基于LMDI的吉林省节能减排研究

郗伟东，张喜荣，李 伟，王 欣

(东北电力大学经济管理学院，吉林 吉林 132012)

化石能源消费所产生的CO2排放在各种排放中占有很高的比例。随着吉林省经济快速发展，能源消费持续增加使节能减排压力日益增大。研究吉林省能源消费CO2排放的变化特征，分析其主要影响因素的作用效应，可以揭示吉林省节能减排最优路径，为节能减排政策的制定提供科学基础。

在能源消费及CO2排放影响因素分析中，常用结构化分析法SDA[1，2](structural decomposition analysis)与指数分析法IDA[3－5](index decomposition analysis)。前者适用于投入产出表完备，后者适用于面板数据完整。就吉林省而言，尚未有节能减排影响因素量化分析，因此本文利用IDA建立吉林省能源消费与CO2排放分解模型，通过实证分析确定主要影响因素，揭示面向吉林省“十二五”规划控制目标的最优路径。

1 吉林省节能减排分解模型

1.1 修正KAYA恒等式与LMDI分解模型

KAYA恒等式[6]由Yoichi Kaya提出的，其在具有逻辑关系的变量之间建立起恒等关系，通式如式(1)所示:

式中，Y、X 、Z 等变量存在逻辑关系 τ1=Y/X，…，τm=X/Z。

为了揭示一个地区的经济结构、产业结构、能源结构等对CO2排放的影响，对式(1)进行结构化分解得式(2)，该式 LMDI模型[7]如式(3)、(4)所示:

1.2 吉林省能源消费影响因素效应分析

本文分析基于三个层面:三次产业→五行业(农、工、建筑、交运、商业)→支柱产业。

(1)三次产业能源消费影响因素分析。吉林省三次产业能源消费分解采用能源消费强度、产业结构等双因素分解，结果如表1所示。

表1 吉林省2005－2009年双因素对能源强度的影响效果

很显然，除去2005年，三次产业能源强度促进了吉林省综合能源强度的降低，而三次产业结构导致吉林省综合能源强度的提高。

(2)五行业能源消费影响因素效应。农、工、商、建筑、交通业对吉林省能耗的影响采用能源强度、产业结构、经济规模等三因素分解，计算结果如表2。

表2 吉林省2005－2009年主要行业双因素对能源效率的影响效果

显然，除去2003年与2005年，行业能源强度对吉林省能耗降低作用明显，经济结构则相反(2005年除外)，经济规模始终拉升能耗。

(3)支柱产业能源消费影响因素效应。吉林省支柱产业能源消费采用能源结构、能源强度和产业结构等三因素分解模型，计算结果如图1、图2所示。显然，无论从能源强度看还是从产业结构看，影响最大的均为石化行业。

图1 能源强度的影响效应

图2 产业结构的影响效应

1.3 吉林省能源消费CO2排放影响因素效应分析

(1)吉林省五大行业CO2排放影响因素效应分析.吉林省五大主要行业CO2排放影响因素分解为4个因素，分别为能源强度、经济结构、经济规模和排放因子。计算结果如图3所示。显然，能源强度影响效应较为突出，且在十一五期间使CO2排放逐年降低，经济规模始终拉升CO2排放;另一方面无论从能源强度、行业规模看，还是从产业结构看，工业对CO2排放强度影响最大。

图3 五行业CO2排放影响效应

图4 四因素对支柱产业CO2排放影响效应

(2)吉林省支柱产业CO2排放影响因素分析。计算结果如图4所示。很明显，四类影响因素中能源强度对吉林省支柱产业CO2排放强度影响最大，其次是支柱产业结构。能源强度的影响存在较明显的波动，2003、2005、2008三年导致CO2排放强度增加，经济结构2005年亦然，这种情况与支柱产业内部各行业的CO2排放强度变动直接相关。

2 吉林省节能减排路径的确定

2.1 三次产业节能减排路径

根据LMDI模型

式中，μ为单位GDP的CO2排放降低率，i=1、2、3分别为第一、第二和第三产业，δi为综合排放因子降低率，σi为化石能源消费比例降低率，αi为能源强度降低率，βi为三次产业结构调整，ki－10为产业i在2010年的能源消费比例。

根据“十二五”规划的设定目标，式(5)中约束性参数分别为 μ=－17%，σi=2.78%，β1=－2.2%，β2= － 1.5%，β3=3.7%，k1－2010=0.03，k2－2010=0.8，k3－2010=0.17。利用式(5)计算分析得可行的减排路径如表3所示。

表3 基于吉林省“十二五”规划的三次产业CO2减排路径(%)

由于第一、第三产业缺乏资金、技术、人才等要素的支撑，吉林省可行的减排路径为P2。而在该路径上，“十二五”期间节能减排的重点为第二产业，具体是综合CO2排放因子需降低9%，能源强度降低6.2%。

2.2 支柱产业节能减排路径

根据“十二五”规划与式(5)，吉林省支柱产业CO2减排较为可行的路径如表4。显然，只有石化行业CO2减排目标达到，支柱产业减排才能达到规划目标。

表4 基于吉林省“十二五”规划的支柱产业CO2减排路径

3 结 论

分析表明，吉林省“十二五”期间节能减排压力主要来源于第二产业，而作为我省重点发展的支柱产业节能减排压力源于石化行业。计算表明，要实现吉林省“十二五”规划节能减排目标，三次产业可行的节能减排路径是将第二产业的综合CO2排放因子降低率与能源强度降低率分别控制在9%和6.2%以上，而第一、第三产业的综合CO2排放因子降低率和能源强度降低率分别控制1%、3.7%和1.7%、2%以上;而于支柱产业可行的节能减排路径是，支柱产业单位增加值CO2排放降低43.331%以上，石化行业单位增加值CO2排放降低18.332%以上。

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