中国工业经济转型过程中能源消费与碳排放时空特征研究

      中图分类号：F291 文献标识码：A 文章编号：1000-0690(2011)01-036-06

      修订日期：2010-10-19

      能源消费作为工业经济系统中的主要推动力量，是社会进步、文明发展不可或缺的战略性要素与物质保证。伴随全球工业经济的持续发展，人类社会能源消费导致的气候变化是当前全球面临最大的环境挑战[1-4]。Jes等认为伴随工业化的普遍，空气污染已由区域性转变为全球性[5]，Abdeen等指出工业部门在应对将环境恶化的挑战中，应首当其冲积极承担其社会负责[6]。此外，2007年联合国气候变化大会在《气候变化框架协议》中指出造成气候变化的主要原因是因为发达国家的工业化，为此，2009年联合国气候变化大会上达成的《哥本哈根协议》要求发达国家向《联合国气候变化框架公约》秘书处提交或通报截至2020年的减排目标。当前能源消费问题不但是单一产业发展和区域内部供需不平衡问题，而且已经上升为国际政治外交和社会可持续发展的重大问题，能源消费问题研究也随之成为各国明确温室气体排放责任、缓解国际舆论压力的重要科学依据。

      中国正处于工业化发展中后期，自1980年以来，中国工业部门能源消费弹性系数持续走低，但其单位产品能耗和能源消费强度与国际先进水平相比较却始终存在较大差距[7]。更值得注意的是，工业能源消费及其碳排放在过去的30a间分别占到能源消费总量、碳排放总量的80％左右[8]，故工业能源消费研究是中国经济发展与环境协调发展重大战略的核心问题。有鉴于此，针对中国能源消费与碳排放问题，国内学者已开展了诸多有益探究，大致可归于3类：一是能源消费与宏观经济之间协调性研究[9-11]；二是能源消费效率时空变化的内、外生因素研究[12，13]；三是能源消费导致碳排放的影响因素分解与地区分异性研究[14-16]。而当前关于工业部门内部行业之间、地区之间的能源消费与碳排放变动关系研究尚有待深入。为此，本文利用1980-2007年工业部门能源消费数据，探讨经济转型期工业能源消费与碳排放关联变动时空特征。

      1 工业部门能源消费与碳排放时序变动分析

      1.1 工业部门能源消费趋势分析

      为了便于能源消费时间序列上的对比分析，本文将煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气等常用能源参考《中国能源统计年鉴》[17]颁布的折算系数折算成标准煤(t)。结果显示，自20世纪80年代以来，中国工业部门能源消费总量增长快速(图1)，工业生产消费能源由1980年的38 986×增长至2007年的190167×，年均增长率为6.25％，其占全国能源消耗总值的比重保持为61.49％左右，可见，工业生产部门能源消费的持续增长是中国能源消耗总量增长的主要驱动因子。此外，世界各国工业部门的能源消费一般只占能源消费总量的1/3左右[18]，而在中国工业能源消费占近70％(图1)，可见，中国工业能源消费所占能源消费比例必然存在较大的下调潜力。

      1.2 工业部门碳排放趋势分析

      按照IPCC温室气体指导方针目录中有关碳排放总量的估算方法[19](公式1)，估算中国工业部门碳的排放量，结果见图2。

      

      

      

      1.3 工业部门各行业碳排放趋势分析

      参照《中国能源统计年鉴》[17]中工业部门分类，将工业部门分为采掘业、制造业和电力煤气及水生产供应业3个门类。由图4可知，制造业碳排放所占比例、采掘业碳排放所占比例呈下降趋势，电力煤气及水生产供应业碳排放呈现增长趋势。其中，制造业碳排放量最大，平均约占工业部门碳总排放量的60％；其次是电力煤气及水生产供应业，碳排放约占30％；采掘业碳排放量最低，约占工业部门碳总排放量的10％。可见，当前中国在大力发展现代化制造业的过程中，降低传统制造业能源消费、提高能源利用效率是迫在眉睫的关键问题，也是推动节能减排政策实施和地方行动响应的关键环节。此外，电力能源消费量的逐渐攀升反映出人口增加、社会生产对电力能源的巨大需求潜力。

      2 地区工业部门能源消费与碳排放空间变动分析

      本文分别采用1995年和2007年中国各省区(西藏、台湾、澳门和香港数据缺失，未做研究)能源平衡表中工业最终能源消费数据[17]，分析中国工业经济转型过程中各地区能源消费、能源消费强度和碳排放空间变动特征，以期明确各地区能源资源利用效率空间差异性。

      2.1 地区工业部门能源消费空间格局

      本文将各类能源折算成标准煤(t)，并按照当年全国能源消费量平均值的0.5倍、1.0倍、1.5倍把各省份归入能源低消费地区、能源中度消费地区、能源较高消费地区、能源高消费地区4种类型，以此确保不同时空尺度下各省区能源消费数据的标准性、可比性。结果如图5所示。

      (1)能源高消费地区。1995年环渤海地区的河北、辽宁、山东是中国工业高能源消费集中区。其中，辽宁省工业能源消费量高达4143×