中国电力行业的全周期碳足迹

在碳达峰与碳中和目标下,国家层面与各省份均在积极推动碳减排。电力行业作为我国最大的排放部门成为减排重点之一,然而电力行业存在的隐含碳排放造成实际排放低估,省际间碳转移导致省级碳减排不公平问题突出。因此识别电力行业全周期碳足迹,尤其是不同省份的隐含碳足迹以及省际间的转移碳足迹特征,有助于正确评估电力行业碳排放,科学界定不同省份的碳减排责任并合理分配。通过构建电力行业全周期点-流模型以揭示电力产业链中存在的能源活动,进而明确基于用电侧考虑的2018年全周期碳足迹,并刻画碳隐含度与碳转移依赖度指标来分析电力行业的隐含碳排放与省间转移碳排放。研究表明:(1)我国电力行业全周期碳排放系数为689 g/(kW·h),排放量为4.747×10⁹t,其中北方大部分地区排放系数偏高,山东最高达891 g/(kW·h),南方地区偏低,云南最低仅101 g/(kW·h)。(2)全国电力行业全周期碳隐含度为8.95%,东南沿海贫煤省与煤炭生产高排放省的碳隐含度偏高,贵州最高达14.63%,西北、华北富煤省的碳隐含度偏低,新疆最低仅4.94%;全国隐含碳排放量为4.25×10⁸t,广东隐含碳排放量最高达5.0×10⁷t,青海最低仅1.17×10⁶t。(3)全国电力行业全周期碳转移量为9.26×10⁸t,约占排放总量的19.5%,电力与煤炭自给率越低的省区对外碳转移依赖度越高,其中北京最高达71.24%;内蒙古、山西、陕西、宁夏、安徽、新疆、贵州是主要碳转入省,总转入7.11×10⁸t,其中内蒙古最高达2.64×10⁸t;江苏、浙江、广东、山东、河北、北京、辽宁、河南、上海是主要碳转出省,总转出6.92×108t,其中江苏最高达1.12×10⁸t;全国共有240对省存在碳转移,其中有102对的转移量超过1.0×10⁶t。在研究基础上,提出相应建议推动省级电力行业公平合理低碳发展。     

Analysis of interprovincial trade embodied carbon emissions in Beijing-Tianjin-Hebei and surrounding provinces: based on constructed MRIO Model

The interprovincial trade embodied carbon emissions plays an important role in the national emission reduction target among China’s provinces. Furthermore, it will affect the smooth start-up of the national carbon trade market as well as the implementation of targets in 2030 for dealing with the climate change. Based on constructed MRIO model, this paper analyzes the embodied carbon emission trade flows among Beijing, Tianjin, Hebei and surrounding regions such as Shanxi, Shaanxi, and Inner Mongolia. The results indicate that six provinces have formed different patterns of carbon trade balance, where Beijing, Tianjin, and Hebei provinces are in a deficit position, while the other three provinces are in a surplus position. Beijing, Tianjin, and Hebei have transferred part of the carbon emissions to the other three provinces, which shows greater heterogeneity among various provinces and provincial different sectors. On basis of the conclusions, this paper puts forward some suggestions on provincial decomposition, responsibility distribution, and provincial collaborative reduction for national emission reduction targets.     

基于Logistic模型的中国各省碳排放预测

在“碳排放量与能源消费成正比”假设的基础上,对中国30个省区2011～2020年碳排放进行了预测。首先对中国30个省区1987～2010年的历史累计排放量和人均累计排放量进行计算,依据历史累计排放量和人均累计排放量两个指标,运用K-均值聚类分析法将中国各省区碳排放分成了5类。分别绘出5类区域中各省的历年碳排放量曲线,并进行数据分析,发现：以2002年为界线,2002年前后两个时段中国各省区碳排放变化差异很大。这一现象说明2002年以前的各省碳排放趋势并不能表征未来年份各省的碳排放。在此结论的基础上,构建了碳排放量增长的Logistic预测模型,并以2002～2010年碳排放数据为样本数据,对2011～2020年中国各省区碳排放进行了预测。为了验证预测模型的精确性,利用Logistic预测模型对中国30个省区2002～2010年的碳排放进行了预测,并将预测值与实际排放值进行比较发现,除了宁夏自治区的误差达1458%外,其他地区的误差均在7%以下。除宁夏外的中国各省区预测误差的平均值为622%,由此验证了Logistic预测模型的精确性。同时,也说明对中国30个省区2011～2020年碳排放的预测值具有较高的可信性。本研究为中国各省未来碳排放政策的制定提供了方法与数据支持     

含外来电的崇明县能源碳排放核算研究

能源消耗是中国最主要的碳排放源，而地方政府是碳管理的基层行政单元，因此，有效控制区域的能源碳排放是碳减排工作的重中之重。区域消耗的能源中，外来电是缓解当地用电压力的重要措施，但一般外来电引起的碳排放易被忽视。将外来电导致的碳排放纳入区域能源碳排放核算体系内，利用部门分析和范围分析法建立了包含外来电分析的能源碳排放核算系统，以上海市崇明县为例进行了应用。研究表明：（1）2000～2009年崇明的能源碳排放增长较快，由181万t增至477万t（CO2当量）；(2）碳排放总量的8212%来自3个部门：工业、建筑业和生活部门;(3）2009年，购买电力导致的间接碳排放达2316%，体现了实施碳管理时考虑外来电力的必要性     

中国省域物流作业的CO2排放量测评及低碳化对策研究

物流活动是主要碳排放源之一,是温室气体减排、缓解气候变化的重要领域,从省域层面对我国物流作业的碳排放量进行核算和比较分析,对于从宏观上掌控各省域物流作业碳排放量及省域物流作业节能减排目标确定具有重要的意义.本文首先给出了省域物流作业CO2排放量测量模型,测算了不同能源的CO2排放因子及排放系数.然后,以物流作业直接能耗法核算我国各省域2008年物流作业的CO2排放指标,包括各省域的CO2排放量和单位货物周转CO2排放置,对比分析发现:我国省域之间物流活动产生的CO2排放量存在着地域不平衡性,CO2排放量中东部大部分省域要高于西部省域,而单位货物周转CO2排放置西部大部分省域要高于中东部省域.最后,根据物流作业的特点,分别从发展低碳运输、探索物流作业的技术性减碳方法、实行精细化物流作业管理、建立完善的节能减排考核与激励约束机制、制定低碳物流作业标准与打造低碳物流示范企业等五个主要的方面,阐述了我国物流作业的低碳化对策,以期促进我国低碳物流的发展.     

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。     

Carbon Embodied in International Trade of China and Its Emission Responsibility

Carbon emissions embodied in international trade of China during 1997-2007 are accounted by input-output method based on Chinese input-output table and global trade analysis project database.It is revealed that carbon emissions embodied in imports and exports both increased during 1997-2007,but carbon emissions embodied in exports are greater than those embodied in imports,China is a net export nation in embodied carbon.The net exports of embodied carbon account for about 10.82% of the total carbon emissions in 1997,dropped to 7.15% in 2002,increased to13.13% in 2006,and slightly dropped to 12.64% in 2007.Low-end position of international industry division is an objective factor of being a net exporter of embodied carbon for China,and usage of a large amount of obsolete energy-using equipments wasted much energy and increased carbon emissions embodied in exports.Importers should take more responsibilities for carbon emissions embodied in trade,and China should take a certain responsibility for unreasonable energy dissipations too.     

基于卫星夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟

中国能源统计数据"横向不可比,纵向不可加"现象依然突出,尤其是分省能源消费统计千差万别,给分省碳排放评估带来了较大困难,如何利用卫星遥感数据科学合理地估算中国分省碳排放是当前亟须研究的问题。本文运用DMSP/OLS全球稳定夜间灯光数据,在通过相互校正、年内融合和年际间校正等系列处理得到中国分省稳定夜间灯光数据的基础上,首先分别构建中国分省稳定夜间灯光亮度DN值与人均碳排放和单位面积碳排放之间的时空地理加权回归模型,两个模型整体效果均较好,拟合优度分别高达96.74%和99.24%;其次运用稳定夜间灯光亮度DN值对分省人均碳排放和单位面积碳排放进行时空模拟;最后运用人口规模和土地面积对分省碳排放进行估算。估算结果显示:(1)整体来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际值6.3349×109t较为接近,两个模型的相对误差均在0.5%以内。(2)分年度来看,所有年份的相对误差均在5%以内,2006年分省加总碳排放模拟值与实际碳排放6.2036×109t最为接近,绝对误差和相对误差均较小,两个模型模拟值的相对误差均为0.04%。(3)分省域来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际碳排放均非常接近,除海南和宁夏外,其余28个省区市的相对误差均在1%以内。(4)分年度分省域来看,以2013年为例,40%省份的相对误差在2%以内,70%省份的相对误差在5%以内。从整体、分年度、分省域、分年度分省域的估算结果来看,基于稳定夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟效果良好。因此,运用卫星夜间灯光数据可以较为准确地对中国分省碳排放进行估算和预测,为卫星遥感影像数据服务分省碳排放监测和评估提供一种补充性参考。     

基于碳减排目标的省域碳生态补偿研究

基于低碳社会背景和碳减排目标,通过构建生态补偿理论框架,设定补偿模式、衡量准则、标准和补偿系数,建立了省域横向碳生态补偿模型,并对各省份进行了量化实证。结果表明:(1) 2015年,各省(除云南外)碳排放均大于碳吸收量,净碳排放总量达274. 60×103万t;(2)碳排放水平在空间分布上呈从东至西递减的态势,而各省碳汇是造成地均碳排放和建设用地地均碳排放空间分布差异的主要原因;(3)区内14省超出生态补偿阈值2 635. 30万t,以最适补偿水平需支付163. 00亿元,16省未达到生态补偿阈值,可获补偿91. 11亿元;(4)受经济发展水平、生态资源本底、碳排放目标强度等因素影响,生态补偿结果与经济发展水平呈空间同质,整体呈"东付西补"的分布状态。最后从构建以中央为主导的生态补偿模式、建立碳收支账户和完善多样化补偿方式等角度对省域横向碳生态补偿制度的建设提出了建议,以求为政府制定相关政策提供参考。     

A comparative study of countries’ responsibilities for carbon dioxide emission in an open economy

In an open economy, embodied carbon dioxide emissions in international trade should be taken into consideration to scientifically define each country’s emissions responsibility. In this study, a multiregional input–output model is constructed to calculate the embodied carbon dioxide emissions of 25 World Trade Organization members, including China, according to the producer–consumer shared responsibility principle. The study indicates that: it is fairer and more efficient to identify each country’s carbon dioxide emissions responsibility according to the shared responsibility principle; China’s producer responsibility is 1.4 times that of the USA, while China’s consumer responsibility is only one-tenth that of the USA; according to the producer responsibility principle, China shoulders the greatest responsibility. According to the producer–consumer shared responsibility principle, China’s responsibility shows a large decrease. Resource endowment, economic development stage, and trade structure account for the abovementioned changes in China’s emissions responsibility.     

中部六省低碳发展水平测度及发展潜力分析

人为的碳排放导致气候变化的加剧，低碳经济已成为人类的共识，向低能耗、低污染、低排放的低碳发展模式转型已成为世界各国可持续发展的必经之路。以我国中部六省作为研究区域，通过碳排放总量、人均碳排放量、地均碳排放量、碳生产率、碳能源排放系数等一系列指标对中部地区的低碳发展水平进行测度，对比各指标空间差异，认为中部地区目前还处于高碳发展阶段，碳排放总量大，碳生产率低，碳能源排放系数高，山西、河南尤为严重；在此基础上，采用产业 能源关联模型和能源 碳排放关联模型分析中部地区的低碳发展潜力，认为中部地区产业结构多元化水平和能源结构多元化水平低，且演化速率极其缓慢，致使碳排放增长速率无法减缓；中部地区虽然碳减排难度大，但减排潜力也大。〖     

基于碳平衡核算的寒冷地区高校校园低碳建设策略研究

以校园碳平衡核算为主要技术手段的量化分析,能够目标明确的阐释校园内碳排放和碳吸收情况,根据碳排放量和碳吸收量占比制定相应的校园低碳减排建设策略,对高校今后的低碳化发展能够提供科学性、准确性的量化依据。本文考虑到碳排放因子的差异性,以实体项目作为分析基础,遴选与集成既有碳排放核算方法,进行了寒冷地区校园碳平衡核算。目标校园为山东建筑大学新校区,计算边界为山东建筑大学新校区空间范围内所有建筑和设施运行产生的、与学校日常事务相关的全部能源消费CO2排放。计算时间以2014年为参照基准年份,以2015年为主要计算年份。碳平衡计算结果表明:2015年校园碳排放量,建筑为20 051 t,交通为171 t,生活为6 576 t;碳吸收量中绿植固碳11 936 t,光伏固碳266 t,净排放24 596 t。校园碳排放系数为3.02,人均碳排放系数为1.04。分析核算数据,校园内碳排放量主要集中于建筑的日常运行用能排放,建筑用能排放中煤炭电力天然气,所涉及耗能用途主要为冬季采暖、空调、照明、热水及炊事。因此,这些用能成为影响校园碳排放的主要影响因素,据此提出高校校园碳减排策略,主要包括:基于碳平衡预测下的校园规划;遵从地域气候特征的生态补偿;建筑单体的低碳化设计与改造;设备系统的低碳化调适与更新;可再生能源的替代性应用。     

内外资对中国碳排放影响的比较

国内外学者大多忽略内资而单独研究外资对碳排放的影响,本文基于碳排放核算公式和柯布—道格拉斯生产函数,从资本、劳动异质性角度将资本投入、劳动投入、技术进步按内外资企业分类构建了理论模型,然后基于2002—2014年中国30个省级行政区的相关数据采用经典的Moran’s I指数、局域LISA集群示意图进行了全局和局域空间相关性检验;最后构建空间面板模型比较分析了内外资企业资本投入、劳动投入、技术进步对中国碳排放的影响。结果表明:1中国各省区碳排放存在不可忽视的正向空间自相关性;2内外资企业的资本投入、劳动投入、技术水平的提高均会增加碳排放,其中技术进步因可能的回弹效应而对中国各省区碳排放带来正向影响;3与外资相比,同等幅度的资本投入和技术进步下内资企业带来的碳排放更多,而等量劳动投入下内资企业带来的碳排放更少;4内外资企业资本投入对碳排放的影响程度及其差异均为最大,而劳动投入和技术进步则相对较小。从"两害取其轻"这一相对意义上来看:与外资企业相比,内资企业才是2002—2014年中国碳排放增长的更大推手。由此认为:首先,中国各省级行政区应当以"联防联控"的治理思维来抑制碳排放增长,而不是"各自为政"的思维;其次,制定节能减排政策时应该更加重视回弹效应;最后,制定节能减排政策时应该以"共同而有区别的责任"态度来对待内外资企业,避免"一刀切"。     

Carbon Embodied in International Trade of China and Its Emission Responsibility

Abstract

Carbon emissions embodied in international trade of China during 1997–2007 are accounted by input–output method based on Chinese input–output table and global trade analysis project database. It is revealed that carbon emissions embodied in imports and exports both increased during 1997–2007, but carbon emissions embodied in exports are greater than those embodied in imports, China is a net export nation in embodied carbon. The net exports of embodied carbon account for about 10.82% of the total carbon emissions in 1997, dropped to 7.15% in 2002, increased to 13.13% in 2006, and slightly dropped to 12.64% in 2007. Low-end position of international industry division is an objective factor of being a net exporter of embodied carbon for China, and usage of a large amount of obsolete energy-using equipments wasted much energy and increased carbon emissions embodied in exports. Importers should take more responsibilities for carbon emissions embodied in trade, and China should take a certain responsibility for unreasonable energy dissipations too.     

Carbon emissions of china’s industrial sectors based on input–output analysis

This study uses an input–output model presenting the embodied carbon emission in the import–export procedure, as well as the responsibility allocation between China’s 35 sectors and 7 main trade partners from 1995 to 2011. Results indicate that the amount of carbon emissions in China’s industrial sectors is immense and that the industrial sectors are in serious imbalance. Such imbalance exists mainly in textiles, basic and fabricated metal, electrical and optical equipment, and machinery, among others. Based on the consumer-responsibility principle, the responsibility of 29 departments is reduced. Correspondingly, foreign sectors become more responsible. America, as China’s largest trading partner, should account for most of the total responsibility, followed by developed countries such as Japan, South Korea, and Germany.     

开放经济、环保财政支出与污染治理——来自中国省级与行业面板数据的经验证据

首先按照各省环保财政支出占GDP比重与按主成分分析法计算的地方环境污染物排放综合指数的排名情况把中国30个省份分成两个区域,区域1环保财政支出污染治理效应较强,区域2环保财政支出污染治理效应较弱。区域1包括北京、海南等14个省市,区域2包括天津、上海等16个省市。其次基于2007—2014年中国省级和行业面板数据,分析开放经济、环保财政支出对污染治理的影响。最后借鉴门限回归模型检验开放经济是否存在环保财政支出与污染治理的门槛效应。结果显示:(1)环境污染物排放存在区域差异和行业差异,区域1呈现出开放程度和污染物排放双低的特征,而区域2则表现为双高特征。制造业、电力、煤气及水的生产和供应业污染物排放较高,采掘业污染物排放年均增长速度最快。(2)样本期内省级和行业面板数据均表明开放经济与环境污染物排放显著负相关,对外开放不是助推环境污染的原因。(3)中国环保财政支出与环境污染物排放显著负相关,环保财政支出具有显著的污染治理效应。(4)开放经济对环保财政支出的污染治理效应具有门槛效应,当进口和出口贸易总额高于门槛值-1.221、-1.016时环保财政支出的污染治理效应很难发挥。(5)以进、出口贸易总额为门槛变量时,有107个观测值低于门槛值,占总观测值的44.58%,其中有59个位于区域1,占55.14%。鉴于此应继续加大环境保护财政支出,进一步提升环保财政专项支出在GDP中所占比重,保持适度的对外开放,优化能源消费结构和实现产业结构升级,全面改善环境质量,提升开放经济下环保财政支出的污染治理效应。     

我国碳排放区域差异性分析

在对我国各地区的碳排放总量、人均碳排放和碳排放强度进行计算的基础上，运用Theil系数等方法对我国碳排放区域差异性进行分析。Theil系数分析结果表明我国碳排放强度呈现区域差异性，区域内差异是总体差异的主要原因，而东部和中部地区内部差异是导致区域内差异的主要原因；变异系数分析结果表明：碳排放总量东部地区差异最大、中部最小，人均碳排放西部地区差异最大、东部最小，碳排放强度中部地区差异最大、东部最小；基尼系数分析结果表明：西部地区碳排放差异最大，中部次之，东部最小；运用聚类分析将全国各省碳排放现状分为优、良、中、差四大类。针对研究结果，提出了转化经济发展方式、优化产业结构等节能减排建议     

Contribution of the sugar cane industry to reduce carbon dioxide emissions in the energy sector: the case of Mauritius

The aim of this paper was to present the contribution of the sugar cane industry to reduce carbon dioxide emissions in the energy sector. Mauritius is taken as a case study. Sugar cane was introduced in Mauritius during the seventeenth century and production of sugar started around 60 years later. Since then, the cane industry has been one of the economic pillars of the country. Bagasse, a by-product of sugar cane, is used as fuel in cogeneration power plants to produce process heat and electricity. This process heat and the generated electricity are used by an annexed sugar mills for the production of sugar, while the remaining electricity is exported to the national grid. In fact, Mauritius is a pioneer in the field of bagasse-based cogeneration power plant; the first bagasse-based cogeneration power plant that was commissioned in the world was in Mauritius in 1957. The contribution of the cane industry in the electricity sector has been vital for the economic development of Mauritius and also in terms of mitigating carbon dioxide emissions by displacing fossil fuels in electricity generation, as bagasse is classified as a renewable source. Data obtained from Statistics Mauritius on electricity production for the past 45 years were analysed, and carbon dioxide emissions were calculated based on international norms. It is estimated that savings on heavy fuel oil importation were by 1.5 million tons of oil—representing a value of 2.9 billion dollars—thus avoiding 4.5 million tons of carbon dioxide emissions. This figure can be further increased if molasses, a by-product of sugar cane juice, is used to produce bio-ethanol to be used as fuel in vehicles.     

人口与消费对碳排放影响的分析模型与实证

从消费压力人口视角探讨碳排放问题,有利于正确判断和把握气候变化压力的人文因素,以及人口与消费可持续发展的动力学机制.本文通过对STIRPAT模型的扩展,应用岭回归方法计量分析人口、消费及技术因素对碳排放的影响.对我国1980至2007年碳排放情况的统计实证结果表明,扩展的STIRPAT模型对中国国情有较高的解释力.居民消费水平、人口城市化率、人口规模三个因素对我国碳排放总量的变化影响明显;现阶段我国居民消费水平与人口结构变化对碳排放的影响力已高于人口规模变化的影响力,居民消费水平与消费模式等人文因素的变化有可能成为我国碳排放的新的增长点;技术进步因素在此模型中对我国该阶段碳排放的解释力有限,表明我国未来通过技术进步减缓碳排放的潜力巨大.     

多维度城镇化视角下的碳排放影响因素研究——基于中国省域数据的空间杜宾面板模型

城镇化与碳排放是当代中国经济社会发展的两大特征,中国的新型城镇化不仅要求实现人口、土地、经济城镇化的协调统一,还要求在城镇化的进程中注重生态环境的保护,实现绿色低碳发展。因此,从不同维度城镇化视角探讨碳排放的影响因素并对比其差异具有重要的理论与现实意义。本文根据2008—2014年中国30个省份的面板数据测算了各省的碳排放量,运用熵权法对表征土地城镇化、经济城镇化的相关指标进行了整组变量压缩,然后运用ESDA方法分析了省域间碳排放的空间相关性,基于STIRPAT模型分别构建了人口城镇化、土地城镇化、经济城镇化三个维度下的碳排放影响因子空间杜宾面板模型并进行了实证分析。研究结果表明,各省份的碳排放存在正的空间相关性,并且经济因素助长了这种空间相关性。在各城镇化维度下,人口规模、人均可支配收入、碳强度对本省份及相邻省份的碳排放均具有显著的影响,其中:人口规模是最主要的影响因素;人均可支配收入具有显著的正向作用,中国正处于环境库兹涅茨曲线的上升阶段;在经济水平相近的情况下,各省份间的碳排放具有"逐顶竞争"的特征。不同城镇化维度下,各因素对碳排放的影响存在明显的差异:从直接效应来看,经济城镇化维度下各影响因素的弹性系数最大,土地城镇化维度下的人口规模对碳排放的影响最小;从反馈效应来看,在人口城镇化维度下省份间碳排放的"逐顶竞争"特征最为明显;从间接效应来看,经济城镇化维度下的人均可支配收入对相邻省份的碳排放量存在显著的负向影响。