河北省能源消费与碳排放影响因素分析

刘红耀，肖磊，徐晓丽，班战军

（1.邯郸市农业科学院，河北邯郸056001；2.邯郸市邯山区环境保护局，河北邯郸056001）

河北省能源消费与碳排放影响因素分析

刘红耀1，肖磊1，徐晓丽2，班战军2

（1.邯郸市农业科学院，河北邯郸056001；2.邯郸市邯山区环境保护局，河北邯郸056001）

选取1980～2011年的样本数据，应用IPCC碳排放计算方法对河北省能源消费碳排放及经济发展进行阶段分析，同时利用LMDI模型对碳排放增量进行影响因素分解，分析人口、经济产出、产业结构、能源强度、能源消费结构对碳排放的作用程度。结果表明：1980～2011年河北省碳排放经历了稳定增长（1980～1996年）、低速增长（1996～2000年）和快速增长（2000～2011年）3个阶段，且3个阶段的GDP增速明显大于碳排放增速，河北经济发展与能源碳排放整体处于弱脱钩状态，与实现强脱钩还有一定的差距。LMDI模型分解结果显示，碳排放的驱动因素是人口、经济产出和产业结构，贡献度分别为8.92%、292.39%和14.95%；抑制因素是能源强度和能源结构，贡献度分别为-202.94%和-14.35%。

能源消费；碳排放；河北省；LMDI

改革开放以来，随着我国经济的快速发展，能源消耗不断增加，导致CO2排放过多而引发的环境问题已成为社会关注的焦点[1～3]。河北省为传统的工业区，工业产业体系发展初具规模，由于受到资源禀赋、区位条件的限制，资源偏重型的产业结构模式未能改变，钢铁、煤炭、化工等传统行业至今仍是河北的支柱产业，在能源消费结构中，煤炭在能源消费总量的比例≥90%，2011年煤炭消费量高达26 433.42万t标准煤，这个数字远高于其他省份[4～6]。面对这种典型的高污染、高能耗的重工业经济结构，作为空气质量重度污染的省份，近年来河北省的CO2排放量居高不下，严重的雾霾天气已经影响到人们的正常生活，也限制了经济的健康发展，产业结构调整面临巨大压力，发展低碳经济、循环经济，实现节能减排势在必

行。鉴于此，作者系统分析了河北省经济发展的过程、能源消费碳排放总量及碳排放结构的变化，并对河北碳排放进行阶段划分，以期为地方政府及环保部门制定相关的资源、能源高效利用规划提供借鉴。

1 材料与方法

式中，C：碳排放量（万t碳）；P：人口数量（万人）；G：国内生产总值（亿元）；Gi：第i产业的产值（亿元）；Ei：第i产业的能源消费量（万t标准煤）；Ci：第i产业的能源消费的碳排放量（万t碳）；PG：人均GDP（元/人）；Si：第i产业增加值占国内生产总值的比重（%）；ei：第i产业能源强度（万t标准煤/亿元）；ri：第i产业的碳排放系数（t碳/t标准煤）。

碳排放增量分解计算公式为：

1.1 材料

选取河北省1980～2011年煤、石油、天然气、水电等能源消费数据和三次产业值、人均收入、人口总量等社会经济数据。所用数据来自于《河北经济年鉴》[7]和《中国能源统计年鉴》[8]。

1.2 方法

根据IPCC碳排放计算方法，计算河北省1980～2011年的能源消费碳排放量；并运用LMDI因素分解法，分析碳排放影响因素的作用程度。

1.2.1 IPCC碳排放计算方法根据2006年《IPCC国家温室气体排放清单指南》[9]提供的各类能源碳排放系数，计算河北省1980～2011年煤、石油、天然气、水电等能源消费的总碳排放量：

式中，E：碳排放量（万t碳）；Si：第i种能源的消耗量（万t标准煤）；Fi：第i种能源的碳排放系数。

1.2.2 LMDI因素分析法利用能源消费数据体系，分析碳排放增量总变动中各个因素的影响程度[10]。LMDI方法将能源消费碳排放分解为人口、经济产出、产业结构、能源强度和能源结构5个因素，即碳排放分解公式为：

为了更加直观、清晰地反映各因素效应的影响程度，作者采用各因素增量的效应贡献率来表示：

式中，ηP、ηPG、ηs、ηe和ηt分别为人口效应贡献度（%）、经济产出效应贡献度（%）、产业结构效应贡献度（%）、能源强度效应贡献度（%）和能源消费结构效应贡献度（%）。

2 结果与分析

2.1 1980～2011年河北省经济发展与能源消费碳排放变化趋势

1980～2011年河北省的GDP、能源消费、碳排放总量与人均碳排放量始终保持增长趋势，其中，GDP增速最为明显（图1）。碳排放经历了稳定增长、低速增长和迅速增长3个阶段，其中，1980～1996年改革开放后经济持续稳定增长，碳排放增长平缓，年均增幅7.37%；1996～1999年亚洲金融危机爆发，经济低速增长，碳排放年均增幅2.43%；1999～2011年经济复苏，房价上涨，重工业经济结构快速发展，碳排放也快速增长，碳排放年均增幅达10.88%（表1）。

3个阶段碳排放增速明显差异的原因为：1996年以前，河北省经济处于起飞阶段，加之受京津都市圈经济的带动作用，经济发展水平年均增速20.21%，能

源消费量也随之增大，工业体系建设初步完成，第三产业发展滞后；1996年陆续关闭了环保不达标的中小企业，加之亚洲金融危机的影响，1996～1999年碳排放呈低速增长，年均增幅仅2.43%；2000年之后，河北省的工业已具有一定的规模，以钢铁为代表的资源型的工业带动了一系列煤炭、化工和建筑等产业的快速发展，另外，受房价上涨及国家、地方政府一系列优惠政策的推动，河北经济飞速发展，与此同时能源消费和碳排放也快速增长，GDP、能源消费、碳排放平均增速分别为16.62%、10.98%和10.88%。目前河北经济正处于工业化和城市化快速推进的中期阶段，在未来很长一段时期内以新型能源、先进装备制造、有色冶金、食品、医药和生物技术为主体的新工业结构也将带动能源消费不断攀升。

表1 河北省碳排放阶段划分及指标值Table1 Carbon emission partitioning and parameter values（%）

图1 1980～2011年河北省经济发展、能源消费与碳排放水平变化趋势Fig.1 Change in economic development,energy consumption and carbon emission levels in Hebei Province during 1980-2011

2.2 影响碳排放的主要因素分析

1980～2011年河北能源使用产生的碳排放量增加了3 364.46万t，除经济产出、产业结构以及人口为正效应外，其他指标均为负效应，其中，经济产出效应是碳排放增长的主要推动力，贡献度为292.39%；能源强度的降低是碳排放减少的主要因素，31 a来因能源强度下降碳排放减少了6 827.72万t，贡献度为-202.94%（表2）。表明河北能源消费结构仍是以煤炭资源为主，能源消费结构并没有趋向合理。

3 结论与讨论

1980～2011年河北省的GDP、能源消费、碳排放总量与人均碳排放量始终保持增长趋势，其中，GDP增速最为明显。碳排放经历了稳定增长（1980～1996年）、低速增长（1996～1999年）和迅速增长（1999～2011）3个阶段，其中，人口、经济产出、产业结构对碳排放的贡献为正值，对碳排放增加有驱动作用；能源强度、能源结构对碳排放的贡献为负值，对碳排放有抑制作用。河北省为煤炭消费大省，以重工业为主体的产业结构体系已经比较稳定，很难在短期内有较大改变，这也是导致河北高碳现状的主要原因。能源强度、能源结构贡献度分别为-202.94%、-14.35%，对碳排放有抑制作用，政策调控在节能减排中发挥了一定的积极作用，但是经济和能源发展之间难以摆脱固有的“依附”关系，未来河北只有通过产业结构优化、提高能源利用效率，发展清洁能源、替代能源，

改变原有的“低质型”能源消费方式，才是有效解决环境危机、实现健康发展的必由之路。

表2 1980～2011年河北省碳排放变化及贡献率Table2 Carbon emission decomposition results by LMDI during 1980-2011

［1］许士春，习蓉，何正霞.中国能源消耗碳排放的影响因素分析及政策启示［J］.资源科学，2012，34（1）：2-12.

［2］潘家华，庄贵阳，朱首先.低碳城市：经济学方法、应用与案例研究［M］.北京：社会科学文献出版社，2012.

［3］宋德勇，卢忠宝.中国碳排放影响因素分解及其周期性波动研究［J］.中国人口·资源与环境，2009，19（3）：18-24.

［4］于刃刚.低碳经济与河北省产业结构调整［J］.河北经贸大学学报，2011，32（3）：74-79.

［5］戴宏伟，王云平.产业转移与区域产业结构调整的关系分析［J］.当代财经，2008，292（2）：93-98.

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［7］河北省统计局.河北经济年鉴［M］.北京：中国统计出版社，2011.

［8］国家统计局.中国能源统计年鉴：2000-2011［M］.北京：国家统计局，2000-2011.

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［10］范丹.中国能源消费碳排放变化的驱动因素研究——基于LMDI-PDA分解法［J］.中国环境科学，2013，33（9）：1705-1713.

Analysis of Energy Consumption and Influence Factors of Carbon Emissions in Hebei Province

LIU Hong-yao1，XIAO Lei1，XU Xiao-li2，BAN Zhan-jun1
（1.Handan Institute of Agricultural Science，Handan 056001，China；2.Environmental Protection Bureau of Handan City，Handan 056001，China）

Based on calculation method of IPCC emissions，using the sample data from 1980 to 2011，carbon emissions from energy consumption and economic development in Hebei Province have been made stage analysis，at the same time，using the LMDI model of carbon emissions for the impact factor decomposition，and effect of degree of population，economic output，industrial structure，energy intensity，structure of energy consumption on carbon emissions have been studied.The results showed that carbon emissions in Hebei Province experienced steady growth(1980-1996)，low growth(1996-2000)，fast growth (2000-2011)from 1980 to 2011，and three stages of GDP growth rate was significantly higher than the growth rate of carbon emissions.Economic development and energy carbon emissions in Hebei Province was weak decoupling which were gaps and strong decoupling.LMDI decomposition of the model showed that the driving factors of carbon emission in the population，economic output and industrial structure，the degree of contribution of respectively 8.92%，292.39%，14.95%，inhibitory factor was the energy intensity and energy structure，degree of contribution were respectively-202.94%and-14.35%.

Energy consumption；Carbon emission；Hebei Province；LMDI

F127

A

1008-1631（2016）04-0081-04

2015-08-04

河北省软科学研究计划项目（12454106）；河北省社会科学发展研究民生调研专项课题（201301189）

刘红耀（1979-），男，河北邢台人，助理研究员，硕士，主要从事生态环境变化研究。E-mail：lwqijia@126.com。