云南省碳承载力核算

许丽勤+向其凤

摘 要：借鉴生态原理，根据IPCC提供的排放因子，核算云南省近六年的碳源、碳汇及碳承载力情况。结果表明：能源及工业部门碳源占全省碳足迹70%以上，且呈逐年上涨趋势。碳承载力先是呈现碳盈余，后又表现出碳超载趋势，且超载的幅度越来越大。以煤炭为主的能源消费结构模式以及近几年云南省经济的不断发展导致能耗量不断创新高，从而使云南省碳排放居高不下。

关键词：碳源；碳汇；碳承载力；云南省

中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）36-0054-03

引言

碳足迹是在生态足迹概念的基础上提出来的，是对某种活动引起的（或某种产品生命周期内积累起来的）直接或间接的CO2排放量的度量。目前，碳足迹的影响已经被国内外学者广泛研究。KENNY等以爱尔兰为例，对六种碳足迹计算模型进行效果评估；王青等构建了反映区域经济发展的碳足迹、碳承载力及碳效率的数学模型，研究了沈阳市碳足迹和碳承载力；蓝家程等分析了重庆市土地变化对碳足迹和碳排放的影响。但国内外关于碳足迹的影响主要集中在碳排放与经济增长的关系上，大多侧重静态研究，较少涉及动态研究，大多研究碳排放，较少分析碳固定。基于生态足迹方法及相关指标，核算了云南省2007—2012年能源碳足迹、工业碳足迹、生态碳足迹及其碳承载力等指标，对云南省减少区域碳排放、优化土地利用结构、发展低碳经济有着重要的理论和现实意义。

一、研究方法

本文的数据主要来源于2008—2013年《云南省统计年鉴》、产业信息库中云南省数据以及云南省森林资源连续清查数据。另外，由于部分数据存在缺失，我们根据其他年份的数据来估算。

（一）碳源

由于在能源碳足迹核算中已将建设用地及工业所消耗的能源碳足迹计算在内。因此，为避免重复计算，工业碳足迹主要核算工业生产的非能源排放，且不再估算建设用地的碳足迹。其中，采掘工业中的碳排放来自于生产中使用碳酸盐原材料和各种采掘工业产品；化学工业碳足迹主要来源于磷矿、黄磷、磷肥、硫酸等产品的生产；金属工业生产碳足迹主要包括钢铁生产和冶金焦生产的排放，以及铁合金、铝、镁、铅、锌等金属生产的排放。此外，由于畜牧业的发展，家养动物所产生的CO2排放同样不可忽视。设Ei为某年第i种能源消耗量（或非能源材料消耗量、土地利用面积），其碳排放系数为δi；Xi为第i种家养动物的数量，τi、ξi分别额为第i种动物的反刍CH4系数和排泄物CH4释放系数，则能源、工业各部门、土地利用及动物的碳足迹公式为：

Cj=Ei·δi （1）

C5=21·（Xi·τi+Xi·ξi） （2）

其中，Cj（j=1，2，3，4）分别表示能源、采掘业、化学工业、金属工业及土地的碳足迹。耕地的碳排放系数为0.422tC/hm2，草地的碳吸收系数为-0.02tC/hm2。

（二）碳汇

在估算森林碳汇方面，主要采用了生物量法。根据云南省林木树种特点，将森林划分为乔木林、灌木林、经济林和竹林。设si为第i种林木的单位面积生物量，mi为第i种林木的面积，Cf为第i类农作物碳吸收率，Yi为第i类农作物的经济产量，Hi为第i 类农作物的经济系数，αi为第i类农作物的含水量（%）。农作物、森林的碳汇估算公式如下所示。

C6=Cf·Yi·（1-αi）/Hi （3）

C7=3.67·λ·si·mi （4）

其中，Cj（j=6，7）分别表示农作物及森林的碳汇。

（三）碳承载力

碳承载力（即净碳足迹）是指某一地区碳源与碳汇之差。若碳源大于碳汇，碳承载力为正，表明该地区出现碳超载；若碳源小于碳汇，碳承载力为负，表明该地区碳盈余；若碳足迹等于碳汇，表明该地区碳平衡。云南省碳承载力核算公式为：

ΔC=碳源-碳汇=Cj-Cj （1.5）

二、云南省碳承载力核算

（一）碳源动态分析

由表1可知，能源消耗排放是主要的碳源，约占云南省全部碳源排放的60%～70%。其次是采掘工业排放，主要是水泥生产所产生的排放，近年来云南省的采掘业碳足迹呈快速上升趋势，在碳源中的比例已经由2007年的9.05%上升到了2012年的13.24%。化学工业的在整个碳源中的比例不高，约占2%左右，且基本保持不变。此外，由于畜牧业的发展，动物排放的温室气体也增长的较快，已经从2007年的1 223.22万吨CO2增长到了2012年的1 750.71万吨CO2，但其在碳源中的比例却在不断下降。耕地的碳足迹很小，每年约为4.81万吨CO2。此外，金属工业的碳足迹增长量及比例均超过了采掘和化学工业，呈快速上升趋势。2007—2012年间，云南省的金属工业排放从2007年的3 304.51万吨增长到了6 130.64万吨，占总碳源的比例从2007年的12.77%上升至19.36%，是云南省碳排放增长最快的部门之一。由此看来，工业部门的快速发展是近年来云南省碳足迹增长的主要原因。

（二）碳汇动态分析

从上表可以看出，云南省最大的碳汇来自于森林，受普查资料的限制，我们不能核算出每一年的碳汇。云南省的森林碳储量很大，占云南省总碳汇量的50%以上。但每年新增的碳汇并不大，受森林中林种、年龄和各种林地面积变化的影响，新增碳汇呈现出减少的趋势。农作物的碳汇作用也很客观，尤其是近年来，随着农业丰收的影响，农作物碳汇增加的较快，从2007年的8 131.34万吨上升至2012年的9 628.92万吨，平均每年固碳增加249万吨。草地由于面积较小，其碳汇量也相对较小。

（三）净碳足迹分析

从上页图1可以看出，最近的六年里，云南省碳承载力一直是碳超载，六年里累计碳超载28 723万吨。从变化趋势看，碳超载逐年增加。2008年受金融危机影响，能源碳足迹有所减少，碳超载情况有所缓解，此后超载的幅度越来越大。表明现有的生态系统已经不能完全吸收每年新增的碳足迹，云南省的生态环境负荷已经超出了其承受能力。endprint

结论和建议

借鉴生态原理，以云南省为例，对碳足迹核算方法进行改进，提出了碳源、碳汇、净碳足迹（碳承载力）3个指标，并根据IPCC排放因子，核算了云南省近六年的碳源、碳汇及碳承载力。根据以上的分析结果，提出以下结论和建议。

（一）结论

1.随着经济发展，云南省碳足迹也在逐年增加。2007—2012年云南省碳足迹由2.1155×108tCO2增加到3.0900×108tCO2，增幅为43.36%，年均增长率为7.23%。其中，贡献最大的是化石能源消费所产生的排放，约占云南省总碳足迹的60%以上。碳足迹增长最快的是工业各部门，从24.25%上升至34.77%。由于云南省能源消费以煤炭为主。消耗相同数量的煤炭与天然气，煤炭要比天然气多释放50%的CO2。从而表明，以煤炭为主的能源消费结构不利于节能减碳的进行。此外，随着经济的快速发展，工业对能源需求量急剧增加，导致碳排放量的增加。可以这样说不合理的产业结构和能源结构是云南省碳足迹快速增加的主要原因。

2.云南省总碳汇量总体呈现出增长趋势。六年间，云南省固碳能力从2007年的1.4398×108tCO2逐渐上升到2亿吨左右。森林碳汇的变动情况与总碳汇一致，而农作物的碳汇变动趋势与总碳汇正好相反。这与云南省农业的不断发展和政府“退耕还林”政策的实施密不可分。由此可见，森林是云南省最重要的固碳能力组成部分。森林碳汇能力的变动对云南省固碳能力变化有着重要的影响。

3.云南省碳承载力逐渐表现出碳超载。2007—2012年云南省一直存在较大的碳赤字，从2007年的5.2210×107tCO2增加到2012年的7.848×107tCO2，增幅为50.60%。这是因为云南省近六年经济始终保持高度发展从而引起能源及工业碳排放持续增加。

（二）建议

第一，适度调整经济增长预期，减轻节能减碳压力。经济总量增长是生产能耗和碳排放增长的主要来源。在经济形势总体不佳、节能减碳压力巨大的情况下，云南省完全可以适当调整经济增长预期，为经济增长模式转变，也为节能减碳工作提供喘息的机会。

第二，加快节能减碳领域的技术升级。云南的能源使用效率和全国平均水平相比，差距仍然较大。此外，由于技术水平的差异，云南省的工业物耗水平和全国也存在较大差异。因此，通过技术进步节能减碳，降低工业产品的物耗碳排放的潜力仍然巨大。

第三，抓住时机，加快调整产业结构。在工业部门中，云南省除了电力、热力的生产和供应业的单位GDP能耗低于全国平均水平，其余部门的单位GDP能耗均高于全国平均水平。随着房地产热的消退，房地产业拉动的钢铁、建材等行业全面陷入了生产过剩。要抓住市场变化有利时机，减少和淘汰高能耗工业部门产能，使经济结构向低碳方向转型。发展医药制品业、农业等附加值较高而能耗较低且具有资源优势的产业作为云南经济增长的新支柱。

第四，大力发展森林碳汇。森林碳汇是全省碳汇的重要组成部分，占全省碳汇总量的50%以上。因此，提高森林面积可大幅度增加云南省的碳吸收量。在云南省林木种类中，阔叶林的碳吸收量远高于其他树种，也就是说，云南省的碳固定总量的增长很大程度上取决于阔叶林的增长。因此，在推进天然林保护工程、退耕还林工程和防护林工程等生态建设工程时，增加阔叶林的种植比例，对提高云南碳吸收量，增加碳承载力有着重要现实意义。

参考文献：

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[责任编辑 刘娇娇]endprint