我国二氧化碳排放强度演变的影响因素分析

陈 钊

（中共四川省委党校，四川 成都 610071）

1 分析方法

二氧化碳排放强度为单位GDP二氧化碳排放量。二氧化碳排放强度变化由“产业结构与技术因素”和“能源结构因素”引起。分析之前，需要测算二氧化碳排放量和排放强度。计算如下：

（1）（2）式中，Ct为t年的碳排放总量，Xit为i种化石能源在t年的消耗量在同年能源消耗总量中的占比，Xt为t年能源消耗总量，ai为i种能源的排放因子，即消耗1吨标准煤的i种能源排放的二氧化碳量，i为能源编号，n为能源种类数量。Pt为t年二氧化碳排放强度，Cit为t年能源i的二氧化碳排放量，Pit为t年能源i的二氧化碳排放强度，Gt为t年GDP。

由于能源结构变动、产业结构与技术因素均导致二氧化碳排放强度的变化，由公式（3）和（4）分别计算能源结构变动、产业结构与技术因素导致的二氧化碳强度变化量。

（3）（4）式中，Pist、Piet分别为t年i种能源结构变动因素、产业结构与技术因素导致的i种能源二氧化碳排放强度变化量，Xi0、Xit分别为基年和t年i种能源消耗占比，Xt为t年能源消耗总量，Pi0、Pit分别为i种能源基年和t年二氧化碳排放强度。而各能源的碳排放强度变化影响因素的贡献率由公式（5）和（6）计算：

式中，P'ijt为i种能源在t年的结构变动因素、产业结构和技术因素导致的碳排放强度变化贡献率，Pijt为i种能源t年的能源结构变动因素、产业结构和技术因素导致的碳排放强度变化量，ΔPt为全部能源消耗从基年到t年二氧化碳排放强度的变化量，Pi0、Pit分别为i种能源基年和t年二氧化碳排放强度，P0、Pt分别为全部能源消耗基年和t年二氧化碳排放强度。

由于以降低碳排放为目的的能源结构的变化，实际是煤炭等碳排放因子较高的化石能源占比的下降，而其他零碳和低碳能源填补了煤炭等化石能源占比的下降量。能源替代因素碳排放强度贡献率计算方法为：

式中，P'idt为i种能源替代因素产生的二氧化碳减排贡献率，Xi0、Xit、Xt、指代与公式（3）相同，ΔPt指代与公式（6）相同，Gt、ai指代与公式（1）相同。

2 我国二氧化碳排放强度演变及影响因素分解

文中数据均来自于2005年以来《中国能源统计年鉴》和有关年份的《中国统计年鉴》。文中选择的化石能源碳排放因子，煤炭为2.6 t二氧化碳/吨标准煤、石油为2.1 t二氧化碳/吨标准煤，天然气为1.6 t二氧化碳/吨标准煤计算，而非化石能源，包括水电、核电、风能发电、太阳能发电的碳排放因子均为0。

2.1 碳排放强度变化

根据公式（1）计算，我国二氧化碳排放由2005年的近60亿t增长到2020年的100亿t，2020年值与清华大学气候变化与可持续发展研究院测算我国能源活动二氧化碳排放量约100亿 t相同。15年间，我国二氧化碳排放增长了66.67%。根据公式（2），可计算我国各年二氧化碳排放强度。自2005～2020年，我国二氧化碳排放强度从3.22 t/万元下降到1.63 t/万元（按2005年不变价计算，下同），下降49.56%。该数据与生态环境部公布的下降48.4%，略微有点差异。按照我国五年规划的时间划分，将2006年以来的时期，分为2006～2010年、2011～2015年、2016～2020年三个时期。三个时期，二氧化碳排放强度分别下降0.69 t/万元、0.54 t/万元、0.37 t/万元，碳排放强度下降率分别为21.55%、21.18%和18.43%。

2.2 各化石能源在全部能源碳排放强度变化中贡献分析

根据公式（2）进一步可以计算各种化石能源的二氧化碳排放强度变化及其在全部能源二氧化碳排放强度变化中的占比，如表1所示。就煤炭、石油而言，三个时期二氧化碳排放强度变化均为负值，说明二氧化碳排放强度下降，但降低量逐渐减少。但天然气消耗二氧化碳排放强度在略微增加。从2006～2020年，煤炭贡献最大，达90.68%。

表1 各时期各能源消耗二氧化碳排放强度变化及其在全部能源消耗二氧化碳排放强度变化中的占比

2.3 二氧化碳排放强度变化的因素分解

利用上述公式可计算各类化石能源由能源结构因素、产业结构与技术因素引起的碳排放强度变化的占比，如表2所示。从表中看出，三个时期，化石能源结构变化因素合计贡献碳排放强度变化的10.78%、15.77%和28.62%。三个时期，产业结构与技术因素分别贡献二氧化碳排放强度变化的89.22%、84.23%和71.38%。

表2 各时期化石能源结构变化、产业结构与技术因素所致二氧化碳排放强度变化量占比（%）

根据前述公式，可以计算各低碳和非化石能源替代化石能源对碳排放强度变化的贡献，如表3所示。天然气替代随着时间推移，作用越来越大。而非化石能源，三个时期其替代化石能源、降低碳排放的占比分别为8.50%、11.77%、22.34%，作用也日益加大。其中其他非化石能源，替代作用分别为4.25%、2.26%和16.04%，作用也在加大，并且非常大。

表3 各时期各低碳和非化石能源替代化石能源对碳排放强度变化的占比（%）

3 对策分析

3.1 加强节能减排

2005年以来，我国碳排放强度的下降，超过85%由产业结构与技术因素贡献，因此这是我国控制碳排放的关键。2030年，我国要实现碳排放强度下降65%的目标，仍然要通过产业结构调整与技术进步实现。要继续调整产业结构，大力发展服务业，促进制造业结构升级，控制高耗能产业发展，大力发展高新技术产业。加强技术进步，通过工艺改进，尽力节约能源消耗。

3.2 加强对化石能源的替代

加大对水电、核电、太阳能发电、风电等非化石能源的开发。当前，太阳能发电和风力发电成本已低于火电，目前的难度是稳定性、季节性因素和长距离输电等问题困扰。应加大对风电和太阳能发电的投入，深入研究、开发储电与储能技术，进一步降低风电、太阳能发电成本。通过技术进步，尽力使生产、生活用能从消耗化石能源改为消耗电。尽力开发高耗能产品的零碳生产技术。

3.3 加强化石能源结构的调整

在保证能源供给和资金允许的情况下，近期加强天然气和石油对煤炭替代，可以用天然气、石油代替煤炭发电，这在一定程度上能降低二氧化碳排放。2019年，我国天然气发电仅占电力生产的3.1%，而美国、日本和意大利分别占38.6%、35.0%和44.6%。我国应加大对天然气的进口，尽力用进口天然气代替进口石油、煤炭。