山东温室气体排放趋势与减排路径研究

傅增清

(山东省宏观经济研究院，山东济南 250014)

一、引 言

气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题。气候变化问题已经超出环境或气候领域，涉及到全球各个经济体的能源利用、工农业生产等经济发展模式、消费方式以及利益博弈、资源配置与转移等重大社会经济问题，温室气体排放权或碳排放权变成了一种世界性的稀缺资源。在理论层面，国外学者涉猎的研究成果比较有代表性的是两份报告:一个是IPCC即联合国政府间气候变化专门委员会发布的四次全球气候评估报告，提供有关气候变化成因、可能产生的影响及有关对策等方面的技术和社会经济信息，成为国际社会认识和了解气候变化问题的主要科学依据;另一个是世界银行前首席经济师尼古拉斯·斯特恩［1］领导的小组在2006年10月完成的《从经济学角度看气候变化》(The Economics of Climate Change)的专门报告。“斯特恩报告”指出:不断加剧的温室效应将会严重影响全球经济发展，气候变化对发展中国家是个更为严重的威胁。按照常规经济模式预测，如果现在不采取行动，那么气候变化造成每年至少相当于5%－20%全球GDP的成本和风险，而立即采取全球性减少温室气体排放的行动，所付出减排成本仅相当于全球GDP的1%左右。报告对控制大气温室气体浓度行动进行了经济学分析，并提出了向低碳型经济转变的四种途径:(1)减少高排放产品和服务的需求;(2)增加既能节省开支又能减少排放的高效产品;(3)增加碳汇;(4)使能源、热消费、交通向低碳技术转化，构建未来的清洁能源经济体。

按照1997年12月制定的《京都议定书》，我国现阶段并不承担量化减排温室气体的国际义务，但自“十五”时期开始实施了“节能减排”和控制温室气体排放的限制性、自主性减排的国家行动。目前我国尚未形成一套统摄政治、经济、社会和文化领域的“碳政治”全面发展战略体系，从控制温室气体排放的角度研究应对气候变化的的理论很少，近年来国内学者多侧重于某个地区的碳排放模型构建及其减排建议。赵欣和龙如银［2］采用LMDI分解法，定量分析江苏省1996－2007年间经济规模、产业结构、技术进步与能耗结构四个因素对全省碳排放量的影响，发现经济规模效应是正向决定性因素，技术进步效应与能耗结构效应是负向决定性因素，产业结构调整的影响较弱;王宜虎［3］采用迪氏对数指标分解法研究山东省碳排放的因素影响，认为产业规模的扩大是导致山东碳排放量增加的主要因素，产业结构调整并没有起到减少碳排放的作用，对碳排放起决定性抑制作用的是碳排放强度的降低;李健和周惠［4］运用灰色关联分析法探究我国碳排放强度与产业结构的关联，发现第二产业是影响地区碳排放量最大的绝对因素;蔡博峰［5］研究了全球城市化和城市CO2排放的强正相关性;最近，杨谨等［6］从主要能源活动、工业过程、动物消化、水稻田甲烷、废弃物处理等用温室气体排放清单方法核算了重庆市温室气体排放水平。实践中，目前我国各省区正在抓紧测算各地的温室气体排放清单家底，以制定应对气候变化的中长期发展规划。

温室气体对人类社会经济的确切影响难以精确测算，基于对气候变化的科学问题和全球治理难题的认识，本文在借鉴国内外已有研究成果的基础上，试图提出一种迎合国际社会应对气候变化大背景、符合山东基本省情、在发展中从宏观层面控制人为温室气体排放的区域治理行为模式和减排路径，以便为实现经济转型、发展低碳经济提供参考。

二、影响山东未来温室气体排放的主要因素

排放温室气体是人类对大气资源的一种使用方式，也是被IPCC认为引起近50年全球气候变化的重要原因。温室气体排放归因于人类的最终消费，主要来源于化石能源的燃烧、工农业生产过程所造成的非能源排放、土地资源流失及荒漠化以及生产生活废弃物污染排放等［7］。本文的研究发现，影响山东未来人为温室气体排放增加的主要因素如下:

(一)人口

人体本身就是一种二氧化碳的排放源，人类生命活动始终伴随着二氧化碳的排放。山东为我国第二大人口省份，2010年底总人口为9579万人，人口密度达到610人∕平方公里，远远高于全国平均水平(139人∕平方公里)。人口规模大、密度高，能源消费总量及其碳排放量就多，生活垃圾、建筑废品、医疗垃圾等废弃物的产生量日益增多，垃圾围城堵村，造成的水污染、空气污染等生态环境问题严重困扰着人类社会的和谐发展。基数大导致人口增长规模也大，2000－2010年山东净增加500万人。据专家估计，在2040年前后我国人口将达到峰值，之后将缓慢下降［8］，即在未来20多年里，山东总人口处于不断增加态势，人均能源需求量及温室气体排放量将保持逐步增加趋势。据山东省规划目标，按照6‰的人口自然增长率计算，每年新增至少50万人，若按平均每个国人每年排放二氧化碳3.9吨(2006年标准)计算，将每年增加二氧化碳排放195万吨。

(二)城市化水平

城市化水平不断提高扩张了社会总产品以及能源消费的总需求。资料显示，70%以上的温室气体是城市排放的。因为城市人口与农村人口的用能需求有着很大差别，城市居民的能源消费大约是农村居民的3.5－4倍，消费意识及其生活方式改变将导致人们的能源消费结构发生变化，需要消费更多的化石能源及其转换能源，如煤、电、气等;需要更加丰富的粮食、水果、乳制品等农产品和大量的纺织、家用电器、家具等轻工产品。城市化的快速递进使得山东省煤炭、石油等一次性能源生产和消费大幅度增加，2000－2010年城市化水平从38%提高到49%，社会消费品零售总额增长348%，能源消费总量净增加23844.04万吨标准煤，增长191%。

能源供需矛盾日益突出。2010年山东一次能源生产总量比2000年提高了66.4%，10年间年均增长了5.22%，同期的一次能源消费总量提高了近2倍，年均增长11.26%，2010年能源供需缺口达20201.54万吨标准煤，占到当年能源消费量的55%。

2011年，山东的城市化率超过50%，达到了50.9%，标志着山东已经从一个具有几千年文明历史的农业大省进入以城市社会为主的新成长阶段，也意味着人们的生产方式、消费行为、生活方式、价值观念都将发生极其深刻的变化。2020年如果城市化率达到60%目标必将导致能源消费需求规模和社会产品和服务总供给的继续保持递进的发展态势。

(三)第二产业主导的经济结构

改革开放以来，山东一直在进行产业结构的调整优化，三次产业结构由1980年的36.4︰50.0︰13.6转变为2011年的8.8︰52.9︰38.3。三十多年来逐步形成了以第二产业主导的经济增长格局，特别是“十五”时期，高速增长的投资主要投向重工业及其高耗能产业，2004年工业增加值比重首次过半，重化工业成为国民经济的支柱产业，2010年轻重工业比例3︰7，第二产业对经济增长的贡献率达到61.9%。

资源消耗大的第二产业所占比重高和“偏重”的工业结构而导致全省工业能源物耗和单位GDP能源强度都比较高，山东工业长期存在着高耗能、高产能、大而不强的问题。2010年，工业能源消费量占全省能源消费总量的78.69%，占终端能源消费总量的70.72%，大大高于发达国家22%的平均比重，也高于全国的平均水平;煤炭、石油和天然气开采、化工、非金属矿物制品、有色金属及黑色金属冶炼、造纸、纺织及电力、热力的生产和供应等十大高耗能行业的综合耗能占到规模以上工业总耗能的85%，其所创造的工业总产值占全省规模以上工业总产值比重只有45%。另外，山东又是家用电器生产和消费的大省，这些产业的典型特征是既消费大量的重化工材料，又必须以电力等能源的持续消耗为重要支撑。

图1 1980－2010年山东第二产业及工业在国民经济中所占比重变动图

由于重化工业的快速发展，同时带来了温室气体排放的高积累与快速增加。多年来山东既是资源大省，也是“第一耗能大省”。基于发展的惯性，产业结构演变的规律性，当前工业化进程对传统的重化工产业仍存在着特殊的依赖，粗放式发展模式及化石能源消费总量、人均能源消费上升趋势短期内难以根本改变。城市化进程的加快和新农村建设都将对钢铁、水泥、电力、汽车、电子机械等重化工产业为基础的产品产生巨大的需求，未来5－10年高耗能产品的产量及其能源消费总量将继续呈快速增长态势。

(四)以煤为主的能源结构

2000－2010年，化石能源在山东能源生产和消费中的份额越来越大，2010年煤炭在全省能源生产总量中的占比从 2000年的 59.51%上升到74.2%，原油的占比从 39.62% 降到24.79%。电力生产仍以火力发电为主，从2007年的几乎百分百火电降到了目前的92%，水力发电、核电及其他新能源装机攀升到了2011年底全省电网装机总容量4.61%的份额［9］。

表1 山东及其他地区GDP能源强度比较

“十一五”期间，国民经济各部门的能源消费构成发生了变化，工业消费在能源消费中的占比呈现出下降态势，从2005年的79.31%降为2010年的78.69%，建筑、交通运输业和生活领域的能源消费占比则呈现逐步上升趋势，但幅度不大。

多年来，随着政府节能降耗政策的推进和科学技术的不断进步，山东的能源强度保持着下降趋势。“十一五”期间单位GDP能耗从2005年的1.32降到2010年的1.025，降幅达32%，但与发达国家及国内先进省份相比，我省的能源消耗强度仍然偏高。

未来一段时期，化石能源仍然是山东生产和消费的主体，以煤为主的能源结构含碳量比较高，工农业生产领域、流通领域和消费领域都处在“高碳消耗”状态，必然导致温室气体的高排放趋势。

(五)经济增长

2000年以来，山东一直保持着快速的经济增长态势，从2002年GDP首次突破万亿大关，2006年过2万亿，2008年过3万亿，到2011年过4万亿，GDP达到45，429.2亿元，居全国第三位，可比增长10.9%，高于全国的平均水平，重工业增加值增长15%，轻工业增长11.9%。

工业化进程中，不断增长的能源消费不仅是山东经济增长的重要保障，而能源生产和能源基础设施方面的大量投资也是经济增长的重要组成部分。1995－2010年，山东GDP年均增长14.78%，一次能源消费量年均增长 9.03%，15 年间二氧化碳排放量增长了 3.57 倍［3］，能源消费弹性系数达到0.61。“十五”时期是我省能源消费需求增长最快的时期，能源消费总量及增量持续上升，2005年最高增量达到了6081吨标准煤，能源消费系数达到了1.17，这是我省经济增长能源利用效率不高的一个重要原因;“十一五”时期，全省能源消费增长量相对稳定，能源消费系数在0.37－0.74之间，经济增长与能源消费维持着一个比较合理的依存关系，标志着山东的社会经济进入“快稳式”的发展阶段。

图2 山东2001—2010年能源消费总量及其增长量的变化趋势图(计量单位:万吨标准煤)

三、未来温室气体排放趋势的基本判断

据国际能源机构(International Energy Agency，简称IEA)估计，OECD国家在2015年达到温室气体排放量高峰，随后开始下降;发展中国家在2020年左右将到达顶峰。根据山东经济发展、能源消费与温室气体排放三者的相关联动分析，对山东未来温室气体排放的基本趋势预测如下:

(1)未来10年，山东省的能源消费总量与GDP将呈现同步快速增长的发展趋势。产业结构演进决定山东未来能源消费增长基本走向——正处于工业化中后期快速发展阶段，“偏重的工业”仍是主要的温室气体排放源，经济规模的持续扩大及其结构的变化导致温室气体排放总量的不断增加，据估计，按照目前的能源消费模式，山东能源消费的增长速度不会出现大幅度下降，能源消费弹性系数不会高于“1”。

(2)以煤炭为主的能源供应结构决定了山东“高碳”的能源消费，也奠定了我省温室气体排放增长的总体格局——未来温室气体排放随着能源消费总量的增长而增加，但能源强度的持续降低遏制了能源消费总量以及温室气体排放的上升幅度。目前工业对山东经济增长仍然具有至关重要的地位，如果考虑到工业化快速发展阶段短时间内难以降低工业在经济增长中的比重，山东以煤为主的能源结构在相当长时期内难以改变的现实，控制能源消费量可以通过降低工业物耗及降低经济增长对高耗能产品的依赖程度，以降低单位GDP能源消费强度为目标的技术减排将是山东未来减少温室气体排放的主要途径。

(3)当社会经济发展到一定程度，或者说人均GDP超过10000美元，即2020年以后，山东人均能源消费量将进入一个比较平稳的增长阶段，基于能源消费的滞后效应以及山东人口规模大和碳源历史累积量大的基本省情，在2030年左右，温室气体排放进入高峰期，之后其增长速度将明显趋缓，逐渐进入下降期，当2040年前后基本实现工业化进入后工业化阶段，人均能源消费将维持在一个相对稳定的较高水平，能源消费实现“零增长”，人口成为影响山东能源消费量及温室气体排放的主要因素。

表2 未来山东经济、能源与碳排放趋势分析

未来山东经济发展要持续保持较高的增长速度，高耗能的重化工业在国民经济结构中将继续占据较高的份额，居民的住房、交通等消费水平将迅速提升，由于工业化阶段经济增长和产业结构的发展演变规律，能源消费和相应的温室气体排放量仍需保持一个合理的增长，需要一定的碳排放空间。电力和工业部门尤其是化学、建筑材料、钢铁、造纸、纺织等行业将成为减排的重点领域。

四、山东减缓温室气体排放的路径选择

当前山东正处在工业化、城市化和现代化加速发展阶段，经济发展中能源消耗增长空间较大，2007年山东省的碳源总量和净碳源量均居全国第二位［10］，属于高排放地区。现阶段开展大规模专项温室气体减排工作的时机尚未成熟，有效的选择就是规划先行，把控制温室气体排放纳入国民经济发展战略规划体系中，采取积极主动的行为方式，从能源输入端，生产、流通和消费环节到能源输出端用能的全过程，开展全社会的低碳行动，在社会经济的发展中抑制温室气体的排放量及其增长的速率，进行阶段性减排。减排路线图为:

第一阶段(2020年前):减缓温室气体排放、适应气候变化阶段。“十二五”期间应以节能降耗、治污减排为目标，稳定能源增量，大大降低排放量增长速率;“十三五”时期应以提升社会基本能力建设为重点，着力发展绿色低碳经济。第二阶段(2020－2030年):强制性减排阶段。接受国际上强制性减排责任，进入与世界同步的强制性减排阶段。第三阶段(2030－2050年):绿色发展模式阶段。创新一种经济增长与温室气体排放同期下降乃至脱钩的绿色发展模式。

山东减缓温室气体排放的路径选择主要表现在以下几个方面:

(一)能源低碳化

1.优化能源结构，从源头上改变以煤为主的供应格局，建立清洁能源经济体

考虑到山东以煤炭为主的能源资源禀赋的制约，应逐步降低煤炭资源在能源供应和消费中的比重，降低碳强度，提高效率，同时加大油气资源和可再生能源的开发力度。加强并网配套工程，有效发展风电;在确保安全的基础上，高效发展核电;积极发展太阳能、生物质能、地热能等新能源，努力保持非化石能源比重的持续增长态势，将新能源产业培育成新的经济增长点，逐步建立符合山东经济发展要求的新型清洁能源经济体。

2.推动科技进步，提高能源转换和利用效率

山东发展低碳经济的关键是降低碳强度，控制温室气体排放的增长速度。以降低单位GDP能源强度为目标，全面实施节能优先的发展战略，加大节能技术尤其是煤利用技术的支持力度，实行全面、严格的节约能源制度和措施，培育工业技术自主研发和创新能力，掌握具有自主知识产权的关键技术和核心技术，争取在化石能源的替代、提高能源利用效率和碳封存等领域实现技术突破，降低减排成本。促进企业管理创新，增强企业新产品开发能力，加大企业对先进节能技术的倾斜性投资，逐步淘汰高能耗的设备，改进生产工艺，降低单位产品能耗及行业的综合能耗，实现企业生产要素最优组合，提高全省地区资源的配置效率。

(二)生产消费节能降耗

1.调整产业结构及产品结构，遏制高能耗高污染高排放行业过快增长

立足山东未来绿色发展的战略目标，着眼构建现代绿色产业体系，按照“强二优三精一”的发展思路，优化产业结构，减少对第二产业尤其是重化工业的过分依赖，从源头上遏制高能耗高污染排放行业过快增长，着眼于高端产业和高端产品及其高端环节，推动山东产业结构转型升级，实现经济发展模式的根本性转变。

做强第二产业。在重化工业领域进行资源整合，实行项目审批问责制，严格控制新建高耗能项目，加快淘汰落后产能;利用信息技术提升传统产业，瞄准新能源、新材料等几个方向，抢占经济、科技发展的制高点。

优先发展现代服务业。做大服务经济总量，优先发展高端服务业，重点发展现代物流、金融、研发、品牌服务等现代生产性服务业，大力发展社区服务、家政服务、养老托幼等民生类的服务业。

建设精品化现代农业。着力构建优质、高效、生态、安全、低碳的现代农业产业体系，促进精品农业、生态观光农业、科技农业、特色农业、绿色农业的规模化发展。减少农业温室气体排放，提高应对气候变化的能力。

2.发展循环经济，从根本上减轻环境污染，推进山东生态省的建设

以科学发展观为指导，以“减量化、再利用、再循环”为原则，以提高资源生产率和降低工农业生产、居民生活、建筑等废弃物排放为目标，以绿色发展理念规划指导区域发展、产业转型和清洁生产，培育重点企业、重点行业以及城镇循环经济发展模式，建立以山东主体功能区域匹配的循环资源利用的产业链及其产业体系，通过高科技手段实现资源节约型低开采、高利用、低排放的循环经济增长模式，不断提高我省建筑垃圾、生产生活废弃物的资源化率。

(三)减少碳排放

1.倡导低碳经济，建立资源节约型和环境友好型社会，实现可持续发展

倡导低碳生产、低碳生活和低碳消费意识，以科技创新为支撑，探索低能耗、低污染、低排放的经济发展模式。一方面开发低碳产品、低碳技术和低碳产业，创新低碳消费方式，减少碳源;另一方面提高森林覆盖率和林木蓄积量，增强森林固碳能力，增加碳汇。当务之急是建立生产和生活领域节能减排长效的激励和约束机制，超前规划引导消费者行为方式，鼓励全民参与碳减排行动，选择低碳能源和低碳的生活方式，建立国内碳汇交易制度，参与全球碳排放权市场体系的竞争，由地区或企业根据碳配额的价格，在自主减排和购买碳配额之间进行选择，探索碳交易市场机制减排的新路径。

2.创新管理机制，建立绿色经济发展模式

综合利用行政手段和市场化手段，加强减排的社会管理，注重协同控制，全社会形成合力，按照国家及山东省主体功能区规划要求建立有针对性的减排监督考核制度。

(1)突出减排重点，明确减排的重点领域和重点减排行业以及重点减排企业。

(2)确定各地区基本的排放额度。各地区实际排放量=各地区分配的排放额度±跨省区合作与交易的额度。综合考虑各地实际情况，分解排放指标，以更有效的方式和机制实现山东减排的双重目标。

(3)按照谁开发谁保护、谁受益谁补偿的原则，加快建立绿色发展补偿机制。加大对重点生态功能区的均衡性转移支付力度，设立生态补偿专项资金。推行资源型企业可持续发展准备金制度，积极探索市场化生态补偿机制。

(4)扶持能源服务公司等中介组织，积极发展节能服务产业，运用合同能源管理机制，为用能单位提供节能诊断、融资、改造等服务，提高节能工作效率，减缓温室气体排放。

3.控制人口增长，促进人类社会的全面和谐发展

稳定现行的计划生育国策，控制人口过快增长。“十二五”时期山东处于第四次人口出生高峰阶段，按照控制人口增速过快、控制人口增量过大和最终解决总量过大“三步走”的总体要求，继续保持低生育水平稳定，年均人口自然增长率控制在6‰，出生人口性别比控制在116以内，确保实现2015年总人口控制在9880万人左右的目标［11］，为实现到2020年总人口不过亿和逐步实现零增长并回落的目标奠定基础。

控制温室气体排放是人类应对气候变化的关键。能源科技和结构的改变既可减少温室气体排放又能获得经济增长的机会。未来10年，我国正步入工业化和城市化大发展的高温室气体排放阶段，山东经济增长和能源需求增长及其温室气体排放的趋势是难以逆转的。努力建设资源节约型、环境友好型社会是经济发展的内在要求，发展绿色、低碳经济必将成为实现山东减排、应对气候变化现实而有效的路径选择。

［1］NICHOLAS STERN.The Economics of Climate Change［J］.American Economic Review，2008(98):2 －37.

［2］赵欣，龙如银.江苏省碳排放现状及因素分解实证分析［J］.中国人口·资源与环境，2010，20(7):25－30.

［3］王宜虎.山东碳排放的因素分解实证分析［J］.山东财政学院学报，2011，115(5):90－95.

［4］李健，周惠.中国碳排放强度与产业结构的关联分析［J］.中国人口·资源与环境，2012，22(1):7－14.

［5］蔡博峰.中国城市温室气体清单研究［J］.中国人口·资源与环境，2012，22(1):21－27.

［6］杨谨等.重庆市温室气体排放清单研究与核算［J］.中国人口·资源与环境，2012，22(3):63－69.

［7］IPCC:Climate Change 2007—Synthesis Reports:Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change［M］.Cambridge ，UK:Cambridge University Press，2007:20 －67.

［8］气候变化国家评估报告编写委员会.气候变化国家评估报告［M］.科学出版社，2007:338－345.

［9］杨传忠.山东新能源“风光”几何［N］.齐鲁晚报，2012－02－17.

［10］胡鞍钢，管清友.中国应对气候变化［M］.清华大学出版社，2009:92－105.

［11］赵锋.科学发展转型升级的宏伟蓝图［M］.山东人民出版社，2012:349－354.