素分解分析时，因为该项中对数的存在，使得碳强度效应始终为零值。

于是，各分解因素贡献值的表达式分别为：能源结构效应、能源效率效应、经济产业结构效应、经济产出效应、人口规模效应。

为了表达上的方便，可将（7）式简化为：
（8）
（9）
式（8）表示碳排放增长可以分解为5种影响因素fs、eip、es、pcg、p的贡献。

其中，碳排放增长（groeth）用c（co2）表示，各因素的贡献（contribution）用c（·）表示。

2.2 数据说明
根据以上对模型的分析，计算模型（9）最终结果前需要获知的数据应当分别为：历年各分类部门的能源利用及碳排放情况、人口规模（这里以户籍人口为指标）、实际gdp、历年各分类部门的产出、历年各分类部门的能源消费量以及需要上述基础数据计算得到的
数据。

而历年各分类部门能源消费数据fi，是在历年《安徽统计年鉴》中综合能源平衡表的数据及上文中能源消费总量的基础数据的基础之上进行的计算整理。

3 因素分解与政策建议
3.1 因素分解
通过计算整理，得到2005至2009年安徽省各年度碳排放的总增加值及其各分解因素贡献值大少。

具体结果如表1所示。

表1 驱动力模型分解结果
注：数据单位，万吨②。

由表1的计算结果可知，2005-2009年安徽省能源消费碳排放总体呈增长趋势，总体增长了1664.03万吨。

在分解后的各影响因素中，经济产出、经济产业结构及人口规模对碳排放的增长表现为正效应，而能源结构与能源效率表现为负效应。

能源结构因素由最初很小的正效应逐步转为负效应，这可以认为是我省能源结构优化初步成效的显现。

3.2 政策建议
（1）发展经济，以转变增长方式作为主线
持续增长的经济产出是安徽省现阶段碳排放增长的主导因素。

然而，能源消费是维持经济系统稳定运行的基本投人，因而要想实现安徽经济增长与碳排放的“脱钩”，应适当放慢经济增长速度，注重质量与效益的提升。

（2）降低碳排放，倡导低碳生活方式
人口规模对安徽省现阶段碳排放的增长带来一定程度的影响。

人口绝对数量的增长伴随着居民人均能源消费水平以及人口城镇化率的逐年提高，将给低碳减排带来新的压力。

因此，一方面，应改变消费模式，大力倡导绿色消费、低碳消费的理念；另一方面应
注重人口结构的调整。

（3）转变发展战略，努力提升经济产业结构层次
应努力对重化工业领域部门进行资源整合，并且大力发展现代服务业和高新技术等产业，不断提高其经济比重，尽快使经济完成从外延粗放型向内涵集约型的转变。

（4）调整能源结构，加大普及非化石能源的利用
能源结构变化对碳排放增长表现为微弱的负效应，可以归结为安徽省能源结构优化初步成效的显现。

从现阶段各类能源的碳排放规模来看，非化石能源的比重略有提高，故而能源结构变化表现为微弱的负效应。

因而现阶段，应大力普及非化石能源的利用，努力保持非化石能源比重的持续增长态势。

（5）提高能源效率，关键在于技术进步
现阶段，安徽省全行业尤其是工业部门，依托技术进步，一定程度地降低了能源强度，提高了能源的利用效率。

而在现阶段安徽省经济产业结构与能源结构调整对低碳减排的贡献并不理想的情况下，能源效率水平的提高更多地应来自于技术进步。

注释：
①数据来源：国家发展和改革委员会能源研究所.中国可持续发展能源暨碳排放情景分析[r].2003.本文碳排放的计算方法参照参考文献[1].
②对于数据中出现“0”值的情况，笔者借鉴b.w.ang与
f.q.zhang（2000）所论证的方法对其进行的处理。

在参考文献[4]中，两位作者给予这种方法的合理证明，参见p1164.
参考文献：
[1] 徐国泉，刘则渊，姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析：1995-2004[j].中国人口资源与环境，2006（6）：158-161.
[2] 国家发展和改革委员会能源研究所.中国可持续发展能源
暨碳排放情景分析[r].2003.
[3] 王峰，吴丽华，杨超.中国经济发展中碳排放增长的驱动因素研究[j].经济研究，2010（2）：123-136.
[4] b.w.ang，f.q.zhang.a survey of index decomposition analysis in energy and environmental studies[j].energy，2000（1）：1149-1176.。