能源消费碳排放动态变化分析

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从工业革命到世界经济繁荣发展，化石能源一直是助推经济发展的动力，化石能源消耗的增长，以CO2为代表的温室气体排放日渐增多，导致全球气候变暖[1]。根据IPCC第五次报告内容，人类活动产生的温室气体，是全球气候变暖的主要因素，气候变暖引起的环境变化威胁着人类生存系统平衡，就此学术界对如何减少温室气体排放开展了深入研究[2-3]。碳足迹作为一个衡量温室气体排放的新方法，在核算碳排放应用方面受到国内外学者重点关注[4-5]。关于碳足迹，国外分别从不同尺度、不同产业部门就理论方法、模型修正以及案例分析等多个方面开展系列研究[6-8]。国内对碳足迹研究涉及碳排放、碳强度、碳排放影响因素等方面，基于碳排放，芦颖等[9]运用IPCC法测算贵州省能源消费碳排放量，基于STIRPAT模型研究预测不同情景下贵州省2016-2050年碳排放量及达峰时间，研究表明：贵州省排放量总体呈上升趋势，但碳排放强度有所下降，在基准情景下贵州省在2044年达到峰值，晚于国家2030年全国达到碳排放峰值要求；基于碳强度，周嘉等[10]探究2004-2012年哈尔滨市不同土地利用方式的碳排放强度动态变化，发现哈尔滨市碳排放和碳强度均在较快增长，建设用地是主要碳源，并预测到2020年碳排放增长将逐渐放缓。

1研究方法与数据来源

1.1碳排放核算方法。碳排放是指人类在生产、生活中温室气体排放量，通过IPCC推荐方法获得碳排放核算公式为[11]：（1）式中：CFTe-能源消费碳排放；Cc-植被固碳量；Ei-i种化石能源的消费量（t）；Qi-i种能源净发热值（TJ•Gg-1，1Gg=10-3t）；Ci-i种能源的含碳量（kg•GT-1）；Bi-i能源的缺省氧化率；Q、C、B均采用IPCC值；10-3-单位折算系数；44/12-CO2与C分子量之比；S-植被的面积；PNEP-1hm2植被一年的固碳量。1.2碳排放压力指数。碳排放压力指数是用来测算区域碳排放对全球气候变化贡献的大小，由区域人均碳排放和碳排放密度构建而成。公式如下[12]：式中：CEI-区域碳排放压力指数；Cp-区域人均碳排放与该指标应对全球气候变化目标值（2tCO2e，Stern，2007）之比；Ca-区域碳排放密度与该指标应对全球气候变化目标值（1.18t•hm-2，WWF，2014）之比；Cp-max、Camax分别为全球人均碳排放最大值15和碳排放密度最大值20，相应等级划分如表1。1.3数据来源。本文所需的数据主要源于中国经济与社会发展统计数据库、1996-2017年《宁夏回族自治区统计年鉴》、《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国林业统计年鉴》，部分数据来自于宁夏回族自治区政府网站和统计局网站获取。GDP采用1995年不变价。排放因子数据来自《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和《省级温室气体清单编制指南》。

2结果与分析

2.1碳排放动态变化分析。1995-2016年，宁夏能源消耗碳排放总体呈上升变化趋势，从0.25×108t增长到2.07×108t，增幅738.54%，年均增长率33.6%。依据能源消费碳排放动态变化趋势可见（图1），1995-2001年碳排放量呈缓慢增长，由0.25×108t增至0.29×108t，增幅16.43%，年均增长率仅为2.35%。2002-2012年呈较快增长，从0.45×108t增长到1.86×108t，增幅311.88%，年均增长率为28.35%2013-2016年呈波动增长阶段，由1.98×108t波动上升到2.07×108t，增幅4.68%，年均增长率仅1.17%，其中2014年比2013年略有下降。从植被固碳来看，1995-2016年，宁夏森林固碳量从48.65×104t增至52.23×104t，增幅7.37%。植被功能主要表现为碳汇，宁夏深居内陆，典型的大陆性气候，降水量少蒸发量大，由于早期开荒扩大耕地面积，经济发展采煤挖矿，植被遭受破坏，森林固碳能力下降。2000-2005年以来，宁夏退耕还林、还草工程从试点到全面推开，森林、草地面积不断增加，极大改善了生态环境。但植被固碳能力较生态改善具有一定滞后性，且宁夏植被总量本身较小，植被固碳能力较弱，远不及碳排放增长速度。2.2碳排放强度动态变化。1995-2016年，碳排放强度由14.11t/104元波动上涨为14.29t/104元（图2）。1995-2000年碳排放强度不断下降，2000年下降到最低值9.18t/104元，表明经济发展产生的碳排放量减少，碳排放效率增强；2001-2011年呈波动增长状态，2003年出现小高峰18.39t/104元，2011年增长到最大值18.45t/104元，期间经济发展模式调整、技术改进，碳排放效率极不稳定，波动剧烈；2012-2016年碳排放强度持续下降到14.29t/104元，碳排放效率得到提高。研究时段内，碳排放强度波动变化，宁夏资源利用效率在波动变化过程中有所改善，碳排放效益缓慢增强。中国早在2009年哥本哈根气候会议前，已经主动承诺到2020年碳强度比2005年下降40%～45%，宁夏根据国家政策标准，积极开展各行业碳排放核查工作，颁布低碳减排政策，但由于受传统经济发展模式的限制，产业结构转型升级阻力大，减排任务具有挑战性，碳强度下降缓慢且波动性较大。宁夏人均碳排放不断增大，由1995年的4.82t/人增至2016年的30.72t/人，增幅537.34%，年均增长率24.42%。1995-2000年略有下降，2000年后呈现快速增长（表3）。1995-2016年碳排放密度从3.72t/hm2快速增至31.23t/hm2，增幅738.54%，年均增长率为33.57%，其中1995-2000年基本均衡，2000年后增长较快。由于人均碳排放和碳排放密度不断增大，碳排放压力指数也随之不断增大，研究时段内，碳排放压力指数从0.18增至1.33，碳排放等级由“较低”等级（Ⅰb）上升至“很高”等级（Ⅲb）（图3）。1995-2001年碳排放压力指数为0.18-0.2，处于“较低”等级（Ⅰb）；2002年碳排放压力指数为0.31，处于“中下”等级（Ⅱa）；2003-2006年碳排放压力指数由0.46增长到0.53，为“中上”等级（Ⅱb）；2007、2008碳排放压力指数分别为0.59、0.65，处于“较高”等级（Ⅲa）；2009-2016年碳排放压力指数由0.71增长到1.33，为“很高”等级（Ⅲb）。1995-2016年，宁夏碳排放压力等级越来越大，直接跨升了4个亚级，已上升到目前的“很高”等级（Ⅲb），宁夏碳排放压力过大，情况不容乐观，低碳减排工作力度需进一步加大。

3结束语

本文依据相关统计数据及处理，对1995-2016年宁夏回族自治区能源消费碳排放动态及与经济发展脱钩关系分析结果如下：（1）宁夏碳排放以能源消费碳排放为主且呈阶段性增长态势。碳排放由1995年0.25×108t增至2016年2.07×108t，增幅738.54%，年均增长率33.6%。（2）碳排放强度呈动态增长状态。碳排放强度由14.11t/104元增长为14.29t/104元，增长幅度较小但波动幅度较大。（3）研究时段内宁夏碳排放压力持续增大，减排任务艰巨。碳排放压力指数由0.18上升至1.33，碳排放压力等级从1995年的“较低”等级增长到2016的“很高”等级。

作者:卢勇 单位:绵阳师范学院