我国省域碳排放量的测算与趋势比较研究

陈 浩，付 皓

（中南财经政法大学 经济学院，武汉 430073）

0 引言

湖北省是我国“中部崛起”战略实施的重要省份。2011年3月，湖北省入选首批七个碳交易试点省市之一。然而，迄今为止，关于湖北省二氧化碳排放的研究较为鲜见，可见，当前学界对湖北省碳排放情况还缺乏有针对性的深入研究和探讨。由于能源部门通常是温室气体排放清单中最重要的部门，在发达国家，其贡献一般占二氧化碳排放量的90%以上。因此，本文尝试对近年湖北省能源消费的二氧化碳排放进行计算和分析，期望研究结果能为相关部门把握湖北省碳排放的现状及制定湖北低碳经济发展政策提供借鉴与参考。

1 碳排放量的测算——基于IPCC的“表观消费量”法

IPCC（2006）提供了估算化石燃料燃烧碳排放的参考方法，即“表观消费量法”，其基本思路是用能源的生产量代替消费量，这就需要较完整的燃料供应平衡表，计算公式如下：

其中表观消费量=产量+进口-出口-国际燃料舱-库存变化，转换因子为根据净发热值将燃料转换为能源单位的转换因子，CC为碳排放系数，COF为碳氧化因子，通常取值为1。尽管《指南》提供了较为详尽的测算方法及步骤，但由于能源实际、能源统计口径差异等主客观原因，在计算我国国家和地区能源消费碳排放时必须根据我国现有的能源统计资料对该方法做适当修正，并在具体运用时注意以下几点：

首先，根据《中国能源统计年鉴》（以下简称“《能源年鉴》”），我国将化石能源分为18大类，其中煤炭类8种（原煤、洗精煤、其他洗精煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气及其他焦化产品），油气类9种（天然气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气及其他石油制品）以及其他能源（多为回收能）。显然，这一分类方法与《指南》中的国际标准存在较大差异，因此在计算我国国家和地区能源消费碳排放量时需要在我国自身的能源分类基础上展开测算。

其次，按照《指南》对“表观消费量”的概念界定，表观消费量是初级燃料消费量与次级燃料消费量的总和，因此首先要先将化石燃料区分为初级燃料和次级燃料，对于初级燃料而言，其表观消费量=产量+进口-出口-国际燃料舱-库存变化，而对于次级燃料而言，其表观消费量=进口-出口-国际燃料舱-库存变化，也就是说要忽略其产量（或制造量），否则就会带来重复计算的问题，然后再将初级燃料与次级燃料予以加总。根据这一定义，在计算我国国家和地区的能源消费碳排放时，应采用《能源年鉴》-《能源平衡表（实物量》-“可供本地区消费的能源量”一栏中的数据，而不是采用“能源消费量总量”或“终端消费量”中的数据。

最后，对于热力和电力数据应不予计算，热力和电力都是二次能源，都是由其他能源转换而来的，包括化石能源及其他清洁能源，如风能、核能、太阳能、地热能、生物质能等。若由化石能源转换而来的，其碳排放不应再次重复计算，若由清洁能源转换而来的，则几乎不产生碳排放，若由生物质能转换而来，其产生的碳排放与生物质生产过程中吸收的二氧化碳可视为基本相当，因此在计算能源消耗的碳排放时只要计算化石能源消费的碳排放即可。

综上所述，根据《指南》中的基本公式，并结合《能源年鉴》数据特点，我国和我国地区的碳排放量测算，可采用以下公式：

其中C为二氧化碳排放量，单位为104t(即万吨)；Ei为能源i可供本地区消费量，单位为104t(即万吨)或以108m3（即亿立方米）；Ai为可直接使用的能源i的二氧化碳排放系数，单位为104t/104t，（即万吨碳/每万吨能源）或104t/108m3（即万吨碳/每亿立方米）；i为能源种类，取前述17类。需要注意的是，Ai不能由《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中提供的缺省数字直接得到，而应该由我国《能源统计年鉴》中各燃料的净发热值计算来重新计算，计算公式如下：

其中，ai为《指南》中提供的能源i的缺省排放系数，单位为kg/gj（即千克碳/每十亿焦）；Hi为我国或我国地区的燃料i的净发热值，单位为kj/kg（即千焦耳/每千克）或kj/m3(即千焦/每立方米)；44/12是碳与二氧化碳的化学分子式的比值。各种化石能源可直接使用的碳排放系数见表1。

表1 我国各化石能源二氧化碳排放系数

根据上述方法可测算出1998～2009年湖北省能源消费碳排放量（见表2）。

表2 湖北省1998～2009能源消费碳排放量

2 碳排放量的趋势比较分析

2.1 基于绝对量指标的趋势比较

由表2可见，1998～2009年湖北省碳排放量总体上呈现出持续快速增长的态势，2009年比1998年增长了1.96倍，11年间年均增长率为6.3%，基于这一增长趋势，根据拟合的指数曲线趋势方程（即y=12652.816*e0.07x，其中y为二氧化碳碳排放量的预测数，x为年份变量），可以预测到2015年，湖北省二氧化碳排放量将达到44607万吨，是2009年1.52倍。到2020年将达到63300万吨，是2009年的2.16倍。

根据前述方法可以计算获得我国及我国30个省市的1998～2009年的碳排放数据，若按我国东中西三大经济地区的划分方法（按照我国经济发展水平和地理位置结合长期演变形成的特征，可以将我国大陆区域整体上划分为三大经济地区。东部地区包括北京、天津、河北等11个省自治区直辖市；中部地区包括湖北、湖南、江西等8个省自治区；西部地区包括内蒙古、广西、重庆等12个省自治区）还可得到三大区域的碳排放数据。以2007年为例，全国二氧化碳排放量为628356万吨，湖北省为27465万吨，相当于全国总量的4.37%，这一比例略高于当年湖北省的地区GDP占全国比重3.51%。

2.2 基于相对量指标的趋势比较

2.2.1 人均碳排放量

就人均碳排放量来看，1998～2009年湖北省人均碳排放量呈现出持续增长的态势，2009年比1998年增长了1.88倍，年均增长率为5.9%。如果基于这一增长趋势，根据拟合的指数曲线趋势方程（即y,=2.153*e0.067*x,，其中y'为人均二氧化碳碳排放量的预测数，x'为年份变量），可以预测到2015年湖北省人均二氧化碳排放量将达到7.22吨，是2009年的1.51倍。到2020年将达到10.04吨，是2009年的2.1倍。与国内其他省市及全国平均水平比较，2009年，湖北省人均碳排放水平低于内蒙、宁夏、上海、山西等，高于海南、湖南、广西等。从整个中部地区来看，湖北省处于中间靠前的水平。从全国来看，湖北省1998～2001年期间人均排放量略高于全国平均水平，从2002年开始则较大幅度低于全国水平，但从2005年开始这一差距又逐步缩小，逐渐向全国平均水平靠拢，在时间拐点的特征上呈现出与碳排放绝对指标的基本一致性。

从全世界范围来看，湖北省的人均碳排放量明显低于其他发达国家，以2007年为例，湖北省仅为美国的1/4和英国的1/2。与世界平均水平相比，湖北省人均碳排放量略低，但差距在逐年缩小，到2007年已基本与世界平均水平基本持平，按照这一趋势，可以推断目前湖北省人均碳排放水平已超过世界平均水平，实现“一次赶超”。从变化趋势来看，近十年来，发达国家基本保持了相对稳定，即便是增长最快的西班牙年均增长率也仅3.3%，约为湖北省增长率的一半，更有部分国家如美国、英国、法国等国家更是实现了人均碳排放绝对值的降低。而湖北省人均碳排放量增长趋势则十分明显，若继续目前的增长趋势，根据前述拟合的结果，可以预测到2015年湖北省人均二氧化碳排放水平有可能达到发达国家的低碳放水平，到2020年将达到发达国家的中等排放水平。

2.2.2 单位碳排放产出

就单位碳排放产出来看，1998～2009年湖北省单位碳排放产出呈现出总体增长的态势，2009年比1998年增长了1.64倍，年均增长率为3.51%。如果基于这一的增长趋势，根据拟合的指数曲线趋势方程（即y''=2362.157*e0.03*x,'），其中y''为单位二氧化碳排放量产出的预测数，x''为年份变量），可以预测到2015年湖北省单位二氧化碳排放产出将达到4053.48元/吨，是2009年的1.3倍。到2020年将达到4709.47元/吨，是2009年的1.51倍。

根据UEPN（联合国环境规划署）提供的世界各国碳排放密度数据（基于2005年美元不变价），并与湖北省的碳排放产出数据对比后（见表3），可以看出，从全国来看，湖北省单位碳排放产出低于全国平均水平，但增长速度明显较快。从世界范围来看，目前湖北省单位碳排放产出水平明显低于世界平均水平，更远远低于各发达国家，以2007年为例，湖北省单位碳排放产出为3112.79元/t，仅为世界平均水平1/4，美国的1/5,英国的1/10，按照目前较快的增长速度推算，要达到2007年世界平均的产出水平需要40年的时间，而要达到美国的水平则要50年。

表3 湖北省、我国、世界及部分发达国家1998～2007单位二氧化碳排放量产出(单位：元（人民币）/吨)

2.2.3 碳排放福利效率指标与分析

发展经济的最终目的是提高人类福利水平，单位碳排放的产出水平高低无法反映控制乃至降低碳排放对人类福利的影响，因此有必要运用碳排放影响福利的效率指标来考察一个国家、地区或经济体的碳排放效率。在此笔者运用譫伟，诸大建在《中国二氧化碳的排放效率低么？——基于福利视角的国际比较》文中的“碳排放福利绩效”指标对湖北省1998～2006年间碳排放效率水平及其变化趋势情况进行研究。由于我国尚未发布权威的分地区HDI数据，国外对于我国HDI的研究也仅限于国家的层面，在此，笔者采用朱远，邱寿丰在《福建省能源消费二氧化碳排放量的计算与分析》文中测算的湖北省历年的HDI数据展开分析（见表4）。

由表4可以看出，湖北省碳排放的福利绩效总体上呈现较为明显的下降趋势，而国外发达国家的碳排放福利绩效则较保持较为稳定的态势，甚至略有增长。这表明湖北省碳排放量的增长尽管伴随着经济产出的较快增长，但同时也导致了福利水平的降低。

表4 湖北省1998-2006碳排放福利绩效

3 结论与启示

通过上述测算与分析，可以得出以下结论：

（1）湖北省1998～2009年二氧化碳排放量持续快速增长，在中部地区处于中间靠前的位置，其排放总量基本与GDP比重基本相当。人均碳排放量目前已超过世界平均水平，正向全国平均水平逐步接近。未来若干年内，若不采取强有力的减排应对措施，到2015年湖北省人均二氧化碳排放水平可能会达到发达国家的低排放水平，2020年将达到发达国家的中等排放水平。从单位二氧化碳排放产出来看，湖北省不仅仅远远低于国外发达国家的产出水平，而且长期低于全国平均水平，但近十年来年均增长速度明显较快，从某种程度上可以看出湖北省发展低碳经济存在较大潜力和一定的后发优势。

（2）湖北省1998～2009年二氧化碳排放量的运行趋势，出现了两个较为明显的时间拐点，分别为2002年和2006年前后。

（3）相比发达国家，湖北省碳排放福利绩效水平较高，且高于全国平均水平，但1998～2006年间碳排放福利绩效下降较为明显。特别是从2002年开始，碳排放福利绩效呈现出快速下降的趋势。这表明湖北省碳排放的增加在带来经济产出的同时，也导致了福利的潜在损失。

[1]UNFCCC.1990～2007年期间国家温室气体清单数据[EB/OL]，UN⁃FCCC附属履行机构2009年发布，http://unfccc.int/resource/docs/2009/sbi/chi/12c.pdf，2010-4-22.

[2]徐国泉，刘则渊，姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析:1995～2004[J].中国人口·资源与环境，2006,(6).

[3]朱远，邱寿丰.福建省能源消费二氧化碳排放量的计算与分析[J].福建论坛.人文社会科学版，2010,(10).

[4]陈永杰,陈艳等.湖北省碳排放量的趋势特征及影响因素研究：1999～2007[J].西部科教论坛，2010,(6).

[5]王铮，朱永彬.我国各省区碳排放量状况及减排对策研究[J].中国科学院院刊，2008,(2).