中国生产部门碳强度波动的驱动因素分析

董 梅,徐璋勇,李存芳

(1. 江苏师范大学 商学院，江苏 徐州 221116；2. 西北大学 经济管理学院，陕西 西安 710127)

一、引言

中国现阶段正处于快速工业化和城镇化的进程中，经济的高速增长带动能源消费需求同步增加，从而拉动二氧化碳排放持续上升。根据国际能源署(IEA)公布的数据，中国自2006年起超过美国成为全球二氧化碳最大排放国，2014年中国源自化石能源燃烧的二氧化碳排放占全球的28.2%，超出排名第二的美国12.2个百分点，中国面临严峻的减排压力。为此，中国自2009年起将单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放(以下简称碳强度)的下降目标纳入中长期发展规划。在国际上，中国政府在气候变化《巴黎协定》中提出，到2030年碳强度比2005年下降60-65%；在国内，《“十三五”控制温室气体排放工作方案》(2016)明确指出，2020年碳强度比2015年下降18%。以碳强度作为相对减排指标，符合中国的基本国情，有利于经济发展方式转变的有序推进。

为了明确中国二氧化碳排放(以下简称碳排放)的增长路径，需要从总效应中分离出主要的驱动因素，探明推动碳排放增长的原因。以往文献研究中，碳排放因素分解的方法主要有两种：第一种是指数分解方法IDA(Index decomposition analysis)，如Ang[1]等、Wu[2]等、Zhang[3]等、Sun[4]等、Chen[5]等、Ren[6]等都采用指数分解法中的对数平均迪氏指数(LMDI)，对碳排放因素进行分解，国内学者中，王峰[7]等、陈诗一[8]、王栋[9]等、涂正革[10]、赵志耘和杨朝峰[11]、孙作人和周德群[12]、鲁万波[13]等、朱帮助[14]等也采用LMDI分解法，对中国碳强度或碳排放的变动因素进行分析。第二种方法是结构分解法SDA(Structural decomposition analysis)，该方法的数据基础是投入产出表，对数据要求较高，郭朝先[15]、张友国[16]、籍艳丽和郜元兴[17]、宗刚[18]等、Li[19]等都采用结构分解法，识别碳排放或碳强度的不同效应。

对以往文献梳理后发现，①各学者对模型分解中的碳排放系数(能源碳强度CI)的变化原因均未作解释，认为该系数应该是固定的，其变动结果是由计算误差引起。但本文将CI引起的碳强度变动归为内在能源结构效应，对应非化石能源消费比重变动的影响，经测算主要是电力占终端能源消费比重增加，且非煤能源发电比重逐渐下降导致的，其对碳强度的抑制作用潜力较大，与外在能源结构效应(ES)相区别。②大多数学者将工业看做一个部门，没有对工业内部的子部门进行对比。工业的碳排放和产出在生产部门中占比最高，且内部的子部门众多，碳强度差异巨大，本文将26个工业子部门划分为高排放行业、中等排放行业和低排放行业进行比较，分析角度更多元和具体。③因素分析的乘法形式和加法形式各有优势。本文用乘法形式对碳强度分解的同时，配以加法形式分解结果作为辅助，使碳强度变化的衡量更直观。

本文首先依据中国2000-2014年国民经济31个生产部门消费10种能源的数值，对碳排放进行估算，再采用LMDI乘法和加法分解形式，分别考察四种驱动因素对碳强度变动的影响，对比各因素的减排空间，最后给出结论和建议。

二、研究方法及数据来源

(一)碳排放的计算

碳排放通常以化石能源消费量推算得出。本文采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提供的“方法1”对碳排放量进行估算，并取煤炭类碳氧化因子为0.98，油及油产品碳氧化因子为0.99，天然气碳氧化因子为0.995，计算得到8种一次能源二氧化碳排放系数(见表1)。虽然热力和电力在终端能源消费过程中不产生碳排放，但其加工转换过程会产生大量碳排放。本文根据8种一次能源加工转换为供热和火力发电的能源投入量，分别计算出生产热力和电力的碳排放，再参照各部门对热力和电力的消费比重，将碳排放在各部门中分配，这种方法避免了碳排放的重复计算。根据热力和电力的碳排放量，可以间接推算其碳排放系数。

在以往研究中，碳排放系数多为研究机构或学者估算而得，如中国国家发改委能源研究所和日本能源经济研究所对中国化石燃料的碳排放系数推荐值分别为0.67和0.66tC/tce，将其乘以44/12转化为二氧化碳排放系数分别为为2.457和2.42 kgCO2/kg.ce；朱帮助采用原煤、原油、天然气的碳排放系数分别为0.756、0.586、0.448tC/tce，折合为二氧化碳排放系数分别为2.772、2.148、1.644 kgCO2/kg.ce。表1的二氧化碳排放系数与以上系数近似。

表1二氧化碳排放系数

能源煤炭焦炭原油汽油煤油柴油燃料油天然气系数2．0692．9823．0343．163．0493．1293．1882．08

注：1.表格中天然气的二氧化碳排放系数的单位为kgCO2/M3，其余7种能源的该系数单位均为kgCO2/kg。2.根据一次能源加工转换为热力和电力的能源消费量，可推算出热力的二氧化碳排放实物量系数在0.121-0.147kgCO2/103kJ间波动，标准量系数在3.55-4.322kgCO2/kg.ce之间波动；电力的二氧化碳排放实物量系数在7.263-9.797kgCO2/10kw.h间波动，标准量系数在5.909-7.979kgCO2/kg.ce之间波动.

(二)碳强度波动因素的分解模型

碳强度是指单位产出伴生的碳排放量，其倒数为碳生产力，即单位碳排放对应的产出。碳强度的下降对应碳生产力的提高，说明低碳政策取得了显著的成效。碳强度波动因素的研究中，指数分解法的应用较广，Laspeyres指数和Divisia指数是最常用的两种方法，分解形式又分为乘法和加法，乘法形式衡量各因素作用的相对量，加法形式衡量各因素作用的绝对量，两种方法能够相互转化。其中，迪氏指数又分为平均迪氏指数(AMDI)和对数平均迪氏指数(LMDI)。其中，LMDI方法能有效的解决残差、零值和负值的问题，本文采用乘法和加法两种形式的LMDI方法对碳强度进行分解，从相对量和绝对量两个角度综合比较。

对2000-2014年中国生产部门碳强度的确定，需要对31个部门消费10种能源产生的碳排放进行加总，再与产出相除，得出各部门的碳强度。LMDI分解过程对零值的处理，参照Ang[20]等提供的方法，其中Cij的零值用10-20替代，Eij的零值用10-15替代，Ej的零值用10-10替代。以下为碳强度分解的公式，各变量含义见表2：

(1)

式(1)中，i=1,2,…31表示生产部门的各子部门，j=1,2,…,10为10种能源，即8种一次能源加热力和电力。假定从t-1期到t期，实际碳强度从CIIt-1变为CIIt，该增量以乘法形式的总分解公式为：

Dtot=CIIt/CIIt-1=D(CI)·D(ES)·D(EI)·D(YS)

(2)

式(2)中各子项的详细分解式如下：

碳强度增量以加法形式的总分解公式为：

ΔCII=CIIt-CIIt-1=ΔCII(CI)+ΔCII(ES)+ΔCII(EI)+ΔCII(YS)

对上式中子项的详细分解如下：

(7)

(8)

(9)

(10)

(三)变量及数据说明

参照各年《中国能源统计年鉴》和《中国投入产出表2012》，将工业划分为26个子部门。除工业外，还有五个部门：农林牧渔业(以下简称“农业”)、建筑业、交通运输、仓储和邮政业(以下简称“交邮仓储业”)、批发、零售业和住宿、餐饮业(以下简称“批零餐住业”)、其他行业(不包括生活消费部门)，以上共同构成生产部门的31个子部门。将各部门的产出换算为2000年不变价格的实际产出，由此计算的碳强度均为实际碳强度。

表2模型中变量的含义

变量含义变量含义CII生产部门碳强度(吨/万元)Cij部门i消费能源j产生的碳排放(万吨)Y总产出(亿元)Yi部门i的产出(亿元)Eij部门i对能源j的消费量(万吨标准煤)Ei部门i的能源消费总量(万吨标准煤)CIij部门i消费能源j的能源碳强度(吨/吨标准煤)ESij能源j在部门i中的消费比例EIi部门i的能源强度(吨标准煤/万元)YSi部门i产出占总产出的比例

三、实证结果及分析

(一)生产部门的碳排放和碳强度

中国总碳排放从2000年的32.52亿吨上升到2014年的94.11亿吨，年均增长7.89%。其中，生产部门碳排放约占总排放的90%，其排放量由2000年的的28.81亿吨上升到2014年的84.14亿吨(见表3)，年均增长7.96%。中国目前尚未公布碳排放量数据，本文计算的碳排放及趋势与IEA公布的结果接近，以此作为碳强度波动分解基础是可靠的。

表3 2000-2014年生产部门碳排放和碳强度

年份生产部门碳排放(亿吨)碳强度(吨/万元)生产部门农业工业建筑业交邮仓储业批零餐住业其他行业生产部门碳强度增量200028．8122．8880．6655．6880．6904．0300．7700．632-200130．5442．8260．6935．5740．6343．8180．7620．589-0．062200233．0772．8040．7305．4880．5963．8500．7760．573-0．021200339．1063．0130．8265．7620．5914．2370．8490．6240．209200445．1933．1620．8605．9830．6234．3710．8990．6370．149200551．5003．2360．8716．1810．5994．2020．8540．6470．074200657．1313．1820．8726．0990．5674．1790．7910．631-0．054200761．6072．9990．8255．7620．5063．9880．7040．571-0．183200863．8832．8330．7655．4200．4823．9450．6430．559-0．165200968．6392．7850．7705．3720．4583．8790．6390．550-0．049201073．1342．6800．7485．0760．4463．9200．5920．540-0．105201180．2802．6820．7535．0200．4583．9100．6140．5540．002201283．3512．5830．7314．7830．4264．0380．6120．564-0．100201386．2042．4790．7294．5630．4264．0280．5990．560-0．104201484．1432．2540．6824．1490．3903．8220．5340．504-0．224

2000-2014年，生产部门碳强度在2.25-3.24吨/万元间波动，年均增长率为-1.75%，总体呈下降趋势。根据生产部门碳强度增量的方向，可将其分为四段时期：第一时期(2000-2002年)为下降期(ΔCII<0)，碳强度从2.89吨/万元下降至2.8吨/万元，年均增长率为-1.45%；第二时期(2002-2005年)为上升期(ΔCII>0)，碳强度由2.8吨/万元上升到3.24吨/万元,年均增长4.89%；第三时期(2005-2010年)为下降期，碳强度由3.24吨/万元下降到2.68吨/万元，年均增长率-3.7%；第四时期(2010-2014年)为反弹后的下降期，其中2010-2011年碳强度有微量反弹(ΔCII=0.002)，其后年份碳强度持续下降，到 2014年下降至2.25吨/万元，年均增长率为-4.22%。

(二)碳强度波动的驱动因素分类

生产部门碳强度波动的驱动因素可分为四类：：①能源强度效应，即能源强度(EI)对碳强度变动的影响程度，包括影响碳强度指数变动和碳强度绝对值变动。由于碳排放实质是能源燃烧的结果，因此碳强度的降低根本取决于能源强度的降低，即能源效率的提高，能源强度波动是影响碳强度波动的直接因素。②经济结构效应，即产出比重(YS)对碳强度变动的影响。若生产要素向低能耗、低排放的行业重新配置，能够有效降低碳强度，这是影响碳强度变动的间接因素。③外在能源结构效应，即能源结构(ES)对碳强度波动的影响。ES是某种能源消费占总能源消费的比重，例如，在总能源消费中，若煤炭消费比重下降，天然气消费比重上升，由于煤炭的碳排放系数远高于天燃气，因此总碳排放会下降，进而有效降低碳强度，这里的“外在”是指煤炭和天然气的消费比重发生变化，即能源消费结构变化引起的碳强度变化。④内在能源结构效应，即能源碳强度(CI)对碳强度的影响。CI实际上是能源的碳排放系数(见表1)，若假设每一种燃料都充分燃烧，其碳排放系数的是不变的，ΔCII(CI)也应该不发生变化。但本文ΔCII(CI)和D(CI)有显著变化有两个原因：第一，热力和电力生产方式的演进。热力和电力的碳排放是根据8种一次能源加工转换投入量计算的，而热力的终端能源消费量中不仅包括一次能源燃烧生产转化的部分，也包括工业余热的循环利用，如北方地区热电联产的发电余热对城区集中供热的大量普及，工业园区内对企业余热的循环利用等；电力的终端能源消费中不仅包括火力发电，也包括水电、核电、风电、太阳能发电、生物质发电等非化石能源发电，即清洁电力对电力消费已形成有效补充，而电力生产的碳排放仅计算了火力发电的一次能源燃烧部分。因此，若ΔCII(CI)<0或D(CI)<1，说明在能源消费量不变的情况下，碳排放系数有所下降，主要表现在消费等量热力和电力过程时，更少的燃烧一次能源，更多使用了热力循环利用技术和非化石能源发电，这是ΔCII(CI)和D(CI)变动的主要原因。“内在”是指能源消费结构不变，但碳强度产生变化。第二，煤炭消费量实为煤合计。以《中国能源统计年鉴》2014年数据为例，煤合计是原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、煤矸石消费量之和，而各种煤品的碳排放系数略有差异，并且折算的煤合计标准量也不同，因此虽然本文煤炭的碳排放实物量系数固定取2.069kgCO2/kg，以此折算的标准量碳排放系数却在2.393-4.267kgCO2/kg.ce之间波动。但不同煤品间的替代对ΔCII(CI)的影响极微弱，这种影响可忽略不计。

(三)生产部门碳强度波动因素的总体分析

分别以乘法和加法形式将四个时期的能源强度波动进行分解，得出在2000-2014年间，碳强度指数平均下降了22%，每万元产出碳排放减少0.633吨，说明碳生产力总体显著提高。在样本期内，只有2002-2005年碳强度指数上升了15.3%，每万元产出碳排放增加0.432吨，这是由于该时期出现重工业化的过程，房地产和汽车工业迅速发展，基础设施投资持续增加，资源密集型产品出口增加，因此带动了采掘业、钢铁、建材、设备制造等行业的急剧扩张，使能源强度在这一时期上升，进而碳强度也显著增加，说明在“十五”时期(2001-2005年)，节能减排政策未能有效执行，因此导致碳强度急剧增加。2005-2010年碳强度下降17.19%，这是由于“十一五”时期(2006-2010年)首次制定能源强度下降20%的约束指标，加大节能减排力度，使碳强度显著降低。“十二五”时期(2011-2015)制定了碳强度下降17%，能源强度下降16%的双目标，而2000-2014年碳强度指数已经下降了15.85%，已完成目标任务的93%(15.8/17=0.93)。将碳强度和能源强度作为约束指标纳入国民经济发展规划，对碳强度的下降起到积极作用。

表4生产部门碳强度波动的因素分解

因素2000-20022002-20052005-20102010-2014总2000-2014碳强度D(tot)0．9711．1530．8280．8420．780ΔCII-0．0830．432-0．556-0．426-0．633能源强度效应D(EI)0．9840．8320．7610．8510．530ΔCII(EI)-0．047-0．527-0．806-0．409-1．789经济结构效应D(YS)0．9871．4211．0181．0081．441ΔCII(YS)-0．0361．0320．0570．0281．081外在能源结构效应D(ES)1．0160．9981．0561．0331．106ΔCII(ES)0．045-0．0040．1590．0820．282内在能源结构效应D(CI)0．9850．9771．0120．9500．925ΔCII(CI)-0．044-0．0710．031-0．125-0．209

1. 能源强度效应分析

能源强度效应是碳强度波动的第一负向驱动因素，样本期内能源强度指数平均下降了47%，每万元产出碳排放减少1.789吨。在碳强度波动的各个时期，能源强度对碳强度都产生抑制作用，即使在2002-2005年，碳强度指数降低了16.8%。能源强度效应体现了技术进步带来的能源效率上升对碳排放产生有效抑制。2005-2010年，碳强度指数下降23.9%，已完成“十一五”规划中能源强度下降20%的目标。2010-2014年碳强度下降14.93%，已完成“十二五”规划能源强度下降16%目标任务的93%(14.93/16=0.93)。生产部门能源强度下降能有效的减少碳排放，这是各部门能源利用效率提高带来的，包括研发支出增加所推动的技术进步和工业企业所有制结构变化带来的能源效率提高，王峰等认为非国有企业的快速发展能够带来更高的技术效率和能源利用效率。然而，能源强度不可能无限下降，涂正革指出，与发达国家相比，现阶段中国通过提高技术水平来降低能源强度的低碳发展路径仍有较大的空间和潜力。

2. 经济结构效应分析

经济结构效应是碳强度波动的第一正向驱动因素，2000-2014年经济结构指数平均上升了44.1%，使每万元产出增加碳排放1.081吨，这表明经济结构的调整并没有对碳强度下降产生积极作用，例如，按2000年价格计算，工业部门在2000-2014年产出比重由40%上升到43.1%，这对碳强度产生显著正向驱动作用。分时期比较，2002-2005年经济结构指数上升了42.1%，印证了该时期重工业的扩张，使每万元产出的碳排放增加了1.032吨，说明经济结构变动是造成该时期碳强度和能源强度上升的主要原因。2005年后的两个时期，经济结构指数分别上升1.8%和0.8%，指数上升幅度减小，说明经济结构优化对碳强度的下降逐渐产生积极作用。

3. 外在能源结构效应分析

外在能源结构效应是碳强度波动的第二正向驱动因素，其指数平均上升10.6%，每万元产出碳排放增加0.282吨。除了2002-2005年外在能源结构指数下降0.2%，其余各时期该指数都有不同程度上升，2005年后的两个时期分别上升了5.6%和3.3%，说明具有高碳排放系数的能源消费比例略有增加，外在能源结构没有显著优化。煤炭是我国生产部门最主要的能源，但由于煤炭的清洁化利用不足，使其碳排放系数高于其他能源，因此煤炭燃烧是造成中国碳排放较高的主要原因。由于能源结构调整受到资源禀赋的制约，中国以煤炭为主的能源消费结构在短时期内难以改变，因此通过外在能源结构调整降低碳强度的潜力不大。

4. 内在能源结构效应分析

内在能源结构效应是碳强度波动的第二负向驱动该因素，其指数在样本期平均下降7.5%，每万元产出碳排放减少0.209吨。除了2005-2010年该指数有小幅上升外，内在能源结构效应在其余三个时期对碳强度均产生抑制作用，这主要是由于热力循环利用和清洁电力带来的。以电力生产量的结构变动为例，火电的比例从2000年的82.19%下降至2014年的75.56%，同期水电的比例在14.79%到18.84%间波动，核电的比例在样本期内从1.23%上升到2.35%，风电起步较晚，但其比例从2010年的1.06%上升到2014年的2.76%，已超过核电的生产量。随着非化石能源生产电力比例的增加，对碳强度产生显著抑制作用。尽管内在能源结构效应在现阶段对碳强度抑制作用力度较小，但若进一步提高能源的循环利用水平，扩大清洁能源的使用范围，提高风电、水电、太阳能发电的比例，有效解决清洁电力的消纳瓶颈，提高现有非化石能源发电设备的利用效率，内在能源强度效应对碳强度的抑制将发挥更大的作用。“十二五”期间，非化石能源占一次能源消费的比重已达到12%，“十三五”规划提出这一比重上升到15%的目标，未来以低碳能源满足新增能源需求的发展路径有很大空间和潜力。

(四)碳强度波动因素的部门大类分析

农业、建筑业、交邮仓储业、批零餐住业和其他行业对生产部门碳强度影响相对较小，工业对生产部门碳强度的影响远超以上五个部门，因此下节对工业部门单独分析。由表5可见，各行业的碳强度指数都有不同程度下降，交邮仓储和农业下降最多，都下降了1.8%。①就能源强度效应来看，其他行业、批零餐住业、建筑业的能源强度指数分别下降了1.5%，0.8%和0.6%，第三产业集中的批零餐住业和其他行业能源使用较少，但能源效率的提高仍对这两个部门的碳强度产生有效抑制。尽管农业的能源消费也较少，但其能源强度指数上升0.8%，说明农业的能源利用效率没有提高。交邮仓储业的能源消费较多，但能源强度效应并不显著。②由于五部门已经处于经济结构最细分的层级，其经济结构效应就是对应部门的产出变动对碳强度波动的影响。2000-2014年批零餐住部门和其他产业的产出比重上升带动其碳强度分别上升0.6%和0.4%。与之相反，农业和交邮仓储业的产出减少分别使碳强度降低2.1%和1.4%。③外在能源结构效应使其他行业的碳强度上升1.1%，使批零餐住业和建筑业的碳强度也有少量上升，而农业和交邮仓储业的碳强度有微量下降。④内在能源结构效应使五个部门的碳强都有少量下降，其中其他行业下降的最多，下降了0.8个百分点。

总的来看，除工业外的五大部门，由于其碳排放和产出在生产部门中的比重都较低，因此各驱动因素对这些部门的碳强度波动影响程度较小。大力发展第三产业(包括批零餐住业和其他行业)，提高第三产业在经济中的比重是有效的减排路径之一。

表5六大部门碳强度变动的分解

指数农业工业建筑业交邮仓储业批零餐住业其他行业D(EI)1．0080．5420．9940．9990．9920．985D(YS)0．9791．4741．0030．9861．0061．004D(ES)0．9991．0901．0020．9991．0031．011D(CI)0．9970．9430．9980．9980．9960．992Dtot0．9820．8220．9960．9820．9960．992

(五)工业及其子部门的碳强度波动因素分析

工业是生产部门中碳排放的主要来源，其碳强度变动直接影响生产部门。但工业内子部门较多，各子部门的碳排放和碳强度差异较大，可将工业内部划分为高排放行业(表6中标注“*”的4个子部门)、中等排放行业(标注“#”的7个子部门)，和低排放行业(未标注的其它部门)。分类后可以看出：①高排放行业4个子部门碳排放合计占工业的70.43%，占生产部门的56.53%，是节能减排的重点行业。其中，非金属矿物制品(即建材业，其中水泥行业占比较高)的碳强度最高(16.97吨/万元)，年均碳排放排第三(6.97亿吨)；金属冶炼和压延加工品(即钢铁业和有色金属业)碳强度排第二(14.45吨/万元)，年均碳排放最高(15.11亿吨)；化学产品(即化工业)年均碳强度排第四(7.48吨/万元)，年均碳排放排第二(8.5亿吨)；电力、热力的生产和供应业(以下简称电热行业)年均碳强度排第六(5.34吨/万元)，年均碳排放排第四(2.83亿吨)。②中等排放行业7个子部门碳排放合计占工业碳排放的15.92%，占生产部门碳排放的12.78%。其中，碳强度最高的是非金属矿和其他矿采选产品(8.61吨/万元)，最低的是石油、炼焦产品和核燃料加工品(3.87吨/万元)。③低排放行业15个子部门的碳排放合计仅占工业的13.65%，占生产部门的10.95%，其碳强度均在3吨/万元以下(水的生产和供应部门特殊，是因为作为公共事业部门，其产出很低)。

1. 工业子部门的能源强度效应

工业能源强度指数在2000-2014年下降了45.8%(见表5)，其中2005年后的两个时期分别下降了21.2%和14.3%，说明工业能源强度下降是完成“十一五”和“十二五”规划中能源强度和碳强度下降约束目标的重要保证。高排放行业在样本期内能源强度指数下降了18.2%(见表7)，其中，2002-2005年该指数上升了6.7%，这是助推“十五”时期工业碳强度上升的原因之一。2005年后的两个时期，高排放行业的能源强度分别下降了15.2%和9.1%。中等排放行业和低排放行业的能源强度指数在2005年后也有显著下降，说明能源效率在工业全行业普遍提高。

细分2000-2014年工业子部门的能源强度指数变动(见表6)，高排放行业的4个子部门能源强度指数下降最多，非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品的该指数下降了5%以上，电热行业和化学产品分别下降了4.4%和4%。中等排放行业中的煤炭采选产品、低排放行业中的食品和烟草也下降明显，能源碳强度指数分别下降了3.4%和2.4%。其他行业能源效率的提高仍有很大空间。

表6工业子部门碳排放、碳强度和碳强度分解

序号部门年均碳排放(亿吨)年均碳强度(吨/万元)D(EI)D(YS)D(ES)D(CI)1非金属矿物制品∗6．97416．9740．9481．0291．0061．0002金属冶炼和压延加工品∗15．10514．4540．9401．0871．0140．9763化学产品∗8．5007．4760．9601．0031．0100．9934电力、热力的生产和供应∗2．8345．3450．9561．0041．0200．9905非金属矿和其他矿采选产品#0．3828．6060．9931．0031．0011．0006煤炭采选产品#1．5746．2350．9661．0181．0001．0017金属矿采选产品#0．5725．0980．9931．0081．0010．9988石油和天然气开采产品#0．7814．8801．0030．9810．9990．9999造纸印刷和文教体育用品#1．1774．5420．9870．9991．0021．00010纺织品#1．5603．9820．9980．9871．0070．99611石油、炼焦产品和核燃料加工品#1．5103．8740．9920．9921．0011．00012金属制品0．7462．7520．9961．0021．0040．99713食品和烟草1．7222．0750．9761．0021．0021．00214木材加工品和家具0．2972．0270．9961．0021．0010．99915通用设备0．7361．8180．9931．0031．0030．99816专用设备0．3621．3670．9941．0021．0020．99917交通运输设备0．6991．0570．9911．0041．0030．99818纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品0．2920．9890．9990．9991．0010．99919电气机械和器材0．4260．7890．9971．0011．0030．99920通信设备、计算机和其他电子设备0．4710．5981．0010．9991．0030．99821仪器仪表0．0670．7960．9991．0001．0001．00022废品废料0．0200．9641．0001．0011．0001．00023金属制品、机械和设备修理服务0．0031．2131．0001．0001．0001．00024燃气生产和供应0．0872．9680．9961．0011．0011．00025水的生产和供应0．21411．9241．0010．9971．0000．999

注：1.部门名称标注“*”的4个部门为高排放行业，标注“#”的7个部门为中等排放行业，其余未标注的部门为低排放行业.2.工业包括26个部门，但“其他制造业”在2011年前后的统计口径差异较大，分析结果不能代表该部门的规律性，因此未将其列出.3.“水的生产和供应”部门由于属于公共事业，产出水平很低，导致碳强度较高，该部门实际为低排放部门.

2. 工业子部门的经济结构效应

工业经济结构指数在2000-2014年上升了47.4%，其中在2002-2005年期间上升了42.8%，说明这一特殊时期的工业扩张是推动碳强度上涨的主要原因。2005年后的两个时期，该指数上升幅度仅有2%。高排放行业的经济结构变化是推动碳强度上升的主因，在样本期内推动碳强度上升了12.6%，在2002-2005年高排放行业的规模扩张，使碳强度上升8.4%，说明高排放行业的产出变动是“十五”时期碳强度的显著上升的主要因素。中等排放行业的经济结构指数下降了9.1%，低排放行业的该指数上升了1.8%，说明中等排放行业的产业结构调整对抑制碳排放起到了积极作用。

细分工业子部门经济结构效应对碳强度的影响，得出金属冶炼和压延加工品的经济结构指数增加最多，即钢铁业和有色金属业在2000-2014年的产出大量扩张使碳强度上升8.7%，非金属矿物制品的产出增加使碳强度上升2.9%，其余两个高排放行业的产出变动对碳强度影响不显著。煤炭采选产品的产出增加使碳强度上升1.8%。同时，部分行业的产出减少对碳强度产生抑制作用，如石油和天然气开采产品、纺织品的产出减少分别使碳强度降低1.9%和1.3%。其余行业的产出变动对碳强度影响都较弱。“十二五”期间，中国从工业化中期逐步进入到工业化后期，高能耗和高排放的水泥、钢铁、有色、煤化工等重化工行业仍发挥着重要的基础作用，这些行业的产出结构引起的碳强度上升在短期内仍将存续，因此通过产业结构优化抑制碳强度仍需较长时期。

3. 工业子部门的外在能源结构效应

从能源消费结构变动角度分析，工业外在能源结构指数上升9%，说明在10种能源中，高碳排放系数的能源消费比例增加使得碳强度上升。分别计算10种能源对碳强度的影响，得出电力使碳强度上升了15.6%，焦炭使碳强度上升1.2%，煤炭和燃料油分别使碳强度下降3.95%和1.78%，其余能源消费变动对碳强度影响度微弱。尽管电力消费并不产生碳排放，但火力发电是电力的主要生产方式，其中98%来自煤电生产，因此电力消费增加对碳强度的推高实际仍为煤炭消费增加导致。

高排放行业的能源消费结构变动在样本期内使碳强度增加5.1%，除了2002-2005年，能源结构效应在其他三个时期都助推高排放行业的碳强度上升。中低排放行业的能源消费结构也分别上升了1.1%和2.6%。细分工业子部门来看，高排放行业4个子部门的外在能源结构指数增加最显著，其中增加最多的是电热行业，该指数增加了2%。除高排放行业外，中等排放行业中的纺织业该指数也增加了0.7%，其余子部门的该指数变动较小。

4. 工业子部门的内在能源结构效应

工业内在能源结构指数在2000-2014年下降了5.7%，其中高排放行业下降了4%。金属冶炼和压延加工品的内在能源强度指数下降最多，下降了2.4%，电热行业下降了1%，这些主要是由于钢铁、有色金属和电力行业的热力循环使用率上升，同时增加电力使用所致。其余子部门变动都较微弱。

综合以上对工业及子部门的碳强度变动分析可以看出，高排放行业和煤炭部门的能源效率提高是工业碳强度下降的主要驱动因素；钢铁、有色、水泥行业的产出扩张对工业碳强度产生显著的正向驱动；电力消费在工业生产中比例大增，使工业碳强度少量上升，但清洁电力的供应增加可促使工业碳强度有所降低。

表7三类排放行业的碳强度因素分解

行业分类指数2000-20022002-20052005-20102010-2014总2000-2014D(EI)0．9951．0670．8480．9090．818D(YS)0．9971．0841．0221．0201．126高排放行业D(ES)1．0080．9961．0321．0141．051D(CI)0．9920．9861．0090．9730．960Dtot0．9921．1360．9030．9140．930D(EI)1．0020．9930．9660．9700．933D(YS)0．9901．0060．9980．9940．989中等排放行业D(ES)1．0040．9991．0031．0061．011D(CI)0．9960．9971．0050．9950．994Dtot0．9920．9950．9730．9660．927D(EI)0．9910．9970．9620．9720．924D(YS)1．0031．0061．0110．9981．018低排放行业D(ES)1．0041．0031．0101．0091．026D(CI)0．9980．9971．0020．9900．988Dtot0．9961．0030．9850．9690．953

四、结论

本文对中国2000-2014年生产部门碳排放量进行估算，并按31个部门、10种能源进行基于平均迪氏指数(LMDI)的乘法和加法因素分解，分时段考察四种驱动因素对生产部门碳强度波动的影响。分析得出以下结论：

(1)2000-2014年，生产部门碳强度平均下降了22%，每万元产出碳排放减少0.633吨。在“十五”时期，生产部门碳强度显著上升，2005-2010年和2010-2014年碳强度分别下降了17.2%和15.8%。工业中高排放行业碳强度波动对生产部门的影响最显著。“十三五”温控方案提出碳强度下降18%的目标任务，需要以能源强度下降为主，内生能源结构优化和经济结构优化为辅的共同作用保证实现。

(2)能源强度效应是生产部门碳强度下降的主要驱动因素，2000-2014年由于能源效率提高使生产部门碳强度平均下降47%，其中2005-2010年和2010-2014年分别使碳强度下降23.9%和14.9%。现阶段通过工业部门提高技术水平降低能源强度的低碳发展路径仍有较大空间，“十三五”温控方案提出能源强度下降15%的目标是该时期碳强度有效降低的重要保证。其中，水泥、钢铁、有色、化工、电力和煤炭部门的能源效率提高对生产部门碳强度下降起到主要带动作用。

(3)经济结构效应是生产部门碳强度上升的主要驱动因素，特别是“十五”期间高排放行业的产出扩张，是推动该时期碳强度上升的主要动力。2005-2010年和2010-2014年经济结构效应使生产部门碳强度分别上升1.8%和0.8%。未来应继续推动产业结构优化升级，促进生产要素由高能耗高排放的资源密集型产业向深加工的技术密集型产业流动，降低高排放行业在经济中的比重，特别是在“十三五”时期化解钢铁、煤炭、化工和有色金属行业过剩产能，有效推进供给侧结构性改革，促进战略新兴产业和服务业在国民经济中的比重，适度控制工业增长速度，从而减少经济对能源的依赖性，在稳增长和去产能的过程中有效降低碳强度。

(4)外在能源结构调整也是影响碳强度的因素之一，但受资源禀赋限制，短期内通过能源结构调整抑制碳强度的空间不足。但内在能源结构优化对生产部门碳强度下降有巨大潜力。电能占终端能源消费比重的增加趋势明显，同时，非化石能源的发电装机比例也在增加，截止2015年底，全国发电装机容量15.3亿千瓦，化石能源装机占65%，非化石能源装机占35%，其中，水电、风电、太阳能发电装机分别占20.91%、8.59%和2.75%，核电和生物质发电装机分别占1.77%和0.85%。但2014年实际电力生产中，火电超过75%，而非化石能源发电不到25%，若按装机容量合理分配电力生产，有10%的电力生产可由火电转向清洁电力，将可能大幅降低碳强度。然而电力装机与电力生产的不平衡是由于现阶段中国电力供应相对宽松，局部过剩，电力设备利用效率不高导致的，特别是“三北”地区风电消纳困难，西南地区水电消纳困难，致使部分地区弃风、弃光、弃水现象突出。若能进一步合理布局电力富集地区的电力外送，弃风、弃光、弃水将有效缓解。电力发展“十三五”规划已明确，到2020年非化石能源消费比重达到15%左右，电力占终端能源消费上升到27%，非化石能源发电装机占比提高到39%，发电占比提高到31%，并且力争北方大中型以上城市热电联产集中供热率达到60%。这一规划可促使内在能源结构效应对碳强度的抑制作用有更大提升，长远来看，加快清洁能源开发利用和化石能源的清洁化利用成为低碳发展的必然趋势。

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