山东省资源型城市产业结构调整与碳减排潜力研究

王家明，张云菲，李明晖，林承耀，杜雪怡

(1.山东石油化工学院文法与经济管理学院，山东 东营 257061；2.外交学院国际经济学院，北京 100091)

碳达峰、碳中和是国家重大战略需求，是经济主战场中的热点与焦点。改革开放以来，举世瞩目的“中国经济奇迹”实现了经济的持续高速增长，资源型城市以其优越的自然禀赋在其中发挥了不可替代的作用，在建成独立完整的工业体系、保障国家能源资源安全、提高人民生活水平等方面做出了历史性的贡献。相较于其他类型城市，资源型城市在碳达峰与经济高质量发展中有其特殊性。第一，资源型城市的产业锁定：资源型城市承担着保障国家能源安全供给的责任，其能源供给相关产业与自然禀赋、资源型产业形成产业结构偏重、能源结构偏煤的经济发展方式，进一步形成产业锁定，从一定程度上抑制了资源型城市产业绿色低碳转型与经济高质量发展。第二，资源型城市的碳锁定：资源型城市产业结构偏重、能源结构偏煤的粗放式发展方式在促进经济持续高速增长的同时也带来了严重的资源枯竭、环境污染、生态破坏等问题，尤其是以传统化石能源产业为主的资源型产业与“技术-制度复合体”形成的碳锁定带来了严重的碳排放问题，直接或间接地增加了碳减排的负担，在碳达峰背景下实现经济高质量发展转型的难度也随之增大。2021年10月出台的《2030年前碳达峰行动方案》《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》重点提到要优化产业结构促进碳减排；2021年11月出台的《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高质量发展实施方案》《推进资源型地区高质量发展“十四五”实施方案》《“十四五”特殊类型地区振兴发展规划》均重点提到了资源型城市应发挥自身禀赋优势，保障能源安全，坚持绿色转型，加快实现低碳发展，推动经济高质量发展。由于山东省资源型城市能源消费高，其高碳行业碳排放问题尤为突出，且山东省资源型城市覆盖成长型、成熟型、衰退型和再生型四种类型，对其进行研究具有典型性和代表性。本文以山东省资源型城市为研究样本，采用IPCC碳排放核算方法和EIO-LCA模型，分别测算分行业部门的直接碳排放强度和间接碳排放强度，构建碳减排潜力模型对分行业部门的碳减排潜力并进行梯队划分，深入剖析产业结构与碳减排潜力的关系，对山东省资源型城市产业结构优化与碳减排具有一定的理论借鉴与实践指导意义。

1 研究现状分析

本文对山东省资源型城市产业结构调整与碳减排潜力进行分析，主要涉及资源型城市、碳排放、碳减排等相关研究。

1.1 资源型城市相关研究

现有对资源型城市的相关研究大致可从其来源、功能定位、形成演化、转型与可持续发展四方面展开。资源型城市来源分类的相关研究由来已久，最早可追溯到对城市职能的分类研究，并提出了“Mining Town”的概念[1]。随后“大宗商品理论”的概念被提出，逐步开启了资源经济和资源型城市的研究序幕。资源型城市在提出之初就被作为经济发展的重要支柱，多位学者对其与周边地区的依附关系、资本积累进行研究，总结出了依附理论、剥夺理论和产业依赖理论等，且逐步达成研究共识，即资源型城市与周边地区存在集聚扩散的“核心-边缘”关系[2]。随着资源型城市的进一步发展，资源型城镇发展的生命周期理论逐步成型，将资源型城市的发展分为建设期、发展期、转型期和成熟期，随后又拓展了衰退期和关闭期并沿用至今[3-4]，这也与我国对资源型城市的分类较为一致，即成长型、成熟型、衰退型和再生型。在此基础上，结合资源型城市发展实际及出现的问题，后续研究重点逐步向转型升级与可持续发展方向转变，主要体现在产业选择、结构转型、环境保护、协调发展等方面[5]，且逐步拓展至资源型城市与环境经济学的相关融合研究[6]。

1.2 碳排放相关研究

近年来有关碳排放的相关研究较为广泛，大致可从碳排放测度及影响因素、碳排放强度、碳减排潜力等方面展开，但专门针对资源型城市的相关研究很少，且仅限于典型地市的相关对策研究，在此不再展开。

现有对碳排放测度及影响因素的相关研究较为成熟，测度方面大都形成共识，即IPCC碳排放核算方法，碳排放影响因素的相关研究大致可从指标分解法IPAT模型和STIRPAT扩展模型展开[7]。关于部门间碳排放目前可分为直接排放和隐性排放两大类，直接碳排放量的测算多采用生命周期评价法LCA、IPCC法和投入产出法，对间接碳排放的研究最早可追溯到“隐含流”的概念，随后衍生出“隐含碳排放”概念[8]。 早期测算贸易隐含碳的主流模型为单区域竞争型投入产出模型，但该模型忽略了进口中间产品和国内中间产品的异质性，容易导致计算结果出现偏差。随着研究的逐步深入，多区域投入产出模型受到专家学者的广泛应用，该模型明晰了进口国的中间投入结构系数和碳排放系数的异质性，对全球各国各部门之间的贸易联系描述更加细致。

现有对碳减排的相关研究大都运用CGE模型或MARKAL-MACRO模型，将能源作为生产要素，碳减排的约束转为能源约束，相关研究具有代表性的结果为碳减排初期成本低，但伴随着减排量的增加，减排成本逐渐上升，碳减排对经济产生负效应。有关对碳减排能力的影响因素进行分析的文献大多基于Kaya方程进行分析，并将Kaya扩展形式与LMDI相结合，如王迪等[9]利用LMDI模型对中国2030年碳排放情景预测与减排潜力分析。随后众多研究已经从国家、省份、行业等层面对中国碳减排潜力与调控路径进行了分析，并提出了相应的减排策略[10-11]。

1.3 产业结构与碳排放相关研究

对产业结构与碳排放相关研究进行梳理，可从碳排放与经济系统的角度切入。回顾现有对碳排放与经济系统的相关研究，大致可从环境库兹涅茨曲线的有效性检验展开。环境库兹涅茨曲线是指环境污染与经济增长两者之间呈现出一种倒“U”型的关系，即在经济增长的同时环境质量呈现出先恶化后向好的趋势[12]，随后众多学者在不同情境下对其进行研究，探究环境污染与经济增长之间的关系[13]，但在不同情境下对于二氧化碳排放与经济增长之间关系的研究并未形成研究共识。部分学者的研究与环境库兹涅茨曲线的结论相一致[14]，但也有研究在不同情境下得出二者之间呈“N”型拐点或趋势[15]，甚至并无明显的相关关系，故此类研究仍存在争议。除此之外，多位学者在库兹涅茨曲线基础上加之不同情境因素探讨产业结构与碳减排等因素的关系，并在此基础上提出了相关的政策建议[16-17]。

综合上述研究可以看出，现有对碳排放、碳减排的相关研究较多，可为本文研究提供参考与借鉴。但上文提到资源型城市具有产业结构偏重、能源结构偏煤的特殊性，导致资源型城市在产业结构与碳排放的相关关系上也存在异质性，同时现有研究大都以区域、省份展开，鲜有以资源型城市作为样本展开相关研究。故本文以山东省7个地市级资源型城市、7个县区级资源型城市作为研究样本(鉴于数据统计与获取，在此将莱芜市作为地级市进行统计，暂不考虑济南市与莱芜市合并的调整，见表1)，可为现有研究提供补充，为资源型城市产业结构与碳减排的政策制定提供参考借鉴，具有一定的理论借鉴与实践指导意义。

表1 山东省资源型城市级别与类型明细Table 1 Details of levels and types of resource-basedcities in Shandong Province

2 数据来源与模型构建

2.1 数据来源与处理

考虑到当前山东省资源型城市的碳排放主要源于一次性能源消费，本文仅以煤炭、原油和天然气等一次能源计算碳排放。本文研究采用2020年山东省统计数据，其中，各种能源消费数据来自于《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《山东省统计年鉴》以及各地市统计年鉴及统计公报。研究中涉及的山东省资源型城市各产业部门碳排放数据，仅涵盖化石燃料消费引起的排放量，因此本文研究范围并不涵盖CO2之外的其他温室气体的排放量。部门投入产出指标的选取及数据来自于山东省各地市投入产出表，随后考虑投入产出表及分行业部门能源消费表中部门分类，调整合并部门分类，最后确定为30个部门，见表2。

表2 山东省资源型城市行业部门分类表Table 2 Industry sector classification of resource-basedcities in Shandong Province

2.2 直接碳排放测度

借鉴陈诗一[18]所引用的碳排放量估算方式，碳排放总量可以根据各种能源消费导致的碳排放估算量加和得到，具体公式见式(1)。

(1)

式中：C为估算的CO2排放量，万t；i=1，2，3分别为三种一次能源(煤炭、原油和天然气)；E为三中一次能源的消耗量(煤炭、原油单位为万t，天然气单位为亿m3)；NCV为2007年《中国能源统计年鉴》附录4提供的中国三种一次能源的平均低位发热量；CEF为IPCC温室气体清单提供的碳排放系数；COF为碳氧化因子(本文煤炭设定为0.99，原油和天然气为1)；44和12分别为二氧化碳和碳的分子量。

2.3 间接碳排放测度

HENDRICKSON等[19]在美国经济学家LEONTIEF的研究基础上，将投入产出模型与生命周期理论相结合，提出了经济投入产出生命周期模型(EIO-LCA)，此模型在微观层面进行分行业部门在生产链过程中的间接碳排放量研究时较为适用。根据表1和表2，通过EIO-LCA模型构建山东省资源型城市部门隐含碳排放矩阵，见式(2)。

B=R(I-Ad)-1Yd

(2)

式中：B为各部门的能源碳排放矩阵；bij为B中的元素，i为产品生产或服务提供部门的序号，j为产品或服务部门的序号，i=1,…,n，j=1,…,n，n为投入产出表中的部门数，构成的矩阵B的各行向量之和表示部i在产品生产或服务提供过程中的直接碳排量，各列向量之和表示部门j在生产中因使用部门i的产品或服务而产生的隐含碳排量；R为对角矩阵，表示各个部门的直接能源消费碳排放强度，对角元素为Ri；(I-Ad)-1为列昂惕夫逆矩阵，反映经济的中间投入产出结构以及生产技术水平，其中，I为单位矩阵，Ad为国内投入部分的直接消耗系数矩阵；Yd为对角矩阵，表示剔除进口部分的最终需求量，对角元素为Yj，即j部门产品及服务的最终使用量。

2.4 碳减排潜力预测模型

为了综合考虑各产业产值的直接变化和间接变化对碳排放量造成的影响，本文借鉴吴常艳等[20]的研究，以传统投入产出模型为基础，构建碳减排潜力预测模型，见式(3)～式(6)。

(3)

(4)

(5)

式中，CRE为碳减排效应。

(6)

式中：ACR为碳减排总量；λ在本文中假设为1%，表示某一行业产值变动1%所引起的其他行业碳排放量的变化。

3 结果讨论

3.1 梯度划分

对产业结构与碳减排的关系进行研究，碳排放强度作为相对量，相比于碳排放的绝对量更具说服力，故本文在对山东省资源型城市直接碳排放量与间接碳排放量测度的基础上进一步测度出直接碳排放强度与间接碳排放强度，以期得到更科学的研究结果。现有对碳排放强度的分析鲜有对其进行标准研究，且未形成统一的梯度划分标准。故此，本文结合所测算出的直接碳排放强度和间接碳排放强度的具体数值，鉴于直接碳排放强度与间接碳排放强度测度结果数据的差异性，分别以0.200 0与0.400 0作为间隔，对山东省14个资源型城市的30个部门的直接碳排放强度和间接碳排放强度进行梯度划分，并分为六个梯度，对其结果进行初步统计，具体划分标准及初步统计见表3。

表3 直接/间接碳排放强度梯度分布表Table 3 Gradient distribution of direct/indirect carbon emission intensity

由直接碳排放强度梯度分布得出：山东省资源型城市直接碳排放强度属于第六梯度的数量最多，为306个，这说明山东省资源型城市的大部分行业部门的直接碳排放强度较低；地市-行业数量排名第二位的是第五梯度，为58个；第一梯度、第二梯度和第四梯度的地市-行业数量相差不大，分别为18个、15个和14个；第三梯度的地市-行业数量最少，为9个。整体来看直接碳排放强度的地市-行业数量出现断崖式分布，具体体现在第六梯度与第五梯度之间，第一梯度、第二梯度、第三梯度和第四梯度数量差距相对较小。

由间接碳排放强度梯度分布得出：山东省资源型城市间接碳排放强度属于第五梯度的数量最多，为133个，地市-行业数量排名第二位的是第四梯度，为119个；第六梯度仅次于第四梯度，地市-行业数量为102个，第一梯度、第二梯度和第三梯度的地市-行业数量相差不大，分别为14个、18个和34个。整体来看间接碳排放强度第三梯度与第六梯度的地市-行业数量出现跳跃型分布，第五梯度、第四梯度和第六梯度地市-行业数量差距较小且整体数量较大，第一梯度、第二梯度和第三梯度地市-行业数量差距较小且整体数量偏低。

3.2 直接碳排放强度

为更好地对直接碳排放强度进行深入分析，结合测度结果运用OriginPro工具绘制山东省资源型城市直接碳排放强度瀑布图，如图1所示。

3.2.1 资源型城市角度

结合表2、表3与图1从资源型城市地市级城市角度来看，东营市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度；淄博市的电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度；临沂市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业位于第二梯度；枣庄市的电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业位于第三梯度；济宁市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度；泰安市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度。

图1 山东省资源型城市直接碳排放强度瀑布图Fig.1 Waterfall diagram of direct carbon emission intensity of resource-based cities in Shandong Province

从资源型城市县区级城市角度来看，龙口市、新泰市与淄川区的电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度；莱州市的电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度；招远市的石油、煤炭及其他燃料加工业、煤炭开采和洗选业位于第二梯度，电力、热力生产和供应业位于第三梯度；平度市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度；昌乐县的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业和煤炭开采和洗选业位于第二梯度。

3.2.2 部门角度

从整体来看，山东省资源型城市的直接碳排放强度居于前五位的部门依次为电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业、石油、煤炭及其他燃料加工业、非金属矿物制品业和非金属矿采选业。电力、热力生产和供应业中包括电力生产、电力供应、热力生产和供应，省级能源主管部门、经济运行部门要会同环保、住建、国家能源局派出机构等有关部门，健全完善热电联产项目检查核验制度，定期对热电联产项目检查核验，重点检查煤炭等量替代、关停燃煤锅炉和小热电机组等落实情况，确保热电联产机组各项条件满足有关要求。煤炭开采和洗选业包括无烟煤、烟煤、褐煤等原煤煤种的开采与洗选，从采煤工艺与方法的进步和改良方面推动煤炭开采的整体变革，研究开发高效、安全、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，运用巷道优化开采技术和绿色开采等技术，优化高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统，形成“煤与瓦斯共采”技术和“保水开采”技术的绿色开采技术，减轻采煤过程中的多余碳排放与对环境的不良影响，取得更佳的社会效益和经济效益。石油、煤炭及其他燃料加工业主要包括精炼石油产品制造、煤炭加工、核燃料加工、生物燃料加工，根据《“十四五”现代能源体系规划》的要求，实施重点行业领域节能降碳行动，加快工业节能与绿色制造标准制修订，开展能效对标达标和能效“领跑者”行动。非金属矿物制品主要是指不具有金属或半金属光泽、无色或者呈各种浅色、导电性和导热性差的矿物，非金属矿物制品业包含水泥、玻璃、陶瓷及其他非金属矿物制品行业，生产过程中原料从碳酸盐分解会产生直接排放，所用外购电力、热力会导致间接排放。非金属矿采选业应加大回收长石、石英、云母等非金属矿物，以黄金尾矿为主要原料生产砖、水泥、混凝土、陶瓷玻璃等，开发矿山资源综合利用新模式，努力打造集探采选冶、循环经济、绿色矿山，加快实施非金属矿行业碳达峰碳中和行动方案，将减排、资源综合利用等作为约束性指标列入考核目标。

3.3 间接碳排放强度

为更好地对间接碳排放强度进行深入分析，结合测度结果运用OriginPro工具绘制山东省资源型城市间接碳排放强度瀑布图，如图2所示。

图2 山东省资源型城市间接碳排放强度瀑布图Fig.2 Waterfall diagram of indirect carbon emission intensity of resource-based cities in Shandong Province

3.3.1 资源型城市角度

结合表2、表3与图2，从资源型城市地市级城市角度来看，东营市的煤炭开采和洗选业与电力、热力生产和供应业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业和非金属矿物制品业位于第三梯度；淄博市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业位于第二梯队，金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、化学原料和化学制品制造业与非金属矿采选业位于第三梯队；临沂市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业与石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度，非金属矿物制品业与非金属矿采选业位于第三梯度；枣庄市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业、石油、煤炭及其他燃料加工业与非金属矿物制品业位于第三梯度；济宁市的电力、热力生产和供应业与煤炭开采和洗选业位于第一梯度；非金属矿物制品业与石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度，金属冶炼及压延加工业位于第三梯度；泰安市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业位于第二梯度，非金属矿物制品业位于第三梯度；莱芜市的电力、热力生产和供应业与石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度，煤炭开采和洗选业与非金属矿物制品业位于第三梯度。

从资源型城市县区级城市角度来看，龙口市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采和洗选业与非金属矿物制品业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业与非金属矿采选业位于第三梯度；莱州市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业位于第二梯度，电力、热力生产和供应业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业与非金属矿采选业位于第三梯度，招远市的煤炭开采和洗选业位于第一梯度，电力、热力生产和供应业位于第二梯度，非金属矿物制品业、非金属矿采选业与石油、煤炭及其他燃料加工业位于第三梯度；平度市的电力、热力生产和供应业位于第一梯度，煤炭开采与洗选业位于第二梯度，石油、煤炭及其他燃料加工业与非金属矿物制品业位于第三梯度；新泰市的煤炭开采和洗选业位于第二梯度，电力、热力生产和供应业位于第三梯度；昌乐县的煤炭开采和洗选业与电力、热力生产和供应业位于第一梯度，非金属矿物制品业与石油、煤炭及其他燃料加工业，化学原料和化学制品制造业位于第三梯度；淄川区的煤炭开采和洗选业与电力、热力生产和供应业位于第一梯度，非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、石油、煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业与非金属矿采选业位于第三梯度。

3.3.2 部门角度

从整体来看，山东省资源型城市的间接碳排放强度居于前五位的部门依次分别为煤炭开采和洗选业、电力、热力生产和供应业、非金属矿物制品业、石油、煤炭及其他燃料加工业和金属冶炼及压延加工业，主要是由于此类行业生产过程中高度依赖一次能源的消耗，如煤炭、原油等所用外购电力、热力间接导致碳排放及生产活动上、下游产生的相关排放。

居于首位的煤炭开采与洗选业应依照产业链集中管理运营原则，集中配置同类资源，促使高耗能煤炭产业消耗环境成本内部化，积极利用洁净煤技术，着眼于煤炭深加工与转化，进而降低煤炭消耗强度和控制煤炭高耗能行业比重。针对电力、热力生产和供应业间接碳排放产生，可推进山东省电力体制改革探索配电网发展的方式，完善配电网的建设，探索建设可再生能源电力的发配储用一体化的微电网系统。对于非金属矿物制品业和金属冶炼及压延加工业应在保障“两高”行业的碳排放强度只减不增的前提下，严格实施产能、煤耗、能耗、碳排放、污染物排放减量替代制度，同时发展推动新旧动能转化的项目。石油、煤炭及其他燃料加工业应大力推广节能技术及相关装备，实施节能技术改造，定期组织开展专项节能监察行动，配套完善煤耗、能耗计量设备和技术，积极推动钢铁、焦化等重点行业产能及产量的控制，加强对原材料、用电量、产销量监测调度，以降低相关产业碳排放强度。从数据对比来看，大多数行业的间接碳排放强度比直接碳排放强度更大，例如交通运输、仓储和邮政业、建筑业和制造业，本身对化石燃料的依赖较低，但其直接燃烧所产生的经济效益显著大于间接碳排放的经济效益，由此看出制造业等部门间接碳排放在总排放中占有相当的比重，且产业关联度较大的部门通过获取其他部门的中间产品从而引致其碳排放强度较大[21]。

3.4 碳减排潜力分析

3.4.1 碳减排潜力整体分析

因为地市角度碳减排量和碳减排效应的部门差异化太大，不利于山东省资源型城市总体碳减排潜力的分析和产业结构调整的总布局，故此处仅从山东省资源型城市总体角度进行碳减排潜力分析。

通过构建的碳减排潜力模型测算碳减排量和碳减排效应，绘制山东省资源型城市30个部门碳减排潜力分析图，如图3所示。由图3可知，碳减排量与碳减排效应并无直接联系，从碳减排效应来看，煤炭开采与洗选业的碳减排效应最高，其次为电力、热力的生产和供应、石油、炼焦产品和核燃料加工品、非金属矿和其他矿采选产品、金属制品、机械和设备修理服务。从碳减排量来看，碳减排量前五名的部门依次为电力、热力的生产和供应、化学产品、金属冶炼和压延加工品、建筑业、通用专业设备制造业。这与吴常艳等[20]、王雅楠等[21]的结果大致相似，但由于资源型城市的特性导致其基础能源类行业碳减排效应较大，因此碳减排效应排名中能源消耗类行业居多。

图3 山东省资源型城市30个部门碳减排潜力分析Fig.3 Analysis on carbon emission reduction potential of30 departments in resource-based citiesin Shandong Province

3.4.2 碳减排潜力梯队分析

为了综合分析山东省资源型城市碳减排潜力，本文将碳减排效应排名和碳减排量排名分别作为X轴和Y轴，绘制山东省资源型城市30个部门碳减排潜力分布散点图，如图4所示。以碳减排量排名第15位和碳减排效应排名第15位作为原点进行坐标划分，得到四个象限。第一象限的部门碳减排量和碳减排效应均较低；第二象限的部门碳减排效应高、碳减排量低；第三象限是碳减排量和碳减排效应均较高的部门；第四象限属于碳减排效应低、碳减排量高的部门。

图4 山东省资源型城市30个部门碳减排潜力分布散点图Fig.4 Scatter diagram of carbon emission reductionpotential distribution of 30 departments inresource-based cities inShandong Province

为了对山东省资源型城市碳减排潜力进行综合分析，本文将碳减排潜力划分为三个等级，第一减排潜力梯队为第三象限中的部门；第二减排潜力梯队为第二象限和第四象限中的部门；第三减排潜力梯队为第一象限中的部门，见表4。

表4 山东省资源型城市30个部门碳减排潜力梯队表Table 4 Echelon of carbon emission reduction potentialof 30 departments in resource-based citiesin Shandong Province

对于第一减排潜力梯队而言，即第三象限中包含的9个部门，分别是石油、炼焦产品和核燃料加工品(部门k)、化学产品(部门l)、非金属矿物制品(部门m)、金属冶炼和压延加工品(部门n)、金属制品(部门o)、通用专业设备制造业(部门p)、电气机械和器材(部门r)、电力、热力的生产和供应(部门x)和建筑业(部门aa)，属于碳减排效应和碳减排量均较高的部门。这说明在保持现有经济产出平衡稳定的前提下，对以上部门实施碳减排政策非常有效，碳减排量和碳减排效应也会随之提高。其中，电力、热力的生产和供应(部门x)、非金属矿物制品(部门m)、金属冶炼和压延加工品(部门n)和在第一减排潜力梯队中的其他部门相比碳减排总量和碳减排效应都相对较高，因此政府对这三个部门重点实施碳减排政策或将得到可观的回报，相关部门应严格执行电力节能设计标准，推广节能电器的使用，优化非金属矿物制品制作流程，促进未来山东省资源型城市低碳化发展。相反，第一减排潜力梯队中的石油、炼焦产品和核燃料加工品(部门k)碳减排效应较高但碳减排量较低；化学产品(部门l)、通用专业设备制造业(部门p)、电气机械和器材(部门r)、和建筑业(部门aa)碳减排效应低但碳减排量高；金属制品(部门o)在此等级中碳减排量和碳减排潜力排名均较低。这与吴常艳等[20]、王雅楠等[21]、徐盈之等[22]的研究结果较为一致。因此政府应加快热电联产和清洁燃料替代，优化电力部门的能源消费结构，推动化学产品部门优质化进程，设计建筑节能标准，稳步推进金属制品部门改革，提高能源利用效率。

特别是纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品(部门h)碳减排效应排名第24位，碳减排量排名第15位，位于X轴上，属于第四象限和第一象限中间，因此可将其看作是第二减排潜力梯队或第三减排潜力梯队。与此类似的其他制造产品(部门u)，碳减排效应排名第15位，碳减排量排名第24位，位于Y轴上，属于第一象限和第二象限中间，也可将其看作具有第二减排潜力梯队或第三减排潜力梯队。

对于第二减排潜力梯队而言，即第二象限和第四象限中包含的10个部门，分别包括第二象限中5个碳减排效应高、碳减排量低的煤炭采选产品(部门b)、金属矿采选产品(部门d)非金属矿和其他矿采选产品(部门e)、造纸印刷和文教体育用品(部门j)、金属制品、机械和设备修理服务(部门w)，第四象限中5个碳减排效应低、碳减排量高的纺织品(部门g)、交通运输设备(部门q)、通信设备、计算机和其他电子设备(部门s)、交通运输、仓储和邮政(部门ab)和其他服务业(部门ad)。针对以上部门，政府应对基础性能源开采部门结合其能源消耗和碳排放实际情况，制定有效的减排措施，发展清洁能源和新能源，逐步提高能源使用效率，进而降低能源开采部门碳排放量。对于生产链下游部门及服务业来说，相关部门应加强产业部门与服务部门协同发展，降低全生产链的碳排放量，加快政策的设计、制定与落实，促进碳减排与能源消耗脱钩。交通部门应优化交通模式，推广清洁燃料汽车，提高燃油效率，提高节能减排能力。

对于第三减排潜力梯队而言，即第一象限中包含的9个部门，分别是农林牧渔产品和服务(部门a)、石油和天然气开采产品(部门c)、食品和烟草(部门f)、木材加工品和家具(部门i)、仪器仪表(部门t)、废品废料(部门v)、燃气的生产和供应(部门y)、水的生产和供应(部门z)和批发零售和住宿餐饮业(部门ac)。以上部门的碳减排量和碳减排效应均较低，与第一减排潜力梯队相比，上述部门对山东省资源型城市碳减排潜力的贡献度较小。第三减排潜力梯队研究结果与吴常艳等[20]的研究结果存在差异，其中，石油和天然气开采产品(部门c)碳减排量和碳减排效应均较低，其原因或为山东省资源型城市类型大多属于成熟型和衰退型，石油资源开采进入中后期。第三减排潜力梯队中的部门大多属于非传统工业，这说明山东省资源型城市具有独特的行业特性，对于非能耗型产业的经济产出并不足以对其碳减排量和碳减排效应造成很大影响。山东省产业结构偏重，能源结构偏煤，因此相关部门应推动产业结构优化，推动新兴技术升级，调整和优化产业结构的政策，减少对传统重工业产业的过分依赖和基础原材料工业的比重，大力发展非高耗能产业以降低山东省资源型城市的能源消耗，发展低碳经济。

4 结论与建议

4.1 结论

本文基于2020年山东省14个资源型城市的数据，从投入产出表中选出30个部门，运用IPCC碳排放核算方法和EIO-LCA模型分别测算直接碳排放强度和间接碳排放强度，构建碳减排潜力模型对山东省资源型城市分行业部门的碳减排潜力进行梯队划分与分析，研究结果如下所述。

1) 山东省资源型城市的直接碳排放强度居于前五位的部门依次为电力、热力生产和供应业、煤炭开采和洗选业、石油、煤炭及其他燃料加工业、非金属矿物制品业和非金属矿采选业。

2) 山东省资源型城市的间接碳排放强度居于前五位的部门依次为煤炭开采和洗选业、电力、热力生产和供应业、非金属矿物制品业、石油、煤炭及其他燃料加工业和金属冶炼及压延加工业。

3) 山东省资源型城市的碳减排量与碳减排效应并无直接联系。从碳减排效应来看，煤炭开采与洗选业的碳减排效应最高；从碳减排量来看，电力、热力的生产和供应碳减排量最高。第一减排潜力梯队的部门碳减排效应和碳减排量均较高，多为能源供应类部门；第二减排潜力梯队的部门碳减排效应与碳减排量一高一低，多为服务业和交通业等生产链下游部门；第三减排潜力梯队的部门碳减排量和碳减排效应均较低，多为非传统工业。

4.2 建议

1) 优化能源供给结构。优化新能源和可再生能源规划分布，提高新能源和可再生能源发电占比；淘汰落后产能，优化煤电结构；在确保电力安全稳定的前提下，推进智能电网建设，为电力供应提供强有力支撑。 控制化石能源总量，着力提高利用效能，深化电力体制改革，构建清洁低碳安全高效的能源体系。

2) 促进行业转型升级。加快行业结构调整，完善能源消耗规范指标，实现要素在行业之间、地域之间的自主有序流动，提高资源配置效率；优化生产水平结构，积极利用效益综合评价等结果，对落后产能进行淘汰；提高高端产品占比，推动新技术、新模式、新业态、新产业发展，进一步拓展延伸产业链、提升价值链、完善供应链，全面提升产业核心竞争力。实施重点行业领域减污降碳行动，工业领域要推进绿色制造，建筑领域要提升节能标准，交通领域要加快形成绿色低碳运输方式。

3) 发展循环经济。政府应促使企业提升能效水平，实施节能减排技术改造，优化重点园区能源利用系统，推进企业能源管理系统建设；引领先进能效指标，督促企业对照先进低碳技术，实施低碳技术改造，完善能源优化管理模式；加快实施工业余热供暖，提高资源再生利用比例，形成包括再生资源回收在内的完善的产业链条。完善绿色低碳政策和市场体系，加快推进碳排放权交易，积极发展绿色金融。