摘 要:本课题通过分析盐城地域特点和盐城经济发展情况,研究盐城碳排放和盐城碳达峰,并在此背景下探索盐城绿色生态发展。利用IPCC排放系数,构建盐城碳排放模型,核算盐城碳排放。研究盐城碳排放量趋势,分析盐城经济发展,为盐城碳达峰、碳中和研究提供了理论依据和模型支持。
关键词:碳达峰;碳中和;碳排放
随着全球气温变化,“碳达峰”“碳中和”成为各国专家学者关注的热点问题,目前已经有超过130个国家和地区提出“碳达峰”“碳中和”的目标。
为了在全国率先实现碳达峰,江苏省采取了多种措施,严格保护生态环境,优化产业结构、运用环保新技术、推广低碳生活理念等方式,大力开展减污降碳。“十四五”是中国实现碳达峰、碳中和的关键时期。
自从2021年以来,盐城空气质量指数在全国名列前20位,居江苏省空气质量第一。在碳达峰、碳中和背景之下,盐城提出并实施了多项举措,在政府工作报告中,把“做好碳达峰、碳中和工作”列入重点任务之一,并在“十四五”规划中把加快推动绿色低碳发展列入其中。
一、盐城碳排放现状分析
温室气体主要的排放源自于能源、工业生产过程、农业、土地利用变化和林业及废弃物。从地域特点分析盐城碳排放主要来自工业能源消耗。
碳排放涉及多个方面,与三大产业都息息相关。对盐城调查研究,盐城的第一产业相对稳定,对盐城碳排放也比较稳定。农业、土地和林业等的第一产业碳排放变化不会太大,政府在各个方面的措施中,积极响应国家号召,保护农村耕地,扩大绿化面积。
盐城的第一产业和第三产业碳排放相对稳定,空气质量优的状态之下,盐城的碳排放重点考察工业能源消耗引起的碳排放。
二、利用碳排放系数研究盐城碳排放
碳排放主要包括直接碳排放和间接碳排放。
(一)利用IPCC排放因子核算盐城碳排放
针对盐城工业能源消耗碳排放,应用IPCC排放因子方法核算盐城工业能源碳排放。IPCC主要用于估算国家温室气体排放量以及碳汇清除量,相比实测法和物质平衡法,IPCC排放因子方法更加直观明确而且核算结果误差更小,在国际碳核算中得到了非常广泛应用。
(二)盐城直接碳排放
直接碳排放量的核算基于IPCC排放因子方法基础之上,汇总各类能源消耗碳排放总和。计算的公式为:
碳排放量=标准煤消耗总量×碳排放系数
=碳排放系数×(∑能源消耗量×折算转换系数)(1)
利用模型(1)计算盐城工业能源消耗直接碳排放量。各类能源消耗量折算成标准煤,利用碳排放系数计算碳排放。据国家发改委能源研究所建议,CO2(二氧化碳)排放系数0.67(t/tce)(吨/吨标煤)。其他国家地区发布的碳排放系数稍有不同,但差距不大。
(三)盐城间接碳排放
间接碳排放主要采用城市外调电量乘以全国电网平均排放因子(0.6101 t CO2 /MWh)。通过查阅《盐城统计年鉴》,研究盐城2015—2020年发电量逐步上升,基本能实现自给自足。盐城发电量主要来源于火力发电、水力发电、太阳能发电以及垃圾焚烧发电。2015—2017年发电量稍有不足,全市电量供应量不足需要额外购买部分电量。而2018—2020年盐城发电量足够提供盐城用电量,还有部分结余。为了更好地观察盐城2015—2020年用电使用情况,2015—2020年盐城用电量和发电量趋势图如下图1所示。
图1 2015—2020年盐城用电量和发电量趋势图
从2015—2020年盐城用电量和发电量趋势图可以看出,盐城对于电力能够实现自给自足。所以盐城间接碳排放,可以不考虑,重点考虑直接排放。
(四)盐城碳排放核算
根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》对城市碳排放总量进一步细分,分别核算工业能源、工业生产过程、农业、服务业、城市生活、农村生活和交通運输的碳排放量。农业、城市生活、农村生活等碳排放对盐城的碳排放影响很小,碳排放主要来源是工业能源消耗产生的直接碳排放。
电力和热力两类能源消耗,转换过程不产生碳排放。只是在生产热力和电力时发生,而这些主要是消耗化石能源产生的碳排放。因此根据前面直接碳排放模型,求出2007—2020年盐城的碳排放,绘制盐城2007—2020年碳排放趋势,如下图2所示。
图2 2007—2020年盐城碳排放趋势图
从走势上看,上升的幅度在逐渐减少,符合碳达峰的预期趋势。进一步分析出现波动比较大的几个关键点。2002年,盐城引进了多家化工企业,建立多个工业园区。后来盐城多次引进外资,大力发展经济。碳排放大幅增加。随着环境治理的开展,碳排放增长趋势减缓。2010年盐城市区规划,调整产业结构,2011—2012年出现一定的下降。随着盐城经济产业结构调整,以及盐城发电量的上升,其他能源的消耗呈现一定量的变化,2018年碳排放出现快速增幅。进一步分析盐城能源消耗状况,盐城绿色能源电力的发展,对于盐城碳排放起到了非常显著的效果,2019年能源消耗明显下降,碳排放显著降低。政府政策的宏观调控,产业结构调整,发展绿色新能源对盐城碳排放,取得了非常显著的成果。
从碳排放增长趋势上看,碳排放呈现增长放缓,符合碳达峰的趋势。
三、盐城碳中和路径研究
(一)利用非线性回归分析盐城碳达峰与盐城经济发展内在关联
首先根据环境库兹涅茨曲线理论,分析碳排放与地区生产总值、人口数、工业产值、服务业产值作为碳排放的主要影响因素,探究碳排放与经济发展之间的关系。分析盐城经济的发展实际情况,综合考虑盐城地区生产总值GDP、第一产业、工业、服务业等各个行业经济发展情况。利用这些多个因素构建多元回归碳达峰模型。考虑到盐城具体的情况,城市特征比较明显,构建以下计量模型:
ln(Y)=β0+β1ln(GDP)+β2(ln(GDP)2+β3ln(POP)
+β4(ln(POP)2+β5ln(S_2)+β6ln(S_2)2
+β7ln(S_3)+β8ln(S_3)2+ε(2)
模型中的Y代表城市碳排放量,GDP代表地区生产总值,POP代表人口数(常住人口),S_2在工业生产总值,S_3代表服务业生产总值,ε是随机残差项。根据EKC理论,加入以上影响因素的二次项,从而衡量盐城经济发展与碳排放的倒“U”型曲线关系。
收集到的数据只有近10年,进行多元非线性回归分析,得到:
回归模型的统计量如下表2所示:
P<0.05,该回归模型有意义。反映了盐城碳排放与盐城的经济关系密切,进一步分析,可以看出盐城地区生产总值GDP,人口数POP,工业生产总值S_2,服务业生产总值S_3,都是正相关ε是随机残差项。根据EKC理论,加入以上影响因素的二次项,从而发现,随着盐城经济增长,碳排放出现波动式上升。
(二)盐城碳中和的路径研究
由于盐城前期利用盐城地域特点,发挥风力发电优势,实现的供电量大于消耗量,为盐城的间接碳排放发挥了重要作用。
在生活上提倡绿色环保,推广绿色能源的使用。积极倡导新能源汽车的使用,安装新能源汽车的充电装置,方便用户使用。
并且积极投入科研经费,支持科研人员研究绿色能源、碳达峰等相关战略课题,纳入盐城自科、社科的课题研究中。政府的支持,科研人员的努力,盐城市市民的积极配合,盐城的碳排放自2019年呈现下降趋势。
从盐城碳排放和盐城经济发展的关系,不难看出随着盐城的经济增长,盐城的碳排放呈现波动式上升。有专家提出一个地区的碳排放也是该地区的发展权,工业的发展是国家地区发展的支柱。而工业的发展也必然伴随着碳排放,如何降低工业碳排放,是碳中和的必由之路。
四、盐城碳达峰、碳中和愿景下绿色生态发展
充分利用盐城的地域特点,大力发展和利用绿色能源,调整产业结构,打造水绿盐城,走绿色发展之路,打造真正的生态之城。
(一)节能减排,降低能源消耗
1.改变传统模式,降低能源消耗
实现无纸化办公,降低办公能源消耗,也就降低了工业生产办公能源产出。
在交通方面,利用现在大数据发展,推动智能公共交通。减少公共交通无人乘坐,还需要运行,推动智能公共交通,进行预约,减少空车运转的成本,方便行人出行,降低路面交通车流量。
2.调整产业结构,发展绿色经济,降低化石能源消耗
对于盐城碳排放的分析,盐城的碳排放主要是工业排放。同样也反映了盐城工业生产技术的迅速方法,因此工业部门应是盐城实现碳减排、碳达峰的重要分析对象。
调整产业结构,降低能耗高、污染大的企业產能。甚至关闭部分能耗高、污染大,生产技术落后的企业。引进高科技技术,提高能源利用率,降低化石能源消耗,提高产能,改善盐城城市环境。
大力发展绿色经济。盐城已经率先发展新能源,推动新能源企业的发展。推动风力发电等可再生能源的绿色能源的发展,降低化石能源电力的产能,提高化石能源的利用率,降低化石能源的消耗。
(二)依据盐城地域特点,增加碳汇能力
1.保护海洋资源,发展利用海洋资源实现增强碳汇能力
考虑盐城的地域特点,盐城是地处黄海之滨的沿海城市。具有天然的海洋资源,但随着工业的发展,出现了过度利用海洋资源,降低了海洋天然的净化能力。
与环境保护、海洋研究科研机构合作,实施措施切实有效地保护海洋资源。多引进环保技术和环保企业,鼓励并加大投入环保科研项目,合理地利用海洋资源,增强海洋净化的能力,增加碳汇能力。
2.造林绿化,修复生态环境,增加植被面积,增强碳汇能力
盐城市已经把造林绿化,修复生态环境,这一重大举措取得了比较显著的成效。造林绿化是建设“生态新盐城”的重要内容,是实现高质量发展的绿色动能。
3.改善居住环境,增加植被面积,增强碳汇能力
改善人们居住条件和增加植被面积结合起来。加快第五代住宅的发展,实现“生态+文化”。第五代住宅增加植被的面积是呈现空间的增加,不是平面的增加。保护现有植被面积,改善居住条件,第五代住宅能够实现这一想法。
打造绿色生态之城,是盐城人民的既定目标。调整产业结构,发展绿色生态经济,是盐城经济发展的整体战略。发展绿色能源,是减少碳排放的有效措施,盐城已经取得了显著成效。利用地域特点,修复生态环境,同时增强了盐城的碳汇能力,在盐城市政府和民众的齐心合力之下,盐城人民打造生态之城的目标一定能够实现。
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基金项目:2022年度市政府社会科学基金项目:碳中和目标下盐城减碳经济发展现状及减碳路径研究(22sk A116);校级自然科学研究一般项目:图书采购决策的方法研究(11YCKL018)
作者简介:顾正兰(1976— ),女,汉族,江苏响水人,本科,讲师,研究方向:数据挖掘、数据分析。