广东产业结构调整与碳排放分析——基于LMDI分解方法

官华平，罗杰君，王 莉＊

（1.广东外语外贸大学 经济贸易学院，广东 广州 510420；2.广东工程职业技术学院，广东 广州 510520）

广东产业结构调整与碳排放分析
——基于LMDI分解方法

官华平1，罗杰君2，王 莉1＊

（1.广东外语外贸大学 经济贸易学院，广东 广州 510420；2.广东工程职业技术学院，广东 广州 510520）

运用碳排放系数法，在考虑主要化石能源消耗以及电力消耗的情况下汇总广东省能源消耗来估算碳排放情况；发现2005年以来广东CO2排放呈现上升趋势，但2012—2014年增加趋势明显减缓，2014年还出现了下降。运用LMDI分解方法来分析碳排放的影响因素，分析结果表明，经济规模扩张是碳排放增加的主要影响因素，产业结构调整对于碳减排有正向促进作用。进一步对广东碳减排提出了继续发展现代服务业和现代制造业，利用新能源代替化石能源的对策建议。

碳减排；LMDI分解；碳排放系数法；产业结构调整

1 碳减排的重要意义

二氧化碳是重要的温室气体，人类在利用化石能源过程中排放了大量的二氧化碳等温室气体，造成了日益严重的温室效应，对地球生态环境造成了严重影响。1997年12月在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会上达成了《京都议定书》，对世界主要经济体碳减排进行了具体规定。中国是世界第二大经济体，也是第一大能源消费国和二氧化碳排放总量第一大国；中国在履行碳减排义务方面作了巨大努力。2009年，我国提出2020年单位国内生产总值CO2排放要比2005年下降40%～45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中的长期规划，同时制定相应的统计、监测、考核办法。中国在新能源开发，经济结构调整方面也作出了巨大努力，同时在CO2减排方面取得了一定成效。据统计，2014年碳排放总量比2013年有所下降。广东是我国经济第一大省，也存在较大的减排压力。本研究分析广东2003—2014年CO2排放量，并运用LMDI分解对碳排放的主要影响因素进行分析。

2 文献回顾

国内很多学者对全国及不同地区碳排放情况进行了分析，郭朝先运用LMDI分解技术，从产业层面和地区层面对我国1995—2007年的碳排放情况进行了分析，发现产业结构的变化对碳排放影响有限[1]。徐成龙采用LMDI分解方法定量分析了1994—2010年山东省产业结构调整对碳排放的影响，并在此基础上结合LEAP模型预测2030年之前的产业结构调整对山东碳排放的贡献；分析结果表明，未来产业结构的调整有助于减少碳排放[2]。王圣采用对数平均权重Divisia分解法对江苏沿海地区碳排放进行了分析，结果表明，2000—2008年经济发展对江苏省沿海地区人均碳排放有正向影响，对能源结构和能源效率则有抑制影响[3]。田中华在考虑外购电力的情况下，运用对数平均迪氏指数法对2005—2012年广东省碳排放强度变化进行因素分解，发现产业结构和能源消费结构总体上朝着不利于碳排放强度下降的趋势发展[4]。任松彦应用多区域动态CGE模型对广东省工业行业开展量化预测分析，认为工业行业能效的提高及技术进步对工业部门碳减排贡献最大[5]。刘丽辉运用LMDI模型对广东农业碳排放驱动因素进行分解，结果表明：自2009年以来农业产业结构碳减排效应逐渐凸显[6]。有学者对于广东碳排放与贸易结构的关系进行了研究，周俊宇运用投入产出模型，对2002—2011年广东省不同出口行业碳排放进行了测算，提出未来广东应对低碳壁垒，发展低碳贸易的产业选择[7]。王东采用灰色GM（1，1）模型对广东未来的碳排放趋势进行预测，认为如不转变发展方式，广东进一步减排的潜力有限[9]。李赫龙对环渤海地区碳排放影响因素分解及其差异进行研究，认为经济增长是碳排放的主要影响因素[11]。本研究将运用2003—2014年统计数据对于广东省产业结构变迁对碳减排的影响进行进一步分析。

3 广东省碳排放计算

广东省作为国家低碳试点省份，制定了《广东低碳试点工作实施方案》，提出2020年全省单位生产总值CO2排放比2005年降低45%以上的总目标。从2005—2014年广东GDP总从21 701亿元增长到67 810亿元，增长了212.5%。能源消费量九年间从17 769万t标准煤增长至29 593.260万t标准煤，增长了66.54%。能源增长速度低于国内生产总值总值增长速度，单位GDP能源消耗也呈现逐渐下降趋势，从2005年的0.819 t标准煤/亿元下降为2014年的0.436 t标准煤/亿元，这说明广东在经济结构和能源结构调整方面取得了良好的减耗效果。

表1 广东GDP与能源消费量

碳排放系数法则是根据一个国家或者地区实际使用燃料的效率估算出每种燃料燃烧产生的二氧化碳量，最终测算出每种燃料的排放因子，根据排放因子算出各种燃料的碳排放量。本研究采用IPCC推荐的以燃料为分类基础的系数估算法估算广东的碳排放量，通过汇总广东各产业对煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、液化石油气以及电力的终端消费量来对广东二氧化碳排放量进行估算。碳排放量计算公式为：

其中，CEt是第t年的二氧化碳排放总量，t；NSit是第t年第i种燃料消耗总量总量，t；Ti是第i种能源的转换因子，根据净发热值将燃料转换为热量单位的系数。CCi是第i种燃料的碳排放因子，Oi是第i种燃料的氧化系数，这里假设为1；Qt为第t期电力消费量，EFt为电力排放因子。

根据表2各种能源年消耗量，按公式（1）经过计算可以得2005—2014年间碳排放量和增长率。从表3数据可以看出，广东2005—2014年这十年间碳排放量总体呈现上升趋势，从2005年的35 413.05万t增长到2014年的49 225.49万t，年均增长4.3%。2005—2014年，广东碳排放的增加与广东经济高速增长相匹配，经济增长因素也是广东碳排放的主要驱动因素。随着经济结构调整，2012—2014年，碳排放增长率却呈下降趋势，特别是2014年总体碳排放呈现了明显的下降趋势，这说明广东正在从过去的要素驱动型发展模式向创新驱动发展模式转变。

表2 各种能源年消耗量万t

表3 广东2005—2014年碳排放量

4 广东省碳排放分解

本研究采用IDA类中的LMDI（Log Mean Divisia Index，对数指标分解方法）对广东省碳排放因素进行分解分析；LMDI具有很多优点，在碳排放分解方面是最常用方法。借鉴郭朝先文章分析方法[1]，从经济规模、产业机构、能源消费结构和能源排放因子等方面对二氧化碳总排放进行分解。

其中，i表示产业，j表示一次性能源消费种类（煤炭、石油、天然气）；C表示二氧化碳排放总量，Cij表示i产业消耗j种能源的二氧化碳排放量；Q和Qi分别表示经济总量和i产业增加值；E、Ei、Eij分别表示能源消耗总量，i产业的能源消费总量，i产业j种能源的消费量；Si表示i产业增加值所占比重；Ii表示i产业能源消费强度；Mij表示j种能源在i产业中所占的比重，Uij表示i产业中消费j种能源的二氧化碳排放系数。

这样，在基期和报告期的碳排放量差异可表示为加法模式：

上述分项分别代表经济活动（经济规模扩张）、经济结构、能源消耗强度、能源结构和碳排放系数的变动对总的排放水平的影响。在加法分解模式下，则有：

本研究数据收集主要分两个部分：首先是能源消费数据，主要从《中国能源统计年鉴》的《地区能源平衡表》获得广东省历年分产业的能源终端消费数据，包括：煤炭、石油、天然气以及电力等能源消费数据。其次是经济数据，广东历年GDP数据以及各产业增加值数据和通货膨胀指数等数据来自于《广东省统计年鉴》，笔者将历年的地区生产总值和各产业增加值全部折算成2004年不变价。在分解过程中，假定各类能源的碳排放系数为确定不变的常数，因此经过取对数之后，碳排放系数效应实际始终为0。本次测算中，实际影响广东碳排放变动的因素包括：经济规模效应、经济结构效应、能源强度效应和能源结构效应。

表5 影响广东省碳排放的各因素效应分解情况 万t

在碳排放影响因素分解结果中，各因素对碳排放变动的累计效应具有重要意义，表3反映了各因素对碳排放的累积效应。根据LMDI分解可以看出，2004—2014年间广东省碳排放总体上呈增长趋势。

4．1 从影响因素来看

2014年比2004年广东省碳排放累积增加了17 237.29万t，其中经济规模效应则使碳排放增加了41 670.03万t，起到绝对的拉动作用；经济结构效应使碳排放减少了535.05万t，其中能源强度效应使得碳排放增加130.29万t，能源结构效应使得碳排放减少24 027.97万t，对碳排放减少取到了绝对的抑制作用。

4.2 从各年度变动情况来看

2004—2011年间经济规模因素始终表现为正值，在2014年出现了下降。经济结构因素在2007年前为促进碳排放，2008年后则为抑制碳排放，说明2008年后经济结构调整有利于碳减排的方向发展。能源强度因素在2007年之后一直为正，但数值不大，说明各产业能源强度变化趋势不大。能源结构因素对碳排放的影响则在多数年份为负值，表现为抑制碳排放的增长。从广东省能源消费情况来看，外购电力今年增长迅速，而南方电网中水电比重较大，二氧化碳排放系数逐年降低，这种能源消费结构的改变对于碳减排起到积极作用。

5 启示及政策建议

从碳排放分解分析来看，经济结构的调整和能源消费结构的调整是碳减排的重要途径和渠道。为实现既定的碳减排目标，广东省可以从以下两方面着手。一是广东应该进一步优化产业结构，实现产业低碳化。上节分解结果表明，产业结构优化有利于碳减排。广东省产业结构随着经济发展而逐渐调整，第三产业的比重由2003年的43.5%增加到2014年的49%，比重逐年上升；第二产业的比重由2006年最高峰的50.6%下降到2014年的46.3%。这种产业结构的优化直接降低了碳排放。广东应该继续推进产业结构调整，发展先进制造业和现代服务业，降低能源消耗，实现2020年碳减排目标。二是广东应该继续优化能源消费结构，降低化石能源在能源消费中的比重，增加可再生能源，包括：水电、风电、太阳能光伏等在能源消费中的比重，实现碳减排目标。

[1]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）：116-120.

[2]徐成龙，任建兰，巩灿娟.产业结构调整对山东省碳排放的影响[J].自然资源学报，2014，29（2）：201-210.

[3]王圣，王慧敏，陈辉，等.基于Divisia分解法的江苏沿海地区碳排放影响因素研究[J].长江流域资源与环境，2011，20（10）：1243-1247.

[4]田中华，杨泽亮，蔡睿贤.广东省能源消费碳排放分析及碳排放强度影响因素研究[J].中国环境科学，2015，35（6）：1885-1891.

[5]任松彦，汪鹏，赵戴青，等.基于CGE模型的广东省重点行业碳排放上限及减排路径研究[J].生态经济，2016，32（7）：69-73.

[6]刘丽辉.广东农业碳排放：时空比较级驱动因素实证分析[J].农林经济管理学报，2015，14（2）：192-198.

[7]周俊宇，何秋琴.广东出口行业的碳排放测算及低碳贸易产业选择[J].江苏商务，2015（12）：33-39.

[8]王东，吴长兰.广东碳排放现状及预测研究[J].开放导报，2015（6）：91-94.

[9]李赫龙，梁红梅.环渤海地区碳排放影响因素分解及其差异研究[J].中国环境管理干部学院学报，2013，23（6）：33-37.

[10]B W ANG，F L LIU，E P CHEW.Perfect Decomposition Techniques in Energy and Environmental Analysis[J].Energy Policy，2003（31）：1561-1566.

（编辑：程 俊）

Analysis on Adjusting Industrial Structure and Carbon Emission in Guangdong based on LMDI Decomposition Method

Guan Huaping1,Luo Jiejun2,Wang Li1*
（1.School of Economics and Trade,Guangdong University of Foreign Studies,Guangzhou Guangdong 510420,China;2.Guangdong Engineering Polytechnic College,Guangzhou Guangdong 510520,China）

With the carbon emission coefficient method,and mainly considering fossil energy consumption and power consumption,this article collected the energy consumption to estimate carbon emission in Guangdong Province.It was found that since 2005 the carbon dioxide emission tended to rise,but during the past three years,the increasing trend has shown down.What's more,there was a decrease in 2014.It was also found in the article that the expansion of economic scale was the main influence factor of carbon emission,and the adjustment of industrial structure in Guangdong had a positive effect on carbon emission reduction when LMDI method was used to analyze the impact elements on carbon emission.Some suggestions were put forward to reduce carbon emission,such as to go on developing modern service industry and modern manufacturing industry,and replace fossil energy with new energy.

carbon emission reduction,LMDI decomposition,carbon emission coefficient method

X321

A

1008-813X（2016）06-0051-05

10.13358 /j.issn.1008-813x.2016.06.13

2016-09-29

广东科技计划项目《基于区域CGE模型的碳税与珠三角产业转移升级研究》（2012B070300110）；广东省教育厅特色创新项目《新常态下我国服务业技术进步方向与劳动技能结构优化研究》（15T12）

官华平（1979-），男，江西抚州人，毕业于华南师范大学劳动经济学专业，博士，副教授，主要从事产业经济学、劳动经济学的研究工作。

*通讯作者：王莉（1962-），女，河南林州人，毕业于江西财经大学贸易经济专业，硕士研究生，教授，主要从事国际贸易方面的研究工作。