中国碳排放特征及驱动因素分析

江苏农业科学２０１１年第３９卷第３期　魏娜，陈浮，张绍良，等．中国碳排放特征及驱动因素分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０１１，３９（３）：１—３　中国碳排放特征及驱动因素分析　魏娜　，陈　浮　，张绍良　，唐倩　，王莉　（１．中国矿业大学环境与测绘学院／江苏省资源环境信息工程重点实验室，江苏徐州２２１００８　２．中国矿业大学低碳能源研究院，江苏徐州２２１００８）　摘要：中国的碳排放已经成为国内外研究与讨论的热点问题之一。对中国１９７８－－２００８年能源消耗的碳排放量　进行了测算，通过相关性分析和因子分析对碳排放的驱动因素进行研究。结果表明，１９７８－－２００８年中国的碳排放基　本趋势是加快增长的，１９９６－－１９９８年的碳排放量出现了一个下降的趋势；定基碳排放指数变化幅度比较大，环比碳排　放指数变化趋势比较小；工业、采掘业、制造业碳排放量比重比较大；所选驱动变量与碳排放量的相关系数比较大，我　国碳排放的驱动因子主要是社会经济发展和产业发展、交通发展和居民生活水平状况。　关键词：碳排放；驱动；中国　中图分类号：Ｘ３８２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—１３０２（２０１１）０３—０００１—０３　气候变暖是世界重点关注的环境问题。ＣＯ　等温室气体　碳排放量采用以下公式进行计算：　的排放在经济迅速发展的形势下大量排放，这已经成为全球　Ｃ＝ｍ　・ｑ　（２）　气候变暖的重要因素。改革开放以来，我国经济迅速发展，　其中，ｃ为碳排放量，ｍ　为一次能源消费标准量，ｑ　为第ｉ类　ＣＯ　排放量有一定幅度的增加，中国的碳排放已成为学术界　能源的碳排放系数。通过搜集资料确定各种能源的碳排放系　讨论的热点问题之一。关于中国碳排放，许多学者进行了研　数（表１）和各种能源折标准煤参考系数（表２）。　究。徐国泉等基于对数平均权重Ｄｉｖｉｓｉａ分解法，建立了中国　人均碳排放的因素分解模型…。朱勤等基于扩展的Ｋａｙａ恒　表１　各种能源碳排放系数　等式建立了因素分解模型，应用ＬＭＤ１分解方法对能源消费　的碳排放进行因素分解，探讨了主要影响因素的作用机理并　量化其贡献率　。胡初枝等基于ＥＫＣ模型，采用平均分配余　量的分解方法构建了中国碳排放的因素分解模型　。王锋等　运用平均Ｄｉｖｉｓｉａ指数分解法，对６个时间段的驱动因素进行　了研究　。李江苏等通过相关分析法和绘制散点图来研究中　国不同时段各因子与碳排放增长的关系　。邵帅等估算了上　海市分行业能源终端消费的ＣＯ：排放量，基于改进的ＳＴＩＲＰＡＴ　模型和广义矩估计方法对碳排放规模和强度的影响因素进行　了分析　Ｊ。本研究分析了１９７８年以来中国的总体碳排放特点　注：ＩＰＣＣ为政府间气候变化专业委员会。　和行业碳排放特点，引入定基碳排放指数和环比碳排放指数　表２各种能源折标准煤参考系数　２个概念进一步说明碳排放的变化特点，应用相关性分析与因　能源品种　折标准煤系数　子分析法对中国碳排放的驱动因素进行了分析。　煤炭（ｋｇ）　０．７１４　３　１材料与方法　石油（ｋｇ）　１．４２８　６　天然气（ｍ　）　１２．１４３　０　１．Ｉ研究方法　焦炭（ｋｇ）　０．９７ｌ　４　首先将能源消费量统一折算成标准煤，折算标准煤采用　汽油（ｋｇ）　１．４７１　４　公式（１）进行转换：　煤油（ｋｇ）　１．４７１　４　ｍ＝　・ｎ　（１）　柴油（ｋｇ）　１．４５７　１　其中，ｍ为能源消费标准量，　为第ｉ种能源的消费量，ｎ　为　燃料油（ｋｓ）　１．４２８　６　电力（ｋＷ・ｈ）１．２２９　０　第ｉ种能源的折标准煤参考系数。　　１．２数据来源　收稿日期：２０１１—０２—１９　数据来源于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》，对　基金项目：国家自然科学基金（编号：５１０７４１５４）。　能源消费量进行相应变换，统一折算成标准煤。　作者简介：魏娜（１９８４一），女，山东临沂人，硕士研究生，研究方向　为土地利用与环境效应。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｅｉｎａｗｔ＠１６３．ｃｏｍ。　２结果与分析　通信作者：陈浮，副教授，研究方向为土地利用变化及其对生态环　２．１我国１９７８－－２００８年碳排放量变化趋势　境的影响。Ｅ—ｍａｉｌ：ｔｕｚｈｉ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。　从总体上看，自从１９７８年以来，我国的碳排放量整体上　一２一　江苏农业科学２０１１年第３９卷第３期　呈逐渐上升趋势，特别是２００２年以来，碳排放量的上升速度　提高（图１）。煤炭消耗的碳排放量与总碳排放量的变化趋势　比重比较大。其次是制造业和采掘业，电力、煤气及水生产供　应业的碳排放量所占比重也比较大，其他所有行业的碳排放　基本一致，石油消耗的碳排放量总体趋势上升，天然气消耗的　碳排放量变化不是很明显。１９９０年以前，碳排放量的增长速　度极其缓慢，１９９０－－１９９６年碳排量增加速度比１９７８年有所　增长，但仍然比较缓慢，这与我国的经济发展速度是相一致　的。１９９６－－１９９８年，碳排放量呈现了一个下降的趋势，说明　１９９７年亚洲金融危机对中国的发展造成了一定的影响，能源　消费量在经济萎靡时有一定的降低。１９９８－－２００２年，碳排放　量几乎没有变化，稍微有一点上升的趋势，说明经济逐渐复苏　的同时能源消费量也逐步上升。２００２－－２００８年碳排放量很　大，且增长速率也比较大。　、√　蚓　辎　餐　曷　答蜜８　ｇ　昌葛　昌ｇ罄　宝宝　宝　曼　叠昌高。ｔ＂ｑ　昌　年份　图ｌ　１９７８－２００８年中国碳排放量变化趋势　２．２我国碳排量指数变化特点　为了更加清晰地表示碳排放量的变化特点，本研究引入　了定基碳排放指数与环比碳排放指数２个概念来说明中国碳　排放的变化特点。碳排放指数能够从时间上反映碳排放量的　变化趋势。定基碳排放指数是指以固定时期的碳排放量为对　比基期的碳排放指数，环比碳排放指数是指以相邻前一时期　的碳排放量为对比基期的碳排放指数。计算了以１９７８年为　基期的定基碳排放指数和环比碳排放指数（图２），从定基碳　排放指数看，碳排放量变化的程度与总碳排放量的变化趋势　是一致的，２００８年的定基碳排放指数已经接近５００，说明与　１９７８年相比，２００８年的碳排放量增长了接近４倍。从环比碳　排放指数上看，碳排放量是逐步增加的，年际碳排放量变化量　不是很大。　餐　年份　图２　１９７８－－２００８年中国碳排放指数变化趋势　２．３我国不同行业碳排放量的变化特点　不同行业的碳排放量是不一样的，在我国各行业的碳排　放量所占的比例是不同的（表３）。其中工业的碳排放量所占　的比重最大，达到４０％，说明我国工业发展迅速和工业所占　量均比较小。表明工业、采掘业、制造业是主要的碳排放量大　的行业，占所有行业碳排放总量的９０％。各行业的碳排放量　变化趋势具有不同的特点，工业、采掘业、制造业在２００５年以　前的变化幅度不是很大，到２００５年，这３个行业的碳排放量　呈现了一个剧增的现象，２００５年以后，又出现了骤降现象，这　与当年的能源消费总量有关。电力、煤气及水产供应业的碳　排放量在２００５年出现了骤降现象，２００６年出现剧增现象。　其他所有行业的碳排放量基本呈现逐年上升的趋势。　表３各行业碳排放量所占比例　注：碳排放量为１９９６－－２００８年的平均值。　３中国碳排放驱动机制　３．１碳排放驱动因素的建立及相关性分析　为了科学确定碳排放的驱动因素，首先根据德尔菲法建　立驱动因素变量体系（表４）。对所选各驱动因素与碳排放量　进行相关性分析，分析结果见表５。从分析结果可以看出：所　选变量与总碳排放量呈正相关，其中能源消费总量与碳排放　量相关性最高，相关系数达到１．０００，我国能源消费总量中煤　炭的消费量是最高的，说明碳排放量与煤炭消耗具有很大的　关系。其次是人均生活能源消费量等。一般理解上认为，第　三产业增加值和水电、核电、风电应是碳排放量减少的一个原　因，但是在这里两者呈正相关，说明我国的第三产业与第二产　业相比，发展规模还相对较小，还说明我国对零碳排放能源的　利用尚处于起步阶段，在总的能源消费总量中所占的比重太　小，对我国目前节能减排的促进作用还没有充分体现出来，需　要进一步有效利用。目前，无论是第三产业的发展还是零碳　排放能源利用对碳排放的抑制作用都不能抵消其他因素对碳　排放量的驱动作用。　３．２驱动因素变量的因子分析　ＳＰＳＳ的因子分析功能是将若干变量表达的信息用几个　因子来概括，各变量在各主因子中的载荷系数体现了变量在　主因子中相对重要性程度。对经过相关性分析之后的变量进　行因子分析（表５），按照特征值大于１的标准，共产生了２个　主要因子。按照各变量在主因子中的载荷系数，可将第１主　因子概括为社会经济发展和产业发展，第２主因子概括为交　通发展和居民生活水平状况。主因子是对所有变量信息的最　大概括，在所选变量所体现的因素对碳排放量确实有驱动作　魏娜等：中国碳排放特征及驱动因素分析　一３一　注：“　”表示在０．０１水平显著。　表５　中国碳排放量变化驱动因素变量因子分析结果　构与碳排放量具有密切的相关性，改善行业结构、发展低碳行　在各主因子中的载荷系数　业对节能减排具有重大意义。通过相关性分析和因子分析，　驱动因素变量　表明所选因素变量与碳排放量的相关系数较高，碳排放量的　主因子１　主因子２　主要驱动因素是社会经济发展和产业发展、交通发展和居民　生活水平提高，因子分析的结果与我国目前经济状况具有很　好的一致性。　我国碳排放的影响因素，目前的研究中主要集中在经济、　产业结构、能源结构等方面　，有关交通发展和居民生活水　平状况对我国碳排放的驱动作用研究较少。未来在我国经济　持续高速发展的进程中，交通发展和居民生活水平的提高对　碳排放的驱动作用会越来越明显。在我国人口基数比较大的　前提下，交通领域和居民生活领域会逐渐成为我国节能减排　的重点潜力领域。实现经济又好又快发展和节能减排之间的　平衡是我国实行控制碳排放量的目标。在实行节能减排、控　制碳排放的过程中，要注意我国的经济发展问题，如何在经济　发展和节能减排之间找到一个平衡点是今后重点研究的　问题。　用的前提下，因子分析对确定主要驱动因素具有一定的参考　意义。产生的２个主因子中，解释了总方差的９６．６２％。相　参考文献：　关性分析和因子分析的结果合起来看，丽者对驱动因素的分　［１］徐国泉，刘则渊，姜照华．中国碳排放的因素分解模型及实证分　析基本是一致的。表明我国碳排放量的驱动因素主要是社会　析：１９９５－－２００４［Ｊ］．中国人口・资源与环境，２００６，１６（６）：１５８—　经济发展和产业发展、交通发展和居民生活水平状况。　１６１．　［２］朱勤，彭希哲，陆志明，等．中国能源消费碳排放变化的因素分　４讨论　解及实证分析［Ｊ］．资源科学，２００９，３１（１２）：２０７２—２０７９．　我国的经济正处于高速发展时期，碳排放量控制面临巨　［３］胡初枝，黄贤金，钟太洋，等．中国碳排放特征及其动态演进分析　大的挑战。自１９７８年以来，总碳排放量基本处于一直上升的　［Ｊ］．中国人口・资源与环境，２００８，１８（３）：３８—４２．　趋势中，煤炭消耗引起的碳排放量与总碳排放量具有相对一　［４］王锋，吴丽华，杨超．中国经济发展中碳排放增长的驱动因　素研究［Ｊ］．经济研究，２０１０（２）：１２３—１３６．　致的趋势，这与我国目前的能源消费结构密切相关：煤炭消费　［５］李江苏，张雷，程晓凌．中国碳排放增长机理分析［Ｊ］．资源科　量占能源消费总量的７０％左右，并且煤炭还是能源消耗碳排　学，２０１０，３２（１１）：２０５９—２０６５．　放系数最大的一种能源。从碳排放指数上看，碳排放量的变　［６］邵帅，杨莉莉，曹建华．工业能源消费碳排放影响因素研　化程度与总碳排放量的变化趋势是一致的，年际碳排放量变　究——基于ＳＴＩＲＰＡＴ模型的上海分行业动态面板数据实证分析　化程度不是很大。整体而言，碳排放量的变化程度与我国的　［Ｊ］．财经研究，２０１０，３６（１１）：１６—２７．　经济发展程度相吻合，经济发展是我国碳排放量增加的主导　［７］李明贤，刘娟．中国碳排放与经济增长关系的实证研究［Ｊ］．　因子。从行业来看，工业、采掘业、制造业的碳排放量比较大，　技术经济，２０１０，２９（９）：３３—３６．　其他各行业碳排放量仅占１０％，这充分体现了我国的行业结