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1997-2007年中国区域碳排放的变化
摘要：中国能源需求的增加导致了碳排放的增加，这对中国乃至全球可持续发展构成了前所未有的挑战。从省级碳排放的角度，基于指数分解分析方法分析我国1997-2007年间的碳排放量。我们发现：（1）从最终使用能源消耗的角度看，中国二氧化碳排放主要来源于这样的工业省份：浙江、江苏、山东、河南、河北、广东。（2）从最终使用的能源消耗看，经济增长和能源强度的下降将对二氧化碳排放量产生的影响较大。经济增长是推动二氧化碳排放增加的关键因素。能源强度的降低或多或少地减少二氧化碳的排放量。未来的中国碳减排政策应致力于解决这些省级碳排放量的差异。
关键词：碳强度 气候变化 省碳排放量
1.引言
在美国看来，中国是世界上最大的温室气体排放国家，而且是近年来二氧化碳排放量快速增长的贡献者之一，汇集全球二氧化碳排放量的44%。此外，在2002-2007年这较短的时间内，二氧化碳排放量几乎翻了一番。因为中国的经济快速扩张，碳强度呈上升趋势。
为了了解中国二氧化碳排放量的演变趋势，许多研究已经使用了指数分解分析（IDA）的方法分析我国碳排放量和碳排放强度的变化。吴等认为，能源强度的下降和平均劳动增长速度放缓是工业部门生产率突然变化的主导因素。吴等采用对数均值迪氏指数（LMDI）研究1980-2002年二氧化碳的排放，并得出以下结论：在1996年之前，经济规模、混合燃料和能源强度等能源方面的需求主要推动了中国二氧化碳排放量的变化，能源结构和效率方面的变化发挥了很小的作用。而且，在1996-2000年期间，在最终用途和转化效率的提高加速部门（如电力、发电、炼油、煤炭生产），说明了中国二氧化碳排放量的下降与总的初级能源供应有关。王等认为，基于LMDI方法：假设1957-2000年期间二氧化碳排放量在减少，其中约95%的总跌幅可能是由于能源强度的下降，化石燃料和可再生能源分别只有1.6% 和3.2%。范等人表明了1987-2002年产业结构的变动部分抵消了碳排放的下降，并且1981-2002年间最终能源的改变抵消碳排放强度的下降，暗示了物质生产部门的最终能源使用和物质生产部门的发展将会变成碳密集型。因此，碳排放强度的进一步下降，特别是工业部门，应着眼于物质生产部门最终能源的使用。刘等分析了碳排放的变化，发现原材料、化学制品、非金属矿物制品以及有色金属的冶炼和压榨占工业二氧化碳排放量的59.31%。因此，在1998-2005年期间对中国工业部门二氧化碳排放量贡献最大的是工业活动和能源强度。热、电、燃料和结构性变化的排放系数对碳排放的影响相对较小。张等分析了1991-2006年期间，影响与能源相关的碳排放量和碳排放强度的自然因素，发现了能源强度的变化被证实了是二氧化碳排放量和二氧化碳排放强度下降的主要贡献者，经济增长是二氧化碳排放量增加的最重要的原因。
上述这些研究表明，中国经济的增长和能源强度是影响中国碳排放量和碳强度变化的两个重要关键因素。其它因素的影响（混合燃料、经济结构和碳系数）相对较少，但其影响不可忽略。然而，所有研究国家碳排放的分析中，对省级二氧化碳排放量的分析没有系统的实证研究，尤其碳排放量是如何随着时间而变化的。但是Auffhammer和Carson基于省级碳排放量预测了中国的碳排放量。
对于中国来说，经济增长、面积、人口、能源利用和能源效率存在着明显的跨省差异，附录A中每个省的一些关键指标如能源消耗和二氧化碳都有巨大差异。这就提出了以下问题：（1）哪个省主要导致了中国的碳排放？（2）省人均碳排放量的特点是什么？（3）省级二氧化碳排放强度的差异；（4）哪些因素会对省级二氧化碳排放量的变化起到重要的作用？所有问题为中国的政策制定者能更多地了解省级碳排放的特点，制订具体的气候政策是非常重要的。因此，本文分析了中国的省级碳排放量，旨在提供1997-2007年期间发生改变的原因。文章的结构安排如下。第2章描述LMS方法和所使用的数据。第3章介绍了省级低碳排放的特征。第4章基于LMDI的方法给出了不同的因素对省级二氧化碳排放变化的影响。最后一节给出了结论，并提供了一些政策含义。
2.1数据来源和研究方法
本文中国区域碳排放量的来源：中国区域碳排放量的计算是基于IPCC建议的部门方法，公式如下：
其中，C是28个省的终端能源消费的二氧化碳排放量；i代表28个省（不包括海南、宁夏、台湾和台北）；j代表了不同能源种类；Cij是各个省不同种类能源的二氧化碳排放量；delta;j是能源j从吨到TJ的转换系数；EFj是能源j影响碳排放量的因素，用tC/TJ表示；Oj碳氧化能源j的分数; Eij是i省使用的能源j。
从IEA中看出不同类型能源的碳氧化和碳排放因素不包括电力和热力。能源j从吨到TJ的转换系数来自《中国能源统计年鉴2008》。热发电和热行业的碳排放量是由他们化石燃料的使用量、被氧化的比例及其碳排放因素计算的。然后，我们可以得到总发电量的碳系数，包括火电，水电，核电和其他可再生能源电力和热能。
2.2中国省级二氧化碳排放量的分解方法
研究者和政策制定者使用各种分解法来分析不同因素对能源消耗和二氧化碳排放量的影响。但是他们并没有确定哪个是最好的方法。Ang比较了各种指标分解分析的方法，得出的结论是LMDI分解法是首选方法，由于它的理论基础、适应能力强、易用性和结果的解释这些在全文分解分析中的期望性质。
为了找出影响省级二氧化碳排放量变化的主要因素，我们采用LMDI方法分解到与经济增长、经济结构、能源消耗强度和二氧化碳排放系数相关的二氧化碳排放量，公式如下：
其中，Cm是28个省份物质生产部门的最终使用的能源消耗的二氧化碳排放量；Cik是全省第k个区域的终端能源消费的二氧化碳排放量；Qik是i省k增值部门；Qj是i省增加值的总和；Eik是i省第k个区域的最终使用的能源消耗；Rik是i省第k个区域的终端能源消费的二氧化碳排放量系数；Sik是i省第k个区域的增值份额；ik是i省第k个区域的能源强度；k指区域。基于中国能源统计年鉴能源平衡表，部门分为农业部门、工业部门、建筑业、仓储、邮政及电信服务、零售贸易餐饮业、住宅消费和其它。一般情况下，农业部门被定义为第一产业，工业和建筑业为第二产业，运输、仓储、邮政及电信服务以及批发、零售贸易和餐饮业被定义为第三产业。第一产业，第二产业和第三产业通常被定义为物质生产部门。在中国，三大行业在许多方面，如能源利用，经济增长等，在国家政策解决经济结构调整非常不同的往往是指三次产业的调整。因此，我们使用三个部门的分解方法，即第一产业，第二产业和第三产业。有关详细LMDI方法，请参见昂[11]。
2.3数据
2.3.1每个省的GDP数据
各省的国内生产总值和每个部门的相应的数据来自1998-2008年的中国统计年鉴。所有数据均是以2005年的价格基于目前的价格增值的增长率计算的。
2.3.2终端能源消费数据
基于中国能源统计年鉴，终端能源消费在各省的能源平衡表的主要内容包括：原煤、洁净煤、压块、其它水洗煤、焦炭、焦炉煤气及其它煤，原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油气、炼油厂天然气，其它石油产品，天然气，电力和热量。热能的输入发电和热行业还包括上述能量但不包括电力和热量。所有这些数据来自1997-1999，2005，2006，2007和2008年的中国能源统计年鉴。由于中国能源统计年鉴不包括台湾的能源消耗数据还有2000，2001和2008年西藏和宁夏的能源使用数据。所以在2002年，本文不包括这四个省的分析，以保持一致的讨论和解释。
3.中国升级二氧化碳排放量
各省最终使用化石能源相关的二氧化碳排放量有巨大的差异。
3.1 1997年到2007年的省级碳排放量
终端能源消费的碳排放总量（在本文中的碳排放包括物质生产部门，城市和农村家庭，和其他行业）与终端能源消费、能源结构和省级经济增长密切相关。图1显示了在1997-2007年间的终端能源消费量。1997年辽宁、河北、江苏、山东、广东、河南、山西、黑龙江、湖北省的二氧化碳排放量占涉及到与28个省（除海南，宁夏，台湾和西藏由于数据缺乏）最终使用的能源消耗排放的总二氧化碳排放量的52.64%。2007年山东、河北、江苏、广东、河南、浙江、山西和内蒙古的二氧化碳排放量占57.08%。
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