二氧化碳排放趨勢范文
時間：2023-12-26 18:05:40
導語：如何才能寫好一篇二氧化碳排放趨勢，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
A Study on Regions Distribution of Carbon Dioxide Emissions of Fossil Energy Activities
Mao Shoulei1 Gu Jianlong2 Fu Jun3
（1. Dalian Boyu Environmental Technology Corporation， Dalian 116026， China；
2.Yunnan Academy of Scientific & Technical Information， Kunming 650051， China；
3. Yunnan Yun-Jing Forestry & Pulp Mill Co.， LTD.， Puer 666400， China）
Abstract： The world's response to climate change is the theme； Find out the pattern of carbon emissions is the basis of a reasonable allocation of provincial and municipal district of carbon emission reduction targets countries. Based on a variety of apparent consumption of fossil fuels， carbon emissions calculation to get the provinces and cities area and analyzed to show on the national map.
Key Words： fossil energy activities， carbon dioxide release， regional distribution
1 引言
能源消費與二氧化碳排放問題已經成為國內外政治、經濟、環境、外交等領域備受關注的重要議題[1]。根據世界氣象組織（WMO）的報道，2011年大氣溫室氣體總量再創新高。二氧化碳是大氣中人類活動排放的最重要的溫室氣體。過去10年輻射強迫增加的85%均來自于它。根據WMO公報報道，2011年大氣中二氧化碳（CO2）的數量達到390.9ppm（1ppm=百萬分之一），是工業革命前水平（280ppm）的140%之多。由于二氧化碳及其它能存留熱量的長生命期氣體的作用，表示氣候增熱效應的輻射強迫增加30%。由此帶來的暴雨、暴雪、颶風、泥石流等災害給社會經濟造成巨大的損失，因此，
全球氣候變暖現象越來越引起人們的關注，成為研究熱點，其中，由于化石燃料使用而引起的碳排放更是研究重心IPCC全球第4次氣候評估報告指出，過去50年全球氣候變暖超過90%的可能性與CO2等溫室氣體增加有關[2]。
據統計，從1990年～2003年的14年間，我國的能源消耗增長占世界的25%，溫室氣體排放量增長占世界的比重為34%。預計到2015年，我國二氧化碳排放量將占世界總排放量的20%，超過美國成為世界第一溫室氣體大國[3]。作為世界上第二大能源消費和第一大二氧化碳排放的大國，我國的能源消費和二氧化碳排放已成為國際社會關注的熱點問題之一，為此應對我國溫室氣體的分析研究不斷出現[4，5]，并深入研究其與經濟發展之間的關系[6]，從而尋找解決我國碳減排的途徑與對策[7]。
中國地域廣闊，各地區在資源分布、經濟發展水平、產業結構與人口規模等方面差異較大，從而使各地區在能源消費和二氧化碳排放方面也存在較大的地域性差異。城市是人口、建筑、交通、工業、物流的集中地，居住著世界一半以上人口，消耗了世界約75%的能源，溫室氣體排放占全球總量的75%左右[8]。本文通過對各種化石燃料的表觀消費量的計算，得出全國各省市區的碳排放量，并結合全國地圖加以具體分析。
2 計算方法
碳排放量是指燃燒化石能源釋放出的熱量所對應的碳量。其中，電力、熱能等二次能源消費的碳排放均來自于其生產過程中化石能源的能量轉換與能量損失。因此，能源消費碳排放總量即為各類化石能源的終端消費（不包括作為原料的化石能源）、能源轉換及能源損失所產生的相應碳排放量。
參考方法是碳排放量的方法，也稱IPCC方法1（《IPCC（政府間氣候變化專業委員會）清單指南》對能源活動的溫室氣體排放清單推薦采用兩種方法編制，即參考方法（Tier1）及以詳細技術為基礎的部門法Tier2））。參考方法是基于各種化石燃料的表觀消費量，與各種燃料品種的單位發熱量、含碳量以及燃燒各種燃料的主要設備的平均氧化率，并扣除化石燃料非能源用途的固碳量等參數后綜合計算得到的碳排放量[9]。計算公式為：
二氧化碳排放量=（燃料消費量（熱量單位）×單位熱值燃料含碳量-固碳量）×燃料燃燒過程中的碳氧化率。
計算步驟如下：
（1）估算燃料消費量
燃料消費量（質量單位）=生產量+進口量出口量國際航海/航空加油+庫存變化
（2）折算成統一的熱量單位
燃料消費量（熱量單位）=燃料消費量×燃料單位熱值
（3）估算燃料中總的碳含量
燃料含碳量=燃料消費量×燃料單位熱值含碳量
（4）估算能長期固定在產品中的碳量
固碳量=固碳產品產量×單位產品含碳量×固碳率
（5）計算凈碳排放量
凈碳排放量=燃料總的含碳量固碳量
（6）計算實際碳排放量
實際碳排放量=凈碳排放量×燃料燃燒過程中的碳氧化率
其中：固碳率是指各種化石燃料在作為非能源使用過程中，被固定下來的碳的比率，由于這部分碳沒有被釋放，所以需要在排放量的計算中予以扣除；碳氧化率是指各種化石燃料在燃燒過程中被氧化的碳的比率，表征燃料燃燒的充分性。
3 計算分析
根據上述方法對各地區碳排放量進行計算整理，化石能源消費數據來源于《中國能源統計年鑒》中各省市區的能源平衡表（實物量）[10]，排放因子采用國家溫室氣體編制[11]。其中，因無港、澳、臺和的數據，故本文中不做分析；因根據該方法計算海南2005年碳排放數據為負，本文按零計。
3.1 各地區GDP貢獻度分布分析
為了便于比較，2010年采用2005年可比價。全國各省市區GDP的貢獻度分布如圖1所示。將各省市區對全國GDP的貢獻分為四級，8%以上為一級貢獻度，用紅色氣泡表示；4%～8%為二級，用藍色氣泡表示；2%～4%為三級，用綠色氣泡表示；0～2%為四級，用黃色氣泡表示。
由圖1可知，2005年和2010年，各省市區一級GDP貢獻度省市區均包括廣東、江蘇和山東三個省份，省市區數量與行政區沒變化，三省GDP貢獻度的合計由2005年的29.92%下降到2010年的29.83%；2005年，二級貢獻度省市區包括浙江、河南、河北、上海、遼寧五個省市，2010年二級貢獻度省市區同2005年，五省市GDP貢獻度的合計由2005年的25.78%下降到2010年的24.94%；一級和二級的八個省市，2005年GDP貢獻度的合計為55.7%，2010年則為54.77%，GDP集中程度較高。2010年三級貢獻度省市區較2005年數量由10個增加到12個，天津、內蒙古和陜西三個省市從四級上升為三級，而山西則從三級下降到四級，三級省市區GDP貢獻度的合計由2005年的28.77%上升到2010年的33.68%； 2005年，四級省市區GDP貢獻度的合計為15.53%，2010年則為11.55%，三級貢獻度與四級貢獻度增降明顯。
3.2 各地區碳排放量貢獻度分布分析
2005年和2010年全國各省市區二氧化碳排放量貢獻度分布如圖2所示。將各省市區對全國碳排放量的貢獻分為四級。劃分級別百分比及各級代表顏色為同3.1貢獻圖。
由圖2可知，2005年和2010年，一級貢獻度省市區由2個下降到1個，2005年一級貢獻度省市區分別為山東和河北，碳排放量貢獻度的合計為19.1%，而2010年省市區僅剩山東，碳排放量的貢獻度為9.96%；二級貢獻度省市區由2005年的6個上升至2010年的8個，2005年二級貢獻度省市區包括江蘇、廣東、遼寧、河南、浙江、內蒙古，碳排放量的貢獻度合計為33.03%；2010年行政區包括河北、江蘇、內蒙古、遼寧、廣東、山西、河南、浙江、，其中河北從一級下降到二級，而山西則從四級上升到二級，二級省市區碳排放量貢獻度的合計為45.49%。三級貢獻度省市區，2005年和2010年數量相同，為12個，2005年包括黑龍江、吉林、陜西、湖北、安徽、上海、四川、湖南、貴州、云南、福建、天津，碳排放貢獻度合計為34.76%；2010年新疆由四級升為三級，天津由三級降至4級，其余城市保持不變，碳排放貢獻度合計33.35%。2005年四級省市區碳排放貢獻度為13.11%，2010年則降至11.20%。
2005年一級和二級貢獻度省市區包括8個，碳排放量貢獻度的合計為52.13%，2010年省市區包括9個，碳排放量貢獻度的合計為55.45%，碳排放量集中度同樣較高，其中廣東、江蘇、山東、浙江、河南、河北、遼寧等區個省市的GDP貢獻度及碳排放量貢獻度均位于一級和二級范圍內，但是，GDP貢獻度位于二級范圍內的上海，在碳排放量貢獻度中則位于三級范圍內；碳排放量貢獻度位于第級范圍內的內蒙古和山西，2005年在GDP貢獻度中內蒙古屬于四級，山西屬于三級，而在2010年內蒙古屬于第三級，山西屬于四級。因此可得出，全國各省市區的GDP和碳排放量基本呈正相關，碳排放量隨GDP的增長而增長。
3.3 各地區碳排放強度分布分析
由圖3可知，2005年及2010年全國各省市區二氧化碳排放強度總體呈北高南低、西高東低的趨勢。北部以寧夏二氧化碳排放強度最高，南部最高則是貴州。北部中北京二氧化碳排放強度最低，南部中廣東最低。東部二氧化碳排放強度最低則為上海。
其中GDP和碳排放量位于一級和二級省市區的廣東、江蘇、山東、浙江、河南、河北、遼寧七個省份，從2005年到2010年按比例下降，七者之間的順序沒有發生變化，以河北二氧化碳排放強度最高，廣東最低，這說明河北總體技術水平落后，單位碳產值小于廣東單位碳產值，主要以化石能源的高投入低產出來支撐本省GDP的增長。
山西、海南位次變化較大，不降反升，原因可能是能源平衡表中平衡差額太大，導致平衡差額量抵消了本地區內的能源消耗量。
4 結論
從2005年到2010年，全國各省市區的GDP和碳排放量呈正相關，碳排放量隨GDP的增長而增長，但除山西和海南外，二氧化碳排放強度均持續下降，這說明了自“十一五”以來，國家實施節能減排的政策卓有成效。國家“十二五”期間，又將二氧化碳排放強度納入到國家經濟社會發展的約束性指標，把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快轉變經濟發展方式的重要著力點，可預見，將來五到十年內，經濟發展結構將會發生很大的變化。
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篇2
美國政府率先在控制二氧化硫排放方面采取了市場化調節的模式,對二氧化硫最大的源頭――發電廠下發強制性配額,如果電廠的技術改造和工藝改進能夠減少二氧化硫排放的數額少于政府的配額,這個“多余”出來的配額就可以賣給達不到配額要求的企業,這樣,相當于增加了排放得好的企業的利潤,加大了排放不好的企業的生產成本。而因此,一個有買有賣的市場就出現了,這就是工業排放氣體的交易市場。
以美國的整體情況來看,二氧化硫排放配額制的推行和二氧化硫排放交易市場的出現,對美國二氧化硫排放情況的改善,作用是巨大的,20年間,美國的二氧化硫排放減少了50%。
當全球氣候變暖的趨勢被科技界和政府認同之后,作為全球氣候變暖的“元兇”的二氧化碳,就像當年的酸雨的元兇二氧化硫一樣,被提到需要大力減少的位置,美國在嘗到了二氧化硫減排配額市場交易化的甜頭之后,經過多番努力,碳交易市場應運而生。
時至今日,在美國芝加哥堂而皇之地開辦了“氣候交易所”,該交易所的創始人理查德.桑德爾(Richard Sandor)博士,被尊為“碳交易之父”?？梢?所謂“氣候交易”,實際就是關于碳的交易。準確地說,是關于二氧化碳的交易,買賣的對象是二氧化碳。
二氧化碳的實物的確是可以買賣的,工業上可以制作被液化了的二氧化碳,滿足某些生產技術和工藝對二氧化碳的需求。然而,把二氧化碳與氣候聯系在一起,買賣的就是地球大氣中的二氧化碳氣體。
中國正處于快速發展的上升期,而中國被迫處于世界產業鏈的低端,承接了發達國家轉移過來的高能耗、高污染產業環節,這個趨勢在短期內無法改變。大量發展的重化工、6億噸的世界第一的鋼鐵產量、13億人口的生活方式日益現代化,以火力發電為主的電力供應結構,都意味著中國的二氧化碳排放量的巨大和減排任務的艱巨。當然,光從總量上看待中國的碳排放并不公允,美國的人均碳排放是中國人均碳排放的5倍。
篇3
[關鍵詞]旅游業；能源需求；二氧化碳排放；研究進展
[中圖分類號]F59
[文獻標識碼]A
[文章編號]1002-5006（2013）07-0064-09
引言
旅游業作為世界第一大經濟產業，每年國際旅游的人數約占全球總人口的1/6，如此龐大規模的人口“遷徙”對氣候、環境造成了實質性的影響，引起相關國際機構和學界的廣泛關注。第一屆全球氣候變化與旅游國際會議后，聯合國政府間氣候變化委員會（IPcc）、世界氣象組織（uNwM0）、世界旅游組織（uNwTO）等國際組織及其他研究機構達成共識：旅游業是能源消費的主要領域之一和溫室氣體排放的主要來源之一。旅游業能源需求和二氧化碳排放成為近5年來旅游研究的熱點。我國該方面研究起步較晚，2008年“旅游業節能減排”字樣首次出現在政府文件中，目前仍處于探索性研究階段。本文系統地對國內外旅游業能源需求和二氧化碳排放研究進行了回顧，以期通過國內外研究進展的對比分析，為下一階段我國旅游業能源需求和二氧化碳排放研究提供思路，為我國旅游業節能減排工作提供科學借鑒與參考。
1、國外旅游業能源需求與二氧化碳排放研究進展
旅游業能源需求與二氧化碳排放問題的實質是旅游環境影響以及氣候變化與旅游相互影響問題的延伸，國外該方面研究開展得很早，可追溯到20世紀中葉。通過對國外相關研究文獻的整理與分析，國外研究主要集中在旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑，旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算、預測及旅游業節能減排措施等4個方面。其中，旅游業能源需求與二氧化碳排放量的測算是研究的重點。
1.1 旅游業能源需求與二氧化碳排放的途徑與結構
厘清旅游業能源需求與二氧化碳排放途徑是旅游業減緩溫室氣體排放工作的首要前提。由于旅游業產業關聯性高、產業鏈長，旅游活動靈活多樣，旅游業能源需求與二氧化碳排放途徑復雜且多元。盡管如此，國外相關研究較為一致地認為旅游業能源需求與二氧化碳排放主要集中在旅游交通（特別是國際長途旅游飛行）和在目的地為游客提供舒適的設施等。由于國家發展水平和旅游業發展階段不同，各國旅游業能耗需求與二氧化碳排放的途徑和比例結構有所差異，但旅游交通始終是各國旅游業能源需求與排放的重頭（表1）。旅游業所需的能源主要來自化石燃料中的石油。2006年，石油提供了全球40%的能源需求和90%的交通需求；未來15年，因交通和旅游業發展，石油占全球能源的比例將達60%。約曼等（Yeoman，et al.）在分析了全球經濟、石油替代能源生產及全球可持續發展需求等形勢后，認為隨著石油供應量的衰減及價格上漲，長期來看，將對蘇格蘭旅游業產生顛覆式的影響。而在發展中國家的鄉村地區，生物質特別是木材是主要的能源來源。尼泊爾安那波那保護區的住宿業每年要消耗掉3600噸薪材和近47.5萬升煤油。聯合國環境署和經合組織共同推出的一份最新報告顯示，在旅游業導致的二氧化碳排放中，航空占40%，汽車占32%，住宿占21%，剩下的7%分別被旅游活動（4%）和其他交通方式（3%）所排放。世界旅游組織研究報告顯示，2005年全球旅游交通和住宿業的二氧化碳排放總量分別為1192百萬噸和284百萬噸，占旅游業二氧化碳排放總量的比重分別約為63%和15%；其中，航空二氧化碳排放量為640百萬噸，占旅游交通排放的53.69%。高斯林（Gtissling）從能源需求、土地利用與覆被變化、物種多樣性等5個方面研究了全球旅游業的環境影響，結果表明，2001年全球旅游業因交通產生的耗能約為13223皮焦，占總能耗的94%；排放二氧化碳當量為1263百萬噸，占總排放的90.28%。住宿業能耗為508皮焦，占總能耗的3.5%；排放二氧化碳當量80.5百萬噸，占總排放的5.75%。剩下的為旅游活動所消耗和排放。貝肯等（Becken，et al.）用實證研究法對新西蘭旅游吸引物和旅游活動的能源消耗模式進行研究，發現旅游交通能耗占總能耗的65%～73%。
1.2 旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算
旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算是最基礎但又最核心的研究內容，是旅游業應對氣候變化、制定節能減排措施的科學基礎與前提。旅游業的能源需求與排放涉及眾多行業和部門，包含直接和間接的能耗與排放，加上旅游業統計數據缺乏這一現實，旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算是一個世界性的難題，是該領域研究的重點。
1.2.1 測算方法
從全球來看，目前尚沒有系統的關于旅游業能源消耗和二氧化碳排放量估算的方法。文獻研究顯示，目前最常用測算方法主要有兩種（表2），一種是借用全球氣候變化和可持續發展研究領域常用的碳足跡法（carbonfootprint approach）和生態足跡法（ecological footprint approach）；另一種是“自下而上法（bottom-up approach）”，即直接計算旅游業各環節的能耗與排放，最終求得整個產業的能耗與排放數據。
（1）碳足跡是指企業機構、活動、產品或個人通過交通運輸、食品生產和消費以及各類生產過程等引起的溫室氣體排放的集合。從其定義不難看出，碳足跡法是對生產和消費全過程、直接和間接排放碳當量的追蹤，甚至不考慮碳發生的區域。澳大利亞資源能源旅游部從生產和消費兩個方面，運用碳足跡法估算了澳大利亞旅游業的溫室氣體排放。結果表明，2003～2004年間，澳大利亞旅游業碳足跡為1.15億噸。洛克等（Loke，et al.）利用碳足跡法研究了夏威夷能源需求與旅客數量急劇增加以及旅游者國別多樣化的關系，發現旅游者能耗占夏威夷總能耗的比重平均為60%；且國外游客比例越大，能耗需求也越大。
（2）生態足跡是指維持一個人、地區、國家或者全球的生存所需要的以及能夠吸納人類所排放的廢物、具有生態生產力的地域面積。旅游生態足跡即指維持旅游活動所需要的以及能夠吸納因旅游而排放的廢物、具有生態生產力的地域面積，其實質是一定區域內旅游活動對生態影響的一種定量測度。亨特（Hunter）認為，生態足跡法對理解旅游的環境影響具有實際意義，并且將被作為一項重要的旅游可持續發展的環境指標廣泛采用。羅伯特等（Roberto，et al.）采用生態足跡法，結合蘭薩羅特島旅行推斷模型，計算蘭薩羅特島公路旅游交通使用量及其對未來旅游業發展的影響。研究結果表明，蘭薩羅特島上的旅游交通主要是依賴于私家車，在接下來的10年里，公路旅游交通量還將持續增長，并達到飽和，蘭薩羅特島旅游交通在旅游生態足跡中所占的比重將會增大。
（3）“自下而上”法是從到達目的地游客的數據分析人手，向上逐級統計能耗與排放量。這種方法有兩個特點，一是邏輯算法簡單，但實際操作難度很大，既要求研究區域旅游業統計資料完備，同時還需要海量的實地調研數據；二是遺漏大部分旅游業間接的能耗與排放，導致估算結果總體偏小。但盡管如此，在實際研究工作中，自下而上法被采用得最多。前述的幾項關于全球旅游業能耗與排放的估算研究，其思路都暗含著自下而上法的運算邏輯。貝肯等采用“自下而上”法分析新西蘭南島西部海岸旅游者不同行為引致的能源消耗。研究結果表明，國際游客的能源消費總量是新西蘭國內游客的4倍?；粢撂氐龋℉owitt，et al.）采用“自下而上”法發現2007年單次往返于新西蘭的國際郵輪游客碳排放量范圍為250～2200克/人·公里，每位旅客在郵輪上的住宿所需的平均能耗約為1600百萬焦/晚，比陸地上的一般酒店能耗要高出12倍。
1.2.2 測算內容
據文獻整理研究，當前國外旅游業能源需求與二氧化碳排放的定量測算主要包含兩方面內容。一是對總量的定量測算。高斯林估算2001年全球旅游業共消耗能源14080皮焦，排放二氧化碳當量1399百萬噸。皮特爾斯等（Peeters，et al.）的測算表明旅游業導致了全球4.4%的二氧化碳排放。世界旅游組織和其他相關機構的一份聯合報告指出，2005年全球旅游業排放的二氧化碳約占全球二氧化碳排放總量的5%，該排放量所造成的影響，大約可以達到全球溫室效應的14%。江南等（Konan，et al.）的測算顯示，夏威夷旅游業的能源消耗占全州總能耗的60%。澳大利亞資源能源旅游部估算2004年澳大利亞旅游溫室氣體直接排放為470萬噸，間接排放為2810萬噸。尼泊爾（Nepal）測算了尼泊爾安那波那保護區鄉村旅游的能源消耗，結果表明住宿業每年約消耗3600噸薪材和47.5萬升煤油。二是對一些關鍵參數的定量測算，如交通工具、住宿方式、旅游活動的單位旅游能耗和排放強度。相關研究較多，并注意到了國別之間的差異。比如乘飛機旅行單位能耗為2.0百萬焦/人·公里，排放二氧化碳396克/人·公里；乘汽車旅行單位能耗為1.8百萬焦/人·公里，排放二氧化碳132克/人·公里；新西蘭酒店單位能耗為155百萬焦/床·晚，馬略卡島為51百萬焦/床·晚，桑給巴爾為256百萬焦/床·晚；新西蘭直升機滑雪單位能耗1300百萬焦/游客，潛水800百萬焦/游客，博物館參觀10百萬焦/游客；往返于新西蘭國際郵輪旅游者平均碳排放為390克/人·公里等。
1.3 旅游業能源需求與二氧化碳排放的預測及情景分析
研究旅游業能源需求與二氧化碳排放是為了把握未來的趨勢與動態，因此，許多專家學者對其預測及情景分析作了研究，以期能夠為有針對性的節能減排措施提供具體可靠的科學依據。世界旅游組織研究報告預測，以2005年為基準，在2035年以前，來自旅游業的二氧化碳排放將以2.5%的年均速度增長；其中住宿業二氧化碳排放的年均增速為3.2%。而皮特爾斯等的預計比世界旅游組織的預計高0.7個百分點，即2035年之前全球旅游業二氧化碳排放將以每年3.2%的增長率增加。杜波依斯等（Dubois，et al.）用敏感度分析法，以2000年為基準，預計按照當前旅游業增長趨勢，到2050年法國旅游休閑業溫室氣體排放將增加90%。
1.4 旅游業節能減排的措施研究
節能減排措施是旅游業能源需求與二氧化碳排放的最終落腳點。從國外研究進展看，目前已基本形成體系化的節能減排措施。世界旅游組織從旅游行業角度分別就政府、旅游企業及旅游者提出了比較系統的節能減排政策措施，同時還對交通、建筑、裝備制造等相關領域的節能減排提出了具體對策及技術途徑。理查德（Richard）利用仿真模型分析碳稅對國際旅游的影響，指出如果全球按1000美元/噸征收碳稅，則乘飛機的國際旅游將減少0.8%，相對應可減排二氧化碳0.9%。貝肯等研究表明，坐落在世界遺產拉明頓國家公園的生態客棧采取綠色全球21環境認證計劃，成功認證后，每年能耗大幅減低，二氧化碳排放每年減少189噸，節約15000澳元。除了政策或有關技術手段外，旅游者行為方式的選擇也是旅游業節能減排的重要方面。貝肯等研究發現，無論在國際旅游者還是國內旅游者能耗賬單中，交通始終占據主導地位，因此改變旅行方式能夠有效影響旅游者的能源需求。巴克利（Buckley）認為，“慢旅游”是一種有效的降低碳排放的旅游方式，它是指反對乘坐飛機等快速交通工具的旅游，更重視游的過程，強調旅游的過程和目的地同樣重要。“慢旅游”必將發展成為一種未來旅游的流行方式。
2、我國旅游業能源需求與二氧化碳排放研究進展
我國旅游業能源需求與二氧化碳排放研究起步較晚，目前仍處于探索性研究階段。文獻資料研究表明，國內研究主要集中在旅游業能源需求與二氧化碳排放量的測算和旅游業節能減排的對策措施方面。
2.1 旅游業能源需求與二氧化碳排放的測算研究
我國旅游業能源需求與二氧化碳排放的測算研究涉及全國、省域/地區及產品層面。全國層面，石培華等首次系統地估算了全國旅游業的能耗與排放，結果表明，2008年我國旅游業消耗能源為428.3皮焦，排放二氧化碳51.34百萬噸L25 2。省域/地區層面，陶玉國等估算了2009年江蘇省旅游業直接的能耗和二氧化碳排放量，分別為32.56皮焦和3.7百萬噸，占江蘇能源總消耗量和碳排放總量的比例分別為0.53%和0.56%，旅游交通、住宿業和旅游活動占旅游能耗的比例分別為70.91%、17.32%和11.76%。章錦河等分別對四川省九寨溝、鄂西、湖南和江西等地旅游生態足跡、碳足跡進行了測算。另外，郭等（Kuo，et al.）對我國臺灣地區澎湖列島旅游業能耗與二氧化碳排放進行了測算，結果表明，每年澎湖列島旅游業消耗能源795.96百萬焦，排放二氧化碳5.05千克；其中，旅游交通能耗4.95×108百萬焦，排放二氧化碳3.38×108克，住宿業能耗為1.17×108百萬焦，排放二氧化碳8.56×108克，旅游活動耗能1.24×108百萬焦，排放二氧化碳7.71×108克。林（Lin）對臺灣地區墾丁等5個國家公園旅游交通的二氧化碳排放進行了研究，結果表明，近8年旅游交通的二氧化碳排放量在增加，5個國家公園平均每年排放二氧化碳16.1萬噸。產品層面，等以云南旅游市場最具代表性的香格里拉“八日游”系列產品為例，從生態足跡角度對該線路產品的生態效率進行了計算和分析。
2.2 旅游業節能減排的對策與措施
國內旅游業節能減排工作實踐最早從要素部門開始，從生態景區、循環景區到綠色飯店、綠色交通。對策與措施的研究緊跟實踐步伐，并最終拓展至旅游城市（圈）、全行業。章錦河以九寨溝和黃山兩個國內知名的生態型景區為例，以旅游廢棄物為手段定量測度旅游業能源需求與排放對生態的影響，認為合理控制游客規模、縮短旅行距離、減少乘飛機出游等是旅游業節能減排和建設生態型景區的有效舉措。王輝等提出要借鑒臺灣坪林地區的措施，給每個海島型景區設置一個“碳減量計數器”，以此增強游客節能降耗意識并約束自身的旅游行為方式，從而有效降低旅游活動的能耗與排放。李萍就酒店行業的節能減排，從發展理念、能源管理、引導消費觀到政策和制度保障提出了一系列具體的對策與建議。林研究了1999～2006年臺灣地區5個國家公園旅游交通的二氧化碳排放，提出政府可以通過提升管理效率，運用價格杠桿等降低碳排放，同時通過就近旅游、提高交通荷載、使用清潔能源及其他技術措施來降低旅游二氧化碳排放。蔡萌等從低碳旅游發展導則、低碳旅游設施、低碳旅游吸引物、低碳旅游體驗環境和低碳旅游消費方式等5個方面構建了低碳旅游城市模型，提出規范發展、互動發展、示范發展等城市旅游低碳發展的戰略舉措。萬幼清認為武漢城市圈旅游業節能減排需要提升綠化措施、優化綠地布局、加強水域生態保護。石培華等系統整理了旅游業各要素、各領域節能減排的技術手段、運行模式和制度安排。
近3年來，作為旅游業節能減排實現方式的低碳旅游，成為旅游學術界的研究熱點。在中國知網，以“低碳旅游”為主題或關鍵詞檢索，共得到有效文獻297篇。文獻數量統計表明，2011年共發表137篇，占全部文獻的46.13%；2010年和2012年各79篇，各占26.60%；2009年僅有2篇，占0.67%。而近300篇文獻中，僅有17篇（5.72%）發表在核心期刊，一定程度上表明研究的深度有限。研究內容主要集中在概念、內涵及特征研究，低碳旅游發展案例介紹，發展模式及實現的路徑、建議等。
3、國內外研究總結與對比
3.1 總結
整體而言，國外旅游業能源需求與二氧化碳排放研究主要在3個方面取得了進展：1）識別了旅游業能耗、排放的重點領域及結構；在旅游業能源消耗與二氧化碳排放的定量估算研究與情景分析方面形成初步結論。2）對各類型交通方式、住宿方式及旅游活動的單位能耗和二氧化碳排放等關鍵性參數有了一般性的認識，并識別了明顯的國別、地區及不同部門之間的差異。3）基本形成體系化的節能減排政策措施。但是，國外研究同時存在3個方面不足之處：1）雖然形成一些標志性成果，但總量不多，還沒有系統化和規模化的研究積淀；對旅游交通、住宿及旅游活動方式等單個領域和環節的實證研究多，地區性、全行業的系統研究較少。2）多是基于部分國家/地區的調查數據和經驗數據進行估算，尚沒有系統的估算方法和情景分析法。3）多以旅游發達國家或經濟發達國家為對象，針對發展中國家研究較少。
而從國內研究進展來看，主要有4個特征：1）起步晚，絕大多數研究是2009年之后開展的，且研究總量有限。2）現有的旅游業能耗及二氧化碳排放量的現狀估算研究更多地是參照國外已有研究的架構及經驗數據進行的，其中涉及的關鍵性數據如不同交通方式的能耗及排放參數等都是通過文獻研究得到的經驗數據，對我國的針對性和有效性不足。3）旅游業能源需求與二氧化碳排放的預測和情景分析至今仍是空白。4）旅游業節能減排對策與措施研究的科學支撐不足，宏觀對策多，具體的、有針對性的舉措少。
3.2 對比分析
主要從旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑，旅游業能源需求與二氧化碳排放量的定量測算、預測及旅游業節能減排措施等4個方面進行對比分析（見表3）。
在旅游業能源需求與二氧化碳排放的結構與途徑研究上，國內外總體上是一致的，即重點都在旅游交通和住宿兩方面，但總量和結構有區別?？偭可希瑥娜騺砜?，旅游業能耗及排放占全球的比重在5%左右，而我國則不到1%，無論是全國層面還是省域層面。結構上，國外旅游交通能耗及排放明顯高于國內，旅游活動則相反，國內要高于國外，住宿業能耗及排放水平比較接近，可能和我國住宿業從學習國外而開端有關。定量測算方法上，國內幾乎完全借鑒國外研究方法，沒有開發出適合我國旅游業特色的方法；定量測算的廣度國內外比較接近，但深度上國外明顯深于國內。預測方面國內目前仍是空白。對策與措施方面，國外已基本形成體系化、宏觀與微觀相結合的對策措施，國內對策體系尚未形成，以宏觀對策居多。
4、研究啟示與展望
結合國外研究進展，針對國內研究現狀，未來國內旅游業能源需求與二氧化碳排放研究應重點關注以下3個方面內容：
4.1 加強旅游交通和住宿等重點領域能源需求與排放的定量實證研究
總體來看，我國旅游業能源需求與排放的研究存在現狀不清、總量不明的問題；旅游交通能耗與排放情況完全空白，住宿業僅粗線條掌握全國四星級以上酒店的水電氣等能源消耗數據。因此，要加強旅游業特別是交通和住宿重點領域能耗與排放的定量測算；根據我國旅游業實際，對不同類型旅游交通方式、住宿業態、旅游活動單位能耗/排放強度等關鍵參數開展針對性定量實證研究；開展各種工程技術手段方面的節能降耗效率與能力的實證研究。
4.2 加強旅游業能源需求與排放的預測分析和情景研究
旅游業能耗與排放的科學實質是人類活動對全球環境變化的影響，也是國際全球環境變化人文因素計劃（IHDP）的重點研究內容之一。旅游業能耗/排放的預測與情景研究是衡量旅游活動對全球環境變化影響的重要前提，同時也是旅游業減緩和響應全球環境變化的科學依據。因此，必須強化對未來旅游業能源與排放不同情景的模擬研究與分析，為科學應對和減緩氣候變化對旅游業的影響、制定適應措施提供科學依據。
篇4
關鍵詞：脫鉤彈性；LMDI模型；強脫鉤；制造業
中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號:1003－9031(2012)04－0015－04 DOI:10.3969/j.issn.1003-9031.2012.04.04
一、引言
目前，中國碳排放總量已位居世界第二，而制造業碳排放就占了80%以上。國際上，發達國家一方面通過國外直接投資將低端制造業、勞動密集制造業轉移到發展中國家，另一方面又借口環境約束、質量標準，通過“綠色壁壘”、“技術壁壘”等形式制約發展中國家制造業的發展?？梢?，中國制造業未來發展將面臨更大的資源環境和國際等因素約束，實現經濟發展方式的轉變，推動制造業的產業升級是中國經濟社會可持續發展的必然抉擇。
近幾年，在國際產業結構調整和全球能源極具短缺的趨勢下，國內學者加大了對中國制造業在面臨能源約束和節能減排的研究。張艷輝（2005）認為在人口持續膨脹，資源日趨短缺，環境污染不斷加劇的情況下，發展資源節約型制造業成為中國實現工業化、現代化的必由之路[1]。他提出了對資源節約型制造業綜合評價的包括4大要素和19個指標的評價體系，并運用該指標體系對上海市制造業的資源節約使用情況進行了定量分析，為制定資源節約型產業的發展政策提供了參考依據。陳詩一（2009）研究了以高能耗和高排放為特征的中國工業（以重化工業行業為主）的可持續發展問題，認為高碳排放對這些行業成長的影響是負面的[2]。王文治、陸建明（2011）研究發現我國制造業單位產出污染物的排放數量逐年降低，制造業中相對污染密集的行業其污染排放受到其他行業的需求拉動影響較大，而相對清潔行業對其他行業污染排放的拉動較強[3]。徐盈之等(2011)運用改進的拉氏因素分解法對中國制造業1995―2007年碳排放的驅動因素進行了研究，并基于DPSIR框架構建了碳排放脫鉤指數,對制造業部門碳排放的脫鉤效應進行了測度[4]，研究表明我國制造業碳排放的驅動因素有著較強的階段性特點；產出效應為主要的正向驅動因素,能源強度效應為主要的負向驅動因素；制造業部門碳排放存在一定的脫鉤效應，但強脫鉤年份較少；在強脫鉤向弱脫鉤的轉變過程中,經濟結構效應起著關鍵作用。潘雄鋒等(2011)基于1996―2007年的統計數據對我國制造業碳排放強度變化中的結構份額和效率份額進行了測算[5]，結果表明我國制造業碳排放強度在1996―2007年間整體呈現出下降的趨勢,制造業碳排放強度下降均是由效率引起的,而結構則引起了碳排放強度的提升。
目前，脫鉤彈性已成為產業低碳化測評的主要方法，脫鉤有兩種表現：一種是二氧化碳排放與經濟增長的絕對脫鉤；另一種是用單位GDP的二氧化碳強度進行衡量的相對脫鉤[6]。本文利用脫鉤彈性來分析我國制造業發展和二氧化碳排放之間的關系，并據此提出降低二氧化碳排放的相關政策建議。
二、研究方法與數據說明
（一）模型構建
二氧化碳排放脫鉤彈性等于碳排放總量的百分比變動與同期GDP百分比變動之比，來反映經濟體低碳發展所處階段和程度。用公式表達如下：
（1）若R
（2）若R=1時，表明CO2的變動幅度與GDP的變動幅度保持一致。
（3）若R>1時，表明CO2的變動幅度大于GDP的變動幅度。
特殊情況下，若R=0時，表明盡管經濟仍保持快速發展的趨勢，但是CO2的變動幅度為零，處于完全低碳狀態。
本文分析的是制造業發展與二氧化碳排放的之間的關系，為了體現制造業的角色，勢必要將制造業的相關變量融入到公式（1）中。根據產業因果鏈，筆者將公式（1）分解如下：
其中，Scale表示制造業規模，可以用制造業能源消費量來衡量。其中第一項表示產業發展脫鉤彈性，第二項表示產業排放脫鉤彈性。
（二）數據來源
數據來源于《中國能源統計年鑒2009》中的“分行業能源消費總量”及《中國能源統計年鑒2010》中的“工業分行業終端能源消費量（實物量）”和“分行業能源消費總量”。碳排放計算中各類能源的碳排放系數采用國家發改委能源研究所采納的碳排放系數。筆者主要選取對制造業影響較大的產業，選取標準是對應的能源消費量大于2000×104tC。
（三）數據處理
采用“物料衡算法”和“經驗計算法”計算能源的碳排放量：
其中，E（CO2）表示能源消費導致的二氧化碳排放量，Ei表示第i種能源的碳排放量，Qi表示第i種能源的消費量，ri表示第i種能源的碳排放系數。原煤的碳排放系數為0.7559，原油的碳排放系數為0.5857，天然氣的碳排放系數0.4483，水核電的碳排放系數為0。求解二氧化碳排放量利用LMDI模型。本文從碳排放系數、能源結構、能源效率（強度）、經濟增長等角度來分解制造業的人均碳排放量。其中，經濟的增長受到資源、技術與體制的約束。
其中，Ei表示第i種能源的碳排放量，Qi 表示第i種能源的消費量，Q表示國內制造業的能源消費量，GDP表示國內生產總值，pop表示人口規模。排放因子因素（碳排放系數）用coei表示，即i不同類型的單位能源的碳排放量；能源結構用stri表示，即i種能源在能源消費中的份額；能源效率用eff表示，即GDP單位的能源消耗；經濟增長因素用gro表示，即人均GDP；pop表示人口規模因素。其中，終止時期t的碳排放量分解為：
t時期相對于基期的人均碳排放量增量表示為：
t時期相對于基期的人均碳排放量變動比率表示為：
其中，Cres和Rres分別為（9）式和（10）式中對應的余項。
三、實證分析
通過計算，得到我國2001―2009年能源消費碳排放的能源結構效應、能源效率效應、經濟增長效應、人口規模效應及總效應的變動情況（表1）。
可以看出，總效應與經濟增長效應保持一致，即總的二氧化碳排放與經濟增長之間存在顯著的關系，人口規模因素對經濟增長的正向影響次之，而能源效率則是制約碳排放增長的主要因素。
根據并利用公式（2）、（3）和（4）及表1得到相應的脫鉤彈性（表2），GDP、二氧化碳排放及制造業能源排放的變化情況如圖2。顯然，二氧化碳排放與制造業能源總量的變動趨勢一致，而且兩者的變動不如GDP變動的明顯。
1.產業排放脫鉤彈性值均大于1，說明產業排放與產業發展脫鉤狀態表現為增長連結。
2.2001年和2002年的產業發展脫鉤彈性小于1，說明產業發展與GDP脫鉤狀態表現為弱脫鉤；2003-2009年的產業發展脫鉤彈性大于1，說明產業發展與GDP脫鉤狀態表現為擴張負脫鉤。并且，除2007年和2008年以外，產業發展脫鉤彈性呈現遞增趨勢，這種趨勢在2009年表現尤為明顯。
3.二氧化碳排放脫鉤彈性值均大于1，除2009年以外，二氧化碳排放脫鉤彈性值呈現遞減趨勢，說明相對于經濟的發展、GDP的增加來說，二氧化碳排放的增加相對緩慢。其中，經濟增長過度依賴出口，能源效率提高對二氧化碳排放水平的增長有抑制作用。
四、政策建議
作為發展中國家，試圖通過限制經濟增長來約束碳排放量的增長是不切實際的。 “十二五”期間，二氧化碳減排形勢仍不容樂觀。因此，減緩CO2排放增長應通過降低能源強度、降低能源消費結構中高碳能源比例、增加低碳能源消費，以及控制人口數量來實現。建議進一步深化我國能源產品定價機制改革，完善資源資產管理體制，形成有利于實現可持續發展目標的資源價格結構和比價關系；建立有效的監管體系，對生產者的違規行為進行嚴懲；建立制造業碳排放交易市場，通過市場的激勵機制調動制造業減排的積極性；加強溫室氣體減排的宣傳工作，提高公眾對氣候變化的認識。目前，大部分消費者對減排的重要意義以及日常消費行為與減排的關系認識非常有限。因此，增加碳減排的實施力度，必須加強氣候變化宣傳，不斷提高公眾對氣候變化的認識，以調動廣大公眾的積極性。此外，還應注重公益團體、民間組織、非政府組織的作用，促使民眾在日常生活中自愿節能減排，以提升全社會的節能水平，構建節約型、生態型、集約型的低碳經濟發展模式。
由于本文碳排放脫鉤彈性、分解方法以及數據來源等的不完善性，對一些隱含因素還不能做出完好的解釋，仍需要相關研究者做進一步的探討和研究。
參考文獻：
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篇5
全球變暖問題日益嚴重，減少溫室氣體排放的呼聲高漲。從2007年的“巴厘島路線圖”到2009年的“哥本哈根氣候變化峰會”，中國作為發展中國家雖不承擔減排義務，但作為全球能源消耗和二氧化碳排放大國，減排壓力與日俱增。中國政府在哥本哈根氣候變化峰會上公布了“2020年單位GDP碳排放強度相對于2005年降低40％～45％”的減排目標。根據Laspeyres指數分解和Kaya公式可知，二氧化碳排放受人口、經濟增長、產業結構、能源消費結構、技術進步等因素的影響，其中經濟增長是二氧化碳排放增長的重要原因。因此，氣候變化問題既是環境問題也是發展問題。而我國正處于工業化和城市化的進程中，重化工比例較高，能源消費增長較快，導致二氧化碳排放量較大，雖然實施碳減排政策有助于能源效率的提高，但要強制性減排必將對經濟增長帶來負面影響。在充分考慮國際環境與本國國情的情況下，“十二五”規劃適度放慢了經濟發展速度，要求加快轉變經濟發展方式，優化產業結構，降低能耗強度和碳排放強度、減少污染物排放等，說明我國越來越注重經濟質量發展，注重經濟、能源與環境的可持續發展。如何把總能源消耗、二氧化碳排放合理地分配到各省區，對實現能耗強度和碳排放強度雙重約束目標非常關鍵。
許多學者對碳減排成本和配額分配進行了詳細研究。高鵬飛等(2004)對2010－2050年中國的碳邊際減排成本進行了研究，指出中國的碳邊際減排成本是相當高的且越早開始實施碳減排約束越有利。王燦等(2005)分析了部門碳減排邊際成本曲線，發現重工業、電力、煤炭部門是減排成本相對較低的行業。隨著減排率的提高，所有部門成本急劇上升，重工業削減二氧化碳排放的彈性相對較大。韓一杰等(2010)在不同的減排目標和GDP增長率的假設下，測算了中國實現二氧化碳減排目標所需的增量成本，發現GDP增長速度越快或減排目標越高，減排增量成本也越高；但由GDP變化所引起的增量成本變化遠小于由減排目標調整所引起的增量成本變化。巴曙松等(2010)發現各種主要能源消費的碳減排成本之間存在差異性，提出施行燃料轉換政策是一個很好的減排政策選擇。也有一些文獻研究了省區減排成本和配額分配問題。褚景春等(2009)以綜合能源成本為準則，對省區內外的各種資源進行篩選，得出總成本最小的電力資源組，然后將減排成本計入綜合資源規劃，使系統排放量達到最優水平。Klepper, G. 等(2006)研究了不同地區的減排成本、區域二氧化碳排放等問題。李陶等(2010)基于碳排放強度構建了省級減排成本模型，在全國減排成本最小的目標下，得到了各省減排配額分配方案，但其各省減排成本曲線與全國類似的假設，與現實情況有些差距。以上文獻均是基于碳排放強度的單約束，通過估計碳邊際減排成本曲線來分析減排配額的。但“十二五”規劃中提出了能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％的雙重約束目標，為完成此雙重強度約束目標，國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》(國發［2011］26號)(下文簡稱《節能減排方案》)對各省設定了能耗強度降低目標，各省也相應制定了經濟發展的年度規劃目標。如何在雙重強度約束下，實現各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放最優分配，對整個國民經濟發展起著非常重要的作用。
本文基于以上想法，從全局最優的角度，建立在全國及各省的能耗強度和碳排放強度目標約束下的省際經濟增長優化模型，考察全國及各省的能耗強度、碳排放強度及省際經濟增長擴張約束對各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的影響，找到各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值，比較各種情景下的節能成本和減排成本，分析全國能源消耗和二氧化碳排放對全國生產總值的脫鉤狀態，并對全國能耗強度和碳排放強度最大降低幅度進行了預測。
二、優化問題及模型
我國正處于快速工業化階段，發展經濟是當今及今后很長一段時期內的首要任務。因此，本模型的目標函數為最大化各省區生產總值總和，約束條件為全國及各省的能耗強度和碳排放強度的目標約束，以及經濟增長擴張約束。根據分析問題的側重點不同，可建立如下兩個優化模型。
(一)如果2010－2015年全國能耗強度和碳排放強度至少降低16％和17％，各省能耗強度和能源碳強度與2005－2010年變化幅度相同，各省經濟增長遵循歷史發展趨勢并兼顧東中西部協調發展，并且各省通過調整產業結構、能源消費結構、節能減排技術改造和技術進步等措施實現《節能減排方案》中各省區能耗強度的降低目標，那么就有關各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放應該如何優化分配問題，可建立如下模型來考察。
利用模型Ⅰ可分析以下兩種情景：
情景1：2015年全國能夠完成能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％的目標，各省能夠完成《節能減排方案》中的下降目標，各省2010－2015年能源碳強度降低程度與2005－2010年相同。以各省政府工作報告中確定的2011年各省經濟增長速度作為2010－2015年各省經濟增長擴張約束上限；“十二五”規劃中提出了2010－2015年國內生產總值增長7％的預期目標，本情景以7％作為2010－2015年各省經濟增長擴張下限。
情景2：為適當減緩因經濟發展過快而造成能源的過度消耗，實現經濟可持續發展，本情景中各省經濟擴張約束上限在情景1基礎上同比例縮小，其他假設與情景1相同：全國能耗強度和碳排放強度分別降低16％和17％；各省能耗強度能夠實現《節能減排方案》中的下降目標；各省2010－2015年能源碳強度降低率與2005－2010年相同；2010－2015年各省經濟年均增長擴張下限為7％。
(二)能耗強度和能源碳強度共同決定碳排放強度的變化。若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年相同，則全國能耗強度最大降低幅度是多少，以及全國能耗強度降度最大時各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值又是怎樣的？此問題可轉化為情景3。
情景3：2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年相同，全國能耗強度降低率為可變參數。其他假設與情景2相同：2015年各省能耗強度能實現《節能減排方案》中的下降目標，2010－2015年各省能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同；2010－2015年各省經濟增長擴張下限為7％，上限在情景1基礎上 同比例縮小?？衫靡韵履Ｐ头治?。
三、數據來源及預處理
數據來源于歷年《中國能源統計年鑒》和《中國統計年鑒》，數據樣本期為2005－2010年，基期和分析期分別為2010年和2015年。因西藏能源消耗數據缺失，模型中暫不考慮。由于二氧化碳排放主要來源于化石能源消耗，本文主要計算了各省煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的二氧化碳排放量，煤炭、石油、天然氣的排放系數分別為2.69kg/kg、2.67kg/L、2.09kg/kg(采用IPCC推薦值)。由于統計口徑不同，所有省區生產總值總和與國內生產總值數據不等，本文所說全國生產總值為所有省區(除西藏外)生產總值總和，所說全國能耗強度為所有省區能源消耗總量與全國生產總值之比，所說全國碳排放強度為所有省區二氧化碳排放總量與全國生產總值之比，所說全國能源碳強度為所有省區二氧化碳排放總量與所有省區能源消耗總量之比。從歷年《中國統計年鑒》可得2005－2010年各省區生產總值(2005年不變價)。從歷年《能源統計年鑒》可得各省各種能源消耗量。煤炭、石油和天然氣的消耗量與它們相應的排放系數相乘，可分別得到煤炭、石油和天然氣的二氧化碳排放量。進而可得樣本期每年全國及各省區能耗強度和能源碳強度，可得樣本期內各省及全國能源碳強度的變化率。能耗強度的降低率來源于《節能減排方案》。由于2010年各省區各種化石能源消耗量數據目前沒有公布，無法算出2010年各省二氧化碳排放量，在此假設2010年各省化石能源消費結構與2009年相當，則各省2010年能源碳強度與2009年能源碳強度相同。情景1中參數標定見表1，其他情景中參數的具體變化見本文分析過程。
四、情景優化結果分析
下面利用所建模型來分析三種情景中各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的優化分配。
(一)地區GDP優化分析
優化結果顯示三種情景下模型均有最優解，說明從全局最優角度看，在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下，保持經濟平穩較快發展，能夠找到各省區經濟增長的最優路徑，進而可分析三種情景下各省區經濟增長最優分配值的異同(見表2)。
情景1優化結果顯示，2010－2015年全國經濟年均增長率為10.2％，經濟區域中，東北、中部、西北和西南地區經濟發展較快，各省經濟年均增長率均大于全國經濟年均增長率；京津、北部沿海、華東沿海和南部沿海地區經濟年均增長率均低于全國經濟年均增長率，但均在9％以上。說明若各省能夠實現節能減排目標，經濟區域就能夠協調發展，尤其是東北、中部和西南地區經濟能夠保持較好的發展勢頭。從省區看，山西、貴州、青海和寧夏的經濟增長速度較慢，其中山西年均增長率為8.5％，沒有達到本省經濟增長擴張上限；貴州、青海和寧夏的年均增長率為7％，取值為經濟增長擴張下限，經濟增長速度最慢。其他省區經濟年均增長率取值為各省經濟增長擴張上限，經濟發展較快。說明如果經濟發展保持目前勢頭，現行的全國及各省能耗強度約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利，對其他省區的經濟發展較為有利。
為了維持能源、經濟和環境的可持續發展，避免能源過度消耗，需要適度放慢經濟發展速度。情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限，為保證2010－2015年間各省年均增長率不低于8％，各省經濟發展水平擴張上限縮小比例不超過4.504％。優化結果顯示，同比例縮小上限約束對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的。當各省經濟擴張上限縮小比例為4.504％時，全國經濟年均增長率為9％，下降了1.2個百分點。從經濟區域看，京津、華東沿海、南部沿海、中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度依次增大。從省區來看，河北、內蒙古、云南、甘肅和新疆經濟增長率為7％，最優值從經濟擴張上限降到經濟擴張下限；遼寧年均增長率為9.1％，沒有達到經濟擴張上限。除此之外，其他省區的經濟發展水平在情景1基礎上同比例縮小了4.504％，最優值為經濟擴張上限。
情景3優化結果顯示，若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同，則全國能耗強度的最大降低幅度為17.27％，與此同時全國碳排放強度降低了21.07％。與情景2對比，全國經濟年均增長率為8％，下降了一個百分點。從經濟區域看，東北、中部、西北和西南分別下降了2.9、1.7、1.2和2.8個百分點；其他區域沒有改變。從省區來看，河北、山西、內蒙古、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏和新疆的經濟年均增長率分別為7％，最優值仍然是經濟擴張下限；吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西的經濟年均增長率分別為7％，最優值從經濟擴張上限降低到經濟擴張下限；遼寧年均增長率從9.1％下降到7％；廣西年均增長率從擴張約束上限下降到7.3％，接近經濟增長擴張下限。說明進一步降低全國能耗強度對東北、中部、西北和西南地區的經濟增長有較強的阻礙作用。
(二)地區能源消耗和二氧化碳排放優化分析
各省GDP優化值乘以相應能耗強度和碳排放強度可分別得到各省能源消耗和二氧化碳排放的最優分配值。圖1和圖2分別為三種情景下各省能源消耗和二氧化碳排放增加量的變化情況。
圖1 三種情景下2010－2015年能源消耗的增加量 單位：10000 tce
從圖1中可見三種情景下，山東、廣東、江蘇、河北、河南、遼寧等省區能源消耗較大，北京、上海、江西、海南、貴州、青海、寧夏等省區能源消耗較少。情景2與情景1相比，北京、上海、貴州、青海和寧夏能源消耗量沒有改變；其他省區均有不同幅度的減少，其中能源消耗變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、河北、遼寧、山東、甘肅、新疆、云南、江蘇、廣東、河南和山西。情景3與情景2相比，遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、廣西、重慶、四川、陜西等地區能源消耗進一步減少，其中河南、四川、重慶、黑龍江和遼寧的能源消耗減少幅度較大；其他省區的能源消耗沒有改變。同理可分析各省區二氧化碳排放情況。三種情景中二氧化碳排放變動均較大的省區有河北、內蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、廣東、云南、陜西、甘肅、新疆等。從圖2中可看出，情景2與情景1中各省二氧化碳排放的增減情況與能源消耗的增減情況一致。二氧化碳排放變動幅度排在前十一位的省區依次是內蒙古、遼寧、河北、山東、山西、新疆、甘肅、河南、云南、江蘇和廣東。但其省 區排序與能源消耗變動大小的省區排序有所不同，這是因為二氧化碳排放量不僅受能源消耗量的影響，而且還受能源碳強度的影響，即各省能源碳強度不同導致二氧化碳排放的變化與能源消耗的變化不一致。情景3與情景2相比，二氧化碳排放沒有變化的省區和能源消耗沒有變化的省區相同；二氧化碳排放減少的省區與能源消耗減少的省區也相同，但省區排序有所不同。
圖2 三種情景下2010－2015年二氧化碳排放的增加量 單位：10000 t
結合情景2與情景1中的經濟增長優化結果可知，能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受經濟擴張約束上限變化的影響。縮小經濟擴張上限，雖然放慢了全國及一些省區的經濟增長速度，但有利于節約能源和減少二氧化碳的排放。結合情景3與情景2中的經濟增長優化結果可知，當2010－2015年各省能源碳強度與2005－2010年的能源碳強度變化相同時，能源消耗和二氧化碳排放變動較大的省區比較容易受全國能耗強度變化的影響。為了實現全國經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優配置，各省區在制定政策時，要充分考慮本省區的具體情況，制定出適合本省低碳發展的路徑。
(三)三種情景下全國節能減排成本與脫鉤狀態分析
我們把各種情景下全國總能源消耗和二氧化碳排放的優化結果進行對比，當GDP改變量與能耗改變量為負值時，令GDP改變量與能耗改變量比值為節能成本；當GDP改變量與二氧化碳排放改變量為負值時，令GDP改變量與二氧化碳排放改變量比值為減排成本。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配可看出，情景2在情景1基礎上同比例縮小了經濟擴張上限，減慢了某些省區的經濟增長速度，有利于節約能源和減少二氧化碳的排放，其節能成本和減排成本分別為0.963萬元/噸標準煤和0.310萬元/噸。情景3在情景2基礎上考察了全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度。在此種情況下，節能成本和減排成本分別為1.010萬元／噸標準煤和0.339萬元/噸。兩種對比結果顯示節能成本和減排成本均較低，說明適度放慢經濟發展過快省區的經濟發展和進一步加快全國能耗強度和碳排放強度的降低，雖然對全國及個別省區的經濟發展有一定的阻礙作用，但對全國總體能源消耗和二氧化碳排放起著較強的抑制作用。
本文采用Tapio脫鉤指標，將二氧化碳排放與經濟增長的脫鉤彈性分解如下：
其中分別稱為碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標和能源碳排放彈性脫鉤指標，經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放增長率采用2010－2015年年均增長率。由三種情景的經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優化分配，可計算出三種情景下2010－2015年年均碳排放彈性脫鉤指標、能源消耗彈性脫鉤指標、能源碳排放彈性脫鉤指標(見表3)。結果顯示，能源消耗在情景1中處于增長連接狀態，在情景2和情景3中處于弱脫鉤狀態，且能源消耗脫鉤指標值越來越小，說明能源消耗和全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。能源碳排放在三種情景中雖均處于增長連接狀態，但能源碳排放彈性脫鉤指標值越來越趨于0.8(增長連接與弱脫鉤狀態的臨界值)，說明雖然二氧化碳排放與能源消耗之間還處于增長連接階段，但越來越趨于弱脫鉤狀態。二氧化碳排放在三種情景中均處于弱脫鉤狀態，而且碳排放彈性脫鉤指標值越來越小，說明二氧化碳排放與全國生產總值的弱脫鉤程度越來越強。
五、結論及政策建議
本文根據所分析問題的側重點不同，從全局最優的角度，建立了兩個在全國及省際能耗強度和碳排放強度約束下省區經濟增長優化模型。分析了三種情景下各省區經濟增長的優化問題，比較了各省經濟增長、能源消耗和二氧化碳排放的最優分配路徑的異同。發現三種情景下均能實現“十二五”規劃中對國內生產總值增長的預期目標、單位GDP能耗強度和碳排放強度的約束目標。若2010－2015年全國能源碳強度降低程度與2005－2010年能源碳強度降低程度相同，則全國能耗強度和碳排放強度的最大降低幅度約分別為17.27％和21.07％。
在地區經濟發展方面，本文比較了三種情景下各省經濟增長最優分配的異同，分析了縮小經濟擴張上限和進一步降低全國能耗強度對全國及各省區的影響，指出了經濟發展較慢和較快的省區。如果經濟保持目前發展勢頭，那么現行的全國及各省能耗強度指標約束對山西、貴州、青海和寧夏的經濟發展較為不利，對其他省區的經濟發展較為有利。同比例縮小經濟擴張上限，對各省及全國經濟發展的負面影響是全方位的，中部、西南、東北、北部沿海和西北地區經濟年均增長率下降程度較大，其中河北、內蒙古、云南、甘肅、新疆和遼寧經濟增長速度明顯減慢。若全國能耗強度降低率從16％進一步降低到17.27％，則全國經濟年均增長率將進一步下降1.2個百分點，西北、中部、西南和東北地區經濟增長速度明顯減慢，其中吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、重慶、四川、陜西、遼寧和廣西成為經濟發展較慢省區的新成員。說明進一步降低全國能耗強度對西北、中部、西南和東北地區的經濟增長有較強的阻礙作用。
篇6
Abstract: The climate system is an important part of the ecosystem, and it is also human survival environment. However, with the economic development, particularly the unrestricted emissions of greenhouse gases caused by the extensive use of ore energy, resulted in global warming.
關鍵詞： 氣候變化；溫室氣體；二氧化碳
Key words: climate change；greenhouse gas；carbon dioxide
中圖分類號：P467文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）15-0007-0
0引言
氣候變化是指氣候平均狀態和離差（距平）兩者中任意一者或者同時出現了統計意義上的顯著變化。離差值增大意味著氣候狀態越來越不穩定，氣候變化的敏感性也在增大。由大氣圈、冰雪圈、生物圈、水圈、巖石圈（陸地）組成的氣候系統的變化會造成氣候的變化。影響氣候系統變化的因素，大體上來講可以分為兩類，一類是自然的氣候波動，另一類是人類活動的影響。包括太陽輻射、火山爆發、地球運轉軌道和固體地球的變化等等在內的變化屬于前者的范疇，而后者包括人類燃燒化石燃料、毀林以及其它工農業活動引起的大氣中溫室氣體濃度的增加、硫化物氣溶膠濃度的變化、陸面覆蓋和土地利用的變化等等。大氣中的一些氣體如水汽、臭氧、二氧化碳等，它們可以通過太陽的短波輻射，使地表溫度升高，同時，它們會阻止地表向宇宙空間發射長波輻射，造成大氣溫度的上升。它們（以二氧化碳為代表）產生的效應與“溫室”的作用相似，因此被稱為溫室相應，這些氣體即是溫室氣體。
1全球氣候變化的證據
2005年和1998年是1850年器測全球地表溫度記錄以來最暖的兩年。近50年來，地表溫度以每十年0.13[0.10至0.16℃]的趨勢變暖，這幾乎是近100年的兩倍。。從1850至1899年到2001至2005年，氣溫升高總量為0.76[0.57至0.95]℃。對流層中下層溫度的升高速率與地表溫度記錄類似，并在其各自的不確定性范圍內相一致，這在很大程度上彌合了TAR中所指出的差異。
在陸、區域和洋盆尺度上，已經從北極的溫度和冰、大范圍的降水量、海水鹽度、風場等方面發現氣候的長期變化較為明顯，目前已觀測到的極端天氣方面的變化，包括干旱、強降水、熱浪和熱帶氣旋強度等。近100年來，北極平均溫度的增高速率幾乎是全球的兩倍。
有數據顯示，在南北半球，近20年來陸地的增溫速率0.27°C/10年和0.13°C/10年，可見陸地溫度增溫明顯快于海洋。近30年來，全球出現大范圍的增溫，而出現在北半球高緯地區的增溫幅度最大，北半球的冬季和春季是最大增溫期。
北極年平均海冰面積以每十年2.7%[2.1至3.3%]的速率退縮（可通過1978年以來的衛星資料發現），而到了夏季會以每十年7.4%[5.0至9.8%]的速率大幅度退縮。北方凍土層頂部溫度自上世紀80年代以來出現普遍上升的現象(高達3℃)，而北半球季節凍土的最大面積自自1900年以來減少了了約7%，春季減少高達15%，南北半球的中緯度西風帶西風自上世紀60年代以后，也在加強。
高強度、持續時間長的干旱自上世紀70年代以來出現在更大范圍的地區，特別是在熱帶和副熱帶。干旱的變化與變干增加有關（溫度升高和降水減少等），而海表溫度(SST)、風場的變化、積雪減少等都會引起干旱的發生。自20世紀下半葉以來，熱浪一直在持續增長。極為典型的就是發生在2003年夏季的歐洲中西部創記錄的熱浪，當時的溫度水是自1780年開始擁有器測記錄以來最暖的（比先前最暖的1807年高1.4°C）[1-2]。
2氣候變化的機理
觀測到的20世紀中葉以來大部分的全球平均溫度的升高，很可能是由于觀測到人為溫室氣體濃度增加所導致的。這是一個進步，因為TAR的結論是：最近50年觀測到的大部分變暖可能是由于溫室氣體濃度的增加。當前大氣CO2和CH4的濃度遠超過根據追溯到65萬年前極地冰芯大氣成分記錄得到的工業化前數值。有多種證據證實這些氣體在工業化后的增加不能歸結為自然機制。
工業化時期以來大氣二氧化碳濃度的增加，主要源于化石燃料的使用，土地利用變化是另一個顯著的貢獻，但相對要小?；剂先紵鶎е碌亩趸寄昱欧帕?，從20世紀90年代的平均每年64[60至68]億噸碳(235[220至250]億噸二氧化碳)，增加到2000至2005年間的每年72[69至75]億噸碳(264[253至275]億噸二氧化碳)。與土地利用變化相關的二氧化碳排放量，在20世紀90年代估算值為每年16[5至27]億噸碳(59[18至99]億噸二氧化碳)，盡管這些估算值具有很大的不確定性。許多模式結果表明，要使二氧化碳穩定在450ppm的水平，需要將21世紀的累積排放從6700[6300至7100]億噸碳(合24600[23100至26000]億噸二氧化碳)，減少到約4900[3750至6000]億噸碳(合18000[13700至22000]億噸二氧化碳)。類似地，要使二氧化碳穩定在1000ppm的水平，這種反饋需要將累積排放從14150[13400至14900]億噸碳(合51900[49100至54600]億噸二氧化碳)減少到約11000[9800至12500]億噸碳(合40300[35900至45800]億噸二氧化碳)。
2005年大氣甲烷濃度值已遠遠超出了根據冰芯記錄得到的65萬年以來濃度的自然變化范圍(320至790ppb)。自20世紀90年代以來，其增長速率已下降，這與此期間內甲烷總排放量(人為與自然排放源的總和)幾乎趨于穩定相一致。觀測到的甲烷濃度的增加很可能源于人類活動，主要是農業和化石燃料的使用，二氧化碳、甲烷和氧化亞氮增加所產生的輻射強迫總和為+2.30[+2.07至+2.53]瓦/平方米，工業化時代的輻射強迫增長率很可能在過去一萬多年里是空前的，二氧化碳的輻射強迫在1995至2005年間增長了20%，至少在近200年中，它是其間任何一個十年的最大變化。
3未來氣候變化預估
通過模式實驗可以發現，因為海洋響應緩慢，即使所有輻射強迫因子都控制在2000年水平，未來的20年仍會有變暖趨勢（以每十年約0.1℃的速率）。如果排放處于SRES（the IPCC Special Report on Emission Scenarios (2000)）各情景范圍之內，則會以每十年0.2℃的速率變暖。對降水分布預估結果的認識自TAR以來，正在逐漸提高。高緯地區的降水量很可能增多，而多數副熱帶大陸地區的降水量可能減少基于目前模式的模擬，21世紀大西洋經向翻轉環流(MOC)將很可能減緩。熱事件、熱浪和強降水事件的發生頻率很可能將會持續上升。預估結果還顯示溫帶地區的風暴路徑會向極地方向移動，引起風、降水和溫度場的相應變化，延續了近半個世紀以來所觀測到的總體分布型的變化趨勢。
參考文獻：
[1]何其多.西南旱災的原因分析[J].價值工程，2011，2：304-306.
篇7
關鍵詞：二氧化碳排放；DEA；非期望產出
中圖分類號：X24 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2014）010-0000-02
一、引言
改革開放以來，我國年均10%以上的經濟增長被稱為“中國奇跡”，然而我國的經濟增長方式卻是“高投入、高消耗、高排放、不協調、難循環、低效率”。2009年11月，我國政府明確了碳減排目標：到2020年，單位GDP的二氧化碳排放比2005年下降40%-50%，并且要作為約束性指標納入國民經濟和社會發展的中長期規劃，并制定相應的國內統計、監測、考核辦法。如何評價環境績效、測度環境效率是決策者面臨的首要問題。就二氧化碳減排而言，我國各省的二氧化碳排放效率及發展趨勢如何，減排潛力又有多大，其背后的影響因素起多大作用？本文擬從上述問題出發，做一些嘗試性的研究。
關于環境保護、二氧化碳排放及經濟發展之間的關系，國內外學者做了深入的研究。馮相昭、鄒驥運用改進的Kaya等式分析1971-2005年期間中國二氧化碳的排放趨勢，并進行了無殘差的因素分解，指出經濟的高速發展、人口的增長是增加碳排放的主要驅動因素，并從政策的角度提出減少碳排放的建議。林伯強等認為應對氣候變化及溫室氣體減排的制約，實現節能減排的關鍵在于能源結構的調整，并提出了節能減排和二氧化碳排放約束下的能源結構戰略優化調整模型，并通過模型分析認為我國現階段通過改變能源結構實現減排的空間不大，應重視其他方面的努力 。陳詩一、嚴法善、吳若沉從產業、區域、能源的三維角度出發深入分析了資本深化、生產率的提高與我國二氧化碳排放關系 。王金南等構建中國區域二氧化碳排放分解模型CRBDM （China Regional Burden Differentiation Model），并通過模型計算提出中國2020年二氧化碳排放總量省級分解方案。
二、研究方法
本文采用非參數的技術效率評價方法，非參數的方法又稱為數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA），該方法的核心則就是從大量的數據樣本中找出多目標的最優解集，即最優的多輸入、多輸出組合，從而形成一個經驗的生產函數。自從1978年誕生以來，DEA不論是在理論上還是在實際應用中都得到了發展，近幾年，DEA廣泛應用于經濟學、管理學領域中的效率評價問題，成為相對效率評價最有效的工具之一。
經典的西方經濟學在研究某個生產過程中，常常是只考慮對理性人有利產出，而忽略對理性人不利的產出。這種對理性人有益的產出被稱為“期望產出”，在理性人假設的前提下，期望產出越大越好；而對理性人不利的產出被稱為“非期望產出”，這種非期望產出則越小越好。而傳統DEA模型的相對效率評價思想不能區分期望產出和非期望產出，簡單的要求投入必須盡可能地縮減，產出必須盡可能地擴大，顯然不再適合存在非期望產出的效率評價問題。Fare首次提出第一個處理非期望產出的DEA模型 。自此以后，國內外有關環境效率評價問題的研究工作便大量興起，取得了一系列的理論與實踐應用成果。線性函數轉換法是由Seiford和Zhu于2002年正式提出的 ，模型如下：
我們假設研究對象有N個決策單位（DMU），每個DUMj（j=1，…，N）都有k類投入記為Xj=（x1j，x2j…xkj），s類產出記為Yj=（y1j，y2j…ysj），r類非期望產出記為Bj=（b1j，b2j…brj），DUMbj（Xj，Yj，Bj）表示決策單位j的生產決策。
定義轉化函數：B′=f（B）=V-B，其中V足夠大使得B′中的元素都大于0。
顯然，這種處理方法有效的保持了凸性和線性關系，并且避免了規模報酬不變的苛刻條件，是一種較好的評價存在非期望產出效率的方法。所以本文采用這種方法測度我國區域二氧化碳的排放效率。
三、數據來源及處理
本文旨在分析我國分省區的二氧化碳排放效率，由于的能源數據不可得，故將剔除。由于重慶在1997年之前隸屬四川省，在區域發展和經濟結構上兩者具有一定的相似性，所以本文仍將重慶并入四川省，并對兩者數據作相應的平滑處理。本文數據來源于1995-2012年《中國統計年鑒》及《中國能源統計年鑒》。投入要素如下：各省歷年年末的就業人數作為勞動投入；用各省的物質資本存量作為資本投入。其中各省物質資本存量按照單豪杰（2008）的計算方法處理，并統一以1995年不變的價格折算。產出要素如下：GDP作為期望產出；二氧化碳作為非期望產出。其中GDP數據統一以1995為基期的不變價格進行調整為實際GDP數據，二氧化碳的排放數據的計算參照陳詩一（2009）所采用的計算方法 。他首先將分品種的能源消費折算成標準煤，然后估算了一組標準煤的二氧化碳排放系數，最后通過這些折算得出二氧化碳數據。
四、二氧化碳排放效率計算
根據前文的研究方法和數據，主要年份的測算結果如下 ：
表 3-3主要年份分省區效率值及排名（存在CO2排放量）
省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值
區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值
北京 6 0.87 6 0.91 4 0.94 1 1.00 7 0.93
天津 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
河北 19 0.71 21 0.66 20 0.67 2 0.96 20 0.75
山西 20 0.54 19 0.72 16 0.82 17 0.61 22 0.67
內蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77
遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84
黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87
上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90
浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94
安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95
福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91
山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90
河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73
湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80
湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86
廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97
海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97
貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80
云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82
甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85
青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00
續表
省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值
區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值
寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97
新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81
資料來源：筆者根據歷年相關統計年鑒數據整理得出。
平均效率值為1即處在生產前沿的省區有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區有湖北、貴州、內蒙、河南、山西、河北?？梢娖骄手荡笥?.9的省區大多數分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區大多數分布在我國中部和西部的內陸地區。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。
五、結論分析
東部地區是我國經濟發展水平最高的區域，東部地區的生產技術水平、產業結構、人力資本、物質資本、生產業都要優于中西部地區，是我國建設資源節約型、環境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經濟發展方式轉變、產業結構優化和技術水平升級的主要實踐者。
中部和西部地區是我國重工業的主要分布區域，也是能源結構中煤炭占比最高的一個區域，二氧化碳減排潛力較大，經濟發展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經濟發展的制約性也較大。針對中部地區，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優化能源結構，例如采取更先進的生產工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區的二氧化碳排放效率水平，還要提高經濟規模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經濟資源優勢升級為主導產業優勢，實現經濟轉型和產業結構升級。
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篇8
【關鍵詞】低碳；建筑；設計；方法
隨著環境的日益惡化，“低碳”二字對大多數人已經不再陌生。建筑行業作為碳排放量的最大來源，進行低碳建筑研究在當下顯得格外重要。要實現建筑的低碳化，必須經過合理設計，尤其是在建筑設計的初期，注重對建筑建設中碳排放量的控制有利于實現建筑的低碳化，那么究竟什么是低碳建筑呢？我們又該如何通過相關設計來使高能耗建筑轉變為低碳建筑呢？以上問題筆者將為您在下文中一一解答。
一、低碳建筑的定義
低碳，簡單來說就是減少二氧化碳的排放量。而低碳建筑，一般指的是在選用建材和相關設備，以及后來的施工建造和最終使用這整個過程中，盡量減少石化能源的使用，二氧化碳排放量較低的建筑。
二、在建筑領域推廣低碳設計的必要性
為什么一定要在建筑領域推廣低碳建筑設計呢？這一方面是由日益惡劣的全球環境所決定的，另一方面也是由于建筑業本身的高二氧化碳排放量所導致的。
眾所周知，目前全球環境已經惡化到無以復加的地步，各種極端氣候現象的出現不斷威脅著人類的生存和發展。這里面很大一部分原因是由于二氧化碳排放量過高，大氣中過高的二氧化碳含量使得全球氣溫上升，兩極冰川不斷消融，海平面的繼續上升將會淹沒大多數沿海城市，人類的生存空間將會進一步縮小。減少二氧化碳排放量已經迫在眉睫。發展低碳經濟已經是全球趨勢，作為經濟發展的重要部分，建筑業也應該采取相關措施作出響應。
其次，建筑業本身也是能源資源消耗的巨頭。據統計，人類從自然界獲取的資源中的一半都用來建造各種建筑，而人類所產生的固體廢棄物中的一半，也是來自于建筑物。相關數據顯示，全球的建筑業能耗占到了終端總能耗的五分之二，相應的排放出的二氧化碳的總量也遠高于人們通常認為是二氧化碳最大制造者的運輸業和工業。這個問題在我國尤其嚴重，由于我國對資源的有效利用程度十分低，這使得我國每建成1的建筑，就會產生出0.8t的碳；而我國絕大部分的建筑都是高能耗建筑，建筑業幾乎是我國二氧化碳的最大生產機。出于這種情況，限制建筑業減少碳的排放量已經是我國推行低碳生活發展低碳經濟必須采取的措施。
以上原因足以讓我們認識到控制建筑業的碳排放量的重要性，可是為什么要注重設計初期的低碳設計呢，難道在之后就無法控制嗎？答案是肯定的，下面筆者將簡要分析其中的原因。
3.在設計初期實現低碳方案的原因
在建筑設計中，涉及到能源使用的相關決策有五分之四發生在設計初期，如果在這一階段沒有相應的能量顧問參與，那么對碳排放量的評估就無法實現。而真正進入施工階段后，整個工作重心都放在如何完美實現設計師的構想上，那時再提降低能耗顯然也不會受到重視。因此，在設計初期就將控制碳排放量加入整個施工計劃中，這樣才能夠從根本上保證建筑的碳排放量降低。
既然在設計初期實現低碳設計方案如此重要，那么我們有哪些策略可以用來達到這一目的呢？下面詳細說一下。
三、建筑低碳設計的方法
要建造低碳建筑，首先要做到是培養設計人員的低碳環保意識，并將它貫徹在整個設計過程中。但是，只是在設計施工過程中貫徹這個理念是遠遠不夠的，還要將這種理念延伸到建筑使用和廢棄物處理等后續環節中，爭取使建筑能耗降到最低，減少環境污染以及固體廢棄物的產生。此外，在保障建筑本身質量的前提下對再生資源循環和可持續利用也有助于節能減排。
說了這么多，都是推廣低碳理念，那么在實際的設計中我們要怎樣實行建筑的低碳化呢？筆者提供了幾個方案，僅供參考。
1.建筑環境低碳化
在前期的建筑設計中，設計師一定要對建筑物周圍的環境情況有清晰的認識，力求保持環境和建筑的和諧統一，最好的效果就是利用建筑本身的低碳節能特性來反作用于周邊環境的保護工作。具體說來，首先要盡可能地提高建筑物周邊的綠地覆蓋率，因為有效的二氧化碳吸收率在另一方面就會減少二氧化碳的排放量。此外，如果設計師進行的是城市建筑的整體規劃，那么一定要對建筑物周圍的道路交通進行合理規劃，盡可能保障道路的暢通，避免大量車輛擁堵增加尾氣排放。在做整體布局時，設計師要盡量使自然環境和人工建筑能夠完美融合，不能以突出建筑而犧牲建筑場所本身的生態平衡。
2.建筑材料的低碳化
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關鍵詞：甘肅??；碳排放量；碳排放強度；減排目標；情景分析
中圖分類號：X511 文獻標識碼：A 文章編號：1003-4161(2012)01-0101-04
碳減排是減緩氣候變化的核心問題 ［1-3］。2009年哥本哈根氣候變化會議之前，我國自主承諾到2020年我國碳排放強度在2005年基礎上降低40%～45%［4］。作為發展中大國，我國社會和經濟發展需求迫切，且產業結構和能源結構短期內難以大幅度調整，2020減排目標的推出，意味著我國將付出艱辛的努力，各省區也將承擔分解的減排指標。
情景分析方法是目前國內外進行碳收支與碳排放分析預測的重要方法。 Timo Karjalainen［5］等應用情景分析方法預測了2050年歐洲森林管理和氣候變化對碳收支情況的影響狀況。加利福尼亞州環境保護署［6］根據不同的科技水平對2020年交通能源方面的碳減排情況進行了情景分析。有關我國2020年碳排放情景的分析研究多有開展，如：周偉等［9］根據MARKAL-MACRO 和Keyfitz 模型，設定了能源消費的3 種情景：基準情景、能源結構優化情景、氣候變化約束情景，并分別測算了CO2排放量；林伯強等［10］預測分析了我國2020年碳排放總量和能源結構變化情況，并分析了不同排放情景對宏觀經濟的影響。
本文將重點對以甘肅省為代表的我國高排放強度省區在2020減排目標下的碳排放情景進行分析。
一、數據來源與計算方法
碳排放來源于化石能源消費、工業和農業等多個領域?？紤]到當前國內外碳排放評價對象主要以能源消費排放量為主，本文在進行甘肅省碳排放現狀評估和2020年前的排放情景分析時，重點以能源活動的碳排放為主。
本文所使用的計算數據主要來源于中國能源統計年鑒2006―2010［11］，甘肅統計年鑒2005―2010［12］。評估方法參照政府間氣候變化專門委員會（IPCC）評估方法指南，部分計算系數根據我國標準進行了調整。
二、甘肅省二氧化碳排放現狀
2005年甘肅省二氧化碳排放量為10 217.84萬噸，2010年增長至13 405.72萬噸，年均增長率達5.58%。其中來自化石燃料燃燒的排放量占主要部分，多年平均占88.38%（表1）。 “十一五”期間，甘肅省2005年單位GDP能源強度為2.258噸標煤/萬元，2010年為1.808噸標煤/萬元，同比2005年降低19.94%，年均降低4.35%。
2005-2010年，甘肅省人均二氧化碳排放量（圖2）由3.94噸/人增長至5.05噸/人，年均增長率5.09%。在國家“十一五”20%能源強度目標的約束下，甘肅省與全國其他省區一樣，碳排放強度也實現了較大幅度的降低，由2005年的5.28 tCO2/萬元降低至2010年的4.11 tCO2/萬元，5年間降低了22.24%，年均降幅4.91%。
三、甘肅省碳排放強度降低的驅動因素分析
甘肅省2010年二氧化碳排放強度在2005年基礎上實現22.24%的減排幅度，與可再生能源使用規模持續擴大、節能減排技術開發等帶來的能源結構和能源效率優化密切相關（圖1，圖2）。
四、甘肅省2015、2020年二氧化碳排放情景分析
（一）二氧化碳排放總量趨勢
2010年，甘肅省的碳排放總量為13 405.72萬噸，根據我國“十二五”關于能源的規劃以及甘肅省的具體情況，假設甘肅省2015年能源強度降低10%，計算得出2015年甘肅省二氧化碳排放總量為26 667.67萬噸，年均增長 14.75%。2005―2010年期間甘肅省GDP總量年均增長10.98%，假設甘肅省2015―2020年GDP增長速率逐步降低為年均8%，如要完成國家規定的碳排放強度降低40%的目標，則2020年二氧化碳的排放量為34 933.19萬噸；如果碳排放強度降低45%，那么2020年二氧化碳的排放量為32 022.09萬噸。如果甘肅省2015―2020年GDP增長速率進一步加快為12%，如要完成國家規定的碳排放強度降低40%的目標，二氧化碳的排放量為41 899.57萬噸；如果碳排放強度降低45%，二氧化碳的排放量為38 407.94萬噸。如果甘肅省2015―2020年GDP按年均12%增長，能源強度在2015年的基礎上繼續降低10%，則2020年的碳排放總量 為40 123.11萬噸；如果能源強度降低15%，則2020年的碳排放總量為37 894.05萬噸。
以上假設涉及6個情景，具體參見表3。
（二）人均排放量趨勢
2010年人均排放量為5.05 tCO2/人，2015、2020年各種情景下的人均排放量如表3所示。假設2010―2015年間甘肅省能源強度降低10%，甘肅省2015年人均二氧化碳為9.71tCO2/人，年均增長14%。如圖3所示：情景3（2015―2020 GDP 12% 增速，2020年碳排放強度降低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長8.70%。情景2（2015―2020 GDP 8% 增速，2020年碳排放強度降低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長3.01%。
(三)碳排放強度趨勢
2010碳排放強度為4.11 tCO2/萬元，2015年根據前面的假設計算得出碳排放強度為3.56 tCO2/萬元，相比2005年碳排放強度降低32.7%。如果2015―2020年期間保持GDP增長速度12%，能源強度降低15%，即表3和圖4中情景5，則其所對應的2020年的能源強度為1.383噸標煤/萬元，相比2005年降低38.76%，碳排放強度為2.87tCO2/萬元，相比2005年碳排放強度降低45.74%，此情景下2020年碳排放強度下降最大；如果2015-2020年期間能源強度降低10%（情景6），則2020年能源強度相比2005年降低35.15%，碳排放強度為3.04 tCO2/萬元，相比2005年碳排放強度降低42.54%。
圖4中，情景1、3為碳排放強度降低40%目標的情況，情景2、4為碳排放強度降低45%目標的情況。
五、2020年主要省份40%、45%目標下的碳排放強度比較
在2005年基礎上，按照國家40%、45%目標按省份實施均等減排幅度，選取北京、上海、內蒙古、山西、寧夏與甘肅省進行橫向比較，結果如表4、圖5所示。甘肅省碳排放強度高于全國平均水平，2020年碳排放強度降低45%后將與2005年的全國平均水平持平。北京、上海等發達省市的碳排放強度一直低于全國平均水平；寧夏、山西、內蒙古屬于高碳排放強度省區，且能源多依賴煤炭等高排放值的化石能源。甘肅省碳排放強度在高排放省區處于中等位置。
六、結論
本研究以甘肅省為例，分析了高排放區的排放現狀：2005―2010年甘肅省碳排放總量年均增長率為5.58%。2005―2010年5年間碳排放強度降低了22.24%，碳排放強度的降低主要來自于煤炭消耗在總體能源消耗中的降低以及單位GDP能耗的降低。
根據甘肅省2010―2020年間的GDP和單位GDP能耗的多種發展趨勢，并結合我國40%～45%的碳排放強度目標，設定了6種碳排放情景，綜合分析6種情景發現，到2020年，甘肅省人均碳排放量為11.26tCO2～14.73 tCO2/人，能源強度為1.383噸標煤/萬元～1.529噸標煤/萬元，能源強度相對2005年降低32.28%～38.76%。碳排放強度降低幅度為40%～45.74%，其中，當2015―2020年GDP增速12%，能源強度降低15%時碳排放強度降低幅度最大，達45.74%。
2005―2010年碳排放強度降低的經驗，以及2020年排放情景分析表明，要實現2020年碳排放強度降低40%～45%的目標，需要重視可再生能源的開發工作，繼續加大風能、太陽能等零碳能源的貢獻比例，持續推進產能結構優化和節能減排工作，從而降低化石能源在能源消費總量的比重和單位GDP的能耗，這是實現碳排放強度的根本性的工作。
基金項目：中國科學院戰略性先導科技專項“應對氣候變化的碳收支認證及相關問題”（XDA05140100）與甘肅省清潔發展機制項目創新團隊聯合資助。
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［11］中華人民共和國國家統計局編．中國能源統計年鑒．北京：統計出版社，2006～2010.
［12］中華人民共和國國家統計局編．甘肅年鑒．北京：中國統計出版社，2006～2010.
篇10
美國地理學家彼特?卡勒門和他的同事在阿曼的沙漠地區做研究時，發現一片光禿、的橄欖巖。經檢測，橄欖巖中的礦物質與二氧化碳的反應速度10倍于其被深埋于地下的反應速度。
卡勒門使用傳統的碳同位素法鑒定這些巖石，發現它們大概形成于9600萬年前，并且現在的一些活躍地區還有新的橄欖巖形成。他們估計，阿曼的橄欖巖每年自然吸收1萬到10萬噸的二氧化碳，這個數字比初步估算的要多得多。
卡勒門發現，與空氣隔絕的地下橄欖巖像海綿一樣疏松而柔軟，一旦暴露于空氣中，就會迅速與二氧化碳發生化學反應。然而，一旦暴露于外，它的表面很快就變得堅硬而致密，就像石灰巖或大理石，不可能讓內部的橄欖巖石繼續和二氧化碳發生反應。
為了解決這個問題，有人提出了一個常見的解決方案。那就是把橄欖巖運到石頭加工廠，磨成細粉，這樣就可以完全和二氧化碳發生反應。但是這個方案會消耗（hào）巨大的資金和能源，要產生這些能源還可能會排放大量的二氧化碳。后來，卡勒門想出了一個巧妙的解決方案。那就是利用地下熱能和化學反應自身產生的熱能來促進二氧化碳的吸收。這個方案的具體做法是：先打造一個幾百米深的隧道管，把二氧化碳和一些熱水輸送到橄欖巖的巖層中，高水溫可以讓橄欖巖和二氧化碳的反應速度提高10萬倍。這個反應一旦啟動，反應過程會自然生成大量的熱量。在熱能和水的作用下，表層橄欖巖不斷粉碎，使其更多地暴露于這種富含二氧化碳的溶液中。而地球自身產生的熱量也會對這一過程產生幫助，因為越往地核方向深入，溫度越高。而阿曼的橄欖巖從地表一直向地下延伸20千米。