青海省经济增长与能源消费的脱钩关系分析

郭岩，陈兴鹏，杨金强

（兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000）

随着全球人口增长和经济快速发展，化石能源消耗量逐年上升，成为导致气候变化的重要因素之一[1]。发达国家发展历程表明，经济发展、能源需求与碳排放之间存在刚性联系，能源需求的快速上升对碳排放的增加起着决定性的联系[2]。一些学者对中国、上海市、重庆市、甘肃省、长吉都市区等地区经济增长与能源消费碳足迹的关系进行研究[3-7]，但是，对经济发展相对落后、生态环境脆弱的青海省的研究尚不多见。

选取青海省作为研究对象，基于20年时间序列对其能源消费碳足迹、能源消费类型等进行分析，并运用脱钩指数模型分析青海省经济增长与能源消费（本文仅涉及化石能源）碳足迹之间的动态变化关系，为青海省经济社会和生态环境的可持续发展提供参考依据。

1 研究区域及研究方法

1.1 研究区域

青海省位于中国西北地区，地处青藏高原东北部，面积72万km2，是长江、黄河、澜沧江等河流的发源地，也是我国东部地区的生态源和重要的生态屏障。自1997年以来，青海省经济增长速度超过全国平均水平；西部大开发后，经济发展更是突飞猛进，GDP年均增长率在10%以上，2010年更是达到15.3%。经济增长的同时，能源消耗量也不断增加，2010年能源消耗总量达到2 568.26万t标准煤。

1.2 能源消费碳足迹

碳排放量=能源消费量×碳排放系数。文中碳排放系数来源于IPCC碳排放计算指南缺省值，原始数据以J为单位，为与统计数据单位一致，将能源单位转化为标准煤，具体转化系数为：1×104t标准煤等于2.93×105GJ。其中原煤、原油、天然气的碳排放系数分别为0.755 9 t碳/t标煤、0.585 7 t碳/t标煤、0.448 3 t碳/t标煤。研究基础数据来源于1990—2010年青海省统计年鉴[8]。

根据生态足迹的原理，与能源相关的土地使用不仅是指煤矿、油田直接占用的地表面积，更是指为吸收燃烧产生的CO2所需的森林或草地保留地，也称为化石能源地[9]。水利设施所占用的是建筑用地，由于水电是清洁能源，此处假设完全不产生CO2气体。化石能源地生态足迹是将化石能源消费量转化为林地（或草地）等吸收温室气体的土地面积。公式如下[10]：

式中：Cfe为化石能源地生态足迹；Mi为第i种能源消耗量；Ni为第i种能源碳排放系数；PE为全球林地对CO2平均吸收能力（6.49 t/hm2），数据来源于世界自然基金会（WWF）。

碳足迹产值是人均国民生产总值与单位能源碳足迹比值，表示各类能源单位数量值所产生的经济价值，依据其大小可以分析区域经济发展水平与能源消费之间的关系，产值高则说明单位能源消费碳足迹创造的经济价值高。

碳足迹生态压力主要表征能源消费碳排放对自然生态系统产生的压力大小，定义为人均能源利用碳足迹（hm2）与人均拥有的林草地面积（hm2）的比值，从而判断能源消费对自然生态环境产生的压力大小。比值越大，压力越大；比值越小，压力亦小。

1.3 脱钩指数

采用Jarmo Vehmas等提出的相对脱钩和复钩的概念模型，用以探究1990—2010年间青海省经济增长与能源消费的脱钩关系。脱钩是指用少于以往的物质消耗产生多于以往的经济财富，可分为相对脱钩和绝对脱钩[11]。前者是指经济增长对资源利用或者对环境压力以一种相对较低的比率增加，即经济增长多，而资源利用或环境压力增长得相对较少；后者则指在经济持续增长的同时，资源利用或环境压力在减少。近年来，世界经济增长与环境压力之间多呈现一种相对脱钩的状态[12]。模型如下[13]：

式中：TG为脱钩指数；CfI为能源消费碳足迹年增长率；GI为GDP年增长率。

（1）经济总量增长的同时，能源消耗不断下降，称为绝对脱钩，这是实现可持续发展的理想状态；将经济总量降低，而能源消耗同时增加，称为绝对复钩，这是实现可持续发展过程中最不利的状态。

（2）当经济总量与能源消耗双增时：TG≥1时，即能源消费碳足迹增长速度同步或快于经济增长速度时，两者处于挂钩阶段（也称为扩张性复钩）；TG=1为挂钩与相对脱钩转折点；0＜TG＜1时，能源消费碳足迹发展速度低于经济增长速度，处于相对脱钩阶段。TG＞0时，其值越小表明能源利用效率越高，经济增长对能源消费的依赖程度越低；反之，则表明能源利用效率越低，经济增长对能源消费的依赖程度越高。

（3）当经济总量与能源消耗双减时：当TG≥1时，即能源消费碳足迹下降速度同步或快于经济增长速度时，两者处于相对复钩阶段；0＜TG＜1时，能源消费碳足迹下降速度低于经济下滑速度，处于紧缩性脱钩阶段。

2 能源消费碳足迹

2.1 碳足迹计算及分析

由图1可知，青海省人均碳足迹最低为1992年的0.230 hm2/人，最高为2008年的1.019 hm2/人，人均碳足迹总体呈上升态势。1990—2000年青海省人均碳足迹增幅仅为19.1%，且较为平缓，2000—2010年增幅为153.9%，增长急促，说明西部大开发加速了青海省能源的消耗。

从各能源类型来看，各能源利用的碳足迹中以煤炭利用的碳足迹最大，石油次之，天然气最低。总体上看，煤炭、石油、天然气利用的碳足迹均上升，煤炭增长幅度较石油、天然气大。说明煤炭在能源结构中处于主导地位，天然气等清洁优质能源的比值仍然过低，能源结构需优化。

由图2可知青海省碳足迹生态压力最低为1992年的0.025，最高为2008年的0.131，整体看呈上升趋势，且后10年碳足迹生态压力增长幅度明显快于前10年；2008年后碳足迹生态压力有所降低。可见青海省的经济增长，特别是西部大开发以来经济的突飞猛进，带动了能源需求，而林草地面积基本保持不变，相应的碳足迹生态压力增大；2007年青海省明确提出实施“生态立省”战略，追求经济的绿色增长，决不让东部淘汰下来的落后产品、高污染项目转移到青海，避免走以大量消耗资源、牺牲环境为代价的老的工业化路子，同时加大对生态环境的保护力度，这在一定程度上缓解了生态压力。与上海市、重庆市、长吉都市区、甘肃省相比[3-7]，碳足迹生态压力较小，这与青海省拥有266万hm2林地、4 030万hm2的牧草地有关。

碳足迹产值呈不均衡变化态势，起伏不定，但整体来看，1990—2010年中，后10年的平均碳足迹产值高于前10年的平均碳足迹产值，对比可知青海省能源利用效率整体上在提高；但相对经济的高速增长，能源碳足迹产值的变化极为不相称，说明青海省节能减排技术发展滞后，能源利用效率增长极为曲折、缓慢。

2.2 脱钩指数分析

表1显示，1991—2010年青海省GDP逐年增长，2000—2010年增长速度明显比1991—2010年要快；1993年、1996年、2001—2002年、2008—2009年能源碳足迹与经济增长呈相对脱钩状态，1994—1995年、1997年、1999年、2003—2007年处于挂钩阶段，1991—1992年、1998年、2000年、2010年处于绝对脱钩状态。研究的20年中有9年处于挂钩状态、6年处于相对脱钩状态，5年呈现绝对脱钩。特别是2001—2010年这10年中，仅2010年1年处于绝对脱钩状态，其余年份处于挂钩或相对脱钩状态。

表1 1991—2010年青海省经济增长与能源消费碳足迹的脱钩指数与关系

3 结论和讨论

综上所述，青海化石能源消费以煤炭为主；整体上来看，人均能源消费碳足迹、碳足迹生态压力呈上升趋势；碳足迹产值不均衡变化，分时间段来看能源利用效率在提高，但增长曲折缓慢；经济增长与能源消费碳足迹多数年份呈挂钩状态，少数年份出现相对脱钩、绝对脱钩，这不利于可持续发展目标的实现。

青海省应该继续实施生态立省战略，走生态农业、生态旅游和生态循环经济之路，实现在农业、旅游业、工业和社会层面有所突破。农业层面，可通过发展农牧业循环经济，加快对传统农业和粗放型农业的转化，大力发展生态农业、资源循环农业和高效农业，同时加大退耕还林、还草的力度，增强碳汇能力，提高生态承载力；旅游业层面，旅游开发过程中注重对生态环境的保护和优化；工业层面，加快低碳技术研发与推广，可通过建设循环经济工业园区，提高资源综合利用效率；社会层面，加强宣传引导，大力倡导低碳生活方式，使社区成为循环经济发展的又一运行载体[14]。

另外青海省可再生能源开发潜力巨大。光照资源丰富，尤其是柴达木盆地更是全国光照资源最丰富的地区，为全国第二高值区，是建设大型荒漠光伏并网电站、建立太阳能电力输出基地的优先区域；青海省风能丰富区大都地处戈壁荒漠区域，开发成本小，气象灾害较少，运行保障成本较低，资源优势独特，开发潜力巨大。调整能源结构，大力发展新能源，实施可再生能源替代政策，可有效减少化石能源的消耗，降低温室气体的排放量。

[1]IPCC.IPCC fourth assessment report[N/OL].http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg3.htm，2009-02-17.

[2]国家发展和改革委员会能源研究所课题组.中国2050年低碳发展之路：能源需求与碳排放情景分析[M].北京：科学出版社，2009.

[3]王崇梅.中国经济增长与能源消耗脱钩分析[J].中国人口·资源与环境，2010，20(3)：35-37.

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