基于ARIMA和BP神经网络组合模型的我国碳排放强度预测

预测我国碳排放强度的长期变动趋势, 对国家进行宏观经济管理和节能减排工作具有重要的参考价值。运用深入分析自回归移动平均模型和神经网络的特性,并在此基础上建立ARIMA模型和BP神经网络组合模型,将碳排放强度的时间序列的数据结构分解为线性和非线性残差部分,对我国碳排放强度的变化趋势进行了综合分析与预测。结果显示:今后10 a我国碳排放强度总体是逐步下降的,但到2020年我国碳排放强度仅比2005年下降34%,比我国政府提出碳排放强度下降40%~45%的目标还有一定的差距。因此,要在2020年实现我国碳排放强度目标,必须要调整宏观经济政策,采取各种政策措施以实现目标     

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。     

区域能源消费碳排放峰值预测及可控性研究

探讨不同因素对能源消费碳排放峰值的影响,对国家(地区)低碳政策具有重要意义。本文以吉林省为例,根据低碳社会发展各个不同阶段设定低碳情景、节能-低碳情景、节能情景和基准情景等4种情景,基于扩展STIRPAT模型,对能源消费碳排放进行预测,峰值时间分别为2029年、2036年、2040年和2045年,对应峰值依次为264.0×106t,356.2×106t,430.0×106t和477.3×106t。在此基础上,对吉林省能源消费碳排放展开可控性研究,探讨各因素变化对峰值大小和峰值时间的影响,分析表明各因素对峰值均有不同程度的影响,其中人口、城市化率只影响峰值大小,人均GDP、碳排放强度和第二产业占比对峰值时间和大小均有一定影响,三种因素分别从低速率提升至高速率时,人均GDP将导致峰值时间推迟,而碳排放强度和第二产业占比则将推动峰值时间提前;进一步定量分析各因素影响程度,依次为:人均GDP第二产业占比碳排放强度城市化率人口。根据研究结果对吉林省政策次序提出建议,在保证经济发展质量的基础上,控制经济增长速度、优先调整产业结构、降低碳排放强度、合理规划推进城镇化进程。     

中国制造业碳排放强度变动及其因素分解

目前,中国已成为世界制造大国,并且制造业的碳排放量已占全国碳排放总量的80%以上,要寻找制造业的有效减排途径,就需要准确分析和计量促使制造业碳排放增加的影响因素.为此,本文在对我国制造业碳排放强度变化趋势进行分析的基础上,运用因素分解法将碳排放强度变化分解为结构份额与效率份额,并基于1996-2007年的统计数据对我国制造业碳排放强度变化中的结构份额和效率份额进行了测算.结果表明,我国制造业碳排放强度在1996-2007年间整体呈现出下降的趋势,我国制造业碳排放强度的下降均是由效率引起的,而结构则引起了碳排放强度的提升.因此,应大力推进低碳技术的开发,以进一步发挥效率份额在制造韭碳排放强度下降的积极作用,同时,进一步优化制造韭产业结构,逐步淘汰一些高碳排放行业,使制造业产业结构向规模化、低碳化和高端化升级.     

中国工业碳减排潜力估算

工业是大多数国家碳排放最重要的领域,也是减排潜力最大、持续时间最长的领域。研究工业领域碳减排潜力对于理解中国碳排放峰值及参加国际气候变化谈判具有重大现实意义。本文采用经济核算的方法对2010-2050年我国工业碳减排潜力进行了估算。结果显示:在2030年工业碳排放达峰前,2010-2030年工业累积减排潜力为83.8亿t,其中,结构减排31.2亿t,强度减排52.6亿t;在2030年达峰之后,工业将继续为碳减排发挥积极贡献,2030-2050年累积减排潜力65.9亿t,其中,结构减排24.77亿t,强度减排41.15亿t。如果在这个过程中,工业内部结构和能源结构能得以进一步优化,则工业减排潜力更大,相应工业碳排放峰值将在原有预计基础上再下降8%左右,工业碳排放峰值也将提前至2025年前后出现。在估算中国工业碳减排潜力之前,考察了发达国家工业碳排放变化路径,发现工业可通过结构减排和强度减排"两个轮子"来为全国减排做出贡献,即使发达国家工业碳排放已越过峰值也是如此。文章的结论和对策建议是:1从工业碳排放达峰推断,中国不宜承诺于2030年之前实现总量达峰,并坚持绝对减排应在2035年之后;2我国工业部门持续碳减排潜力巨大,这为日后我国气候谈判增加了底气,"强度减排"主张可作为我国参加气候谈判的一个重要策略选项;3坚持市场在资源配置中的决定性作用改革取向,完善国内相关制度设计,将工业技术减排潜力充分发挥出来;4促进地区协调发展,充分发挥产业结构调整产生的减排效应,警惕由产业转移带来的产业结构逆向调整问题;5进一步加强国际合作,大力促进包括CCUS技术在内的工业碳减排技术的应用和发展。     

中国地级城市碳减排目标实现时间测算

应对气候变化联合声明使得中国城市碳减排工作日益重要。基于《城市温室气体核算国际标准》提供的方法,从各项能源消耗、工业产品生产、城市生活垃圾焚烧和城市绿地碳汇等四个方面测算了中国100个城市2002-2012年直接碳排放总量,根据城市的人均碳排放曲线将它们分成了高、中、低碳三类城市,分别包括10,36,54个城市。根据环境库兹涅茨曲线,针对不同的碳排放城市类型构建了2类碳排放与经济发展关系的经济计量模型。研究表明,中国城市碳排放轨迹遵循倒"U"型,但是各城市间的碳排放-经济模式存在巨大差异,包含至少五种:高-高碳城市呈现正"U"型发展轨迹,其余四类的发展模式都呈现倒"U"型,特别是中碳城市群;这四类发展模式存在不同的碳排放-经济发展曲线,存在不同的人均碳排放和碳排放总量的峰值;但是,低碳城市群碳排放与经济发展的倒U关系不是非常显著。利用该模型结果,基于各城市人均GDP发展速度,测算了各城市未来人均碳排放拐点和碳排放总量拐点的到达时间。测算结果表明,如果各城市仍然按照2012年前的碳排放-经济模式发展,那么仅有44%的城市能在2030年前顺利达峰。因此,达峰时间比较长的城市必须实施低碳发展战略,当中高碳城市类的人均碳排放峰值下降10%或者低碳城市类下降20%时,基本在2030年达峰。     

近20年来中国农业碳排放强度区域差异、时空格局及动态演化

研究农业碳排放强度的区域差异、时空格局与动态演化规律,对制定合理的农业碳减排政策具有重要的理论及实践意义。采用Theil指数及空间分析相关方法分析1997～2016年中国农业碳排放强度的区域差异、时空格局特征,并利用R/S分析法预测其演化趋势。结果表明:(1)1997～2016年中国及三大粮食功能区的农业碳排放强度均呈下降趋势,不同类型农业碳排放强度省域的空间分布变化均较大,碳排放高强度省域保持稳定,而低强度省域呈扩大态势;(2)农业碳排放强度的区域差异总体呈扩大趋势,其中区域间差异变化较小,区域内差异趋于扩大,粮食平衡区区域内差异趋于上升,主产区区域内差异先升后降,主销区区域内差异趋于收敛;(3)中国农业碳排放强度的空间集聚程度趋于缩小,热点区保持不变,而冷点区呈收缩态势,青-藏保持稳定性热点区,京-津-冀-陕-晋-豫-鲁为稳定性冷点区域;(4)中国、三大功能区及各省域农业碳排放强度具有明显的分形特征,未来碳排放强度值将呈现出继续下降的演化态势,尤其以粮食主销区的下降趋势具有更强的持久性。     

中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响——基于Tapio脱钩模型、面板数据的滞后期工具变量法的研究北大核心CSCDCSSCI

本文综合运用Tapio脱钩模型、面板协整检验、滞后期工具变量法和碳排放峰值预测,使用1995-2012年的18年长面板数据,研究中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响。研究思路是先用Tapio脱钩模型考察中部各省经济增长与碳排放总量、人均碳排放量和碳强度之间的关系,找到中部各省的个体差异和共性,接着检验经济增长与碳排放是否存在长期均衡,在确定两者存在长期均衡的基础上进一步运用省际面板数据和滞后期工具变量具体考察中部六省经济增长中产业结构、能源结构、城镇化水平、对外贸易和技术进步与碳排放总量和碳强度的关系,归纳经济增长方式对区域碳排放的影响,最后根据回归方程和中部六省的基础数据预测碳排放峰值的到来时间。得出中部六省经济增长对于化石能源的依赖程度经历了由弱到强再到弱的过程,经济增长方式经历了一个由集约到粗放再回到相对集约的过程;经济增长与碳排放之间存在协整关系,中部六省人均GDP增长对人均碳排放增长的贡献弹性还很大,即人均GDP每升高1%,碳排放总量会上升1.246 7%;中部六省存在碳排放和碳强度环境库兹涅茨曲线,火力发电对中部六省的碳排放和碳强度产生正的影响,前后两年间火力发电比例每提高1%,中部六省内碳排放量和碳强度将分别提高0.505 1%和0.370 3%,第二、第三产业的发展和技术进步有利于中部六省的碳减排工作,前后两年间的第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重和研发强度代表的技术进步每提高1%,中部六省碳排放量将会分别降低2.286 1%、3.845 3%和48.167 6%,碳强度将会分别下降1.919 4%、3.163 0%、48.996 4%,城镇化和地区开放程度对中部六省的碳排放影响不显著,中部六省经济增长方式对区域碳排放量和碳强度的影响是一致的;目前各省均已越过碳强度峰值,但还远未越过碳排放峰值。在经济"新常态"下,通过强化中部六省碳减排的协同合作和跨区域治理,打造中部碳交易市场和碳金融中心,调整产业结构、促进技术进步,积极发展低碳产业,中部六省很有可能提前在2030年前达到碳排放峰值。     

中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响——基于Tapio脱钩模型、面板数据的滞后期工具变量法的研究

本文综合运用Tapio脱钩模型、面板协整检验、滞后期工具变量法和碳排放峰值预测,使用1995-2012年的18年长面板数据,研究中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响。研究思路是先用Tapio脱钩模型考察中部各省经济增长与碳排放总量、人均碳排放量和碳强度之间的关系,找到中部各省的个体差异和共性,接着检验经济增长与碳排放是否存在长期均衡,在确定两者存在长期均衡的基础上进一步运用省际面板数据和滞后期工具变量具体考察中部六省经济增长中产业结构、能源结构、城镇化水平、对外贸易和技术进步与碳排放总量和碳强度的关系,归纳经济增长方式对区域碳排放的影响,最后根据回归方程和中部六省的基础数据预测碳排放峰值的到来时间。得出中部六省经济增长对于化石能源的依赖程度经历了由弱到强再到弱的过程,经济增长方式经历了一个由集约到粗放再回到相对集约的过程;经济增长与碳排放之间存在协整关系,中部六省人均GDP增长对人均碳排放增长的贡献弹性还很大,即人均GDP每升高1%,碳排放总量会上升1.246 7%;中部六省存在碳排放和碳强度环境库兹涅茨曲线,火力发电对中部六省的碳排放和碳强度产生正的影响,前后两年间火力发电比例每提高1%,中部六省内碳排放量和碳强度将分别提高0.505 1%和0.370 3%,第二、第三产业的发展和技术进步有利于中部六省的碳减排工作,前后两年间的第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重和研发强度代表的技术进步每提高1%,中部六省碳排放量将会分别降低2.286 1%、3.845 3%和48.167 6%,碳强度将会分别下降1.919 4%、3.163 0%、48.996 4%,城镇化和地区开放程度对中部六省的碳排放影响不显著,中部六省经济增长方式对区域碳排放量和碳强度的影响是一致的;目前各省均已越过碳强度峰值,但还远未越过碳排放峰值。在经济"新常态"下,通过强化中部六省碳减排的协同合作和跨区域治理,打造中部碳交易市场和碳金融中心,调整产业结构、促进技术进步,积极发展低碳产业,中部六省很有可能提前在2030年前达到碳排放峰值。     

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。