能源消費碳排放動態變化分析

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從工業革命到世界經濟繁榮發展，化石能源一直是助推經濟發展的動力，化石能源消耗的增長，以CO2為代表的溫室氣體排放日漸增多，導致全球氣候變暖[1]。根據IPCC第五次報告內容，人類活動產生的溫室氣體，是全球氣候變暖的主要因素，氣候變暖引起的環境變化威脅著人類生存系統平衡，就此學術界對如何減少溫室氣體排放開展了深入研究[2-3]。碳足跡作為一個衡量溫室氣體排放的新方法，在核算碳排放應用方面受到國內外學者重點關注[4-5]。關于碳足跡，國外分別從不同尺度、不同產業部門就理論方法、模型修正以及案例分析等多個方面開展系列研究[6-8]。國內對碳足跡研究涉及碳排放、碳強度、碳排放影響因素等方面，基于碳排放，蘆穎等[9]運用IPCC法測算貴州省能源消費碳排放量，基于STIRPAT模型研究預測不同情景下貴州省2016-2050年碳排放量及達峰時間，研究表明：貴州省排放量總體呈上升趨勢，但碳排放強度有所下降，在基準情景下貴州省在2044年達到峰值，晚于國家2030年全國達到碳排放峰值要求；基于碳強度，周嘉等[10]探究2004-2012年哈爾濱市不同土地利用方式的碳排放強度動態變化，發現哈爾濱市碳排放和碳強度均在較快增長，建設用地是主要碳源，并預測到2020年碳排放增長將逐漸放緩。

1研究方法與數據來源

1.1碳排放核算方法。碳排放是指人類在生產、生活中溫室氣體排放量，通過IPCC推薦方法獲得碳排放核算公式為[11]：（1）式中：CFTe-能源消費碳排放；Cc-植被固碳量；Ei-i種化石能源的消費量（t）；Qi-i種能源凈發熱值（TJ•Gg-1，1Gg=10-3t）；Ci-i種能源的含碳量（kg•GT-1）；Bi-i能源的缺省氧化率；Q、C、B均采用IPCC值；10-3-單位折算系數；44/12-CO2與C分子量之比；S-植被的面積；PNEP-1hm2植被一年的固碳量。1.2碳排放壓力指數。碳排放壓力指數是用來測算區域碳排放對全球氣候變化貢獻的大小，由區域人均碳排放和碳排放密度構建而成。公式如下[12]：式中：CEI-區域碳排放壓力指數；Cp-區域人均碳排放與該指標應對全球氣候變化目標值（2tCO2e，Stern，2007）之比；Ca-區域碳排放密度與該指標應對全球氣候變化目標值（1.18t•hm-2，WWF，2014）之比；Cp-max、Camax分別為全球人均碳排放最大值15和碳排放密度最大值20，相應等級劃分如表1。1.3數據來源。本文所需的數據主要源于中國經濟與社會發展統計數據庫、1996-2017年《寧夏回族自治區統計年鑒》、《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《中國林業統計年鑒》，部分數據來自于寧夏回族自治區政府網站和統計局網站獲取。GDP采用1995年不變價。排放因子數據來自《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》和《省級溫室氣體清單編制指南》。

2結果與分析

2.1碳排放動態變化分析。1995-2016年，寧夏能源消耗碳排放總體呈上升變化趨勢，從0.25×108t增長到2.07×108t，增幅738.54%，年均增長率33.6%。依據能源消費碳排放動態變化趨勢可見（圖1），1995-2001年碳排放量呈緩慢增長，由0.25×108t增至0.29×108t，增幅16.43%，年均增長率僅為2.35%。2002-2012年呈較快增長，從0.45×108t增長到1.86×108t，增幅311.88%，年均增長率為28.35%2013-2016年呈波動增長階段，由1.98×108t波動上升到2.07×108t，增幅4.68%，年均增長率僅1.17%，其中2014年比2013年略有下降。從植被固碳來看，1995-2016年，寧夏森林固碳量從48.65×104t增至52.23×104t，增幅7.37%。植被功能主要表現為碳匯，寧夏深居內陸，典型的大陸性氣候，降水量少蒸發量大，由于早期開荒擴大耕地面積，經濟發展采煤挖礦，植被遭受破壞，森林固碳能力下降。2000-2005年以來，寧夏退耕還林、還草工程從試點到全面推開，森林、草地面積不斷增加，極大改善了生態環境。但植被固碳能力較生態改善具有一定滯后性，且寧夏植被總量本身較小，植被固碳能力較弱，遠不及碳排放增長速度。2.2碳排放強度動態變化。1995-2016年，碳排放強度由14.11t/104元波動上漲為14.29t/104元（圖2）。1995-2000年碳排放強度不斷下降，2000年下降到最低值9.18t/104元，表明經濟發展產生的碳排放量減少，碳排放效率增強；2001-2011年呈波動增長狀態，2003年出現小高峰18.39t/104元，2011年增長到最大值18.45t/104元，期間經濟發展模式調整、技術改進，碳排放效率極不穩定，波動劇烈；2012-2016年碳排放強度持續下降到14.29t/104元，碳排放效率得到提高。研究時段內，碳排放強度波動變化，寧夏資源利用效率在波動變化過程中有所改善，碳排放效益緩慢增強。中國早在2009年哥本哈根氣候會議前，已經主動承諾到2020年碳強度比2005年下降40%～45%，寧夏根據國家政策標準，積極開展各行業碳排放核查工作，頒布低碳減排政策，但由于受傳統經濟發展模式的限制，產業結構轉型升級阻力大，減排任務具有挑戰性，碳強度下降緩慢且波動性較大。寧夏人均碳排放不斷增大，由1995年的4.82t/人增至2016年的30.72t/人，增幅537.34%，年均增長率24.42%。1995-2000年略有下降，2000年后呈現快速增長（表3）。1995-2016年碳排放密度從3.72t/hm2快速增至31.23t/hm2，增幅738.54%，年均增長率為33.57%，其中1995-2000年基本均衡，2000年后增長較快。由于人均碳排放和碳排放密度不斷增大，碳排放壓力指數也隨之不斷增大，研究時段內，碳排放壓力指數從0.18增至1.33，碳排放等級由“較低”等級（Ⅰb）上升至“很高”等級（Ⅲb）（圖3）。1995-2001年碳排放壓力指數為0.18-0.2，處于“較低”等級（Ⅰb）；2002年碳排放壓力指數為0.31，處于“中下”等級（Ⅱa）；2003-2006年碳排放壓力指數由0.46增長到0.53，為“中上”等級（Ⅱb）；2007、2008碳排放壓力指數分別為0.59、0.65，處于“較高”等級（Ⅲa）；2009-2016年碳排放壓力指數由0.71增長到1.33，為“很高”等級（Ⅲb）。1995-2016年，寧夏碳排放壓力等級越來越大，直接跨升了4個亞級，已上升到目前的“很高”等級（Ⅲb），寧夏碳排放壓力過大，情況不容樂觀，低碳減排工作力度需進一步加大。

3結束語

本文依據相關統計數據及處理，對1995-2016年寧夏回族自治區能源消費碳排放動態及與經濟發展脫鉤關系分析結果如下：（1）寧夏碳排放以能源消費碳排放為主且呈階段性增長態勢。碳排放由1995年0.25×108t增至2016年2.07×108t，增幅738.54%，年均增長率33.6%。（2）碳排放強度呈動態增長狀態。碳排放強度由14.11t/104元增長為14.29t/104元，增長幅度較小但波動幅度較大。（3）研究時段內寧夏碳排放壓力持續增大，減排任務艱巨。碳排放壓力指數由0.18上升至1.33，碳排放壓力等級從1995年的“較低”等級增長到2016的“很高”等級。

作者:盧勇 單位:綿陽師范學院