时间：2023-12-22 17:20:48
【关键词】国际贸易 工业二氧化碳排放 投入产出分析
全球气候变暖是人类迄今面临的最重大的环境问题之一，它己经成为影响世界经济秩序、政治格局和各国经济贸易活动的一个重要因素。改革开放以来，我国经济取得了巨大的发展，经济实力在世界范围内逐步提升，燃料燃烧所产生的二氧化碳排放量也已越过美国，位居世界首位。因此，国际贸易与环境污染之间的关系引起政府和学者的广泛关注，发达国家是否通过贸易向我国转移了污染产业？贸易对于我国工业各行业二氧化碳排放又存在怎样的影响？研究这些问题对于更清晰地认识国际贸易与我国工业行业二氧化碳排放之间的关系无疑具有积极的意义。
一、我国对外贸易发展现状分析
改革开放以来，我国贸易发展取得了显著的成就，成为国民经济不可或缺的重要支柱。历年统计资料显示了自1990年以来我国贸易发展的基本情况，从中我们可以看出：
首先，我国对外贸易规模不断扩大，而且自1994年至今一直是贸易顺差的局面，特别是入世以来，贸易顺差更是处于不断扩大的趋势。其次，我国外贸依存度也呈现快速增长的态势。第三，出口产品结构不断改善，制成品的比例不断提高，初级产品的比例不断下降。最后，从贸易方式上看，加工贸易是我国主要的贸易方式，但是，在加工贸易中，我国只赚取了很少的一点加工费，但却付出了大量廉价劳动力，并消耗了大量的能源，在国内产生了大量的污染。
二、我国二氧化碳排放现状分析
从最近几年的情况来看，我国已成为世界上二氧化碳排放量最多的国家，巨大的能源消耗使得发展低碳经济成为我国实现经济发展模式转型的重要动力。虽然过去数年间中国二氧化碳排放呈现强势增长，但统计资料显示，1890年一2007年间中国总二氧化碳排放占世界二氧化碳排放量的比例并不高，仅为9%，而美国和欧盟则占据了51%。此外，从人均二氧化碳排放角度看，2007年中国为4.6吨/人，远低于发达国家水平。
我国成为二氧化碳排放大国的原因主要在于：首先，改革开放以来，由于我国经济持续快速发展，能源消耗增长较快，而二氧化碳排放主要来自于化学燃料的燃烧，从而必然会出现二氧化碳排放量的大量增长。其次，我国成为二氧化碳排放大国也与我国的经济增长方式有很大关系。自改革开放以来，我国一直坚持以出口为导向的贸易发展方式促进经济增长，而这些产品大量出口到其他国家，在满足全球消费者需求的同时，资源消耗和污染排放却由我国承担。
从以上的分析可以得出下列结论：首先，我国处于社会主义的初级阶段，由于经济发展的需要，能源消费历年来不断增长，从而导致以二氧化碳为主的温室气体的排放逐年增加。此外，对于拥有世界五分之一人口的中国来说，我们的人均二氧化碳排放量远低于发达国家，甚至低于很多发展中国家。其次，贸易的飞速发展与我国二氧化碳排放增长之间存在着不容忽视的联系，通过出口贸易，我国实际上承担了本应在进口国排放的二氧化碳。某些发达国家不应一味的指责我国二氧化碳排放量大，而更应关注这个事实背后所隐藏的真相。
三、对策建议
（一）强化环保意识，完善环境相关法律法规
生活方式和行为模式等对于减缓气候变化的重要性已经得到了IPCC的研究证明。对减缓行动有积极影响的实例包括：消费模式的改变、教育和培训、建筑内居民行为的转变、交通需求管理、产业管理工具等。加强全民环保意识，完善环境相关法律法规，对于减缓二氧化碳排放意义重大。
（二）调整能源消费结构，提高能源利用效率
我国工业生产中之所以二氧化碳排放量大，最主要的一个原因就是我国的能源消费结构以煤为主，且其使用效率较之于石油、天然气等较低，因此控制我国二氧化碳排放，首先需要调整我国的能源消费结构，降低煤炭等二氧化碳排放系数较高的能源比重，相应提高优质、高效的能源消费品种的比重，则对于满足同样的经济社会发展需求，所需要的能源消费总量以及排放出的二氧化碳就会相应减少。
（三）改善贸易结构，促进产业结构调整与升级
要减少我国贸易中二氧化碳的排放，在出口方面，首先应积极扩大服务贸易出口。其次在工业行业内部，要控制采掘业、冶金行业、化学工业等高二氧化碳排放强度行业的出口，而相对鼓励电气机械、仪器仪表、通信设备等低二氧化碳排放强度行业的出口；严格控制高耗能、高排放和资源型产品出口，限制或降低对自然资源造成破坏以及附加值小的初级产品的出口，采用先进技术改造传统工业，把依靠资源、能源消耗的经济增长方式转变为依靠生态型资源循环发展；最后，政府应出台优惠的财税政策推动企业从事研发，引导国内企业进行绿色生产，从而促进我国逐步从资源密集型、污染密集型产品出口向技术密集型、清洁密集型商品出口结构的转变。
（四）温室气体减排的国际合作——清洁发展机制
作为一种全球性公共品，二氧化碳排放的增加会导致全球气候发生变化，减排二氧化碳需要广泛的国际合作。中国的CDM项目活动已经取得了良好的成绩，截止2010年3月3日，国家发改委批准的全部CDM项目2411个，在联合国注册项目758个，在可预计年减排量上中国更是占全球的59.39%。广泛开展国际合作，大力推进CDM项目，中国必将对全球温室气体减排做出不可估量的贡献。
参考文献：
全球气候变暖已成为国际社会关注的焦点问题,它严重地影响了人类环境和自然生态,对人类社会可持续发展带来了巨大冲击,要遏制全球气候变暖,就必须减排,因为全球气候变暖主要是由人类活动排放过多的二氧化碳引起的,导致臭氧层变薄,这与工业有直接的联系,其中建筑行业的因素占到50%。而建材行业的主导产品是水泥。据了解,生产一吨水泥会产生将近一吨左右的二氧化碳,而眼下全球每年使用的水泥多达25亿吨,也就意味着每年仅仅水泥就会给大气增加约25亿吨的二氧化碳。2009年12月7日《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议在丹麦的哥本哈根召开,总理在会议上郑重表态:到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%,同时作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。
作为我国建材工业生产温室气体排放的水泥生产企业是实现上述减排指标的重中之重。水泥企业其排放温室气体CO2的污染程度有别于其他工业企业,主要包括:1.原料煅烧产生的二氧化碳;2.水泥窑传统燃料产生的二氧化碳;3.水泥窑替代燃料产生的二氧化碳;4.燃烧生物质燃料二氧化碳排放;5.由废水产生的二氧化碳排放。在水泥烧制过程中,大量生成和排放出CO2。其造成的污染量是:每生产一吨水泥熟料,按消耗1.2吨生料计算,水泥原料中碳酸盐分解放出约0.5吨CO2;燃料燃烧放出约0.4吨CO2。再加上原燃料本身的烘干脱水,总计CO2排放量近1吨。也就是说没生产一吨水泥熟料就要排放到大气中近1吨的CO2,二者的比例竟然是1:1,令人触目惊心。
一、水泥温室气体排放的现状与分析
(一)世界各国温室气体减排的现状
据美国《化学与工程新闻》杂志统计报道,2004年世界排放CO2的前20位国家(地区)中,美国是CO2排放最多的国家,达57.13亿吨;其次是中国,为31.76亿吨;第三位是俄罗斯,为15.53亿吨;第四位是日本,为11.82亿吨;第五位是印度,为10.10亿吨。美国得克萨斯州和加利福尼亚州分别位居第7和第14位,分别为6.56亿吨和3.83亿吨。我国二氧化碳排放总量居世界第二位。预计到2020年,在2000年的基础上增加1.32倍,估计2025年前后,我国二氧化碳排放量超过美国,居世界第一。目前我国至少排放二氧化碳38亿吨,到2030年可能到71亿吨,占世界二氧化碳排放增加总量的1/4以上。要实现:“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的目标”任务十分繁重。
(二)我国水泥工业温室气体排放和减排的历史和现状
目前我国水泥单位产品综合能耗比国际先进水平高15%,节能减排空间大,是实现节能减排目标的重点行业。因此要实现水泥产业创新发展,必须从发展低碳水泥入手,在节能减排和低碳水泥上下工夫,不断调整产品结构,加快产品升级步伐。这才能在竞争中立于不败之地。水泥工业CO2的减排涉及水泥生产中诸多的技术层面,包括水泥生产新工艺及节能技术、资源的综合利用、水泥新品种的研制等,因而与水泥工业的发展状况有着直接的联系。1978年正值中国改革开放之初,全国水泥总产量为0.65亿吨;1985年总产量1.46亿吨,2003年,水泥年产量已达8.6亿吨,约占世界总产量的40%,居世界第一位。
水泥工业的产业结构如何?在改革开放之初,小水泥企业为主体,大中型水泥企业所占比例很小。
从改革开放到现在,我们可以计算出水泥工业水泥总产量的平均增长速度为0.312亿吨/年,近几十年来,中国水泥工业一直处于高速增长中,水泥生产技术也取得了长足的进步。这表现为新型干法水泥生产技术的广泛应用。2002年中国新型干法水泥的生产能力为1亿吨,占当年水泥总产量的16%;2005年已达到4.8亿吨,占当年水泥总产量的45%。新型干法水泥的生产以原料均化、预分解窑煅烧、节能粉磨、工业自动化等为技术支撑,进而实现了水泥生产的大型化,并使水泥工业达到了除CO2之外的零排放。
二、水泥温室气体减排的技术措施
(一)减少降低烧成煤耗,多使用液体燃料或气体燃料(天然气)等替代燃料
水泥工业长期以来主要采用固体燃料――煤进行烧结,在煅烧过程中生成大量二氧化碳,污染严重。后来人们慢慢发现使用液体或气体燃料生产水泥,不仅单位热值高,燃烧完全,而且产生的二氧化碳比用煤要少。除了使用液体和气体燃料外,水泥行业越来越多地使用多种废料的替代燃料;替代燃料包括化石燃料部分,如废轮胎、废油和塑料,以及生物质部分,如废木料和污水污泥。实践证明:无论是液体、气体或者废料等替代燃料所排放的二氧化碳都比固体燃料煤低。
(二)淘汰落后的生产窑型,大力发展新型工艺技术
发展低碳水泥是水泥产业结构调整的必然趋势,我国水泥生产企业大多采用石灰饱和系数(KH)、硅酸率(SM)和铝氧率(IM)三个率值来进行配料控制。
我国目前的建材工业发展规划中产业机构的调整计划――大力发展建设新型干法窑型,并大量关停立窑等落后生产窑型,就是最有效地降低二氧化碳排放量的措施体现。
(三)改进水泥生产工艺中的配料方案
在长期的生产实践中,人们尝试使用生石灰、粉煤灰和矿渣等原料,发现在其煅烧过程中所排放的二氧化碳总量得到明显减少。
(四)提高生料的易燃性
选择合理的熟料,提高生料细度,适量加入矿化剂或复合矿化剂合理利用微量元素,可以改善生料易燃性或加速熟料烧成,从而降低熟料热耗,减少熟料烧成煤耗,最终实现降低二氧化碳的排放量的目的。
(五)大力发展散装水泥
水泥的流通和使用是以袋装和现场搅拌为主,袋装水泥需要大量包装纸,每生产1万吨包装水泥,需要包装纸60吨,折合木材330立方米,生产60吨纸需耗电7.2万千瓦时、煤炭78吨、烧碱22吨。去年全国生产的16.3亿吨水泥,如果有一半进行散装,就可节煤635万吨,减少向大气排放CO2近1 587.5万吨。
(六)积极推广高效粉磨设备及技术,改变传统落后的粉磨工艺
武汉市天沭科技发展有限公司自主研发的性能先进、高效节能的水泥、生料、矿粉生产新工艺、新技术,可使粉磨工艺节电30%~40%,使水泥、生料、矿粉综合电耗下降20%~30%。若全国60%的球磨机由立磨或辊压机联合粉磨系统替代,则可节电23亿千瓦时,相当于节约标煤82万吨。若辅以对风机电机实施变频节能改造,又可节电30%。同时,推广新型高效预分解系统。先进高效预分解系统中的一级筒出口温度可降低30℃左右,每降低10℃,每吨熟料可节约1千克标煤,按比计算每年可节约标煤11.4万吨。由于能源效率提高,还可实现年节约标煤17.6万吨的目标。
(七)鼓励发展余热发电
目前国内余热发电量为35千瓦时/吨
~40千瓦时/吨,按熟料的最低值计算,折煤约1 106万吨,若生产的熟料余热一半用于发电,则可减少向大气排放CO2近1 382.5万吨。
关键词 二氧化碳排放；投入产出法；影响因素
中图分类号 F205 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）09-0021-08 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.004
进入21世纪以来，温室效应逐渐凸显，能源流失问题也日益严重，二氧化碳排放的控制问题已上升到全球层面。在这种背景下，针对二氧化碳排放量的计算在当前的研究中显得尤为重要，其计算结果的准确性不仅直接决定了社会和政府对于碳排放状况的认识，更会对我国的高耗能产业结构调整、减排计划的执行以及国际碳排责任的判定产生影响。因此，不断分析、对比各种计算方法的影响因素、改进计算方法、修正计算结果并对计算进行深入分析，已经成为碳排放相关研究的重要基石。
1 文献综述
目前主要的二氧化碳计算方法有能源消耗法、生命周期评价法（LCA，Life Circle Assessment）和投入产出法（IO，InputOutput）。能源消耗法计算二氧化碳排放量是指以统计资料为依托，根据能源的消耗量以及二氧化碳的排放系数进行对二氧化碳排放量的估算。这一计算方法的数据选取较为灵活，可以针对具体的问题选取适合的数据进行分析，许多学者采用这一方法进行计算。但该方法也存在一定问题，比如数据来源不正统可能会导致计算结果较实际偏差过大。何建坤[1]根据Kaya公式及其变化率分析了中国及一些发达国家的二氧化碳排放峰值，并发现单位能耗的二氧化碳排放强度年下降率大于能源消费的年下降率。赵敏等[2]根据2006年IPCC二氧化碳排放计算指南中的公式及二氧化碳排放系数，计算了上海市1994-2006年间能源消费的二氧化碳排放量，并以此分析了二氧化碳排放强度下降的原因。曹孜等[3]根据化石能源的消耗量计算了2008年总体与各部门的二氧化碳排放量以及1990-2008年碳排放强度的发展趋势，从而进一步研究二氧化碳排放量与产业增长之间的关系。汪莉丽等[4]根据全球及各地区的能源消费历史数据分析了以往的二氧化碳排放总量、二氧化碳排放累积量和人均二氧化碳排放量，并以此预测了未来的能源消费二氧化碳排放情况。李宗逊等[5]根据昆明市的工业能耗统计数据对昆明市的工业二氧化碳排放、行业二氧化碳排放强度及行业分布做了探究。
生命周期评价法计算二氧化碳排放通常以活动环节为分类单位，要求详细研究测度对象生命周期内的能源需求、原材料利用和活动造成的废弃物排放。这一方法能够具体到产品原材料资源化、开采、运输、制造/加工、分配、利用/再利用/维护以及过后的废弃物处理等各个环节，多被用于建筑领域。但在计算生产工序复杂的产品时，存在计算工作量大等缺陷。刘强等[6]利用全生命周期评价的方法对中国出口的46种重点产品进行了碳排放测算，发现这些产品的二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放量的比例非常高。张智慧等[7]基于可持续发展及生命周期评价理论界定了建筑物生命周期二氧化碳排放的核算范围并给出了评价框架和核算方法。张陶新等[8]利用生命周期法构建了测算建筑二氧化碳排放的计算模型，并通过构建的模型分析了中国城市建筑二氧化碳排放的现状。
投入产出法计算二氧化碳排放量主要以投入产出表为依据，可以根据产品的直接消耗系数及完全消耗系数分别估算二氧化碳的直接排放和间接排放。直接消耗系数是指某一产品部门在单位总产出下直接消耗各产品部门的产品或服务总额。完全消耗系数是指某一部门每提供一个单位的最终产品，需要直接和间接消耗（即完全消耗）各部门的产品或服务总额。这一计算方法的优势在于可以进行隐含二氧化碳排放（Embodied Carbon Emission）的估算，并且在对于多行业二氧化碳排放进行计算时通过直接消耗系数矩阵以及完全消耗系数矩阵进行一次性估算，减少行业分类的工作量。但是，投入产出法的缺点在于其在计算结果的准确度上不如前两种二氧化碳排放计算法，因而多被用于隐含二氧化碳排放的计算。Lenzen[9]利用投入产出模型研究了1992年和1993年澳大利亚居民最终需求的能源消费及温室气体排放情况，发现65%以上的温室气体来自能源的隐含消费。Ahmed和Wyckof[10]根据投入产出方法估算了全球24个国家的贸易隐含碳，证实了产业地理转移对全球二氧化碳排放的影响。刘红光等[11]、孙建卫等[12]均采用区域间的投入产出表对中国各区域各行业的二氧化碳排放量做了测算，并针对区域碳减排做了分析。何艳秋[13]利用投入产出法计算了各行业的二氧化碳排放系数，并进一步计算了行业最终产品的直接二氧化碳排放量以及消费中间产品的间接二氧化碳排放量。
二氧化碳排放量的计算方法种类繁多，各有利弊，而现有文献大多是选取其中一种方法对二氧化碳排放量进行估算，少有针对不同方法的比较研究和对不同影响因素的量化分析。本文梳理了当前主要的二氧化碳排放量计算方法，并基于投入产出法，对比计算了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，得到各种条件变动情况下所导致的测算偏差。基于投入产出法，对比分析了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，并计算了各种条件变动情况下的计算偏差。
2 计算方法及数据来源
二氧化碳排放主要包括能源燃烧的二氧化碳排放和水泥生产过程的二氧化碳排放两类。其中，能源燃烧的二氧化碳排放是指各行业燃烧各种能源所产生的二氧化碳排放，主要根据能源行业对各个行业的能源投入进行计算。水泥生产过程的二氧化碳排放是指在水泥生产过程中因化学反应而产生的二氧化碳排放，主要根据水泥的产量及相关的排放系数进行计算。两种来源涉及不同的行业，由于各行业在生产、加工过程中都需要能源提供热力、动力等，因此各行业均存在能源燃烧二氧化碳排放，而水泥生产的过程排放主要与水泥生产相关，属于非金属矿物制品业的二氧化碳排放。具体来说，这两类二氧化碳排放量的计算思路如下：
本文所介绍的二氧化碳排放量计算法适用于各类能源消耗量已知、各行业的能源使用量已知、水泥产量已知并且能源燃烧和水泥生产过程的二氧化碳排放系数均已知的情况，可以计算各年度国家或地区的总二氧化碳排放情况以及分行业二氧化碳排放情况。为方便介绍，本文以2007年中国的二氧化碳排放情况为例，给出其排放量的计算方法。选取的数据来源主要包括2007年的中国能源平衡表与投入产出表，各能源的平均低位发热量以及单位产热量下的二氧化碳排放系数，此外还需要水泥产量与水泥生产的二氧化碳排放系数等。其中，2007年的中国能源平衡表与各能源的平均低位发热量取自国家统计局出版的《2008年能源统计年鉴》，内容包括2007年中国的能源使用情况；各能源在单位产热量下的二氧化碳排放系数取自日本全球环境战略研究所出版的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》，指的是各能源在燃烧后每产生单位热量所排放的二氧化碳量；水泥产量取自国家统计局公布的2007年全国30个省份水泥产量数据，全国的水泥产量本文认为是各省水泥产量的加总；而水泥生产的二氧化碳排放系数取自Greenhouse Gas Protocol网站关于波特兰水泥系数的计算。波特兰水泥是以水硬性硅酸钙类为主要成分之熟料研磨而得之水硬性水泥，通常并与一种或一种以上不同型态之硫酸钙为添加物共同研磨，其二氧化碳排放系数适用于对水泥生产过程中普遍的二氧化碳排放量计算。
3 二氧化碳排放量计算
3.1 能源燃烧的二氧化碳排放
全国的总二氧化碳排放量主要通过能源消耗量计算，而分行业的二氧化碳排放主要是将全国的二氧化碳排放总量按行业能耗的比例进行分解得出。在已知能源的燃烧量及二氧化碳排放系数时，二氧化碳排放量为能源的燃烧量与二氧化碳排放系数的乘积。
3.1.1 能源燃烧量
能源的燃烧量计算的关键问题在于将“没有用于燃烧”的能源消费量从总量中剔除。根据能源平衡表显示，各种能源用于燃烧的部分包括能源的终端消费量、用于火力发电的消费量以及用于供热的消费量，不包括在工业中被用作原料、材料的部分。
3.1.2 能源的二氧化碳排放系数
能源燃烧的二氧化碳排放系数通过平均低位发热量和单位热量的二氧化碳排放系数计算。已知各能源燃烧产生单位热量的二氧化碳排放系数和各能源的平均低位发热量（即单位质量的各类能源在燃烧过程中产生的热量），将各能源燃烧产生单位热量的二氧化碳排放系数与其平均低位发热量相乘，即可得出每单位质量的各类能源在燃烧过程中排放的二氧化碳总量，也即各能源的二氧化碳排放系数，计算过程如公式（4）所示，其计算结果见表2。
3.1.3 能源行业的二氧化碳排放系数
通过以上两部分计算，已经可以得到全国的二氧化碳排放量，接下来需要计算分行业的二氧化碳排放量。如图1的计算流程图所示，计算各行业的二氧化碳排放需要用到各能源行业的二氧排放系数以及各能源行业向所有行业的投入关系。
燃烧所产生的二氧化碳排放量，但由于本文使用的中国42部门投入产出表中提供的能源行业仅有煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、石油加工炼焦及核燃料加工业、燃气生产和供应业4个，这些能源行业与各个化石能源之间存在的对应关系如下：煤炭开采和洗选业包括的能源有原煤、洗精煤和其他洗煤，石油和天然气开采业包括原油和天然气，石油加工、炼焦及核燃料加工业包括汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、焦炭和其他焦化产品，燃气生产和供应业包括焦炉煤气和其他煤气。各能源行业产生的二氧化碳排放量即为燃烧与其相关能源产品所产生的二氧化碳排放量之和。
这里需要说明的是，在使用投入产出法计算各行业的能源消耗量时，是否剔除能源的转化部分、是否减去固定资本形成及出口投入都会导致二氧化碳排放结果的不同。原因在于，虽然全国42部门所需的能源均是由四个能源行业提供，但这四个能源行业所投入的能源却并非全部用于国内产品生产的能耗，其中有三种用途需要在计算时单独处理：①作为原材料进行加工转换的部分，如煤炭炼焦、原油加工为成品油、天然气液化等的消耗；②作为存货及固定资本形成等的部分；③作为能源产品出口给国外或调出本地的部分。由于这些部分的燃烧过程不在本地，所排放的二氧化碳也不属于本地排放。因此，在计算能源行业的投入金额时，是否剔除这三部分，会对计算结果产生影响。
本文将分别计算是否剔除以上三部分能源消耗的情况。首先，在不剔除这三类能源消耗的情况下，各能源行业用于燃烧部分的总投入金额为：
3.1.4 各行业的能源燃烧排放
在以上计算的基础上，可以计算投入产出表中42行业各自的能源燃烧排放量。计算方法如公式（8）所示，将投入产出表中能源行业j对行业k的能源投入，乘以公式（7）中能源行业j的二氧化碳排放系数，可以计算得出能源行业j给行业k带来的二氧化碳排放量。而行业k的能源燃烧排放为各能源行业投入到行业k的能源燃烧排放量之和，即：
3.2 水泥生产过程的二氧化碳的排放
由于水泥在生产过程中会产生复杂的化学反应，产生二氧化碳，这部分二氧化碳排放被称之为水泥生产的过程排放，在我国二氧化碳排放总量中占到相当比例，因此，在计算中国的二氧化碳排放总量时，是否考虑水泥的过程排放也会影响最终的计算结果。
水泥的生产属于非金属矿物制品业，其二氧化碳排放的计算公式为：
EC=QC×v （9）
其中：EC为水泥生产中的二氧化碳排放量，QC为水泥的总产量，v为水泥生产的二氧化碳排放系数。
本文选取的水泥生产二氧化碳排放系数为波特兰水泥系数，根据Greenhouse Gas Protocol，取值为每t的水泥产量在生产过程中排放
0.502 101 6 t的二氧化碳。水泥产量方面，根据国家统计局统计数据，将中国各省在2007年的水泥产量加总后可得全国在2007年的水泥总产量，共计135 957.6万t。将这两个数据代入公式（9）中计算可得，2007年中国水泥生产过程中的二氧化碳排放总量为68 264.5万t。需要指出的是，在分行业统计的二氧化碳 排放中这一排放属于非金属矿物制品业。
4 不同考虑因素对计算结果的影响
根据本文第二部分对计算方法的介绍可以发现，从“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”这3个角度出发，我们可以用23=8种方式对二氧化碳的排放量进行计算，如表3所示。理论上“剔除能源的转化部分，减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入并且加上水泥生产过程排放”的情况下所得计算结果是最为准确的。因此，为了保证计算结果的准确性，在条件允许的情况下，上述三个角度的问题均需要考虑在内。当数据缺失的时候，就需要进行折衷，采取其他几种“不完美的”方法进行计算：比如当能源转化情况不明，即
能源转化率或能源转化量未知的情况下，应选取不剔除能源的转化部分的方法计算；当缺乏固定资本形成总额与出口、调出能源投入的信息，也即投入产出表最终使用部分情况不明时，应选取不减固定资本形成总额与出口、调出的能源投入的方法计算；而在水泥产量或水泥生产的二氧化碳排放系数未知时，计算中不考虑水泥生产的过程排放。相应地，如果这三个角度的问题没有被完全考虑，计算结果也会存在一定程度的偏差。只有在偏差度允许的情况下，该计算方法才是有意义的。因此在采取这些方法计算时，应首先确定各个方法计算结果的准确性。
为了分析各种方法计算得到的二氧化碳排放量的准确性，本文分别利用以上8种“不完美的”计算方法计算了中国2007年的二氧化碳排放量。表3中以“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”作为计算变量，展示了各种计算方法得到的结果。当变量取1时为考虑该角度的计算方法，变量取0时为不考虑该角度的计算方法，一共列出8种二氧化碳排放量的计算方法。其中，由于三个变量均取1时，（即“剔除能源的转化部分，减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入并且加上水泥生产的过程排放时”）所得到的计算结果最为准确，因此表3中以三个变量均取1的情况为基准情况，并将其余方法的计算结果与基准情况进行比较，得出各方法下计算结果的准确性偏差。
总排放量方面，计算结果显示，总排放量仅受“是否考虑水泥的过程排放”影响。如表3所示，总排放量的取值仅有两种情况，考虑水泥的过程排放时总排放量为695 167.1万t，不考虑水泥的过程排放时总排放量为626 902.6万t。原因在于本文中二氧化碳排放量的计算包括能源燃烧二氧化碳排放量的计算和水泥生产二氧化碳排放量的计算两类，其中燃烧排放的总量是根据能源平衡表中能源燃烧量计算得出，如前文中的公式（3）所示，与公式（5）、（6）中“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去资本形成总额及出口和调出”无关（只影响结构不影响总量），因此总排放量仅受“是否考虑水泥的过程排放”影响。
不考虑能源的转化部分会使中间使用二氧化碳排放量被高估，最终使用二氧化碳排放量被低估。如表3所示，在不剔除能源的转化部分，减去资本形成总额及出口、调出的能源投入，并考虑水泥的过程排放时，中间使用的二氧化碳排放量较基准情况高出0.3%，最终使用的二氧化碳排放量较基准情况低11.7%。原因在于不剔除能源的转化部分即认为所有的能源投入均被用于燃烧，这其中包括真正用于燃烧的部分和实际用于转化的部分，而用于转化的部分在转化成新的能源后也会再次作为燃烧部分计算，也即这部分能源燃烧会被计算两次。这意味着在计算各行业的二氧化碳排放量时，存在转化工序的行业，其能源燃烧量被高估，总燃烧量一定的情况下，其他没有转化工序的行业和最终使用中的能源燃烧量会被低估，导致最终使用二氧化碳排放量的低估及中间使用二氧化碳排放量的高估。不考虑资本形成总额及出口、调出的能源投入会使中间使用二氧化碳排放量被低估，最终使用二氧化碳排放量被高估。表3显示，在不减资本形成总额及出口、调出的能源投入，剔除能源的转化部分，并考虑水泥的过程排放时，中间使用二氧化碳排放量较基准情况低3.0%，最终使用二氧化碳排放量较基准情况高103.5%。原因在于能源行业对资本形成总额（包括固定资本形成总额和存货增加）的投入是将该部分能源以固定资本的形式保留到库存中，并未用于燃烧，而能源行业的出口与调出是将能源以商品的形式转移出本地，其之后无论是否用于燃烧，产生的二氧化碳均不属于本地排放。如果不考虑公式（6）中能源行业j对资本形成总额及出口、调出的能源投入，会使得该能源行业j的总投入金额Dj被高估，从而导致公式（7）中二氧化碳排放系数ej被低估，那么所有通过ej计算的行业二氧化碳排放量均会被低估，使得计算所得各行业的二氧化碳排放量下降，中间使用的二氧化碳排放量减少，而最终使用的二氧化碳排放量增加。
不考虑水泥的过程排放会使中间使用中非金属矿物制品业的二氧化碳排放量被低估。水泥的二氧化碳排放是指在水泥生产过程中，由于化学反应产生的二氧化碳排放，它属于非能源燃烧的二氧化碳排放。根据前文的计算，2007年全国水泥生产的过程二氧化碳排放量为68 344.7万t，因此表3所示“是否考虑水泥的过程排放”，也即是否在非金属矿物制品业的二氧化碳排放中加上水泥生产的过程排放量，可以看到在不考虑水泥的过程排放，剔除能源的转化部分，并减去资本形成总额及出口、调出的能源投入时，中间使用部分的二氧化碳排放量较基准情况减少10.1%。实际上，非能源排放，也即过程排放还包括其他化学反应排放、碳水饮料的排放等，本文仅考虑水泥生产这一项过程排放的做法也有待在后续研究中进行进一步的完善。
综上所述，在剔除能源的转化部分、减去资本形成总额及出口调出的能源投入并考虑水泥的过程排放时计算方法最为准确，与之相反，忽略所有以上因素的计算方法偏差最大。此外，不剔除能源的转化部分、不减资本形成总额及出口调出的能源投入、不考虑水泥的过程排放均会导致计算结果被高估或低估。根据中间使用排放量比较，这三个变量的计算优先度为水泥的过程排放最重要（缺失导致结果偏低10.1%），资本形成总额及出口、调出的能源投入次之（缺失导致结果偏低3.0%），能源的转化部分最末（缺失导致结果偏高0.3%）。根据最终使用排放量比较，这三个变量的计算优先度为资本形成总额及出口、调出的能源投入最重要（缺失导致结果偏高103.5%），能源的转化部分次之（缺失导致结果偏低11.7%），水泥的过程排放不产生影响。根据总排放量比较，这三个变量的计算优先度为水泥的过程排放最重要（缺失导致结果偏低9.8%），能源的转化部分与资本形成总额及出口、调出的能源投入不产生影响。不仅如此，当这三个变量中有两个或三个取0时，计算结果同时受这两三个变量缺失的影响，二氧化碳排放量的变化幅度叠加。表3显示，仅考虑剔除能源的转化部分时，中间使用排放量被低估13.2%，最终使用排放量被高估103.5%；仅考虑资本形成总额及出口、调出的能源投入时，中间使用排放量被低估9.8%，最终使用排放量被低估11.7%；仅考虑水泥的过程排放时，中间使用排放量被低估2.1%，最终使用排放量被高估71.0%；三个变量均不考虑时，中间使用排放量被低估12.2%，最终使用排放量被高估71.0%。
5 结论及建议
本文梳理了当前主要的二氧化碳排放量计算方法，并基于投入产出法，对比计算了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，研究发现：计算方法方面，本文认为二氧化碳排放的主要来源可以分为能源燃烧排放和水泥生产过程排放两大类，在进行行业二氧化碳排放量的计算时应将这两部分都考虑在内。其中，能源燃烧的二氧化碳排放量可根据分行业的能源消耗量计算，水泥生产的二氧化碳排放量可根据全国水泥产量计算。该方法不仅可以避免能源消耗法数据选取不统一、生命周期评价法多行业计算工作量大，投入产出法计算结果较粗糙等缺陷，得出较为准确的计算结果，还可以同时进行多省份、多行业二氧化碳排放量的计算，简化计算步骤，提升计算效率。计算准确性方面，“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”3个因素将对我国二氧化碳排放量的计算结果产生影响。其中，“是否考虑水泥生产的过程排放”影响碳排总量的计算，而其他2个因素主要影响碳排放量的结构。本文认为，在“剔除能源的转化部分、减去资本形成总额及出口调出的能源投入、考虑水泥的过程排放”情况下得到的二氧化碳排放量计算结果最为准确。在此基础上，若不剔除能源的转化部分，会使中间使用排放量被高估0.3%，最终使用排放量被低估11.7%；若不减去资本形成总额及出口调出的能源投入，会使中间使用排放量被低估3.0%，最终使用排放量被高估103.5%；若不考虑水泥的过程排放，会使中间使用排放量被低估10.1%，总排放量被低估9.8%。
基于以上结论，本文提出以下建议：
（1）不断推进二氧化碳计算方法的相关研究，提高对计算结果准确性的关注和重视。二氧化碳排放量作为衡量多种能源和环境问题的主要指标，其计算结果的准确性具有非常重要的意义。从总量上看，我国二氧化碳排放量的大小直接决定了社会各界对于我国碳排放现状的认识，然而，忽视水泥生产过程排放等因素将会使我国碳排总量被低估接近10%，这将直接影响我国社会各界对自身排放现状的正确认识，难以引起人们对能源和环境问题的重视，拖缓减排政策的推广力度和执行程度，甚至影响我国减排目标的达成。排放结构上看，能源转化、资本形成以及出口和调出等因素将会影响我国碳排结构的准确性，影响高耗能产业的确定和低碳产业结构调整。此外，在国际社会方面，各国减排责任的划分越来越多受到关注，我国作为快速崛起的重要经济体，其减排责任的确认更是备受瞩目。因此，我国碳排量计算的准确性决定着我国在国际社会是否承担了合理的减排责任，这一点不仅关乎我国和其他发展中国家的国际责任，更是世界环境问题的主要议题。
（2）关注二氧化碳排放量计算方式的选择，在误差允许的范围内选择准确度更高的方式进行计算。本文从3个角度出发，提供了计算二氧化碳排放量的8种不同方式，确定了最为准确的计算方式并对其他方式的偏差进行了计算和分析。各种方式对不同的影响因素各有取舍，侧重点各不相同，准确度也有所偏差。因此，在数据可及性满足且工作量大小适当的前提下，建议学者采用本文确定的准确方法进行二氧化碳排放量的计算，然而，如果数据不够充分或受工作量大小限制，则应根据本文得到的各种方法的偏差原因和偏差幅度，在误差允许的范围内，针对不同的研究目的选取各自重点关注的主要问题，进而选取在重要环节上准确度更高的方法进行计算，以在最大程度上保证计算结果的准确性。
参考文献（References）
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关键词甲烷排放；减排政策；国际气候谈判；应对气候变化；国家战略
中图分类号X32文献标识码A文章编号1002-2104（2012）07-0008-07doi:103969/jissn1002-2104201207002
作为负责任的发展中大国，中国政府已经把应对气候变化纳入到社会经济发展规划，并不断采取强有力的措施［1］。应对气候变化已经或者未来相当长时期内一直是中国经济社会发展面临的主要任务，也是影响中国未来可持续发展的重大议题。科学合理地制定应对气候变化国家战略，需要正确认识温室气体排放问题。
甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体，占2004年全球人为源温室气体排放总量的14.3%［2］。中国的甲烷排放问题同样十分突出，仅考虑二氧化碳排放已经不能全面代表中国的温室气体排放［3］。根据国家气候变化初始信息通报公布的中国温室气体排放国家清单，1994年中国甲烷排放总量为34 287 Gg，占温室气体排放总量（以二氧化碳排放当量计，不考虑土地利用变化的二氧化碳排放）的23.4%［4］。据Zhang和Chen［3］的估计，在2007年中国经济部门温室气体排放的构成中，仅考虑甲烷一项，其当量二氧化碳排放量已达989.8 Mt，这一数值均已远高于英国、加拿大、德国等国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量。因此，考虑甲烷对于反映中国温室气体排放的历史与发展趋势同等重要。
然而，尽管甲烷排放在中国温室气体排放整体格局中具有重要地位，国家尺度甲烷减排相关的政策研究仍然相对薄弱，诸多问题亟待进一步厘清。本文将从中国甲烷排放的研究进展出发，立足于甲烷排放的历史和现状，力图通过辨析甲烷与中国温室气体减排战略、中国甲烷系统减排策略与措施、中国甲烷排放与国际气候谈判的国家立场等问题，系统阐述中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系，为我国政府相关政策的制定提供决策参考。
1甲烷与中国温室气体减排战略
全球大气中的甲烷与二氧化碳相比，其浓度要低2个数量级，属于大气痕量气体，其排放量的微小增加将会导致大气中甲烷浓度的明显升高。由于甲烷在大气中的寿命较短（12-17年），减缓甲烷排放对大气中甲烷的减少具有迅速的影响，而二氧化碳在大气中存留时间很长（50-200年），减少大气中二氧化碳则需要更长时间才能见效。因此，大气中甲烷浓度可以相对迅速地对甲烷减排活动做出响应。虽然多数研究集中于中国二氧化碳的减排策略，然而在《京都议定书》中，除二氧化碳以外，甲烷、氧化亚氮、氢氟化碳、全氟化碳和六氟化碳五种温室气体均在限制之列。显然，甲烷的纳入统计将拓宽中国温室气体减排的选择，甚至可以以最低的减排成本为目标实现优化减排。
甲烷排放在中国整体温室气体排放格局中占有极其重要的地位，在未来温室气体减排战略的实施过程中，甲烷减排可以做出直接贡献。2002-2007年，中国甲烷排放的年均增长率为4.2%，而同期中国二氧化碳排放的年均增长率为12.5%［5］。从排放强度来看，中国政府已经承诺到2020年单位GDP的二氧化碳排放与2005年水平相比减排40%-45%。按照历年单位GDP甲烷排放的下降趋势，在保持目前的经济增长速度情况下，中国甲烷排放也完全能实现相应40%-45%的减排目标。2005-2007年，中国单位GDP的甲烷排放已经下降了20.7%，而同期中国单位GDP的二氧化碳排放仅下降了4.3%［5］。即使基于最低的全球增温潜势（CO2∶CH4∶N2O=1∶25∶298）计算，甲烷排放强度（单位GDP排放量）降低了47.6 g CO2-eq/元，而同期二氧化碳排放强度降低了48.4 g CO2-eq/元。甲烷排放强度与二氧化碳排放强度的降低幅度基本相当。显然，甲烷强度减排对中国温室气体强度减排产生直接影响。
张博等：甲烷排放与应对气候变化国家战略探析中国人口·资源与环境2012年第7期不考虑中国的甲烷排放，不可能反映中国温室气体排放的真实历史和现实，在此基础上探讨中国的温室气体减排也不可能全面。尽管中国已经明确，温室气体排放的控制目标将逐步作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，并制定相应的统计、监测、考核办法［6］，但是当前的中国减排战略往往用“碳减排”的提法来指代“温室气体减排”，或者仅涉及“二氧化碳减排”。这种表述将“碳排放”、“二氧化碳排放”以及“温室气体排放”等术语混淆不清，再加上强度量的相关表述，一定程度上容易误导公众。减排并不只是减少二氧化碳排放，减少其他温室气体的排放也可以为碳减排做出贡献。因此，中国的“碳减排”，应该直接明确是“温室气体减排”，而不仅是“二氧化碳减排”。中国的温室气体减排战略需要将甲烷减排上升为中国控制温室气体排放目标的重要着力点。更大程度上开展基础资料的监测和相应的统计工作，加大国家甲烷排放清单的研究力度，显得尤为重要。
关键词：甘肃省；碳排放量；碳排放强度；减排目标；情景分析
中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1003-4161(2012)01-0101-04
碳减排是减缓气候变化的核心问题 ［1-3］。2009年哥本哈根气候变化会议之前，我国自主承诺到2020年我国碳排放强度在2005年基础上降低40%～45%［4］。作为发展中大国，我国社会和经济发展需求迫切，且产业结构和能源结构短期内难以大幅度调整，2020减排目标的推出，意味着我国将付出艰辛的努力，各省区也将承担分解的减排指标。
情景分析方法是目前国内外进行碳收支与碳排放分析预测的重要方法。 Timo Karjalainen［5］等应用情景分析方法预测了2050年欧洲森林管理和气候变化对碳收支情况的影响状况。加利福尼亚州环境保护署［6］根据不同的科技水平对2020年交通能源方面的碳减排情况进行了情景分析。有关我国2020年碳排放情景的分析研究多有开展，如：周伟等［9］根据MARKAL-MACRO 和Keyfitz 模型，设定了能源消费的3 种情景：基准情景、能源结构优化情景、气候变化约束情景，并分别测算了CO2排放量；林伯强等［10］预测分析了我国2020年碳排放总量和能源结构变化情况，并分析了不同排放情景对宏观经济的影响。
本文将重点对以甘肃省为代表的我国高排放强度省区在2020减排目标下的碳排放情景进行分析。
一、数据来源与计算方法
碳排放来源于化石能源消费、工业和农业等多个领域。考虑到当前国内外碳排放评价对象主要以能源消费排放量为主，本文在进行甘肃省碳排放现状评估和2020年前的排放情景分析时，重点以能源活动的碳排放为主。
本文所使用的计算数据主要来源于中国能源统计年鉴2006―2010［11］，甘肃统计年鉴2005―2010［12］。评估方法参照政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估方法指南，部分计算系数根据我国标准进行了调整。
二、甘肃省二氧化碳排放现状
2005年甘肃省二氧化碳排放量为10 217.84万吨，2010年增长至13 405.72万吨，年均增长率达5.58%。其中来自化石燃料燃烧的排放量占主要部分，多年平均占88.38%（表1）。 “十一五”期间，甘肃省2005年单位GDP能源强度为2.258吨标煤/万元，2010年为1.808吨标煤/万元，同比2005年降低19.94%，年均降低4.35%。
2005-2010年，甘肃省人均二氧化碳排放量（图2）由3.94吨/人增长至5.05吨/人，年均增长率5.09%。在国家“十一五”20%能源强度目标的约束下，甘肃省与全国其他省区一样，碳排放强度也实现了较大幅度的降低，由2005年的5.28 tCO2/万元降低至2010年的4.11 tCO2/万元，5年间降低了22.24%，年均降幅4.91%。
三、甘肃省碳排放强度降低的驱动因素分析
甘肃省2010年二氧化碳排放强度在2005年基础上实现22.24%的减排幅度，与可再生能源使用规模持续扩大、节能减排技术开发等带来的能源结构和能源效率优化密切相关（图1，图2）。
四、甘肃省2015、2020年二氧化碳排放情景分析
（一）二氧化碳排放总量趋势
2010年，甘肃省的碳排放总量为13 405.72万吨，根据我国“十二五”关于能源的规划以及甘肃省的具体情况，假设甘肃省2015年能源强度降低10%，计算得出2015年甘肃省二氧化碳排放总量为26 667.67万吨，年均增长 14.75%。2005―2010年期间甘肃省GDP总量年均增长10.98%，假设甘肃省2015―2020年GDP增长速率逐步降低为年均8%，如要完成国家规定的碳排放强度降低40%的目标，则2020年二氧化碳的排放量为34 933.19万吨；如果碳排放强度降低45%，那么2020年二氧化碳的排放量为32 022.09万吨。如果甘肃省2015―2020年GDP增长速率进一步加快为12%，如要完成国家规定的碳排放强度降低40%的目标，二氧化碳的排放量为41 899.57万吨；如果碳排放强度降低45%，二氧化碳的排放量为38 407.94万吨。如果甘肃省2015―2020年GDP按年均12%增长，能源强度在2015年的基础上继续降低10%，则2020年的碳排放总量 为40 123.11万吨；如果能源强度降低15%，则2020年的碳排放总量为37 894.05万吨。
以上假设涉及6个情景，具体参见表3。
（二）人均排放量趋势
2010年人均排放量为5.05 tCO2/人，2015、2020年各种情景下的人均排放量如表3所示。假设2010―2015年间甘肃省能源强度降低10%，甘肃省2015年人均二氧化碳为9.71tCO2/人，年均增长14%。如图3所示：情景3（2015―2020 GDP 12% 增速，2020年碳排放强度降低40%）下，2020年人均二氧化碳排放量最大，此情景下2015―2020年人均二氧化碳年均增长8.70%。情景2（2015―2020 GDP 8% 增速，2020年碳排放强度降低45%）下，2020年人均二氧化碳排放量最小，此情景下2015-2020年人均二氧化碳年均增长3.01%。
(三)碳排放强度趋势
2010碳排放强度为4.11 tCO2/万元，2015年根据前面的假设计算得出碳排放强度为3.56 tCO2/万元，相比2005年碳排放强度降低32.7%。如果2015―2020年期间保持GDP增长速度12%，能源强度降低15%，即表3和图4中情景5，则其所对应的2020年的能源强度为1.383吨标煤/万元，相比2005年降低38.76%，碳排放强度为2.87tCO2/万元，相比2005年碳排放强度降低45.74%，此情景下2020年碳排放强度下降最大；如果2015-2020年期间能源强度降低10%（情景6），则2020年能源强度相比2005年降低35.15%，碳排放强度为3.04 tCO2/万元，相比2005年碳排放强度降低42.54%。
图4中，情景1、3为碳排放强度降低40%目标的情况，情景2、4为碳排放强度降低45%目标的情况。
五、2020年主要省份40%、45%目标下的碳排放强度比较
在2005年基础上，按照国家40%、45%目标按省份实施均等减排幅度，选取北京、上海、内蒙古、山西、宁夏与甘肃省进行横向比较，结果如表4、图5所示。甘肃省碳排放强度高于全国平均水平，2020年碳排放强度降低45%后将与2005年的全国平均水平持平。北京、上海等发达省市的碳排放强度一直低于全国平均水平；宁夏、山西、内蒙古属于高碳排放强度省区，且能源多依赖煤炭等高排放值的化石能源。甘肃省碳排放强度在高排放省区处于中等位置。
六、结论
本研究以甘肃省为例，分析了高排放区的排放现状：2005―2010年甘肃省碳排放总量年均增长率为5.58%。2005―2010年5年间碳排放强度降低了22.24%，碳排放强度的降低主要来自于煤炭消耗在总体能源消耗中的降低以及单位GDP能耗的降低。
根据甘肃省2010―2020年间的GDP和单位GDP能耗的多种发展趋势，并结合我国40%～45%的碳排放强度目标，设定了6种碳排放情景，综合分析6种情景发现，到2020年，甘肃省人均碳排放量为11.26tCO2～14.73 tCO2/人，能源强度为1.383吨标煤/万元～1.529吨标煤/万元，能源强度相对2005年降低32.28%～38.76%。碳排放强度降低幅度为40%～45.74%，其中，当2015―2020年GDP增速12%，能源强度降低15%时碳排放强度降低幅度最大，达45.74%。
2005―2010年碳排放强度降低的经验，以及2020年排放情景分析表明，要实现2020年碳排放强度降低40%～45%的目标，需要重视可再生能源的开发工作，继续加大风能、太阳能等零碳能源的贡献比例，持续推进产能结构优化和节能减排工作，从而降低化石能源在能源消费总量的比重和单位GDP的能耗，这是实现碳排放强度的根本性的工作。
基金项目：中国科学院战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”（XDA05140100）与甘肃省清洁发展机制项目创新团队联合资助。
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［11］中华人民共和国国家统计局编．中国能源统计年鉴．北京：统计出版社，2006～2010.
［12］中华人民共和国国家统计局编．甘肃年鉴．北京：中国统计出版社，2006～2010.
［作者简介］李燕（1987-），女，陕西凤翔人，硕士研究生，主要从事气候变化与环境政策研究;曲建升（1973-），男，山东莱阳人，研究员，主要从事气候变化战略研究。
【关键词】低碳；电力调度；决策模型；碳捕集
前言
大型火力发电厂是产生电力二氧化碳排放的主要源头，我们需要通过碳捕集技术对火力发电厂进行改造，才能使火力发电厂达到节能减排的作用。同时，当代科技的发展使得用户对于电能服务质量的要求逐步攀升，通过建设安全、经济、环保低碳的电力系统我们才能够满足客户的各种要求，这对当今的电力企业来讲，不仅是挑战，而且也是机遇。就现在而言，我们只有通过发展低碳电力，才能够在电网建设、经济低碳化、电力行业可持续发展的道路上稳步发展。
在低碳经济的环境中，传统电力行业的收支模式将在很大程度上有所改变，首先，由于碳税、碳配额、碳交易机制等相关政策与概念的引入，传统电力行业需要为二氧化碳的排放付出额外的碳成本，也将为二氧化碳的减排带来碳收益。再者，二氧化碳减排成为了电力企业的主要发展目标。通过在行业内部进行“碳约束”，各种低碳要素的引入使得传统电力企业进入了一个新的领域。在现在和不远的将来，为电力企业的发展与改革带来深远的影响。
电力调度是指在符合预测的基础上，通过对各类电器元件的运行方式、状态的决策与调用，并考虑一定的安全性和经济性，在一定时序上形成的一定的调度计划。通过引入低碳环境，电力调度还需要关注二氧化碳排放。考虑到我国现有的电源、发电技术和低碳电源的使用情况，现在对我国来讲，引入低碳电力调度可能是唯一能够简单有效控制住二氧化碳排放的方法了。
在接下来的文章中，我们将会对低碳电力调度方式的背景、各种电源在电力调度方面的特性来提出简单的低碳电力调度决策模型。
1提出低碳电力调度的背景
中国的电力调度方式经历了三个阶段，分别是“三公”、“经济”、“节能”方式，第一种调度方式是首先要确保各类设备发电完成率均匀性的；第二种是要考虑成本等微增率为原则的，是要考虑其中的运营生产成本的；第三种是要尽量降低二氧化硫等污染物排放，尽最大可能减少化石能源消耗的调度方法。
2低碳电力调度的内涵
低碳电力调度对于传统的调度方式，有以下几点特点和内涵：
（2）两者关注点不同，传统电力调度的主要关注点都集中在点能上，对于二氧化碳的排放没有过多的关注，通过加入碳交易与碳价，二氧化碳才能有其经济价值，只有将二氧化碳赋予了经济价值，碳价值才能与电价值同时作用于我们的电能调度。只有通过电碳平衡才能使得两者互相和谐而又稳定地发展。
（3）通过加入碳成本，电力系统中碳的约束就会增加，由于各个电源设备的二氧化碳排放能力不同，所以考虑碳成本之后的电力系统在进行调度时，将会由于电源的发电成本不同而改变发电虚伪，碳约束的加入也改变了电力调度的决策。
3各种电源的电碳调度特性分析
（1）近零碳排放电源
（3）碳捕集电厂
从上面的分析可知，火电厂的电碳特性不是很令人满意，发电量越大就会排放越多的二氧化碳，这并不是我们所期望的。所以可以再传统火电厂的基础上，增加碳捕集系统，组织形成碳捕集电厂，通过将二氧化碳进行封闭处理，就可以实现二氧化碳的减排，但是捕集二氧化碳是需要很多能量的，这样也会使电厂对外输出功率降低，通过对二氧化碳的二次利用可以得到其他的经济效益。由于碳捕集电厂的函数关系过于复杂，此处只列出结果。
4低碳电力调度的决策模型
要实现低碳电力调度，我们需要在以下几个方面进行改变：
（1）增加决策模型的决策变量
首先我们需要引入碳捕集技术，就需要将二氧化碳的排放作为一个非常重要的资源引入决策，通过对模型的决策变量进行扩充让我们了解到低碳电力调度的决策需要更多的自变量。
（2）增加目标函数的组成项
通过增加目标函数的组成项，我们可以讲碳价、碳税等碳要素加入目标函数，令二氧化碳排放有了它所应当有的经济价值，成为决策模型的一个重要组成部分。
（3）增加模型的边界条件
增加约束条件，是要将碳减排纳入决策条件中，只有纳入了碳减排的电力调度才能称之为低碳电力调度。通过协调电碳关系，进行电力调度才能有其真正的作用。
5结束语
对于现在越来越严重的能源问题，我们需要引入低碳电力调度方案来适应当今现实的发展需求。通过对于各个电源的分析，以及调度模型的分析，我们得到了，只有通过不断发展新能源，不断培养各企业的节能减排意识，才能真正地实现低碳经济。
参考文献：
[1]陈启鑫，康重庆，夏清，DanielKIRSCHEN.低碳电力调度方式及其决策模型[J].电力系统自动化，2010（12）.
[2]刘泽.低碳电力调度方式及其决策模型分析[J].广东科技，2013（2）.
【关键词】能源；碳排放；城市规划
0 引言
城市是消费最为集中的地域，消费了能源的75%，排放了全球温室气体的80%，为应对日益严重的气候变化压力及能源安全压力，提出了低碳城市的建设构想，重视城市发展过程中碳排放量的最小化，实现城市的可持续发展。
1我国我国二氧化碳排放现状与特征
1.1我国二氧化碳排放现状与特征
按购买力平价计算，我国2008年单位GDP的排放强度为每美元0.59kg二氧化碳，高于同期世界碳强度平均水平的每美元0.46kg二氧化碳。我国碳强度一直高于世界平均水平；2000年以后，我国的碳强度大约为日本的两倍。
从更长的时间尺度看，我国的能源消耗强度以及碳排放强度在20世纪50年代末和60年代初达到顶峰，之后开始下降；在20世纪70年代中后期又开始上升达到另一个高峰，只不过峰值点低于上一个峰值，呈现比较明显的双峰曲线特征。从总体上看，中国在收入很低的情况下，跨越了能源消耗或碳排放的强度高峰，相遇于发达国家不能不说是一个奇迹。
1.2工业是主要的碳排放源
《人类发展报告2009/10》的计算结果显示，按照中国的通行行业划分，在工业部门内部，排放量排前五位的行业分别是电力、热力生产和供应业业，石油加工、炼焦及核燃料加工，黑色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，化学原料及化学制品制造业。这五大行业占工业二氧化碳排放的比例超过75%。
随着我国经济发展对电力需求的快速增长，电力成为二氧化碳激增的 主要原因。据IEA统计，中国在1990-2008年来自发电行业的排放量基本源于燃煤发电。世界能源展望（2009）参考情景预测，到2030年，我国交通部门的排放量将占到总排放量的12%。
2城市碳排放影响因素
2.1能源结构分析
能源结构之能源总生产量或总消费量中各类一次能源、二次能源的构成及其比例关系。能源结构是能源系统工程研究的重要内容，它直接影响国民经济各部门的最终用能方式，并反映人民的生活水平。
研究能源的生产结构和消费结构，可以掌握能源的生产和消费状况，为能源供需平衡奠定基础。不同国家能源的生产结构和消费结构各不相同。能源生产的资源条件，人们对环境的要求、能源贸易以及社会的技术经济发展水平等因素的影响，都会使能源结构变化相应的变化。
目前，我国能源消费结构与世界能源消费结构相比存在较大的调整空间。在一次能源消费中，石油在中国的消费比例为18.8%。世界平均水平为34.8%，中国比世界低16个百分点；天然气占中国的消费比例为3.6%，低于世界平均水平（24.1%）20个百分点以上，而中国的煤炭消费比例高达70.2%，高于世界平均水平（29.2%）41个百分点；中国的核电只占不到1%，而世界平均水平达到了5.5%。我国能源消费结构差异巨大，可以调整的空间也很大。
2.2产业结构分析
产业的低碳化，只要是以低能耗低污染为基础的产业，是同能源、交通、建筑、农业、工业、服务、消费等领域有密切关系的产业。产业的低碳化主要核心的两部分，一是清洁能源，即包括太阳能、风能、生物能、水、电、潮汐、地热等，也包括延伸出来的清洁煤炭技术等；另一个就是节能减排技术，主要是提高能源利用效率的各种技术，涉及供应、交通、建筑等。
除了两个核心部分，还有衍生出来的低碳金融，包括碳排放交易、投资低碳的基金、信贷等衍生品。
2.3人口因素分析
人口是经济和社会系统的核心，是发展的原动力和最终受益者，因此，人口问题是人类社会生存发展的基本问题。20世纪下半叶，全球范围内的经济稳定的发展，人口出生率大于死亡率，人口快速增长。人口过多必然必然造成资源的过度需求，导致资源过度消耗，从而加重资源危机。目前由于人类技术远远赶不上人口增长和消费需求的增长，而不可再生资源的储量是有限的，在一定的历史时期和一定的科学技术水平上，资源是有限的，人口过多必然加剧资源的利用危机，降低人均资源量。
3结论
城市低碳发展是一个涉及人口、资源、技术、制度等因素，各个因素之间是相互影响的动态进程，人口因素是传统因素分析的必然研究内容，而能源结构和产业结构是传统分析较少涉及的，本文对以上的几种因素进行了简单的分析概况，为碳排放驱动因素进行多角度、多层次的分析。
【参考文献】
[1]徐筑燕.发展经济学[M]清华大学出版社，2012，4
[2]娄伟.低碳经济规划[M]社会科学文献出版社，2011，1
[3]薛进军.低碳经济学[M] 社会科学文献出版社，2011，1
关键词：二氧化碳排放 能源强度 产业结构 节能减排
一、绪论
近年来，全球气候变暖引起的“气候危机”成为国际社会广泛关注的话题，与此同时，
我国经济“高消耗、高排放、低产出”的粗放型经济增长方式和“能源效率低、环境污染严重”的局面未有根本改善。这不仅给环境带来了消极的影响，更是制约了国内经济长期的发展，不符合“可持续发展”的内涵。《2010年中国低碳发展报告》提出2015年中国二氧化碳排放量将达100亿吨，相当于美国和欧盟的总和。中国已经超越美国成为二氧化碳排放总量的第一大国，与此相关的能源消费也急剧增长，并显现出对经济发展的制约作用。目前，二氧化碳的减排已经不仅仅是一个环境技术问题，从根本上讲，是经济发展产生的问题，必须在“经济——能源——环境”（3E）框架下研究和解决。
以煤炭为主的能源消费模式是导致我国二氧化碳高排放的重要原因，本文将探索能源消费模式对二氧化碳排放的影响，以及节能减排的有效途径，为实现节能减排的低碳经济增加内在动力，并对促进我国经济增长方式转变，构建两型社会，实现低碳经济与可持续发展的均衡经济增长提出积极的政策建议。
二、我国碳排放以及能源消耗现状
（一）我国碳排放现状
根据统计，1960年到2009年间，中国年均能源消耗的增长率为7.2%，温室气体CO2的排放量从1960年的1.72亿公吨增长到了2009年的65.3亿公吨，增长近40倍，有学者预测，2020年我国的CO2排放量将达到峰值约120亿吨，在此之前，很难降低中国人均CO2排放量。在中长期内，中国CO2排放量有显著增长的趋势，甚至可能超过京都议定书中的规定量。这证明了经济快速增长的发展中国家正在对全球“温室效应”产生越来越大的影响，二氧化碳排放量随着经济飞速发展而快速上升。
（二）我国能消费现状
1、能源消费总量和能源消费结构
从经济总量上看，1979—2009年，我国国内生产总值年均增长约为9%，期间消费总量的增长速度约为5.4%。这说明经济的迅猛发展产生了我国对能源消费的巨大需求。1980—2009年我国能源消费总量及构成如表1所示。不难看出，虽然水电、核电和风电所占比例逐年增加，但我国的能源消费结构仍然以煤炭和石油为主（基本保持在90%）。这不仅仅制约了我国能源效率的提高，而且高碳的能源消费模式导致了我国环境质量的不断恶化。
2、能源消费效率
能源效率是指能源投入与产出之比，通常以能源强度（单位GDP耗能）来衡量。我国2000年单位GDP耗能为1.46吨标准煤/万元，2009年为0.89吨标准煤/万元，9年间下降幅度达到64%。然而，从国际水平来看，我国的能源强度仍有比较大的下降空间，中国的能源综合利用效率有待进一步提高。同时，与美国相比，2010年我国第三产业产值比重为42.6%，相当于美国的53.7%，第二产业产值比重为46.8%，相当于美国的2.5倍， 工业能耗占总能耗的比重高达66%。可以看出，我国能耗低的第三产业所占比重较低，能耗高的第二产业所占比重高，直接导致了我国单位GDP能耗较高。
三、我国碳排放多因素分析的实证检验
本文采用计量经济学的方法，建立多因素线性对数模型，探究能源结构效应和能源效率效应对碳排放量长期变动的边际贡献程度。
（一）碳排放模型
碳排放量的基本公式为：
C=（C/E）（E/Y）（Y/P）P （1）
C表示碳排放总量，E代表能源消费总量（万t标准煤），Y代表国内生产总值（亿元），P代表人口总数（亿人）。将方程两边分别取自然对数可得到：
lnC=ln（C/E）+ln（E/Y）+
ln（Y/P）+lnP （2）
其中，ln（C/E）代表能源碳排放强度效应（单位能耗释放的碳），每万吨标准煤燃烧的碳释放量为0.748吨，为等量石油的1.28倍，等量天然气的1.69倍，这说明各种一次能源的相互替代可以降低二氧化碳的排放量。ln（E/Y）代表能源强度效应，反映出提高能源效率对节能减排的影响。ln（Y/P）代表经济增长效应（人均GDP），说明经济增长对碳排放变动的影响。 代表人口总量效应，即人口增长对碳排放量的影响。
将上式改写为：
lnCt=β0+β1lnC1t+β2lnC2t+
β3lnC3t+β4lnC4t+ut （3）
Ct为第t期的碳排放量，C1t为t期的煤炭消费比重，C2t为t期能源强度，C3t为t期人均 GDP ，C4t为t期人口总量，β1、β2、β3、β4为待估计的参数，代表各因素对碳排放量的单位弹性。ut表示模型的随机误差项。
（二）数据说明
二氧化碳排放量：数据来自二氧化碳信息分析中心（CDIAC），包含石油燃烧、水泥生产、天然气燃烧等所产生的CO2排放总量。
煤炭消费比重：由于各种能源单位消耗释放的二氧化碳是固定的，因此，可以用煤炭在化石燃料类能源消费中的比重代替能源碳排放强度效应。
能源强度：代表单位GDP耗能，测算式为能源消费总量除以国内生产总值（GDP）。
人均GDP：采用了人均GDP的对数形式测量经济增长。
（三）多因素计量回归
1、ADF检验