临安市工业碳排放现状分析与低碳发展对策初探*

王洪涛 郑国全 沈斌莉 董 涛

浙江农林大学园林学院 浙江临安 311300

2014年11月，联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC)第5次评估报告的《综合报告》指出，为减少温室效应给地球带来的负面环境影响，应充分考虑地球可容纳的温室气体排放空间，通过有效途径在未来几十年实现将升温限制在2℃内的大幅度减排［1］。党的十八大提出要发展低碳经济，控制能源消费总量，发展低碳产业，推进城市生态文明建设，致力于城市的永续发展［2］。工业碳排放是城市碳排放的主要来源。本文以临安市为例，通过数据模型找出影响城市工业碳排放的主要因素，并结合碳排放数据，提出临安市低碳建设的对策建议，以期能够为临安市的低碳发展提供参考。

1 城市概况与研究背景

1.1 城市概况

临安市总面积3 126.8万km2，是浙江省陆地面积最大的县级市。地处浙江省西北部天目山区，东临杭州市余杭区，南连富阳市和桐庐县、淳安县，西接安徽省歙县，北界安吉县及安徽省绩溪县、宁国市。杭徽高速公路贯穿全境，交通便捷。拥有“国家森林城市” “中国十佳休闲宜居生态城市”“中国优秀旅游城市”等称号。

临安市2013年末总人口约53万人，属中等规模城市。据《2012临安年鉴》数据，2011年全市工业产值约940亿元，工业对税收的贡献率59.1%，全市亿元企业97家，其中杭叉集团股份有限公司成为首个超60亿元的企业。另外，223家重点工业企业实现产值约425亿元，占全市规模工业的76.81%［3］。由此得知，临安市的碳排放中工业碳排放有着极大的贡献。

1.2 研究背景

近年来临安市出现了严重的雾霾天气，严重时达到六级严重污染，空气质量也长期处于轻度污染的状态。这说明国家森林城市临安市的污染物排放量超过了环境可承载的容量，城市环境问题开始影响居民的正常生活。虽然近10年以来，临安市的碳排放量一直在减少，但是通过雾霾现象可以看出，临安的工业碳排放如不加以控制将会带来不可挽回的环境损失。因此需要通过测算临安市年碳排放总量分析影响临安市工业碳排放的因素，以找到有效的控制方法。

2 临安市工业碳排放量的估算

2.1 基础数据收集及计算方法

工业碳排放的主要来源是煤炭、原油及其他油制品、天然气等自然能源的使用，本文的自然能源消费数据及社会经济发展数据由临安市统计局2003年—2013年《临安统计年鉴》提供。测算方法为，先确定标准煤碳排放系数 (取美国能源部能源信息署确定的数值0.69tc/tce［4］)，再将统计年鉴中折合为标准煤的年能源消耗量乘以标准煤的碳排放系数，从而得出年碳排放量。能源总重量中，为避免能源消费的重复，未计入电力与热力部分的能源消费量。临安市各年份能源消费量及碳排放数据见表1。

表1 临安市2003—2013年工业碳排放量统计

2.2 碳排放测算结果

由于临安市工业增长对碳排放的巨大贡献，工业增长值能直接反应其对碳排放的贡献度，因此工业增长值的变化是重要的依据。此外，碳排放强度等于碳排放量与工业增长值的比值 (t碳/亿元)，可表示临安市单位工业增长值的碳排放量;碳排放弹性系数为碳排放增长率与工业增加值增长率之比，可显示出临安市碳排放速度与工业增长速度的对比。所以碳排放测算确定了4个数值，即碳排放量、碳排放强度、工业增长值和碳排放弹性系数。临安市各年份国民经济数据基于各年份统计年鉴得出，结合表1得出4个数值的折线图 (图1)。从中可得出以下结论:

碳排放量呈现坡形阶段性变化。2003—2007年临安市碳排放量快速增长;2008年—2013年处于缓慢减少的状态;由于绿色奥运及上海世博会的影响，2008年比2007年减少了5.3万t碳排放;2011年由于工业快速发展，碳排放量有所回升。这一阶段的碳排放量减少，说明临安市受到杭州打造低碳城市行动的影响，依托生态城市优势，积极推动低碳生产生活方式。

图1 临安市工业碳排放量、碳排放强度、工业增长值和碳排放弹性系数

在工业增长值方面，总体处于缓慢增长的状态。其中2011年是一个急剧增长点，工业增长值达到166.56亿元，说明在2011年临安工业有着巨大的发展。在碳排放强度和碳排放弹性系数方面，总体处于缓慢上升状态，其中略有波动，除了2006年的1.09，其他年份均不大于1，且2005年和2009年出现负值。这说明临安市较好地控制住了碳排放增长速度，使其小于工业增长的速度。

综合4项数据我们可以看出，虽然临安市的碳排放得到了较好的控制，但是4条折线之间关系紧密，总体趋势是不断上升的。这说明未来的临安市碳排放会随着人口的增长、工业的进一步发展、能源消费量的不断增加而越来越严重。作为生态城市，必须控制好环境承载力与碳排放之间的关系，使工业发展与碳排放呈良性增长。

3 临安市工业碳排放影响因素分析

3.1 因素分解的方法

基于对数据及影响程度计算的精确性控制和其表达性与实用性［5］，选择平均 D氏指数分解法(Logarithmic Mean Divisia Index)作为因素分解的模型工具。临安是一个中等城市，近年来社会经济发展迅速，工业产值逐年增加，能源结构从单一的煤炭主导结构转向煤炭、天然气等多种能源的复合结构，传统的生态旅游城市渐渐向综合型地区副中心转变。因此而选择的临安市碳排放影响因素有总人口数、人均生产总值、工业化率、能源利用效率、能源结构。其中，工业化率为工业增长值与全市生产总值和的比率，能源利用效率为年碳排放量与工业增加值的比值。碳排放系数假定不随时间变化，以此而建立因素分解模型如下:

公式中，Z为碳排放总量，n为能源种类，H为总人口数因素，D为人均GDP因素，W为工业化率因素，Y为能源利用效率因素，V为能源结构因素。LMDI模型的因素分解包括加法和乘法2种模式:

公式中，ΔZ为碳排放量的年增减值，E为第i期与第0期的碳排放量比率，ΔZX，EX分别为各影响因素的变化相对于碳排放总量的贡献值和贡献率，X代指各影响因素，由此而得出加法和乘法模式下的各因素影响数值为:

3.2 因素分解结果分析

通过LMDI模型中的公式对临安市工业碳排放量的因素分解得出2003—2013年碳排放的影响因素贡献数值表 (表2)和折线图 (图2、图3)。

由图表可看出，在总人口数方面，临安市人口规模增幅较小且总人口数因素的贡献值均接近于0且大多为正值，贡献率均接近于1且多数大于1。这说明人口因素是工业碳排放的推动因素，但人口数增加缓慢、推动力较小，不足以成为主要因素。但随着城市化进程的加快，城市人口的不断增加必然会加大人口规模对于城市碳排放的贡献。

表2 临安市工业碳排放各影响因素贡献数值

图2 工业碳排放影响因素贡献值

图3 工业碳排放影响因素贡献率

年人均GDP增幅较大且贡献值均为正值，贡献率均大于1，说明社会经济的发展始终是临安市工业碳排放增加的主要推动因素。临安市致力于发展传统农业如竹笋、茶叶、山核桃等产业，并带动农产品加工业、服务业的发展，且近年来工业高速发展。因此在中国经济高速发展的背景下，经济发展因素对于碳排放的贡献必然会不断增强;

在工业化率方面，贡献值和贡献率波动较大，从2003年的52.36%下降到2013年的19.18%，说明临安的工业增长速度一直在减小。这与临安市大力发展农林畜牧业有着紧密的联系。因此工业化率是碳排放增加的衰减因素，控制好工业增长速度是减少碳排放的重要手段。

在能源利用效率方面，除了2005年与2013年，贡献率都大于1，说明一直以来能源利用效率都是碳排放量增加的推动因素。但2011—2013年其贡献率呈下降趋势，说明临安市已加快高效利用能源的脚步，但需要进一步加强，将能源利用效率转变为城市碳排放的衰减因素。

近年来的能源结构已成为临安工业碳排放增加的衰减因素。从表2可以看出，临安的能源消费在2006年以前是以煤炭消费为主，结构单一;在2007年以后增加了天然气消费且消费量逐年攀升。但临安的能源消费结构仍不合理，需要进一步进行调整，如继续扩大天然气使用规模、普及绿色能源如太阳能的使用等。

综上所述，临安市工业碳排放的推动因素为人口因素、人均GDP因素、能源利用效率因素。其中，人均GDP因素、能源利用效率因素是主要推动因素，衰减因素为工业化率因素、能源结构因素。

4 临安市工业低碳化发展途径的探索

临安市的工业低碳建设，应结合实际探讨其有效的发展途径:

第一，控制城市化进程，控制总人口增长速度。根据年鉴数据年鉴统计，2013年临安市城市化率约为21.08%，处于较低水平;但随着杭州的经济辐射，今后的城市化率会不断提高。周葵等［6］认为，目前的城市碳减排是以降低城市化速度为代价的。因此，临安市可通过促进农林牧副产业发展，加强农村土地综合整治、完善农村基础设施，开展科技下乡活动带动创业的手段，减缓农村人口转向城市人口的速度，进而控制工业增长速度，减少工业碳排放。

第二，推广新能源使用，提高能源利用效率。目前临安市的能源结构较单一，这样的能源结构必然导致碳排放的增加趋势。浙江省能源需求量较大，碳排放量增加的趋势不可避免［7］。临安市应推进太阳能、风能等绿色能源的使用，依托临安科技创新基地打造低碳产业集群，以此提高工业生产的能源利用效率，减少碳排放。

第三，优化产业结构，提高第三产业比重。通过产业转型升级带动经济是临安“十二五”规划中的重要发展战略。2013年临安市第三产业在国民生产总值中的比重为36.2%，而第二产业的比重为55.1%。根据杭州市统计年鉴数据，2013年杭州市第三产业比重为52.9%，第二产业比重为43.9%。这说明临安市需要加强现代服务业的发展，结合现代农业园、农家乐等形式的休闲农业，使服务业与一次、二次产业融合发展，提高第三产业在国民经济中的比重。

［1］秦大河，Thomas Stocker等．IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论［J］．气候变化研究进展，2014，10(1):4 －5．

［2］中国城市低碳经济网．我国推进生态文明建设，十方面着手绘蓝图［EB/OL］．［2015 －02 －25］．http://www．cusdn．org．cn/news_detail．php?id=238794．

［3］2012临安年鉴［M］．北京:方志出版社，2012:115

［4］厦门节能中心．如何计算二氧化碳减排量［EB/OL］．［2015－02－25］．http://xmecc．msme．gov．cn/2008 －2/2008214165039．htm．

［5］郭朝先．中国碳排放因素分解:基于LMDI分解技术［J］．中国人口·资源与环境，2010，20(12):116 －220．

［6］周葵，戴小文．中国城市化进程与碳排放量关系的实证研究［J］．中国人口·资源与环境，2013(23):42．

［7］朱臻，严燕，邱保印，等．产业经济发展对碳排放影响的实证分析［J］．浙江农林大学学报，2012，29(4):609．