山东省温室气体排放影响因素及发展趋势

傅增清

(山东省宏观经济研究院，济南 250014)

一、前言

全球气候变化是当今国际社会普遍关注的世界性问题。

1.国外研究现状.国际上对气候变化背景相关问题研究的比较早，最有代表性的有：(1)IPCC报告。世界气象组织(WMO)和联合国环境署(UNEP)1988年共同建立政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，简称IPCC)，共发布五次全球气候评估报告、方法报告和技术报告，提供温室气体清单、气候变化成因、可能产生的影响及有关对策等方面的技术和社会经济信息，现已成为国际社会认识和了解气候变化问题的主要科学依据[1]。(2)斯特恩报告。世界银行前首席经济师尼古拉斯·斯特恩领导的多国专家学者组成的团队在2006年10月完成《从经济学角度看气候变化》(《The Economics of Climate Change》)的专门报告，核心是从气候经济学的角度，通过对气候变化的研究来分析其与人类经济活动成本的关系。关键结论是：只有尽快大幅度减少温室气体排放，才能避免全球升温超过2℃可能造成的巨大经济损失，如不尽快采取措施，则气候变化可能造成每年至少相当于5%～20%全球GDP的成本和风险，而立即采取全球性减少温室气体排放的行动，所付出减排成本仅相当于全球GDP的1%左右[2]，并提出减排的四种途径。(3)Kaya公式。日本学者茅阳一在1990年提出著名的Kaya公式，认为地区碳排放量取决于人口、人均GDP、能源强度和单位能耗排放量四大因素。

2.国内研究现状。林波强、孙传旺引入Kaya恒等式，研究了中国经济增长和二氧化碳排放的主要影响因素，并在此基础上提出在保证中国经济增长前提下如何完成碳排放目标的政策建议[3];孙秀梅等利用SPSS13.0对山东省人均GDP进行回归分析，认为经济增长与碳排放之间存在着线性高度相关关系，产业结构、能源消费结构与碳强度均对碳排放有着重要影响[4];赵欣、龙如银采用LMDI分解法，分析了1997～2008年江苏省碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放及其三大产业碳排放变化情况，并对六部门终端能源利用碳排放总量进行对比[5];王宜虎采用迪氏对数指标分解法研究山东省碳排放的因素影响，认为产业规模的扩大是导致山东碳排放量增加的主要因素，对碳排放起决定性抑制作用的是碳排放强度的降低[6]。

实践中，人类很难精确测算温室气体对经济社会的影响程度。碳计量在国内尚处于起步阶段，我国政府、企业以及民众越来越认识到碳计量与碳管理对于国家、企业经济转型和提高竞争力、改善国民生活质量的促进作用。“无计量，无管理”，基于对气候变化的科学问题和全球治理难题的认识，本文在借鉴国内外已有研究成果的基础上，旨在找出影响山东人为温室气体排放的主要驱动因素，为山东省发展低碳经济、实现产业升级与经济转型提供理论支撑。

二、山东省温室气体排放影响因素分析

(一)温室气体排放源

温室气体是指大气中自然或人为产生的气体成分，它能有效地吸收地球表面、大气和云散射的热红外辐射，继而引起温室效应，国际《京东议定书》将二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFCS)和全氟化碳(PFCS)认定为主要温室气体。IPCC认为温室气体主要来源于化石能源的使用、工农业生产过程、土地资源流失和荒漠化、生产和生活废弃物排放污染等，温室气体浓度的不断增加是引起近50年全球气候变化的重要原因，其中CO2是最重要的温室气体，对气候变化影响最大，约占全球温室气体排放总量的80%。根据IPCC《气候变化2007：综合报告》，能源供应占2004年全球温室气体排放总量的25.9%，工业占19.4%，林业占17.4%，农业占13.5%，交通占13.1%，住宅与商业建筑占7.9%，废弃物占2.8%。由于不同温室气体的温室效应不一样，可通过一种以CO2为依据的通用换算方法表示各种温室气体对气候变暖的影响程度，统一换算成二氧化碳当量，即碳排放量[1]。

(二)影响山东温室气体排放的因素分析

根据Kaya公式，碳排放量=单位能源碳排放量×单位 GDP能耗 ×人均 GDP×人口，即 C=(C/E)(E/GDP)(GDP/P)×P，式中 C为碳排放总量;E为一次能源消费量;P为区域人口数。

由于不同能源的碳排放因子不同，上述公式可以进一步换算为

式中，Ci表示i类能源的碳排放量;Ei表示i类能源的消费量，E表示能源消费总量，Ei/E是能源结构;单位GDP能耗(E/GDP)又称为能源强度，是单位GDP的能源用量，是衡量一个地区能源利用效果的重要指标;单位能源的碳排量(C/E)又叫碳强度，通常解释为排放系数，一般默认为稳定值，随着技术进步和经济增长而下降，用于衡量技术因素的影响程度。

本研究将从5个方面展开成因分析：

1.人口。人类生命活动始终伴随着二氧化碳的排放。城镇化进程是一个人口相对集聚的过程，城镇化实质是人的行为方式即生产方式和生活方式的转变。资料显示，70%以上的人为温室气体来自于城市，城市居民的能源消费量大约是农村居民的3.5～4倍，即需要消费更多的化石能源及其能源转换品。山东省作为中国第二人口大省，2011年底总人口为9 637万人，人口密度达到613人/平方公里，远远高于全国平均水平(140人/平方公里)。快速推进的城镇化必将带来能源支持的社会投资需求及社会消费品需求的不断扩张，使山东的煤炭、石油等一次能源生产和消费量大幅度增加，能源供求矛盾日益突出。2000～2010年，山东的城镇化水平由38%提高到49%，10年间能源消费量增长了190%，同期全省的一次能源消费总量年均增长率11.26%，能源生产年均增长率只有5.22%，全省能源的消费量远远超过能源的生产供给。2011年，一次能源消费量达到3.85亿吨标准煤[7]，能源供需缺口达22 155.49万吨标准煤，占到当年全省能源总消费量的57.5%。随着人口增多、城市化水平不断提高，山东社会总产品及其能源的总消耗保持增长的趋势，能源的消费总量及人为温室气体的排放量必将持续增加。

2.产业结构。改革开放以来逐步形成了第二产业主导的经济发展格局，产业结构不断地调整和优化，三次产业结构由1978年的33.3：52.9：13.8转变为2012年的8.6：51.4：40。二产及工业的比例呈现同向变动依存关系，重化工业成为国民经济的支柱产业，2011年轻重工业比例达到31.2：68.8，轻工业比重近年来一直呈下降趋势。

“偏重”的产业结构表明山东的产业体系呈现出“高碳”特征。一是工业能源消费量占比偏高。2011年，工业能源消费量占全省能源消费总量的78%，大大高于发达国家22%的平均比重，也高于全国平均水平。二是高能耗产业偏多。煤炭、石油和天然气开采、化工、非金属矿物制品、有色金属及黑色金属冶炼、造纸、纺织及电力、热力的生产和供应等十大高耗能行业的综合耗能占到规模以上工业总耗能的85%。重化工业拉动第二产业快速发展，同时带来的温室气体排放高积累快速增加，导致山东多年来既是资源大省，也是“耗能大省”，2011年全省电力消费量达到3 635.3亿千瓦小时，仅次于广东和江苏，地区资源环境承载潜力较低，排名相对靠后，居全国第21位[8]。三是大量的温室气体排放与山东农业大省的种植业、畜牧业规模化发展密切相关[9]。

3.能源结构。以“煤”为主的化石能源消耗占山东能源消费总量的98%以上，其中煤炭消费量占全省一次能源消费总量的比重从2005年的80.8%下降到2011年的76.5%，高出全国平均水平8.1个百分点(见表2)。电力生产仍以火力发电为主，2011年火力发电量占全年电力生产量的98.63%。

2011年山东工业万元增加值能耗1.26吨标准煤，远高于同期的全省GDP能耗(0.855)，工业部门仍然是山东省温室气体的主要排放源。但国民经济各部门的能源消费构成发生了明显的改变，工业消费在能源消费总量中的占比呈现下降态势，从 2005年的 79.31%下降到 2011年的78.05%，降幅不大;建筑、交通运输业和生活领域的能源消费占比则呈现逐步上升趋势，尤其是交通领域的能源消费增长迅猛，2011年比2005年增长了70%以上，运输量增加及运输模式的改变使得交通运输日益成为影响区域生态环境、温室气体排放量的重要领域。

4.能源强度。近年来，随着政府节能降耗政策的推进和科学技术的不断进步，山东的能源强度总体保持着下降趋势。“十一五”期间单位GDP能耗从2005年的1.32降到2010年的1.025，降幅达32%，但与发达国家及国内先进省份相比，山东省的能源消耗强度仍然偏高(见表1)，并且地区差异比较大。2011年山东省有13个地市的万元GDP能耗高于平均水平(0.855)，最高的莱芜市(2.9)与最低的烟台市(0.69)极差值是2.21，表明山东省能源强度的下降有很大的空间，能源利用效率有待于大幅度提高，尤其是重点地区、重点行业，诸如工业部门能源效率改进还具有相当大的潜力。

表1 山东及其他地区GDP能源强度比较

5.经济发展。在工业化与城镇化进程中，能源生产和能源基础设施方面的大量投资是地区生产总值GDP统计指标的重要构成要素，而不断增长的能源消费更是山东经济增长的重要保障。2000年以来，山东省一直保持着快速的经济增长态势，2002年GDP首次突破万亿大关，10年完成了“五级跳”，2012年GDP达到50 013.2亿元，同比增长9.8%，高于全国的平均增长水平，规模位列全国前三，重工业发展比轻工业快。2012年六大高耗能行业的增长速度(13.7%)高于工业增长速度(11.4%)，更高出地区增加值的增长率3.9个百分点，重化工业特征仍然是比较明显的。经济规模显著扩张成为温室气体排放量持续增加的重要推手。

三、评价与趋势判断

目前，山东正处于现代工业化、新型城镇化加速推进阶段，发展中的不平衡、不协调、不可持续问题更为突出，资源环境刚性约束日益凸显。经济发展中能源消耗总量保持着不断增加态势，年增长量明显趋缓，煤炭占全部能源消费总量的比重呈下降态势还是低于全国平均水平(见表2)，碳排放量居高不下，2007年山东省的碳源总量和净碳源量均居全国第二位，属于高排放地区[10]。“十五”时期是山东省投资偏重于“高能耗、高排放、高污染”重化工业的重要时期，也是能源消费需求增长最快的时期，能源消费总量及其增量增长迅猛，2005年增长量达到了6 081万吨标准煤，创历史最高，煤炭消费占比高于全国平均水平(见表2)，能源消费系数提高到1.17;“十一五”期间，山东火电、钢铁、建材、化工和石油炼化五大行业的工业增加值占全部工业的28.5%，但其中煤炭消费量占到92.7%，二氧化硫排放量占87.9%，氮氧化物排放量占92.9%。

近年来以太阳能、风能、生物质能等为代表的新能源生产得到初步发展，2011年底水力发电、核电等新能源装机攀升到了全省电网装机总容量4.61%的份额，但低于全国平均水平4.2个百分点。随着经济发展模式转变及节能减排等政策的全面实施，全省能源消费增长量相对平稳，能源消费系数在0.37～0.74之间，经济增长与能源消费保持着一个比较合理的依存关系，标志着山东的社会经济进入“快稳式”的发展阶段[11]。随着人口增多、城市化水平不断提高，山东社会总产品及其能源的总消耗保持增长的趋势，能源的消费总量及温室气体的排放量必将持续增加，能源供需缺口会越来越大，这决定了山东节能降耗的工作压力非常大，任重而道远。

表2 山东近几年能源消费总量及构成变化

1.未来10年，山东省的GDP、能源消费总量与温室气体排放量将呈现同步快速增长的发展趋势。根据发达国家经济发展规律，产业结构演进决定山东未来能源消费增长基本走向——正处于工业化中后期快速发展阶段，“偏重的工业”仍是主要的温室气体排放源，“十二五”时期，山东处于第四次人口出生高峰阶段，人口成为影响山东能源消费量及温室气体排放的重要因素[12]。基于发展的惯性、产业结构演变的规律性，当前工业化进程对传统的重化工产业仍存在着特殊的依赖，粗放式发展模式及化石能源消费总量、人均能源消费上升趋势短期内难以发生根本性的改变，城市化进程的加快和新农村建设都将对钢铁、水泥、电力、汽车、电子机械等重化工产业为基础的产品产生巨大的需求，预计未来5～10年高耗能产品的产量及其能源消费总量将继续呈增长态势。一段时期内，山东的经济增长、能源消费总量与温室气体排放量将保持同步快速增长的发展趋势。

2.根据中国的国情以及山东经济发展、能源消费与温室气体排放三者的相关联动分析，以降低地区能源消费量为切入点控制碳源，是减缓温室气体排放量增长速率的基本路径。

目前工业对山东经济增长仍然具有至关重要的地位，考虑到工业化快速发展阶段短期内难以降低工业在经济增长中的比重，以“煤”为主的能源结构在一定的时期内难以改变的现实，未来一段时期，化石能源仍然是山东生产和消费的主体，工农业生产领域、流通领域和消费领域都处在“高碳、高消耗、高排放”状态。通过控制全省及各地区温室气体排放重点行业、重点企业的能源消费量尤其是煤炭消费量，形成倒逼机制，以降低第二产业对化石能源的使用比例，改变“高碳”消费倾向和偏好，促进清洁能源的开发和应用，从源头上遏制高能耗、高污染、高排放行业的过快增长，调整优化产业结构和能源结构，控制碳源，实现经济发展模式的根本性转变。

3.以煤炭为主的能源供应结构决定“高碳”的能源消费特征，降低单位GDP能耗、提高企业能源利用效率为目标的技术减排将是山东未来减缓温室气体排放的主要途径。

据国际能源机构(International Energy Agency——IEA)估计，OECD国家在2015年将达到温室气体排放量的高峰，发展中国家在2020年左右温室气体排放量将到达顶峰。基于能源消费的滞后效应以及山东人口规模大、密度高和碳源历史累积量大的基本省情，经济总量、能源消费及温室气体排放量继续保持齐头并进的发展趋势，山东温室气体排放总量的拐点将出现在完成工业化之后，即2030至2040年间达到温室气体排放最高峰，之后温室气体排放量增长速率将逐渐趋缓。

鉴于国际上发达国家工业化成长阶段和产业结构演变规律，未来10年，山东要实现和谐稳定、可持续的经济发展，能源消费和相应的温室气体排放量要保持一个合理的增长需求，需要一定的碳排放空间。电力和工业部门尤其是化学工业、建筑材料、钢铁、造纸、纺织、电力生产等高耗能行业以及交通运输等部门是山东减缓温室气体排放技术潜力最为重要的领域。企业的碳排放量计量、碳强度以及管理碳战略等关系到气候变化的潜在风险与机遇的信息，日渐成为企业经营管理的重要内容。实践中，以降低单位GDP能耗、提高能源利用效率为目标的技术减排将成为山东未来减缓温室气体排放的重要途径，特别是通过制度创新降低经济增长对高耗能产品的依赖程度，通过技术进步捕集CO2、降低工业物耗、增强农业适应能力，通过碳计量帮助企业开展能效提升项目、节能降耗，通过发展绿色低碳经济而减缓全社会温室气体排放量，实现地区资源的有效配置。

四、总结与建议

综合影响温室气体排放的主要因素及未来发展趋势分析，山东应从控制温室气体排放源、减少排放量以及增加碳汇等方面进行分阶段和全方位有效减排，重点地区、重点行业、重点企业进行阶段性减排是基本的路径选择。树立绿色低碳发展理念，着力调整产业结构和优化能源结构，从源头上遏制高耗能、高污染、高排放行业的过快增长，强化科技和人才支撑作用，节约能源和提高能效并举，不断完善体制机制和政策体系的建设，构建以高质高效高端低碳为特征的国民经济产业体系和消费模式，大力发展绿色低碳经济，形成政府为主导、企业为主体、全社会广泛参与的控制温室气体排放新格局，促进山东经济发展模式的根本性转变，实现经济社会的和谐稳定、永续发展。

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