云南省建筑行业直接与间接碳排放核算研究

□张楚蓓 王志浩 邓诗涵

一、引言

人类活动是引起全球气候变化的主要原因，全球气候变暖产生的一系列社会环境问题已成为世界关注的热点，我国政府在温室气体减排方面面临前所未有的国际压力。同时，环境问题逐渐成为制约我国经济可持续发展的重要因素。因此实行低碳环保政策，制定节能减排政策措施，是消除国际压力、提高经济发展质量的必经之路。党的十九大报告明确指出要做全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者，推进绿色发展革命，积极承担社会责任。2015年习近平主席于巴黎峰会承诺，中国二氧化碳排放在2030年左右达到峰值并争取尽早达峰，实现单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%、非化石能源占一次能源消费比例达到20%左右的多重目标。2020年，习近平在联合国大会上提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的“双碳”目标，即在2030年，中国的二氧化碳排量达到顶峰后逐年下降，并在2060年实现二氧化碳排放量和吸收量相互抵消，实现二氧化碳“零排放”[1]。

目前，建筑业作为我国国民经济的重要部门，近年来发展速度迅猛。2010年至2019年以来，我国建筑业产值增加率始终保持在6.6%以上，特别在2019年达到了7.16%，为近十年来最高[2]。另据相关统计数据，建筑业消耗了全球40%的能源，且与建筑业相关的碳排放占我国总的碳排放比例高达36%[4]，其产业发展加大了相关资源的消耗与温室气体排放。综上，建筑行业的碳排放量在逐年上升，所占比重也越来越大。

碳排放的整体缩减途径，需准确分析各行业碳排放增加的原因，制定精准的和因地制宜的减碳措施。目前，建筑行业的碳排放量占比高、发展快，已成为碳排放量最多的行业之一。通过建筑行业的碳排放情况的精准分析有助于政府和企业了解其行业的碳排放规律，为其制定相应的政策及措施提供数据基础；同时，基于建筑行业在我国的区域差异性，从省域角度出发分析建筑行业的碳排放规律、趋势与减碳手段，是因地制宜地完成“30，60”目标的有效途径。

本文聚焦于云南省建筑行业碳排放，一是由于我国地域辽阔，各省建筑业发展各有特点且碳排放情况差异巨大，需针对具体问题具体分析；二是云南省位于我国“一带一路”政策的重要节点位置，可预期未来的经济高速增长与能源需求不断增大；三是云南有丰富的非化石能源，即水利、电力、风能、太阳能以及生物质，其能源占一次能源消费比重达43%，居全国首位，具有较大减排潜力。因此，需结合云南的地域>特点，从产业结构角度研究碳排放的演化趋势，寻找出一条特色的行业减排路径，对云南省实现“双碳”目标具有重大的意义。

二、建筑业碳排放核算方法

(一)建筑业碳排放核算范围界定。根据《国民经济行业分类》国家标准[5]，本研究的建筑业指的是房屋建筑业、土木工程建筑业、建筑安装业和建筑装饰和其他建筑业。建筑业的碳排放组成为直接碳排放与间接碳排放两部分，直接碳排放指的是建筑业在建设活动中产生的二氧化碳[6]；间接碳排放指的是建筑材料的生产及运输碳排放、关联产业能源生产与消耗碳排放等[7]。

因数据可得性所限，本文仅对2002、2007、2012、2015、2017年的云南省建筑行业碳排放进行分析计算。投入产出表来源国家统计局，能源消耗数据来源CEADS数据库。同时，本研究中的碳排放仅指二氧化碳气体排放。

(二)建筑业直接碳排放核算方法。按《2006年IPCC国家温室气体指南》里的方法估算碳排放量[8]，公式为：

Cdir=∑Ei*ρ

(1)

ρ=NCVR*CCK*COFK*(44/12)

(2)

ρ为碳排放系数，Cdir为直接碳排放量，Ei为各能源消耗量，NCVR为平均低位发热量，CCK为单位热值含碳量，COFK为碳氧化率。本研究在计算各行业碳排放量时，将原煤、原油、柴油、天然气等17种能源都统计在内。

(三)建筑业间接碳排放核算方法。投入产出理论起源于20世纪90年代，是由经济学家瓦·列昂捷夫[9]提出的一种经济分析方法。此方法一开始只应用于经济学领域，后常被应用于能源领域用作碳排放量核算。能源领域常使用此理论聚焦于某一行业的碳排放量分析，一般通过建立投入产出模型计算出其他行业投入本行业的中间产品所造成的间接CO2排放[10]或者在投入产出表的基础上编制MRIO模型，用来分析中国省市间的隐含碳转移规模[11]。

此模型以投入产出表为数据基础，首先，要先计算出直接消耗系数，直接消耗系数反映了投入产出表中各产业部门间技术经济联系和产品之间的技术经济联系。

(1)计算直接消耗系数，直接消耗系数反映了投入产出表中各产业部门间技术经济联系和产品之间的技术经济联系，表示为Aij。

Aij=Xij/Xj

(3)

Aij表示直接消耗系数，Xij表示 j 产业在生产经营活动中所直接消耗的第 i 产业货物或服务的价值量，Xj是j产业的总投入量。

(2)在直接消耗系数的基础上计算完全消耗系数，完全消耗系数揭示了部门之间的直接和间接的联系，它更全面更深刻地反映部门之间相互依存的数量关系。完全消耗系数矩阵为：

B=(I-A)-1-I

(4)

B为完全消耗系数矩阵，I为单位矩阵，A为直接消耗系数矩阵。

(3)得到完全消耗系数后，由于产业间关联性较为复杂，本文采用张智慧等人[12]提到的投入产出法探究建筑业与其他产业的碳排放量拉动性及计算出间接碳排放。公式为：

Cind=(Cdir/Xj)*(X*Bij)

(5)

Cind为间接碳排放，Xj为j行业的总产出值，X为建筑业的总产值，Bij为j行业对建筑行业的完全消耗系数。

三、云南省建筑业碳排放分析

(一)云南省碳排放现状。

图1 2002～2017年云南省总碳排放及其建筑行业碳排放和年增长率

云南省碳排放量由2002年的5060.41万吨上升到2017年的14306.68万吨，增长幅度约为282%。随着社会经济等需求进一步的扩大，碳排放量虽有波动，但整体呈增长趋势，随着年均增长率的逐步降低，达峰在未来几年指日可待。整体而言，总碳排放量增速虽有下降，从15.42%下降到3.64%，但聚焦建筑行业，碳排放量不断增加，年增长率由2002年到2007年间年均增长率5.76%增长到2015至2017年间的年平均增长率16.47%，近乎之前的3倍。随之建筑行业碳排放在云南省总碳排放量的比重也逐步增大。

(二)云南省建筑行业碳排放分析。

表1 云南省建筑业碳排放情况

总体上看，云南省建筑行业碳排放总量一直呈上升趋势，直接、间接碳排放量也在随之增加。但碳排放量的不断增加并没有使碳排放结构发生变化，间接碳排放比例一直在96%～98%间浮动。相较总碳排放量的年均增长速率，直接碳排放年均增长速率呈直接式下降，从开始的13.98%下降至1.82%，而间接碳排放年平均增长速率在2.01%～9.58%间来回波动。在未来，按照目前各碳排放量增长趋势，间接碳排放比例有可能进一步扩大。

四、各行业对碳排放拉动影响分析

图2 2002～2017年云南省建筑行业间接碳排放主要组成比例

由图2可知，电力、热力的生产供应、金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品、交通运输、仓储和邮政、煤炭采选品以及石油、炼焦产品和燃料加工品行业一直都是云南省建筑行业碳排放量贡献最大的6个行业,这些行业总比例在87.98%到95.34%之间浮动。

2015年之前，电力、热力的生产供应行业一直是贡献建筑行业碳排放量最多的行业，其在2012年达到了顶峰，此时碳排放量占间接总碳排放量的38.78%，之后一直呈现下降趋势。特别是2012至2015年，其行业间接碳排放占比下降了近20%。金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品和交通运输仓储、邮政行业是建筑业间接碳排放量第二大组成部分，比重由2002年的18.42%增长至2017年的64.74%。煤炭采选品以及石油、炼焦产品和燃料加工品行业是建筑业间接碳排放量第三大组成部分，由图2中可以看出，煤炭采选产品和石油炼焦产品及核燃料加工品的所占行业比变化趋势一致，在2012年以前，所占比重逐年下降，石油炼焦产品的下降幅度较缓，2012年之后，所占比重小幅上升，然后再下降。其在2017年总体占比已在10%以下，很有可能在此之后对建筑业碳排放量的影响逐步降低。

电力、热力的生产供应行业的碳排放急剧下降极有可能与新能源的开发利用有关，在“十二五”规划中，国家下达的五年目标明确指示各省要结合本省实际情况调整能源结构，减小煤炭占比，加大非化石燃料能源的开发利用。截至2015年末，云南省利用风能太阳能建立了大量风电场和光伏电站，全省可再生电力能源与火电装机比例大幅增加，风能、太阳能等新能源电力装机780万千瓦，是2010年的23倍[13]。由于煤炭、石油等一直是电力、热力生产的主要方式，而新能源的开发使用大大减少了化石能源使用量，故在“十二五”期间，云南省各行业煤炭能源的结构得到较大优化。

金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品间接碳排放比例增速较快，可能与建筑行业在工程建设过程中对其行业材料需求过大有关，因为在生产产品过程中，建筑业要消耗的原料大部分都来自于金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品行业，而这些行业部门的中间投入是钢材、水泥、金属等高碳材料，引发的间接碳排放量非常高。故在未来几年，很有可能这几个行业是建筑行业间接碳排放的主要来源，由第二梯队提升至第一梯队。

云南省能源结构的改变、煤炭使用比例的下降是煤炭采选品以及石油、炼焦产品和燃料加工品行业比重减小的一个重要原因。由于云南省得天独厚的自然资源，政府积极大力发展新能源及清洁能源，并提倡减少化石能源比重、使用新型能源，提高能源效率。特别在“十二五”期间，《中国“十二五”控制温室气体排放工作方案》要求各行业部门有效控制温室气体排放，降低化石能源消费比重，并规定云南省在“十二五”规划期间碳排放强度在2010年的基础上下降16.5%。为实现减排目标，云南政府在“十二五”规划中采取相应措施，并提出相应约束性指标来规范低碳发展。

五、结语

通过使用投入产出法及碳排放系数法对云南省建筑行业的碳排放进行核算研究，结果表明:云南省建筑行业具有稳定的碳排放结构，间接碳占比在95%以上，其是云南省建筑业碳排放量的主要来源。间接碳排放量排放量组成主要以第二产业的行业部门为主，其中电力、热力的生产供应、金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品、交通运输、仓储和邮政、煤炭采选品以及石油、炼焦产品和燃料加工品行业是云南省建筑行业碳排放量贡献最大的6个行业,总比例在87%以上。在这些行业中，金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品产生的间接碳排放量增长速率最快，且在2017年已成为间接碳排放的第一大组成部分，按目前的增长趋势，未来还有进一步扩大的可能。据此，为尽早实现“双碳”目标，云南省建筑业控制碳排放量可以从控制间接碳排放入手，聚焦于金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品行业，发挥建筑业在建材选择的引导作用，减少高碳材料的使用，从而降低建筑业的碳排放量。