陕西省能源消费与碳排放分析

2014~4 咖… 甏 m R mh doi：10．3969／j．issn．1000—7695．2014．04．048 陕西省能源消费与碳排放分析 李 峰，杨 青 (西北工业大学管理学院，陕西西安710129) 摘要：选取2001年至2011年间《陕西省统计年鉴》中GDP、能源消费等方面的数据，采用徐国权等提出的碳 排放公式和对IPCC等四大机构的碳排放系数求平均值确定碳排放系数，对2001--2011年陕西省能源消费和碳 排放情况进行分析。研究结果表明，陕西省一次能源消费量和碳排放量逐年增加，碳排放强度呈下降趋势，节 能减排与环境压力巨大。针对目前现状，提出调整能源消费结构与产业结构，依靠科学技术淘汰落后产能，大 力发展第三产业，倡导人们采取低碳生活方式等建议。 关键词：陕西省；能源消费；碳排放 中图分类号：X24 文献标志码：A 文章编号：1000—7695(2014)04—0231—04 Analysis of Energy Consumption and Carbon Emission in Shaanxi Province LI Feng，YANG Qing (Management School of Northwestern Polytechnical University，Xi’an 710129，China) Abstract：The paper adopts data about GDP and energy consumption from Shaanxi Province Statistical Yearbook of 2001— 201 1，uses the carbon emissions formula proposed by Xu Guoquan and the coefficient of carbon emissions given by IPCC to work out its average coefficient，and analyzes Shaanxi Province’S energy consumption and carbon emissions from the year 2001 to 201 1．The results show that primary energy consumption and carbon emissions of Shaanxi Province have increased year by year；there is a downward trend in ca~on emission intensity，which imposes huge pressure on energy conservation and environment．In view of the present situation，the paper proposes the adjustment of energy consumption structure and industrial structure，relying on scientific and technological techniques to elimin~e backward production capacity，develo· ping the tertiary industry，and advocating low—carbon lifestyle． Key words：Shaanxi province；energy consumption；ca~on emissions 全球气候变暖已引起了全世界的关注。据政府 间气候变化专门委员会(IPCC)研究发现，自工业 化时期以来，人类通过燃烧化石燃料(煤、石油、 天然气等)向大气中排放的CO 占全球排放总量的 95％以上，是引起大气升温的主要原因 。中国 近年来在经济高速发展的同时，能源消费与碳排放 也与Et俱增，目前是世界第二大能源消费国，也是 第二大CO 排放国。温家宝总理曾向世界各国宣布， 2020年我国单位GDP的CO 排放量将比2005年下 降40％～50％，这个减排指标将作为约束性指标被 纳入我国国民经济和社会发展的中长期规划。陕西 省正处在工业化、城镇化高速发展时期，一方面要 发展低碳经济，另一方面却要面对“高碳”的发展 ： 式，因此，对能源消费和碳排放进行分析对陕西 省具有很强的现实意义。 1 陕西省能源消费现状分析 1．1从能源消费量和消费结构两个方面进行分析 从能源消费量变化来看，陕西省能源消费量逐 年递增，由2001年3034．34万t标准煤增长到2011 年9760．77万t标准煤，年均增长12．37％，大于 GDP年均增速12．74％。陕西省能源消费量增长速 度分为两个阶段：一是2001年至2007年期间，平 均增长率为13．98％；二是2007年至2011年，年平 均增长率为9．56％。这主要是陕西省按照国家对能 源工作的总体要求，努力实现“十一五”减排目 标，实现经济的可持续发展战略。 从能源消费结构来看，这里主要从一次能源的 消费结构来分析，如表1所示。 收稿日期：2013—04—17，修回日期：2013—08—12 基金项目：陕西省社会科学基金项目“军工科技成果转化评价指标体系的研究”(1213223) 232 李峰等：陕西省能源消费与碳排放分析 表1 陕西省一次能源消费结构 ％ 注：数据来源于2001～2．011年《陕曲省统计年鉴》 通过对表1的研究我们可以发现： (1)煤炭消费比重过大。陕西省的能源消费以 煤炭为主且总量呈现增长趋势，煤炭的消费比重过 大，2001—2004年平均水平为69．69％；2005年由 于“十一五”规划对能源产业的良好预期，煤炭消 费比率迅速提升至79．6％；之后几年受国家政策的 影响，陕西省不断调整产业结构以及实施可持续发 展战略，加之对污染类能源的限制，尽管煤炭消费 在能源消费中所占比率的高增长态势得以控制，但 与其他种类能源相比仍占据首要地位；2001—201 1 年，煤炭年平均消费占陕西省全部能源消费的 73．3％，而全国年平均水平为69．6％，陕西省比全 国高出3．7个百分点。陕西省煤炭优化程度与全国 相比还有差距，和世界煤炭消费占26．5％的平均水 平以及工业化国家煤炭消费占21．4％的能源结构相 差更远 。 另外，从收集到的2001—2011年陕西省主要能 源平衡情况的统计数据得出了煤炭的主要用途，煤 炭主要消耗在火力发电、洗选煤、供热、炼焦、制 气、煤制品加工等行业，其中消耗在火力发电占到 了总量的65％以上。可见，只要能降低火力发电量 占发电量的比重，陕西省的减排空间巨大。 (2)石油消费起步晚，增长速度较快。陕西省 石油消费起步较晚，石油消费量从2001年737．34 万t标准煤增加到2011年的1 567．58万t标准煤 (等价值)，年平均增长率为10％，而全国平均增值 率为6．55％。随着陕北石油资源的不断开采，陕西 省石油消费比重将不断加大。 (3)天然气消费所占比重较低，但有上升趋 势。陕西省天然气开采较晚，但是随着近年来陕北 油气田的不断开发，天然气消费量不断增加且所占 比重也有上升趋势，从2001年占4．3％上升到201 1 年占8．21％，2001—_2011年间天然气所占平均比重 为6．85％，高于全国同期3．24％的水平。 (4)水电等消费徘徊不前。陕西省水电、核能 等一次能源消费量所占比重太小，全国2001_2011 年问平均所占比重为7．31％，而陕西省却只有 0．95％，远远低于全国平均水平。 1．2 从能源消费弹性系数和单位GDP能耗两大指 标分析 能源消费弹性系数是能源消费量增长率与经济 增长率之比，它从总体上考核了能源消费量增长与 经济增长之间的相互关系，它的高低与国民产业结 构、能源利用效率、生产工艺等因素密切相关。苏 璨等 认为，能源消费弹性系数在受到能源消费系 数变化周期的影响下一般在1左右波动，当科学技 术水平和能源利用效率较低且高能耗产业比重较大 的情况下，经济增长一个百分点需要投入多于一个 百分点的能源增量，此时能源消费弹性系数大于1； 当科学技术水平和能源利用效率较高且低能耗产业 比重较大时，能源消费弹性系数小于1。 如图l所示可知，从2001年开始，连续五年陕 西省能源消费弹性系数均大于1，意味着能源消费 增长速度均大于经济增长速度。这与能源工业在陕 西省经济增长中的比重不断增加有密切的关系。从 2006年起，陕西省能源消费弹性系数有所回落，这 与近年来陕西省不断调整产能结构、改进工艺技术 以及节能减排技术推 r 密不可分。2001—2()l 1年， 陕西省年均能源消费弹性系数约1左右，这意味着 带动经济增长所需要的能源几乎全部是依靠新增加 的能源消费量来保证的。由此可以得出，陕西省的 科学技术水平和能源利用效率相对较低。 能源消耗强度反映单位产值能耗，是反映能源 消费水平和节能状况的主要指标。2001_201 1年陕 西省万元总产值能耗整体呈下降趋势(如图1)，由 2001年的1．65t标准煤／万元降低到20l 1年的1．07t 标准煤／万元，降低幅度达35．58％，特别是2010年 比2005年降低了34．68％，超额完成了国家提出的 万元生产总值能耗降低20％的要求。 l¨9 ： 1 6 t J 3 1 0 7 0丑L …～一 一～一一～… 一 一，…u， 一，一， 一 L 一一 2001 2003 2005 2007 2009 201 1 图1 陕西省能源消费弹性系数和单位GDP能耗 2 陕西省碳排放现状分析 2．1 能源碳排放测算方法 CO：排放主要分为两种情况，一种是自然排放， 李峰等：陕西省能源消费与碳排放分析 233 另一种是人工排放。人工排放主要包括生物质燃烧、 化石燃料消耗等，其中化石能源消费所排放的CO， 所占比重高达95％以上 。 目前我国统计机构没有公布CO：排放数据。国 内徐国泉 及马忠海 等人对碳排放预算的研究取 得一定进展，由于徐国泉等人提出并改进的碳排放 量分解模型中的算法已经得到学术界的认可，因此 本文采用该公式计算碳排放量，碳排放估算公式为： CE= + Em+yen (1) 其中：CE为碳排放量， 为煤炭消耗标准煤 量，Ol为煤炭消耗转化的碳排放转换系数；Em为石 油消耗标准煤量， 为石油消耗的碳排放转化系数； En为天然气消耗标准煤量， 为天然气消耗的碳排 放转换系数。 由公式(1)可知，要算出碳排放量，最主要 的是确定各类能源消费的碳排放系数。目前国内外 主要有4个研究机构提出的能源消费碳排放系 数 J，但有所差异，为了使碳排放系数确定更为 准确，本文最终以这四大机构确定的各类能源消费 的碳排放系数的平均值作为计算依据(如表2)。 表2各类能源消费的碳排放系数 根据表2中四大机构确定的各类能源消费的碳 排放系数的平均值，利用陕西省能源消费量计算陕 西省的碳排放量，计算结果如表3所示。 表3 陕西省2【】01—l201 1年碳排放量统计 2．2碳排放分析 由表3可见陕西省的碳排放量从2001年的 2 016．88万t增加到2011年的6 555．34万t，年均 增长13％，远高于全国6．7％的水平。根据绘制的 陕西省能源消费量、碳排放量、碳排放强度和GDP 变化(如图2)可以看出，陕西省能源消费量与碳 排放量两者走势相似，这是由于能源消费总量增长 导致碳排放量的增加。 碳排放强度是指单位国内生产总值的CO：排放 量，该指标主要是用来衡量经济增长对高耗能产业 的依赖程度。赵敏、张卫国等 认为，在某种程度 上，碳排放强度下降率可以反映能源利用和相应碳 排放经济效益提高程度，只有碳排放下降率大于 GDP增长率时才能够实现CO：绝对减排。从图2可 见，2001_2()(】5年陕西省GDP与碳排放量走势相 同；2005年以后GDP的增长速度远大于碳排放的速 度，导致了碳排放强度逐年下降，由2001年的 1．00t!万元下降到2011年的0．521／万元，年均下降 6％，而GDP的年均增长率为12．74％。可见陕西省 虽然节能减排取得了一定的效果，但与实现绝对减 排还有一定的距离且压力巨大。 2001 2003 200．5 2007 2009 2011 年份 图2陕西省能源消费量、碳排放量、 碳排放强度与GDP变化 碳排放弹性系数也可以反映碳排放的情况，它 是指GDP每变化一个百分点所引起的碳排放量的变 化率。从图3我们可以看出，2001—2005年连续5 年陕西省碳排放弹性系数大于1，说明碳排放的增 长速度在上升，这与陕西省能源消费的增长速度快 于经济增长速度，而能源的节能率在下降有着密切 的关系；其余年份的碳排放弹性系数值均小于1， 说明碳排放的增长速度小于GDP的增长速度。近年 来，陕西省碳排放弹性系数有所回落，这与国家 “十一五”规划要求的节能减排政策相符合。 1 70 i．2O 0．7O O 20 图3 陕西省碳排放强度与碳排放系数 从图4可以看出，陕西省一次能源碳排放量各 自在总碳排放量所占比重中，由煤炭和石油消费引 加 ∞ 鲫 ∞ 如 加 ∞ l l D O 0 O 0 O O O O O O 0 O O O O O O O O ． 0 O O O O 0 0 4 2 O 8 5 4 2 1^1_菖1山 】[ 攀_】 口 孑。 侧磷聿}繇 234 李峰等：陕西省能源消费与碳排放分析 起的碳排放量占总碳排放量比例分别为79．95％、 15．74％，天然气才占4．3l％，可见由煤炭引起的碳 排放量占绝大多数，能源消费结构过于单一。 1O0 童 匿40 2 。 0 盟 _J一 l I _ I 一 I l 一 g g兽苫昌兽g兽害2= 冠昌昌昌昌。t“q 曷昌冠 =无然气 I石油 ·煤炭 年份 图4 陕西省一次能源碳排放量各自占总碳排放量的比重 3结论及对策建议 3．1 结论 通过对2001—2011年陕西省能源消费和碳排放 各项数据进行分析，我们可知： (1)能源消费方面，陕西省一次能源消费量逐 年递增，由2001年的3 034．34万t标准煤到2011 年9 760．77万t标准煤，年均增长达到12．37％，煤 炭消费占绝对的比重；能源消费系数2001至2005 年都大于1，2005年以后小于1；单位GDP能耗由 2001年的1．65t标准煤／万元降低到2011年的1．07t 标准煤／万元，降低幅度达35．58％，超额完成了国 家“十一五”提出的万元生产总值能耗降低20％的 要求。但是总的来看，陕西省煤炭消费比重过大， 能源消费结构比较单一，这种低质型的能源消费结 构客观上造成了陕西省能源总体利用效率偏低、污 染严重、产品生产成本增加、竞争力较弱等。 (2)碳排放方面，陕西省碳排放量从2001年的 2 016．88万t增加到2011年的6 555．34万t，年均 增长13％；碳排放强度由2001年的1．00t／万元下降 到201 1年的0．52t!万元，年均下降6％；碳排放系 数2001--2005年连续5年都大于1，其余年份数值 均小于1，说明碳排放的增长速度小于GDP的增长 速度，这与国家“十一五”规划要求的节能减排政 策相符合；来源于煤炭消费的CO 排放占总碳排放 量比重居高不下，这11年来其平均水平为79．95％。 3．2对策建议 根据以上分析结果，结合陕西省实际情况，提 出以下几个方面的建议： 第一，调整能源消费结构。目前陕西省能源消 费以煤炭、石油为主，因此提高煤炭利用率，推进 洁净煤技术是降低碳排放量的有效途径之一。改变 现有能源结构单一局面，大力发展新型能源如风能、 太阳能等，提高天然气和可再生能源消费占比。 第二，积极调整产业结构，逐步降低高碳产业 比重。优先发展低能耗、高附加值且具有国际竞争 力的制造行业；积极发展低能耗的第三产业，促进 产业优化升级和节能减排。 第三，依靠技术进步加快淘汰发电、石油、钢 铁、水泥等落后的生产能力、工艺技术和设备。陕 西省应充分利用自身科研院所多、科技综合实力位 居全国前列的优势，发展高新技术节能产业。 第四，提高森林的碳汇能力，倡导低碳生活方 式。注重绿地建设，不断提高森林覆盖率；大力发 展城市公共交通，使低碳生活方式深入人心。 参考文献： [1]IPCC．Climate change 2007：The physical science basis[M]．日内 瓦：IPCC Semetariat．2007 [2]刘继森，颜雯晶．广东省经济增长与碳排放的关系研究[J]．广 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