三峡库区碳锁定分布现状及解锁路径研究

林振秋

浙江开放大学

近年来，我国经济飞速发展，但与此同时，经济增长过度依赖于碳基能源，以致形成路径依赖，使得能源结构和产业结构转型变得极为困难，经济被锁定在以化石燃料为主体的能源体系中。第75届联合国大会上提出，我国将力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。因此，加快能源结构转型升级，摆脱对于传统化石能源依赖的碳锁定状态，实现碳解锁，才能从根本上实现经济社会与生态环境保护的协同发展。三峡库区是典型的生态脆弱区，也是长江流域重要的生态屏障区，然而该区域传统粗放型产业仍占主导地位，经济发展对能源依赖程度较高，面临着经济发展与环境保护的两难选择。因此，深入研究三峡库区各区县的碳锁定状况，分析其区域差异并合理制定碳解锁策略，对于建立该地区经济发展与生态环境保护间的和谐关系具有重要意义。

碳锁定是指社会高度依赖化石能源，导致经济被锁定在以化石燃料为基础的碳基能源体系中，并通过技术体系的路径依赖和制度的强化形成的“碳基技术-制度综合体”[1]。碳锁定源于碳基技术的发展，起初为技术锁定，经过市场化、制度化和社会嵌入三个阶段，制度锁定和社会锁定相继形成，最终导致“碳锁定”困境的出现[2]。目前国内外学者的相关研究，可以大致分为理论研究和定量研究两大方面。理论研究主要侧重于从宏观层面[3]、产业层面[4]、区域层面[5]和技术层面[6]对碳锁定的内涵、机制和解锁路径进行分析；定量研究主要从时空分布格局[7]、驱动因素[8]和解锁路径[9]等方面展开研究。据此，本文通过供求均衡法构建碳锁定系数模型，测度2000—2019年三峡库区26个区县的碳锁定程度并对其分布状况进行分析，进而为该区域实现经济社会和生态环境保护协同发展提供政策建议。

1 研究内容与方法

1.1 研究区域

三峡库区是由于长江流域三峡水电站的修建导致水平面上升而被淹没的地区。它涵盖了湖北省所辖的兴山县、夷陵区、秭归县、巴东县；重庆市所辖的巫山县、巫溪县、奉节县、云阳县、开州区、万州区、忠县、涪陵区、丰都县、武隆区、石柱县、长寿县、渝北区、巴南区、江津区以及主城九区（渝中区、北碚区、沙坪坝区、南岸区、九龙坡区、大渡口区和江北区）。该地区处于中西部的重要能源基地、汽车生产基地、棉纺织基地和石化、磷化及医药生产基地，但总体上仍属于欠发达地区，而且区域产业结构主要以第二产业为主，同时各产业类别占比排序呈现出“二三一”特征，能源消耗强度大。

1.2 碳锁定系数测算模型

工业经济消耗化石能源，会产生碳排放，生态系统自身有碳汇功能，当碳排放量大于生态系统碳承载力时就会出现碳超载，此时经济被锁定在碳基能源体系之中。碳锁定系数测算公式为：

式中，β为碳锁定系数，CE代表碳排放量，CS代表碳承载力。当β＞0时，说明碳排放大于碳承载力，该区域处于碳锁定状态，β值越大，碳锁越愈严重。

碳排放量如何计算？由于能源消耗CO2排放量占总排放量约90%，并且考虑到研究对象和数据可得性，本文主要以化石燃料燃烧所产生的CO2为测算对象，根据2006年IPCC提供的方法对碳排放进行估算[10],公式如下：

式中，CE为能源消耗碳排放；Ei为第i种化石能源的消耗量；ci和ei分别为第i类化石能源的标准煤折算系数和碳排放系数；44/12表示二氧化碳与碳的分子量之比。本文选取的8种化石能源的碳排放计算参数如表1所示。

表1 碳排放计算参数

碳承载力如何计算？碳承载力为一年内某区域的生态系统所能吸收储存的社会经济活动产生的CO2最大排放量，由于森林和草地承载了主要的碳排放，二者合计约占93%,因此本文仅考虑森林和草地的CO2吸收能力。区域碳承载力计算方法如下：

式中，CA表示碳承载力，Af和Ag分别为区域内森林和草地的面积，Tf和Tg分别为森林和草地的碳净积累量，本文采用谢鸿宇等[11]研究结果,分别为3.810t/hm2和0.949t/hm2。

1.3 数据来源

各区县能源消耗量和森林、草地面积数据均来源于《中国县域年鉴》和各区县统计年鉴，化石能源折标煤系数和碳排放系数取自IPCC参考值。

2 三峡库区碳锁定分布现状

2.1 整体尺度碳锁定变化趋势

由图1可知，三峡库区的碳承载力呈现波动性上升的趋势，变化幅度不大，从2000年的109.55百万吨增加到2019年的134.22百万吨，增长率仅为22.52%，碳承载力增长缓慢；碳排放总体呈上升趋势，由2000年的53.54百万吨增长到2019年的129.74百万吨，增长率达到142.31%，碳排放增长势头猛烈。三峡库区的碳承载力总体上高于其碳排放，碳锁定系数小于0，碳锁定程度较轻，但碳锁定系数正在急剧上升，2011年实现零的突破，2011—2015年虽有所下降，但2015—2019年又逐年递增。可以发现，三峡库区碳锁定系数与碳排放变化趋势相当，二者同步增长，碳锁定状况正不断趋于恶化。

图1 三峡库区2000-2019年碳锁定变化趋势

2.2 各区县碳锁定分布现状

根据各区县碳排放情况、碳承载力情况以及碳锁定情况（图2），可将各区县碳锁定状况分为6类。

图2 三峡库区碳排放、碳承载力、碳锁定情况

第一类：江北区、九龙坡区、南岸区、沙坪坝区、北碚区、渝北区，呈现低碳承载力、高碳排放、高碳锁定的状况。这些地区位于重庆市主城区，区域面积狭小，城镇化程度较高，森林、草地、湿地等资源不够丰富，加之经济发展较快，碳排放较高，相对于碳承载力，碳锁定程度很高，且有碳锁定加剧的趋势，碳减排压力较大。

第二类：大渡口区、渝中区，呈现低碳承载力、较高碳排放、高碳锁定的状况。这两个地区虽然碳排放水平不算高，但其碳承载力很低，碳锁定程度非常严重，需要大力保护生态环境，提高碳承载力，降低能耗。

第三类：涪陵区、长寿区、巴南区，呈现低碳承载力、高碳排放、较高碳锁定的状况。长寿区经济发展在整个三峡库区处于中等水平，碳承载力不太高，碳锁定系数大于1，且有加剧的趋势。涪陵区和巴南区碳排放量只能被碳承载力部分抵消，碳锁定程度较轻，碳锁定系数在0-1之间，表明该地区经济发展属于高能耗型，需要转变经济发展方式。

第四类：万州区、江津区、夷陵区，呈现高碳承载力、高碳排放、低碳锁定的状况，碳锁定系数为负。这些区县经济发展水平排名靠前，碳排放高，同时生态资源丰富，碳排放皆能为碳承载力所消弭，但是经济发展方式还有待转变。

第五类：开州区、武隆区、巫山县、巫溪县、奉节县、云阳县、忠县、丰都县、石柱县，呈现高碳承载力、较高碳排放、低碳锁定的状况。这些区县虽然碳锁定程度低，碳锁定系数为负，主要是由于较高的碳承载力，然而其中大部分区县经济发展水平较低，应在不破坏生态环境的前提下大力发展低碳经济。

第六类：秭归县、兴山县、巴东县，呈现高碳承载力、低碳排放、低碳锁定的状况。这些区县生态环境优美，林业资源丰富，但产业发展水平较低，需要加强对生态产品的开发与利用。

3 结论和建议

3.1 结论

从整体上看，三峡库区碳承载力高于其碳排放，碳锁定系数为负，碳锁定程度较轻，这主要是因为该区域地理位置特殊，是重要的生态屏障区，也是经济高度欠发达地区，生态资源丰富，碳排放较少。但由于经济的发展，工业化和城镇化加快，碳排放增长迅速，碳锁定状况正趋于恶化。

各区县碳锁定状况差异显著，经济发达的区县碳锁定状况较为严重，如渝中区、九龙坡区、江北区等，这是因为三峡库区传统粗放型产业仍占主导地位,特别是长期以来形成的对沿江化工产业发展路径依赖，导致经济发达的区县碳排放高；经济发展水平不高的区县碳锁定程度较低，如兴山县、巴东县、石柱县等，这些地区工业不发达，且森林覆盖率较高，可以抵消部分碳排放量。

3.2 建议

三峡库区各区县碳承载力、碳排放量、碳锁定程度差异较大，经济发展水平和产业发展模式各异，因此要根据各区县发展情况和资源禀赋，按照宜工则工、宜农则农、宜林则林、宜游则游的原则进行布局，采取差异化的碳解锁策略。

对碳承载力低的区县，要积极设置碳承载力目标。持续加强生态文明教育，积极推进绿色行动；加大植树造林力度，提高森林覆盖率，提升森林碳汇量；在保护森林碳汇的同时，抓好退耕还林，加强森林火灾和病虫害防治，减少水土流失。

对碳排放高的区县，要实施严苛的减碳目标。以技术创新驱动产业减排，推动新能源转型和数字化升级。大力发展水电、风电和光伏等清洁能源，形成低能耗高效益的产业模式；同时数字技术的嵌入能最大限度地促进资源有效利用，实现节能减排降耗，优化产业结构，推动产业向绿色循环低碳方向转变。

对碳锁定程度高的区县，则要在碳承载力、碳排放上同时发力，在实行节能减排的同时提高生态系统碳承载力。一方面，在现有条件基础上加强生态修复，提高自然生态承载能力，提高该区域的碳汇能力；另一方面，从产业结构调整、改变公众消费习惯、企业绿色技术创新等方面降低碳排放，从而实现碳解锁的目标。