技术进步、结构变动与中国能源利用效率

随着中国经济的快速增长,能源生产与消费量呈几何级数增长,而单位GDP的能耗却不断下降.理论上,能源利用效率的变化可以归因于结构变化与技术进步.为了解释中国能源效率的这种变化过程,本文采用对数平均的LMDI方法将中国1994-2005年的能源强度变化分解为六大类产业结构变化、两位数产业结构变化效应和技术进步效应.研究结果表明,1994-2005年,能源强度降低主要得益于技术进步,但技术进步的贡献在2001年后不断降低,产业结构变动在1998年前降低了能源强度,1998年之后导致能源强度的上升.在技术效应中,化学原料及制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业等高耗能产业部门及居民消费业的技术进步是导致我国能源强度下降的主要原因.     

产业结构变动对中国碳排放的影响

采用LMDI分解方法,对中国1996-2009年的碳排放进行分解,定量分析产业结构变动对碳排放变动的影响。在此基础上,依据对未来中国产业结构变动的预测,估算了2020年之前产业结构变动对中国碳减排的贡献。基本情况是,1996-2009年中国碳排放增长464 678万t,其中,经济总量效应531 337万t,产业结构效应49 887万t,能源消费强度效应-223 940万t,能源消费结构效应107 395万t,诸因素对碳排放增长的贡献度分别为114.3%,10.7%,-48.2%和23.1%。产业结构变动驱动了碳排放增长,尽管它不是最主要因素。进一步研究发现,高耗能产业上升或下降1个百分点所对应的CO2排放量增加或减少2.2-2.9亿t。依据对高耗能产业结构变动值的预测,到2020年,产业结构变动效应约为-5亿t,占期间碳排放增量的-15%。这表明,与此前产业结构变动导致碳排放量增加情形相反,未来产业结构变动将有助于减少碳排放。     

京津冀产业碳排放强度变化及驱动因素研究

为探讨京津冀地区温室气体排放强度变化的影响因素,采用对数平均迪式分解模型及归因分析(LMDI-Attribution)方法,基于1996—2014年数据从细分行业角度进行研究。针对温室气体排放强度作产业结构、能源强度和排放因子三因素LMDI乘法分解,对温室气体排放强度变化的影响效应作归因分析,量化4个行业对分解因素影响效应的贡献,得到以下主要结论:1996—2014年京津冀地区温室气体排放强度主要呈现下降趋势,累计下降23.05%。其中,能源强度是温室气体排放强度下降的主导因素,其影响效应为-61.18%,对这一影响效应贡献最大的是工业,并且四大经济部门均通过能源强度在不同程度上使得温室气体排放强度有所减小,可见"阶梯电价"、"千家企业节能项目"、"十大重点节能项目"等相关政策在工业发展中对提高能源效率的作用明显。产业结构使得温室气体排放强度增加23.53%,其主要贡献者是工业,说明"工业产品出口退税率调整"等一系列政策的效果不明显;然而农业则使得温室气体排放强度降低,贡献值为3.09%。碳排放因子在1996—2014年间对温室气体排放强度的影响为60.47%,是京津冀地区温室气体排放强度增加的主要因素,说明京津冀地区的能源结构不合理。工业对这一效应的贡献最大为55.97%。可见,工业在京津冀地区的温室气体减排工作中起到最为关键的作用。     

中国行业隐含能源消费及其强度的变动与影响因素

与传统生产侧的能源消费和能源强度不同,使用2012、2015和2017年可比价非竞争性投入产出表从需求侧对我国各行业的隐含能源消费和隐含能源强度进行了测算。基于行业间投入产出关系编制了行业间能源消费、增加值和能源强度转入转出平衡表。最后分别使用加法SDA和乘法SDA将我国能源消费总量和能源强度的变动分解为能源效率效应、增加值率效应、生产结构效应和最终需求效应,并使用归因分析将全国层面的各个分解效应归因至行业层面。研究结果显示:第一,金属冶炼和压延加工业等传统高耗能行业的隐含能源消费并不高,而建筑业是隐含能源消费最高的行业,这是由于采掘业、制造业和能源工业超过30%的传统能源消耗都是因满足建筑业的最终需求导致的。第二,传统能源强度较高行业的隐含能源强度往往也比较高,如非金属矿物制品业、金属冶炼和压延加工业等,说明这些行业无论生产侧还是需求侧均带来了以过度能源消耗为代价的"粗放式"经济增长。第三,2012—2017年各行业能源效率变动和生产结构变动促进了我国能源消费总量的下降,而增加值率变动和最终需求变动大幅增加了能源消费总量,其中建筑业和其他服务业对能源消费总量上升的贡献最大。第四,2012—2017年除了增加值率效应外,其余三个效应均总体上降低了我国的能源强度,其中专用设备制造业和交通运输设备制造业是导致能源强度下降的主要行业。因此,促进能源节约高效利用的各项政策应从仅关注生产侧高耗能行业的生产导向模式向同时考虑生产侧和需求侧的多行业综合治理模式转变。     

经济结构变动对中国碳排放影响——基于IO-SDA方法的分析

应对气候变化的进程已经在全球范围内对社会经济发展方式的根本性转变提出了要求。改革开放以来,我国产业经济结构得到了一定的改变,与其他发达国家相比,产业经济结构自身还存在较大的优化空间。本文基于1992、1997、2002、2007、2010年的投入产出表,采用IO-SDA方法(Input-Output Structural Decomposition Analysis)将碳排放量的变化分解为能源结构效应、能源强度效应、增加值效应、Leontief逆矩阵效应、最终需求效应,从而得到经济结构历史变化对于CO2排放的作用。研究结果显示,我国能源消耗导致的排放增加主要是最终需求效应与Leontief逆矩阵效应;除2002-2007年,能源强度效应始终为负,且为促进CO2排放减少的主要因素;我国终端能源结构除了1997-2002年得到了优化,其他阶段却一直在朝着高碳化的方向发展。通过构建碳排放影响力系数和碳排放感应度系数对各个部门的评价结果显示,国民经济中的基础性行业大多是高耗能的行业,未来节能减排重点需要逐步降低第二产业在国民经济中的比重,但在具体部门层次上应制定有所区别的政策:煤炭开采和洗选业等部门应保持一定的比重,不可一味降低,可更多从技术进步方面制定节能政策;通用专用设备制造业等部门可以考虑从提高能源利用效率方面改进;非金属矿物制品业等部门可以在保证人们生产生活的基础上来尽可能地降低比重;食品制造及烟草加工业等第二产业部门及房地产业至公共管理和社会组织等第三产业中的服务业部门应大力提高其在经济结构中的比重。     

武汉市能源消费碳排放因素分解与低碳发展研究

本文以2010—2015年武汉市三次产业和居民生活能耗碳排放数据为基础,运用LMDI模型从人口规模、经济水平、三次产业结构、能耗强度、能源结构、碳排放系数六个方面对武汉市能源消费的碳排放进行因素分解。分解结果表明,人口扩张和经济增长是促进武汉市碳排放增长的主要因素,贡献率为38.7%和198.52%;能耗强度降低、能源结构优化和能源碳排放系数变化是抑制武汉市碳排放增长的主要因素,贡献率为-99.14%、-24.22%和-14.13%。经分析发现,人口扩张和经济增长在未来一段时间内将继续成为促进武汉市碳排放增长的最大贡献点;产业结构调整在经过2012-2013年间出现的碳排放效应促进-抑制转折点后将逐步成为抑制武汉市碳排放增长的重要影响因素;在继续保持第二产业能耗强度下降的同时,加大对第三产业能耗强度控制力度是武汉市现阶段碳排放控制工作的重点方向。     

城市产业部门CO2排放三层次核算研究

城市是人类生产和生活的中心,超过75%的温室气体从城市产生,其中又以城市产业部门能源消费和工业过程非能源产生的CO2为主。本文基于投入产出模型,评价城市产业部门3个不同层次的CO2排放。以重庆为案例,核算其2002-2008年产业部门三个层次的CO2排放,包括能源消费直接排放、购买电力间接排放和全生命周期排放,并进行多层次对比。结果显示传统能源消耗和购买电力为对象的核算方法低估了产业部门CO2排放水平。2002-2008年,重庆各产业部门排放量逐年增加,碳排放强度整体呈现下降趋势。煤炭开采和洗选业、非金属矿采选业、非金属矿物制品业、电力、热力的生产和供应业,化学工业、金属冶炼及压延加工业、交通运输、仓储及邮电通讯业部门共7大行业是重庆碳排放的重点行业。部门交通设备制造业是重庆的优势产业,排放总量大,但是排放强度却相对较小,因此应大力发展该产业以促进重庆市低碳经济的发展。     

四川省能源消费碳排放影响因素分解研究

结合《省级温室气体清单编制指南(试行)》,对四川省2005-2013年能源消费碳排放量进行测算,表明该阶段四川省能源消费碳排放量呈稳定增长态势。利用LMDI(对数平均迪氏指数)分解方法,将能源消费碳排放分解为人口、人均GDP、产业结构、能耗强度、能源消费结构五方面效应,对四川省2006-2013年碳排放增量进行分解研究,表明该阶段人均GDP对四川省碳排放量具有强烈拉动作用,其次为产业结构,能耗强度对四川省能源消费碳排放具有强烈抑制作用,而人口、能源消费结构逐年效应有正有负,贡献度绝对值较小。根据上述结论,针对性地对四川省"十三五"期间控制碳排放提出了建议。     

中国电力碳排放动态特征及影响因素研究

电力碳排放占中国碳排放总量比重较大,因此研究电力碳排放的影响因素并制定针对性减排政策对中国节能减排有重要意义。基于我国1991-2012年电力相关数据,分析了电力碳排放的动态特征,发现电力消费及其碳排放与GDP同步变化,中国电力生产的能源转换效率在提高,电力碳排放主要来源于煤炭的使用;运用对数平均迪氏指数分解方法,不仅考虑电力生产过程,而且考虑电力输配环节和电力终端消费活动对碳排放的影响,从而把中国电力碳排放增长分解为排放因子、能源结构、电力结构、转换效率、输配损耗、经济规模、人口规模、产业结构、电力强度、生活消费等10个影响因素。分解结果表明,经济规模是促使电力碳排放增长的最大因素,意味着中国电力碳排放与经济社会发展密切相关;以工业为主的产业结构使得电力消费增加,驱动了电力碳排放增长;生活消费也是电力碳排放增加的重要影响因素;人口规模、输配损耗、能源结构、电力结构、排放因子等因素也是正向效应,但影响程度较小;产业部门电力强度下降和能源转换效率提高是抑制电力碳排放增长的最重要因素;电力结构也抑制了电力碳排放增长,但影响程度较小。基于以上结论,中国需要从电力生产、输配、消费等环节入手控制电力碳排放。     

“双碳”目标下中国制造业的碳减排责任分配

制造业是中国的第二大碳排放源,其减排的成功与否是中国能否顺利实现碳达峰、碳中和目标的关键。基于中国到2030年的碳强度降低目标,利用基于熵权的TOPSIS综合评价法,核算中国制造业2020—2030年碳减排责任,并进一步将制造业碳减排责任分配到中国30个省份、28个制造业细分行业、各省份的各细分行业。核算结果表明:(1)制造业需完成中国碳减排总量的35.52%。(2)各地区碳减排责任的差别较大,制造业二氧化碳排放量大的省份,其碳减排责任也较大,碳减排责任居于前三的省份分别是江苏、山东、河北。(3)制造业碳排放主要来自黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业,化学原料及化学制品制造业,石油加工、炼焦和核燃料加工业这四个行业,其年均排放量之和占制造业年均二氧化碳排放总量的80%以上。其中黑色金属冶炼和压延加工业,非金属矿物制品业,石油加工、炼焦和核燃料加工业的碳减排责任分别占制造业减排总量的31.65%、15.79%、9.12%。(4)黑色金属冶炼和压延加工业的碳减排责任在2/3的省份中占比都是最高的,尤其是在河北,其碳减排责任占河北制造业碳减排总量的71.73%。其次是非金属矿物制品业,其在广西的占比最高,约为29.63%。鉴于制造业在地区间、行业间的减排责任差别较大,因此制定合理的碳减排责任分配方案有益于保证中国"双碳"目标的顺利实现。     

中国制造业能源相关的碳排放因素分析

本文运用对数平均迪氏分解法,建立制造业部门能源消耗碳排放模型,将我国制造业碳排放分解为产出规模、部门结构,能源强度和能源结构等四个方面因素。以能源强度为标准把制造业划分为能源密集型行业和非能源密集型行业两类。结果发现:①从逐年效应来看,产出规模是碳排放增加的最大拉动因素,能源强度是碳排放较强的抑制因素,产业结构和能源结构两个因素影响相对较小,产出规模增长抵消了能源强度对碳减排的贡献导致碳排放总量增加。以1996年为基期,至2011年,除能源消耗强度的累积效应为负值外,其余三种因素的累积效应均为正值。②相较于非能源密集型行业,能源密集型行业数目虽少,对能源消耗碳排放的影响更大,但非能源密集型行业减碳潜力巨大。     

产业结构调整对北京市碳减排目标的影响

中国向世界承诺将能源消耗强度和CO2排放强度作为约束性指标,实现2020年单位国内生产总值碳排放强度较2005年下降40%-45%。北京作为中国的首都,对其他城市更具有"示范作用"。本文以北京市产业结构为基础,根据能源消耗种类、政府间气候变化委员会公布的折算系数和北京实际生产总值,计算1995-2012年北京市碳排放水平。文中首先运用基于环境影响评估的可拓展随机模型,检验出第一、二、三产业结构与CO2排放量之间存在显著关系,并计算出总体产业结构变动的相对贡献水平。而后重点把三大产业进行细分为7个产业,即第一产业、工业、建筑业、电力热力、交通运输仓储邮政业、批发零售住宿餐饮业和生活部门,验证了细分产业与CO2排放量之间存在显著关系,并计算出各个产业的相对贡献水平。随后利用对数权重平衡分析法先对三大产业的CO2排放水平进行绝对量分解,同时按7个产业进行绝对量分解,并结合随机拓展模型进行分析。最后研究北京市产业结构调整对碳减排的效应,提出要同时加快内部产业升级与产业间协调发展,加快提升第三产业能源利用效率的政策建议。     

中国能源开采业碳排放脱钩效应情景模拟

厘清能源开采中的碳脱钩问题,对于推动能源绿色开采和能源富集区高质量发展具有重要意义。本文基于广义迪氏指数分解模型和系统动力学模型,分析了能源开采业碳排放的主要驱动因素及脱钩效应,并通过情景模拟,评估了中国能源开采业碳脱钩的潜力,提出了能源绿色开采的政策建议。研究结果表明:①2009—2017年中国能源开采业碳排放呈现出先增后降趋势,2012年达到拐点5.26亿t后开始下降,2017年达3.65亿t。整体来看,产业规模效应对碳排放增长的贡献最大,能源强度效应也有部分贡献;投资效应、能耗效应、碳强度效应、技术效应与碳排放之间呈正相关关系,是主要的碳减排驱动因素。②基于能源-环境-经济的系统动力模型,能有效解释能源开采与碳脱钩效应之间的传导机理;碳强度效应、技术效应和碳排放因子是影响碳脱钩潜力的主要因素。2006—2017年间,中国能源开采业碳排放与GDP增长之间,除2008、2014—2016年表现为强脱钩,2009、2011年表现为扩张性负脱钩外,其余年份均表现为弱脱钩关系。③预计2020—2030年,中国煤炭、石油和天然气开采业碳排放与GDP增长之间,在基准情景下呈现出弱脱钩效应,在规划情景下自2014—2030年间均呈现出强脱钩效应;然而,碳排放与其能源产出之间,2021—2030年在基准情景下呈现扩张连接效应,在规划情景和对比情景下表现出程度不一的衰退脱钩效应。据此,未来中国能源开采业碳脱钩的政策重点,一方面应注重环境政策、税收政策、技术政策等政策变量间的协同作用,着力调整煤炭和石油天然气开采业的投资强度和产出规模,优化能源进口结构,进一步减少能源生产碳排放强度,提升能源绿色生产水平;另一方面,还应着力能源开采业能源消耗结构和能耗强度的调整,革新采掘技术和设备,以进一步降低碳强度,走高质量发展之路。     

基于LMDI的上海市能源消费碳排放实证分析

能源利用不仅为经济活动提供动力还大量排放二氧化碳。本文建立上海能源消费碳排放的LMDI分解模型,从经济规模、产业结构、能源强度和产业碳排放系数四个影响因素着手,实证研究了1995-2005上海分三次产业的能源消费碳排放变化机理。研究表明:经济快速增长是上海碳排放增加的主导因素,能源强度下降是抑制碳排放增长的重要因素。产业结构、能源结构优化有利于控制碳排放,而重工业化、能源结构高碳化会增加碳排放。基于实证结果和上海市情,本文最后就上海未来控制碳排放提出相关的政策建议。     

能源消费、经济增长与中国CO2排放量变化

基于我国能源消费和经济增长特点，采用对数平均的Divisa方法对我国1990~2007年的CO2排放进行分解分析。结果表明：经济增长效应是我国CO2排放增加的主要因素，能源强度效应是抑制CO2排放的主要原因，人口效应和结构效应对碳排放的影响不大。分地区的研究表明：东部地区的经济发展和能源强度效应对CO2排放量的影响高于中西部地区，人口效应使东部地区碳排放增加，使中西部地区碳排放降低，能源利用结构变化对东部地区的碳排放有一定的抑制作用，对中西部地区的影响较小。因此，要降低我国的CO2排放，需要针对地区特点制定不同的政策，东部地区需要进一步提升技术水平，进而提高能源利用效率，对中西部地区需要逐步改善以煤为主的能源消费结构，提高清洁能源比重，同时调整产业结构，发展服务业和技术含量高的低能耗制造业。     

中国重点部门和行业碳排放总量控制目标及政策研究

中国控制温室气体排放从"十二五"时期的碳强度目标为主正在逐渐过渡到"十三五"碳强度、总量并举的时期,特别是在经济新常态下,中国的碳排放正在呈现出新的阶段性特征。"十三五"规划中已经提及推动优先开发区、重点领域和行业的碳排放率先达峰,《巴黎协定》的生效和国家自主贡献的实施也要求2020年后建立碳排放峰值和总量管理制度。本文基于自下而上的部门和行业综合评估模型(SIAM),对中国"十二五"时期工业、能源、建筑、交通等重点领域低碳发展和电力、钢铁、建材、化工等重点行业碳排放管理绩效进行评估,并以此为基础对重点部门和行业实施总量控制的目标及政策进行了研究,结果表明:三大重点部门的碳排放总和在2014年出现了一个短暂的峰值,但从对"十三五"期间的预测看,这一峰值是阶段性、不稳定的。工业部门能源消费和碳排放总体趋于稳定,直接排放已开始下降;建筑部门的能源消费和碳排放仍将持续增长,但伴随着终端电气化程度的提高,直接排放也呈现平缓趋势;交通部门的能源消费和碳排放仍将持续且快速增长。四大重点行业的碳排放总和也在2014年出现了一个短暂的峰值,且从对"十三五"期间的预测看,排放总量趋于稳定甚至下降。电力行业的发电量和碳排放增长的势头有所恢复,但总体与"十二五"期间的高点持平;随着需求下行和去产能的任务要求,钢铁和建材行业的能耗和碳排放出现缓慢下降,化工行业的能耗和碳排放有望出现峰值并缓慢下降。     

中国碳排放特征及其动态演进分析

人类经济发展史表明，经济发展与环境质量存在着密切的联系。为此,基于EKC模型，采用平均分配余量的分解方法．构建中国碳排放的因素分解模型,定量分析。1990-2005年经济规模、产业结构和碳排放强度对碳排放的贡献。即规模效应、结构效应和技术效应。结果表明：中国碳排放变化效应均值为19．55％。其中。经济规模、产业结构和碳排放强度引起的变化效应分别为15．76％,-0．86％和4．65％。总的看来。经济增长与碳排放之间呈现出“N”型关系，经济规模对碳排放变动具有增量效应。这是推动碳排放增加的主要因素；由于不同产业之间碳排放整异性越来越大，产业结构调整对碳排放具有一定的减量效应。但抑制作用并不明显。产业结构仍有待优化；技术效应波动性较大，总体上具有正的效应，从减少碳排放角度来看。现行技术对降低碳排放并未发挥优势。本研究结果对于理解我国碳排放变化与经济发展之间的内在联系，以及产业发展调整具有一定的意义。     

基于先进标杆理念的二氧化碳减排潜力研究

基于中国政府国家自主减排承诺到2030年的碳强度降低目标,从先进标杆理念出发,综合运用Ward层次聚类法、遴选法等方法构建了测算二氧化碳减排潜力的模型方法,即:先进标杆理念法。运用2005—2016年30个省份38个工业分行业数据,测算了各省份工业行业二氧化碳的减排潜力,并从工业总体、行业总体和区域聚类分组这三个方面分析减排潜力的差异和来源。研究认为:首先,从中国工业行业总体减排潜力来看,碳排放量的降低幅度可以达到18.62%,而工业碳排放强度的减排幅度将达到24.03%,比2005年累计下降70.03%,可以实现到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%的目标;其次,从工业行业二氧化碳减排潜力可以看出,煤炭开采和洗选业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、化学原料和化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业、电力、热力生产和供应业这6个行业为二氧化碳减排潜力大的行业,石油和天然气开采、农副食品加工业、纺织业、造纸和制品业、有色金属冶炼及压延业、金属制品业等9个行业属于中等减排潜力行业;再次,从聚类分析的角度来看,山东、江苏、河南、陕西、辽宁、广东等11个省份具有较大的减排潜力;最后,测算发现,本研究方法能够较好地估测出各省工业行业碳减排潜力,为各省份科学测算工业行业二氧化碳减排潜力和减排指标的制定提供参考依据。     

最终需求拉动下的CO2排放驱动因素研究:1997-2007

我国要实现在哥本哈根会议上承诺的减排目标,有赖于正确判断相关因素对我国CO2排放的影响强度和作用机理.减排目标的实现受诸多因素的影响,从生产层面到消费层面,从结构因素到效率因素都有涉及.本文从最终需求的视角,同时考虑生产和消费的影响因素,运用投入产出模型和对数平均Divisia指数分解法,考察了1997-2002、2002 - 2007年两个时段相关影响因素的变化对总排放变化的总贡献和部门贡献.研究结果表明,最终需求总量的不断增长是拉动总排放增加的主要驱动因素,重化工部门能耗强度的降低是促进减排的主要驱动因素；化学工业、金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业部门中间投入技术的变动是影响总技术效应的主要部门因素；能耗结构、产业结构和消费构成的变化所技动的减排效应量波动状态.文章提出减排不仅要从生产层面更要从消费层面下功夫,不仅要提高技术效率还要注重调整结构.     

中国碳排放分解与动态模拟

随着我国经济的飞速发展,能源过度消耗引起的环境问题日益严重,二氧化碳排放量的增加导致的温室效应成为我国乃至国际广泛关注的焦点。我国在2007年超过美国成为世界第一大碳排放国,根据哥本哈根气候谈判会议对发展中国家承担减排义务的要求,我国作出2020年相较2005年单位GDP二氧化碳排放量下降40%-45%的减排目标承诺。本文基于这一减排目标在对我国终端能源利用碳排放情况进行分析对比基础上,应用LMDI分解模型将碳排放增量变化分解为经济规模、产业结构等四个效应,根据分解结果运用协整方法建立碳排放量与经济发展等四个变量的长期均衡协整关系模型,基于协整方程采用蒙特卡洛动态模拟方法模拟了我国2020年碳排放情况。研究结果为:LMDI分解表明经济规模是我国碳排放增长的主导因素,技术进步对碳排放产生明显的负效应,产业结构与能源结构的影响相对有限;协整模型表明GDP、煤炭消费比重、能源强度与碳排放正相关,第三产业比重与碳排放负相关,符合经济意义;蒙特卡洛模拟结果显示按照目前的发展方式2020年我国单位GDP二氧化碳排放相较2005年下降约36%-39%,与我国提出的下降40%-45%减排承诺目标十分接近,但下降幅度并不理想,表明按照目前的发展路径、节能降耗水平和能源利用技术,我国距离完成哥本哈根年会所确定的减排目标还有一定距离,为完成减排目标还需加大节能减排力度。最后文章从优化产业结构、提高能源效率、优化能源结构、运用法律手段限制排放和加强节能减排宣传等四方面提出对策建议,为我国完成"十二五"和2020年减排目标提供借鉴。