發(fā)布時(shí)間:2024-04-10 14:41:03
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇二氧化碳排放現(xiàn)狀,期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】二氧化碳排放 排放 現(xiàn)狀 對(duì)策
中國(guó)二氧化碳排放量于2006年超過美國(guó),位居世界第一,而且近幾年來中國(guó)的二氧化碳排放量持續(xù)增加,2012年全年排放量達(dá)到8106.43百萬噸。中國(guó)曾承諾將采取有效措施減少二氧化碳排放,并于2030年前停止增加二氧化碳的排放量。在實(shí)施減排任務(wù)同時(shí)對(duì)中國(guó)二氧化碳排放現(xiàn)狀及影響因素有一個(gè)細(xì)致的了解是十分有必要的。
一、中國(guó)二氧化碳排放來源
化石能源的消耗是造成二氧化碳排放的重要原因,中國(guó)經(jīng)濟(jì)自改革開放以來迅猛發(fā)展,其中第二產(chǎn)業(yè)1978年至2015年的平均比重達(dá)到45%,第二產(chǎn)業(yè)的能源消耗總量占到總能源消耗量的80%以上,由此推斷,第二產(chǎn)業(yè),尤其是工業(yè)部門是二氧化碳排放的重要來源。
在第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,不同細(xì)分行業(yè)的二氧化碳排放量存在差異,排在前五位的分別是電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),黑色金屬冶煉及壓延業(yè),非金屬礦物制品業(yè)和化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè),分別占到40.1%、24.2%、7.3%、6.7%和6%。
農(nóng)業(yè)活動(dòng)的二氧化碳排放量占全國(guó)二氧化碳排放總量比例較低,而且農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在相當(dāng)大的程度上能夠減少因人類活動(dòng)造成的二氧化碳排放。但是,中國(guó)大規(guī)模的砍伐樹林、毀壞良田、破壞濕地等活動(dòng)使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的吸碳能力大幅度下降。
二、二氧化碳排放現(xiàn)狀
2000年至2012年,中國(guó)全國(guó)的二氧化碳排放總量從5389百萬噸增長(zhǎng)至16572百萬噸,具體來看,2000年二氧化碳排放量排在前五的省市區(qū)分別為遼寧、廣東、河北、山東和山西,到2012年二氧化碳排放總量排在前五的則分別為山東、江蘇、廣東、河北和內(nèi)蒙古,雖然排序發(fā)生了一些變化,但排在前五位的省市占比加總基本保持在35%左右,這說明我國(guó)二氧化碳排放的集中度基本保持不變。2000年至2012年中國(guó)全國(guó)的二氧化碳平均年增長(zhǎng)幅度達(dá)到為9.81%,其中,海南、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、青海、山東、廣西、新疆、福建、云南、江蘇、湖南、浙江和河南大于全國(guó)的二氧化碳平均增長(zhǎng)速度,因此,這些地區(qū)的減排任務(wù)嚴(yán)峻。海南、寧夏兩地的增長(zhǎng)速度大一部分原因在于其基數(shù)小,但若不引起重視,這兩地的二氧化碳排放量將超過其他地區(qū)。此外,值得注意的是內(nèi)蒙古2012年的二氧化碳排放量已經(jīng)位居第五,若仍然保持目前的增長(zhǎng)速度,勢(shì)必會(huì)成為中國(guó)最大的二氧化碳排放地區(qū)。
從地區(qū)來看,2000年中國(guó)東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為2633百萬噸、1757百萬噸和999百萬噸,比重分別為48.87%、32.60%和18.53%;2012年中國(guó)東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為7733百萬噸、5340百萬噸和3500百萬噸,比重分別為46.66%、32.22%和21.12%。2000年至2012年,雖然三大地區(qū)對(duì)二氧化碳排放量的貢獻(xiàn)度排序依然為東部、中部和西部,但是東部的貢獻(xiàn)度明顯下降,中部基本保持不變,而西部的貢獻(xiàn)度明顯上升。東部、中部、西部和全國(guó)的二氧化碳排放量年平均增速為9.39%、9.71%、11.01%、9.81%,西部地區(qū)的增速明顯高于其他兩個(gè)地區(qū)和全國(guó)平均水平。
三、二氧化碳排放因素分析
人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)水平是影響二氧化碳排放的主要因素。
人口增長(zhǎng)會(huì)通過兩種方式影響二氧化碳的排放:一是人口數(shù)量的增加會(huì)使得對(duì)能源的消費(fèi)增加,進(jìn)而導(dǎo)致二氧化碳排放量的增加;二是人口的增加可能會(huì)導(dǎo)致森林、濕地、草原等生態(tài)系統(tǒng)的破壞,減少其二氧化碳的吸收能力,間接造成二氧化碳排放量的增加。
經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響二氧化碳排放主要通過三種途徑:規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)。規(guī)模效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放有促進(jìn)作用,而結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放有抑制作用。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)初期,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依靠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,即擴(kuò)要?jiǎng)趧?dòng)力、資本、自然資源等生產(chǎn)要素投入量來保持經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),這會(huì)造成二氧化碳排放量的大量增加。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,過去高污染的工業(yè)經(jīng)濟(jì)開始轉(zhuǎn)向清潔的技術(shù)型、服務(wù)型經(jīng)濟(jì),結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放的抑制作用開始顯現(xiàn)。另外,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來的技術(shù)進(jìn)步也進(jìn)一步抑制了二氧化碳的排放??偨Y(jié)來說,二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在一個(gè)“倒U”型的關(guān)系,即二氧化碳排放量在初期隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增加,當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)后,二氧化碳排放量隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而開始減少,這就是庫(kù)茲涅茨曲線。
技術(shù)水平可以通過三大主要途徑影響二氧化碳的排放。第一,技術(shù)水平的提高可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用,這將減少化石能源的使用量,進(jìn)而減少二氧化碳的排放量;第二,技術(shù)水平的提高可增加對(duì)可再生清潔能源的利用,降低對(duì)化石能源的依賴程度;第三,隨著技術(shù)水平的不斷提高,人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式發(fā)生改變,從以能源為要素投入的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式逐漸過渡到以資本為要素投入的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。
四、結(jié)語(yǔ)
目前中國(guó)二氧化碳排放情況依然嚴(yán)峻,西部地區(qū)是未來二氧化碳減排應(yīng)該著重注意的區(qū)域。在實(shí)行二氧化碳減排工作時(shí),要充分認(rèn)識(shí)到人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及技術(shù)水平對(duì)其的影響作用,將他們納入一個(gè)統(tǒng)一的工作框架,制定一系列有效措施,以此實(shí)現(xiàn)在2030年前停止增加二氧化碳排放量的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 韓玉軍,陸D. 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系――基于對(duì)CO_2環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的實(shí)證研究[J]. 經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理,2009.
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1.1評(píng)價(jià)體系構(gòu)建
由于低碳經(jīng)濟(jì)其實(shí)質(zhì)就是以較少的能源消耗獲取較大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,為了剔除規(guī)模差異對(duì)各地區(qū)CO2排放水平的影響和檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)整體活動(dòng)對(duì)CO2排放的影響,在評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)和省市低碳水平時(shí),必須要兼顧經(jīng)濟(jì)效益(GDP)和環(huán)境(CO2凈排放量)協(xié)調(diào)發(fā)展。為了研究問題方便,本文將29個(gè)省市分成華北、東北、華東、中南、西南、西北六大區(qū)域。華北包含北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古5個(gè)省、市、自治區(qū);東北包含遼寧、吉林、黑龍江3個(gè)??;華東包含上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東7個(gè)省、市;中南包含河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南6個(gè)省、自治區(qū);西南包含重慶、四川、貴州、云南4個(gè)省、市;西北包含陜西、甘肅、青海、寧夏4個(gè)省、自治區(qū)。根據(jù)美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家巴拉薩(Balassa)于1965年提出的顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)(RevealedComparativeAdvantageIndex,簡(jiǎn)稱RCA指數(shù))的測(cè)算原理[14],本文選擇人均CO2凈排放和單位GDP的CO2凈排放等指標(biāo)構(gòu)建CO2凈排放顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)測(cè)算模型,該模型包括2個(gè)部分。
1.2數(shù)據(jù)來源和處理
數(shù)據(jù)來源本文數(shù)據(jù)來自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局對(duì)“能源消費(fèi)總量(×104t標(biāo)準(zhǔn)煤)”定義的闡述,系指一定時(shí)期內(nèi),全國(guó)各行業(yè)和居民生活消費(fèi)的各種能源的總和。包括原煤和原油及其制品、天然氣、電力。因此,本文在計(jì)算各?。ㄊ小⒆灾螀^(qū))CO2排放量過程中可以直接將各?。ㄊ?、自治區(qū))能源消費(fèi)總量乘以該?。ㄊ小⒆灾螀^(qū))煤轉(zhuǎn)化成CO2的折算系數(shù)(指1t標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的CO2數(shù)量(t),不需要提供石油、電力等折算系系數(shù)。而不同年份、不同省份標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)化成CO2折算系數(shù)的數(shù)值是通過中國(guó)“十二五”各地區(qū)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放下降(%)指標(biāo)和各地區(qū)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗下降(%)指標(biāo)兩者相除,首先得到“十二五”各地區(qū)每年單位能耗CO2下降指標(biāo),并由此計(jì)算得出“十二五”各地區(qū)每年單位能耗CO2下降相對(duì)于全國(guó)平均指標(biāo)的水平,將此作為因變量,年份作為自變量,采用外推模型[17]得到2005~2010年各因變量數(shù)值,即2005~2010年各地區(qū)每年單位能耗CO2下降相對(duì)于全國(guó)平均指標(biāo)的相對(duì)水平。然后根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[16]計(jì)算出2005~2010年各年全國(guó)平均單位能耗CO2排放量,并將該數(shù)值乘以上步驟計(jì)算得到的當(dāng)年各地區(qū)單位能耗CO2下降指標(biāo)相對(duì)全國(guó)平均指標(biāo)的相對(duì)水平,即可得到2005~2010年各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)換成CO2的折算系數(shù)。2005~2010年各個(gè)區(qū)域人均和單位GDPCO2凈排放量的RECj,n、AECYj,n、RECi、AECYi等數(shù)值分別通過公式(1~6)計(jì)算得出。
2CO2凈排放空間格局及演變
2.1區(qū)域CO2凈排放空間格局及演變
區(qū)域人均CO2凈排放格局及演變圖1給出了2005~2010年六大區(qū)域人均CO2凈排放顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)變化趨勢(shì)。可以看出:2010年人均CO2凈排放量顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)從大到小依次為華北、東北、西北、華東、中南、西南。整體上呈現(xiàn)北高南低,且態(tài)勢(shì)十分明顯。其原因是北方地區(qū)多為資源型省份和重工業(yè)基地,其高耗能產(chǎn)業(yè)較多,能源利用效率偏低,技術(shù)水平相對(duì)落后。還可以看出:華北和東北地區(qū)2005~2010年人均CO2凈排放一直高于全國(guó)平均水平;而中南部地區(qū)、西南地區(qū)一直低于全國(guó)平均水平;華東地區(qū)在2007年以前高于全國(guó)水平,而2007年后低于全國(guó)水平;西北地區(qū)2009年以前低于全國(guó)水平,2009年開始高于全國(guó)水平。此外,還可以看出整個(gè)中南部地區(qū)人均CO2排放量相對(duì)全國(guó)維持2.1.2區(qū)域單位GDP的CO2凈排放格局及演變單位GDP的CO2凈排放量是每單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出所釋放的CO2量,反映了一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)CO2凈排放的貢獻(xiàn)程度。圖2給出了2005~2010年六大區(qū)域單位GDP的CO2凈排放顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)變化趨勢(shì)。從AECYj,n的數(shù)值可知:當(dāng)AECYj,n>1,說明該地區(qū)單位GDP的CO2凈排放量高于全國(guó)平均水平;1>AECYj,n>0則說明低于全國(guó)平均水平。中南和華東一直低于全國(guó)平均水平,說明2個(gè)區(qū)域在處理經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)方面做得較好,在同樣經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況下,能最大限度降低對(duì)環(huán)境的污染。而西北、華北、東北、西南地區(qū)一直高于全國(guó)平均水平,其中西北地區(qū)最高,表明該地區(qū)碳排放強(qiáng)度(單位GDP的CO2排放量)最大,需采取節(jié)能減排措施,在保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),大力降低CO2排放量。從該圖還可以反映:中南地區(qū)雖然碳排放強(qiáng)度低于全國(guó)平均水平,但是2005~2010年出現(xiàn)增長(zhǎng)的勢(shì)頭,如不加強(qiáng)控制,很可能在未來也處于高碳排放的行列。
2.2省域CO2凈排放空間格局及演變
2.2.1省域人均CO2凈排放格局本文將RECi>2的?。ㄊ?、自治區(qū))定義為人均CO2凈排放強(qiáng)度區(qū)。2>RECi>1,為人均CO2凈排放中度區(qū)。1>RECi>0屬于人均CO2凈排放低度區(qū)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,寧夏、內(nèi)蒙古屬于人均CO2凈排放超強(qiáng)區(qū);江西、海南、云南、廣西、安徽等省屬于人均CO2凈排放低度區(qū),其它?。ㄊ?、自治區(qū))屬于中度區(qū)。2005~2010年期間,北京、黑龍江、上海3個(gè)省市排名分別下降了5位以上,表明3個(gè)省市在人均CO2凈排放上下降幅度較大,而陜西、重慶2個(gè)省市排名上升了5位以上,表明該地區(qū)人均CO2凈排放加劇,政府應(yīng)充分重視,及時(shí)采取行政等手段進(jìn)行干預(yù)。
2.2.2省份單位GDP的CO2凈排放本文將AECYi>2的?。ㄊ?、自治區(qū))定義為單位GDPCO2凈排放強(qiáng)度區(qū)。2>AECY>1定義為單位GDP二氧化碳凈排放中度區(qū),1>AECY>0定義為單位GDP的CO2凈排放低度區(qū)??梢?,寧夏、貴州、山西等一直屬于單位GDP的CO2凈排放超強(qiáng)區(qū)。北京、天津、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、廣東、廣西、云南一直屬于單位GDP的CO2凈排放低度區(qū)。吉林省2010年相對(duì)2005年下降了6位,說明該省單位GDP的CO2排放量下降趨勢(shì)明顯。而海南上升了5位,表明該省碳排放強(qiáng)度增高態(tài)勢(shì)明顯,在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)要大力減少CO2排放。
3結(jié)論與展望
第一,本文在充分考慮了各地區(qū)森林等對(duì)CO2凈吸收和不同年份,不同省市由于省市低碳技術(shù)等發(fā)展不均衡造成單位標(biāo)準(zhǔn)煤排放CO2數(shù)量有所差異的基礎(chǔ)上,對(duì)全國(guó)六大區(qū)域和全國(guó)29個(gè)省市對(duì)中國(guó)2005~2010年各區(qū)域和各省人均和單位GDP的CO2凈排放量進(jìn)行了更為精準(zhǔn)的計(jì)算,更加清楚地分析了中國(guó)CO2凈排放時(shí)空演變特性。
第二,本文將經(jīng)濟(jì)學(xué)中顯示性比較優(yōu)勢(shì)理論引進(jìn)地理學(xué)的空間分析中,并與變異系數(shù)分析方法相結(jié)合,更為直觀的分析了各區(qū)域和各省市的CO2凈排放現(xiàn)狀和時(shí)空差異性。
第三,2005~2010年,華北和東北地區(qū)人均CO2凈排放一直較高,而中南、西南地區(qū)一直較低,區(qū)域差距逐漸縮??;中南和華東單位GDPCO2排放量一直較低,而西北、華北、東北、西南地區(qū)一直較高,西北地區(qū)最高。2007年以后各區(qū)域差異出現(xiàn)明顯縮小態(tài)勢(shì);寧夏、內(nèi)蒙古屬于人均CO2凈排放超強(qiáng)區(qū);江西、海南、云南、廣西、安徽等省屬于低度區(qū)。北京、黑龍江、上海3個(gè)省市下降幅度較大,而陜西、重慶2省市上升加??;省際間差異呈現(xiàn)“震蕩”,但總體略呈減小態(tài)勢(shì);寧夏、貴州、山西等省一直屬于單位GDP的CO2排放超強(qiáng)區(qū)。北京、天津、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、廣東、廣西、云南一直屬于低度區(qū)。吉林下降趨勢(shì)明顯,而海南增高態(tài)勢(shì)明顯。2007年以后各省差異縮小。
盡管將顯示性比較優(yōu)勢(shì)理論和變異系數(shù)分析方法的結(jié)合能夠較好的揭示中國(guó)CO2凈排放的時(shí)空格局演化特征,但是由于文章能夠選取的時(shí)間序列并不是很長(zhǎng),僅從2005~2010年,還需要進(jìn)一步研究。
關(guān)鍵詞:化工行業(yè);二氧化碳;兩階段核算模型;減排潛力;
作者簡(jiǎn)介:顧佰和(1987-),男(滿族),遼寧丹東市人,中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所,博士研究生,研究方向:綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略與政策分析.
1引言
化工行業(yè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是耗能和溫室氣體排放大戶。國(guó)際石油和化工聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2005年世界二氧化碳排放量約為460億噸,其中化學(xué)工業(yè)的二氧化碳排放為33億噸,約占7.1%[1]。中國(guó)是世界上最大的化工制品國(guó)之一。其中合成氨、電石、硫酸、氮肥和磷肥的產(chǎn)量均排名世界第一[2]。2000年到2010年,中國(guó)的化工行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)迅速,其中幾種主要化工制品例如:乙烯、電石、燒堿、硫酸、甲醇、硝酸等產(chǎn)品的產(chǎn)量在此期間增長(zhǎng)了50%以上。2000-2010年化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)能源消費(fèi)量逐年上升,年均增長(zhǎng)8.86%[3],占全社會(huì)能源消費(fèi)總量的比重基本保持在10%左右。
我國(guó)化工行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,高消耗、粗加工、低附加值產(chǎn)品的比重偏高,精細(xì)化率偏低。美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的化工行業(yè)精細(xì)化率已經(jīng)達(dá)到60%~70%,而目前我國(guó)化工行業(yè)的精細(xì)化率不到40%。且我國(guó)化工行業(yè)工藝技術(shù)落后,高耗能基礎(chǔ)原材料產(chǎn)品的平均能耗比國(guó)際先進(jìn)水平要高20%左右,因此我國(guó)化工行業(yè)存在較大的節(jié)能減排空間[4]。那么我國(guó)化工行業(yè)到底有多大的減排潛力,如何預(yù)測(cè)化工行業(yè)的溫室氣體減排潛力成為決策者和研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞行業(yè)溫室氣體減排潛力評(píng)估展開了一系列研究,但研究集中于鋼鐵行業(yè)[5-6]、電力行業(yè)[7-8]、交通行業(yè)[9-10]、水泥行業(yè)[11-12]等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一的行業(yè)。而由于化工行業(yè)的產(chǎn)品種類繁多,且工藝流程各不相同,目前對(duì)于化工行業(yè)的溫室氣體減排潛力研究,從研究對(duì)象上主要集中于少數(shù)幾種產(chǎn)品和部分工藝流程。Zhou[13]等全面細(xì)致的核算了中國(guó)合成氨生產(chǎn)帶來的二氧化碳排放和未來的減排潛力,并據(jù)此提出了促進(jìn)減排的政策措施。Neelis[14]等學(xué)者從能量守恒的角度研究了西歐和新西蘭化工行業(yè)的68種主要工藝流程理論上的節(jié)能潛力。IEA[15-16]在八國(guó)集團(tuán)的工作框架下,評(píng)估了化學(xué)和石油工業(yè)中49個(gè)工藝流程應(yīng)用最佳實(shí)踐技術(shù)(BestPracticeTechnology)短期內(nèi)所帶來的能效改善潛力。Patel[17]針對(duì)化學(xué)中間體和塑料等有機(jī)化學(xué)品給出了累積能源需求和累積二氧化碳排放量的核算流程和核算結(jié)果。
就關(guān)注的減排影響要素而言,主要涉及技術(shù)和成本兩方面。技術(shù)層面上,Park[18]等通過調(diào)查五種節(jié)能減排的新技術(shù),使用混合的SD-LEAP模型評(píng)估了韓國(guó)石油煉制行業(yè)的二氧化碳減排潛力;Zhu[19]從技術(shù)進(jìn)步的視角采用情景分析方法從整個(gè)行業(yè)的層面研究了中國(guó)化工行業(yè)的二氧化碳減排潛力,并提出一系列促進(jìn)化工行業(yè)碳減排的措施;盧春喜[20]重點(diǎn)概述了氣-固環(huán)流技術(shù)在石油煉制領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用進(jìn)展;王文堂[21]分析了目前化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步所遇到的障礙,并對(duì)促進(jìn)企業(yè)采取節(jié)能減排技術(shù)提出建議。成本方面,Ren[22]等對(duì)蒸汽裂解制烯烴和甲烷制烯烴兩種方式的節(jié)能和碳減排成本進(jìn)行了對(duì)比;戴文智等[23]將環(huán)境成本作為石油化工企業(yè)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行總成本的一部分,構(gòu)建了混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLP)模型,優(yōu)化了多周期運(yùn)行的石油化工企業(yè)蒸汽動(dòng)力系統(tǒng);高重密等[24]從綜合效益角度出發(fā)提出了化工行業(yè)實(shí)施碳減排的相關(guān)建議以及化工園區(qū)實(shí)施碳減排的管理模式;何偉等[25]設(shè)計(jì)了節(jié)能績(jī)效-減排績(jī)效關(guān)系圖及節(jié)能績(jī)效、減排績(jī)效與經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)關(guān)系三角圖。
在研究方法上,通過對(duì)以上文獻(xiàn)的歸納,不難發(fā)現(xiàn)情景分析已成為行業(yè)溫室氣體減排潛力的主流分析框架。已有的國(guó)內(nèi)外大部分相關(guān)研究都采用情景分析方法[5-12,13,18,19]。情景分析方法是在對(duì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)或技術(shù)的重大演變提出各種關(guān)鍵假設(shè)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)未來詳細(xì)地、嚴(yán)密地推理和描述來構(gòu)想未來各種可能的方案[26]。相比彈性系數(shù)法、趨勢(shì)外推法、灰色預(yù)測(cè)法等傳統(tǒng)的定量預(yù)測(cè)方法,情景分析法以多種假定情景為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)定性與定量分析相結(jié)合。情景分析法在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),不僅可根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象的內(nèi)在產(chǎn)生機(jī)理從定量方法上進(jìn)行推理與歸納,還可對(duì)各不確定因素(自變量)的幾種典型的可能情況采取人為決策,從而更為合理地模擬現(xiàn)實(shí)。因此,情景分析法更加適用于影響因素眾多、未來具有高度不確定性的問題的分析。此外,情景分析法與傳統(tǒng)預(yù)測(cè)法還有一點(diǎn)顯著不同。傳統(tǒng)預(yù)測(cè)法試圖勾繪被預(yù)測(cè)對(duì)象未來的最可能發(fā)生狀況,以及這種可能程度的大小。而情景分析法采取的是一種多路徑式的預(yù)測(cè)方式,研究各種假設(shè)條件下的被預(yù)測(cè)對(duì)象未來可能出現(xiàn)何種情況。在情景分析中,各種假設(shè)條件不一定會(huì)自然出現(xiàn),但通過這樣的分析,可幫助人們了解若要被研究對(duì)象出現(xiàn)某種結(jié)果需要采取哪些措施以及需要何種外部環(huán)境。
綜觀國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究,有以下特點(diǎn):從研究對(duì)象上來說,更多側(cè)重于化工行業(yè)產(chǎn)品層面二氧化碳減排潛力的研究,而鮮有從行業(yè)整體層面的研究;從研究要素上來說,一般只考慮單一要素對(duì)二氧化碳減排的貢獻(xiàn),鮮有綜合考慮化工行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、政策變動(dòng)等多因素的研究。鑒于此,本文結(jié)合化工行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)構(gòu)建了一套化工行業(yè)二氧化碳減排潛力綜合分析模型:首先結(jié)合化工行業(yè)產(chǎn)品種類繁多的特點(diǎn),分別從行業(yè)和產(chǎn)品視角構(gòu)建了一種兩階段二氧化碳排放核算模型;在此基礎(chǔ)上,綜合考慮化工行業(yè)的發(fā)展規(guī)模、結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步等因素,建立了化工行業(yè)二氧化碳減排潛力的情景分析方法,探索不同情景下化工行業(yè)的減排潛力和路徑。最后運(yùn)用該方法以中國(guó)西部唯一的直轄市、國(guó)家首批低碳試點(diǎn)城市———重慶市的化工行業(yè)為例進(jìn)行應(yīng)用分析。最后提出了我國(guó)化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的對(duì)策建議。
2模型與分析方法
2.1核算邊界
化工行業(yè)的二氧化碳排放包括兩部分:一部分是由燃料燃燒產(chǎn)生的排放,另外一部分是工業(yè)過程和產(chǎn)品使用產(chǎn)生的排放。其中燃料燃燒產(chǎn)生的排放又分為化石燃料產(chǎn)生的直接排放以及電力、熱力消耗產(chǎn)生的間接排放,為了體現(xiàn)化工行業(yè)對(duì)區(qū)域二氧化碳減排的貢獻(xiàn),本文將電力和熱力消耗產(chǎn)生的間接排放也計(jì)算在內(nèi)。此外,一些化工產(chǎn)品在生產(chǎn)活動(dòng)中是吸碳的,例如尿素的生產(chǎn),這部分被吸收的二氧化碳需要在計(jì)算中扣除。
2.2化工行業(yè)二氧化碳排放兩階段核算模型
為了能夠得到化工行業(yè)全行業(yè)的二氧化碳排放量,同時(shí)能夠綜合考慮多種因素探索其二氧化碳減排潛力,本文針對(duì)化工行業(yè)特點(diǎn)構(gòu)建了一種兩階段二氧化碳排放核算模型。模型中的主要參數(shù)名稱及其含義見表1。
2.2.1基于全行業(yè)視角的核算方法
行業(yè)視角核算方法主要針對(duì)化工行業(yè)二氧化碳排放的歷史和現(xiàn)狀。本文所研究的化工行業(yè)包括國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類中的化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)和橡膠制品業(yè)?;ば袠I(yè)是終端能源消費(fèi)部門,通過能源平衡表,可以得到化工行業(yè)分能源品種的能源消耗量,根據(jù)2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南推薦的方法二,化工行業(yè)由燃料燃燒引起的二氧化碳排放量為:
部分產(chǎn)品在工業(yè)過程和產(chǎn)品使用中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳排放,這部分排放量為:
此外,一些產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會(huì)吸收二氧化碳,被吸收的二氧化碳量為:
因此,基于行業(yè)視角核算的化工行業(yè)溫室氣體排放量為:
表1主要參數(shù)名稱及其含義下載原表
表1主要參數(shù)名稱及其含義
2.2.2基于產(chǎn)品視角的核算方法
化工行業(yè)產(chǎn)品種類雖多,但能耗相對(duì)集中在少數(shù)幾種高耗能產(chǎn)品上,2007年,合成氨、乙烯、燒堿、純堿、電石、甲醇這6種高耗能產(chǎn)品的能源消耗量占中國(guó)化工行業(yè)的54%[19]?,F(xiàn)有的化工行業(yè)節(jié)能減排政策大部分集中在幾種主要的高耗能產(chǎn)品上,因此從產(chǎn)品層面探討化工行業(yè)的二氧化碳排放核算更具有現(xiàn)實(shí)意義。本文建立一種基于產(chǎn)品視角的核算方法來預(yù)測(cè)化工行業(yè)未來的二氧化碳排放。首先將化工行業(yè)由燃料燃燒引起的二氧化碳排放分為高耗能產(chǎn)品和其他產(chǎn)品兩部分。某種高耗能產(chǎn)品的二氧化碳排放量為:
其中EMi為第i種高耗能產(chǎn)品單位產(chǎn)品的二氧化碳排放量,計(jì)算方法見式(6):
由于除主要耗能產(chǎn)品外的其他產(chǎn)品種類多,單個(gè)產(chǎn)品的能源消耗量不大,能源利用效率數(shù)據(jù)難以獲得,所以難以從單位產(chǎn)品能耗的角度對(duì)這部分產(chǎn)品的二氧化碳排放進(jìn)行核算,本文將這部分產(chǎn)品作為一個(gè)整體來考慮,引入單位產(chǎn)值的二氧化碳排放來解決這一問題。其他產(chǎn)品合計(jì)的二氧化碳排放量為:
工業(yè)過程和產(chǎn)品使用排放以及產(chǎn)品對(duì)二氧化碳的吸收同基于行業(yè)視角的核算方法。
因此,基于產(chǎn)品視角核算的化工行業(yè)溫室氣體排放量為:
2.3減排潛力情景分析模型
2.3.1減排潛力的定義
潛力就是存在于事物內(nèi)部尚未顯露出來的能力和力量。而減排潛力即存在于某一溫室氣體排放主體內(nèi)尚未發(fā)掘的減排能力。為了能夠量化表達(dá),本文將減排潛力進(jìn)一步定義為某一溫室氣體排放主體通過努力可以實(shí)現(xiàn)的減排量。
本文所關(guān)注的是化工行業(yè)未來的二氧化碳減排潛力,這里為化工行業(yè)設(shè)置多種不同的發(fā)展情景。不同情景下的行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、所面臨的宏觀和微觀政策各不相同,相應(yīng)的會(huì)得到不同的二氧化碳排放路徑。其中一種情景稱之為BAU(BusinessAsUsual)情景,也叫照常發(fā)展情景,該情景下化工行業(yè)現(xiàn)有的能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)與當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)基本保持一致,沿用既有的節(jié)能減排政策和措施,不特別采取針對(duì)氣候變化的對(duì)策。其他情景中化工行業(yè)分別針對(duì)氣候變化做不同程度的努力。所謂化工行業(yè)的二氧化碳減排潛力,針對(duì)關(guān)注的指標(biāo)不同,有兩類不同的含義。一是絕對(duì)二氧化碳減排潛力,即目標(biāo)年份中其他各情景的二氧化碳排放量相比BAU情景的減少量;二是相對(duì)二氧化碳減排潛力,即目標(biāo)年份的二氧化碳排放強(qiáng)度相比基準(zhǔn)年份降低的百分比。
通過同一年份各情景與BAU情景二氧化碳排放總量的橫向比較,以及同一情景不同年份間二氧化碳排放強(qiáng)度的縱向比較,便可分別得到化工行業(yè)的絕對(duì)和相對(duì)二氧化碳減排潛力。
2.3.2情景分析模型
根據(jù)減排潛力的定義,y年份化工行業(yè)的絕對(duì)二氧化碳減排潛力為:
其中CEyBAU為y年份化工行業(yè)BAU情景的二氧化碳排放總量,CEly為y年份化工行業(yè)情景l(fā)下的二氧化碳排放總量。
相對(duì)二氧化碳減排潛力是針對(duì)二氧化碳排放強(qiáng)度設(shè)置的指標(biāo),化工行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度為:
,其中V為化工行業(yè)的工業(yè)增加值。由此可以得到,y年份化工行業(yè)的相對(duì)二氧化碳減排潛力為:
其中,為基準(zhǔn)年化工行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度,CEIly為y年份化工行業(yè)在情景l(fā)下的二氧化碳排放強(qiáng)度。
3案例分析
3.1對(duì)象描述
本文應(yīng)用上述模型方法以重慶市化工行業(yè)為例展開分析?;ば袠I(yè)是重慶市重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。2011年重慶市化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值902億元,占重慶市工業(yè)總產(chǎn)值的比重達(dá)到7.6%。重慶市缺煤少油,但天然氣資源豐富,重慶市是國(guó)內(nèi)門類最齊全、產(chǎn)品最多,綜合技術(shù)水平最高的天然氣化工生產(chǎn)基地。但重慶市化工行業(yè)部分產(chǎn)品的工藝技術(shù)路線落后,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待調(diào)整優(yōu)化。2009年重慶市化工行業(yè)的精細(xì)化率僅約20%,低于全國(guó)的30%-40%的平均水平,更低于發(fā)達(dá)國(guó)家的60%-70%的水平。
根據(jù)重慶市化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),本文選取了合成氨、燒堿、純堿、甲醇、石油加工、乙烯和鈦白粉這七種產(chǎn)品作為重慶市化工行業(yè)的主要耗能產(chǎn)品。其中,2005年合成氨、燒堿、純堿、甲醇和鈦白粉這五種產(chǎn)品合計(jì)的二氧化碳排放占化工行業(yè)總體排放的46.5%,而石油加工、乙烯將是重慶市化工行業(yè)“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展的石油化工產(chǎn)業(yè)鏈中的上游產(chǎn)品。本文利用前文所述的化工行業(yè)二氧化碳減排潛力分析模型,分析了重慶市化工行業(yè)分別到2015年和2020年的二氧化碳排放變化情況,并通過不同情景間的比較得到其減排潛力。
3.2情景設(shè)置
化工行業(yè)的能源消耗和二氧化碳排放主要由以下幾方面因素決定:產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模,產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),高耗能產(chǎn)品的產(chǎn)量,技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步率等。本文根據(jù)以上這些因素為重慶市化工行業(yè)設(shè)計(jì)了三個(gè)發(fā)展情景。
在這三種情景中,重慶化工行業(yè)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化的基本趨勢(shì)保持一致。2005—2011年重慶市化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值年均增長(zhǎng)29.5%,未來重慶化工行業(yè)將繼續(xù)保持比較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度。根據(jù)《重慶市化工行業(yè)三年振興規(guī)劃》,到2015年重慶市化工行業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到2000億元。由此本文設(shè)定2011-2015年重慶市化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值的年均增長(zhǎng)率為23.0%,2015-2020年年均增長(zhǎng)率降低到20.0%。與此不同的是,為了支持這種經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,三種情景分別設(shè)定了不同的能源消費(fèi)增長(zhǎng)和利用模式,具體描述如下。
表2情景定性描述表下載原表
表2情景定性描述表
3.3數(shù)據(jù)來源及處理過程
重慶市化工行業(yè)總產(chǎn)值和增加值現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2012),化工行業(yè)未來總產(chǎn)值數(shù)據(jù)來自《重慶市化工行業(yè)三年振興規(guī)劃》;行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自《重慶市化工行業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》(2005-2010);化工行業(yè)分能源品種能源消耗量數(shù)據(jù)來自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2012);各主要耗能產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2012);各主要高耗能產(chǎn)品綜合能耗參照《中國(guó)化學(xué)工業(yè)年鑒》、《中國(guó)低碳發(fā)展報(bào)告2011~2012》、高耗能產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)(由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)制定和頒布)和《能效及可再生能源項(xiàng)目融資指導(dǎo)手冊(cè)(2008)》,各主要高耗能產(chǎn)品未來所采用的工藝比例和能源消耗參考《2050中國(guó)能源和碳排放報(bào)告》中的設(shè)置,不同的情景將設(shè)置不同的技術(shù)參數(shù);各種一次能源的二氧化碳排放因子以及各主要耗能產(chǎn)品工業(yè)過程與產(chǎn)品使用的排放因子均來自《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》,電力的二氧化碳排放因子參考中國(guó)國(guó)家發(fā)改委每年公布的“中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子的公告”,蒸汽的二氧化碳排放因子通過重慶市的能源平衡表間接計(jì)算得到,單位尿素吸收的二氧化碳量用尿素的碳含量(12/60)乘以二氧化碳與碳的轉(zhuǎn)換因子(44/12)得到。主要耗能產(chǎn)品的單價(jià)參照中國(guó)化工產(chǎn)品網(wǎng)的報(bào)價(jià)。
3.4結(jié)果分析
3.4.1絕對(duì)減排潛力
(1)行業(yè)總體排放情況
通過模擬計(jì)算,重慶市化工行業(yè)未來的二氧化碳排放量如下圖1所示。
圖1重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放總量
圖1重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放總量下載原圖
隨著石油化工的引進(jìn),未來重慶化工行業(yè)將進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的階段。三個(gè)情景的二氧化碳排放總量都呈明顯的上升趨勢(shì),但由于所采取的結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改進(jìn)措施不同,二氧化碳排放總量上升的幅度有所不同。
BAU情景中,由于精細(xì)化工比例不高,到2020年只為45%,技術(shù)進(jìn)步率有限,二氧化碳排放上升幅度最大。2015年和2020年的二氧化碳排放量分別為2005年的7.5和13.3倍。
節(jié)能情景中,化工行業(yè)的精細(xì)化工比例相比BAU情景有所提高,到2020年達(dá)到50%,工藝設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步也更顯著。2015和2020年二氧化碳排放總量比BAU情景分別低492萬噸和1338萬噸。
低碳情景中,化工行業(yè)的精細(xì)化比例進(jìn)一步提高,到2020年達(dá)到55%左右,主要耗能產(chǎn)品的技術(shù)水平達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。2015年和2020年二氧化碳排放總量比BAU情景分別低985萬噸和2644萬噸。
(2)主要耗能產(chǎn)品排放情況
2005年,合成氨、燒堿、純堿、甲醇和鈦白粉這五種主要耗能產(chǎn)品合計(jì)的二氧化碳排放量占重慶市化工行業(yè)總體二氧化碳排放的46.5%。未來由于化工行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,高能耗產(chǎn)品產(chǎn)出占化工行業(yè)的比例越來越低,加上化工行業(yè)工藝技術(shù)的改善,尤其對(duì)主要耗能產(chǎn)品進(jìn)行的技術(shù)改造,使得主要耗能產(chǎn)品的二氧化碳排放量在重慶化工行業(yè)二氧化碳排放總量中所占的比重越來越低,見下圖2:
圖2八種主要耗能產(chǎn)品合計(jì)二氧化碳排放占化工行業(yè)總體比重
圖2八種主要耗能產(chǎn)品合計(jì)二氧化碳排放占化工行業(yè)總體比重下載原圖
BAU情景中,2015年八種主要耗能產(chǎn)品占化工行業(yè)總體二氧化碳排放的比重為29.7%,到2020年降低到18.4%。
節(jié)能情景中,2015年八種主要耗能產(chǎn)品占化工行業(yè)總體二氧化碳排放的比重降至26.2%,到2020年進(jìn)一步降低到16.7%。
低碳情景中,2015年八種主要耗能產(chǎn)品占化工行業(yè)總體二氧化碳排放的比重為22.0%,到2020年進(jìn)一步降低到15.2%。
雖然未來各情景主要耗能產(chǎn)品的二氧化碳排放占化工行業(yè)總體的比重有所下降,但仍在化工行業(yè)中占有重要的地位,未來在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí),主要耗能產(chǎn)品的節(jié)能減排仍將是化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的重要方面。
3.4.2相對(duì)減排潛力
(1)行業(yè)總體相對(duì)減排潛力
重慶市化工行業(yè)未來的二氧化碳排放強(qiáng)度(萬元GDP二氧化碳排放量)如下圖3所示。
圖3重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放強(qiáng)度
圖3重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放強(qiáng)度下載原圖
與排放總量顯著上升形成鮮明對(duì)比的是,重慶化工行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度下降明顯。原因在于重慶化工行業(yè)在未來十年將進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的階段,2020年重慶化工行業(yè)的增加值相比2005年將增加30倍。而由于對(duì)高耗能產(chǎn)品規(guī)模的控制,精細(xì)化工比例的大幅提高,化工行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到不斷優(yōu)化;同時(shí)由于化工行業(yè)的能效水平不斷提高,到2020年逐步接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,使得三個(gè)情景中,2020年重慶化工行業(yè)的二氧化碳排放總量相比2005年分別只增加了13.3、11.6和9.9倍。從而導(dǎo)致三個(gè)情景化工行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度均有較大幅度的下降。各情景二氧化碳排放強(qiáng)度相比2005年降低幅度見下表3。
表3重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放強(qiáng)度相比2005年降低百分比下載原表
表3重慶化工行業(yè)各情景二氧化碳排放強(qiáng)度相比2005年降低百分比
(2)主要耗能產(chǎn)品相對(duì)減排潛力
隨著節(jié)能減排技術(shù)的不斷改進(jìn)和推廣,未來重慶市化工行業(yè)各主要耗能產(chǎn)品的單位二氧化碳排放量將不斷降低,由于篇幅有限,本文僅以合成氨為例進(jìn)行分析。
重慶市合成氨均以天然氣為原料,2005年重慶市大型天然氣制合成氨的比重僅為3.8%。單位合成氨二氧化碳排放量為3.0噸。若扣除末端尿素固碳量,則2005年單位合成氨二氧化碳排放量為2.7噸。未來由于大型天然氣制合成氨所占比重越來越高,使得重慶市未來單位合成氨二氧化碳排放顯著降低,見下圖4和圖5。
圖4單位合成氨二氧化碳排放量
圖4單位合成氨二氧化碳排放量下載原圖
圖5單位合成氨二氧化碳凈排放量(去除尿素固碳)
圖5單位合成氨二氧化碳凈排放量(去除尿素固碳)下載原圖
BAU情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達(dá)到50%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業(yè)總排放的6.7%,單位合成氨二氧化碳排放降低到2.2噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重達(dá)到80%,合成氨二氧化碳排放只占化工行業(yè)總排放量的3.8%,單位合成氨二氧化碳排放進(jìn)一步降低到1.8噸。
節(jié)能情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達(dá)到60%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業(yè)總排放的5.3%,單位合成氨二氧化碳排放降低到2.0噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重達(dá)到90%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業(yè)總排放的2.9%,單位合成氨二氧化碳排放進(jìn)一步降低到1.6噸。若扣除末端尿素固碳量,2015年和2020年重慶市合成氨的二氧化碳排放量分別可減少117.3萬噸和146.7萬噸,單位合成氨二氧化碳排放分別降低到1.1噸和0.7噸。
低碳情景中,2015年大型天然氣制合成氨的比重達(dá)到70%,合成氨二氧化碳排放總量占化工行業(yè)總排放的3.8%,單位合成氨二氧化碳排放降低到1.8噸;2020年大型天然氣制合成氨的比重將達(dá)到100%,合成氨二氧化碳排放總量?jī)H占化工行業(yè)總排放的2.3%,噸合成氨二氧化碳排放進(jìn)一步降低到1.5噸。
4結(jié)語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]旅游業(yè);能源需求;二氧化碳排放;研究進(jìn)展
[中圖分類號(hào)]F59
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1002-5006(2013)07-0064-09
引言
旅游業(yè)作為世界第一大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),每年國(guó)際旅游的人數(shù)約占全球總?cè)丝诘?/6,如此龐大規(guī)模的人口“遷徙”對(duì)氣候、環(huán)境造成了實(shí)質(zhì)性的影響,引起相關(guān)國(guó)際機(jī)構(gòu)和學(xué)界的廣泛關(guān)注。第一屆全球氣候變化與旅游國(guó)際會(huì)議后,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)(IPcc)、世界氣象組織(uNwM0)、世界旅游組織(uNwTO)等國(guó)際組織及其他研究機(jī)構(gòu)達(dá)成共識(shí):旅游業(yè)是能源消費(fèi)的主要領(lǐng)域之一和溫室氣體排放的主要來源之一。旅游業(yè)能源需求和二氧化碳排放成為近5年來旅游研究的熱點(diǎn)。我國(guó)該方面研究起步較晚,2008年“旅游業(yè)節(jié)能減排”字樣首次出現(xiàn)在政府文件中,目前仍處于探索性研究階段。本文系統(tǒng)地對(duì)國(guó)內(nèi)外旅游業(yè)能源需求和二氧化碳排放研究進(jìn)行了回顧,以期通過國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的對(duì)比分析,為下一階段我國(guó)旅游業(yè)能源需求和二氧化碳排放研究提供思路,為我國(guó)旅游業(yè)節(jié)能減排工作提供科學(xué)借鑒與參考。
1、國(guó)外旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放研究進(jìn)展
旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放問題的實(shí)質(zhì)是旅游環(huán)境影響以及氣候變化與旅游相互影響問題的延伸,國(guó)外該方面研究開展得很早,可追溯到20世紀(jì)中葉。通過對(duì)國(guó)外相關(guān)研究文獻(xiàn)的整理與分析,國(guó)外研究主要集中在旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的結(jié)構(gòu)與途徑,旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放量的定量測(cè)算、預(yù)測(cè)及旅游業(yè)節(jié)能減排措施等4個(gè)方面。其中,旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放量的測(cè)算是研究的重點(diǎn)。
1.1 旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的途徑與結(jié)構(gòu)
厘清旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放途徑是旅游業(yè)減緩溫室氣體排放工作的首要前提。由于旅游業(yè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性高、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),旅游活動(dòng)靈活多樣,旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放途徑復(fù)雜且多元。盡管如此,國(guó)外相關(guān)研究較為一致地認(rèn)為旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放主要集中在旅游交通(特別是國(guó)際長(zhǎng)途旅游飛行)和在目的地為游客提供舒適的設(shè)施等。由于國(guó)家發(fā)展水平和旅游業(yè)發(fā)展階段不同,各國(guó)旅游業(yè)能耗需求與二氧化碳排放的途徑和比例結(jié)構(gòu)有所差異,但旅游交通始終是各國(guó)旅游業(yè)能源需求與排放的重頭(表1)。旅游業(yè)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(yè)發(fā)展,石油占全球能源的比例將達(dá)60%。約曼等(Yeoman,et al.)在分析了全球經(jīng)濟(jì)、石油替代能源生產(chǎn)及全球可持續(xù)發(fā)展需求等形勢(shì)后,認(rèn)為隨著石油供應(yīng)量的衰減及價(jià)格上漲,長(zhǎng)期來看,將對(duì)蘇格蘭旅游業(yè)產(chǎn)生顛覆式的影響。而在發(fā)展中國(guó)家的鄉(xiāng)村地區(qū),生物質(zhì)特別是木材是主要的能源來源。尼泊爾安那波那保護(hù)區(qū)的住宿業(yè)每年要消耗掉3600噸薪材和近47.5萬升煤油。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署和經(jīng)合組織共同推出的一份最新報(bào)告顯示,在旅游業(yè)導(dǎo)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(dòng)(4%)和其他交通方式(3%)所排放。世界旅游組織研究報(bào)告顯示,2005年全球旅游交通和住宿業(yè)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(yè)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(gè)方面研究了全球旅游業(yè)的環(huán)境影響,結(jié)果表明,2001年全球旅游業(yè)因交通產(chǎn)生的耗能約為13223皮焦,占總能耗的94%;排放二氧化碳當(dāng)量為1263百萬噸,占總排放的90.28%。住宿業(yè)能耗為508皮焦,占總能耗的3.5%;排放二氧化碳當(dāng)量80.5百萬噸,占總排放的5.75%。剩下的為旅游活動(dòng)所消耗和排放。貝肯等(Becken,et al.)用實(shí)證研究法對(duì)新西蘭旅游吸引物和旅游活動(dòng)的能源消耗模式進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)旅游交通能耗占總能耗的65%~73%。
1.2 旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的定量測(cè)算
旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放量的定量測(cè)算是最基礎(chǔ)但又最核心的研究?jī)?nèi)容,是旅游業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化、制定節(jié)能減排措施的科學(xué)基礎(chǔ)與前提。旅游業(yè)的能源需求與排放涉及眾多行業(yè)和部門,包含直接和間接的能耗與排放,加上旅游業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺乏這一現(xiàn)實(shí),旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的定量測(cè)算是一個(gè)世界性的難題,是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
1.2.1 測(cè)算方法
從全球來看,目前尚沒有系統(tǒng)的關(guān)于旅游業(yè)能源消耗和二氧化碳排放量估算的方法。文獻(xiàn)研究顯示,目前最常用測(cè)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(xù)發(fā)展研究領(lǐng)域常用的碳足跡法(carbonfootprint approach)和生態(tài)足跡法(ecological footprint approach);另一種是“自下而上法(bottom-up approach)”,即直接計(jì)算旅游業(yè)各環(huán)節(jié)的能耗與排放,最終求得整個(gè)產(chǎn)業(yè)的能耗與排放數(shù)據(jù)。
(1)碳足跡是指企業(yè)機(jī)構(gòu)、活動(dòng)、產(chǎn)品或個(gè)人通過交通運(yùn)輸、食品生產(chǎn)和消費(fèi)以及各類生產(chǎn)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(duì)生產(chǎn)和消費(fèi)全過程、直接和間接排放碳當(dāng)量的追蹤,甚至不考慮碳發(fā)生的區(qū)域。澳大利亞資源能源旅游部從生產(chǎn)和消費(fèi)兩個(gè)方面,運(yùn)用碳足跡法估算了澳大利亞旅游業(yè)的溫室氣體排放。結(jié)果表明,2003~2004年間,澳大利亞旅游業(yè)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(shù)量急劇增加以及旅游者國(guó)別多樣化的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)旅游者能耗占夏威夷總能耗的比重平均為60%;且國(guó)外游客比例越大,能耗需求也越大。
(2)生態(tài)足跡是指維持一個(gè)人、地區(qū)、國(guó)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(tài)生產(chǎn)力的地域面積。旅游生態(tài)足跡即指維持旅游活動(dòng)所需要的以及能夠吸納因旅游而排放的廢物、具有生態(tài)生產(chǎn)力的地域面積,其實(shí)質(zhì)是一定區(qū)域內(nèi)旅游活動(dòng)對(duì)生態(tài)影響的一種定量測(cè)度。亨特(Hunter)認(rèn)為,生態(tài)足跡法對(duì)理解旅游的環(huán)境影響具有實(shí)際意義,并且將被作為一項(xiàng)重要的旅游可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境指標(biāo)廣泛采用。羅伯特等(Roberto,et al.)采用生態(tài)足跡法,結(jié)合蘭薩羅特島旅行推斷模型,計(jì)算蘭薩羅特島公路旅游交通使用量及其對(duì)未來旅游業(yè)發(fā)展的影響。研究結(jié)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(xù)增長(zhǎng),并達(dá)到飽和,蘭薩羅特島旅游交通在旅游生態(tài)足跡中所占的比重將會(huì)增大。
(3)“自下而上”法是從到達(dá)目的地游客的數(shù)據(jù)分析人手,向上逐級(jí)統(tǒng)計(jì)能耗與排放量。這種方法有兩個(gè)特點(diǎn),一是邏輯算法簡(jiǎn)單,但實(shí)際操作難度很大,既要求研究區(qū)域旅游業(yè)統(tǒng)計(jì)資料完備,同時(shí)還需要海量的實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù);二是遺漏大部分旅游業(yè)間接的能耗與排放,導(dǎo)致估算結(jié)果總體偏小。但盡管如此,在實(shí)際研究工作中,自下而上法被采用得最多。前述的幾項(xiàng)關(guān)于全球旅游業(yè)能耗與排放的估算研究,其思路都暗含著自下而上法的運(yùn)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(jié)果表明,國(guó)際游客的能源消費(fèi)總量是新西蘭國(guó)內(nèi)游客的4倍?;粢撂氐龋℉owitt,et al.)采用“自下而上”法發(fā)現(xiàn)2007年單次往返于新西蘭的國(guó)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(cè)算內(nèi)容
據(jù)文獻(xiàn)整理研究,當(dāng)前國(guó)外旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的定量測(cè)算主要包含兩方面內(nèi)容。一是對(duì)總量的定量測(cè)算。高斯林估算2001年全球旅游業(yè)共消耗能源14080皮焦,排放二氧化碳當(dāng)量1399百萬噸。皮特爾斯等(Peeters,et al.)的測(cè)算表明旅游業(yè)導(dǎo)致了全球4.4%的二氧化碳排放。世界旅游組織和其他相關(guān)機(jī)構(gòu)的一份聯(lián)合報(bào)告指出,2005年全球旅游業(yè)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(dá)到全球溫室效應(yīng)的14%。江南等(Konan,et al.)的測(cè)算顯示,夏威夷旅游業(yè)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(cè)算了尼泊爾安那波那保護(hù)區(qū)鄉(xiāng)村旅游的能源消耗,結(jié)果表明住宿業(yè)每年約消耗3600噸薪材和47.5萬升煤油。二是對(duì)一些關(guān)鍵參數(shù)的定量測(cè)算,如交通工具、住宿方式、旅游活動(dòng)的單位旅游能耗和排放強(qiáng)度。相關(guān)研究較多,并注意到了國(guó)別之間的差異。比如乘飛機(jī)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(jī)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(guó)際郵輪旅游者平均碳排放為390克/人·公里等。
1.3 旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的預(yù)測(cè)及情景分析
研究旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放是為了把握未來的趨勢(shì)與動(dòng)態(tài),因此,許多專家學(xué)者對(duì)其預(yù)測(cè)及情景分析作了研究,以期能夠?yàn)橛嗅槍?duì)性的節(jié)能減排措施提供具體可靠的科學(xué)依據(jù)。世界旅游組織研究報(bào)告預(yù)測(cè),以2005年為基準(zhǔn),在2035年以前,來自旅游業(yè)的二氧化碳排放將以2.5%的年均速度增長(zhǎng);其中住宿業(yè)二氧化碳排放的年均增速為3.2%。而皮特爾斯等的預(yù)計(jì)比世界旅游組織的預(yù)計(jì)高0.7個(gè)百分點(diǎn),即2035年之前全球旅游業(yè)二氧化碳排放將以每年3.2%的增長(zhǎng)率增加。杜波依斯等(Dubois,et al.)用敏感度分析法,以2000年為基準(zhǔn),預(yù)計(jì)按照當(dāng)前旅游業(yè)增長(zhǎng)趨勢(shì),到2050年法國(guó)旅游休閑業(yè)溫室氣體排放將增加90%。
1.4 旅游業(yè)節(jié)能減排的措施研究
節(jié)能減排措施是旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的最終落腳點(diǎn)。從國(guó)外研究進(jìn)展看,目前已基本形成體系化的節(jié)能減排措施。世界旅游組織從旅游行業(yè)角度分別就政府、旅游企業(yè)及旅游者提出了比較系統(tǒng)的節(jié)能減排政策措施,同時(shí)還對(duì)交通、建筑、裝備制造等相關(guān)領(lǐng)域的節(jié)能減排提出了具體對(duì)策及技術(shù)途徑。理查德(Richard)利用仿真模型分析碳稅對(duì)國(guó)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(jī)的國(guó)際旅游將減少0.8%,相對(duì)應(yīng)可減排二氧化碳0.9%。貝肯等研究表明,坐落在世界遺產(chǎn)拉明頓國(guó)家公園的生態(tài)客棧采取綠色全球21環(huán)境認(rèn)證計(jì)劃,成功認(rèn)證后,每年能耗大幅減低,二氧化碳排放每年減少189噸,節(jié)約15000澳元。除了政策或有關(guān)技術(shù)手段外,旅游者行為方式的選擇也是旅游業(yè)節(jié)能減排的重要方面。貝肯等研究發(fā)現(xiàn),無論在國(guó)際旅游者還是國(guó)內(nèi)旅游者能耗賬單中,交通始終占據(jù)主導(dǎo)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(rèn)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(duì)乘坐飛機(jī)等快速交通工具的旅游,更重視游的過程,強(qiáng)調(diào)旅游的過程和目的地同樣重要?!奥糜巍北貙l(fā)展成為一種未來旅游的流行方式。
2、我國(guó)旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放研究進(jìn)展
我國(guó)旅游業(yè)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(xiàn)資料研究表明,國(guó)內(nèi)研究主要集中在旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放量的測(cè)算和旅游業(yè)節(jié)能減排的對(duì)策措施方面。
2.1 旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的測(cè)算研究
我國(guó)旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的測(cè)算研究涉及全國(guó)、省域/地區(qū)及產(chǎn)品層面。全國(guó)層面,石培華等首次系統(tǒng)地估算了全國(guó)旅游業(yè)的能耗與排放,結(jié)果表明,2008年我國(guó)旅游業(yè)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(qū)層面,陶玉國(guó)等估算了2009年江蘇省旅游業(yè)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(yè)和旅游活動(dòng)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(duì)四川省九寨溝、鄂西、湖南和江西等地旅游生態(tài)足跡、碳足跡進(jìn)行了測(cè)算。另外,郭等(Kuo,et al.)對(duì)我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)澎湖列島旅游業(yè)能耗與二氧化碳排放進(jìn)行了測(cè)算,結(jié)果表明,每年澎湖列島旅游業(yè)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(yè)能耗為1.17×108百萬焦,排放二氧化碳8.56×108克,旅游活動(dòng)耗能1.24×108百萬焦,排放二氧化碳7.71×108克。林(Lin)對(duì)臺(tái)灣地區(qū)墾丁等5個(gè)國(guó)家公園旅游交通的二氧化碳排放進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,近8年旅游交通的二氧化碳排放量在增加,5個(gè)國(guó)家公園平均每年排放二氧化碳16.1萬噸。產(chǎn)品層面,等以云南旅游市場(chǎng)最具代表性的香格里拉“八日游”系列產(chǎn)品為例,從生態(tài)足跡角度對(duì)該線路產(chǎn)品的生態(tài)效率進(jìn)行了計(jì)算和分析。
2.2 旅游業(yè)節(jié)能減排的對(duì)策與措施
國(guó)內(nèi)旅游業(yè)節(jié)能減排工作實(shí)踐最早從要素部門開始,從生態(tài)景區(qū)、循環(huán)景區(qū)到綠色飯店、綠色交通。對(duì)策與措施的研究緊跟實(shí)踐步伐,并最終拓展至旅游城市(圈)、全行業(yè)。章錦河以九寨溝和黃山兩個(gè)國(guó)內(nèi)知名的生態(tài)型景區(qū)為例,以旅游廢棄物為手段定量測(cè)度旅游業(yè)能源需求與排放對(duì)生態(tài)的影響,認(rèn)為合理控制游客規(guī)模、縮短旅行距離、減少乘飛機(jī)出游等是旅游業(yè)節(jié)能減排和建設(shè)生態(tài)型景區(qū)的有效舉措。王輝等提出要借鑒臺(tái)灣坪林地區(qū)的措施,給每個(gè)海島型景區(qū)設(shè)置一個(gè)“碳減量計(jì)數(shù)器”,以此增強(qiáng)游客節(jié)能降耗意識(shí)并約束自身的旅游行為方式,從而有效降低旅游活動(dòng)的能耗與排放。李萍就酒店行業(yè)的節(jié)能減排,從發(fā)展理念、能源管理、引導(dǎo)消費(fèi)觀到政策和制度保障提出了一系列具體的對(duì)策與建議。林研究了1999~2006年臺(tái)灣地區(qū)5個(gè)國(guó)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(yùn)用價(jià)格杠桿等降低碳排放,同時(shí)通過就近旅游、提高交通荷載、使用清潔能源及其他技術(shù)措施來降低旅游二氧化碳排放。蔡萌等從低碳旅游發(fā)展導(dǎo)則、低碳旅游設(shè)施、低碳旅游吸引物、低碳旅游體驗(yàn)環(huán)境和低碳旅游消費(fèi)方式等5個(gè)方面構(gòu)建了低碳旅游城市模型,提出規(guī)范發(fā)展、互動(dòng)發(fā)展、示范發(fā)展等城市旅游低碳發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。萬幼清認(rèn)為武漢城市圈旅游業(yè)節(jié)能減排需要提升綠化措施、優(yōu)化綠地布局、加強(qiáng)水域生態(tài)保護(hù)。石培華等系統(tǒng)整理了旅游業(yè)各要素、各領(lǐng)域節(jié)能減排的技術(shù)手段、運(yùn)行模式和制度安排。
近3年來,作為旅游業(yè)節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)方式的低碳旅游,成為旅游學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。在中國(guó)知網(wǎng),以“低碳旅游”為主題或關(guān)鍵詞檢索,共得到有效文獻(xiàn)297篇。文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表明,2011年共發(fā)表137篇,占全部文獻(xiàn)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(xiàn)中,僅有17篇(5.72%)發(fā)表在核心期刊,一定程度上表明研究的深度有限。研究?jī)?nèi)容主要集中在概念、內(nèi)涵及特征研究,低碳旅游發(fā)展案例介紹,發(fā)展模式及實(shí)現(xiàn)的路徑、建議等。
3、國(guó)內(nèi)外研究總結(jié)與對(duì)比
3.1 總結(jié)
整體而言,國(guó)外旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放研究主要在3個(gè)方面取得了進(jìn)展:1)識(shí)別了旅游業(yè)能耗、排放的重點(diǎn)領(lǐng)域及結(jié)構(gòu);在旅游業(yè)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(jié)論。2)對(duì)各類型交通方式、住宿方式及旅游活動(dòng)的單位能耗和二氧化碳排放等關(guān)鍵性參數(shù)有了一般性的認(rèn)識(shí),并識(shí)別了明顯的國(guó)別、地區(qū)及不同部門之間的差異。3)基本形成體系化的節(jié)能減排政策措施。但是,國(guó)外研究同時(shí)存在3個(gè)方面不足之處:1)雖然形成一些標(biāo)志性成果,但總量不多,還沒有系統(tǒng)化和規(guī)?;难芯糠e淀;對(duì)旅游交通、住宿及旅游活動(dòng)方式等單個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)的實(shí)證研究多,地區(qū)性、全行業(yè)的系統(tǒng)研究較少。2)多是基于部分國(guó)家/地區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算,尚沒有系統(tǒng)的估算方法和情景分析法。3)多以旅游發(fā)達(dá)國(guó)家或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家為對(duì)象,針對(duì)發(fā)展中國(guó)家研究較少。
而從國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展來看,主要有4個(gè)特征:1)起步晚,絕大多數(shù)研究是2009年之后開展的,且研究總量有限。2)現(xiàn)有的旅游業(yè)能耗及二氧化碳排放量的現(xiàn)狀估算研究更多地是參照國(guó)外已有研究的架構(gòu)及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的,其中涉及的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)如不同交通方式的能耗及排放參數(shù)等都是通過文獻(xiàn)研究得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)我國(guó)的針對(duì)性和有效性不足。3)旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的預(yù)測(cè)和情景分析至今仍是空白。4)旅游業(yè)節(jié)能減排對(duì)策與措施研究的科學(xué)支撐不足,宏觀對(duì)策多,具體的、有針對(duì)性的舉措少。
3.2 對(duì)比分析
主要從旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的結(jié)構(gòu)與途徑,旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放量的定量測(cè)算、預(yù)測(cè)及旅游業(yè)節(jié)能減排措施等4個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析(見表3)。
在旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放的結(jié)構(gòu)與途徑研究上,國(guó)內(nèi)外總體上是一致的,即重點(diǎn)都在旅游交通和住宿兩方面,但總量和結(jié)構(gòu)有區(qū)別??偭可?,從全球來看,旅游業(yè)能耗及排放占全球的比重在5%左右,而我國(guó)則不到1%,無論是全國(guó)層面還是省域?qū)用妗=Y(jié)構(gòu)上,國(guó)外旅游交通能耗及排放明顯高于國(guó)內(nèi),旅游活動(dòng)則相反,國(guó)內(nèi)要高于國(guó)外,住宿業(yè)能耗及排放水平比較接近,可能和我國(guó)住宿業(yè)從學(xué)習(xí)國(guó)外而開端有關(guān)。定量測(cè)算方法上,國(guó)內(nèi)幾乎完全借鑒國(guó)外研究方法,沒有開發(fā)出適合我國(guó)旅游業(yè)特色的方法;定量測(cè)算的廣度國(guó)內(nèi)外比較接近,但深度上國(guó)外明顯深于國(guó)內(nèi)。預(yù)測(cè)方面國(guó)內(nèi)目前仍是空白。對(duì)策與措施方面,國(guó)外已基本形成體系化、宏觀與微觀相結(jié)合的對(duì)策措施,國(guó)內(nèi)對(duì)策體系尚未形成,以宏觀對(duì)策居多。
4、研究啟示與展望
結(jié)合國(guó)外研究進(jìn)展,針對(duì)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀,未來國(guó)內(nèi)旅游業(yè)能源需求與二氧化碳排放研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下3個(gè)方面內(nèi)容:
4.1 加強(qiáng)旅游交通和住宿等重點(diǎn)領(lǐng)域能源需求與排放的定量實(shí)證研究
總體來看,我國(guó)旅游業(yè)能源需求與排放的研究存在現(xiàn)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(yè)僅粗線條掌握全國(guó)四星級(jí)以上酒店的水電氣等能源消耗數(shù)據(jù)。因此,要加強(qiáng)旅游業(yè)特別是交通和住宿重點(diǎn)領(lǐng)域能耗與排放的定量測(cè)算;根據(jù)我國(guó)旅游業(yè)實(shí)際,對(duì)不同類型旅游交通方式、住宿業(yè)態(tài)、旅游活動(dòng)單位能耗/排放強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)開展針對(duì)性定量實(shí)證研究;開展各種工程技術(shù)手段方面的節(jié)能降耗效率與能力的實(shí)證研究。
4.2 加強(qiáng)旅游業(yè)能源需求與排放的預(yù)測(cè)分析和情景研究
旅游業(yè)能耗與排放的科學(xué)實(shí)質(zhì)是人類活動(dòng)對(duì)全球環(huán)境變化的影響,也是國(guó)際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。旅游業(yè)能耗/排放的預(yù)測(cè)與情景研究是衡量旅游活動(dòng)對(duì)全球環(huán)境變化影響的重要前提,同時(shí)也是旅游業(yè)減緩和響應(yīng)全球環(huán)境變化的科學(xué)依據(jù)。因此,必須強(qiáng)化對(duì)未來旅游業(yè)能源與排放不同情景的模擬研究與分析,為科學(xué)應(yīng)對(duì)和減緩氣候變化對(duì)旅游業(yè)的影響、制定適應(yīng)措施提供科學(xué)依據(jù)。
作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,我國(guó)政府在2009年12月的哥本哈根國(guó)際氣候會(huì)議上對(duì)全世界作出鄭重承諾:到2020年我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%~50%.而作為世界上最大的碳排放國(guó)家,我國(guó)的碳減排目標(biāo)任重而道遠(yuǎn).當(dāng)前,全球都在積極推行“低碳經(jīng)濟(jì)”,各國(guó)都在努力實(shí)現(xiàn)“綠色生產(chǎn)”,力求減少碳排放量.我國(guó)政府在“十二五”規(guī)劃中提出節(jié)能減排的約束性目標(biāo),即單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要降低16%,而二氧化碳排放要降低17%,主要污染物的排放總量要求減少8%到10%,同時(shí)把該目標(biāo)進(jìn)一步分解到全國(guó)各地區(qū),要求各地區(qū)務(wù)必堅(jiān)持綠色、低碳的新型發(fā)展理念,把節(jié)能減排作為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn),發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生產(chǎn)消費(fèi)模式,進(jìn)而增強(qiáng)自身的可持續(xù)發(fā)展能力.一直以來,二氧化碳排放問題作為全球變暖背景下的一個(gè)新標(biāo)識(shí),是國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者密切關(guān)注的重點(diǎn).由于我國(guó)存在嚴(yán)重的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡和地區(qū)資源稟賦差異,中國(guó)各省市地區(qū)的碳排放也存在顯著差異.要想制定出科學(xué)合理且有針對(duì)性的節(jié)能減排政策,就必須很好地把握中國(guó)各省市的碳排放情況,因此有必要對(duì)各省市碳排放量進(jìn)行全面系統(tǒng)的測(cè)算.然而,截止目前,我國(guó)無論是國(guó)家層面的還是省級(jí)層面都沒有直接公布二氧化碳排放量的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)外學(xué)者的測(cè)算研究都是基于對(duì)能源消費(fèi)量的測(cè)算.那么,我國(guó)各省份二氧化碳排放量到底有多少,哪些因素對(duì)二氧化碳的排放產(chǎn)生影響?這些相關(guān)影響因素對(duì)二氧化碳排放的影響程度又是如何呢?這些問題的解決與否關(guān)系到我國(guó)節(jié)能減排政策制定的科學(xué)與否,也關(guān)系到低碳戰(zhàn)略實(shí)施成效的顯著與否.節(jié)能減排工作的順利開展,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)保持可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵.本文參照IPCC(2006)以及國(guó)家氣候變化對(duì)策協(xié)調(diào)小組辦公室[3]和國(guó)家發(fā)改委能源研究所(2007)[4]的方法,運(yùn)用相關(guān)方法對(duì)各省市地區(qū)的碳排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算,比較詳細(xì)估算了我國(guó)30個(gè)省市(直轄市、自治區(qū))1997—2011年的二氧化碳排放量.
2各地區(qū)碳排放量的測(cè)算
考慮到二氧化碳排放的來源比較廣泛,除了化石能源燃燒外,在水泥、石灰、電石、鋼鐵等工業(yè)生產(chǎn)過程中,由于物理和化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,也會(huì)有二氧化碳的排放,而在所有工業(yè)生產(chǎn)過程排放的二氧化碳中,水泥大約占56.8%,石灰大約占33.7%,而電石、鋼鐵生產(chǎn)所占不足10%.為了進(jìn)一步增強(qiáng)估算的全面性和準(zhǔn)確性,本文不僅估算了化石能源燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳排放量,同時(shí)也估算了水泥生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量.另外,為精確起見,本文進(jìn)一步將化石能源消費(fèi)細(xì)分為煤炭消費(fèi)、焦炭消費(fèi)、石油消費(fèi)、天然氣消費(fèi),其中石油消費(fèi)則更進(jìn)一步細(xì)分為汽油、煤油、柴油、燃料油四類.所有化石能源消費(fèi)數(shù)據(jù)都來自于歷年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》.水泥生產(chǎn)數(shù)據(jù)來自于國(guó)泰安金融數(shù)據(jù)庫(kù).水泥生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量具體計(jì)算公式如下:CC=Q×EFcement.(2)其中CC表示水泥生產(chǎn)過程中二氧化碳排放總量,Q表示水泥生產(chǎn)總量,而EFcement則是水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放系數(shù).本文估算水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放量時(shí),僅僅計(jì)算了化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排放量,而沒有包含水泥生產(chǎn)過程中燃燒化石燃料而造成的二氧化碳排放量.表1列出了各類排放源的CO2排放系數(shù).經(jīng)過一系列準(zhǔn)確計(jì)算,可以得到我國(guó)30個(gè)省市地區(qū)1997—2011年二氧化碳排放量的估計(jì)值.由表2的二氧化碳排放量估算值可以看出我國(guó)各省市地區(qū)碳排放量基本都呈現(xiàn)上升趨勢(shì),地區(qū)差異比較明顯.為了更好的體現(xiàn)我國(guó)二氧化碳排放的地區(qū)差異性,將我國(guó)30個(gè)省(市、區(qū))按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和其地理位置劃分為三大區(qū)域,包括東部地區(qū)、中部地區(qū)以及西部地區(qū).具體來講,東部地區(qū)包括北京、河北、天津、遼寧、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東和海南這11個(gè)?。ㄊ校?;中部地區(qū)主要包括黑龍江、吉林、山西、湖北、河南、湖南、安徽和江西這8個(gè)省份;西部地區(qū)則包括內(nèi)蒙古、廣西、云南、貴州、四川、陜西、重慶、青海、寧夏、新疆、甘肅、(由于缺乏數(shù)據(jù)較多,未估算其二氧化碳排放量)這12個(gè)?。ㄊ?、區(qū)).表3顯示我國(guó)三大區(qū)域的碳排放量.表3的數(shù)據(jù)反映了我國(guó)及東中西部三大區(qū)域碳排放量情況.從總體上來看,1997—2011年我國(guó)的二氧化碳排放量呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì),從1997年的336565.69萬噸增長(zhǎng)至2011年的1066359.01萬噸,增長(zhǎng)幅度達(dá)到729793.32萬噸,短短15年間排放量大約增長(zhǎng)了2.17倍.由圖1可以明顯看出,在1997—2002年我國(guó)二氧化碳排放量處于緩慢增長(zhǎng)的階段,這個(gè)階段我國(guó)的二氧化碳排放量年均增長(zhǎng)為3.48%.這個(gè)階段產(chǎn)生的原因主要是受亞洲金融危機(jī)影響,我國(guó)出口貿(mào)易縮減,這在一定程度上減少了二氧化碳的排放.從2003年起,亞洲各國(guó)陸續(xù)走出金融危機(jī)的泥潭,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加速,但由于我國(guó)高投入、高消耗、高污染的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,使得我國(guó)這一階段的二氧化碳排放量處于快速增長(zhǎng)期,2003—2007年我國(guó)二氧化碳排放量增速達(dá)到13.70%.之后我國(guó)二氧化碳排放量增速有所下降,2008—2011年增速為9.37%.雖然增長(zhǎng)率依舊不低,但是相比于2003—2007年還是呈現(xiàn)下降趨勢(shì).這說明我國(guó)意識(shí)到能源環(huán)境的重要性,開始探尋低碳經(jīng)濟(jì)路徑,為實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)付出努力.特別是在2008年10月29日我國(guó)公布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策行動(dòng)》白皮書,鄭重聲明了我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化問題的積極態(tài)度和相關(guān)行動(dòng),更是明晰了我國(guó)未來低碳發(fā)展路徑.從表3東中西部三大區(qū)域碳排放量情況可以明顯看出,我國(guó)的碳排放區(qū)域差異性是比較顯著的.總體來講,我國(guó)二氧化碳排放量呈現(xiàn)由東到西依次遞減的規(guī)律,東部地區(qū)碳排放量最多,中部地區(qū)次之,西部地區(qū)碳排放量最少.東部地區(qū)的二氧化碳排放在絕對(duì)量上大大超過中西兩大區(qū)域.從圖2可以看到,這三大區(qū)域二氧化碳排放均呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),且其增長(zhǎng)規(guī)律均與全國(guó)二氧化碳排放量一樣,可以分為三個(gè)階段:從1997—2002年三大區(qū)域的二氧化碳排放量有升有降,總體來說處于緩慢增長(zhǎng)階段;從2003—2007年,三大區(qū)域的二氧化碳排放量均呈現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng),整體處于快速增長(zhǎng)階段;從2008—2011年,三大區(qū)域的二氧化碳排放量處于增速下降階段.圖2是我國(guó)1997—2011年30個(gè)省市地區(qū)二氧化碳排放量均值的降序排列圖.其中,二氧化碳排放量均值位于全國(guó)二氧化碳排放均值的省市地區(qū)有:山東、河北、江西、江蘇、河南、廣東、遼寧、內(nèi)蒙古、浙江、四川和湖北.排名靠前的前五個(gè)省份是山東、河北、江西、江蘇和河南,分別占我國(guó)二氧化碳排放總量均值的8.71%、8.00%、7.68%、6.21%和5.95%.我國(guó)的主要二氧化碳排放大省均為傳統(tǒng)工業(yè),能源消費(fèi)以煤炭為主.二氧化碳排放量排名靠后的五個(gè)省份分別是天津、甘肅、寧夏、青海和海南,分別占我國(guó)二氧化碳排放總量均值的1.46%、1.44%、0.98%、0.40%和0.30%.圖3是我國(guó)1997—2011年各省碳排放年均增長(zhǎng)率的降序排列圖.可以看到,二氧化碳排放年均增長(zhǎng)率排名前五的省份是寧夏、內(nèi)蒙古、海南、福建和山東,其中寧夏二氧化碳排放的年均增長(zhǎng)率達(dá)到15.36%.寧夏出現(xiàn)較高二氧化碳排放速度的原因與其快速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)密切相關(guān),1997年寧夏的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為210.92億元,2011年為2102.21億元,增幅達(dá)到1891.29,增長(zhǎng)了8.97倍.第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重由1997年的41.6%增長(zhǎng)到了2011年的50.2%,增長(zhǎng)了8.6個(gè)百分點(diǎn).快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)刺激了二氧化碳的高速排放.除了以上二氧化碳排放年均增長(zhǎng)率排名靠前的省份外,青海、陜西、廣西和新疆的年均增長(zhǎng)率也均超過了10%,高于全國(guó)8.59%的平均增長(zhǎng)水平.排名靠后的五個(gè)省份為遼寧、山西、黑龍江、上海和北京,其二氧化碳排放的年均增長(zhǎng)率分別為6.47%、6.16%、5.41%、4.32%和1.95%,其中北京二氧化碳排放年均增長(zhǎng)率以1.95%位居全國(guó)最低.
3我國(guó)各省區(qū)二氧化碳排放影響因素的實(shí)證研究
影響二氧化碳排放的相關(guān)因素很多,比如地理因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開放程度、投資水平、制度環(huán)境、城市化水平、能源價(jià)格等[5-8].考慮到客觀條件的限制,在考慮數(shù)據(jù)可得性基礎(chǔ)上,本文構(gòu)建面板數(shù)據(jù)模型研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、出口貿(mào)易、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城市化水平、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值對(duì)二氧化碳排放的影響.本文選擇的面板數(shù)據(jù)模型如下:yit=α+Zitβ+ηi+εit.(3)其中,yit是第i個(gè)省份第t年人均二氧化碳排放量;α是常數(shù)項(xiàng),β是回歸系數(shù);ηi是個(gè)體效應(yīng),主要用來控制各省份自有的特殊性質(zhì),εit是外生解釋變量,主要包含國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(用gdp表示)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及出口貿(mào)易等因素.其中,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)量的比重度量(用energe表示),城市化水平以非農(nóng)人口占總?cè)丝诒戎囟攘浚ㄓ胏ity表示),出口貿(mào)易以出口額占GDP的比重度量(用export表示),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重度量(用industry表示),同時(shí)對(duì)所有變量進(jìn)行了取對(duì)數(shù)處理.結(jié)果顯示,該面板回歸模型擬合地較好,回歸系數(shù)具有較高的顯著性,其符號(hào)方向與現(xiàn)實(shí)情況較為符合.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值對(duì)二氧化碳排放量的彈性系數(shù)較高,說明二氧化碳對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的變動(dòng)比較敏感.第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重每增加1%,會(huì)使二氧化碳排放量增加0.9744%,這說明第二產(chǎn)業(yè)與碳排放呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系,第二產(chǎn)業(yè)是二氧化碳排放的主要驅(qū)動(dòng)因素.經(jīng)濟(jì)每增長(zhǎng)1%,二氧化碳排放量則會(huì)增加0.5812%,這說明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也是碳排放量增多的一個(gè)重要因素,二者呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系.能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與出口貿(mào)易與碳排放量的彈性系數(shù)在1%水平上不顯著.
4結(jié)論與政策建議