山东省碳排放演变特征与低碳发展研究

□文/袁欣萌 秦金玉 崔嘉慧 侯丽娜 叶俊兰 陈夏洋

（山东师范大学地理与环境学院 山东·济南）

［提要］ 探究山东省各行业碳排放与经济增长的脱钩关系，对制定行业低碳经济转型和可持续发展“双碳”政策具有重要意义。本文以山东省6 大行业相关数据为基础，采用IPCC 碳排放核算体系、Tapio 脱钩模型，对碳排放与经济增长的脱钩关系进行探究。实证分析得出以下结论：（1）1997～2017 年，山东省碳排放总体呈上升趋势，但是增长速度先快后缓。（2）工业碳排放量的变化趋势与山东省碳排放量变化趋势一致。（3）6 大行业碳排放与经济脱钩情况：农业经济增长与碳排放脱钩趋势为扩张负脱钩-衰退脱钩；工业主要呈现弱脱钩状态；建筑业由负脱钩转向正脱钩；交运仓储业弱脱钩趋势明显；批发零售和住宿餐饮业由连接转向正脱钩；生活消费和其他在部分间达到强脱钩。基于上述分析，提出山东省产业低碳化发展路径，对山东省低碳社会发展具有积极的借鉴意义。

引言

碳排放与经济增长的关系一直是学术界研究的热点，其中实现二氧化碳排放与经济增长的脱钩问题则成为当前研究的焦点问题。Tapio 一词源于物理学领域，弹性系数因具有精度高、所需数据少的特点而广泛应用于能源消耗领域的研究。刘茂辉等利用Tapio 脱钩模型分析天津市2001～2019 经济增长和碳排放之间的脱钩状态，并预测了天津市碳达峰碳中和的3种情况。方苗利用Tapio 脱钩模型表明，2010～2019 年浙江省的农业碳排放与经济增长的脱钩状态以强脱钩为主。史红伟研究表明，黄河流域经济发展与碳排放之间的脱钩关系主要以弱脱钩状态为主，尽管存在短期波动的状况，但长期趋势保持不变。沈旺对比分析安徽、江苏和浙江三省碳排放与经济增长的短期速度脱钩与长期数量脱钩关系，发现安徽省和江苏省均在2007 年实现碳排放与经济增长的速度脱钩；浙江省在2010 年后碳排放量增长速度开始低于经济增长速度，为“双碳”政策下城市发展提供经验。

综上所述，学者们对于碳排放的脱钩理论与实证研究较为成熟，均取得了一定的成果，但现有文献缺少对山东省各行业碳排放与经济增长的速度脱钩与数量脱钩进行比较研究。本文基于Tapio 脱钩模型分析，对山东省6 大行业碳排放与经济增长的关系进行脱钩探究，以期为政府节能减排政策的制定提供依据和参考。

一、研究方法与数据来源

（一）Tapio 弹性脱钩模型。本文主要利用Tapio 脱钩模型，分析山东省1998～2017 年的碳排放与经济增长的时间关系，在计算过程中以此来说明经济增长与碳排放量的关系详情。公式如下：

具体的脱钩状态划分如表1 所示。δ 表示碳排放与GDP 增长的脱钩指数，ΔC 和ΔG 分别表示碳排放量与GDP 的现期减去基期的值。（表1）

表1 脱钩状态分类一览表

（二）数据来源。本文碳排放数据来自CEAD 网站，IPCC 的碳排放核算体系测算的1997～2017 年碳排放省级清单。使用的山东省国内生产总值来源于1997～2017 年《山东省统计年鉴》。将山东省各经济部门划分为六大行业：第一产业（农林牧渔业，以后简称“农业”）、工业、建筑业、交通仓储邮电业、批发零售餐饮业以及生活消费及其他行业。

二、山东省产业碳排放特征

（一）山东省碳排放总量。山东省碳排放量总体呈上升的趋势，但是在不同的阶段表现出不同的特征。在2005 年之前，碳排放量的增长比较快速，2001 年、2003 年、2005 年比前一年增长20%左右，说明这一时期山东省经济的快速增长主要是由高耗能、高污染的产业发展带动的，这一发展方式的结果就是碳排放量的急剧增加。在2005 年以后，山东省碳排放量的增长又开始比较平缓，2013 年、2017 年比前一年明显减少，这说明山东省开始积极实行国家碳减排政策，开始注重量和质的同步发展。（图1）

图1 1997～2017 年山东省碳排放量与增长率变化趋势图

（二）山东省各行业碳排放特点。从趋势上看，1997～2017年山东省碳排放量的变化与工业碳排放量的变化极其一致。山东省工业的碳排放量一直占总碳排量的80%以上，工业是最大的碳排放源。2000～2005 年，工业碳排放量增长速度加快，同时带动碳排放总量的增长。2005 年后，山东响应国家节能减排的政策，此后工业碳排量虽然还在增长，增速却明显放缓。2013年，山东省“十二五”控制温室气体排放方案出台，工业碳排放量急剧减少。农业的碳排放总量占整体碳排放量的比重极小，2005 年达到最大排放量后急速递减，近几年仍在下降。建筑业碳排放总量占比也极小，除了2003 年减小68%外，其余平稳减少。交通仓储邮电业由于交通的发展，汽油、柴油等能源大量消耗，带来碳排量的增长，并且增长迅速，成为碳排放增量的重要来源之一。批发零售餐饮业碳排放在2008 年达到最大值，响应避免过度包装、减少使用一次性塑料袋的号召，在2013 年达到最小值。生活消费及其他行业由于居民生活水平的提高，对物质生活的要求不断上升，由此引起能源消费量的增加，碳排放量增加。（图2）

图2 1997～2017 年山东省总体及六大行业碳排放增量变化趋势图

三、山东省产业碳排放脱钩分析

计算山东省1997～2017 年的六大行业碳排放与经济增长的脱钩数值如表2 所示，识别不同行业碳排放与经济增长的关系。（表2）

表2 山东省各行业碳排放与GDP 的脱钩关系一览表

（一）农业。山东省农业碳排放与GDP 增长之间的关系呈现出以下演变过程：在1998～2006 年以扩张负脱钩为主，农业碳排放量与农业经济发展之间的关系不理想，碳排放增长率超过经济增长率。该阶段山东省未大规模推进城镇化建设，农村劳动力多，但是农业技术低，牲畜粪便处理不当等问题，导致碳排量增加。在2007～2014 年以脱钩状态为主，农业经济增长的比率超过碳排放的增长比率。该阶段我国农业与其他行业相比在经济发展方面出现滞后现象，政府部门结合农业发展现状以及长远发展目标，出台了一系列确保农业发挥基础作用的政策。在2015～2017 年处于不稳定状态，脱钩状态分别表现为增长连接、强负脱钩和衰退脱钩。此阶段的脱钩状态较为波动，农业的生产效益和风险性与其他行业相比较差，农民的积极性不高，农村的劳动力向城市转移，农业经济发展缓慢。

（二）工业。山东省工业碳排放与GDP 增长之间的关系呈现出以下演变过程：在1998～2000 年以脱钩状态为主，该阶段山东省经济发展不断上升，工业得到发展，碳排放量增长速率小于经济增长速率。在2001～2005 年以非脱钩状态为主，此时山东省正落实“十五”规划，由于经济快速增长，增长方式粗放，资源能源消耗大，主要污染物排放总量有所增加，环境形势依旧严峻，高新技术产业未能得到发展。在2006～2017 年以弱脱钩状态为主，说明此时碳排放得到有效的控制。随着“十一五”“十二五”规划中新的保护环境等相关政策的实施，山东省积极响应节能减排措施，优化产业结构，促使产业转型升级，开发发展新能源。但在2015 年仍有扩张负脱钩状态出现，说明山东省要在原有成果的基础上，加大节能减排的力度。

（三）建筑业。总体上，山东省建筑业碳排放与经济增长的扩张负脱钩的脱钩状态逐渐减少，从2002 年起以脱钩状态为主。这种发展态势反映了山东省在实现低碳建筑中采取的节能环保、产业结构调整等措施的合理有效。从2005 年的扩张负脱钩到2006 年的弱脱钩，说明山东省2006 年更加重视建筑业低碳节能方面，使得经济增长速度减慢。最近几年弱脱钩和强脱钩交替出现，其中2015 年和2017 年碳排放量脱钩弹性均呈现负值，这说明山东省在这两年中实现了经济的增加、碳排放量减少的一个理想状态。

（四）交通运输、仓储和邮政业。1998～2001 年交运仓储邮电业碳排放与GDP 增长以脱钩状态为主，碳排放量和经济都有一定的增长。该阶段处于交通建设的初期，基础设施不完善，交通运输、仓储和邮政业发展缓慢。在2002～2013 年呈不稳定状态，出现衰退脱钩、弱脱钩和扩张负脱钩状态。这可能由于山东省交通运输业大规模发展，公路、铁路、港口、航道等交通基础设施数量规模不断扩张、建设速度稳步增长，交通基础设施网络覆盖面积大、服务半径大、通达性提高。在2014～2017 年呈脱钩状态，说明山东省碳排放量随交通运输、仓储和邮政业经济的增长而增加。

（五）批发、零售和住宿、餐饮业。批发零售和住宿餐饮业的碳排放脱钩总体上呈现两阶段波动特征。1998～2012 年，批发零售和住宿餐饮业的碳排放脱钩状态不理想，扩张性负脱钩状态出现多次。从2013 年开始，批发零售和住宿餐饮业碳排放脱钩向好转变，呈现脱钩状态。2016 年和2017 年出现了强脱钩状态，在大力发展第三产业的背景下，该效应对减少碳排放的促进作用还将继续。

（六）生活消费及其他。1998 年、2002～2003 年、2013～2014年和2016～2017 年间达到强脱钩的状态。这表明山东省在保证经济稳定增长的同时，对居民生活消费的碳排放进行了有效的控制。但有些年份居民生活消费碳排放与经济增长的脱钩关系并不理想。2004～2005 年期间以及2008 年居民生活消费碳排放和经济呈现出明显的增长趋势，但碳排放的增速更为显著，表现出扩张负脱钩的状态。

四、山东省产业低碳化发展路径

结合山东省产业碳排放的演变特征及脱钩分析，提出如下建议：（1）农业经济增长与碳排放脱钩趋势为扩张负脱钩-衰退脱钩，说明减排效果良好，应继续打造低耗能、低排放、高产出的低碳农业，推广农用电动车辆、节能环保农机和渔船，发展节能农业大棚，推进农房的节能和绿色改造。（2）工业主要呈现弱脱钩状态，强脱钩趋势萌发，产业碳减排形势良好，应进一步减少污染排放，降低原料供应环节、产品制造环节碳排放，提高山东省低碳效率。（3）建筑业由负脱钩转向正脱钩，减排趋势良好，可以进一步选择绿色建材供应商，打造绿色楼房和基础设施，以削减大部分的温室气体排放。（4）交运仓储业弱脱钩趋势明显，应继续保持，可以通过投资改变运输车辆的能源结构，推广电动能源和绿色燃料的使用，推动车辆升级和节能降耗，不断优化车队规模和运输路线，减少运输过程中的温室气体排放。（5）批发零售和住宿餐饮业由连接转向正脱钩，碳减排取得显著成果，应进一步降低包装复杂性，改用可回收材料，降低原料和产品运输分销环节的碳排放，进行绿色低碳发展。（6）生活消费和其他在部分间达到强脱钩，故可继续推出一系列激励措施积极引导群众低碳消费、厉行节约。大力宣传低碳环保思想，激励人们低碳消费，使低碳理念深入人心，推进节水护水，建设节约文化，倡导绿色低碳的工作和生活方式，达到长久的低碳环保消费效果。